科研产出
基于PCR和巢式PCR技术的玉米南方锈病早期检测
《中国农业科学 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：【目的】建立巢式PCR方法，快速检测处于病害潜育期的玉米叶片内的多堆柄锈菌（Puccinia polysora），为玉米南方锈病（southern corn rust）的预测和防治提供技术支持。【方法】根据多堆柄锈菌ITS区序列，在其变异区设计3条多堆柄锈菌特异性检测引物NX471-F、NX255-F和NX255-R，建立以NX471-F与真菌ITS区通用引物ITS4为外侧引物，NX255-F/NX255-R为内侧引物的巢式PCR。采用20μL扩增体系：Ex Taq DNA聚合酶(5 U·μL-1)0.15μL、10×Ex Taq Buffer(Mg2+plus)2μL,d NTP Mixture(各2.5 mmol·L-1)1.6μL，上下游引物(10μmol·L-1)各0.3μL,DNA 1μL,14.65μL ddH2O。扩增程序：利用外侧引物NX471-F/ITS4进行第一步PCR扩增，95℃预变性7 min;95℃变性30 s,55℃退火30 s,72℃延伸45 s,30个循环；72℃再延伸7 min。将扩增后的产物稀释20倍，取1μL用作第二步PCR的扩增模板，然后以内侧引物NX255-F/NX255-R进行第二步PCR扩增，95℃预变性7 min;95℃变性30 s,66℃退火30 s,72℃延伸26 s,30个循环；72℃再延伸7 min。同时选用内侧引物进行常规PCR扩增，扩增体系同巢式PCR，扩增程序除循环数为38，其余程序同巢式PCR的第二步PCR检测。在此条件下对多堆柄锈菌、高粱柄锈菌（Puccinia sorghi）、青杨叶锈病菌（Melampsora laricipopulina）和7种玉米常见病原菌进行特异性检测，对不同梯度多堆柄锈菌基因组DNA和3种人工接种病叶进行灵敏度检测。【结果】巢式PCR检测体系仅在检测多堆柄锈菌时，产生了255 bp的目的条带，其他菌株均未扩增出目的条带。巢式PCR检测体系对多堆柄锈基因组DNA的最低检测限为10 fg·μL-1，是常规PCR检测体系灵敏度的500倍。当1 g人工接种病叶含500—2.5×10~4个多堆柄锈菌夏孢子时，常规PCR和巢式PCR检出阳性率分别0和85.71%，巢式PCR可检测出的夏孢子个数最少为1 000个；当1 g人工接种病叶中含1—7个夏孢子堆时，常规PCR和巢式PCR检出阳性率分别76.19%和100%，常规PCR可检测出的夏孢子堆个数最少为2个，巢式PCR可检测出1个及以上夏孢子堆；当1 g人工接种病叶中含1—7个侵染点时，常规PCR和巢式PCR检出阳性率分别14.29%和66.67%，检测出的侵染点个数最少分别为6个和3个。【结论】成功建立了一种以NX471-F/ITS4为外侧引物，NX255-F/NX255-R为内侧引物的巢式PCR检测方法，可快速、高效、准确检测玉米叶片中潜伏期的多堆柄锈菌。
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华北平原区饲用小黑麦与褐色中脉高丹草复种模式研究
《草地学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：为探讨华北平原区饲用小黑麦（×Triticale）与褐色中脉高丹草（Sorghum bicolor×S.sudanense）复种的可行性。于2019—2022年，本研究采用试验与示范结合的方式，从两种饲草的播期效应、种植密度、效益等方面进行了分析，结果表明，二者可进行上下茬搭配，形成复种，创建了饲用小黑麦与褐色中脉高丹草一年两作复种的模式，可实现饲草周年生产。与冬小麦-夏玉米模式相比，该模式经济效益显著，每公顷纯效益较冬小麦-夏玉米模式高3 060元。节水、省肥、节药效果明显，每公顷节水1 500～2 250 m~3;每公顷氮、磷、钾肥分别减少45%,50%,50%;全生育期无需农药防治虫害，是一种绿色、无公害的生产模式。饲用小黑麦与高丹草复种模式适宜在华北平原农区推广利用。
关键词： 饲用小黑麦 ‘冀饲3号’ 褐色中脉 高丹草 ‘冀草6号’ 复种模式
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番茄SlCaM3、SlCaM4和SlCaM5基因的克隆及低温胁迫下的表达分析
《华北农学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：钙调蛋白是植物体内一种重要的Ca2+受体蛋白，在钙信号途径及抗逆反应中发挥着重要作用。为研究番茄CaM蛋白在低温胁迫下的作用机制，以番茄品种Heinz1706、LA3969、冀粉2号、冀粉3号和农博粉霸15为材料，克隆得到了番茄钙调蛋白基因SlCaM3、SlCaM4和SlCaM5,并进行序列分析和启动子区顺式作用元件分析；利用qRT-PCR技术分析SlCaM3、SlCaM4和SlCaM5在不同番茄品种中15,5℃低温胁迫下的表达模式，并结合RNA-seq数据分析组织特异性表达情况。结果显示，SlCaM3、SlCaM4和SlCaM5的CDS序列均为450 bp,三者相似度为93.63%;所编码的氨基酸序列完全相同，属酸性稳定亲水蛋白，具有典型的CaM蛋白保守结构域。启动子顺式作用元件分析表明，3个基因的启动子区除含有必需的核心元件外，还含有多种生物及非生物胁迫响应元件，并呈现互补模式分布。不同程度低温胁迫表达模式分析表明，15℃胁迫下，SlCaM3、SlCaM4和SlCaM5基因在5种番茄材料中的表达模式均呈现出先降低后升高的趋势，其中SlCaM5基因的表达量升高更为显著；5℃胁迫下，SlCaM3、SlCaM4基因的表达水平变化不明显，而SlCaM5基因在处理后期表达量显著升高；表明SlCaM5在低温下维持着CaM蛋白的翻译水平。SlCaM3、SlCaM4和SlCaM5基因在Heinz1706不同组织中的特异性表达情况显示，SlCaM3和SlCaM4在分生组织中具有较高的表达，而SlCaM5基因在不同组织中表达水平差异不明显。
关键词： 番茄 钙调蛋白 低温 基因克隆 qRT-PCR 表达分析
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河北坝上地区野豌豆作为绿肥的生产潜力研究
《中国草地学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：在河北坝上地区以野豌豆属毛苕子和箭筈豌豆两个种9个品种为材料，通过对物候期、生物量及氮磷钾养分积累状况比较，筛选适宜雨养旱作区种植的野豌豆属绿肥作物及品种。结果表明，供试9个品种在河北坝上地区的生长天数为91～106 d,均能正常完成全部生育进程。毛苕子的地上生物量和株高显著高于箭筈豌豆（P＜0.05）,植株氮含量低于箭筈豌豆，磷含量和钾含量高于箭筈豌豆；毛苕子的氮积累量和磷积累量显著高于箭筈豌豆（P＜0.05）,钾积累量高于箭筈豌豆。9个品种中，土库曼苕、腾选苕和广西金洲苕地上部生物量和养分积累量较高，干物质产量在3908.14～4043.95 kg/hm~2之间，氮积累量和钾积累量分别达122.50 kg/hm~2和107.50 kg/hm~2以上，磷积累量在19.73～23.01 kg/hm~2之间，表现为生产潜力高且能提供优质高产有机肥源，生产中可优先选择利用。
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微光环境下草地贪夜蛾的颜色视觉行为反应
《植物保护 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：夜出型昆虫与日出型昆虫一样,具有强大的颜色视觉能力.为明确微光环境下草地贪夜蛾的颜色视觉行为反应,本研究利用颜色卡纸测试了草地贪夜蛾对紫色、蓝色、绿色、黄色和红色等5种颜色的趋向、取食和产卵选择的偏好性.结果表明,趋向测试中,草地贪夜蛾雌雄成虫对蓝色(21.43%和18.57%)和紫色(17.13%和15.70%)表现出明显的趋性,显著高于绿色、黄色和红色;取食测试中,其成虫对不同颜色的选择率无明显差异;产卵选择则明显偏好黄色(40.27%)和绿色(40.17%).本研究在理论上丰富了昆虫微光视觉生态学理论,也为深入研究草地贪夜蛾颜色视觉行为机理提供了基础,应用上为利用颜色视觉研发草地贪夜蛾物理防控措施提供了科学依据.
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预处理对豆类淀粉性质的影响及在低GI食品中的应用
《食品工业科技 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：预处理方式影响豆类淀粉的性质，进而影响豆类产品的应用。本文综述了不同预处理方式对豆类淀粉的颗粒形态、分子结构、溶解度、糊化特性、抗性淀粉含量等性质的影响，分析这些预处理方法对豆类在低GI食品开发中应用的影响。一定条件下的湿热、超高压、干热、辐照、超声波和酶法处理可使豆类淀粉中抗性淀粉或直链淀粉的含量有所增加，有利于豆类在低GI食品开发中的应用。此外，本文综述了不同预处理的豆类产品在低GI食品开发中的应用现状，并对应用前景进行了展望。
关键词： 豆类淀粉 理化特性 抗性淀粉 预处理方式 低GI食品
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热应激对断奶绵羔羊生长性能、抗氧化性能和瘤胃菌群的影响
《草业学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：热应激严重影响了羊产业的高效健康发展，本试验旨在利用环控舱研究热应激对断奶绵羔羊生长性能、抗氧化性能和瘤胃菌群结构的影响。选取12只断奶羔羊随机分为两组，对照组（温度21.5℃，湿度60%）和热应激组（温度33.5℃，湿度60%），分别饲养于两个环控舱，单栏饲养，试验周期14 d，试验末检测羔羊的生长性能、抗氧化酶活性、热应激蛋白水平和瘤胃菌群多样性。结果表明：1)热应激条件下，羔羊日采食量（ADFI）和日增重（ADG）均表现出显著性降低（P＜0.05），较对照组分别降低28.38%和41.12%，料重比（F/G）较对照组提高33.13%。2)热应激条件下羔羊的血清抗氧化性能下降，总抗氧化能力、超氧化物歧化酶和过氧化氢酶活性均显著降低（P＜0.05），丙二醛含量显著上升（P≤0.05）;3种热应激蛋白（HSP60、HSP70和HSP90）含量均表现出显著性增加（P＜0.05），较对照组分别提高1.19、1.47和1.39倍。3)热应激影响了羔羊瘤胃菌群的多样性和丰度。热应激条件下，Shannon指数和Simpson指数均显著降低（P＜0.05），且拟杆菌门（Bacteroidetes）和变形菌门（Proteobacteria）的相对丰度表现出显著性增加（P＜0.05），尤其拟杆菌门（Bacteroidetes）较对照组提高76.47%，但放线菌门（Actinobacteria）和厚壁菌门（Firmicutes）的丰度显著降低（P＜0.05）；另外，热应激下羔羊瘤胃中普雷沃氏菌属（Prevotella＿1）较对照组增加326.28%（P＜0.05），月形单胞菌属（Selenomonas＿1）的丰度降低84.21%（P＜0.05）。可见，热应激影响了羔羊的生长性能和抗氧化性能，并且改变了瘤胃菌群结构。本研究结果可为实际生产中羊热应激的缓解提供基础数据。
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玉米根腐病菌麦根腐平脐蠕孢的LAMP检测方法
《华北农学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：麦根腐平脐蠕孢是玉米根腐病的重要病原菌之一，旨为建立一种基于环介导等温扩增技术（LAMP）的麦根腐平脐蠕孢快速检测方法。首先，根据麦根腐平脐蠕孢参与黑色素生物合成途径的Brn1基因部分序列设计了一套LAMP检测引物；然后，针对该引物组筛选了其最佳反应温度，检测了LAMP反应的特异性和灵敏度，并以人工接种麦根腐平脐蠕孢的玉米根腐病病株为样本评价了LAMP检测方法的效果。结果表明，本研究设计的引物组在61～68℃条件下均能实现对靶标基因的扩增，其中以66℃为最佳反应温度；在特异性检测中，引物组能从10种分离自玉米根腐病样本的主要病原真菌DNA中特异性地检测出麦根腐平脐蠕孢；在灵敏度检测中，对携带靶基因Brn1的质粒DNA最低检测限是10 copies/μL,在此检测限浓度下，25 min左右即可实现扩增；在对玉米根腐病样本检测中，在1 pg/μL的玉米根组织DNA中即可检测出麦根腐平脐蠕孢。建立的麦根腐平脐蠕孢LAMP检测方法具有较强的特异性和较高的灵敏度。
关键词： 玉米根腐病 麦根腐平脐蠕孢 Brn1基因 环介导等温扩增 检测方法
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脱叶催熟剂喷施时间对不同部位棉铃发育和纤维品质的影响
《棉花学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：【目的】研究不同时间喷施脱叶催熟剂对棉花不同部位棉铃的干物质质量、产量性状以及纤维品质等的影响，明确河北省喷施棉花脱叶催熟剂的最佳时期。【方法】以机采棉品种冀丰1458为供试材料，分别于2020年和2021年的9月下旬到10月上旬，设置4个时间喷施50%（质量分数）噻苯·乙烯利悬浮剂，以9月20日喷施等量清水作为对照，分析棉花的脱叶率和吐絮率、不同部位棉铃的干物质质量、铃重、籽指与衣分、籽棉产量、皮棉产量和纤维品质等指标的变化。【结果】各处理喷施脱叶催熟剂当天的吐絮率为40%～65%，处理后20 d的吐絮率和脱叶率均大于90%。与对照相比，9月20日处理的上部棉铃的铃重、籽指、衣分、纤维上半部平均长度、断裂比强度、马克隆值均显著降低；9月20日或9月25日左右喷施，上部、中部棉铃的干物质质量和单株棉铃总干物质质量均显著降低；9月20日至10月5日左右喷施脱叶催熟剂导致上部棉铃籽指显著降低，籽棉产量和皮棉产量显著提高，其中9月30日左右处理的籽棉和皮棉产量最高，并且其纤维品质综合表现也较好。【结论】初步认为，河北省植棉区露地直播棉田脱叶催熟剂的最佳喷施时间为9月30日、吐絮率为56%左右。
关键词： 脱叶催熟剂 棉铃 棉铃部位 产量 纤维品质 干物质质量
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聚合7OE亚基1B/1R易位系材料的创制及其品质研究
《麦类作物学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：为提高小麦1B/1R易位系的加工品质，本研究选用高分子量麦谷蛋白亚基组成为1/7+9/2+12的小麦1B/1R易位系品种科农199为母本，与高分子量麦谷蛋白亚基组成为1/7OE+8*/5+10的强筋春小麦品种津强6号杂交，利用分子标记在F4代株系中筛选到一个7OE亚基基因与黑麦碱基因聚合在同一条染色体上的1B/1R易位系材料。PCR结果显示，该聚合材料和非聚合材料在Glu-A1和Glu-D1位点没有差异。在温室种植条件下，对这些聚合材料和非聚合材料及其亲本进行麦谷蛋白溶胀指数（SIG）测定，结果表明，与1B/1R易位系亲本科农199比较，聚合5+10优质亚基后SIG值显著提高，聚合7OE优质亚基后，SIG值进一步显著提高，部分聚合材料达到了强筋亲本津强6号的水平。将聚合材料和非聚合材料及其亲本种植于大田，发现聚合5+10和7OE优质亚基株系的乳酸-SDS溶剂保持力（LA-SDS SRC）和SDS沉降值均显著高于只聚合5+10优质亚基的株系，但未达到强筋亲本津强6号的水平。综合来看，聚合了7OE亚基的1B/1R易位系材料的加工品质显著提升。本研究为改良我国众多1B/1R易位系的加工品质提供了一项新的育种策略。
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