科研产出
联合转录组和代谢组分析光照对番茄果实成熟的影响
《南方农业学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：【目的】通过联合转录组和代谢组分析光照对番茄果实成熟的影响，为探究光照影响番茄果实发育的分子机制及番茄的高效栽培提供理论参考。【方法】以丽春番茄果实为试验材料，采用黑色袋子包裹花后29 d的番茄果实为黑暗处理组，正常光照为光照组。测定2组番茄果实品质指标，利用转录组测序（RNA-Seq），构建不同处理下番茄果实的转录组文库并筛选差异表达基因（DEGs），对DEGs进行GO功能注释及KEGG信号通路富集分析。使用超高效液相色谱—四极杆飞行时间质谱（UHPLC-QTOF-MS）鉴定番茄果实中代谢产物并进行代谢组学分析。使用主成分分析（PCA）评估代谢物的变化以及与果实成熟相关酶活性基因表达的相应变化。采用实时荧光定量PCR验证RNA-Seq数据的可靠性。【结果】与光照组相比，黑暗组番茄果实中胡萝卜素、番茄红素和叶黄素含量极显著降低（P<0.01，下同），蔗糖磷酸合酶（SPS）、酸性转化酶（AI）和中性转化酶（NI）活性极显著降低，而蔗糖合成酶（SS）活性极显著升高。通过比较黑暗处理和对照组番茄果实中上调DEGs和下调DEGs数量分别为5833和5312个，果实对遮光的反应途径相似。GO功能注释到30个GO功能条目；KEGG信号通路富集结果显示，黑暗组影响光合作用和次生代谢物生物合成的代谢途径。正、负离子模式下第一主成分（PC1）解释75.11%和77.82%的数据变异，PC1主要反映组间有机酸、酚类（黑暗组的核心代谢变化）的差异。与光合作用、激素信号转导、淀粉和蔗糖代谢相关的信号通路富集最明显。与光照组相比，黑暗组番茄果实样本中筛选到7个与番茄植物激素生物合成途径有关的关键基因，黑暗组番茄果实样本中角鲨烯/八氢番茄红素合酶基因PSY上调表达和含黄素的胺氧化还原酶基因PDS表达下调。实时荧光定量PCR下基因的相对表达量与RNA-Seq结果一致。【结论】遮光通过抑制与光合作用相关的基因表达，减少光能捕获与碳同化，导致番茄果实叶绿素积累和糖代谢失衡。黑暗组番茄果实中类胡萝卜素合成关键基因PDS表达受抑制，导致番茄红素含量降低，最终影响番茄果实着色。
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囊素肽接枝透明质酸聚合物的制备及其免疫增强活性研究
《中国农业大学学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：为使囊素肽（Bursin,BS）更好地发挥免疫增强作用，本研究采用EDC/NHS反应，使透明质酸（Hyaluronic acid,HA）的羧基与囊素肽的氨基发生酰胺化反应，合成囊素肽接枝透明质酸聚合物（BS@HA），进一步通过傅里叶变换红外光谱鉴定聚合物的结构，通过紫外分光光度计进行定量分析，然后以卵清蛋白OVA为模式抗原，BS@HA作为免疫增强剂添加至铝胶做成疫苗，免疫小鼠，利用ELISA和流式细胞仪评价BS@HA的免疫增强作用。结果表明：1）当透明质酸、EDC、NHS和囊素肽的反应摩尔比为1∶4∶6∶0.4，加入EDC后的反应时间为2～4 h，加入NHS后的反应时间为16 h时，合成聚合物的产率可以达到95%，透明质酸的傅里叶红外光谱特征峰从1 605 cm-1红移到1 632 cm-1，囊素肽成功接枝透明质酸。2）当透明质酸羧基取代率为35%左右时，囊素肽接枝透明质酸聚合物可以诱导小鼠产生更高水平的OVA特异性抗体。3）囊素肽接枝透明质酸聚合物能够诱导小鼠产生更高水平的滤泡辅助性T细胞（TFH）和生发中心B细胞（GC B细胞）。综上，囊素肽接枝透明质酸聚合物可以使囊素肽更高效地进入引流淋巴结，诱导活化更高水平的TFH和GC B细胞，促进特异性Ig G抗体的产生。本研究将丰富透明质酸在动物疫苗领域的理论研究，拓展透明质酸在动物疫苗领域的实际应用，同时为新型免疫增强剂的研制奠定基础。
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菇渣有机肥施用量对不同质地土壤养分提升及葡萄幼苗生长的影响
《农业环境科学学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：为研究菇渣有机肥不同施用量对不同质地土壤养分含量与主要微生物数量变化、葡萄幼苗养分分配规律、光合作用及根系生长的影响，以阳光玫瑰葡萄幼苗为应试品种，开展盆栽试验。在壤土和黏壤土中均设置5种菇渣有机肥施用量(g·kg-1，肥料干质量/干土质量)：0（T0）、10（T1）、20（T2）、40（T3）、60（T4）。结果表明：随着菇渣有机肥用量增加，两种质地土壤pH值显著降低，土壤电导率值、有机质、全氮、碱解氮、有效磷、速效钾含量显著增加。当菇渣有机肥在两种质地土壤中的用量均为T1时，葡萄幼苗总生物量及根冠比最高，较其他各用量分别提升1.04%～112.31%和34.78%～246.15%，与T0、T3和T4用量相比存在显著性差异；当用量为T1～T2时，葡萄叶片中全氮、全磷、全钾含量相对较高。与不施有机肥相比，菇渣有机肥在壤土中的施用并未有效增加葡萄细根总根长和根尖数，同时在T4用量下细根总根长和根尖数分别显著降低了44.81%和39.53%；菇渣有机肥在黏壤土中的施用量为T1和T2时，细根总根长分别显著增加了87.02%和77.20%，根尖数分别显著增加了40.29%和42.36%。葡萄叶片光合作用呈现波动性变化，当两种质地土壤中菇渣有机肥用量为T4时，葡萄叶片净光合速率、胞间CO2浓度及气孔导度最低。适当的菇渣有机肥施用量(10～20 g·kg-1)显著提升土壤养分及主要微生物数量、植株生物量、叶片氮磷钾含量和净光合速率、总根长及根尖数，但过高的菇渣有机肥用量(40～60 g·kg-1)则显著抑制土壤微生物数量和葡萄幼苗生长。研究表明，菇渣有机肥施用量的增加显著提升土壤有机质和速效养分含量，而对土壤主要微生物数量及葡萄幼苗生长的影响表现为先促进后抑制。本试验条件下，菇渣有机肥在壤土中施用量为10 g·kg-1、在黏壤土中施用量为10～20 g·kg-1时对土壤肥力提升及葡萄幼苗生长促进效果最佳。
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不同施氮处理下黑麦草翻压还田对滩涂盐渍土碳氮与细菌群落结构的影响
《浙江农业学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：为揭示不同施氮处理下黑麦草作绿肥翻压还田对滩涂盐渍土的改良效果,通过田间小区试验研究了0、90、150、210、270 kg·hm-2施氮量(依次简记为CK、LN1、LN2、LN3、LN4)下黑麦草翻压还田对土壤碳氮和细菌群落结构的影响.结果表明:黑麦草生物量随施氮量的增加而增加,以LN4处理最高,为64 227 kg·hm-2,植株碳、氮含量均以LN2处理较高,各处理的植株碳氮比无显著差异.黑麦草翻压还田后,与不施氮的对照相比,施氮处理的土壤pH值显著(P<0.05)降低,水溶性盐总量、有机碳含量、全氮含量、微生物生物量碳含量、微生物生物量氮含量显著提升.各处理相比,LN2的微生物熵最高,显著高于其他处理.在土壤微生物群落中,变形菌门(Proteobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)等菌群的相对丰度较高.各处理的土壤细菌香农(Shannon)指数和辛普森(Simpson)指数无显著差异,但Chao1指数和Ace指数均以LN2处理较高.总的来看,LN2处理下黑麦草翻压还田对降低滩涂盐渍土的pH值,提升土壤碳、氮含量,及改善土壤微生态环境的综合效应最佳.
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不同外源硅肥喷施对滩涂水稻产量、各器官干物质和养分积累及转运的影响
《中国农学通报 》 2025 CSCD
摘要：2021年6—11月，在江苏南通沿海滩涂地区以‘南粳5055’为试验品种布置水稻种植试验，设置5个叶面喷施处理，即清水处理(CK)、糖醇硅处理(SF1)、海藻液硅处理(SF2)、液体硅锌肥处理(SF3)、高活性离子态液体硅处理(SF4)，旨在研究不同外源硅肥喷施对沿海滩涂水稻产量、各器官干物质和养分积累及转运、稻米品质的影响。结果表明：（1）与CK相比，SF1、SF2、SF3和SF4下水稻产量分别提高了9.24%、7.31%、0.28%和3.64%，且SF1下达到显著水平；同时，SF1下每穗粒数、实粒数、千粒质量、穗长和着粒密度增加均达到显著水平(P<0.05);(2)水稻成熟期的地上部干物质积累量表现为SF1>SF2>SF4>SF3>CK；水稻抽穗期各喷施处理地上部的氮素积累量均显著增加，SF1和SF3下地上部钾素积累量显著增加；水稻成熟期SF1、SF3和SF4下穗和地上部氮素累积量均显著增加(P<0.05)；水稻抽穗期各器官氮素和钾素积累量分配均表现为茎鞘>叶片>穗；成熟期氮素积累量分配均表现为穗>茎鞘>叶片，钾素积累量分配均表现为茎鞘>穗>叶片；（3）与CK相比，叶片干物质转运量(SF3)、穗部干物质增加量（SF1、SF2和SF3）显著增加；茎鞘（SF2、SF3和SF4）和叶片(SF1)氮素转运量、穗部（SF1、SF3和SF4）氮素增加量均显著增加；水稻茎鞘(SF3)和叶片(SF1)钾素转运量、穗部(SF3)钾素增加量均显著增加(P<0.05);(4)滩涂水稻产量与穗干物质增加量和氮素转运量呈正相关，与成熟期穗干物质积累量、穗氮素积累量呈显著正相关，与叶片钾素积累量呈显著负相关；（5）本试验条件下，不同外源硅肥喷施对滩涂稻米外观和加工品质均没有明显影响。因此，在本沿海滩涂地区，通过叶面喷施适宜的外源硅肥（特别是糖醇硅）可以显著提高水稻产量，且喷施外源硅肥主要提高了滩涂水稻每穗粒数和千粒质量，增加了水稻穗部干物质积累和氮素积累量。
关键词： 叶面硅肥 滩涂水稻 盐碱地利用 氮素积累 钾素积累
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超大孔海绵体生物炭灭活大肠杆菌(Escherichia coli)研究
《生态与农村环境学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：发展高效杀菌技术对农产品产地环境微生物污染控制具有重要意义。传统杀菌技术存在稳定性和持续性不高、易产生消毒副产物、成本较高等难题。该研究开发了一种基于超大孔海绵体生物炭的新型杀菌方法，并研究了其消毒特性与机理。结果表明，体系条件对消毒效果有显著影响，超大孔海绵体柚子皮生物炭投加量和硫酸盐浓度提高，细菌灭活效率随之提高。当柚子皮生物炭投加量为4 g·L-1、硫酸盐浓度为50 mmol·L-1时即可实现细菌的快速灭活（1 h灭活99.81%,2 h灭活99.97%）。通过对比研究柚子皮生物炭体系与柚子皮体系、椰壳生物炭体系的杀菌效果及孔径分布，发现此方法中柚子皮生物炭的超大孔结构与细菌尺寸相适配，能较好地捕集细菌或将捕集的细菌接触式灭活。柚子皮生物炭体系与无硫酸盐体系、氯盐体系及滤液体系杀菌效果的对比研究结果表明，柚子皮生物炭和硫酸盐溶液混合后可能会溶出具有杀菌作用的芳香性酚类或酮类化合物等化学物质，进一步提高杀菌效果。研究可为土壤等产地环境生物污染高效消毒技术创新提供参考方法。
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基于高通量测序的青花菜KASP标记开发与应用
《核农学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：为提高青花菜分子标记辅助育种水平，本研究基于高通量测序数据开发了70组KASP标记，并采用KASP检测平台对43份青花菜试验材料进行分型，根据分型结果筛选出分型效果好、多态性高的标记，用于指纹图谱构建、遗传关系确定和纯度鉴定。结果表明，70组KASP标记中，未分型成功有3个，未分型材料>5份有13个，多态性差的有6个，分型成功48个（成功率68.6%）。48个标记中，多态性信息含量（PIC）值≥0.30的标记有37个（占比77.08%），其中PIC值为0.37的标记数量最多，为11个，0.38的标记有3个。将48个标记的分型结果转化为二元编码数据，获得了43份青花菜育种材料的SNP-DNA指纹图谱。聚类分析结果发现，Br05与其他材料的遗传关系较远；Br12和Br19、Br33和Br34之间遗传系数均为100,Br14和Br32的遗传系数为99，表明两两间为同一株系的可能性大，这与在田间的表型观察结果基本一致。10组标记对30株Br19的一致性进行鉴定，发现纯度值区间为83.3%～96.7%，说明Br19株系间存在差异；采用10组标记对亲本Br19、Br35和杂交种F1(Br19×Br35)进行基因分型，结果有5个标记（SNP07、SNP09、SNP10、SNP11和SNP19）在三者间的分型结果不同，可用于杂交制种田F1(Br19×Br35)种子纯度鉴定。本研究结果对青花菜种质资源鉴定、分子标记辅助育种与新品种保护具有重要的应用价值。
关键词： 高通量测序 竞争性等位基因特异性PCR 指纹图谱 纯度鉴定 分子标记
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冷等离子体处理对盐地碱蓬黑色种子发芽及幼苗叶片生理指标的影响初探
《植物资源与环境学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：为促进盐地碱蓬[Suaeda salsa(Linn.) Pall.]黑色种子发芽和幼苗生长，以盐地碱蓬品种‘沿海碱蓬1号’(‘Yanhai Jianpeng No. 1’)为材料，以未经过冷等离子体处理(0 W)的种子为对照，对100、200、300、400和500 W冷等离子体处理3 min后‘沿海碱蓬1号’黑色种子部分发芽指标及幼苗叶片生理指标进行比较，并对处理功率与各指标进行相关性分析。结果表明：各处理组的发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数、苗长、根长、可溶性糖含量和超氧化物歧化酶活性以及100、200和300 W处理组的过氧化氢酶活性均显著(P<0.05)高于对照组，而各处理组的平均发芽时间、丙二醛含量和过氧化物酶活性以及400和500 W处理组的过氧化氢酶活性均显著低于对照组。冷等离子体处理功率与发芽势、根长和可溶性糖含量显著正相关，与丙二醛含量显著负相关。综合分析认为，100～500 W冷等离子体处理3 min可有效促进盐地碱蓬黑色种子发芽，增强幼苗的抗氧化能力，其中300 W冷等离子体处理效果最佳。
关键词： 冷等离子体 盐地碱蓬 种子发芽 生理指标 相关性分析
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秸秆基质块育秧对水稻幼苗生长生理及产量的影响
《中国农业大学学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：为探究应用秸秆基质块（Straw matrix block, SMB）育秧对水稻幼苗生长及产量的影响，使用改性秸秆纤维为原料制备的SMB为育秧基质，以基质土为对照（CK），测定水稻幼苗壮秧指数、叶绿素含量、根系活力、根长、表面积、根体积、抗氧化酶活性及产量构成等指标，并分析育秧过程中SMB释放的酚酸单体化合物的规律及对水稻秧苗生理指标的影响。结果表明：育秧周期（26 d）内，SMB的发芽指数（GI）可达72.39%，根系活力达244.52μg/（g·h），总根长较CK升高51.93%，根系发达。在第4天时，SMB幼苗根系中超氧化歧化酶（SOD）和谷氨酸合酶（GOGAT）活性、丙二醛（MDA）含量均出现最大值，分别达到1 840.13 U/g、735.26 U/g和16.84 nmol/g，随后呈现逐渐下降趋势；而可溶性蛋白（SP）表现上升趋势，在第26天时达到16.11 mg/g。育秧过程中SMB释放的酚酸单体以对香豆酸（37.61～42.91μg/g）、反式阿魏酸（13.54～20.15μg/g）、香草醛（2.39～4.62μg/g）和4-羟基苯甲酸（1.17～1.78μg/g）为主；SMB秧龄14 d时的幼苗根中的SOD活性和MDA含量均显著低于CK；第4和14天的幼苗根系GOGAT活性比CK分别高29.70%和18.07%(P<0.05)；第20―26天的秧苗根系可溶性蛋白含量升高31.73%(P<0.05);SMB释放的反式阿魏酸与水稻幼苗根系GOGAT活性呈显著负相关（P<0.05）；使用SMB育秧能显著提高水稻有效穗、千粒重、理论和实际产量。综上，秸秆基质块（SMB）对水稻幼苗茎基宽、壮秧指数、可溶性蛋白、根系形态及产量等指标均具有显著的促进作用，适用于规模化水稻育苗生产。
关键词： 秸秆基质块 水稻秧苗 酚酸 根系形态 生理指标 抗氧化酶活性
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林业废弃物与猪粪堆肥过程中理化性质变化及腐熟度评价
《南京林业大学学报(自然科学版) 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：[目的]研究林业废弃物在猪粪地肥过程中的性状变化,为林业废弃物合理处置及资源化利用提供依据.[方法]以修剪的猕猴桃(Actinidia arguta)枝条(取自江苏句容市某果园)和猪粪(取自当地养猪场)为研究对象,采用好氧堆肥的方法,按照猕猴桃枝条与猪粪的不同质量比例共设置6组处理[分别为9∶1、7∶3、5∶5、3∶7、1∶9,以及9∶1处理的基础上添加了微生物菌剂的9∶1(E)处理],研究猕猴桃枝条与猪粪混合堆肥过程中养分含量的变化,并进行腐熟程度评价.[结果]除9∶1、7∶3处理的堆体未达到高温阶段,其余处理在堆肥2~4 d后均达到高温阶段(>50℃),且高温持续时间达7 d以上,其中9∶1(E)处理持续高温阶段的时间最长,达10 d以上.除9∶1和7∶3处理外,其余处理的堆体种子发芽指数(GI)均达到50%(第10天)和80%(第20天)以上.堆肥过程中堆体pH和电导率(EC)无明显变化规律,所有处理堆体的pH在堆肥第20天时全部达到腐熟标准,EC在堆肥全过程中均符合腐熟标准.堆肥过程中堆体有机碳含量呈持续下降趋势,堆肥结束时堆体有机碳含量较开始时下降34.19%~55.54%;全氮含量呈先下降后上升趋势,较开始时增加28.07%~48.51%;堆肥后堆体有效磷和速效钾含量较开始分别增加8.77%~200.00%和66.14%~385.55%,其中9∶1(E)处理有效磷、速效钾含量增加幅度均最大.[结论]根据主成分分析综合排名结果及林业废弃物的资源化应用,建议优先选择猕猴桃枝条与猪粪质量比5∶5或9∶1的基础上添加微生物菌剂[(9∶1)E]这2种处堆肥配比处理进行推广.
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