科研产出
氨基酸代谢变化引起的c-di-GMP稳态波动对大肠杆菌致病过程中菌毛合成的影响
《南京农业大学学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：[目的]细菌能够合成多种信号分子,调控自身在各种营养状态或应激条件下的生长代谢及毒力发挥.第二信使环二鸟苷酸(c-di-GMP)在致病菌感应氨基酸饥饿(AAS)的过程中发挥重要作用,调控多种生理活动并显著影响其毒力发挥.本文旨在研究c-di-GMP在尿道致病性大肠杆菌(UPEC)尿道定殖及毒力发挥过程中的作用.[方法]采用尿液培养UPEC,结合转座子突变技术筛选氨基酸代谢相关生长缺陷基因,采用基因敲除技术、特定氨基酸回补及小鼠尿道感染模型验证尿液生长及尿道定殖缺陷表型;借助表达谱数据、RT-qPCR及β-半乳糖苷酶活性测定法筛选并鉴定受氨基酸饥饿影响的毒力基因及c-di-GMP相关基因;通过多基因敲除及回补技术、凝胶阻滞试验(EMSA)鉴定c-di-GMP对毒力基因的调控机制.[结果]精氨酸、异亮氨酸及蛋氨酸代谢失衡引起UPEC在尿液中生长缺陷,尿道定殖能力显著下降及局部c-di-GMP稳态破坏;YciR及YcgF相关c-di-GMP体系失衡显著下调菌毛基因簇表达;YciR通过调节子MlrA直接调控P菌毛基因簇表达;YcgF通过下游配对调节子YcgE直接调控P菌毛基因簇表达.[结论]c-di-GMP感应尿道定殖过程中的特定氨基酸饥饿,调控菌毛等黏附因子合成,促进UPEC完整毒力发挥.
关键词： 第二信使环二鸟苷酸;尿道致病性大肠杆菌;P菌毛;I型菌毛;氨基酸代谢
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稻壳生物质炭对羊粪堆肥中氮素转化及固定的影响
《中国农学通报 》 2022 CSCD
摘要：为探讨稻壳生物质炭应用于羊粪堆肥过程中氮素的转化去向与固定途径，以羊粪、食用菌渣、450℃和650℃热解的稻壳生物质炭为原料，采用室外高温好氧堆肥方法，监测堆肥体氨挥发总量及不同形态氮素含量；采用室内吸附解吸浸提方法，分别对经稻壳生物质炭吸附后、稻壳生物质炭解吸后的浸提样品进行水溶性总氮、铵态氮含量等测定分析。结果表明：对比CK,BC450、BC650处理的氨挥发累积量分别降低了68.99%、75.09%、氮素固持率分别提高了26.2%、33.1%，降低了堆肥体水溶性总氮、铵态氮、腐殖态氮，提高了堆肥体微生物量氮，其中BC650处理的作用效应强于BC450处理；稻壳生物质炭对相同氮素含量载体进行吸附浸提后，BC450、BC650处理的氮素载体中全氮含量分别较吸附前降低了21.79%、28.6%，铵态氮含量分别降低了13.68%、32.45%；稻壳生物质炭解吸之后，BC650处理解吸液中的全氮、铵态氮含量均显著大于BC450处理；堆肥过程中生物质炭对氮素物理与化学吸附作用并存，吸附的氮素未能提高堆肥体的腐殖态氮含量，并且具有可逆解吸性，其中650℃热解的生物质炭比450℃热解的生物质炭具有更强的可逆性。
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长江流域旱地多熟模式水分供需平衡特征与水分生产效益
《作物学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：长江流域年内降雨分布不均,季节性干旱问题严重,构建以避旱减灾为主体的多熟间套作种植模式是实现本区域水资源高效利用的根本途径.本研究于2016—2020年在长江流域(四川、湖北、湖南、江西、江苏等5个地区)进行旱地多熟模式水分利用特征评比试验,分别设置为四川:小麦-夏玉米(C1)、小麦-夏玉米‖夏大豆(C2)、饲草油菜-春玉米/夏大豆(C3)、马铃薯-春玉米/夏大豆(C4);湖北:油菜-夏玉米‖夏大豆(B1)、饲草油菜-春玉米‖春大豆(B2)、马铃薯/春玉米/夏大豆(B3);湖南:油菜-夏玉米‖夏大豆(N1)、饲草油菜-春玉米/夏大豆(N2)、饲草油菜-春玉米‖春大豆-秋大豆(N3);江西:马铃薯/春玉米/夏大豆(X1)、油菜-夏玉米‖夏大豆(X2)、黑麦草-春玉米/夏大豆(X3)、黑麦草-春玉米‖春大豆(X4);江苏:小麦-鲜食玉米/鲜食玉米(S1)、小麦-鲜食玉米/鲜食大豆(S2)、鲜食蚕豆/鲜食玉米-鲜食玉米(S3)、鲜食蚕豆/鲜食玉米-鲜食大豆(S4).应用AquaCrop模型比较了不同种植模式的水分供需平衡特征、折谷总产量和单方水效益.4年结果表明,四川C4的水分满足率较C1、C2和C3平均分别增加5.28%、2.91%和6.00%,折谷总产量分别显著增加71.2%、49.3%和25.6%,单方水效益分别增加329.29%、123.42%和45.52%;湖北B3的水分满足率较B1和B2平均分别增加3.99%和3.51%,折谷总产量分别显著增加36.8%和25.8%,单方水效益分别增加295.60%和69.01%;湖南N2的水分满足率较N1和N3平均分别增加9.08%和2.93%,单方水效益分别增加58.47%和183.33%;江西X1的水分满足率较X2、X3和X4平均分别增加7.94%、6.70%和4.05%,折谷总产量分别显著增加112.4%、152.5%和116.8%,单方水效益分别增加70.13%、15.49%和46.53%;江苏S4的水分满足率较S1、S2和S3平均分别增加8.93%、5.85%和2.96%,折谷总产量分别显著增加35.4%、17.5%和12.6%,单方水效益分别增加60.25%、14.93%和45.56%.四川、湖北、湖南、江西和江苏分别种植马铃薯-春玉米/夏大豆、马铃薯/春玉米/夏大豆、饲草油菜-春玉米/夏大豆、马铃薯/春玉米/夏大豆和鲜食蚕豆-鲜食玉米/鲜食大豆等种植模式,有利于改善水分供需平衡特征,提高折谷总产量和单方水效益.长江流域旱地应根据不同的降雨条件选择适宜的多熟间套作种植模式,以实现避旱减灾和水资源高效利用.
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发酵预处理秸秆纤维性状及可降解复合材料的性能
《林业工程学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：以发酵秸秆纤维的不同天数作为变量，研究发酵预处理对秸秆纤维特性及其对制备可降解复合材料物理力学性能的影响，测量发酵后0,5和10 d的纤维的长细比，分析三大素化学成分的变化，并以可降解脲醛树脂为胶黏剂，制备可降解复合材料。结果表明：发酵5 d的纤维长细比集中增大，总体集中在20∶1以内，而发酵10 d的长细比增大且频率分布变宽，显示为纤维长又细及分布频率均匀。从而得出结论：在3组不同发酵时间的纤维制备的复合材料中，未发酵的纤维复合材料力学性能最大，发酵5 d的复合材料性能最差，发酵10 d的纤维复合材料力学性能又呈现出上升的趋势，随着纤维长细比的频率分布变宽而增强。其主要原因是在制备复合材料时，长细比分布更加均匀的秸秆纤维交错结合，细小纤维可以填充纤维板的缝隙，使得纤维的致密性更好，并且未完全发酵的纤维会将更长和更大长细比的微纤丝露出来，增加胶黏剂的渗透性，提高纤维的结合能力，从而提高纤维复合材料的力学性能。
关键词： 秸秆 发酵预处理 纤维特性 纤维分布 可降解复合材料
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PBAT/PLA全生物降解地膜的降解性能及对石河子垦区棉花生长的影响
《农业工程学报 》 2022 EI 北大核心 CSCD
摘要：为探讨PBAT/PLA全生物降解地膜在新疆棉花上的应用效果，以PE地膜为对照，在新疆石河子垦区开展PBAT/PLA全生物降解地膜应用试验，系统分析了PBAT/PLA地膜的降解性能及其对土壤温湿度、棉花长势和产量的影响。结果表明：PBAT/PLA地膜降解较快，在覆膜43 d即进入诱导期；红外、X射线衍射、扫描电镜等测试也表征出PBAT/PLA地膜田间降解后分子链、晶体结构和微观形貌等发生的一系列变化；在棉花生育前期，PBAT/PLA地膜膜面保持完整，增温保墒效果良好，两组出苗率一致；但随着PBAT/PLA地膜逐渐裂解，其应用效果开始下降，棉花进入盛蕾期后，PBAT/PLA地膜覆盖下土壤温度和含水率比PE地膜覆盖分别低0.30～1.15℃和2.31～3.46个百分点，最终导致PBAT/PLA地膜组的株高和茎粗较PE地膜组分别降低22.08%和12.82%，籽棉减产20.24%。因此，PBAT/PLA全生物降解地膜还需从材料分子链结构层面进行配方改良、推迟降解诱导期、提高棉田覆盖应用潜力，使其能更好在新疆棉花生产中进行试用推广。
关键词： 棉花 地膜 降解 PBAT/PLA 石河子垦区 土壤温湿度
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Fe/La定向修饰凹凸棒土稻壳基颗粒成型生物炭:磷酸盐吸附行为与机制
《环境科学学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：本研究合成一种新型除磷载Fe/La定向修饰凹凸棒土稻壳基颗粒成型生物炭吸附材料(Fe-La/AC),考察了材料表面特性、Fe/La投加量、热解温度、保温时间以及凹凸棒土投加量等对磷素吸附影响规律.Fe/La最佳投加量为2∶2 mmol,AT添加量为30%,热解温度为350℃,热解时间2h,制备的Fe-La/AC对磷酸根的最大吸附量可以达到47.62 mg·g-1(以磷计).傅里叶红外光谱分析表明Fe、La主要以铁镧氧化物及铁镧水合氯化物的形式存在于炭材料表面,Fe和La提供了磷酸盐吸附的活性中心.该材料吸附动力学过程符合准二级动力学模型,吸附等温线拟合分析Langmiur模型更适于描述Fe-La/AC对磷酸盐的吸附过程,表明吸附动力学主要受化学作用控制.磷酸盐吸附机制主要涉及静电吸引、配体交换和内层络合作用.本研究制备的Fe-La/AC颗粒成型生物炭,可作为低磷浓度废水处理及水体富营养化调控的一种高效除磷吸附剂,具有较大的实际应用前景.
关键词： 富营养化 金属氢氧化物 成型生物炭 吸附磷 铁/镧-磷结合 低浓度含磷废水
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稻曲病菌转录因子UvZnFTF2参与稻曲病菌生长发育和致病性
《植物病理学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：转录因子通过调控生物体内不同基因的转录进而调控机体的生物学功能。ZnFTFs（Zn2Cys6 class fungal-specific transcription factors）家族转录因子具有Zn＿clus结构域和fungal＿trans结构域，是一类真菌特异性转录因子。关于该转录因子在稻曲病菌中的作用及其机制报道较少。本研究分析了包含一个Zn＿clus结构域和fungal＿trans结构域的UvZnFTF2转录因子在稻曲病菌侵染不同时间点的转录表达模式，结果表明，在侵染3 d后，UvZnFTF2的表达开始上升，侵染7 d后下降。通过生物信息学分析发现，UvZnFTF2进化上与蝗缘殭菌（Metarhizium acridum）的ZnFTF2（KAG8424307.1）同源性最高。通过在稻曲病菌中沉默UvZnFTF2进行功能研究发现，UvZnFTF2沉默后，稻曲病菌菌丝生长和产孢量显著降低，并且致病性显著下降。RT-PCR分析表明，沉默UvZnFTF2后稻曲病菌中效应子SGP1的转录表达量显著低于野生型菌株。上述结果揭示了UvZnFTF2对稻曲病菌生长、发育和致病性的重要作用，为深入揭示稻曲病菌生长发育和致病分子机制奠定基础。
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产气荚膜梭菌噬菌体鉴定及其环境消减效果评价
《畜牧兽医学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：分离获得1株禽源产气荚膜梭菌(Clostridiumperfringens,Cp)噬菌体,拟鉴定其生物学特性及裂解力,并在环境中应用评价其对Cp的消减效果.通过双层及单层平板法从肉鸡肠道组织样品中分离并纯化1株Cp噬菌体.运用透射电镜观察该噬菌体形态,分析其MOI、一步生长曲线、pH及温度耐受特性、宿主谱及体外抗菌活性.通过基因组测序分析其基因组信息,最终在模拟环境下评价噬菌体对Cp污染量消减效果.扫描电镜结果显示,该噬菌体为长尾噬菌体,潜伏期<20 min,爆发量为28.5 PFU·cell-1,最佳MOI为0.01,能够特异性裂解禽源Cp菌株,对待检的43株Cp裂解率高达83.72%.基因组分析表明,该噬菌体为双链DNA噬菌体,全长41 590 bp,拥有59个开放阅读框,其中33个ORF与已知功能蛋白具有一定同源性,将该噬菌体命名为vB_CpeS_SD72.小亚基末端酶构建进化树分析表明,噬菌体与Clostridium phage vB CpeS-CP51同源性较高.在环境消减测试中观察到噬菌体作用0.5 h,杀菌效率可达98.36%;2 h能够抑制99.60%的Cp.研究证实鉴定出1株强裂解性的新型Cp噬菌体能够在环境中有效抑制Cp的污染,为食品动物养殖及畜禽产品中Cp污染和控制提供了可靠的候选者.
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景观油菜花期调控技术的效果
《江苏农业学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：为满足休闲观光需求，延长油菜花观赏期，通过田间试验研究了摘薹、增施氮肥、烯效唑处理、苯磺隆处理和分期播种对油菜花期的影响。结果表明，摘薹处理可推迟初花期3.0～10.0 d,终花期2.0～12.0 d,与不摘薹组合应用可将整个观花期增加7.5～10.5 d;摘薹与品种组合应用，观花期可增加17.7～19.3 d。薹期增施氮肥对花期调节效果好于越冬期增施氮肥，与不增施氮肥组合应用，可将观花期增加8.5～9.0 d;增施氮肥与品种组合应用，观花期可增加15.0～17.7 d。喷施烯效唑可延长花期0～5.0 d,与不喷施烯效唑组合应用，观花期可增加9.5～10.0 d;喷烯效唑与品种组合应用，观花期平均增加17.5 d。平头期喷施苯磺隆可使花期增加1.5～13.5 d,与不喷施苯磺隆搭配，观花期增加16.0～18.5 d;喷施苯磺隆与品种组合应用，观花期增加约25.0 d。分期播种可显著延长油菜观花期，3个品种分期播种的平均总观花期为46.5 d, 40.5 d和38.5 d,分期播种与品种组合应用，观花期可达66.0～72.0 d,增加39.8～42.5 d,观花期延长1倍以上。综上，分期播种、品种搭配及其组合处理是调节景观油菜花期最简单有效的方法，油菜花景区可根据实际情况采用适宜的花期调控措施。
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猪粪沼液施用量对水稻农艺性状和青贮品质的影响
《中国农学通报 》 2022 CSCD
摘要：为就地消纳猪场养殖废弃物沼液,降低环境污染,本试验研究了不同沼液施用量对水稻的农艺性状和青贮品质的影响.设计了常规化肥(CF)、空白对照组(CK)和17个N2~N48不同沼液氮水平施肥组,共19个组.随着沼液施用量的增加,水稻分蘖数有显著增大,生物量呈先增加后降低的趋势,N8施肥组生物量最高.青贮稻的质地、色泽和气味总体评分随着沼液施用量的增大呈先增加后降低的趋势.当沼液施用量超过N240%替代氮肥时,青贮稻的pH有显著升高(P<0.05).与CF和CK相比,沼液N2~N8施肥组中性洗涤纤维略有降低(P>0.05),但沼液N14、N16、N20、N28、N32、N36、N40和N48施肥组NDF有显著的升高(P<0.05).不同沼液施肥组青贮稻的可溶性糖、酸性洗涤纤维、粗蛋白和粗纤维与CF相比均无显著变化.与CF相比,沼液N2~N24(除N14)处理组青贮稻的粗灰分含量没有显著差异(P>0.05),但在沼液氮肥(N280%~N480%)超量施用时,粗灰分含量明显降低(P<0.05).猪粪沼液肥替代化肥有助于提高水稻的生物量,改善青贮饲用品质,但不宜超量施用.
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