科研产出
高粱、玉米残体的腐解特征及微生物群落结构分析
《华北农学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：为研究高粱、玉米残体腐解特征及腐解进程中秸秆腐解微生物群落功能多样性的变化,设置残体类型(高粱茎叶、玉米茎叶、高粱根系、玉米根系)、土壤类型(潮褐土、黄壤土)、氮处理(调节碳氮比、不调节)3个变量,通过2次试验分析不同腐解条件下残体的腐解特征(干物质降解率、碳矿化特征、纤维素、半纤维素和木质素的降解率),并使用BIOLOG-ECO板分析秸秆腐解微生物群落代谢多样性.结果表明,高粱、玉米残体腐解速率均表现出前期快后期慢的特征,表明在相同土壤和氮处理条件下,残体干物质降解率及碳矿化速率表现为高粱茎叶>玉米茎叶>高粱根系>玉米根系;由第2次试验可知,潮褐土条件下腐解60 d,高粱茎叶+N处理、玉米茎叶+N处理的干物质降解率分别为55.50%,48.00%,而高粱根系+N处理和玉米根系+N处理的干物质降解率分别为31.25%,16.75%.在相同土壤和氮处理条件下,同一作物根系的半纤维素、纤维素的降解率低于茎叶,腐解90 d,潮褐土条件下高粱根系+N处理对半纤维素、纤维素降解率分别比高粱茎叶+N处理降低了23.70,18.80百分点.对秸秆腐解微生物代谢多样性的分析表明,腐解30 d秸秆腐解微生物代谢活性最高,腐解90 d微生物代谢活性最低;与30 d相比,在腐解第1天,秸秆腐解微生物群落对胺类、酚酸类代谢能力较低,第90天秸秆腐解微生物群落对碳水化合物、氨基酸类、多聚物类代谢能力均明显降低.由此可见,在该试验条件下,高粱残体比玉米残体更易腐解,调节碳氮比可在一定程度上加速残体腐解,秸秆腐解30 d微生物代谢多样性最高.
关键词： 高粱;玉米;残体腐解;碳矿化;纤维素;半纤维素;BIOLOG-ECO
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基于GC-MS评估不同预处理对小米代谢物提取的影响
《中国粮油学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：小米是一种药食同源的优质杂粮,其品种与产地越来越受到关注.非靶标代谢组学技术已经成为食品代谢指纹图谱分析,产地追溯以及品种鉴定的有效方法.本研究利用晋谷59号小米作为研究对象,基于气相色谱质谱联用技术(GC-MS),采用50%甲醇为提取溶剂,并探讨了不同预处理方法对小米代谢物分析的影响.结果发现不同预处理方法对于小米代谢物提取的覆盖度和信号强度有显著影响;从代谢物提取覆盖度和信号强度两方面分析,预处理方法1为小米小分子代谢物提取最优方案.鉴定出包括氨基酸、糖类、有机酸、脂肪酸、醇类、胺类、糖苷类7类小分子代谢物,共计57种.这些结果为小米等粟类农产品代谢指纹图谱分析、产品追溯以及品种鉴定等提供方法与数据支撑.
关键词： 小米 气相色谱质谱联用仪 非靶标代谢组学 代谢指纹
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利用BSA方法发掘谷子刚毛长度相关QTL
《分子植物育种 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：谷子刚毛为未发育的小穗退化而成,其中长刚毛对减轻和防止鸟害有重要的作用,然而目前控制谷子刚毛发育的分子遗传机制仍不是很清楚.本研究以长刚毛品种'毛毛谷'为父本和短刚毛品种'晋谷21'为母本构建了谷子刚毛长短的F2杂交群体,利用BSA方法和转录组测序技术,进行刚毛长度相关QTL定位,并在该区间内挖掘候选基因.结果发现,控制刚毛长度的QTL定位在1号染色体35~40 Mb的基因组区间 内,Seita.1G327200和Seita.1G279300为可能的候选基因.本研究初步解析了谷子刚毛发育的分子机制,为谷子种质资源改良奠定理论基础.
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桂林典型岩溶区和非岩溶区土壤剖面钙镁形态迁移对比
《中国岩溶 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：文章以桂林典型岩溶区和非岩溶区土壤剖面为研究对象，采用改进的Tessier元素形态连续提取法，测定岩溶区和非岩溶区土壤钙（Ca）和镁（Mg）元素离子交换态（包括水溶态）、碳酸盐结合态、腐殖酸结合态、铁锰氧化物结合态、强有机质结合态（包括部分硫化物）和残渣态等形态，探讨岩溶区和非岩溶区土壤Ca、Mg形态在土壤剖面中的迁移变化特征。结果表明：（1）岩溶区石灰土剖面中，随剖面深度加深，pH值增大，而土壤有机质、全氮（N）、全磷（P）含量减少，Ca元素主要以交换态存在且在各土壤剖面中含量相近，Mg元素主要是以残渣态赋存在土壤剖面中，随着土壤剖面深度腐殖酸结合态百分比减少，存在累积现象；（2）在非岩溶地区酸性土壤中，土壤总钙较低。在土壤剖面0～60 cm以强有机结合态为主，深层剖面（大于60 cm）以残渣态为主；Mg元素有效态含量较低，非岩溶区土壤Mg元素以腐殖酸结合态和残渣态为主，与岩溶区土壤类似，非岩溶区Mg元素在土壤中也存在一定累积。
关键词： 石灰土 酸性土 Tessier 形态连续提取法 淋溶
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尖孢镰孢菌与番茄互作早期milRNA调控功能研究
《山西农业大学学报(自然科学版) 》 2022 北大核心
摘要：[目的]MicroRNA通过调控其靶基因在生物活动中起到重要的作用，本研究目的是为了明确尖孢镰孢菌与番茄互作早期相关milRNAs的分子功能及调控机制。[方法]采用实时荧光定量PCR法对尖孢镰孢菌番茄专化型菌株侵染寄主早期pri-milRNAs和milRNAs靶基因进行基因表达分析，利用STRING蛋白互作网络数据库和Cytoscape软件预测该菌株milRNAs与靶基因间的蛋白互作网络，并结合DAVID在线分析工具对相关基因进行生物学功能分析。[结果]实时荧光定量PCR结果表明，供试的pri-milRNA＿2a和pri-milRNA＿2b与FOXG＿03470、pri-milRNA＿3b与FOXG＿04910、pri-milRNA＿4与FOXG＿08812、pri-milRNA＿6与FOXG＿00067表达趋势基本相反，4个miLRNA与相应基因可能存在靶标关系；蛋白互作网络预测结果可知，尖孢镰孢菌fox＿milRNA＿1、fox＿milRNA＿2、fox＿milRNA＿3和fox＿milRNA＿8的靶基因间互作较为紧密。其中，fox＿milRNA＿1的靶基因FOXG＿04240与fox＿milRNA＿2的靶基因FOXG＿03470能够同该蛋白互作网络中诸多的基因进行互作，推测为该蛋白互作网络中的枢纽基因；该蛋白互作网络主要分子功能为氧化还原酶活性，主要参与的生物学过程为小GTP酶介导的信号转导。fox＿milRNA＿3的靶基因FOXG＿04910可通过调节Rho基因影响菌株的生长，推断其和菌株与寄主的信号识别和菌株在寄主中定植有关。[结论]本研究通过试验验证和生物信息学预测发现，尖孢镰孢菌侵染番茄初期，存在milRNAs及其下游靶基因的调控网络。上述结果为进一步深入研究尖孢镰孢菌milRNA的功能提供一个新思路。
关键词： microRNA-like RNA 初级milRNA 蛋白互作网络 尖孢镰孢菌 靶基因
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40份山西黍稷资源抗旱性鉴定
《山西农业科学 》 2022
摘要：为了解山西黍稷种质资源的抗旱性,以筛选抗旱性较强的品种,为科学、规范地建立糜子抗旱性鉴定标准和研究体系提供科学依据,将40个山西黍稷的核心资源在室内用PEG6000进行模拟干旱胁迫处理,应用多种分析方法对发芽率、苗长、根长、苗鲜质量、根鲜质量、苗干质量、根干质量、叶绿素含量等各指标进行比较分析,并对品种进行综合评价和分类.结果表明,通过对芽期和苗期抗旱性指标的测定发现,PEG6000胁迫下除根长较对照增大0.071%外,其他7个指标的测量值较对照均有所下降,发芽率下降幅度高达95.262%,且第3天测定时试验组均未发芽,可知干旱胁迫对芽苗期均有抑制作用,发芽率对干旱胁迫最敏感;相关性分析显示,各指标间相关性多数呈显著或极显著,说明PEG胁迫对其作用明显;主成分分析表明,相对苗长、相对苗鲜质量、相对叶绿素含量可作为评价苗期抗旱性的重要指标;采用平均值-标准差逐级分级法和聚类分析法综合鉴定芽、苗期抗旱性,结果筛选出芽期极强抗旱类型和强抗旱类型各1份,苗期抗旱性分析中筛选出8份极强抗旱类型和5份强抗旱类型.综合分析,来自繁峙的紫秆黍(00003289)在芽苗期均为极强抗旱类型,且晋南地区品种抗旱性较强,可以为黍稷育种中亲本的选配提供优异的供体来源.
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烟嘧磺隆降解菌株DT-4的降解特性及对高粱药害的缓解作用
《中国生物防治学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：土壤中烟嘧磺隆残留可对后茬作物产生不同程度药害.为解决玉米地烟嘧磺隆残留对后茬作物高粱药害问题,使用前期筛选出的烟嘧磺隆高效降解菌株绿木霉Trichoderma virens DT-4,通过高效液相色谱-质谱法检测其降解率,利用室内盆栽生测结合田间小区试验方法,确定降解菌株对土壤中烟嘧磺隆降解效果,降低烟嘧磺隆残留对高粱的药害.结果显示,烟嘧磺隆残留浓度在0.0025~0.1 ug/mL范围内,标准曲线线性良好,符合农残分析要求;PDB液体培养基中烟嘧磺隆在DT-4降解菌处理100 h的降解率高达93.00%;菌株最佳降解条件为培养温度35℃、pH 5、最适接种量5%、烟嘧磺隆初始质量浓度200 mg/L.盆栽试验土壤中烟嘧磺隆残留浓度为0.075 mg/kg时,加入降解菌DT-4后能够明显缓解高粱的株高、根长、鲜重、叶绿素含量、根系活力和净光合速率等生长发育指标,对高粱生长有明显的促进作用.田间小区试验中,不同剂型降解菌剂处理,高粱抽穗期效果最为显著,降解菌能够将低于60 g a.i./hm2烟嘧磺隆污染土壤的高粱修复至无明显药害水平,且降解菌剂应用效果为粉剂>菌液.本研究表明高效降解菌株绿木霉DT-4可有效缓解烟嘧磺隆残留对后茬作物高粱的毒害作用,为玉米高粱轮作体系下烟嘧磺隆残留污染土壤的微生物修复提供科学参考.
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