科研产出
肉桂醛调控不结球白菜多胺氧化酶-过氧化氢系统缓解硒胁迫的机理研究
《西北植物学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：硒(Se)胁迫通常引发植物细胞生理损伤,进而抑制植物生长.肉桂醛(CA)是一种具有抗氧化特性的天然化合物.该研究以不结球白菜(Brassica rapa)幼苗根为研究材料,采用多种生理生化以及原位荧光检测手段,研究了多胺氧化酶-过氧化氢(PAO-H2O2)系统参与肉桂醛缓解硒胁迫的作用方式.结果表明:(1)硒胁迫显著抑制不结球白菜幼苗根的生长,并呈现浓度效应,而肉桂醛能显著缓解硒胁迫导致的生长抑制.(2)肉桂醛能够显著缓解硒胁迫诱导的根细胞氧化损伤和细胞死亡.(3)硒胁迫导致根内PAO活性和H2O2水平显著升高,而加入肉桂醛后可显著抑制PAO活性并降低H2O2水平.(4)在不结球白菜体内6个BrPAOs家族基因(BrPAO1-6)中,硒胁迫能够诱导BrPAO3、BrPAO5和BrPAO6表达量显著上调,而肉桂醛可显著抑制硒胁迫的这种诱导效应.研究发现,肉桂醛可通过抑制PAO-H2O2系统有效缓解不结球白菜的硒胁迫伤害,为外源调控作物耐受硒胁迫提供了新证据.
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玉米氮状况相关生物标记物的筛选和应用
《中国农业科学 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：[背景]RNA表达丰度作为一种生物标记物已广泛应用于临床诊断阶段,但在农业栽培中诊断作物营养状况的应用较少.[目的]挖掘和验证转录水平上可以作为生物标记物精确指示玉米氮营养状况的基因,指导精准施用氮肥.[方法]基于不同氮素处理的基因芯片和RNA-Seq数据,通过生物信息学和统计学方法初步筛选出基因表达丰度高度响应氮素处理的生物标记物候选基因;利用不同基因型、不同氮处理的玉米材料,通过荧光定量PCR方法和凯氏定氮法,进一步筛选氮响应生物标记物基因;并构建预测玉米氮状况的广义线性模型,准确指示玉米氮营养状况.[结果]首先初步筛选出10个表达水平较高的基因,且mRNA表达丰度高度响应氮素处理的生物标记物候选基因;利用不同氮素条件下种植的B73材料从10个候选基因中进一步筛选出8个在充足氮、限制氮处理后基因表达丰度存在显著差异的基因;随后选取遗传多样性丰富、生态区域广泛的26种自交系材料和4种杂交种材料进一步筛选,发现有4个基因表达独立于基因型,可以在不同基因型玉米材料中稳定表达;并且通过相关性分析发现,在充足氮和限制氮处理下,这4个基因表达丰度差异与穗位叶总氮含量差异具有显著相关性(R2均大于0.6),表明这4个基因可以作为氮响应生物标记物进行实际应用;将4个氮响应生物标记物基因分别组合构建两基因、三基因、四基因线性模型,由Zm00001d024281(X2)、Zm00001d039049(X3)和Zm00001d037680(X4)这三个基因构建的线性模型用于预测玉米植株氮状况的应用性最强,其函数关系为Y=1.143+0.017X2-0.302X3+0.017X4;选取大田种植的6个杂交种材料对三基因模型预测功能进行验证,结果表明,三基因模型能够在大田环境中准确诊断玉米植株氮素营养状况.[结论]获得4个高度响应玉米氮状况的生物标记物基因,构建的三基因模型可以准确预测玉米氮素营养状况.该生物标记物的开发可以有效实时监测玉米植株氮状态,优化氮肥使用,从而实现成本最低时农作物产量的最大化.
关键词： 玉米;生物标记物;氮素;穗位叶;总氮测定;广义线性模型
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生姜群结腐霉对烟草的致病性及其一种类Nep1蛋白对烟草的毒性作用分析
《植物病理学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：烟草(Nicotiana tabacum)作为重要的经济作物在世界范围内广泛种植.群结腐霉(Pythiummyriotylum)引起的烟草苗期根腐病是影响烟草产量的重要因素.对分离自我国3个主要烟草种植区(重庆、河南、四川)生姜上的6株群结腐霉菌(ChY1、ChY3、HNP1、HNP10、SiL1和SiL2)进行烟草致病力及致病因素分析.多位点序列分析(Multilocus Sequence Analysis,ML-SA)显示6菌株处于4个不同的分组,具有一定的遗传差异.幼苗实验结果表明,6株群结腐霉菌均能侵染三生烟及其他3种商品化烟草品种(红花大金元、云烟87和K326),同种菌株对不同品种烟草的致病性差异不显著(P>0.05).盆栽实验和离体叶片实验与幼苗实验结果一致,6株群结腐霉菌均能侵染三生烟,而且致病力存在差异,其中分离自四川的SiLl和SiL2致病性最强.异源产生的群结腐霉NLP蛋白(Nepl-like proteins)能导致三生烟叶片细胞坏死,表明群结腐霉产生的NLP蛋白是侵染烟草的致病因素之一.
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西瓜新品种‘苏创5号’
《园艺学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：西瓜‘苏创5号’是以G21为母本，G12为父本配制成的中果型一代杂交种。早熟，易坐果。植株生长势较强。主蔓第1雌花节位第7～8节。果实圆形，果皮绿色，覆墨绿色锐齿条带，果皮厚1.1cm，果皮较硬，耐裂、耐贮运。平均单瓜质量5.1kg，果肉红色，中心折光糖含量11.5%左右，全生育期115 d，果实发育期33 d。产量42 000～66 000 kg·hm~(-2)。全国大部分地区均可栽培。
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角蛋白/聚乙二醇二缩水甘油醚协同改性脲醛树脂的性能
《林业工程学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：探究角蛋白和聚乙二醇二缩水甘油醚(PEGDGE)协同改性对脲醛(UF)树脂理化性能的影响，从而改善UF树脂游离甲醛含量高、韧性不足的缺陷，减少传统石油基化学物质的使用及降低环境污染的风险。使用还原法从废弃羽毛中提取角蛋白，并与PEGDGE分别替代部分尿素与甲醛缩聚交联形成改性UF树脂，通过表征树脂基本理化性能，以及傅里叶红外光谱、凝胶渗透色谱、拉伸测试和热力学分析评价树脂官能团变化、相对分子质量分布、力学强度和热力学性能。结果表明：角蛋白和PEGDGE的协同改性使UF树脂的黏度提升37.1%;角蛋白中氨基、羧基和PEGDGE中的环氧基分别参与UF树脂的缩聚过程，形成化合键连接；角蛋白和PEGDGE协同改性使UF树脂的拉伸强度和断裂伸长率分别提升了24.6%和35.3%;TG分析表明，角蛋白和PEGDGE协同改性使UF树脂出现第4热解峰，表明生成的醚键或者PEGDGE本身链段的断裂，同时，改性UF树脂的残碳量也有所降低；DSC分析表明，PEGDGE的添加使改性UF树脂的ΔH_1相比于UF树脂的ΔH_1明显增加约79.4%,但角蛋白和PEGDGE的协同作用使改性UF树脂的ΔH_1相比于角蛋白改性UF树脂的ΔH_1明显降低43.4%。
关键词： 角蛋白 聚乙二醇二缩水甘油醚 脲醛树脂 协同作用 增韧改性
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植物根系分泌物对土壤污染修复的作用及影响机理
《生态学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：生物修复是一种经济环保的土壤修复技术.根系分泌物是利用生物修复污染土壤过程中的关键物质,也是植物与土壤微生物进行物质交换和信息传递的重要载体,在植物响应污染物胁迫中扮演重要角色.研究植物根系分泌物对土壤污染修复的作用和影响机理,是深入理解植物和微生物环境适应机制的重要途径,对促进生物修复污染土壤有重要指导意义.从污染物胁迫对根系分泌物的影响、根系分泌物对土壤污染物环境行为的影响、根系分泌物在调控污染土壤中根际微生物群落结构和多样性中发挥的作用等几个方面综述了根系分泌物对土壤污染修复的影响及内在机制.研究结果表明,根系分泌物在降低重金属对植物的毒性、加速有机污染物降解等方面有非常重要的作用.根系分泌物对土壤微生物的丰度和多样性均有显著影响,其与根际微生物互作在土壤污染物的消减中发挥了重要的调控作用.在此基础上,提出了以往研究中的不足,并对污染物胁迫下根系分泌物未来研究的方向和趋势进行了展望.
关键词： 污染物;土壤微生物;根系分泌物
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湖羊SREBP1基因编码区序列克隆及表达分析
《江苏农业学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：SREBP1是一个重要的核转录因子,参与调控胆固醇和脂肪酸等合成和代谢,本研究旨在基于获得湖羊SREBP1基因序列并分析其组织表达谱和卵巢中的表达定位,了解其在湖羊中可能的生物学功能.本研究利用RT-PCR技术对周岁湖羊卵巢组织中SREBP1基因编码区序列进行克隆和测序,用生物信息学软件对序列进行拼接、同源比对和功能预测分析,荧光定量PCR检测其在湖羊组织中的表达模式,免疫组织化学染色法鉴定其在卵巢组织中的定位.结果显示:SREBP1基因在湖羊卵巢组织中有2种剪接体,对应编码区长度分别为3369 bp和3441 bp,分别编码1122个和1146个氨基酸残基;SREBP1在哺乳动物中相对保守,含有经典的bHLH-Zip结构域,通过识别E-boxes或者固醇调节元件调控靶基因的表达;组织表达谱分析结果显示,SREBP1在湖羊组织中广泛表达,提示SREBP1基因可能参与调控湖羊多种生物学过程.免疫组织化学染色法分析结果显示,SREBP1基因在湖羊卵巢腔前卵泡和有腔卵泡中均有表达,主要定位于颗粒细胞、卵泡膜细胞和黄体细胞中,推测SREBP1可能在湖羊繁殖调控中发挥重要的作用.这些结果为进一步研究湖羊SREBP1基因的功能提供了基础.
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高地芽胞杆菌ST15的筛选、鉴定及生防特性研究
《中国生物防治学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：本研究从梨树根际土壤分离筛选到1株生防细菌ST15，其对水稻黄单胞菌Xanthomonas oryzae具有较强拮抗活性，拮抗圈直径1.50～3.97 cm。基于菌落菌体形态、生理生化特征、16S rDNA和gyrB基因序列，该菌株被鉴定为高地芽胞杆菌Bacillus altitudinis。ST15的无菌发酵滤液对水稻黄单胞菌也具有较强拮抗活性，其拮抗活性分别是1 mg/mL噻唑锌溶液的1.54～1.64倍和10μg/mL噻霉酮溶液的1.32～1.52倍；同时，研究发现ST15产生的次生代谢抗菌物质对高温、蛋白酶、酸碱（pH 3.0～11.0）及紫外光处理均表现较好稳定性。另外，研究发现ST15可显著促进水稻根系生长（P<0.01），对3种常用化学杀细菌剂耐受性较强。田间试验表明，每次喷施ST15生防菌剂15L/hm~2，连续施用两次，其对水稻细菌性条斑病的防效为（63.51±3.28）%，与化学药剂3%噻霉酮悬浮剂的防效相近。综上，高地芽胞杆菌ST15是一株新的生防资源，在防治水稻细菌性条斑病和白叶枯病上具有良好的应用开发前景。
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热应激对猪颗粒细胞蛋白质表达谱的影响
《江苏农业学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：为系统探究热应激对猪颗粒细胞蛋白质表达的影响，本研究将分离培养的猪颗粒细胞分别在37℃（对照组）和41℃（热应激组）处理后，用同位素标记相对和绝对定量（iTRAQ）技术对细胞的蛋白质差异表达情况进行分析，并对差异表达蛋白质进行GO功能注释和KEGG通路分析。本研究共鉴定到5 451个蛋白质，差异表达蛋白质289个，其中上调表达蛋白质162个，下调表达蛋白质127个。对筛选出的差异表达蛋白质进行KEGG通路分析发现，差异表达蛋白质主要富集到蛋白质加工、胞吞、RNA降解、氧化磷酸化、嘌呤代谢、泛素化蛋白质降解、次级代谢产物的生物合成、糖酵解/糖异生以及胞间紧密连接等信号通路中。说明这些差异表达蛋白质及其富集的通路可能参与热应激对猪颗粒细胞功能影响的过程中。因此，本研究结果为深入了解热应激导致母猪繁殖障碍的分子机理提供了参考。
关键词： 同位素标记相对和绝对定量（iTRAQ） 猪 热应激 颗粒细胞
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基于高光谱和数据挖掘的油菜植株含水率定量监测模型
《江苏农业学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：为了构建监测效果更好、更具普适性的油菜植株含水率（Plant water content,PWC）定量监测模型，以油菜品种浙杂903、宁油22和宁杂1818为试验材料，设置2个施肥水平和3个水分处理，基于2019-2020年和2020-2021年生长季田间试验资料，在PWC的高光谱响应敏感波段范围采用逐步回归（Stepwise regression, SR）分析、连续投影算法（Successive projection algorithm, SPA）、竞争自适应加权算法（Competitive adaptive reweighted sampling, CARS）以及减量精细采样法（Reduced precise sampling method, RPSM）深度挖掘高光谱数据，通过筛选最优波段组合与光谱指数，基于线性回归（Linear regression, LR）、BP神经网络（Back-propagation neural network, BPNN）和支持向量机回归（Support vector regression, SVR）方法构建并比较油菜植株含水率监测模型。结果表明，针对油菜PWC监测，SR分析筛选的最优波段组合为730 nm、986 nm和1 071 nm, SPA法分析筛选的最优波段组合为686 nm、695 nm、707 nm、746 nm、964 nm、1 065 nm和1 069 nm, CARS法分析筛选的最优波段组合为694 nm、695 nm、696 nm、863 nm、864 nm、893 nm、973 nm、986 nm、1 050 nm和1 071 nm。RPSM筛选的最优光谱指数是归一化差值光谱指数（R981,R894）和比值光谱指数（R981,R894）,其利用的波段均位于近红外波段。前述3个方法筛选的波段变量更多，蕴含的信息更全面，估测精度普遍优于光谱指数。建模分析结果表明，SPA-LR模型、SPA-BP模型、SPA-SVR模型均能实现油菜PWC的精确监测，经检验，其估测值和实测值的R~2分别为0.693、0.940、0.841,均方根误差（RMSE）分别为1.623%、1.836%和1.227%。结果证明高光谱数据具备深度挖掘价值，运用全波段光谱分析方法能够在降维的同时保留有效信息，利用筛选出的波段组合构建线性或非线性模型，均能实现大田条件下全生育期油菜植株含水率的定量监测。
关键词： 高光谱 油菜 连续投影算法 竞争自适应加权算法 BP神经网络
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