科研产出
利用小RNA深度测序技术检测灰飞虱病毒种类
《生物技术通报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：灰飞虱是一种重要农业害虫,作为病毒介体,可以传播多种植物病毒引起水稻、小麦和玉米等粮食作物病毒病害.目前对于灰飞虱体内昆虫病毒种类尚缺乏系统认识,难以开展利用昆虫病毒防治灰飞虱相关研究工作.为挖掘灰飞虱体内昆虫病毒资源,本文通过小RNA深度测序技术对灰飞虱所携带的病毒种类进行分析鉴定.结果显示,测序数据比对得到13种病毒,涉及8个病毒科和2种未分类病毒.除占据优势的水稻条纹病毒外,其余均为专性寄生的昆虫病毒,包括5种正链RNA病毒、2种单链DNA病毒和5种双链DNA病毒.在这些病毒中,发现了一种与果蝇A病毒较相似的新病毒,克隆出其依赖RNA的RNA聚合酶(RdRP)基因1-1932位核酸序列,经Blast比对和系统进化分析,在氨基酸序列中发现RdRP掌型亚结构域保守区呈现复制酶置换四体病毒科(Permutotetraviridae)病毒所具有的"C-A-B"排列样式,确定该病毒是一种新的类复制酶置换四体病毒,暂命名为Laodelphax striatellus permutotetra-like virus(LsPLV).这是首次在半翅目昆虫中发现类复制酶置换四体病毒.本研究表明灰飞虱体内昆虫病毒种类较为丰富,为今后利用昆虫病毒生物防治灰飞虱奠定了基础.
关键词： 灰飞虱;昆虫病毒;小RNA深度测序;类复制酶置换四体病毒
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水稻氮高效基因分子标记开发与基因型筛选
《作物学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：氮素是促进水稻物质生产和产量形成的首要因素,其高效与合理的利用是农业可持续发展的重要保障.培育含有氮高效基因的水稻品种,充分发挥氮素高效吸收和利用遗传潜力是提高氮肥利用率、减少氮肥施用量的有效途径.本研究从氮素的吸收、转运、再分配和再利用等环节,选择了OsNR2、OsNPF6.1、OsTCP19、OsLHT1和OsGRF4共5个基因作为水稻氮高效遗传改良的基因组合,根据已报道的功能位点设计得到与目标基因共分离的基因功能标记,包括6对等位特异PCR标记和1对InDel标记,并对70份常规籼稻,34份常规粳稻和84份太湖资源水稻材料进行了鉴定.结果表明,OsNR2在籼稻中分布较广,OsNPF6.1、OsTCP19、OsGRF4在籼稻中分布较少,但是均未在常规粳稻中检出;常规粳稻中仅含有OsLHT1;同时我们还筛选出2份材料同时含有OsNR2、OsNPF6.1和OsGRF4高效单倍型.本研究开发的功能标记和筛选出的材料为通过分子标记辅助选择方法培育氮高效水稻新品种提供了技术支撑.
关键词： 水稻 氮高效利用 等位特异PCR标记 InDel标记
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我国西北内陆棉花品种生态区划分与试验环境评价
《中国生态农业学报(中英文) 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：在农作物多环境品种试验中基因型与环境互作(GE)现象是普遍存在的,品种生态区划分和试验环境评价与选择是提高品种选择效率的有效方法.西北内陆棉区是我国目前最重要的主产棉区,探索该棉区棉花品种生态区划分和品种试验环境科学评价与选择,有利于试验环境资源的合理利用和棉花品种试验效率的提升.本研究基于2011—2020年西北内陆棉区国家棉花品种区域试验产量数据,采用LG双标图和GGE双标图方法探索了试验环境间的相关性模式,并对各试验环境的代表性、鉴别力和理想指数进行了综合评价.结果表明:1)LG双标图揭示了西北内陆早熟棉区除乌苏外的沙湾、五家渠、奎屯、石河子、敦煌、博乐和精河等试点均属于同一品种生态区;南疆早中熟棉区除麦盖提外的巴州、阿拉尔、莎车、库车、拜城、库尔勒和图木舒克等试点属于同一品种生态区.2)各试验环境的鉴别力差异不显著,而早熟棉区的乌苏试点和早中熟棉区的麦盖提点的代表性及理想指数显著差于其余试点,其他试点间的差异不显著.3)早熟棉区各试验环境依据理想指数的综合优劣排序为沙湾>精河>五家渠>敦煌>博乐>石河子>奎屯>乌苏,早中熟棉区各试验环境的理想指数综合优劣排序为巴州>图木舒克>阿拉尔>库尔勒>莎车>拜城>库车>麦盖提.可见,乌苏和麦盖提点在品种试验方案优化中应当考虑更换,以提高试验的总体效率.本研究充分展示了LG双标图和GGE双标图在区域试验环境评价中的应用效果,为西北内陆棉区棉花品种试验方案优化提供了理论依据,也可为其他作物和其他目标区域的类似研究提供参考.
关键词： 棉花 西北内陆棉区 GGE双标图 LG双标图 试验环境 品种生态区
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稗不同出苗时间和密度对机械直播水稻灌浆期根系特性的影响
《核农学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：为探讨机械直播稻田稗最佳防控时间,采用小区试验的方法,以人工除草处理为对照,研究稗不同出苗时间(水稻机械直播后0、7、14、21、28、35 d)和不同密度(1、3、5、7株·m-2)对机械直播水稻根系特性以及产量的影响.结果表明,稗出苗时间和密度对水稻产量有不同的影响,稗草出苗时间越早或密度越大,水稻减产越多.当稗密度为1株·m-2时,水稻机械直播后0~35 d出苗的稗均对水稻产量无影响;当稗密度为3、5、7株·m-2时,在水稻机械直播后21 d内出苗的稗均随其密度增加而显著降低水稻产量,之后出苗的稗对水稻产量无明显影响.同时发现,产量显著降低后水稻的根系总根长、平均根系直径、根干重、根系总吸收面积、根系活跃吸收面积、根系氧化力和玉米素+玉米素核苷含量也均显著降低.上述水稻根系指标的降低可能是机械直播水稻与稗伴生后产量降低的重要原因.本研究为机械直播稻田稗草防控提供了理论依据.
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不同品种甜瓜种子表型性状、含油率及种子油脂肪酸组成分析
《中国油脂 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：以50个品种甜瓜种子为试验材料,对其表型性状进行测定,然后用索氏抽提法测定含油率,气相色谱法测定种子油脂肪酸组成,并对种子表型性状、含油率与种子油脂肪酸组成相关性进行分析.结果表明:表型性状最大的甜瓜品种为MW,MW的籽粒表面积、宽、千粒质量均最大;林蜜25号甜瓜品种的种子含油率最高,为32.532%,WQ的种子含油率最低,仅为17.915%;甜瓜种子油中含量最高的脂肪酸为亚油酸,其次是油酸、棕榈酸、硬脂酸,亚麻酸含量最低,亚油酸含量最高的甜瓜品种是常见小绿瓜,为75.011%,油酸含量最高的甜瓜品种是省工108,为31.289%,棕榈酸含量最高的甜瓜品种是WQ,为13.281%,硬脂酸含量最高的甜瓜品种是爽口 1,为9.862%;相关性分析表明,含油率与红度呈极显著正相关.3个品种的马泡瓜含油率较高,且皮薄,种子非常多,因而马泡瓜最适宜选育榨油.
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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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