科研产出
施肥方法对甘薯根际土壤真菌群落的影响
《植物营养与肥料学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：【目的】真菌在根际土壤养分循环中发挥重要作用，探究磷肥施用方法对甘薯根际土壤真菌群落的影响，以减少施肥可能对甘薯根际土壤微生态环境的不利影响。【方法】甘薯–小麦轮作长期肥料定位试验位于江苏南京，始于2011年。2020年选择该定位试验中的3个处理：不施磷肥（NK）、单施化肥（NPK）和有机无机肥配合（NPKM），在甘薯膨大期采集储藏根与纤维根根际土壤，测定化学性质，并利用Illumina Novaseq高通量测序技术，分析真菌群落相对丰度、群落组成与多样性，及其与根际土壤化学性质的关系。【结果】1)施肥处理改变了两类根根际土壤化学性质，储藏根和纤维根的根际土壤有机碳、溶解性有机碳、速效钾含量均表现为NPKM＞NPK＞NK处理，有效磷（AP）含量表现为NPK＞NPKM＞NK （P＜0.05），同一处理两类根际间只有有效磷含量差异显著；纤维根和储藏根的根际土壤pH均以NPKM处理最高，NPK处理最低且显著低于NK处理，NPKM处理的纤维根根际pH显著高于储藏根根际0.81个单位。2) 3个施肥处理两类根系根际土壤的优势真菌类群均为子囊菌门（Ascomycota, 70.2%～77.9%）、担子菌门（Basidiomycota, 5.9%～8.5%）和被孢霉门（Mortierellomycota, 1.8%～8.1%）。3个处理间储藏根根际土壤子囊菌门的相对丰度无显著差异，而NK处理纤维根根际土壤子囊菌门的相对丰度显著高于NPKM处理（P＜0.05）；担子菌门和被孢霉门的相对丰度在NPK和NPKM处理间以及两类根系的根际土壤间均无显著差异，而NK处理的储藏根根际土壤担子菌门和被孢霉门的相对丰度较NPK处理分别低70.4%和62.9%，较NPKM处理分别降低44.0%和151%（P＜0.05）。3) NPKM和NPK处理储藏根根际特有的真菌OTUs数分别为122和113个，而NK处理为86个，远低于NPKM和NPK处理。NPKM处理纤维根根际特有的真菌OTUs数最高（160个），而NPK和NK处理分别为114和127个。NK处理的纤维根根际土壤观察到的物种数和Shannon多样性指数显著高于储藏根（P＜0.05）,NPKM处理两类根际的观察到的物种数和Shannon指数在3个处理中最高。拓扑网络分析表明，储藏根根际土壤真菌类群关系较纤维根根际的更为复杂，而纤维根根际土壤真菌群落具有更强的相互作用关系。冗余分析（RDA）结果表明，根际土壤有效磷、有机碳含量和pH与根际土壤真菌群落结构显著相关（P＜0.05）。【结论】长期施用磷肥降低了甘薯两类根际土壤的pH，但显著提高了有机碳、有效磷和速效钾含量，磷肥配施有机肥还避免了pH的降低，因而较单施化肥更有效地提高了根际土壤的真菌数量和多样性。
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棉花纤维质量指数的构建与WGT双标图分析
《作物学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：棉花纤维质量受到多项纤维性状的共同作用和影响,科学构建纤维综合评价指数有利于客观评价棉花纤维的总体质量水平。本研究采用2019—2021年期间中国纤维质量监测中心在新疆主产棉区的棉纤维质量抽检数据构建了棉纤维质量指数模型,并采用WGT双标图方法对质量指数进行可视化分析和品种分类评价。结果表明,（1）棉纤维综合评价指数的构成因子及权重分别为纤维长度（权重为0.451）、整齐度（0.173）、比强度（0.285）、马克隆值（–0.117）和颜色级（–0.526）。（2）基于纤维品质综合评价指数（CEI）和性状协调指数（TCI）构建了纤维质量指数（FQI）,并筛选出新陆中64、新陆早78和中棉113等综合纤维质量表现最好的品种,以及新陆早67、新陆早54、酒棉18号和新陆中78等综合纤维质量表现较差的品种。（3）用WGT双标图实现对纤维品质综合评价指数、性状协调指数和纤维质量指数的可视化分析。（4）采用WGT双标图分析方法将纤维质量监测抽检的52个棉花品种划分为4个特征明显的品种类型,其中, I型品种的纤维综合表现最好; II型品种综合表现较差; III型品种性状协调指数表现最好,其余性状表现差;IV型品种颜色级表现差,其余性状表现较好。本研究在对主产棉区棉花纤维品质指标广泛抽样的基础上采用逐步回归分析的方法构建了纤维综合评价指数,并结合性状协调指数建立了纤维质量指数,同时采用WGT双标图方法实现了可视化分析,可为科学制定中国棉花纤维质量指数提供理论支持,也为其他类似的品种多性状数据分析提供了应用范例。
关键词： 棉花（Gossypium hirsutum L.） 纤维质量指数 GT双标图 WGT双标图 逐步回归分析 聚类分析
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KRT16在长毛兔毛囊发育过程中的表达规律及功能探究
《畜牧兽医学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：旨在探究KRT16在长毛兔毛囊发育过程中的表达规律及功能。本试验选取12只健康的6月龄皖系长毛兔，于剪毛后在生长期、退行期和休止期选取背部皮肤采样。通过克隆得到兔KRT16基因的编码序列，利用生物信息学软件对KRT16编码序列（CDS）的生物学特性进行初步分析。实时荧光定量PCR（quantitative real-time PCR,qRT-PCR）分析KRT16在毛囊不同时期表达量。在毛囊毛乳头细胞（dermal papilla cell, DPC）中过表达和敲低KRT16,探究KRT16对毛囊生长发育相关基因的调控作用，以及对DPC增殖的影响。结果显示，KRT16基因的编码序列全长1 431 bp,可编码476个氨基酸，在不同哺乳动物中表现出高度同源性。实时荧光定量PCR结果显示，在毛囊发育周期中，KRT16在毛囊发育周期呈现出不同的表达水平，在生长期高表达。通过在兔毛乳头细胞中过表达与敲减KRT16,检测毛囊发育相关基因的表达水平变化，过表达KRT16后，SFRP2和TGFβ1基因的mRNA表达量极显著下降（P＜0.01）,BCL2、CCND1、EGF、LEF1和CTNNB1基因的mRNA表达量极显著提高（P＜0.01）;而敲降KRT16后，SFRP2和TGFβ1基因的表达量极显著提高（P＜0.01）,BCL2、CCND1、EGF、LEF1和CTNNB1基因的表达量极显著下降（P＜0.01）。同时，KRT16能够显著促进毛乳头细胞增殖。综上表明，KRT16参与毛囊周期性发育过程，并能够调控毛囊生长发育相关基因，促进毛乳头细胞增殖。该研究通过对KRT16基因功能的初步研究，为长毛兔毛囊发育的基础研究提供参考，同时为毛囊发育相关基因的功能研究提供依据。
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麦秸全量还田下减氮施肥对粳稻产量形成和氮素吸收利用的影响
《江苏农业学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：为了探明麦秸全量还田下合理的氮肥施用方案，以南粳9108为材料，设置了不施氮对照（CK）、施氮量[常量施氮（300 kg/hm~2）,A1,减量20%施氮（240 kg/hm~2）,A2]和氮肥运筹（基蘖氮肥∶穗氮肥=6∶4,B1,基蘖氮肥∶穗氮肥=7∶3,B2）处理，分析了麦秸全量还田下减氮施肥及不同氮肥运筹对粳稻产量形成和氮素吸收利用的影响。结果表明，A1水平下粳稻分蘖中期、拔节期地上部干物质积累量均值高于A2水平；提高基蘖氮肥比例有利于粳稻地上部干物质的累积。A2水平下粳稻平均产量较A1水平仅降低110.08 kg/hm~2,差异不显著；A1和A2水平下B2处理粳稻产量均高于B1处理，但差异不显著。A1水平下分蘖中期、拔节期以及分蘖中期至拔节期生育阶段氮素积累量均值高于A2水平，提高基蘖氮肥比例使粳稻分蘖中期、拔节期氮素积累量增加。与A1水平相比，A2水平粳稻氮肥偏生产力、氮肥农学利用率均显著提高，氮肥生理利用率、氮肥表观利用率有所提高但不显著。综合来看，麦秸全量还田条件下，在常规施氮量的基础上减量20%,氮肥适当前移，可实现粳稻产量水平保持稳定的同时，提高氮肥农学利率和偏生产力。
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喷雾诱导沉默CYP51和Sdh基因对禾谷丝核菌生长和致病性的影响
《植物病理学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：由于缺少稳定的遗传转化体系，丝核菌致病相关基因的功能研究受到严重限制。本研究以防治丝核菌病害的常用杀菌剂靶标基因CYP51和Sdh为目标基因，体外合成禾谷丝核菌CYP51的3个同源基因以及Sdh的B、C、D亚基基因的dsRNA,采用喷雾诱导基因沉默（spray-induced gene silencing, SIGS）方法研究这6个基因产生的dsRNA对病菌生长和致病性的影响。结果表明，外源施加靶标基因dsRNA对禾谷丝核菌的生长和致病性均有抑制作用。在被侵染的大麦叶片上，外源dsRNA能够显著抑制病菌中对应基因的表达。100 ng·μL-1浓度的RcCYP51-3-dsRNA在大麦叶片上抑菌效果较为显著，且可以同时抑制3个RcCYP51同源基因的表达；RcSdhD-dsRNA同样可以抑制RcSdh三个亚基的基因表达，在50 ng·μL-1浓度时抑菌效果最好。本研究探索了一种抑制禾谷丝核菌基因表达的方法，为使用SIGS方法研究丝核菌基因功能打下基础。
关键词： 小麦纹枯病 基因沉默 甾醇14α-去甲基化酶 琥珀酸脱氢酶
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玉米芯生物炭对辣椒连作土壤性质和辣椒生长的影响
《浙江农业学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：以辣椒连作土壤为研究对象，添加不同量(5、10、20、30 t·hm-2)的玉米芯生物炭，通过测定土壤基本理化性质、微生物量碳（MBC）、微生物量氮（MBN）和植株生长指标的变化，探讨生物炭施用对连作土壤和辣椒生长的影响。结果表明：与不添加生物炭的CK相比，添加适量生物炭显著（P＜0.05）提高了辣椒连作土壤的有机碳（SOC）、全氮、全磷、有效磷和速效钾含量，但降低了全钾含量。施用生物炭较CK显著（P＜0.05）降低了土壤MBC/MBN和土壤MBC/SOC。当生物炭添加量≥10 t·hm-2时，土壤MBC、MBN含量较CK显著（P＜0.05）增加；当生物炭添加量为10～20 t·hm-2时，土壤MBN/TN较CK显著（P＜0.05）提高。相关性分析表明，土壤MBC、MBN与土壤全氮、有机碳、全磷、有效磷呈极显著（P＜0.01）正相关，与土壤全钾呈极显著（P＜0.01）负相关。当生物炭用量为5～20 t·hm-2时，辣椒植株的单株产量较CK显著（P＜0.05）增加，且当施用量为20 t·hm-2时，辣椒植株的单株产量在试验条件下达最大值，但更高量的生物炭并不会进一步促进辣椒的生长。综上，施用适量生物炭可改善辣椒连作土壤的微生态环境，提高土壤肥力，促进辣椒生长，提高辣椒产量。
关键词： 生物炭 连作土壤 土壤理化性质 微生物量碳 微生物量氮
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外源ALA缓解ABA抑制草莓根系伸长生长的机理研究
《园艺学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：以栽培草莓‘红颜’（Fragaria×ananassa Duch.‘Benihoppe’）为材料，探讨5–氨基乙酰丙酸（ALA）与脱落酸（ABA）以及生长素（IAA）之间的关系，以期为ALA在草莓生产上应用提供理论依据。结果显示，外源ABA处理抑制草莓根系伸长生长，而ALA缓解ABA的抑制效应。ABA处理降低草莓根尖内源生长素含量，ALA则促进内源ABA含量提高。ABA和（或）ALA处理对草莓根尖ABA生物合成关键基因NCED1、NECD2，以及ABA氧化代谢基因CYP707A的表达没有显著影响。但ABA处理诱导其受体基因PYL4和PYL8以及ABA信号通路关键蛋白激酶基因SnRK2.1、SnRK2.2、SnRK2.3、SnRK2.4、SnRK2.5和SnRK2.6表达上调，而ALA却没此效应，说明ALA-ABA调控草莓根系伸长生长效应不涉及ABA信号途径。另一方面，ABA和（或）ALA处理对IAA合成基因YUC1表达没有影响；ABA处理下调YUC2和YUC3以及IAA内向运输基因AUX1表达，但是这种效应不能被ALA逆转。值得关注的是，IAA外向运输蛋白编码基因PIN1在ABA处理后表达下调，而ALA可以逆转ABA效应，暗示该基因可能参与ALA-ABA调控草莓根系生长。利用携带绿色荧光蛋白（GFP）基因的转基因拟南芥植株研究发现，ABA抑制AtPIN1-GFP表达，而ALA逆转ABA的抑制效应。生物信息分析表明，栽培草莓PIN1氨基酸序列与其他蔷薇科植物的同源性较高，蛋白质两端存在多个跨膜区域。将带有GFP的FaPIN1转入本氏烟草，其荧光信号分布于细胞质膜。克隆FaPIN1全长，构建到雌二醇诱导表达载体上并转入拟南芥。这种超表达FaPIN1植株根系生长对ABA处理的敏感性下降，ALA缓解效应也下降。以上结果说明，ALA缓解ABA抑制草莓根系生长的关键点在于IAA极性运输蛋白基因PIN1的表达，即ALA通过促进IAA极性运输来缓解ABA抑制草莓根系生长。
关键词： 草莓 根系 生长 5–氨基乙酰丙酸 脱落酸 生长素
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水稻分蘖期干物质积累对大气CO2浓度升高和氮素营养的综合响应差异及其生理机制
《中国农业科学 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：【目的】探究不同类型水稻品种物质生产响应大气CO2浓度升高和氮素营养的综合响应差异及其生理机制。【方法】以产量和物质生产对CO2浓度升高响应有明显差异的水稻品种两优培九（LY）和南粳9108（NJ）为材料，在人工气候室进行水培试验。分别设置对照CO2浓度(A-CO2,400μmol·mol-1)和CO2浓度升高(E-CO2,600μmol·mol-1)两个CO2处理，高氮(HN,1.25 mmol·L-1 NH4NO3)和低氮(LN,0.25 mmol·L-1 NH4NO3)两个氮水平。分析CO2浓度升高对不同水稻品种根系形态与生理活性、叶片和根系中细胞分裂素（CTKs）含量、氮素同化酶活性、叶片生理特性、光合参数以及干物质积累的影响差异。【结果】（1）E-CO2显著增加了LY总冠根数、总根长（LN水平除外）、总根表面积和平均直径，提高其根系呼吸速率和维持较高的根系氧化力，而对NJ无显著影响或表现相反；（2）无论氮水平如何，E-CO2显著提高了LY叶片和根系CTKs含量，但显著降低了HN水平下NJ根系中玉米素核苷（ZR）含量；（3）在LN水平下，E-CO2显著提高了LY叶片GOGAT、GDH活性，显著降低了NJ叶片NR活性。在HN水平下，LY氮同化酶活性在E-CO2条件下都表现为提高，NJ仅NR活性提高；（4）在LN水平下，E-CO2使得LY和NJ净光合速率（Pn）分别提高了28.0%和29.4%。在HN水平下，两品种分别提高了41.0%和28.1%。LY光合响应大幅度提高归因于叶片最大羧化效率(Vc,max)、最大光合电子传递效率(Jmax)、核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶（Rubisco）含量、叶绿素含量、叶片氮含量等显著提高；（5）E-CO2显著增加了不同氮水平下LY单株叶面积，对NJ无显著影响；（6）E-CO2显著增加了LY各器官及总生物量，且HN水平增幅明显大于LN水平。E-CO2并未显著影响不同氮水平下NJ的总生物量，显著降低了HN水平下NJ地下部生物量（-16.7%）。【结论】无论在HN还是LN水平下，LY物质生产和生理特征对E-CO2的响应幅度与NJ相比更高。生育前期LY较优的根系形态性状和根系活力、较高的CTKs含量、较强的氮素同化能力、较大的绿叶面积以及光合响应能力是其干物质生产对E-CO2响应幅度较高的重要原因。
关键词： 水稻 CO2浓度升高 根系形态 细胞分裂素 光合作用 干物质生产
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苏紫猪SLA-1基因多态性及其抗病潜能分析
《中国畜牧兽医 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：【目的】探究苏紫猪白细胞抗原-1（swine leukocyte antigen-1,SLA-1）基因多态性，并对其抗病潜能进行分析，以期为苏紫猪分子育种提供理论基础。【方法】以苏紫猪血细胞cDNA为模板，用PCR法扩增苏紫猪SLA-1基因并测序，利用DNAStar和Mega 5.0软件分别进行相似性分析及系统进化树构建；利用NetMHCpan 4.1 server分析SLA-1与非洲猪瘟病毒（African swine fever virus, ASFV）抗原表位结合的能力及特征；运用生物学软件对其编码蛋白的理化性质、亲/疏水性、跨膜区、结构和功能等进行预测。【结果】试验成功扩增6条苏紫猪SLA-1等位基因序列，分别为SLA-1*sz01、SLA-1*sz02、SLA-1*sz03、SLA-1*sz04、SLA-1*sz05和SLA-1*sz06,其高变异位点主要位于肽结合沟（peptide-binding groove, PBG）α1区和α2区；相似性比对结果显示，6条苏紫猪SLA-1等位基因核苷酸、氨基酸序列相似性分别在92.9%～96.9%、87.0%～94.8%之间，与不同品种猪核苷酸、氨基酸序列相似性分别在92.8%～98.8%、84.3%～98.0%之间；ASFV来源多肽结合能力的预测结果显示，SLA-1*sz01蛋白具有较强的ASFV抗原呈递能力，与ASFV来源B354L蛋白多肽片段FIDKTTVLY具有最高亲和力；SLA-1*sz01蛋白功能域及三级结构预测结果显示，SLA-1*sz01与免疫系统相关，具有经典的SLA-1三级结构。【结论】本研究扩增得到6条苏紫猪SLA-1基因序列，其中SLA-1*sz01能够限制性结合较多的ASFV来源抗原表位多肽，与多肽片段FIDKTTVLY具有最高亲和力，可作为苏紫猪抗病育种的候选基因。研究结果为ASFV疫苗的研发提供参考基础。
关键词： 苏紫猪 SLA-1基因 多态性 抗原结合位点 抗病潜能
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长三角水稻-油菜周年两熟温光资源分配与利用特征
《作物学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：为提升长江流域水稻-油菜周年产量潜力和资源利用效率,2017—2021年于江苏苏州布置田间定位试验,以中熟晚粳水稻-垄作摆栽油菜传统模式为对照,对比研究了新型迟熟中粳水稻-直播油菜模式干物质产量、水稻籽粒产量、温光资源分配和利用特征及经济效益。结果表明,与常规模式相比,新型模式油菜季温和光生产效率分别显著提高了24.1%和20.6%,水稻季温、光生产效率无显著变化。新型模式下油菜干物质产量显著提高了18.2%,但水稻籽粒和干物质产量分别显著下降了17.6%和15.5%。常规模式中水稻和油菜两季积温分配率分别为63.9%和36.1%,积温比值为1.77;新型模式周年积温量减少588℃,其中水稻积温减少483℃,油菜季周年积温分配率增加了1.8%,两季积温比值下降为1.64。新型模式较常规模式增加周年效益31.4%,提高油菜种植效益2.2倍,而降低水稻种植效益17.4%。由此,以迟熟中粳水稻搭配后季直播油菜新型模式,可显著提高了油菜季产量、温光生产效率与经济效益,提升周年种植效益。在兼顾粮饲安全和经济效益的前提下,新型水稻-油菜模式可作为长期单一化水稻、油菜或小麦两熟制轮作模式之一。
关键词： 长江流域 水稻–油菜两熟 籽粒产量 干物质产量 温光资源分配 资源利用效率
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