科研产出
基于RNA-Seq鉴定不同石榴品种间果实糖酸代谢基因
《植物生理学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：糖酸组分与含量是影响石榴果实品质的重要指标,研究其代谢机理能为石榴品质改良提供理论依据.本研究用Illumina高通量测序技术比较分析了石榴'泰山红'和'牡丹'成熟期的转录组数据,对糖酸代谢相关基因进行了鉴定和表达分析.结果表明,共获得51 670个差异表达基因,其中显著差异表达基因2 409个,不显著差异表达基因40 101个.在GO数据库中,7 502个差异基因被注释到3个类别46个亚类中,主要参与代谢过程和细胞过程.在KEGG代谢通路中,257个差异基因参与了19个代谢通路,代谢途径和次生代谢物生物合成途径得到显著富集.通过生物信息学分析,挖掘出参与石榴果实糖酸代谢的关键基因17个.qRT-PCR分析表明,2个石榴品种中TK基因的表达量最高,存在品种差异性.'泰山红'中FRK、SS、BGLU、UXS、FBA和4DH的表达量高于'牡丹'.石榴果实中,葡萄糖和果糖是主要的糖组分,酸以柠檬酸和苹果酸为主.
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山东省强筋小麦品质评价及与气象因子关系分析
《中国农业科学 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：[目的]明确山东省强筋小麦品质分布特征,分析关键气象因子对小麦品质参数的影响.[方法]以优质强筋小麦济麦44为材料,2018—2020年在山东省44个县区获取296组籽粒样品,评价了其品质参数在山东省的分布特征,采用逐步回归的方法分析了不同生育期光、温、水等气象因子与小麦品质参数之间的关系,利用地理信息系统(GIS)对品质参数及其影响因子进行了空间可视化分析,并探究了优质强筋小麦在山东省可能性优势分布区域.[结果]不同年份,不同区域间各品质参数存在差异,两年强筋达标率表现为最大拉阻力>吸水率>容重>稳定时间>蛋白质含量>拉伸面积>湿面筋含量,变异系数表现为稳定时间>拉伸面积>最大拉阻力>湿面筋含量>蛋白质含量>吸水率>容重.容重在鲁西和鲁西北地区整体高于其他地区,随经度升高而降低,主要受返青—拔节期降雨量的影响;蛋白质含量受开花—乳熟期≥5℃积温正向影响,2018—2019年从西南向东北增加,2019—2020年从西北向东南增加;鲁东地区湿面筋含量较高,这与该地区小麦开花—乳熟期降雨量多极显著相关;拔节—开花期最高气温的负效应与播种—越冬期降雨量的正效应,综合影响了稳定时间高值的分布与区域变化;拉伸面积从鲁西向鲁东逐渐降低,主要与返青—拔节期≥5℃积温显著正相关;最大拉阻力总体表现在东西方向低而中部高,主要与开花—乳熟期≥5℃积温显著负相关.综合分析显示在鲁东和鲁南地区种植强筋小麦的优质可能性强于鲁中和鲁北地区,鲁西地区最低.[结论]鲁东和鲁南地区是山东省强筋小麦优势种植区域,优质可能性最大.返青—拔节期、拔节—开花期以及灌浆期高温都不利于小麦面团流变学参数;开花—乳熟期积温与蛋白质含量正相关;播种—越冬期降雨有利于面团稳定时间的增加,当开花—乳熟期降雨量低于14.5 mm时不利于湿面筋含量达到强筋标准,而返青—拔节期降水不利于容重提高.强筋小麦生产中建议视天气状况适当浇灌越冬水和灌浆水,推迟返青—拔节期灌水时间.
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泰山海棠抗旱基因MhDREB2A的克隆与功能鉴定
《沈阳农业大学学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：泰山海棠(Malus hupehensis)是我国特有的苹果属种质资源,具有抗旱等优良性状.DREB转录因子(dehydration respon?sive element binding protein)是AP2/EREBP(APETALA 2/an ethylene responsive element binding protein)转录因子家族的一个亚家族,含有保守的AP2结构域,能够特异性地结合到抗逆基因启动子区域的DRE顺式作用元件上.以泰山海棠为材料,克隆得到抗旱相关基因MhDREB2A.该基因有1个AP2(APETALA 2)结构域,cDNA全长1197bp,编码398个氨基酸.实时荧光定量PCR分析发现MhDREB2A明显受到干旱或ABA的诱导表达,并且MhDREB2A在泰山海棠花和根中表达水平高于茎、叶和果中.亚细胞定位结果表明MhDREB2A定位于细胞核中.为分析其功能,构建35S::MhDREB2A过量表达载体,遗传转化了烟草,并获得转基因过表达株系.表型分析和相关生理指标测定表明,在干旱处理下转基因株系抗旱性明显高于对照野生型,转基因株系中的叶绿素总含量明显高于野生型植株,电导率(EL)和丙二醛(MDA)含量则明显低于野生型植株,同时抗干旱胁迫相关基因Nt?DREB3、NtERD10C、NtERD10D、NtNCED1和NtLEA5在转基因株系表达水平比野生型显著升高,而转基因烟草株系和野生型在对照条件下,抗干旱胁迫相关基因的表达水平没有显著差异.结果表明MhDREB2A具备干旱胁迫响应和抗旱功能,揭示其在植物抵抗干旱胁迫中具有重要作用.
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小麦茎基腐病病原假禾谷镰刀菌与赤霉病之间的关系
《麦类作物学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：近年来,黄淮地区小麦茎基腐病发生严重,假禾谷镰刀菌是黄淮地区小麦茎基腐病的优势病原菌,同时也可引起小麦赤霉病.为明确假禾谷镰刀菌与小麦赤霉病的关系,本研究从山东省商河县小麦茎基腐病重病田块分别采集苗期和成熟期小麦病株,通过分离鉴定发现,苗期小麦茎基腐病的优势病原菌为假禾谷镰刀菌,且致病性试验结果显示,假禾谷镰刀菌在人工接种条件下能够引起严重的小麦赤霉病;此外,在小麦苗期田间的玉米秸秆上能够观察到尚未成熟的子囊壳,对子囊壳进行真菌分离鉴定,发现其包含禾谷镰刀菌和假禾谷镰刀菌形成的子囊壳.在小麦成熟期,从小麦赤霉病病穗中也分离到了假禾谷镰刀菌.这是山东省首次报道假禾谷镰刀菌引起的小麦赤霉病.综上,在小麦茎基部和穗部均能分离到假禾谷镰刀菌,且假禾谷镰刀菌在人工接种条件下能够引起严重的小麦赤霉病.结合当前黄淮地区小麦茎基腐病严重发生以及普遍秸秆还田的现状,推测假禾谷镰刀菌可能会助推小麦赤霉病的发生流行.
关键词： 小麦茎基腐病 小麦赤霉病 禾谷镰刀菌 假禾谷镰刀菌 致病性 子囊壳
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五种苹果品种对苹果发酵酒香气组成及感官质量的影响
《食品与发酵工业 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：以红香蕉、青香蕉、大国光、小国光、红富士5个苹果品种为原料酿造苹果酒,分别从苹果汁、苹果酒的理化指标、苹果酒的香气组成及感官质量等方面考察苹果品种对苹果酿酒特性的影响.结果表明,在供试的5个品种苹果中,红富士苹果表现出较好的酿酒特性,另外几种苹果酒也表现出明显的品种特性,具有潜在的应用价值.青香蕉、红香蕉的出汁率较低;红香蕉、青香蕉特征香气为丁酸乙酯和2-甲基丁酸乙酯等;小国光、大国光特征香气为乙酸异戊酯、乙酸苯乙酯、β-大马酮和 β-紫罗兰酮等;红富士特征香气为己酸乙酯、辛酸乙酯和异戊酸乙酯等;大国光、小国光和红富士果香味较显著;红香蕉、青香蕉的酸味较强;红香蕉苦味较强;红富士表现出较好的香气愉悦度和口感愉悦度.该研究为酿酒品种的选用提供参考.
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盐胁迫下配施钙肥对花生根际土壤细菌群落结构的影响
《干旱地区农业研究 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：为了解不同生育时期盐胁迫下基施钙肥花生根际土壤微生物群落结构变化,以期通过改良盐碱土壤根际微生物环境来提高植物胁迫耐受性.采用盆栽试验设置不同盐胁迫强度及基施钙肥处理,以花生不同生育时期根际土壤为研究对象,通过构建细菌16S rRNA基因文库和高通量测序技术进行测序,并对测序结果进行生物信息学分析.结果表明:各处理土壤样本细菌物种多样性高且分布均匀,盐胁迫可提高花生根际微生物群落相对丰富度和多样性,并与生育时期有关;盐胁迫、生育时期和外源施钙各处理样本的优势菌纲、优势菌科及优势菌种相同,其优势菌纲均为放线菌纲(Actinobacteria)、α-变形菌纲(Alphaproteobacteria)、γ-变形杆菌纲(Gammaproteobacteria)、疣微菌纲(Verrucomicrobiae)、Saccharimonadia、芽单胞菌纲(Gemmatimonadetes)、拟杆菌纲(Bacteroidia)和酸杆菌纲(Ac-idobacteriia)等8种,优势菌科有norank_o__Saccharimonadales、鞘脂单胞菌科(Sphingo monadaceae)、芽单胞菌科(Gemmatimona daceae)、伯克氏菌科(Burkhold eriaceae)和norank_o__Gaiellales菌科等;盐胁迫和基施钙肥处理均能显著提高γ-变形杆菌纲(Gammaproteobacteria)和疣微菌纲(Verrucomicrobiae)丰度,并随生育时期的延长和盐胁迫强度增大更为明显,高盐胁迫下花针期和收获期两菌纲丰度分别是其对照的1.2、1.8倍和1.6、1.5倍,但盐胁迫下基施钙肥处理可使放线菌纲(Actinobacteria)、Saccharimonadia菌纲相对丰度明显降低,并随盐胁迫强度提高相对丰度降幅明显,且开花下针期降幅较大;噬几丁质菌科(Chitinophagaceae)和丰佑菌科(Opitutaceae)的相对丰度受盐胁迫强度和生长阶段影响显著,并随盐胁迫强度升高而显著提高;生长盛期和基施钙肥处理的氨基酸代谢、能量代谢、辅助因子和维生素的代谢和核苷酸代谢等功能基因相对丰度显著提高;盐胁迫严重抑制花生籽仁发育,产量明显降低,高盐胁迫使荚果产量降低40%~50%.
关键词： 花生 盐胁迫 根际土壤 土壤微生物群落 16S rRNA
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花生专用缓释复混肥分层条施促进花生根系生长、产量形成及氮素利用
《植物营养与肥料学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：[目的]深入探究肥料分层条施对花生根系生长、氮素利用效率及荚果产量的调节作用,丰富花生全程可控施肥理论与技术.[方法]2019年在莒南和2019-2020年在济阳开展大田试验,设人工撒施(B)、肥料机械分层条施(L)两种施肥方式,选择普通复合肥(CF)、含有100天释放期的花生专用缓释复混肥(SF),另设不施氮肥对照(N0)共5个处理.分析花生根系在0-10、10-20 cm 土层的分布及花生产量和产量构成因素.[结果]与普通复合肥处理(CF)相比,花生专用缓释复混肥(SFB、SFL)的荚果产量提高了 3.6%~11.7%(莒南)和5.5%~13.2%(济阳).肥料分层条施比人工撒施平均增产6.5%~14.8%(莒南)、10.4%~20.7%(济阳).SFL比CFB平均增产19.0%(2019年莒南)、24.9%(2019年济阳)和27.3%(2020年济阳).从产量构成因素来看,单株结果数、饱果数、百果重是荚果产量增加的基础.与人工撒施相比较,肥料分层条施处理显著提高了结荚期花生株间40-60 cm 土层、行间20-60 cm 土层深度的单位体积根系干重和根长,增加了深层根系的分布比例,促使根系向横向和纵向发展.与CFB相比,SFL成熟期荚果干物质分配比例提高5.8个百分点(莒南)和5.7个百分点(济阳),荚果氮素分配比例增加4.2个百分点(莒南)和4.6个百分点(济阳).施肥方式和肥料类型均显著影响花生氮素利用,分层条施花生专用缓释复混肥(SFL)较复合肥人工撒施处理(CFB)氮肥偏生产力分别提高了 22.7%(2019年莒南)、28.8%(2019年济阳)、31.2%(2020年济阳),其氮肥农学效率分别提高了120.9%(2019年莒南)、125.4%(2019年济阳)、145.1%(2020年济阳).[结论]采用分层条施方法施肥可提高花生产量和氮素利用效率.花生专用缓释复混肥的增产效果优于普通复合肥.花生专用缓释复混肥采用机械分层条施是提高氮素利用率和增加花生荚果产量的有效措施.
关键词： 花生 花生专用控释肥 分层条施 根系发育与分布 干物质积累与分配 氮素利用 产量
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水稻早衰突变体esl-H5的表型鉴定与基因定位
《作物学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：在甲基磺酸乙酯(EMS)诱变粳稻淮稻5号的突变体库中,筛选到一个稳定遗传的叶片黄化早衰突变体esl-H5(early senescence leaf H5).该突变体幼苗期表型正常,播种后50 d开始出现下部叶片黄化早衰表型.与野生型相比,esl-H5突变体抽穗期延迟,株高、穗长、穗粒数、有效分蘖数、千粒重等均显著降低,叶绿素含量显著减少.遗传分析表明该突变受一对隐性基因调控.分子标记定位结果显示,该突变基因定位于1号染色体.通过MutMap分析发现编码胼胝质合成酶基因Os01g0533000的最后一个外显子内有一个碱基G变成了A,这导致翻译提前终止.进化树分析结果显示,ESL-H5与拟南芥AtGSL7(Glucan Synthase-Like 7)同源性最高.糖含量测定表明esl-H5突变体中可溶性糖和淀粉含量增高,推测ESL-H5功能缺失后影响了光合产物的转运,导致叶片中糖含量显著增高,进而引起叶片衰老.qRT-PCR结果显示,esl-H5突变体中抗病相关基因PR1a、PR1b、PR2、PR4、PR5和PR10表达量均高于野生型,这与突变体的白叶枯病抗性明显提高一致.上述研究结果为研究糖信号调控水稻衰老和抗病性奠定了基础.
关键词： 水稻;早衰;基因定位;胼胝质合成酶
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典型设施菜地中土壤微生物代谢功能多样性
《农业工程学报 》 2022 EI 北大核心 CSCD
摘要：土壤微生物代谢功能多样性是维持土壤生态系统健康的关键.为评价设施蔬菜种植对土壤微生物代谢功能多样性的影响,该研究采用Biolog-Eco微平板法,研究2个典型设施蔬菜种植市、不同种植年限设施菜地中土壤微生物代谢功能多样性;采用相关分析和冗余分析分别研究了与碳源利用相关的细菌群落及影响因子.结果表明:两地设施菜地土壤中平均颜色变化率(Average Well Color Development,AWCD)、Shannon指数、Simpson指数和McIntosh指数随着种植年限的增加而降低,但安丘种植14 a和寿光种植10 a菜地土壤不符合此规律.两地间土壤微生物对碳源利用的差异大于种植年限导致的差异.在安丘土壤中,16种碳源(分属糖类、氨基酸类、羧酸类、聚合物类、酚类和胺类)与不同门细菌显著相关(P<0.05);Firmicutes是与碳源相关种类最多的细菌,与9种碳源显著相关(P<0.05).在寿光土壤中,11种碳源(分属糖类、氨基酸类、羧酸类和聚合物类)与不同门细菌显著相关(P<0.05);Latescibacteria是与碳源相关种类最多的细菌,与4种碳源显著相关(P<0.05).在安丘土壤中,Cd对土壤微生物碳源利用有显著负作用(P<0.01),是影响土壤微生物碳源利用的最强环境因子,有机质(Organic Matter,OM)对土壤微生物碳源利用有显著正作用(P<0.01).在寿光土壤中,Zn、OM、Cd对土壤微生物碳源利用有显著负作用(P<0.05),As、pH值对土壤微生物碳源利用有显著正作用(P<0.05).综上,两地之间土壤微生物代谢功能多样性、与之相关的细菌群落及影响因子均有差异,因此,不同地区应因地制宜,采取不同耕作措施以改善土壤微生态环境,保障设施菜地土壤健康.
关键词： 土壤 微生物 设施菜地 栽培年限 Biolog-Eco
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氧化应激通过Fas/FasL信号通路调控奶牛子宫内膜细胞凋亡
《畜牧兽医学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：胚胎早期死亡及流产严重影响母牛的繁殖性能，造成极大的经济损失。本研究利用不同浓度双氧水（H2O2）处理子宫内膜细胞6 h,通过流式细胞仪、酶标仪分别进行细胞内活性氧（ROS）水平、超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化氢酶（CAT）活性以及还原型谷胱甘肽（GSH）与氧化型谷胱甘肽（GSSG）比值检测，建立子宫内膜细胞氧化应激模型。在此基础上，利用流式细胞仪检测细胞凋亡和生长周期，利用荧光定量RT-PCR和Western blot检测Fas/FasL信号通路关键基因的mRNA和蛋白表达水平，并利用慢病毒介导的RNA干扰（RNAi）抑制子宫内膜细胞中Fas基因表达，进一步验证Fas/FasL凋亡通路是否参与氧化应激诱导的子宫内膜细胞凋亡。所有试验都重复3次以上。结果发现，利用200μmol·L-1 H2O2处理子宫内膜细胞6 h,细胞内ROS阳性水平急剧增加（P<0.05）,SOD和CAT活性以及GSH与GSSG比值都显著降低（P<0.05）,说明H2O2处理对子宫内膜细胞造成氧化应激损伤。在此处理条件下，生长周期中S期比例显著降低（P<0.05）,凋亡比例显著提高（P<0.05）;Fas/FasL凋亡通路中关键基因Fas、Caspase 8和Caspase 3的mRNA表达水平显著升高（P<0.05）;培养液中FasL浓度以及Fas、Caspase 8和Caspase 3蛋白表达水平显著升高（P<0.05）。进一步研究发现，抑制Fas基因表达在一定程度上降低了氧化应激诱导的细胞凋亡比例以及Fas/FasL凋亡通路中关键基因的表达水平。总之，本研究结果表明，氧化应激通过激活Fas/FasL信号通路促进奶牛子宫内膜细胞凋亡，这为解释氧化应激对子宫内膜细胞的不利影响提供了新的见解。
关键词： 氧化应激 Fas/FasL信号通路 细胞凋亡 子宫内膜细胞
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