科研产出
介孔二氧化硅纳米粒在农业中的应用
《生物技术通报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：介孔二氧化硅纳米粒(mesoporous silica nanoparticles,MSNs)具有高容量介孔空间、比表面积大、稳定性强、内外表面易于修饰和生物相容性好等优点,其在农业上的应用已成为当前国内外研究的热点.综述近年来国内外MSNs在农业生产上的应用进展,详细阐述MSNs作为载运系统在农业投入品和转基因方面的优势,讨论MSNs在环境污染治理、农产品贮藏保鲜、探测传感器等方面应用的特点,解析植物吸收、运输和积累MSNs的过程以及其与植物互作的原理,综合评估MSNs的生物安全性.最后,针对目前存在的问题和发展前景进行展望,以期为更有效地利用MSNs解决农业生产中的实际问题提供参考与理论支撑.
关键词： 介孔二氧化硅纳米粒 载运体系 生物安全性 农业应用
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铝胁迫对狗牙根根系生长和营养元素的影响
《草地学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：为了探究狗牙根(Cynodon dactylon(L.)Pers.)耐铝种质及敏铝种质根系生长和营养元素对铝胁迫的响应.本研究以狗牙根耐铝种质A22和敏铝种质A326作为试验材料,在500μM AlCl3(pH值4.0)溶液中设计了3个处理时间(0 h,12 h,24 h),在24 h处理时间点设计了4个铝处理浓度,分别为0(CK),250,500,750μM AlCl3(pH值4.0).通过对相对根长、根系苏木精染色、根系铝含量和10种营养元素的测定,结果表明,在不同铝胁迫下,A22根系伸长受抑制的程度均小于A326;A326根系苏木精染色深于A22,且根系铝含量高于A22;营养元素P,Ca,Mg,K,Fe,Mn,Cu,Zn和B的含量在A22和A326中都受到了不同程度的抑制,且与两个种质中根系铝含量呈负相关.初步了解铝胁迫下狗牙根在营养生理上的耐铝机制,有利于在酸性土壤中更好地利用狗牙根,为培育耐酸铝的草品种提供初步的理论基础.
关键词： 铝胁迫;狗牙根;营养元素
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木豆响应低温胁迫差异表达基因分析
《草地学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：为探讨木豆[Cajanus cajan(L.)Millsp.]响应低温胁迫的机制,本研究以1份耐低温(MD)和1份低温敏感(QZ)木豆为试验材料,经4℃低温胁迫处理后进行RNA-seq测序分析,结果表明:2份木豆RNA-seq获得了丰富的转录本信息,对转录因子和差异表达基因的基因功能进行注释.木豆响应响应低温胁迫的转录因子主要包括MYB,AP2-EREBP等;在两份材料中,GO分析发现DEGs注释在细胞组成中"膜"和生物学过程中"细胞过程",KEGG分析均显著富集在"核糖体"通路中,而MD中还显著富集在植物激素信号转导、昼夜节律-植物等通路.通过两份材料对比,在MD材料中发现特有与耐低温相关的150个DEGs,主要为α-1,4-葡萄糖苷酶,参与碳水化合物、脂质代谢等途径.还筛选37个与耐寒相关重要差异表达基因和14条通路,并对10个DEGs进行qRT-PCR验证.本文从分子水平阐述了木豆低温胁迫下的响应机制,为未来木豆的抗寒育种奠定了理论基础.
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巴西橡胶树排胶机制研究进展
《中国农学通报 》 2022 CSCD
摘要：橡胶树是世界上商业用天然橡胶最主要的来源,排胶是天然橡胶生产的最后关键环节,为了安全高效的获取胶乳产量,橡胶树排胶机制的研究一直受到人们的重视.橡胶树中的乳管是天然橡胶合成和储存的组织,人们通过割胶收集从乳管中流出的胶乳用作提炼天然橡胶.胶乳的排出速度及排胶持续时间是决定天然橡胶产量的重要因素,是排胶动力和排胶阻力共同作用的结果.笔者对与排胶相关的乳管细胞学基础、排胶主要初动力的乳管膨压、排胶继动力的乳管胶乳水分稀释效应以及乳管排胶阻力的形成及其调控机制等研究进行了归纳,主要分析了乳管伤口堵塞物的形成和影响排胶阻力的多种因素,指出乳管堵塞在胶乳的停排中起重要作用.针对目前排胶机制的研究进展缓慢这一现状,我们提出有必要从以下几点展开深入研究:(1)乳管膨压形成相关的树皮木质素合成和调控;(2)水分运输相关的水通道蛋白基因表达和活性分析;(3)停排相关的乳管伤口末端堵塞物的形成和调节.这些研究将为全面解析橡胶树排胶机制奠定基础,也可为分子辅助育种-选育排胶通畅的种质提供依据.
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11个玉米bZIP基因应答逆境胁迫的表达分析
《安徽农业大学学报 》 2022 CSCD
摘要：bZIP基因家族是一类广泛存在于植物中的重要转录因子，在植物生长发育及应答逆境胁迫响应途径中发挥重要作用。选取11个玉米bZIP基因作为研究对象，系统地研究了ZmbZIP基因应答各类逆境胁迫时的表达模式。进化树分析结果显示11个ZmbZIP基因聚合为一个大家族，并可以进一步细分为3个亚组。q PCR分析结果显示8个ZmbZIP基因表达模式在玉米不同组织中呈现明显差异，预示着在玉米生长发育进程中功能多样化。人为模拟盐、干旱、低温和硝态氮或铵态氮缺乏胁迫等研究结果表明，8个ZmbZIP呈现不同的表达模式，ZmbZIP71和ZmbZIP129同时受200 mmol·L-1 NaCl溶液、20%PEG6000和4℃低温胁迫的诱导（>2倍），而其他ZmbZIP在应答3种非生物胁迫时呈现不同的表达模式。叶片和根系中ZmbZIP基因受不同氮形态缺乏胁迫的调控，叶片中有6个ZmbZIP基因受铵态氮缺乏胁迫的诱导，有2个ZmbZIP受硝态氮缺乏胁迫明显抑制，根系中ZmbZIP9、ZmbZIP69和ZmbZIP71同时受2种胁迫因子的影响，而有5个ZmbZIP基因受2种不同胁迫处理的影响不同，显示叶片或根系ZmbZIP基因在调控氮缺乏胁迫响应机制中具有不同的生物学功能。结果可为将来深入研究这些基因的生物学功能提供科学数据。
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杧果叶片响应胶孢炭疽病菌侵染的转录组分析
《分子植物育种 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：为探讨杧果抵御胶孢炭疽病菌的分子机制,分别以感病和未感病的'贵妃杧'叶片为材料开展转录组测定和分析.本研究以'贵妃杧'幼嫩叶片为材料,胶孢炭疽菌接种杧果叶片24 h后,转录组分析(RNA-seq)感病和未感病叶片之间的基因表达差异,共得到序列46 733个,110个差异表达基因中,67个基因表达为上调,43个基因表达为下调.利用GO数据库对差异表达基因进行聚类分析,发现差异表达基因主要聚类在细胞及细胞组分、代谢过程、催化活性等方面.利用KEGG数据库对差异表达基因影响的通路进行注释后发现,胶孢炭疽菌侵染主要影响了牛磺酸和牛磺酸代谢、淀粉、蔗糖代谢等途径中关键基因的表达水平.Autophagy-related protein 8C-like等11个基因的RT-qPCR验证与RNA-seq数据一致,且这些基因在6、12、24h均能迅速响应胶孢炭疽菌的侵染.另外,三羧酸循环(TCA)过程中琥珀酸脱氢酶的4个亚基也参与了胶孢炭疽菌侵染杧果的过程.本研究从转录组水平上分析了杧果响应胶孢炭疽菌侵染过程中的一些关键基因,也从胶孢炭疽菌的角度分析了琥珀酸脱氢酶4个亚基参与了胶孢炭疽菌的侵染过程,有助于丰富杧果抗炭疽病菌的调控机制以及病原菌TCA循环在侵染过程中作用.
关键词： 杧果;胶孢炭疽菌;琥珀酸脱氢酶;转录组分析;差异表达基因
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橡胶树PR107和CATAS8-79中胶乳蛋白的差异分析及磷酸化蛋白的鉴定
《热带作物学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：橡胶树是合成天然橡胶的重要植物.PR107和CATAS8-79是具有不同产排胶性状的2个无性系.在以往的研究中,胶乳中蛋白表达差异被认为是影响天然橡胶合成的关键因子之一.然而,这2个无性系之间与胶乳产量相关的蛋白质图谱尚未明确.本研究采用蛋白质组学方法对这些蛋白质进行鉴定,有助于探讨巴西橡胶树胶乳合成机理.经双向凝胶电泳和质谱鉴定分析,共获得65个差异表达蛋白信息.通过磷酸化蛋白质组分析,在PR107胶乳中鉴定出31个磷酸化蛋白质,含有74个磷酸化氨基酸残基,在CATAS8-79胶乳中鉴定出80个磷酸化蛋白质,含有166个磷酸化氨基酸残基.橡胶延伸因子/小橡胶粒子蛋白(REF/SRPP)家族成员被鉴定为差异表达蛋白和磷酸化修饰蛋白,这些蛋白在调节天然橡胶合成中起着重要作用.pro-hevein和hevamine也表现出不同的磷酸化修饰水平,它们主要在天然橡胶排胶过程中起作用.一种丝氨酸-苏氨酸蛋白磷酸酶激酶的磷酸化和去磷酸化修饰可能在天然橡胶合成中起调节作用.这些结果为天然橡胶生物合成调控机制的研究提供了新的理论依据.
关键词： 巴西橡胶树 天然橡胶生物合成 磷酸蛋白质组 双向凝胶电泳(2-DE)
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紫外光/无机酸协同催化桐酸甲酯傅克烷基化反应的研究
《高分子通报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：本文以紫外光作为能量来源，利用无机酸作为催化剂，制备了桐油基衍生物。首先将桐油与甲醇经过酯交换反应制备桐酸甲酯，然后在紫外光的照射下，以无机酸作为催化剂，与间苯二酚发生傅克烷基化反应，并通过红外光谱、紫外光谱、核磁共振波谱以及高分辨液质联用仪等对产物的结构进行了表征分析，最后通过单因素考察催化剂、溶剂等因素对反应的影响。研究结果表明：浓硫酸在紫外光照条件下可以催化桐酸甲酯与间苯二酚发生傅克烷基化反应，其最适宜的浓度范围为80%～90%;而普通的质子酸(H_3PO_4、CH_3COOH)在紫外光照条件下不能催化桐酸甲酯与间苯二酚发生傅克烷基化反应。另外，研究发现紫外光条件下的光化学反应具有反应时间短、产率高、能耗低、绿色环保的优点。
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澄迈冬季蔬菜种植区地表水体中新烟碱类杀虫剂的分布特征、影响因素及其生态风险评估
《生态毒理学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：在我国热带区冬季蔬菜种植过程中，新烟碱类杀虫剂（neonicotinoid insecticides, NNIs）持续输入周围水体中，但其污染特征及生态风险尚不清楚。为此，以我国热带典型冬季蔬菜种植区——海南澄迈县为研究区域，采集冬季蔬菜种植期周围28个地表水样，利用分散固相萃取结合超高液相色谱串联质谱（QuEChERS-UPLC-MS/MS）测定水体中5种NNIs残留水平，包括啶虫脒（acetamiprid, ACE）、噻虫胺（clothianidin, CLO）、噻虫啉（thiacloprid, THA）、吡虫啉（imidacloprid, IMI）和噻虫嗪（thiamethoxam, THM）,识别NNIs残留关键影响因素，并应用物种敏感度分布（species sensitivity distribution, SSD）法评估其水生生态风险。结果表明，地表水体中NNIs总浓度范围为0.30～14.70μg·L-1,IMI、ACE是主要的NNIs残留种类，浓度占比高达88.4%,检出率高达100%;NNIs分布具有显著的空间特征，总体呈现中部地区残留浓度最高，东北、西南区域次之，西北区域污染水平最低。冗余分析揭示，水体中总有机碳（total organic carbon, TOC）、氮磷营养元素与NNIs残留呈现正相关，同时也受种植蔬菜种类的影响。生态风险评估结果显示，所有水样NNIs超过急性和慢性SSD阈值5%危害质量浓度（hazardous concentration for 5%of the species, HC5）,表明NNIs对该区域地表水体具有不可接受的风险，因此需要关注NNIs对该区域水体水生生物的影响。
关键词： 新烟碱类杀虫剂 地表水 生态风险 残留特征 热带区
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