科研产出
滨海轻度盐碱苜蓿种植地土壤微量元素空间变化特征及其影响因子分析
《草地学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为探究滨海盐碱苜蓿（Medicago sativa）种植地土壤微量元素空间变化特征及其影响因子，本研究采集河北滨海轻度盐碱苜蓿种植地不同深度土壤样品，分析土壤微量元素含量和土壤性状的变化规律以及二者之间的关系。结果表明：0～10 cm土层的土壤有效态铁、锰、铜、锌含量分别为11.4,21.8,1.3和1.5 mg·kg-1。土壤有效态铁、锰、铜、锌含量均随土壤深度的增加而减小。土壤pH值随土壤深度的增加而增加，土壤有机质含量、土壤粘粒含量和土壤粉粒含量均随土壤深度的增加而减小。土壤有效态铁、锰、铜、锌含量与土壤pH值负相关，与土壤有机质含量、土壤粘粒含量和土壤粉粒含量正相关。滨海轻度盐碱苜蓿种植地土壤微量元素变化受到土壤有机质含量、土壤粘粒含量和土壤粉粒含量的共同作用。
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高粱*苏丹草后代群体农艺及产量性状QTL初步定位
《华北农学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为进一步探究高粱籽粒和茎秆产量的遗传规律，运用粒用高粱忻粱52和苏丹草TS 185作为亲本进行杂交并得到F2及F2∶3群体，利用115对多态性引物对430份F2群体使用区间作图法构建遗传连锁图谱，以LOD值等于3作为阈值。结果表明，分蘖数、叶片数、茎粗、穗长、株高、茎秆鲜质量、整株鲜质量、着壳率、穗质量、千粒质量、单穗粒质量、单穗粒数12个农艺性状共检测到86个QTL。在1号染色体sam17164—sam15397区间定位到茎秆鲜质量的QTL;在2号染色体Xcup64—Xcup26区间定位到分蘖数的QTL,Xtxp019—sam01138区间定位到叶片的QTL,Xcup26—Xtxp080区间定位到茎秆鲜质量的QTL;在3号染色体sam44791—sam33751区间定位到穗长的QTL;在7号染色体sam39622—sam43980区间定位到着壳率的QTL;在8号染色体sam10491—sam17740区间定位到整株鲜质量的QTL;在10号染色体sam710901b—sam59778区间定位到分蘖数的QTL,以上这些都是新检测到的位点。
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秸秆长期还田对不同土层土壤微生物群落多样性及结构的影响
《中国土壤与肥料 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为了探索秸秆还田对不同深度土层土壤微生物多样性及群落构成.采用可培养方法、试剂盒酶活性测定方法和高通量测序技术,以 15 年秸秆还田定位试验土壤为研究对象,测定秸秆还田对小麦收获期 0~10、10~20 和 20~30 cm土层土壤微生物种群数量、酶活性以及细菌、真菌多样性和群落结构的影响.结果表明,长期秸秆还田增加了 3 个土层土壤酶活性和可培养微生物数量,0~10 cm土层的土壤脲酶、过氧化氢酶、蔗糖酶、碱性磷酸酶、纤维素酶活性以及细菌、真菌、氨化细菌、亚硝化细菌及纤维素降解菌的数量与对照差异显著(P<0.05);且秸秆还田的土壤酶活性和微生物数量效应随土壤深度的增加而降低.长期秸秆还田显著增加了 10~20 cm土层的细菌ACE指数、Chao1 指数、Shannon 指数等α多样性指数(P<0.05),改变了各土层土壤的细菌和真菌β多样性.另外,长期秸秆还田还改变了细菌和真菌的群落结构,且对细菌群落结构影响较大,0~10 cm土层中酸杆菌门(Acidobacteria)、变形菌门(Proteobacteria)、浮霉菌门(Planctomycetes)和Latesci-bacteria均显著增加(P<0.05).随着土壤深度的加深,细菌群落结构差异性越来越小.另外,秸秆还田能够使细菌群落间的相互作用连接更加紧密,但会降低真菌群落的稳定性.综上所述,长期秸秆还田对土壤酶活性、可培养微生物数量及细菌群落结构和多样性具有明显正向效应,且对土壤中细菌的积极影响更大.
关键词： 长期秸秆还田 土壤酶活性 微生物数量 微生物群落结构
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基于高通量测序解析老面发酵对小米面团的微生物多样性及功能的影响
《中国粮油学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：采用高通量测序技术对老面发酵小米面团前后(SD:发酵0 h; SF:发酵2 h)的微生物多样性及代谢功能差异进行解析。结果表明，SF组和SD组相比，微生物多样性显著降低，丰度存在明显差异，表明发酵过程中存在微生物群落的演替；2组样品中优势菌属组成相似，细菌的优势菌属为乳杆菌属和片球菌属，真菌的优势菌属为酵母菌属。KEGG分析表明，代谢是细菌的主要生理活动，主要包括全局和概述图谱、碳水化合物代谢、氨基酸代谢；氧化产能、物质转换、有机物代谢是真菌的主要功能。
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谷子苗期氮高效转录组分析与基因挖掘
《中国农业科技导报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：氮利用效率是影响谷子产量和品质的重要因素。筛选氮高效谷子品种、挖掘控制氮利用效率的重要基因及解析其作用机制对于提高谷子氮利用效率、减少肥料使用、保护环境和保障粮食安全具有重要意义。通过比较氮高效和氮低效谷子品种在不同氮水平条件下表型性状和氮吸收能力发现，氮高效品种比低效品种具有较高的铵态氮和硝态氮吸收能力。设置3个氮素水平(0、3和6 mmol·L-1)，在谷苗两叶一心期处理7 d后，运用转录组测序（RNA-seq）技术比较不同品种在各个处理之间的差异表达基因（differentially expressed genes,DEGs）。结果表明，以0 mmol·L-1氮处理为对照，共获得16 000个DEGs。通过GO和KEGG富集分析发现，氨基酸合成与代谢、防御相关代谢、乙醛酸和二羧酸代谢、光合生物的碳固定、丙酮酸代谢、卟啉与叶绿素代谢、MAPK信号通路-植物、氨基糖和核苷酸糖代谢在调控氮代谢生物反应过程中发挥重要作用。并预测到3 348个转录因子，分属46个家族，其中预测转录因子数量最多的是MYB-related家族（189个），其次为bHLH家族（182个）、WRKY家族（158个）、MYB家族（156个）和HB-other家族（153个）。通过WGCNA分析筛选出KME值排名前30位的基因，其中有7个基因被注释到基因信息。RT-qPCR结果显示，Seita.9G488700、Seita.2G368800和Seita.5G063300表达趋势与RNA-seq结果一致，主要调控糖转运蛋白和碳水化合物运输与代谢过程。说明氨基酸合成与代谢、光合生物的碳固定、乙醛酸和二羧酸代谢途径等信号通路在谷子氮高效利用方面发挥重要作用。研究结果筛选到3个与氮高效利用相关的基因，完善了谷子氮高效基因组注释信息，为氮高效基因资源的挖掘利用提供理论指导。
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牛RASGRF1基因的组织印记表达与分析
《农业生物技术学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：基因组印记是哺乳动物中的一种表观遗传学现象,其基因呈现亲本特异性的单等位基因表达.印记基因在胚胎发育以及胎盘的营养运输中发挥着重要作用.Ras蛋白特异性鸟苷酸释放因子1(Ras protein specific guanine nucleotide releasing factor 1,RASGRF1)基因编码140 kD的Ras特异性鸟嘌呤核苷酸释放因子,并且该基因与动物幼年时期的生长发育性状相关.Rasgrf1基因在小鼠(Mus musculus)中是父源印记基因,而在牛(Bos taurus)中的印记状态尚未研究.为研究RASGRF1基因在牛中的印记状态和调控机理,本研究首先利用qRT-PCR对RASGRF1基因在牛的6个组织(心脏,肝脏,脾脏,肺脏,肾脏,大脑)及胎盘中的表达进行分析,然后应用基于SNP的逆转录PCR(reverse transcription PCR,RT-PCR)产物直接测序法分析RASGRF1基因在牛的组织及胎盘的等位基因表达状态,最后采用亚硫酸盐直接测序法对RASGRF1基因启动子区域的甲基化状态进行研究.结果显示,RASGRF1基因在牛中呈现组织特异性表达,在心脏和肝脏中没有检测到表达;在脾脏、肺脏、肾脏和大脑中为单等位基因表达;在胎盘中为父源等位基因表达.在牛RASGRF1基因启动子及第1个外显子区域没有发现差异甲基化区(differential methylation region,DMRs),在被检测的组织(心脏,肝脏,脾脏,肺脏,肾脏,大脑)、胎盘和精子中均为轻甲基化,说明该区域的甲基化修饰不参与调控RASGRF1基因的印记表达,其印记表达可能由其他的表观遗传修饰调控.本研究可为深入研究RASGRF1基因的功能以及印记调控机制提供参考依据.
关键词： DNA甲基化 基因组印记 牛 Ras蛋白特异性鸟苷酸释放因子1(RASGRF1)基因 基因表达
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大豆对2种类型SMV分离物的抗性遗传分析及QTL定位
《四川农业大学学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：【目的】为了挖掘大豆抗重组型大豆花叶病毒（soybean mosaic virus,SMV）的基因资源，进一步为探索抗重组型SMV与抗非重组型SMV遗传和分子机制差异提供支撑。【方法】以冀豆17（抗病）×绥农14（感病）构建的包含272个家系的重组自交系（RIL）群体为材料，在2种不同环境下对非重组型SMV(HB-SC3)和重组型SMV(HB-RS)株系进行抗性遗传定位分析及分子机制探索。【结果】RIL群体在2种环境下接种HB-SC3和HB-RS后抗感家系分离比均符合1∶1抗感分离比（P>0.05），且F1植株对HB-SC3和HB-RS均表现为抗病，表明冀豆17携带对2种类型SMV的抗性均由1对主效显性基因控制。但受HB-SC3和HB-RS侵染后，不同级别的感病家系在不同环境下变化幅度较大，分别为4.3%～22.2%和11.1%～129.63%之间，表明环境对HB-RS侵染植株后的症状影响显著。QTL分析共定位到3个QTL位点，其中qRsmv13为稳定的主效QTL位点，对2种类型SMV均具有显著抗性，LOD值在23.94～40.42之间，可解释遗传变异率在35.80%～50.46%之间，抗性增效基因来源于冀豆17。此外，2个微效QTL位点qRsmv7和qRsmv14的LOD值分别为2.95和2.62，可分别解释2.58%和2.72%的表型变异，抗性增效基因也均来源于冀豆17。结果还显示，感病植株HB-SC3的浓度显著高于HB-RS约20倍，植株接种HB-SC3后可引起3个与坏死相关的PR1基因的上调表达，且3个PR1基因表达量显著高于接种HB-RS的植株，表明2种类型SMV致病分子机制存在显著的差异。【结论】大豆抗重组型SMV主效QTL位点为qRsmv13，微效位点为qRsmv7和qRsmv14，抗重组型SMV与抗非重组型SMV遗传和分子机制存在显著差异。
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长期秸秆深翻还田及养分管理对潮土有机碳矿化影响
《农业工程学报 》 2024 EI 北大核心 CSCD
摘要：为了明确耕作方式与养分管理对华北潮土土壤有机碳矿化的影响。基于连续15 a(2007—2022年)耕作与养分管理模式长期定位试验开展研究，长期定位试验分为农民习惯耕作管理模式（秸秆不还田+浅旋耕RP-S,rotate plow without straw return）和高产耕作管理模式（秸秆还田+深翻耕DP+S,deep plow with straw return）2个主处理，以及对照施肥（CK）、农民习惯施肥（CON）和优化施肥（OPT）3个副处理，共计6个处理。于2022年10月，采集表层（0～20 cm）土壤样品，分析土壤有机碳及活性碳组分含量与土壤碳库管理指数，并采用室内培养法，测定土壤有机碳矿化速率，利用一级动力学方程拟合土壤有机碳潜在可矿化量和碳半周期，应用结构方程模型揭示长期不同耕作模式与养分管理措施下，土壤有机碳的周转规律。多年试验数据得出，在RP-S条件下，C/N(SOC and TN ratio)总体呈逐渐下降趋势，在DP+S条件下，C/N总体呈先降后增趋势。秸秆还田+深翻耕处理显著提高了土壤活性有机碳组分含量(P<0.05)，且碳库管理指数（CPMI, carbon pool management index）提升显著(P<0.05)。与农民习惯施肥相比，优化施肥可以显著提高土壤有机碳含量12.35%。在DP+S条件下，优化施肥显著提高了土壤易氧化有机碳（ROC,readily oxiedozable carbon）与CPMI。各处理土壤有机碳矿化速率均在1 d达到最大，而后1～10 d迅速下降，10 d后缓慢下降直至稳定，有机碳矿化速率随时间呈对数函数型变化，不同处理土壤有机碳矿化速率均符合一级动力学模型。秸秆还田+深翻耕显著提高了累积矿化率（潜在可矿化量与土壤有机碳的比值）23.59%，而优化施肥可以显著降低累积矿化率22.12%。土壤有机碳矿化累积量（Ct）与土壤有机碳（SOC,soil organic carbon）、土壤活性碳组分和土壤碳库管理指数均呈极显著正相关关系(P<0.01)，与土壤潜在可矿化有机碳量（C0）呈显著正相关关系(P<0.05)，结构方程模型表明，耕作管理、微生物碳（MBC,microbial biomass carbon）和ROC是影响土壤有机碳周转能力和固碳能力的直接因素，耕作与施肥管理可通过对土壤有机碳及活性碳组分的影响，间接影响土壤有机碳周转能力，进而影响土壤固碳能力。长期秸秆深翻耕还田结合优化施肥有利于提高土壤固碳能力，促进农田资源的增碳及可持续利用。
关键词： 秸秆 还田 潮土 长期施肥 耕作方式 土壤有机碳矿化
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高分子材料配施木醋液对滨海盐渍土壤团聚体及酶活性的影响
《土壤 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为了研发改良粉砂土壤团粒结构的新型方法，应用室内培养试验，研究了2种高分子材料(γ-聚谷氨酸、壳寡糖))与木醋液配施对盐渍土壤团聚体和酶活性的改良效应。结果表明：(1)高分子材料配施木醋液能够显著降低土壤p H、电导率，对土壤有机质有不同程度的促进作用；(2)0.2%和0.4%(土壤质量百分比，下同))的壳寡糖与木醋液配施能显著提高粒径>0.25 mm大团聚体含量，促进平均重量粒径(MWD))提升；0.4%的γ-聚谷氨酸与木醋液配施能显著增加粒径为0.053～0.25mm微团聚体含量，降低粒径<0.053 mm黏粉粒含量；(3)土壤过氧化氢酶、脲酶、碱性磷酸酶和蔗糖酶活性在高分子材料配施木醋液条件下较对照分别提升4.07%～25.80%、68.24%～189.76%、0.46%～47.56%和84.86%～350.16%。高分子材料与木醋液配施能够促进盐渍土壤团聚体形成、改善土壤团粒结构和增强土壤团聚体稳定性，同时提升土壤酶活性。本研究对于盐渍土壤结构改良和地力提升具有重要的理论与实际应用价值。
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多毛番茄DCL、AGO和RDR基因家族全基因组鉴定及其对番茄褪绿病毒感染和非生物胁迫响应的分析
《华北农学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：对多毛番茄全基因组的Dicer-like(DCL)、Argonaute(AGO)和RNA依赖性RNA聚合酶(RDR)基因家族进行生物信息学和表达模式分析，为深入研究DCL、AGO和RDR基因家族在多毛番茄响应非生物胁迫和病毒感染过程中的功能提供参考。以拟南芥DCL、AGO和RDR基因为参考序列，利用本地Perl语言和Pfam、SMART等软件检索多毛番茄LA1777基因组并确定多毛番茄DCL、AGO和RDR基因家族成员。通过ExPASy、GSDS 2.0、MEGA、Tbtools、SWISS-MODEL等工具对多毛番茄DCL、AGO和RDR家族基因进行生物信息学分析。根据非生物胁迫、番茄褪绿病毒(ToCV)处理和实时荧光定量PCR技术分析该类基因的表达模式。从多毛番茄中鉴定得到7个ShDCL、15个ShAGO和6个ShRDR基因，分别分布在第5,7,6条染色体上，其编码的蛋白与其他植物DCL、AGO和RDR结构相似，均含有该家族特有的保守结构域。系统发育分析表明，这些基因被分为4个亚组，与普通番茄之间具有较高的结构和功能相似性。ShDCL2a、ShDCL2c、ShDCL3、ShDCL4、ShAGO1b、ShAGO3、ShAGO4b、ShAGO5、ShAGO7、ShAGO10a、ShAGO10b、ShRDR1、ShRDR2、ShRDR3a、ShRDR6a和ShRDR6b在多种非生物胁迫和ToCV感染后显著上调表达，推测这些基因在非生物胁迫和病毒侵染过程中发挥着重要作用。
关键词： 多毛番茄 DCL AGO RDR 非生物胁迫 番茄褪绿病毒(ToCV)
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