科研产出
调控高粱分蘖高度的基因及表达分析
《华北农学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：分蘖高于主茎是困扰高粱品种整齐度和机械化生产的重要原因之一，为了阐明高粱调控分蘖高度基因的作用机制，提高高粱品种整齐度、选育适宜机械化生产高粱品种，依据前期的定位结果，利用15份分蘖与主茎整齐一致和17份分蘖高于主茎的高粱品种组成自然群体对候选基因进行验证，发现SNP3位点影响分蘖高度，所属基因为Sobic.009G213300.1.v3.2,命名为SbTH,位于水解酶＿4保守区域。以分蘖高度与主茎一致的K35-Y5和分蘖高于主茎的1383为材料，通过实时荧光定量PCR分析SbTH基因在高粱不同组织中的表达模式。结果表明，2个材料SbTH基因在根和叶中均有表达，虽然表达量有差异，但趋势基本一致；1383主茎和分蘖茎基因表达量和趋势也基本一致，而K35-Y5在主茎开花期时呈反向表达，主茎表达量达到最高，同期的分蘖茎表达量降到最低。分析认为，SbTH在K35-Y5分蘖中表达量低，控制了分蘖节间的过度生长，形成主茎与分蘖高度一致的株型，而在1383分蘖中表达量高，促进分蘖节间的生长，使得分蘖比主茎高，SbTH基因在主茎开花期的差异表达是影响分蘖株高的关键。
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基于荧光SSR构建中国糜子核心种质DNA分子身份证
《中国农业科学 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：【目的】糜子（Panicum miliaceum L.）作为一种古老的粟类作物，种质丰富，基于荧光SSR标记构建其DNA分子身份证可为资源的数字化管理提供理论依据和分子检测工具。【方法】以235份中国糜子核心种质为试验材料，对山西农业大学农学院糜子作物分子育种课题组前期开发的糜子特异性SSR标记进行多次PCR筛选和优化后获取核心引物。基于糜子参考基因组信息，经过BLAST序列比对后将核心标记进行染色体定位。在SSR引物的5′端标注荧光（FAM/HEX），利用毛细管电泳给出材料的基因型，采用“0,1”二进制编码方式记录扩增条带的有无，使用ID Analysis 4.0检测材料的区分程度。采用十进制（0—9）统计扩增片段大小以获得材料的字符串分子身份证。使用Popgene、Powermarker、MEGA、NTSYS进行遗传多样性、遗传聚类和主成分分析。利用二维码在线软件（https://cli.im/）给出材料的二维码DNA分子身份证。【结果】PCR扩增结果发现，7个荧光SSR（RYW3、RYW6、RYW11、RYW18、RYW37、RYW43和RYW125）组合在一起可以将235份材料全部区分开。BLAST结果表明，RYW18、RYW37分布在第2染色体，分别位于0.60和0.80 cM处；RYW125位于第4染色体，定位在10.40 cM处；RYW43、RYW6分布在第5染色体，分别位于52.80和53.00 cM处；RYW11和RYW3定位在第6染色体，分别位于2.10和20.70 cM处。遗传多样性分析结果表明，235份材料在7个位点共检出87个等位变异，每个位点检出3（RYW11）—25（RYW6）个，平均为12.4286；检出Shannon多样性指数（I）变幅为0.2055（RYW18）—2.0587（RYW6），平均1.1398；观测杂合度（Ho）为0.0086（RYW11）—0.9455（RYW18）；期望观测杂合度（He）为0.0795（RYW18）—0.7452（RYW6）;Nei’s基因多样性指数（Nei）为0.0793（RYW18）—0.7452（RYW6）；多态性信息含量（PIC）为0.0334（RYW11）—0.8071（RYW6），平均为0.5185。聚类分析和主成分分析均将材料划归8个类群。将电泳条带进行数字编码，利用7个标记组合，构建了全部材料的字符串和二维码DNA分子身份证。【结论】以235份中国糜子核心种质为试验材料，利用PCR扩增和毛细管电泳筛选到7个糜子荧光SSR核心标记。基于糜子参考基因组信息将上述标记定位在4条染色体上。利用上述标记扩增供试材料，给出遗传多样性衡量参数，基于遗传距离将材料聚为8个类群，主成分分析解决了聚类结果中出现的偏差。依照最少引物区分最多种质的原则，利用十进制编码方式给出材料的字符串DNA分子身份证，结合表型数据，利用二维码在线软件构建了全部材料的二维码DNA分子身份证。
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食品中农药残留风险评估述评
《农药学学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：文章从以下几方面就我国食品中农药残留风险评估相关问题进行了评述:1)食品中农药残留风险评估的意义及其科学依据;2)如何认识食品中农药残留风险评估各组成部分之间的关系;3)食品中农药残留风险评估三要素(毒理学、残留化学、膳食消费)及其重要性;4)食品中农药残留风险评估的情景、尺度和数据要求;5)如何得出科学合理的评估结论.结合上述问题的讨论,就目前我国在食品中农药残留风险评估和风险管理研究中常见的问题进行了分析,并提出了针对性的改进建议.
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基于表型性状的高粱育种材料遗传多样性分析及综合评价
《中国农业科学 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：【目的】解析高粱育种材料的表型性状变异规律和遗传多样性，探讨育种材料的综合评价方法，筛选高粱优异种质，为高粱种质创新与新品种选育提供重要依据。【方法】以263份不同来源的高粱种质为供试材料，2015—2016年在山西榆次对其17个表型性状进行鉴定，采用Shannon-Wiener’s多样性指数计算表型性状的遗传多样性，综合运用相关分析、主成分分析、聚类分析和逐步回归等方法对高粱种质进行综合评价，并根据综合评价F值及目标性状筛选出高粱优异种质。【结果】263份高粱育种材料具有较高的遗传多样性，不同性状的多样性指数分布范围为0.497—2.075，其中，穗形的多样性指数最小，穗柄长的多样性指数最大。不同年份7个数量性状的变异系数有所变化，变幅最小的是生育期，其次是穗长；变幅最大的是单穗粒重，其次是茎粗。育种材料综合评价表明在累计贡献率高于80%时，共发现11个主成分；利用隶属函数法计算表型综合值（F值），高粱育种材料的表型性状综合值（F值）平均为0.464，恢复系L28的F值最高（0.581），保持系72B/DORADO双的F值最低（0.330）。通过逐步回归建立了12个性状（主脉色、穗型、穗形、芒性、颖壳包被度、粒形、株型、茎粗、穗长、单穗粒重、千粒重和生育期）作为自变量的回归方程，可以作为高粱育种材料表型性状的综合评价指标。基于F值进行聚类，将263份供试材料分为6个类群，其中，第Ⅳ类群的33份材料农艺性状优良，平均F值最高，可作为材料创新及杂交育种的亲本材料。【结论】参试高粱种质表型性状遗传变异较为丰富，遗传多样性高，采用多元统计分析方法综合评价高粱种质是可行的；筛选出优异种质33份。
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硒氮配施对燕麦植株硒氮积累及根际土壤微生物群落与代谢物的影响
《应用与环境生物学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：为探明硒氮配施对燕麦硒农艺强化和氮积累同步提升的可行性及其对根际土壤微生物群落的改善作用，采用田间试验结合盆栽生土试验，研究黄土高原缺硒区土壤基施不同用量硒氮肥对花后燕麦地上部植株硒、氮积累与籽粒产量和根际土壤微生物群落特征及代谢物的影响.试验采用二因素裂区设计，主区为基施氮肥，3个水平（N0:0 kg/hm~2;N1:120 kg/hm~2;N2:240 kg/hm~2）；副区为配施硒肥，4个水平（Se0:0 g/hm~2;Se1:75 g/hm~2;Se2:150 g/hm~2;Se3:375 g/hm~2）.结果表明：单施硒肥、氮肥及硒氮配施对花后燕麦植株硒氮积累影响显著；从扬花期到成熟期，茎叶硒氮积累明显向穗部及籽粒转移.在低氮高硒或低硒高氮处理中，硒、氮积累呈协同促进关系；而在高氮高硒处理中，硒、氮积累存在竞争性抑制关系.整体而言，以N2Se2（240 kg/hm~2+150 g/hm~2）处理下燕麦各器官硒、氮含量和籽粒产量达最高（分别为136.52-193.29μg/kg,29.33-32.02 g/kg,1 263.8-1 970.9 kg/hm~2）.硒氮合理配施（N2Se2）明显促进了土壤微生物功能菌群代谢；功能菌群主要代谢物与植株各器官硒氮含量亦呈正相关关系.综上所述，在黄土高原缺硒地区，土壤基施适宜用量的氮肥和硒肥，有利于协同提升燕麦地上部各器官硒氮积累及籽粒产量，改善土壤微生物优势菌门和优势菌属，促进功能菌群代谢，以N2Se2（240 kg/hm~2+150 g/hm~2）为最优施肥处理.（图10表1参52）
关键词： 硒氮肥配施 燕麦 植株氮积累 植株硒积累 土壤微生物群落 土壤代谢物
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晋南地区小麦–玉米轮作体系维持作物高产和土壤磷素水平的适宜施磷量研究
《植物营养与肥料学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：[目的]研究维持农作物高产、稳产及土壤磷素肥力的磷肥适宜用量,对于保障国家粮食安全和生态安全具有重要意义.[方法]2016—2019年在晋南地区进行磷肥用量田间定位试验,在每个冬小麦–夏玉米轮作周期施N?400?kg/hm2、K2O?180?kg/hm2的基础上,设置了6个P2O5施用水平处理:0、120、180、240、300、360?kg/hm2,氮、磷、钾肥施用量小麦和玉米各占50%,每季作物45%的氮肥和全部磷、钾肥播前一次性底施,55%的氮肥在小麦拔节期和玉米10叶期进行追施.连续3年收获期测产,并测定土壤有效磷含量.[结果]不施磷处理(P0)冬小麦–夏玉米轮作体系的产量、效益均最低,土壤有效磷含量逐年下降;施磷显著提高了轮作体系的吸磷量、产量及净收益,3年平均增产23.9%,增收20.4%.冬小麦–夏玉米轮作体系的吸磷量、产量、净收益和施磷量之间的关系均可以用直线平台模型拟合,以该模型计算的冬小麦–夏玉米轮作体系的适宜施磷量为193?kg/hm2,适宜施磷量下的磷肥偏生产力、磷肥农学效率和磷肥利用率分别为115.9?kg/kg、21.9 kg/kg和25.1%.P120和P180处理的土壤有效磷含量呈耗竭状态,土壤有效磷含量年均下降3.0和1.3?mg/kg;P240、P300和P360处理的土壤有效磷含量呈增加状态,土壤有效磷含量年均上升1.5、4.0和4.2?mg/kg,但P300和P360处理间的有效磷含量3年均无显著差异.施磷量和土壤有效磷含量呈显著直线相关,2017、2018和2019年土壤有效磷达到基础土壤水平(Olsen-P?18.5?mg/kg)的施磷量分别为P2O5192、194和197 kg/hm2.[结论]在山西省南部冬小麦–夏玉米轮作区,综合保障作物高产稳产,实现较高磷肥效率和维持土壤初始磷素肥力的年最佳磷肥用量为P2O5193?kg/hm2.
关键词： 冬小麦—夏玉米轮作;最佳施磷量;产量;净收益;磷肥效率;土壤有效磷
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山西小麦地方品种品质相关基因的KASP标记分析
《植物遗传资源学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：为发掘和利用小麦地方品种中的优良品质性状基因资源,本研究利用30个KASP分子标记对405份山西小麦地方品种的15个品质性状相关基因进行了检测.结果表明,在供试材料中籽粒硬度优异等位变异Pinb-D1b与Pinb-B2b分别占比为4.94%和63.46%;麦谷蛋白Glu-1位点的优异等位变异Glu-Ax1或Glu-Ax2*占比为93.09%,Glu-Bx7OE占比为47.16%,Glu-D1d占比为0.74%;面粉色泽相关的优异等位变异Psy-A1b占比为1.23%,Psy-B1a或Psy-B1b为95.80%,Psy-D1a为87.65%,TaPds-B1b 为 0.74%,Zds-A1a 为 87.16%,TaLcy-B1b 为 96.05%,Lox-B1a 为 88.89%,TaPod-A1b 为 1.73%,Ppo-A1b 为97.28%,Ppo-D1a为 20.94%.且在山西中部晚熟和南部中熟冬麦区中优异等位变异的频率分布范围分别为0.52%~97.41%、0~97.51%.此外,鉴定出89份材料聚合9个优异等位变异的组合Pinb-B2b/Glu-Ax1或Glu-Ax2*/Glu-Bx7OE/Psy-B1a或Psy-B1b/Psy-D1a/Zds-A1a/TaLcy-B1b/Lox-B1a/Ppo-A1b,其频率为21.98%.本研究筛选出含有优异等位变异的小麦地方品种,为小麦品质相关性状的遗传改良提供了重要参考.
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山西省糜子DNA分子身份证的构建
《山西农业大学学报(自然科学版) 》 2022 北大核心
摘要：[目的]利用SSR引物对山西省的糜子种质资源进行划分和管理,通过DNA碱基上的区别,制作符合碱基引物的字符串和条形码,与糜子的种质信息结合,生成DNA分子身份证,以便快速鉴定山西省糜子的种质及其特性.[方法]以来源于山西省的20份糜子资源为材料,利用高基元SSR标记(五、六碱基)进行DNA扩增,并用软件Power?Marker 3.25和PopGen 1.32计算山西省的遗传多样性参数.利用条形码在线软件http://barcode.cnaidc.com/app/html/bcgcode128.php和在线二维码技术https://cli.im/构建DNA条形码和二维码分子身份证.[结果]20份材料在10个等位位点共检测出等位变异10个,观测等位基因为3.0000;有效等位基因为2.5412~2.9862,平均为2.8088;多样性指数为1.0115~1.0963,平均为1.0633;期望杂合度为0.6238~0.6841,平均为0.6433;Nei's期望杂合度为0.6065~0.6651,平均为0.6433;多态性信息含量为0.5711~0.7962,平均为0.6962,14对碱基引物中有10对引物(RYW1、RYW2、RYW3、RYW5、RYW6、RYW7、RYW8、RYW10、RYW12、RYW14)扩增稳定、多态性好,可用于构建分子身份证,其中RYW1、2、3为六碱基引物,RYW5、6、7、8、10、12、14为五碱基引物.[结论]构建了20份糜子种质的DNA条形码和二维码分子身份证,可为山西省的糜子的种质资源保护及快速鉴定提供科学理论依据.
关键词： 糜子;分子身份证;高基元SSR
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不同激素配方、土壤基质对蒙古黄芪根系生长发育的影响
《分子植物育种 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：为选择出最适合黄芪增殖和生根的最优激素组合及移栽土壤基质,本研究通过正交试验探究了黄芪无菌苗在不同激素配方中的增殖情况、生根情况和移栽黄芪幼苗合适的土壤基质.研究表明,在茎段增殖培养阶段添加单一激素MS+6-BA 1.5 mg/L、添加两种激素MS+6-BA 1 mg/L+NAA0.5 mg/L、添加三种激素MS+6-BA2 mg/L+NAA0.5 mg/L+IBA0.2 mg/L为最佳组合;在生根培养中,最适合的激素组合为1/2MS+IAA 2.0 mg/L+IBA 1.0mg/L+NAA 1.5 mg/L;在移栽基质选择的研究中,低位泥炭:蛭石:珍珠岩=1∶1∶1/1∶2∶2的两种基质组合中的黄芪幼苗均长势优良.研究基质对黄芪根系生长发育的影响,旨在了解适合黄芪增殖、生根、移栽生长发育的基质激素配比,为黄芪的育种、栽培研究、大规模种植以及药用植物生物技术研究提供依据.
关键词： 黄芪(Astragalus membranaceus);激素组合;增殖;生根;移栽
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