科研产出
陆地棉2-酮戊二酸依赖型氧化酶GhAOP2-like基因的克隆和功能分析
《华北农学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：为了研究棉花中AOP2-like(GhAOP2-like)与抗旱耐盐的相关性,根据河北省农林科学院棉花研究所遗传育种研究室前期获得的蛋白质组数据,利用同源克隆法得到了GhAOP2-like的基因序列,用生物信息学方法对GhAOP2-like蛋白的理化性质、结构、亚细胞定位等进行了分析,利用qRT-PCR技术检测了GhAOP2-like的组织特异性表达以及在干旱、盐和激素处理下的表达量变化.结果显示,GhAOP2-like位于D13 染色体上,CDS序列长 972 bp,编码 323个氨基酸.生物信息学分析发现,GhAOP2-like蛋白的分子式为C1654 H2525N429O478 S19,理论等电点为5.20,不含信号肽和跨膜结构域,定位于细胞质中.聚类分析结果显示,棉花与其他物种中的AOP序列被明显分成 2 组,但与木槿中AOP序列关系最近.根据qRT-PCR的结果,发现GhAOP2-like在根、茎、叶和发育中的种子中都表达,但在根中表达量最高,并且在干旱、盐、GA3、MeJA和ABA处理下上调表达,但在MeJA处理下表达变化最强烈,说明GhAOP2-like可能通过参与茉莉酸信号通路调节根系的生长从而提高陆地棉的抗逆性.
关键词： 陆地棉 非生物胁迫 GhAOP2-like 茉莉酸信号通路 次生代谢产物
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不同番茄品种番茄黄化曲叶病毒抗性基因分析及田间抗性评价
《植物病理学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：为了明确抗性基因对番茄黄化曲叶病毒的抗性水平及田间应用效果，本研究利用已报道的番茄黄化曲叶病毒抗性基因Ty-1、Ty-2、Ty-3及Ty-3a的分子标记对43个番茄品种（含供试品种37个，对照品种6个）进行抗性基因型分析，并采用田间自然鉴定方法验证不同抗性基因型的抗性水平。结果表明：43份参试番茄品种中，31个品种携带抗病基因，占全部参试品种的72.09%,其中Ty-1检出率为65.12%,在番茄抗病毒病育种中应用最为广泛；共检出10种抗性基因型，分别包括1～3种抗性基因，对番茄黄化曲叶病毒的抗性由高到低依次为：Ty-1/ty-1+Ty-2/ty-2+Ty-3a/ty-3a、Ty-1/Ty-1+Ty-2/ty-2+Ty-3a/ty-3a、Ty-1/Ty-1、Ty-1/ty-1+Ty-3/ty-3、Ty-1/ty-1+Ty-3a/ty-3a、Ty-1/Ty-1+Ty-3a/ty-3a、Ty-3a/ty-3a、Ty-1/ty-1+Ty-2/ty-2、Ty-1/ty-1、Ty-2/ty-2,其中含有单基因杂合抗性的番茄品种，抗性表现为中抗或感病；含有2个及2个以上抗性基因的品种表现为中抗或以上水平抗性；方差分析显示，携带3个抗性基因位点表现出的聚合抗性显著高于Ty-1、Ty-2单基因杂合抗性，说明抗性基因具有累加效应；抗性分析结果显示：37个供试番茄品种中，筛选出6个高抗品种、9个抗病品种、9个中抗品种、13个感病品种，鉴定圃中TYLCV发病率为58.03%,ToCV发病率为4.67%,ToCV与TYLCV复合侵染后可显著降低品种抗性，暗示TYLCV及ToCV复合侵染对抗性基因有潜在不利影响。本研究结果为抗病基因的应用提供了理论依据。
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球磨改性对小米全粉理化特性及其面条品质特性的影响
《食品科学 》 2023 EI 北大核心 CSCD
摘要：小米兼具营养价值与药用价值，为提高小米的附加值和小米面条的加工品质，本实验利用球磨技术对小米全粉进行改性处理，探究不同球磨处理时间（0.5、1、2、4、6、8 h）对小米全粉营养成分、水合特性、糊化特性、流变特性、结晶结构及面条品质的影响，并分析部分理化性质与面条品质的相关性。结果表明，随着球磨时间延长，小米全粉的结晶结构破坏较明显，损伤淀粉质量分数显著增加，直链淀粉质量分数不断减少（除8 h外），面粉亮度由77.27升至81.37。同时，球磨处理使小米全粉峰值黏度、谷值黏度和最终黏度均显著上升（P＜0.05），分别由1 478、665 Pa·s和1 384 Pa·s提升至3 271（球磨1 h）、982 Pa·s（球磨2 h）和2 199 Pa·s（球磨2 h），同时使水合特性（持水力、膨润力）显著提升（P＜0.05）。当球磨时间为4 h时，面团的凝胶网状结构愈发均匀致密，制作的小米面条质构、蒸煮品质均最佳。相关性分析结果表明，面条质构特性（弹性、胶黏性、咀嚼性）、感官品质（色泽、外观、黏性）与直链淀粉质量分数呈极显著负相关（P＜0.01），与损伤淀粉和支链淀粉质量分数整体上呈极显著正相关（P＜0.01）。面条的蒸煮品质（断条率）与直链淀粉质量分数呈极显著正相关（P＜0.01），与损伤淀粉和支链淀粉质量分数呈极显著负相关（P＜0.01）；且糊化黏度与面条品质相关性也较强。综合分析，球磨技术对小米全粉的改性处理可用于生产较高品质的小米面条。
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秋播冬麦区矮秆基因RhtB1b、RhtD1b和Rht8的分布频率及其与产量性状的关系
《麦类作物学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：为给小麦株高和产量的遗传改良提供参考依据，利用 Rht-B1b、 Rht-D1b基因的STS分子标记BF/MR1和BF/WR1、DF1/MR2和DF2/WR2,以及 Rht8基因的微卫星标记Xgwm261,对237份不同生态区秋播小麦材料进行分子标记检测，并分析 Rht-B1b、 Rht-D1b和 Rht8对株高及产量相关性状的影响。结果表明：（1）在分布频率方面， Rht-B1b、 Rht-D1b和 Rht8在秋播冬小麦中的频率较高，其中携带 Rht-B1b、 Rht-D1b和 Rht8的小麦材料分别占比16.5%、47.9%和44.1%;聚合两个矮秆基因（ Rht-D1b+Rht8、 Rht-B1b+Rht8和 Rht-B1b+ Rht-D1b）的小麦材料占比25.4%;聚合三个矮秆基因（Rht-B1b+Rht-D1b+Rht8）的小麦材料占比2.1%;（2）在分布特点方面，不同冬麦区存在一定偏好性：北部冬麦区、黄淮冬麦区、长江中下游冬麦区均以 Rht-D1b、 Rht8和 Rht-D1b+Rht8为主；西南冬麦区以 Rht-B1b、 Rht-D1b和 Rht8为主，西南冬麦区以 Rht-B1b、Rht-D1b和Rht8为主；（3）在降秆效应方面，降秆效果从强到弱依次为（ Rht-B1b+Rht-D1b+Rht8）＞（ Rht-D1b+Rht8）＞（ Rht-B1b+Rht8）＞ Rht-D1b＞ Rht-B1b＞ Rht8;（4）在产量结构特点方面，携带 Rht-D1b和 Rht8的材料总体上具有较高的千粒重和单位面积穗数，携带 Rht-B1b的材料具有较高的穗粒数，但矮秆基因本身与产量因子间无显著的遗传相关性。
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装配式异质复合墙体日光温室热性能分析与评价
《中国农业大学学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：针对日光温室墙体保温性不理想,基建周期长和建造成本高的问题,设计一种节能、环保的装配式异质复合墙体日光温室,温室由装配式钢骨架构成承重体系,墙体采用国家标准环保建材多层复合装配在钢骨架上.通过在石家庄地区进行试验,以当地常用黏土砖+酚醛板复合墙体日光温室作对照,对热性能进行分析.结果表明:试验温室墙体热阻比对照温室高67.2%,传热系数低40.5%,墙体热惰性指标仅为对照温室的约1/3,北墙温度稳定区明显小于对照温室.与对照温室比,晴天和阴天试验温室北墙体日平均有效蓄热量分别低86.3%和94.7%,日放热效率分别高23.1%和97.7%;连续3 d晴天和连续3 d阴天试验温室室内平均气温分别高4.9和2.0℃,夜间室内最低气温分别高0.7和1.2℃;连续3 d晴天上午8:30-10:30试验温室平均升温速率高3.1℃/h;连续3 d阴天保温被闭合期间试验温室平均降温速率高0.13℃/h.与黏土砖墙日光温室比,装配式异质复合墙体日光温室墙体保温性优,冬季室内平均气温和夜间最低气温高,晴天上午升温速率快,可以满足喜温蔬菜的安全越冬生产,为日光温室的更新换代提供技术储备.
关键词： 日光温室 装配式 异质复合墙体 热工性能 蓄热 放热
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优化施肥对小麦-玉米轮作体系产量、养分平衡与生态环境效益的影响
《中国生态农业学报(中英文) 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：小麦-玉米轮作是华北平原主要的种植模式,对保障我国粮食安全起着关键作用。本文系统研究了不施肥（CK）、优化施肥（OPT）和农户习惯施肥（FP）方式连续8年对小麦-玉米轮作体系产量、养分平衡、温室气体排放和经济效益的影响。结果表明,小麦季、玉米季和周年轮作中, OPT较FP产量分别提高4.3%、5.3%和4.8%;氮肥偏生产力分别提高39.1%、31.7%和35.9%;磷肥偏生产力分别提高39.1%、40.4%和39.8%;钾肥偏生产力分别降低47.8%、47.3%和47.6%;温室气体排放量分别降低21.7%、21.1%和21.4%;温室气体排放强度分别降低27.0%、27.5%和27.3%;净收益分别提高11.2%、11.4%和11.3%,农业生产成本分别降低3.7%、2.1%和3.1%,环境修复成本分别降低28.4%、17.3%和22.1%。周年轮作中, OPT较FP氮素盈余量降低105 kg·hm-2 （46.3%）;磷素盈余量降低48 kg·hm-2 （53.3%）;钾素从亏缺1 kg·hm-2变为盈余59 kg·hm-2,满足了作物生长需求。连续8年,OPT较FP土壤有机质含量提高5.3%,速效钾提高12.3%,有效磷降低27.8%。综上所述,与农户习惯施肥（FP）相比,优化施肥（OPT）具有高产、高收益以及环境友好的优势,为华北平原小麦-玉米轮作体系高效绿色生产提供了科学依据。
关键词： 小麦-玉米轮作 优化施肥 养分平衡 温室气体排放 经济效益
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中红侧沟茧蜂对棉铃虫核型多角体病毒的传播作用
《植物保护 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：中红侧沟茧蜂Microplitis mediator与核型多角体病毒(nucleopolyhedrovirus,NPV)是棉铃虫Helicover pa armigera的两种重要生物防治因子.中红侧沟茧蜂传播NPV对于利用二者协同防治棉铃虫具有重要意义.本研究探讨了给中红侧沟茧蜂饲喂含病毒蜂蜜水、体表喷洒病毒液、中红侧沟茧蜂在染毒宿主体内产卵、从染毒宿主体内发育、蜂茧浸泡病毒5种带毒方式的传播病毒效率,以及饲喂带病毒蜂蜜水方式下的传播机制.结果表明,饲喂带病毒蜂蜜水和体表喷洒病毒时中红侧沟茧蜂传毒率较高,在连续传毒的3 d内传毒效率分别为15.1%、9.1%~9.3%、2.4%~4%,其他3种方式传毒效率较低.在田间防治时可以利用中红侧沟茧蜂的传毒作用采用病毒与寄生峰的协同防控策略.
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不同抗旱基因对小麦千粒质量的影响
《华北农学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：为了阐明不同抗旱基因对小麦粒质量的影响,以352 份黄淮麦区主栽品种(或品系)为试验材料,设置正常灌溉和干旱2 个试验处理,从 2019-2021 年连续 3a 进行小麦粒质量数据调查.分别利用 1-fehw3、TaDreb-B1 和Cwi-4A 3 个抗旱基因的KASP标记对试验材料进行检测,研究不同抗旱基因对小麦粒质量的影响.结果显示,3 个基因的KASP标记可以对试验材料进行很好的基因分型,1-fehw3 和Cwi-4A基因的KASP标记分型效果比TaDreb-B1 基因标记更优.1-fehw3、TaDreb-B1 和Cwi-4A 3 个基因的优势等位基因型分布频率分别为 36.9%,41.1%,35.1%.利用1-fehw3、TaDreb-B1 和Cwi-4A 3 个基因进行单独检测时,在不同年份和不同条件下,抗旱基因型与不抗旱基因型品种间千粒质量均未达到显著水平.当以2 个基因进行联合检测时,1-fehw3+TaDreb-B1 在2019 年正常灌溉和2020 年干旱2 个环境下抗旱基因型较不抗旱基因型千粒质量达到显著水平;1-fehw3+Cwi-4A在 2019 干旱和 2020 干旱 2 个环境下千粒质量达到显著水平;TaDreb-B1+Cwi-4A在 2020 年干旱环境下千粒质量达到显著水平.当以 1-fehw3、TaDreb-B1 和Cwi-4A 3 个基因进行联合检测时,除2020 年正常灌溉条件之外其余5 个环境下抗旱基因型千粒质量均显著高于不抗旱基因型.结果表明,由于抗旱性是由多基因控制的复杂性状,单个抗旱基因对小麦抗旱性的贡献率较小,但通过分子标记辅助选择手段进行多个基因聚合育种,可以显著提高小麦抗旱性.
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断营养影响青梗菜硝酸盐含量的转录组学分析
《华北农学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：为降低青梗菜硝酸盐含量，在采收前对其进行断营养处理。生理分析发现，断营养5 d青梗菜产量无明显变化，但根、叶柄和叶片的硝酸盐含量分别降低了49.77%,23.90%,33.39%。转录组比较发现，断营养5 d青梗菜根、叶柄和叶片分别鉴定出301,2 270,2 271个差异表达基因（DEGs）。基因本体论（GO）分析表明，这些DEGs均主要富集在氮（N）代谢、碳（C）代谢和活性氧（ROS）代谢过程中。在N代谢过程中，根、叶柄和叶片硝酸盐摄取转运蛋白NPF7.2基因下调表达；叶柄和叶片NPF7.2的上游调控因子ERF104下调表达；叶片硝酸盐再转运蛋白NPF2.13和NPF1.1基因上调表达；根和叶片硝酸盐同化关键酶谷氨酰胺合成酶（GS）基因上调表达。在C代谢过程中，叶柄和叶片蔗糖合成关键酶磷酸蔗糖合酶（SPS）基因上调表达。在ROS代谢过程中，根的超氧化物歧化酶（SOD）基因和抗坏血酸过氧化物酶（APX）基因上调表达；叶柄和叶片细胞色素P450、过氧化物酶体和脂肪氧化酶下调表达；叶片过氧化氢酶（CAT）基因和过氧化物酶（POD）基因上调表达。综上，在青梗菜采收前5 d进行断营养处理，不仅可以保证产量不受影响，还可以降低硝酸盐含量，提高品质。
关键词： 青梗菜 硝酸盐 断营养 N代谢 C代谢 ROS代谢
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