科研产出
长期培肥降低稻田土壤硝化和反硝化细菌功能基因丰度并减缓氮素周转
《植物营养与肥料学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：【目的】硝化和反硝化细菌在稻田土壤氮循环中起着十分重要的作用。研究长期有机物料还田条件下红壤区稻田土壤硝化和反硝化细菌群落及功能基因丰度，有助于揭示土壤硝化和反硝化过程中的微生物机制，为红壤区稻田氮高效利用和管理提供参考。【方法】基于40年水稻长期施肥定位试验，选择其中的不施肥（CK）、单施化肥（NPK）、早稻施绿肥紫云英（M1）和早稻施绿肥紫云英+晚稻秸秆还田（M2）处理小区采集土壤样品，利用宏基因组测序和荧光定量PCR技术，通过对典型反硝化细菌nirK、nirS和硝化细菌amoA、hao进行基因标记，分析了土壤硝化和反硝化细菌群落结构和多样性。【结果】nirK、nirS型反硝化细菌和AOB （amoA）、hao细菌主要隶属于变形菌门（Proteobacteria）。所有处理中nirK型反硝化细菌的优势属为Ardenticatena菌属、硝化螺菌属（Nitrospira）和罗河杆菌属（Rhodanobacter），且M2处理土壤中罗河杆菌属相对丰度显著高于其他处理（P＜0.05）。nirS型反硝化细菌中类固醇杆菌属（Steroidobacter）和慢生根瘤菌属（Bradyrhizobium）分别在M2和NPK处理中占比最高，分别达到33%和29%。AOB （amoA）细菌中慢生根瘤菌（Bradyrhizobium）在CK和M1处理中占比最高，分别为30%和32%；变形菌门中的甲基单胞菌属（Methylomonas）在M2处理中占比最大；硝化螺菌属（Nitrospira）在CK处理中的占比显著高于其他处理。hao细菌中地杆菌属（Geobacter）相对丰度在各处理中占比最高。冗余分析显示，土壤速效氮（P=0.002）、有效磷（P=0.006）和有机碳（P=0.002）是nirK型和nirS型反硝化细菌群落组成变化的主导因子，土壤有机碳（P=0.008）、有效磷（P=0.01）、速效钾（P=0.008）是hao细菌群落结构变化的关键因子，速效氮（P=0.004）、有效磷（P=0.004）和全磷（P=0.002）是AOB （amoA）群落结构产生变化的关键因子。Spearman相关性分析表明，土壤有机碳、全氮和铵态氮与功能基因amoA、hao和反硝化功能基因nirK、nirS的丰度都呈现极显著（P＜0.01）负相关关系。【结论】土壤有效磷、速效氮和有机碳是影响细菌群落结构的主要环境因子。长期培肥降低了土壤硝化和反硝化功能基因的丰度，减缓了土壤氮素循环的周转，提高了土壤氮素的稳定性。
关键词： 长期施肥 稻田土壤 硝化微生物 反硝化微生物 功能基因
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水稻快速育种技术的研究进展
《广东农业科学 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：水稻是我国最重要的粮食作物之一,在保障粮食安全方面发挥着主力军作用.得益于科技发展尤其是水稻育种科技的进步,自水稻矮化育种和杂交水稻的大面积应用以来,我国水稻单产先后实现了两次质的飞跃.新时期消费者对水稻品种和稻米产品的需求越来越多元化,当前的水稻育种效率仍不够理想,难以满足未来需求.作为自花授粉作物,水稻在育种过程中的杂交分离世代需要经过多代连续自交才能实现性状的纯合稳定.然而,大田环境下水稻生长周期长、难以进行周年种植,导致水稻育种周期长,成为水稻育种的瓶颈之一.快速育种(Speed breeding)技术是近年来兴起的通过环境调节和生长调控等综合措施促进作物生长、开花和成熟从而加快作物世代进程的新技术,可以缩短从种子到种子的繁育周期,实现一年多代繁育,有望显著缩短育种年限、提升育种效率.本文以水稻为重点,从作物快速育种技术的兴起、水稻快速育种的研究概况、水稻快速育种中的关键基因、影响水稻繁育周期的环境因素、快速育种与现代育种技术的融合等方面,系统梳理水稻快速育种的研究现状和进展,并对该领域研究面临的挑战及今后的重点方向进行讨论和展望,旨在推动水稻快速育种技术的发展和应用,提升水稻育种效率,为保障粮食安全和农业可持续发展提供有益参考.
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塞内卡病毒实时荧光定量RT-PCR检测方法的建立及应用
《动物医学进展 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：为加强塞内卡病毒(SVA)在不同宿主的诊断及流行病学监测与防控,根据GenBank中发表的SVA VP1 基因区域设计一对特异性引物和带有Taq Man 发光基团标记的探针,构建重组阳性质粒并用作建立实时荧光定量RT-PCR方法的模板,对反应体系和条件进行优化,构建标准曲线并验证该方法的特异性、敏感性和重复性.结果显示,该方法的最适退火温度为 55℃,最佳引物和探针浓度分别为 0.2 μmol/L和 0.4 μmol/L,最佳反应循环数为 45,Ct值与标准品浓度的对数线性关系好.对猪源、鼠源及牛源 SVA和其他动物病毒(O 型口蹄疫病毒、水疱性口炎病毒、牛病毒性腹泻病毒、猪伪狂犬病病毒、边界病毒、猪库布病毒、牛库布病毒、山羊鼻内肿瘤病毒、牛传染性鼻气管炎病毒、牛结节性皮肤病病毒、牛冠状病毒、D型流感病毒、蓝舌病毒)的核酸检测结果显示,除猪源、鼠源及牛源 SVA 为阳性外,其他病毒核酸为阴性.该方法最低检测限为 2.66×101 拷贝/μL,重复试验中组内和组间变异系数均小于 0.1%.建立的检测多宿主 SVA Taq Man RT-qPCR方法具有良好的特异性和稳定性,为SVA在不同宿主间的疾病诊断与流行病学调查或监控提供了快捷的方法.
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鹅星状病毒的流行病学及研究进展
《广东农业科学 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：鹅星状病毒(Goose astrovirus,GAstV)是小型无包膜病毒,其基因组由单股正链RNA分子组成,基因组长度为 7.1~7.3 kb.GAstV是星状病毒科禽星状病毒属的新成员,根据基因同源性及遗传距离可将其分为2 个基因群(GAstV-1、GAstV-2),目前尚未参与官方分类系统.GAstV感染可导致鹅腹泻、生长抑制,出现以关节尿酸盐沉积和内脏尿酸盐沉积为主的临床症状,被认为是导致鹅痛风的主要病原.目前缺少针对GAstV的商品化疫苗或治疗药物,主要依靠生物安全措施进行防控.2017 年,我国研究人员于首次在山东省的痛风鹅群中检测并分离到GAstV毒株.GAstV传播速度快,辐射地区广,同年在广东、福建、安徽等地均有相关病例报道,造成高达 12 亿~15 亿元的经济损失.GAstV发病率可达 80%,死亡率可达 50%,GAstV可导致鹅免疫抑制,在饲养过程中易感染其他病原,造成更严重的临床症状,加大了病原防控难度.GAstV不仅感染天然宿主鹅,还具有跨越物种屏障的能力,能引起鸡和鸭腹泻、生长抑制,并引发内脏或关节尿酸盐沉积.这提示我们GAstV或具有人畜传播的潜力,后续应加强对GAstV的流行病学监测,密切关注其传播特性的变化.目前GAstV的病原检测已取得一定研究进展,且建立了多种能够高效准确地检测GAstV的技术方法.但对GAstV致病机制的研究尚未深入,疫苗制备方面的研究较为薄弱,且GAstV尚无统一有效的体外培养方法,严重阻碍了病原的基础研究.为更好地了解GAstV对我国鹅养殖业的影响,本文从GAstV的病原学、流行病学、宿主免疫应答和GAstV与痛风的关联 4 个方面进行综述,为GAstV的后续研究及科学防治提供参考.
关键词： 鹅星状病毒 病原学 流行趋势 致病性 痛风 研究进展
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基于没食子酸-花色苷指示膜的制备及其在基围虾鲜度指示中的应用
《现代食品科技 》 2023 北大核心
摘要：该研究以明胶/聚乙烯醇复配作为成膜基质,蓝莓花色苷和没食子酸分别作为指示剂和辅色剂,制备鲜度指示膜用于基围虾的鲜度指示.通过对紫外-可见光谱、红外光谱、微观观察和机械性能方面的研究,表明没食子酸的加入使花色苷在不同 pH 值条件下呈现的色调更丰富;加入花色苷和没食子酸之后,没有新的峰产生,说明与成膜基质的相容性很好;复合膜的断裂伸长率在1000%~1200%之间,抗拉强度和厚度适中;相比花色苷膜,复合膜的ΔE值显著增大(P<0.05);添加少量的没食子酸能够使膜的横截面相对光滑(花色苷:没食子酸m/m=1:0.3和1:0.5).将指示膜用于基围虾的鲜度指示,24~48 h内,基围虾腐败变质,总挥发性盐基氮含量逐渐升高,指示膜ΔE的变化呈现显著性差异(P<0.05),但添加没食子酸的复合膜颜色由灰色变为黄色,更易被肉眼识别.因此,花色苷与没食子酸复合膜可以实现基围虾腐败的智能指示,该研究为开展不同水产品鲜度指示膜的研究提供参考.
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气调包装对鲜切菠萝品质的影响分析
《现代食品科技 》 2023 北大核心
摘要：该试验研究了包装材料对鲜切菠萝贮藏品质的影响.采用自发气调袋包装鲜切菠萝,对照组选用普通菠萝保鲜袋,置于4℃低温贮藏.测评了鲜切菠萝感官评价,探究了包装袋气体成分变化、硬度、可溶性固形物(TSS)、可滴定酸(TA)、抗坏血酸(Vc)、丙二醛(MDA)、乙醇等各项指标.结果表明,与对照组相比,气调袋包装的鲜切菠萝在贮藏期间O2浓度保持在 11.29%以上,CO2浓度保持在3.03%以下,贮藏12 d感官得分为9.67分,硬度下降11.17%,TSS下降19.44%,TA下降12.14%,Vc含量下降21.78%,有效缓解了鲜切菠萝各生理指标下降的趋势.与普通保鲜袋相比,气调袋抑制了菠萝MDA含量和乙醇含量的增加,普通袋MDA含量为3.52 μmol/g,而气调袋为2.99 μmol/g,缓解了鲜切菠萝的膜脂过氧化;普通袋乙醇含量高达615.9 μg/g,而气调袋乙醇含量仅为120.68 μg/g,大大减少了菠萝在贮藏期间无氧呼吸产生乙醇.因此,采用自发气调袋包装有效的保持了鲜切菠萝的品质,延长了鲜切菠萝的贮藏期,具有广阔的市场前景.
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秸秆还田方式对不同生长期水稻中Cd迁移转化的影响
《江苏农业科学 》 2023 北大核心
摘要：我国红壤地区镉污染严重，耕地土壤的安全利用引起政府的高度重视。我国约有2/3的人口以稻米为主食，因此水稻的安全种植意义重大。秸秆还田可以改变土壤中的Cd活性，从而对水稻各生长期不同部位的Cd富集产生影响。基于此，在红壤水稻种植区，采用秸秆根茬、茎秆+根茬等还田方式研究水稻不同生长期各部位的Cd含量，分析稻米与土壤性状及各矿质元素的相关性。结果显示，（1）所有处理的水稻Cd含量均表现为根系＞地上部＞穗部和稻米，在成熟期，水稻根部Cd向地上部、稻米中转移，根部Cd含量较抽穗期降低，地上部Cd含量达到最高值。（2）稻米Cd含量与土壤总Cd含量、有效态Cd含量无显著相关性，与不同时期水稻中Fe、Mn、Cu等矿质元素含量相关性显著或极显著。（3）在秸秆全部还田处理下，稻米Cd含量较根茬还田处理低17.5%,同时秸秆全部还田处理下的易氧化有机碳含量最高，表明在此处理下，秸秆分解产生的有机碳的吸附作用大于其分解释放Cd的作用。研究结果显示，调控Cd由抽穗期至成熟期的转移，是控制稻米中Cd含量的关键；相较于土壤中的总Cd、有效态Cd含量，稻米中Cd的富集受矿质元素的影响更大。
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