科研产出
一株塞内卡病毒的分离与鉴定
《中国兽医科学 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：2018年11月,河南南阳地区某养殖场发生了猪水疱病,经实验室检测确诊为塞内卡病毒(SVV)感染.选择SVV检测阳性的临床样品,处理后接种PK-15细胞,经多次传代培养,成功分离到1株塞内卡病毒,命名为HeNNY-1/2018株,并在PK-15细胞上对该毒株进行了空斑纯化和生长曲线的绘制.为进一步研究其遗传进化特点,采用RT-PCR技术扩增了其全基因组序列,并分别构建了基于VP1基因和全基因组的系统进化树.结果表明,分离株HeNNY-1/2018在感染后第24小时病毒效价最高为107.6TCID50/m L.基因组核苷酸同源性分析显示,分离株HeNNY-1/2018与我国广西分离毒株GXHZH-1和美国毒株KS15-01呈现较高的核苷酸同源性,分别为98.0%和98.7%.进一步分子进化树分析显示,该毒株与2018年报道的广西地区的毒株处于较近的进化分支,而与我国早年间分离得到的其他毒株亲缘关系较远.本研究为河南地区塞内卡病毒流行状况提供了新的证据,也为下一步研究该病的诊断和防控提供了有力支撑.
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1株类NADC30与类JXA1重组的猪繁殖与呼吸综合征病毒基因组遗传特征分析
《畜牧兽医学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：旨在分析本实验室2017年从临床病料中分离的1株猪繁殖与呼吸综合征病毒(porcine reproductive and respiratory syndrome virus,PRRSV)的分子遗传特征,测定了其全基因组序列,并运用生物信息学软件对其遗传特点进行了分析.结果显示,该毒株基因组全长15054 bp,与代表性毒株VR-2332、NADC30、CH-1a、JXA1和QYYZ的核苷酸相似性分别为84.5% 、93.4% 、84.2% 、83.9% 和82.1%.系统进化树分析显示,该毒株与NADC30-like毒株处于同一进化分支,属于lineage 1.基于GP5和Nsp2蛋白的氨基酸序列分析显示,分离株GP5蛋白糖基化位点位于34位、44位和51位;在37—45 aa的线性表位区较为保守,在27—30 aa和37—45 aa的线性表位区存在特异的氨基酸位点变异;Nsp2蛋白存在NADC30-lke毒株特征性的131个(323—433位、483位、504—522位)不连续氨基酸的缺失.基因重组分析显示,该毒株以类NADC30为主要亲本、以类JXA1为次要亲本,在Nsp2的氨基端(1340—2082 nt)发生了基因重组.本研究成功绘制了1株NADC30-like毒株的基因组遗传特征,确定了其在Nsp2区域发生了基因重组,提示PRRSV通过基因重组在不断发生遗传演化,开展持续的PRRSV流行及遗传变异监测对于该病的防控具有重要意义.
关键词： 猪繁殖与呼吸综合征病毒 同源性分析 系统进化树 遗传变异 基因重组
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不同施氮量下潮土中小麦秸秆腐解特性及其养分释放和结构变化特征
《植物营养与肥料学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：[目的]秸秆腐解与元素转化涉及复杂的生物化学过程,提高土壤氮素水平是加速秸秆腐解和养分释放的关键措施.研究不同施氮水平下潮土中小麦秸秆腐解特性、养分释放特征及其结构组分变化规律,深入了解秸秆腐解过程与机制,为完善作物秸秆还田技术、实现秸秆资源的高效利用及农田可持续发展提供科学依据和技术支撑.[方法]本试验点位于河南省原阳县,土壤类型为潮土,种植制度为小麦-玉米轮作,以小麦秸秆为研究对象,设置0(SN0)、180(SN1)和240(SN2)kg/hm23个氮肥用量,进行187天的秸秆包填埋试验,利用超高分辨场发射扫描电镜(SEM)、固态核磁共振(13C-NMR)等方法研究小麦秸秆腐解过程中的养分释放和结构组分动态变化规律.[结果]1)小麦秸秆腐解呈现前期快后期慢的特征,前两周为快速腐解期,该阶段秸秆平均腐解率为46%,整个玉米季(100天)秸秆平均腐解率为71%;高氮营养环境对前两周的秸秆腐解率无显著影响;从第二周开始,施用氮肥处理加速了秸秆腐解,SN1和SN2处理秸秆腐解率平均高于SN0处理6个百分点,但SN1和SN2处理间无显著差异;秸秆碳释放率与秸秆腐解率变化趋势基本一致.2)腐解187天后,秸秆氮磷钾养分最终释放率大小顺序为钾(96%~97%)>氮(52%~86%)>磷(29%~45%),其中钾在前两周基本完全释放,而氮、磷释放率在后期有负增长现象.3)纤维素、半纤维素腐解率与秸秆腐解规律基本一致,均表现出前期快后期慢的特点,而木质素则在中后期腐解较快;纤维素、半纤维素和木质素最终腐解率分别为78%~87%、86%~91% 和66%~73%(187天后).4)扫描电镜结果显示,小麦秸秆结构逐渐遭到破坏,表面变得粗糙,断层增多,空洞增大,纤维束变得松散,形成近似网状结构;高氮处理下小麦秸秆表观结构受破坏程度大于不施氮处理.5)核磁共振结果显示,不同有机碳官能团信号强度分布表现为:烷氧碳(47.02%~60.13%)>烷基碳(11.41%~17.38%)>双烷氧碳(10.79%~13.31%)>甲氧基碳/烷氮碳(7.53%~12.02%)>芳基碳(2.70%~7.18%)>羧基碳(1.07%~2.60%)>酚基碳(0.75%~2.02%);腐解过程中烷基碳、甲氧基碳/烷氮碳、酚基碳和羧基碳相对含量显著增加,而烷氧碳相对含量显著降低.6)相关分析表明,秸秆残余物所有有机碳官能团均与腐解率、碳释放率有显著或极显著相关性;有机碳官能团中只有烷氧碳、甲氧基碳/烷氮碳与氮释放率有显著相关性;烷氧碳、双烷氧碳与纤维素、半纤维素和木质素腐解率均呈极显著负相关,羧基碳和甲氧基碳/烷氮碳均与木质素腐解率呈现极高的正相关性.[结论]施用氮肥能够促进小麦秸秆腐解和碳释放,其效果在秸秆还田两周后才能显现出来;在腐解过程中,秸秆残余物中代表易分解碳水化合物的烷氧碳相对含量随腐解时间延长而不断降低,且占比均高于其它碳官能团,对指示秸秆腐解进程具有重要意义;固态核磁共振技术更有利于监测秸秆腐解过程中不同有机碳官能团结构变化,从而更深刻地认识秸秆腐解机制.
关键词： 小麦秸秆 潮土 腐解 养分释放 有机组分 扫描电镜 核磁共振
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黄淮南部麦区小麦赤霉病抗性鉴定及基因型分析
《麦类作物学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：为丰富抗赤霉病育种亲本材料,连续2年采用土表接种法对762个黄淮南部麦区小麦品种(系)的赤霉病抗性进行鉴定,发现15个小麦品种(系)表现为中抗赤霉病,133个小麦品种(系)表现为中感赤霉病。采用单小花滴注接种法对15个经土表接种鉴定为中抗小麦品种(系)以及2个多抗性基因聚合的种质材料和4个小麦-长穗偃麦草易位系的赤霉病抗性进行鉴定,发现10个小麦品种(系)表现为中抗赤霉病,10个小麦品种(系)表现为中感赤霉病。采用与抗赤霉病基因 Fhb1、 Fhb2、 Fhb4、 Fhb5和 Fhb7相关的分子标记对15个经土表接种法鉴定为中抗赤霉病的小麦品种(系)、部分(120个)中感赤霉病小麦品种(系)、2个多抗性基因聚合种质材料和4个小麦-长穗偃麦草易位系进行检测,发现135个经土表接种鉴定为中抗或中感赤霉病的小麦品种(系)中,有11个小麦品种(系)含有 Fhb1基因,但未检测到含有 Fhb2、 Fhb4、 Fhb5和 Fhb7基因的品种(系);2个多抗性基因聚合的种质材料分别含有 Fhb1、 Fhb2、 Fhb4基因和 Fhb1、 Fhb2、 Fhb5基因;4个小麦-长穗偃麦草易位系均含有 Fhb7基因,且其中2个易位系还含有 Fhb1基因。
关键词： 小麦 黄淮南部麦区 赤霉病 抗性鉴定 抗性基因检测
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减量化肥配施不同量紫云英对土壤磷素形态及水稻产量的影响
《中国土壤与肥料 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：通过8年长期定位试验,以不施肥(CK)为对照,研究减量20%化肥配施22.5、30、37.5、45 t·hm~(-2)紫云英(CF_(0.8)G_(22.5)、CF_(0.8)G_(30)、CF_(0.8)G_(37.5)、CF_(0.8)G_(45))及单施化肥(CF)对豫南稻区土壤无机磷形态及水稻产量影响。结果表明:与不施肥相比,减量20%化肥配施22.5～45 t·hm~(-2)紫云英及单施化肥均显著增加土壤Al-P、Fe-P、Ca-P、O-P、有效磷、碱解氮、速效钾含量及水稻产量。减量20%化肥配施不同量紫云英(CF0.8G)较单施化肥提高土壤Fe-P、Al-P、Ca-P含量及组成比例,降低土壤O-P含量及组成比例。相关性分析、通径分析及逐步回归分析结果显示,土壤Fe-P为最有效磷源,土壤Al-P、Ca-P为缓效磷源,土壤O-P为非有效磷源。土壤Al-P、Fe-P、Ca-P与水稻产量及土壤无机磷、碱解氮呈显著或极显著相关性。减量20%化肥配施紫云英较不施肥处理水稻产量提高24.26%～26.01%,较单施化肥处理水稻产量提高3.75%～5.38%,以配施30 t·hm~(-2)紫云英处理水稻产量最高。综合考虑土壤磷素有效性、水稻产量及土壤养分,以减量20%化肥配施22.5～30 t·hm~(-2)紫云英效果较好。
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核因子I/A(NFIA)依赖其N末端的DNA结合结构域抑制猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)复制
《中国兽医学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：猪繁殖与呼吸综合征病毒(porcine reproductive and respiratory syndrome virus,PRRSV)严重危害世界养猪业,目前仍无有效防控策略,因此探究宿主内源性蛋白拮抗PRRSV的分子机理意义重大。前期试验发现核因子I/A(nuclear factor I/A,NFIA)可以有效抑制PRRSV复制,故本试验以非洲绿猴胚胎肾细胞Marc-145细胞为模型,对NFIA抑制PRRSV复制的分子机理进行了深入探究。首先,构建NFIA的N末端DNA结合结构域缺失质粒pcDNA3.1-Flag-ΔN和C末端转录激活结构域缺失质粒pcDNA3.1-Flag-ΔC并分别转染Marc-145细胞,24 h后感染PRRSV,48 h后用qRT-PCR和Western blot的试验方法分别检测病毒N蛋白的RNA和蛋白表达水平。结果显示ΔC仍能有效降低PRRSV的RNA水平和N蛋白水平,但ΔN则不再能降低PRRSV的RNA水平和N蛋白水平,这表明NFIA的N末端结构域是抑制病毒的关键。其次,对NFIA全长质粒pcDNA3.1-Flag-WT进行N末端结构域内不同功能位点的双碱基突变,分别破坏掉NFIA的促腺病毒复制功能(Mut1,YR86～87WL)、DNA结合功能(Mut2,LR119～120VD)和二聚化功能(Mut3,LF135～136VD),将突变质粒分别转染Marc-145细胞,24 h后感染PRRSV,48 h后通过qRT-PCR和Western blot检测发现,Mut2和Mut3不再能降低PRRSV的RNA水平和N蛋白水平,说明N端结构域的DNA结合功能位点和二聚化功能位点是NFIA抑制PRRSV复制的关键。结果表明,核因子I/A(NFIA)主要依赖其DNA结合结构域的二聚化与DNA结合功能来抑制PRRSV复制。
关键词： 猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV) NFIA DNA结合/二聚化结构域 位点突变
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喷施矮壮素和多效唑对紫云英生长发育及结实性状的影响
《植物营养与肥料学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：[目的]研究不同时期喷施矮壮素和多效唑对紫云英生长发育及结实的影响,明确有利于增产的最佳喷施时期,为提高紫云英种子产量提供有效的化控途径.[方法]选取紫云英品种'信紫1号'为供试材料,分别于越冬后期、返青期、现蕾期、初花期和始花后5天在叶面喷施矮壮素或多效唑(浓度均为400 mg/kg),以叶面喷施清水为对照.于盛花期,调查株高、茎粗、分枝数、SPAD值、单株重等生长指标,成熟期按常规考种法考察记载花数、荚数、籽粒数、结荚率和荚果结实率等结实性指标.[结果]现蕾期叶面喷施矮壮素和多效唑均可有效抑制植株株高,提高分枝数、SPAD值和单株重,多效唑喷施效果好于矮壮素.与喷清水对照相比,现蕾期喷施矮壮素的紫云英花数、荚数、籽粒数、结荚率和荚果结实率分别显著提高了16.32%、21.45%、15.94%、2.38个百分点和0.94个百分点,而其在越冬后期和返青期喷施却显著降低各指标;现蕾期喷施多效唑的紫云英花数、荚数、籽粒数、结荚率和荚果结实率分别显著提高了31.69%、43.41%、29.49%、4.76个百分点和2.14个百分点,在越冬后期喷施显著降低花数和荚果结实率.矮壮素和多效唑均在现蕾期喷施的种子产量最高,两者较对照分别增产15.95% 和29.88%.[结论]在紫云英现蕾期,叶面喷施植物延缓剂多效唑和矮壮素,均可显著促进花期花荚发育,减少花荚脱落,促进花荚结实成粒,最终获得较高的种子产量,多效唑效果好于矮壮素.
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中国玉米骨干亲本黄早四杂种优势形成的遗传基础解析
《中国农业科学 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：[目的]杂种优势利用是实现玉米高产育种的重要途径.解析玉米骨干亲本黄早四杂种优势形成的遗传基础,对指导中国玉米骨干亲本高效利用和高产育种具有重要的理论研究意义与生产利用价值.[方法]以玉米黄改系杂种优势类群的骨干亲本黄早四为共同亲本与11个代表性自交系构建的、包含2 000个重组自交系(recombination inbred line,RIL)的巢式关联分析群体(nested association mapping population,NAM)为试验材料,分别与改良瑞德*黄改系杂优利用模式的代表自交系郑58和昌7-2进行测交,并在全国4个玉米主产区10个试验点开展测交群体的多环境产量及重要农艺性状鉴定.在开展NAM测交群体产量和重要农艺性状相关性分析、各性状在NAM群体及其测交群体之间相关性分析基础上,基于高密度遗传图谱,利用联合逐步回归(Joint stepwise regression)模型进行了NAM及其测交群体QTL定位和产量QTL的复等位遗传分析,并对NAM及其测交群体定位QTL所在区域的遗传重组率进行了比较.[结果]表型分析结果表明,2个测交群体的株高和产量相关性状(主要是行粒数和百粒重)与小区产量均表现出较高的正相关关系.但强优势测交组合(郑58测交群体)的产量表现与NAM群体自身的产量表现相关性较低,表明相对于弱优势测交组合(昌7-2测交群体),强优势测交组合的产量表现受RIL家系自身的产量影响较小.QTL定位结果表明,与NAM群体相比,利用其测交群体检测到的QTL数目较少,但能解释更高的表型变异.昌7-2和郑58测交群体定位到的QTL中,分别仅有27%和25%的位点与NAM群体定位结果重叠或相邻.主效位点的复等位分析结果表明,对于郑58测交群体(强优势测交组合),在单穗产量QTL中,68.69%的增产等位变异来自骨干亲本黄早四.但在昌7-2测交群体中(弱优势测交组合),仅有36.36%的增产等位变异来自黄早四.利用郑58测交群体共鉴定到13个重要的产量相关基因组区段,来自黄早四的等位变异在其中的11个区段表现为增产,这些区段对黄早四杂种优势的形成可能具有重要作用.QTL所在区域的重组率分析结果表明,利用郑58测交群体检测到的QTL所在区域具有较低的遗传重组率,符合杂种优势相关位点更容易分布于低重组区的基因组基本特征.[结论]在强优势测验种郑58遗传背景下,来自黄早四的等位变异对测交组合的产量具有重要遗传贡献,定位到的相关遗传区段与玉米杂种优势形成密切相关.
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2008-2015年停止推广国审农作物品种分析
《河南农业科学 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：农作物审定品种退出机制构建于《中华人民共和国种子法》《主要农作物品种审定办法》等法律法规基础上,是我国品种管理的主要措施和手段之一.回顾了我国审定品种退出制度的发展,从数量分布、审定时间分布、品种使用年限等方面进行了统计分析,以期从品种退出角度,为品种管理与利用机构提供系统、完整的参考与技术支持.结果表明,我国在品种退出相关政策上逐步改进;截至目前,停止推广品种发布于2008—2015年,共计11批991个,涉及稻、小麦、玉米、棉花、大豆、油菜和马铃薯等7种农作物;停止推广品种在农作物种类、品种数量上分布不均,最多的是稻品种(占总退出品种数的31.58%),年退出品种数最多的是2012年(257个),最少的是2011年(21个);品种使用年限在不同农作物间、相同农作物间的差别均较大,2008—2015年所有停止推广品种的平均使用年限为12 a,2009—2015年所有停止推广品种的平均使用年限为10 a.
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田块尺度污染农田土壤铅、镉和砷含量的空间变异及其对土地利用的启示
《土壤通报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：为了探明铅冶炼污染区田块尺度下农田土壤重金属含量的空间变异及其对污染农田土壤安全利用的意义,在某冶炼厂附近一面积为4800 m2的农田用网格法采集120个0～20 cm土样,测定样品镉、铅和砷含量。研究表明,研究区土壤中存在砷、镉和铅的积累。从平均污染指数来看,以镉的积累程度最大,铅次之、砷最小。土壤全镉含量的变化范围为1.10～3.84 mg kg-1,镉含量处于1.10～2.27 mg kg-1之间的样品占97.50%。从重金属空间分布上看,镉和铅含量的空间分布有较高的一致性,均是研究区北部和南部含量较高,中间区域含量较低。相关分析表明,土壤镉和铅含量之间存在显著正相关(P <0.01)。根据土壤铅含量计算稳定铅时所用普通过磷酸钙的用量范围为0.312～0.419 kg m-2,平均值为0.367 kg m-2。根据其他研究者得到的土壤全镉含量与小麦籽粒镉含量的相关方程计算,不同方程得到的小麦籽粒镉含量结果有很大差异,较可信的小麦籽粒镉含量变化范围为0.095～0.814 mg kg-1。采样区中部为小麦籽粒镉含量较低且铅稳定剂需要量较低区域。以上结果表明,研究区田块尺度下土壤镉含量存在较大的空间变异,且土壤镉含量的空间变异导致小麦籽粒镉含量可能存在较大的空间变异。
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