科研产出
青稞种质资源抗旱性鉴定评价
《植物遗传资源学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：干旱是青藏高原地区影响青稞稳产增产的最主要逆境因子之一。鉴定青稞抗旱代表性种质资源、培育抗逆新品种，是提高青稞抗旱性的有效措施。本研究对由246份青稞种质组成的自然群体开展苗期与成株期抗旱性鉴定，系统分析了青稞种质资源不同发育阶段的抗旱性特征。在苗期通过相对离子渗漏率对群体抗旱性进行逐级分类；在成株期测定株高、穗长、单穗粒数、千粒重4个产量相关性状，利用多种分析方法综合评价成株期抗旱性，并建立了成株期抗旱性综合评价模型和筛选指标。结果表明，成株期干旱胁迫导致抗旱相关指标显著降低5.39%～18.87%，其中穗长对干旱胁迫最为敏感和显著相关。此外，4个成株期抗旱性状的种质间变异系数范围在11.98%～24.96%之间，说明不同种质间的抗旱性也存在明显差异。苗期和成株期分别鉴定到21份和36份极强抗旱或强抗旱材料，84份和71份极弱抗旱或弱抗旱材料。结合苗期和成株期抗旱性鉴定结果，共鉴定出3份均表现极强抗旱或强抗旱材料，26份均表现为极弱抗旱或弱抗旱材料。相关性分析表明，苗期的相对离子渗漏率和成株期的综合抗旱性评价D值之间相关性不显著。以上鉴定到的抗性材料，可为抗旱育种提供亲本材料，并为解析青稞关键生长时期抗旱作用机制提供基础研究材料。
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马铃薯黑腐果胶杆菌分离鉴定及室内药剂筛选
《干旱地区农业研究 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：通过病原菌培养特征、致病性验证和16S rRNA基因序列及特异性基因序列分析，对采自青海省海东市和西宁市马铃薯主产区16个乡镇的马铃薯黑胫病疑似病样进行分离和鉴定，并采用生长速率法测定7种杀菌剂对马铃薯黑胫病原菌的室内毒力。从采集的68株黑胫病疑似病样中共分离鉴定到15株黑腐果胶杆菌Pectobacterium atrosepticum。室内毒力测定结果表明7种化学药剂均对病原菌有不同程度的抑制作用，其中0.3%四霉素水剂、46%氢氧化铜可湿性粉剂和30%琥胶肥酸铜可湿性粉剂抑菌效果最好，EC50（对供试生物发生50%效果的药剂剂量或浓度）分别为1.355、1.403、1.835μg·mL-1,其次为10%纳米银水剂、3%中生菌素可湿性粉剂、40%喹啉铜悬浮剂，EC50值分别为106.429、146.332、149.121μg·mL-1,病原菌对10%苯醚甲环唑水分散粒剂敏感性最差，EC50值为1 384.943μg·mL-1。
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转录-蛋白组学关联分析坎帕尼亚盐单胞菌野生型与紫外突变型菌株的差异表达基因与蛋白质
《微生物学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：野生型坎帕尼亚盐单胞菌（Halomonas campaniensis）经9轮紫外循环诱变，获得1株高产四氢嘧啶（ectoine）的突变菌株G9-72，关于菌株差异表达基因、蛋白质以及四氢嘧啶产量暴发的分子机制有待深入探讨。【目的】探讨野生菌株XH26和突变菌株G9-72的差异表达基因或蛋白质（differential expression genes/proteins, DEGs/DEPs），并关联分析四氢嘧啶高效积聚的分子响应机制。【方法】在无盐和1.5 mol/L NaCl条件下培养菌株XH26和G9-72，利用Illumina Hi Seq高通量测序和定量质谱蛋白组学技术分析菌株转录组-蛋白质组学的差异变化，并采用逆转录定量PCR对显著DEGs的表达进行验证。【结果】转录组学筛选出11条氨基酸代谢通路（涉及44个DEGs）与四氢嘧啶合成代谢相关；蛋白组学筛选出10条氨基酸代谢通路（涉及50个DEPs）与四氢嘧啶合成代谢相关。转录-蛋白关联分析筛选出15个显著DEGs，其中7个基因（ectB、betB、betA、asd、doeD、doeC、gabD）在2个组学中表达上调；4个基因（ItaE、gdhA、gabT、acnB）在2个组学中表达下调；3个基因（gltD、atoB、narG）在转录组学中下调，而在蛋白组学中表达上调；基因nar K在转录组学中表达上调，但在蛋白组学中未检测到表达。RT-q PCR验证结果与RNA-seq测序分析一致。【结论】突变菌株四氢嘧啶的积聚量暴发与代谢通路的关键基因有关（合成基因asd和ectB，分解基因doeD和doeC），与代谢通路上游的参与基因间接相关（betB、 betA、 ItaE、 gltD、gadA和acnB），以及四氢嘧啶的生物合成与Ala/Asp/Glu/His代谢途径（gabD、gdhA、gabT、atoB）和氮源代谢（narK和narG）高度关联。
关键词： 坎帕尼亚盐单胞菌 四氢嘧啶 转录组学 蛋白质组学 差异表达基因
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青海地区6个甜樱桃品种果实发育过程中香气物质的动态变化
《果树学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：【目的】鉴定青海地区6个甜樱桃品种果实中存在的香气物质，并深入了解其生长发育过程中香气物质的动态变化。【方法】以莫莉、2018-13、塞莱斯特、2018-20、甜心、雷尼6个品种的果实样品为试材，采用顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用技术（HS-SPME-GC-MS）对硬核期（HS）、着色期（VE）、商熟期（CMP）、完熟期（RP）果实的香气物质进行测定。使用韦恩图、热图聚类分析和主成分分析方法，比较6个品种发育过程中香气物质的动态变化，利用偏最小二乘法判别分析筛选差异香气物质并分析其不同发育阶段的含量变化。【结果】6个甜樱桃品种的果实在4个不同发育时期，共检测出108种香气物质，在HS、VE、CMP、RP期分别检出69、46、45、32种香气物质，共有香气成分14种。随着甜樱桃的生长发育，莫莉品种醛类物质含量大致呈逐渐降低的趋势，2018-13品种中醛类物质含量大致呈先升高后下降然后再升高的趋势，塞莱斯特品种中醇类物质含量呈先下降后升高的趋势；2018-20品种中烯烃类含量呈逐渐下降的趋势，至PR期达最低；甜心品种中醛类和醇类含量均呈现先升高后下降然后再升高的趋势；而雷尼品种中烷烃类含量呈先升高后下降然后再升高的趋势，至RP期含量达到高峰。利用偏最小二乘判别分析，筛选出VIP值大于1的物质，发现反式-2-己烯醛、2-己烯醛、己醛、反式-2-己烯-1-醇为不同发育时期主要的差异香气物质。6个甜樱桃品种不同发育时期香气物质的动态变化各有差异。【结论】6个甜樱桃品种果实发育过程中香气物质的动态变化各有差异，反式-2-己烯醛、2-己烯醛、己醛、反式-2-己烯-1-醇为最关键的香气成分。研究结果为甜樱桃优良品种的香味遗传育种和香气合成代谢及分子生物学研究提供了理论依据。
关键词： 甜樱桃 果实发育 GC-MS 香气物质 发育过程 动态变化
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208份春小麦资源抗条锈性评价及抗病基因检测
《麦类作物学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：青海是中国小麦条锈病的越夏菌源区之一。为探明青海现有小麦生产品种和后备种质资源对小麦条锈病的抗性水平及抗条锈病基因的分布，本研究利用小麦条锈菌生理小种CYR31和优势生理小种CYR32、CYR33、CYR34对208份供试小麦资源进行苗期和成株期抗病性鉴定，并利用基因芯片检测其所携带的抗条锈基因。结果表明，80份(38.5%)材料对CYR31、CYR32、CYR33和CYR34均表现抗病；结合成株期抗病鉴定结果，125份(60.1%)材料表现成株抗条锈性，74份(35.6%)材料表现为全生育期抗性。通过分子检测，204份(98.1%)、114份(54.8%)、70份(33.7%)、66份(31.7%)、59份(28.4%)、54份(26.0%)、45份(21.6%)、31份(14.9%)、16份(7.7%)、1份(0.5%)、193份(92.8%)、168份(80.8%)、147份(70.7%)、124份(59.6%)、107份(51.4%)、86份(41.3%)、77份(37.0%)、36份(17.3%)、26份(12.5%)、20份(9.6%)、18份(8.7%)材料分别携带Yr29、Yr78、YrZH58、Yr5、Yr75、Yr80、Yr30、Yr26、Yr82、YrSP、QYrqin-2AL、QYr.nwafu-3BS、QYrsn.nwafu-1BL、QYrqin-6BS、QYrxn-1BL、QYrqin-2BL、QYrsn-6BS、QYrsn-2AS、QYrsn-3DL、QYrhm-2BC和QYr-4BL基因。本研究检测了当前青海省小麦种质资源抗病性水平及所携带的抗病基因，可为小麦抗病育种及抗病基因的合理布局提供理论依据。
关键词： 小麦条锈病 抗病性评价 抗条锈病基因 分子检测 基因芯片
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大颖草和短芒披碱草的染色体FISH分析
《草业科学 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：大颖草(Kengyilia grandiglumis)和短芒披碱草(Elymus breviaristatus)是分布在青藏高原沙生环境中的两种多年生禾草.本研究采用顺序荧光原位杂交(FISH)和基因组原位杂交(GISH)技术,应用转座子探针S5和串联重复序列探针AAG对两禾草根尖有丝分裂中期的染色体进行了分析.结果显示,GISH信号可成功区分P、H、St和Y4个亚基因组,在此基础上获得了S5和AAG探针在两种植物21对染色体上的分布信息.大颖草中S5信号多分布在端粒及近端粒区,P亚基因组中分布位点最多;AAG信号多分布在近着丝粒区和近端粒区,Y亚基因组中分布的位点最多.短芒披碱草中S5信号分布在端粒、近端粒区、近着丝粒区和臂中部区,H亚基因组上信号比St和Y亚基因组丰富;AAG信号分布在近着丝粒区、臂中部区和近端粒区,信号分布位点在St亚基因组中最少.本研究获得了两种异源六倍体禾草亚基因组水平的染色体信号特征,为大颖草和短芒披碱草种质资源的评价及利用奠定了基础.
关键词： 禾草 转座子探针 串联重复探针 异源六倍体 基因组原位杂交 亚基因组 沙生植物
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铁屑对菊芋秸秆与猪粪共消化的强化效果及机制分析
《环境科学研究 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：零价铁可以强化厌氧消化过程，铁屑是一种廉价易得的零价铁。为评估铁屑在菊芋秸秆与猪粪共消化系统中应用的可行性，以中温批式厌氧消化为基础，在菊芋秸秆与猪粪共消化系统中添加不同浓度(0、2%、6%、10%、14%)的铁屑(粒径4 mm)，探讨其对厌氧消化的强化效果及机理。结果表明：(1)铁屑的添加提高了菊芋秸秆与猪粪共消化系统的产甲烷性能，当添加浓度为6%时，累积甲烷产量最高，为389.67 mL/g(以挥发性固体计)，较未添加铁屑的对照(CK)提高了22.39%；且该处理具有较好的经济效益。(2)微生物分析显示，与CK相比，细菌类群中，具有水解酸化功能的DMER64和嗜蛋白菌属(Proteiniphilum)以及与产甲烷菌存在互营关系的unclassified＿Synergistaceae、Syner-01和unclassified＿Anaerolineaceae等类群的相对丰度在添加铁屑各处理样品中较高；古菌类群中，添加铁屑各处理样品中的乙酸营养型古菌类群甲烷丝菌属(Methanothrix)和甲烷八叠球菌属(Methanosarcina)的相对丰度较高。同时，铁屑的添加还通过促进参与种间直接电子传递(DIET)微生物(unclassified＿Anaerolineaceae、Methanothrix和Methanosarcina)的富集，强化微生物间的电子传递，这可能是甲烷产量增加的主要原因之一。(3)代谢组学分析发现共66种代谢物可能与铁屑添加有关，且铁屑的添加影响了共消化系统的代谢途径，差异代谢物主要富集在次生胆酸生物合成(Secondary bile acid biosynthesis)、细菌趋化性(Bacterial chemotaxis)、ABC转运蛋白(ABC transporters)、色氨酸代谢(Tryptophan metabolism)、丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代谢(Alanine、aspartate and glutamate metabolism)等代谢通路。研究显示，铁屑的添加可以通过加速发酵启动、提高微生物活性、强化微生物间的DIET和促进关键代谢过程等来提升共消化性能。
关键词： 铁屑 共消化 微生物群落 种间直接电子传递 代谢组学
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枸杞棉蚜抗、感吡虫啉品系转录组比较分析
《华北农学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：为挖掘枸杞棉蚜对杀虫剂吡虫啉产生抗药性的候选基因，以枸杞棉蚜对吡虫啉的室内抗药性品系和相对敏感性品系为材料，利用Illumina HiSeq 2500高通量测序技术获得2个品系的转录组数据，通过NCBI数据库进行基因注释，在转录水平上对2个品系的差异基因GO功能及KEGG代谢途径等生物信息学进行分析，采用qRT-PCR技术检测其中8个候选差异基因(CYP6a2、CYP6a13、CYP6k1、CYP6j1、CYP4c1、AChE2、CarE和ALP3)的相对表达情况，并分析了抗药性相关基因的进化关系。经测序及序列拼接，共获得70 101条Unigene(单基因簇),平均长度为654.37 bp,在NR、GO和KEGG数据库中分别注释到29 131,27 861,2 993条Unigene。通过对两品系的差异基因进行NR注释分析，共发现289个差异基因，其中，22个可能与抗药性相关，包括9个解毒酶系基因(CYP6a13、CYP6k1、CYP6j1、CYP4c1和ALP3各1个，CYP6a2和CarE各2个),8个表皮蛋白基因(CP)及其前体(Cuticular protein precursor, CPP),1个靶标酶系基因(Alkaline phosphatase,AChE2),2个转录因子基因(WRKY1、LZTFL1,Leucine zipper transcription factor-like protein 1 gene),1个胰脂肪酶相关蛋白2基因(PLRP2)和1个多抗相关蛋白基因(Multidrug resistance-associated protein, MRP)。定量结果表明，差异基因CYP6a2、CYP6a13、CYP6k1、CYP6j1、CarE和ALP3在抗药性品系的表达量均显著高于敏感性品系。对抗药性相关重要基因CYP、GST、ALP和CP构建系统进化树，通过分析基因的遗传关系，发现枸杞棉蚜与大豆蚜、豌豆蚜的亲缘关系相对较近。获得了枸杞棉蚜对吡虫啉的抗药性与敏感性品系转录组的整体表达模式，筛选到抗药性相关差异表达基因，发现2个品系中87.50%的候选差异基因在转录水平和mRNA水平的表达量变化一致。
关键词： 枸杞棉蚜 吡虫啉 抗药性 敏感性 转录组 差异表达基因
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马铃薯StSTOP1基因的克隆、亚细胞定位及基因家族成员鉴定
《种子 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：为了探究StSTOP基因家族成员在马铃薯中的作用，对其进行生物信息学分析以及亚细胞定位检测。结果显示，筛选到的36个StSTOP基因家族成员在11条染色体上均有分布，蛋白长度在143～736个氨基酸之间，蛋白质分子量为16 451.97～75 366.80 Da,等电点为5.75～9.47,亚细胞定位预测大部分位于细胞核中。系统进化树分析显示，StSTOP和Ca.STOP1亲缘关系最近。顺式启动子作用元件预测分析表明，含有大量与环境、激素和生长发育等相关的顺式作用元件。共线性分析表明，不同物种中的StSTOP基因存在一定同源性。亚细胞定位结果显示，StSTOP1基因定位在细胞核。
关键词： 马铃薯 StSTOP1基因 生物信息学分析 亚细胞定位
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棉蚜AgosOBP5基因克隆、表达纯化及结合特性研究
《应用昆虫学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：【目的】棉蚜Aphis gossypii是枸杞Lycium chinense、棉花Gossypium herbaceum等作物上的一种成灾性害虫。明确气味结合蛋白与气味分子的结合特征及其在棉蚜嗅觉识别过程中发挥的作用，可为今后利用化学挥发物制作诱芯防治棉蚜提供理论依据。【方法】基于转录组数据对棉蚜气味结合蛋白（OBPs）AgosOBP5基因进行全长克隆并开展生物信息学分析；构建原核表达载体并用十二烷基硫酸钠聚丙烯酰胺凝胶电泳（SDS-PAGE）检测；利用荧光竞争结合实验研究AgosOBP5重组蛋白与水杨酸甲酯、苯乙醇、苄醇、壬醛、1-辛烯-3-醇、棕榈酸这6种植物源气味分子的结合特征。【结果】棉蚜AgosOBP5基因全长为675 bp，编码224个氨基酸，含有12个保守半胱氨酸，预测理论相对分子量为54.50 kD。序列比对和系统进化树分析表明，棉蚜AgosOBP5氨基酸序列与大豆蚜Aphis glycines AglyOBP5同源性最高。经异丙基-β-D-硫代半乳糖吡喃糖苷（IPTG）诱导和SDS-PAGE检测，证明了AgosOBP5重组蛋白是可溶性蛋白，能够在上清液中表达。6种气味分子均可将AgosOBP5与N-苯基-1-萘胺（1-NPN）荧光探针体系的荧光强度值降到50%以下，不同的是水杨酸甲酯、2-苯乙醇、苄醇、壬醛、1-辛烯-3-醇这5种化合物从初始滴加，荧光值即开始下降，随后一直保持不断下降的趋势，而棕榈酸在浓度低于96μmol·L-1时荧光值呈升高趋势，随自身浓度不断升高后转为下降趋势。【结论】本研究明确了棉蚜AgosOBP5基因的核苷酸及其编码氨基酸序列，根据AgosOBP5与植物源挥发物水杨酸甲酯、2-苯乙醇、苄醇、壬醛、1-辛烯-3-醇的良好结合能力，推断AgosOBP5蛋白可能在棉蚜的嗅觉信息识别中起着重要的作用。
关键词： 棉蚜 气味结合蛋白 基因克隆 表达纯化 荧光竞争结合
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