科研产出
异色瓢虫胁迫对棉铃虫生长发育及压力蛋白基因表达的影响
《中国农业科学 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：【目的】明确不同食源异色瓢虫(Harmonia axyridis)胁迫对棉铃虫(Helicoverpa armigera)生长发育和变态发育的影响,探讨棉铃虫是否能感知并分级捕食风险、能否在生长发育和变态发育上体现出权衡效应;明确长时和短时胁迫对棉铃虫压力蛋白基因表达的影响,探讨异色瓢虫胁迫能否引起棉铃虫分子水平上的生理反应。【方法】通过设置7种不同食源的异色瓢虫胁迫处理(饥饿处理、虾卵处理、棉铃虫幼虫处理、棉铃虫卵处理、蚜虫处理、蚜虫对照处理、对照处理),观察记录棉铃虫在胁迫下的生长发育(幼虫历期、蛹历期、雌雄蛾寿命、总寿命)和变态发育(蛹重、化蛹率、羽化失败率、卷翅率)指标;设置长时(1龄幼虫至3日龄成虫)和短时(15 min至6 h)异色瓢虫胁迫处理,利用实时荧光定量PCR(q RT-PCR)技术检测棉铃虫压力蛋白基因(即热激蛋白基因)Hsp70和Hsp90及热激同源蛋白基因Hsc70在胁迫后的表达水平变化。【结果】在捕食性天敌异色瓢虫的胁迫下,棉铃虫幼虫历期、蛹期、雌雄蛾寿命、总寿命均显著性缩短,蛹重和化蛹率显著性下降,成虫卷翅率显著性升高,而羽化失败率无显著性变化。在不同食源的天敌胁迫下,棉铃虫幼虫历期在异色瓢虫取食蚜虫时最短,蛹历期在瓢虫取食棉铃虫卵时最短,总寿命在瓢虫取食虾卵时最短,而雌雄蛾寿命在不同食源天敌胁迫下未表现出显著性差异;棉铃虫成虫卷翅率在瓢虫取食棉铃虫卵时最高,而蛹重、化蛹率、羽化失败率在不同食源天敌胁迫下未表现出显著性差异。压力蛋白基因Hsp70和Hsp90在短时胁迫下(Hsp70:30min至3 h;Hsp90:15 min、1.5 h、2 h、6 h)表达水平显著性上调,热激同源蛋白基因Hsc70在长时胁迫下(5龄幼虫、预蛹、雄蛹、雌蛾阶段)表达水平显著性上调。【结论】在面对捕食性天敌异色瓢虫长时胁迫作用下,棉铃虫各生长发育阶段均出现缩短的现象,即棉铃虫为躲避被捕食风险表现出了发育加速的现象,而快速的生长发育在一定程度上干扰了变态发育,导致蛹重和化蛹率下降,成虫卷翅率提高,符合权衡效应。棉铃虫对不同食源的天敌胁迫具有不同程度的敏感性,即棉铃虫对潜在的捕食风险可能存在一定的分级能力,但这种分级能力没有得到规律性体现。异色瓢虫胁迫能够引起棉铃虫分子层面的生理反应,导致压力蛋白基因的表达上调,其中压力蛋白基因Hsp70和Hsp90受到短时胁迫的反应较为明显,而热激同源蛋白基因Hsc70受到慢性胁迫刺激的反应更为显著。
关键词： 棉铃虫 异色瓢虫 生长发育 变态发育 压力蛋白 非消耗性胁迫
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镰刀菌-淀粉-苜蓿对煤矿区污染土壤HMW-PAHs的修复
《水土保持学报 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：以煤矿区高环芳烃(HMW-PAHs)污染农田土壤为研究对象,通过添加淀粉且接种菌株ZHH2(Fusariumsp.)的苜蓿盆栽试验,研究苜蓿单一处理、ZHH2-苜蓿2因素处理和ZHH2-淀粉-苜蓿3因素处理对污染土壤5环、6环HMW-PAHs的修复效果。结果表明:苜蓿单一处理(M)对6种HMWPAHs单体(BbF、BkF、BaP、InP、DbA和BghiP)的去除率为4.22%~45.01%;不同接菌剂量与苜蓿2因素处理对HMW-PAHs的降解作用有明显差异,其中H_1+M、H_2+M对6种HMW-PAHs单体的去除率分别为11.01%~45.30%和15.20%~43.58%,与苜蓿单一处理相比,BkF的去除率分别提高了1.62倍和2.60倍,其他单体差异不显著。H_3+M对HMW-PAHs的去除却表现出显著抑制作用。在2因素基础上,进一步添加不同剂量淀粉的3因素处理(D_1+H_1+M,D_1+H_2+M,D_1+H_3+M,D_2+H_1+M,D_2+H_2+M和D_2+H_3+M)强化了对6种HMW-PAHs的修复效果,在所有3因素处理中,对BbF、BkF、BaP、InP、DbA和BghiP的去除率以D_1+H_2+M处理为最高,分别为28.87%,54.59%,47.04%,65.91%,66.42%,71.88%,比H_2+M处理分别提高了0.46,2.59,1.71,1.15,0.52,1.37倍(P<0.05),但是与D_1+H_1+M对各个HMW-PAHs单体的去除效果差异不显著。因此,淀粉(0.25g/kg)-ZHH2(0.1g/kg)-苜蓿处理成为了修复该煤矿区农田污染土壤的优势组合。
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盐胁迫下钾吸收途径的抑制对小麦叶片K~+、Na~+含量的影响
《麦类作物学报 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：为研究盐胁迫下小麦维持钾、钠平衡的生理机制,以耐盐小麦沧麦6005和盐敏感小麦矮抗58为材料,利用TEA、NEM、Ba(NO_3)_2三种药物分别抑制钾离子通道、钾载体及非选择性阳离子通道,测定正常及盐胁迫下小麦叶片K~+、Na~+含量,比较耐盐性不同的小麦品种在K~+、Na~+吸收中的差异。结果显示,盐胁迫下,沧麦6005和矮抗58叶片K~+含量下降,Na~+含量增加;沧麦6005叶片Na~+含量低于矮抗58,K~+/Na~+比值高于矮抗58。正常条件下,NEM、TEA处理均可降低沧麦6005和矮抗58叶片K~+含量,NEM处理较TEA处理效果更为明显;TEA处理显著降低了盐胁迫下矮抗58叶片K~+含量,而NEM处理则明显降低了盐胁迫下沧麦6005的叶片K~+含量;TEA、NEM、Ba(NO_3)_2处理降低了盐胁迫下矮抗58叶片Na~+含量,仅NEM处理降低了沧麦6005叶片Na~+含量。综上所述,正常条件下,钾载体是小麦K~+吸收的主要方式;盐胁迫下,耐盐品种和盐敏感品种K~+吸收途径不同,耐盐品种的NSCCs和钾离子通道具有更强的"拒钠"能力。
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顶空固相微萃取-气相色谱-质谱法测定小米黄酒风味成分
《色谱 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：为全面了解小米黄酒风味成分的构成和气味特征,优化了85μm聚丙烯酸酯(PA)、100μm聚二甲基硅氧烷(PDMS)、75μm碳分子筛(CAR)/PDMS、50/30μm二乙烯基苯(DVB)/CAR/PDMS萃取头提取小米黄酒风味成分的条件,采用顶空固相微萃取(headspace solid phase microextraction,HS-SPME)-气相色谱-质谱法(GC-MS)对风味成分进行定性、定量分析,并计算气味活性值(odor active value,OAV),同时利用OAV分析风味成分的气味特征和气味强度。结果显示:不同萃取头的最优萃取条件为样品量8 mL、萃取时间40 min、萃取温度60℃、NaCl添加量1.5 g。小米黄酒风味成分由醇、酯、含苯化合物、烃、酸、醛、酮、烯、酚和杂环类化合物构成,醇为主要风味成分。通过OAV确定了苯乙醇、苯乙烯、2-甲基萘、1-甲基萘、苯甲醛、苯乙醛、2-甲氧基-苯酚为小米黄酒气味特征成分,苯基乙醇、苯乙醛对气味贡献最大。PA和PDMS萃取头分别对极性和非极性化合物具有较好的吸附效果,CAR/PDMS和DVB/CAR/PDMS萃取头对中等极性化合物具有较好的吸附效果。该研究全面了解了小米黄酒风味成分的构成,为其产品开发及品质控制提供理论了依据。
关键词： 气相色谱-质谱 顶空固相微萃取 风味成分 小米黄酒
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不同灌溉模式下小麦荧光特征及品种抗旱性研究
《麦类作物学报 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：为探讨低平原区节水灌溉模式和筛选高产节水品种,在2014-2015和2015-2016两个小麦生长季,采用裂区试验,以5个灌溉模式(春季灌溉0、1、2、3和4水,分别用W_0～W_4表示)作为主处理,以3个当地主推冬小麦品种(衡观35、石4185和衡4399)作为副处理,研究了不同灌溉模式对小麦产量、叶绿素荧光特征参数、水分利用效率等的影响及荧光特征与品种抗旱性的关系。结果表明,随灌溉量和灌溉次数的增加,小麦产量非线性增加,但不同年份表现有所不同,2014-2015年以W_2处理产量最高,2015-2016年以W_4处理产量最高;灌溉提高了PSⅡ的潜在活性F_v/F_o和原初光能转化效率F_v/F_m,但F_o却降低。不同品种对灌水的反应特性不同,且存在年际间差异,两年平均产量以衡4399最高,石4185最低;随灌溉量的增加,衡4399和衡观35产量变化幅度较小,而石4185的产量变化幅度相对较大。从荧光特征参数看,石4185受水分胁迫的影响大,在灌浆后期,其不灌溉处理(W_0)的荧光参数F_o相对于灌溉处理的增加幅度高于衡4399和衡观35,但F_m、F_v/F_m和F_v/F_o在不灌溉情况下的降低幅度也相对较大,说明石4185的抗旱性差。从水分利用效率看,以W_2处理较好。因此在本试验条件下,衡4399和衡观35的增产潜力大,抗旱性好,春季灌2水可达到节水高产和水分利用效率提高的目的。
关键词： 冬小麦 灌溉模式 产量 荧光特征 水分利用效率 节水
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玉米大斑病菌GATA转录因子家族全基因组鉴定及其表达的初步分析
《农业生物技术学报 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：GATA转录因子家族广泛存在于植物病原真菌中,并参与调控多种生物过程,但在玉米大斑病菌(Setosphaeria turcica)中尚未见相关报道。本研究借助生物信息学技术手段,在玉米大斑病菌全基因组数据库中鉴定了5个GATA转录因子家族成员,分别命名为St GATA1~St GATA5,这些基因分别散布在基因组5条不同的scaffold链上。对其预测编码蛋白进行理化性质分析发现,St GATA3呈酸性,其余4个转录因子对应蛋白均呈碱性,且这5种蛋白都属于不稳定蛋白,其编码蛋白的氨基酸数目在278~1 080之间;对蛋白的保守结构域分析发现,该类转录因子都存在Zn F-GATA结构域,其中St GATA3和St GATA4都含有PAS结构域,St GATA4还含有两个PAC结构域;系统进化分析表明,St GATA2与番茄叶霉病菌(Passalora fulva)、荨麻青霉(Penicillium urticae)及构巢曲霉(Aspergillus nidulans)聚为一簇,另外4种大斑病菌GATA转录因子(St GATA1,St GATA3,St GATA4,St GATA5)聚为一类;进一步利用q RT-PCR技术对GATA转录因子家族基因的表达模式进行初步分析,结果发现St GATA1和St GATA3在菌丝时期的表达水平高于其他时期;St GATA2在侵入丝时期的表达量显著高于其他时期,并且在菌丝及分生孢子阶段都有较高的表达水平;St GATA4和St GATA5都在菌丝和分生孢子时期有较高表达量,其余时期表达水平较低(P<0.05)。本研究结果将为深入揭示玉米大斑病菌GATA转录因子家族的功能及探寻病害防治新途径提供参考与借鉴。
关键词： 玉米大斑病菌 GATA转录因子家族 结构分析 系统进化 基因表达
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盐胁迫下不同K~+吸收抑制剂对小麦根系K~+/Na~+比和质膜相关蛋白活性的影响
《华北农学报 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：为了研究不同K~+吸收途径在小麦耐盐机理中的作用,以小麦耐盐品种沧6005(C6005)和敏感品种矮抗58(AK58)为材料,通过K~+吸收相关抑制剂和NaCl对幼苗进行根系处理,测定并分析了根系K~+、Na~+含量、比值和质膜K~+转运相关蛋白活性的变化。结果表明:与正常条件生长小麦相比,250 mmol/L NaCl处理7 d后,2种耐盐性不同的小麦根系中的K~+/Na~+比明显降低,同时与敏感品种相比,耐盐品种能保持较高的K~+/Na~+比;NaCl胁迫下,通过3种抑制剂处理对K~+含量及K~+/Na~+比值的影响发现,与钾离子通道和非选择性阳离子通道途径相比,小麦根系K~+吸收主要通过钾载体途径;当该途径被抑制时,沧6005的K~+/Na~+比下降幅度明显高于矮抗58,表明耐盐品种更依赖该途径;NaCl胁迫下,钾载体途径被抑制时,小麦根系质膜质子泵H~+-ATPase和H~+-PPase活性明显降低,且沧6005降低幅度相对更大;NaCl胁迫下,钾载体抑制剂处理,对沧6005质膜K~+/H~+转运蛋白的抑制作用明显强于矮抗58,进一步证明上述结果。研究表明,盐胁迫下小麦主要通过钾载体途径吸收K~+,耐盐品种沧6005对钾转运载体的依赖程度更高;高NaCl环境中,细胞质膜质子泵活性和钾载体活性的提高对于维持K~+/Na~+比具有重要作用。为深入解析小麦耐盐机理提供了理论依据。
关键词： 小麦 盐胁迫 K+/Na+比 质膜蛋白 K+抑制剂
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不同微波强度对鲜切西兰花品质的影响
《热带作物学报 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：以鲜切西兰花为试材,采用40%P0(320 W)、60%P0(480 W)2种火力分别处理鲜切西兰花1、4、6 s,在室温条件下(18~20℃)贮藏7 d,研究不同微波处理对鲜切西兰花感官品质、失重率、呼吸强度、可滴定酸含量(TA)、维生素C含量(Vc)、叶绿素含量的影响。结果表明:微波处理可明显提高鲜切西兰花的感官品质,降低鲜切西兰花贮藏期间的呼吸强度和失重率,减缓可滴定酸、抗坏血酸含量的下降。其中,480 W微波处理4 s、320 W微波处理6 s保鲜效果最明显,常温下能延长鲜切西兰花的货架期2 d。
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河北省典型土壤磷库状况及对长期施磷和秸秆还田的响应
《中国土壤与肥料 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：通过大面积田间土壤养分测定及与1978年第二次土壤普查结果比较,系统研究了河北省不同农业生态类型区典型褐土、潮土、水稻土土壤磷素状况及其演变规律,并基于肥料定位试验系统研究了河北省典型褐土、潮土上长期施用磷肥、秸秆还田对土壤各形态磷库的影响。结果表明:河北省主要农业生态类型区土壤全磷、无机磷总量、Olsen-P含量均表现为太行山山麓平原褐土区>海河冲积低平原潮土区>冀东滨海平原水稻土区。1978年二次土壤普查至2014年的36年间,褐土、潮土、水稻土土壤全磷分别增加66.5%、32.8%、23.2%;Olsen-P分别增加了444.9%、533.4%和171.8%,有效磷占全磷的比重呈逐渐增加趋势。太行山山麓平原典型褐土上连续7年施用P2O575~210 kg/hm2,与P1相比,土壤Olsen-P占全磷比重以及Ca2-P、Ca8-P占全磷、无机磷的比重均随磷用量的增加呈增加趋势,O-P占无机磷比重随磷肥用量的增加呈降低趋势。山麓平原典型潮土中小麦秸秆还田22年,土壤全磷、无机磷总量、Olsen-P无显著增加,土壤无机磷中Ca2-P、Al-P、Fe-P、O-P、Ca10-P均无显著变化,Ca8-P显著增加。
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