玉米苯丙氨酸解氨酶（PAL）家族基因分析及ZmPAL5的功能研究

曹丽茹; 叶飞宇; 库丽霞; 马晨晨; 庞芸芸; 梁小菡; 张新; 鲁晓民; 《中国农业科学 》 2024 北大核心 CSCD

摘要：【目的】挖掘玉米抗旱关键基因、揭示其抗旱分子机制，为培育抗旱玉米新品种提供基因资源和理论指导。【方法】采用转录组数据结合加权基因共表达网络（weighted gene co-expression network,WGCNA）与抗旱性生理生化指标的筛选方法，鉴定与抗旱和复水相关的ZmPAL基因。利用生物信息学方法对编码PAL的基因进行全基因组分析。运用实时荧光定量PCR(quantitative real-time polymerase chain reaction,qRT-PCR)检测ZmPAL基因在干旱处理条件下的表达情况，以及ZmPAL5在不同自交系间的表达特性和在不同组织中的表达模式。最后，利用遗传转化分析ZmPAL5在玉米中的抗旱功能，并借助CRISPR/Cas9技术对PAL5同源基因进行缺失型拟南芥突变体的抗旱性分析。【结果】鉴定了19个玉米ZmPAL基因，其中6个基因聚集在第5染色体上，其编码蛋白多为亲水性酸性蛋白，且PAL家族基因的进化相对保守。ZmPAL基因启动子区域含有大量与激素和非生物应激响应相关的顺式作用元件。确定了6个核心基因，其中4个基因在干旱处理后显著上调表达。尤其是ZmPAL5在干旱胁迫后表达量增加了8.57倍。在干旱胁迫和复水处理条件下，发现抗旱自交系郑8713中ZmPAL5的表达水平显著高于旱敏感自交系B73。同时，ZmPAL5是一个组成型表达基因，在幼茎中表现出高水平的表达。过表达ZmPAL5玉米在干旱胁迫下生长良好，其相对含水量、木质素、叶绿素、可溶性蛋白、脯氨酸含量，以及超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶和抗坏血酸过氧化物酶的活性分别是野生型的1.52、1.49、1.47、1.43、1.44、1.41、1.53、1.41和1.35倍，但丙二醛含量是野生型的0.65倍。PAL5缺失型拟南芥突变体对干旱敏感。在干旱胁迫下，其生理生化指标与过表达ZmPAL5玉米的指标变化趋势相反。【结论】筛选出6个响应干旱胁迫的核心基因（ZmPAL3、ZmPAL5、ZmPAL6、ZmPAL8、ZmPAL11和ZmPAL13），其中，ZmPAL5的表达量与抗旱性呈正相关。ZmPAL5通过影响渗透调节物质含量和抗氧化酶活性正向调节植物的抗旱性和恢复能力。

关键词： 玉米 苯丙氨酸解氨酶 ZmPAL5 抗旱性 生理生化

 全文链接 请求原文

高效液相色谱-蒸发光散射法测定油莎豆块茎发育过程中的水溶性糖

杨亚琴; 余明霞; 冯慧慧; 李春鑫; 于美琴; 郝学飞; 《粮食与油脂 》 2024 北大核心

摘要：基于高效液相色谱-蒸发光散射法（HPLC-ELSD）建立油莎豆块茎发育过程中水溶性糖（果糖、葡萄糖、蔗糖）含量的检测方法。以乙腈∶水（体积比75∶25）为流动相，流速为1.0 mL/min,并将蒸发光散射检测器条件优化为氮气压力206.8 kPa、漂移管温度65℃。结果表明：3种水溶性糖在0.10～20.0 mg/mL质量浓度范围内线性关系良好（r＞0.999）,检出限为0.04～0.10 g/100 g,回收率为96.0%～100.2%,相对标准偏差（RSD）为1.00%～7.32%（n=6）。在油莎豆块茎发育过程中，其果糖含量为0.376～0.692 g/100 g,葡萄糖含量为0.366～0.787 g/100 g,两者呈显著正相关（P＜0.01）;蔗糖含量为5.49～24.2 g/100 g,呈先降低后总体升高的趋势。所建方法灵敏度高、重现性好，适用于油莎豆块茎发育过程中水溶性糖的测定。

关键词： 高效液相色谱 蒸发光散射 油莎豆 块茎 水溶性糖

 全文链接 请求原文

水培条件下花生品种铁素吸收/活化能力鉴定方法

张静; 骆璐; 刘风珍; 贾红霞; 刘娟; 谭震; 张昆; 万勇善; 《中国油料作物学报 》 2024 北大核心 CSCD

摘要：为建立快速鉴定不同花生品种铁素吸收、活化能力的方法，以耐缺铁花生品种农大818、鲁花11、山花11号，铁敏感花生品种鲁花12、ICG6848、白沙1016为材料进行水培试验。以缺铁营养液培养花生幼苗，观察并记录在缺铁环境中幼苗新叶黄化时间；待幼苗新叶全部黄化后恢复供铁，分别以20μmol/L Fe SO₄处理2 d/4 d,25μmol/L Fe SO₄处理2 d/3 d,30μmol/L Fe SO₄处理1 d/2 d/4 d，通过测定叶绿素值增加量（ΔSPAD）、干物重、铁吸收量等指标以鉴定花生铁素吸收能力；以25μmol/L Fe₂（SO₄）₃处理2 d/4 d,30μmol/L Fe₂（SO₄）₃处理2 d/3 d,35μmol/L Fe₂（SO₄）₃处理1 d/2 d/4 d以鉴定花生铁素活化能力。结果表明，所有花生品种的幼苗在缺铁处理第10 d均出现了黄化现象，此时用25μmol/L Fe SO₄恢复供铁处理2 d后，耐缺铁品种和铁敏感品种间ΔSPAD、单株铁吸收量差异显著；用30μmol/L Fe₂（SO₄）₃处理2 d后，耐缺铁品种和铁敏感品种间ΔSPAD、单株铁活化量也有显著差异。因此可在缺铁黄化后补充25μmol/L Fe SO₄或30μmol/L Fe₂（SO₄）₃，用处理2 d时花生幼苗ΔSPAD、单株铁吸收量或单株活化量作为评价花生铁素吸收/活化能力的指标。

关键词： 花生 铁 水培 吸收 活化

 全文链接 请求原文

基于深度学习的玉米包衣种子品种识别

冯晓; 张辉; 刘正; 张会芳; 陈海燕; 赵威; 郑国清; 马中杰; 《河南农业科学 》 2024 北大核心 CSCD

摘要：为实现玉米包衣种子品种低成本、高效便捷识别，基于智能手机采集的18个品种4种颜色的23 100张玉米包衣种子双面图像构建数据集，采用轻量级卷积神经网络模型ShuffleNetV2、MobileNetV3、MobileViT、MobileOne、RepGhostNet和基于上述模型的集成模型分别进行玉米包衣种子品种识别。结果表明，5种单一模型均具有较高的识别准确率和综合性能，识别准确率分别为98.48%、98.23%、98.44%、98.23%和98.01%，模型大小分别为1.55、4.96、4.42、6.97、4.19 MB，推理速度分别为106、94、84、212、94 f/s。集成模型相比单一模型具有更高的识别准确率，其中，ShuffleNetV2和MobileViT组成的集成模型识别准确率达到99.22%。分析发现，品种误识别仅发生在相同颜色包衣种子品种之间，并且随着相同颜色包衣种子品种数量增多，模型对该颜色包衣种子的识别准确率有下降的趋势。

关键词： 玉米 包衣种子 品种识别 可见光 深度学习

 全文链接 请求原文

基于转录组探究外源水杨酸对条锈菌侵染小麦幼苗的缓解效应及差异表达基因分析

齐学礼; 李莹; 李春盈; 韩留鹏; 赵明忠; 张建周; 《作物学报 》 2024 北大核心 CSCD

摘要：为探究外源水杨酸提高小麦条锈病抗性的作用机制,本文将周麦18分为未处理的小麦幼苗（对照）、条锈菌侵染的小麦幼苗（SR）和水杨酸处理条锈菌侵染的小麦幼苗（SA-SR）,对处理15 d后的小麦幼苗进行抗病性鉴定、氨基酸含量检测、转录组测序及荧光定量分析鉴定。结果表明:外源水杨酸能够显著降低条锈菌对小麦幼苗的致病力; SR组叶片中氨基酸含量普遍降低,而经过水杨酸预先处理的SA-SR组与Control无显著差异,说明小麦条锈病造成叶片中氨基酸的含量显著降低;通过GO富集分析发现, SR和SA-SR组的差异基因在与光合作用相关的生物过程中富集,涉及的细胞组分包括叶绿体和类囊体等, KEGG通路富集分析显示, SR和SA-SR两个分组均在MAPK信号通路和次生代谢物的生物合成中显著富集,在植物的抗病或抗逆中发挥重要作用。

关键词： 小麦条锈病 水杨酸 氨基酸 转录组

 全文链接 请求原文

财政支持粮食产业发展政策:基于河南实践的分析与改进

张靖卓; 田建民; 上官彩霞; 田明津; 《农业经济 》 2024 北大核心

摘要：财政政策是促进粮食产业发展，维护粮食安全的核心支撑要素和保障工具。河南省作为我国粮食生产大省，一直在惠农补贴、农业基础设施建设、产业化发展等方面探索支持粮食产业发展的有效财政政策，经过不断革新、完善，在取得一系列良好成效的同时，也存在结构性匹配不足，政策资金碎片化且精准度不够，引导社会资本力度不强等诸多困惑与问题，弱化了财政政策支撑保障效果。本文通过政策研究和实地调研，提出河南财政支农政策在基于“两藏”战略的前提下，既要在完善奖补体系的同时精准发力，又要引导撬动社会资本形成合力，扶持产业化联合体，构建以市场化为主的粮食宏观调控体系，才能高质量提升现代化粮食产业发展。

关键词： 财政政策 粮食产业 粮食主产区

 全文链接 请求原文

氮锌配施对夏玉米灌浆期籽粒氮、锌元素吸收和转运的影响

张盼盼; 乔江方; 李川; 张美微; 穆蔚林; 郭涵潇; 岑俊娟; 《河南农业科学 》 2024 北大核心 CSCD

摘要：以郑单958和谷神玉66为研究对象，大田条件下设置3个施氮量[225 kg/hm~2（HN）、180 kg/hm~2（MN）、90 kg/hm~2（LN）]和4个喷锌时期[不喷锌（Zn0）、苗期和拔节期1∶1喷锌4.5 kg/hm~2（Zn1）、拔节期和大口期1∶1喷锌4.5 kg/hm~2（Zn2）、大口期喷锌4.5 kg/hm~2（Zn3）]，分析氮锌配施对夏玉米灌浆期籽粒氮、锌元素吸收和转运的影响，为生产上氮、锌肥的施用提供依据。结果表明，随着生育进程的推进，夏玉米籽粒中氮、锌含量总体上明显下降。成熟期，以MNZn2处理谷神玉66籽粒氮含量最高，为14.64 g/kg，氮累积量则以MNZn2处理郑单958最高；MNZn3处理谷神玉66的籽粒锌含量和累积量较高。MN处理氮花后吸收量及其贡献率均最高，分别为50.42 kg/hm~2和44.20%，且锌转运量最高，为61.68 g/hm~2;Zn2处理氮花后吸收量及其贡献率和锌转运量贡献率均最高，分别为54.56 kg/hm~2、44.31%和17.26%；且这2个处理下的穗粒数、千粒质量和产量较高。氮转运量与氮、锌花后吸收量呈显著或极显著负相关，锌花后吸收量与籽粒中氮、锌含量和氮花后吸收量呈显著或极显著正相关。综上，在夏玉米大田生产中，施用氮肥180 kg/hm~2，结合拔节期和大口期1∶1叶面喷施锌肥，能促进夏玉米灌浆期对氮、锌元素的吸收和转运，提高籽粒氮、锌含量，并能维持高产，达到籽粒产量和锌营养品质同步提高的目的。

关键词： 夏玉米 氮锌配施 灌浆期 氮元素 锌元素 吸收 转运

 全文链接 请求原文

河南省地黄病毒病病原鉴定及主要病毒的分子变异分析

秦艳红; 文艺; 高素霞; 张德胜; 刘玉霞; 刘永康; 李绍建; 赵正伟; 王凤丽; 王飞; 鲁传涛; 《植物病理学报 》 2024 北大核心 CSCD

 全文链接 请求原文

芍药根茎形成发育过程中内源激素和碳水化合物的变化

王慧娟; 王二强; 符真珠; 李艳敏; 王晓晖; 袁欣; 高杰; 王利民; 张和臣; 《河南农业科学 》 2024 北大核心 CSCD

摘要：为了明确芍药根茎形成发育过程中内源激素和碳水化合物的变化趋势，以芍药实生苗为试验材料，观测根茎初始形成和膨大发育期的形态变化，并对其内源激素及碳水化合物含量的变化进行研究。结果表明，根茎的形成和发育可划分为4个时期，分别为营养生长期（Ⅰ）、根茎转换期（Ⅱ）、膨大期（Ⅲ）、膨大后期（Ⅳ）。根茎形成发育前期差异激素较多，其中，根茎转换期（Ⅱ）ABA和GA₃含量急剧升高，达到峰值，分别为94.96、541.53 ng/g，随后显著下降，表明二者共同调节了根茎的初始形成。生长素类和细胞分裂素类在根茎转换期（Ⅱ）和膨大期（Ⅲ）表达量较高，对根茎的发育和膨大起主导作用。葡萄糖和果糖等还原糖含量在根茎转换期（Ⅱ）显著下降后保持在较低水平，蔗糖和淀粉含量则随根茎的形成和发育呈逐渐上升趋势，是根茎储存和积累的主要碳水化合物。

关键词： 芍药 根茎 内源激素 碳水化合物

 全文链接 请求原文

果型和抗性基因协同对番茄黄化曲叶病毒带毒量的影响

米国全; 唐艳领; 马凯; 张春奇; 蔡毓新; 荆艳彩; 牛莉莉; 李红波; 朱永; 陈绘利; 史宣杰; 《中国瓜菜 》 2024 北大核心

摘要：以12份番茄种质为试材,其具有2类果实大小和3种不同抗性基因,通过检测番茄黄化曲叶病毒病田间抗性和带毒量指标,探索果实大小、抗病基因与田间抗性、带毒量之间的关系.结果显示,在自然传毒情况下,所有番茄材料都能检测到病毒感染.在番茄定植后28 d,小果型番茄M8(I)、M5(I)、M3(I)、M7(I)、M9(I)和M11(HR)带毒量均较低,大果型番茄M6(S)、M10(S)、M4(S)和M2(S)带毒量均较高,且小果型番茄田间发病率明显低于大果型番茄.除了Ty-1/ty-1单基因抗性不受番茄果实大小影响外,携带其他单基因或聚合基因抗性的番茄种质均与果实大小有关.在此节点上,带毒量越高抗性越弱,带毒量越低抗性越强.总体来说,在遭受番茄黄化曲叶病毒侵染时,小果型番茄田间抗性强于大果型番茄.

关键词： 番茄 果实大小 带毒量 黄化曲叶病毒 抗性

 全文链接 请求原文