科研产出
我国棉花大品种的历史沿革与发展趋势分析
《棉花学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：以全国农业技术推广服务中心发布的历年棉花品种推广面积为依据,将年推广应用面积在主产棉区中列首位的品种,或最大年推广面积在33.3万hm2以上且列主产棉区前3位的品种定义为大品种,分析大品种的累计推广面积、单年最大推广面积、列前3名的年限及推广面积占比的变化趋势.近40年来,黄河流域棉区有16个、长江流域棉区有15个和西北内陆棉区有14个棉花大品种,其中鲁棉研15号为黄河流域和长江流域棉区共同的大品种.分析发现我国棉花生产上推广应用的品种数量逐年上升,其中1981―2000年品种数量增幅较小,2001―2020年增幅较大.各年份大品种种植面积占各主产棉区总面积的比例呈现出明显的时代变化特征,其中,1981-1995年期间大品种的面积占比相对稳定,黄河流域、长江流域和西北内陆棉区大品种的面积占比分别稳定在61%、36%和83%左右;1996―2006年为大品种面积占比的剧烈下滑期,三大棉区大品种的面积占比平均下降到20%左右;2007―2020年为缓慢下降期,到2020年占比总体下降到15%左右.棉花大品种在我国植棉史上做出过重要贡献,但为适应种业和市场发展的多样化需求,当前和未来棉花育种的目标功能和区域定位将更加细化.
关键词： 棉花 大品种 主产棉区 黄河流域 长江流域 西北内陆
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不同红光远红光配比对冰草生长发育、光合特性及品质的影响
《核农学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：为探明人工光植物工厂中红光远红光配比对水培冰草产量和品质的影响,本研究在光合有效辐射强度200μmol·m-2·s-1的条件下,以白光LED作为CK（R/FR=5.5）,在CK基础上添加不同强度远红光,分别设置FR1（R/FR=1.2）和FR2（R/FR=0.8）,研究不同光质组合处理下冰草的生长发育、光合特性及营养品质等指标的变化。结果表明,与CK相比,FR2和FR1的株高分别显著增加32.59%和20.70%,叶面积分别显著增加162.68%和47.33%;FR2的地上部鲜、干质量分别显著增加52.08%和63.66%。FR2和FR1降低了叶片叶绿素含量、叶绿素a/b值及净光合速率,但提高了冰草对弱光的利用能力。低R/FR值对冰草各品质指标有不同程度影响,FR2和FR1的叶片类胡萝卜素较CK分别显著下降27.08%和34.62%;FR2的叶片可溶性糖、可溶性蛋白及维生素C含量较CK分别显著增加23.86%、27.48%和17.73%。FR2和FR1显著增加了冰草中酮类及酯类挥发性物质含量,并显著降低了冰草叶片的硝酸盐含量。综上,植物工厂中白光LED基础上添加远红光设置R/FR值为0.8,可有效提高水培冰草的产量、维生素C、可溶性糖和挥发性酮类及酯类物质含量。本研究为远红光在植物工厂中的应用提供了参考。
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低升糖指数水稻研究进展
《中国水稻科学 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：大米是典型的淀粉丰富的食物,是全世界大多数人口尤其是亚洲人口每日主要的卡路里来源.目前水稻品种大多数属高升糖指数(全称为血糖生成指数,glycemic index,GI)水稻,会诱发由于高热量摄入而致血糖失调的健康问题.已有大量研究者在探索降低大米血糖指数的方法.本文重点对稻米升糖指数的影响因素、筛选方法、遗传基础以及遗传改良等的相关研究进行总结,并对未来的研究方向提出了一些建议.
关键词： 水稻 升糖指数(血糖生成指数) 淀粉 遗传机制 遗传改良
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茄子U6启动子克隆及CRISPR/Cas9介导的基因编辑体系建立
《园艺学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：利用拟南芥(Arabidopsis thaliana)U6RNA保守序列从茄子(Solanum melongena L.)基因组中鉴定到7个U6 RNA,并采用PCR技术成功克隆其启动子序列.GUS染色结果表明4个茄子U6启动子(SmU6-1P、SmU6-2P、SmU6-4P 和 SmU6-7P)具有转录活性.构建以 SmU6-1P/AtU6-P 驱动 SmWRKY4 sgRNA的CRISPR/Cas9基因编辑载体,通过农杆菌介导侵染茄子子叶外植体得到T0代植株.以T0代植株的DNA为模板扩增WRKY4片段并对产物测序,测序结果显示以SmU6-1P构建的CRISPR/Cas9载体能靶向编辑SmWRKY4,编辑率为27.0%.在基于AtU6-P的T0代植株中未检测到碱基突变,表明在茄子遗传转化中,茄子SmU6启动子编辑效率高于拟南芥AtU6启动子.
关键词： 茄子 U6启动子 CRISPR/Cas9 基因编辑
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中药渣堆肥微生物群落结构及纤维素降解酶基因表达量变化特征
《江苏农业学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：本研究对不同堆制时期的中药渣堆肥样品进行Miseq高通量测序分析，并对8种纤维素降解酶基因进行荧光定量RT-PCR分析，以解析中药渣堆肥过程中微生物群落结构组成及纤维素降解酶基因表达丰度的变化特征。结果表明，在中药渣堆肥过程中，不同堆制时期的微生物群落结构组成不同，并且不同处理间的群落结构也存在差异。对样品中微生物群落进行主成分分析（PCoA）,发现在中药渣堆肥过程中，不同处理的组间微生物群落结构存在较大差异，组内群落结构不断变化并逐渐趋于稳定。荧光定量RT-PCR检测结果显示，在中药渣堆肥过程中，纤维素降解酶基因的表达丰度也处于明显的变化中。说明，中药渣堆肥中微生物群落与纤维素降解酶是相互联系、相互影响的。
关键词： 中药渣堆肥 Miseq高通量测序 群落结构 纤维素降解酶基因
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基于国家果树种质南京桃资源圃的桃褐腐病抗性评价
《中国农业科学 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：[目的]褐腐病是危害桃果实的最严重病害之一,在采收前后造成大量果实损失,开展桃褐腐病抗性的系统鉴定评价,筛选抗性资源,为褐腐病抗性育种的亲本选配提供遗传资源,是解决栽培品种褐腐病抗性不强的长久之策.[方法]2018—2021年,以国家果树种质南京桃资源圃的种质资源为试材,采收8.0—8.5成熟度的果实,无损接种616份,有损接种505份,观测无损接种的病果率每天增加百分比(%)和有损接种的病斑直径扩展速率(cm·d-1),以平均值和0.5标准差建立9级抗性评价体系,比较不同种质类型、果实类型、来源地的褐腐病抗性,并分析抗性指标与其他果实性状的相关性.[结果]无损接种病果率每天增加百分比为(11.22±5.96)%,变异系数为35.48,基于此指标建立的9级抗性评价体系中,抗性1级(<0.80%)的种质资源缺失,2级(0.80—3.78%)中含有10份抗性较强的种质资源,3级(3.78%—6.76%)134份,4级(6.76%—9.73%)157份,5级(9.73%—12.71%)122份,6级(12.71%—15.68%)73份,7级(15.68%—18.66%)60份,8级(18.66%—21.64%)21份,9级(>21.64%)39份.无损接种病斑直径扩展速率为(1.71±0.21)cm·d-1,变异系数为0.18,基于此指标的9级评价体系中,1级(<0.98 cm·d-1)含11份种质资源,2级(0.98—1.19 cm·d-1)28份,3级(1.19—1.40 cm·d-1)72份,4级(1.40—1.61 cm·d-1)109份,5级(1.61—1.83 cm·d-1)103份,6级(1.83—2.04 cm·d-1)82份,7级(2.04—2.25 cm·d-1)45份,8级(2.25—2.46 cm·d-1)29份,9级(>2.46 cm·d-1)26份.无损接种病果率每天增加百分比(y)与有损接种病斑扩展速率(x)的回归为关系为y=6.2073x(R2=0.1839),线性程度较低.分组均值比较发现中国桃野生资源相对具有较强的褐腐病抗性,是抗性资源挖掘的重点.无损接种病果率每天增加百分比与有损接种病斑扩展速率2个指标均与果实带皮硬度(r=-0.234)和去皮硬度(r=-0.240)呈极显著负相关,与单果重(r=0.427)和着色程度(r=0.319)呈极显著正相关,但相关系数较低.[结论]分别建立了基于无损接种病果率每天增加百分比(%)和有损接种病斑直径扩展速率(cm·d-1)的褐腐病抗性9级评价体系;筛选出抗侵染能力较强的种质资源10份,抗扩展能力较强的种质资源11份.
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靶向模拟Bt Cry1C蛋白抗虫功能的人源化基因工程抗体筛选及鉴定
《生物技术通报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：Bt蛋白制剂及其转基因作物长时间推广应用,害虫抗药性等问题日益凸显,探索新型安全抗虫材料已成为竞先研究的热点.基于抗体免疫网络学说的抗独特型抗体技术被证实可用于研发抗原生物活性类似物,有望成为靶向创制模拟Bt蛋白抗虫功能材料的新途径.以Bt Cry1C蛋白多克隆抗体为包被抗原,从人源化噬菌体单链抗体库中获得9个阳性单克隆,其中E8-Anti-Id scFv经鉴定为β型抗独特型基因工程单链抗体.Bt Cry1C蛋白多克隆抗体、小菜蛾(Plutella xylostella)刷状缘膜囊泡(brush border membrane vesicles,BBMV)蛋白和稻纵卷叶螟(Cnaphalocrocis medinalis)BBMV蛋白对E8-Anti-Id scFv的竞争抑制中浓度(IC50)分别为2.625、3.638和4.605μg/mL.室内生物测定显示,噬菌体展示形式的E8-Anti-Id scFv在滴度为1.2×108 CFU/mL浓度条件下,对供试的小菜蛾和稻纵卷叶螟在72 h内的校正死亡率为58.69%和52.82%,其抗虫活性分别达到浓度为20μg/mL的原Bt Cry1C蛋白的77.87%和73.21%.由此表明,获得的E8抗独特型基因工程单链抗体材料初步具备模拟Bt Cry1C蛋白抗虫功能的特性,为后期深入研究和推进应用奠定了技术和材料基础.
关键词： Bt Cry1C蛋白 抗独特型抗体 噬菌体抗体库 基因工程抗体
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鸡血多肽亚铁螯合物的制备工艺优化及结构表征
《江苏农业学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：为了提高鸡血的产品附加值，制备易被人体消化吸收的铁补充剂，在单因素试验的基础上，采用响应面试验对鸡血多肽和FeCl2·4H2O的螯合工艺进行优化，并通过紫外光谱、荧光光谱、扫描电镜、红外光谱等表征分析，比较鸡血多肽与FeCl2·4H2O螯合前后的结构变化。结果表明：最佳螯合参数为鸡血多肽与铁的质量比6.3∶1.0,螯合时间30 min, pH值5.1,在此条件下螯合率达到73.27%;紫外光谱和荧光光谱分析结果表明，螯合反应产生了区别于多肽的新型螯合物；氨基酸组成分析结果表明，鸡血多肽与亚铁螯合后，螯合物中天冬氨酸、组氨酸、谷氨酸含量显著增加；扫描电镜结果显示，鸡血多肽为表面光滑的片状结构，鸡血多肽亚铁螯合物为表面粗糙的颗粒结构；红外光谱分析结果表明，鸡血多肽中的羧基、酰胺基参与了螯合反应。
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绿豆对尾孢菌叶斑病的生理生化响应及病害早期检测
《上海农业学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：为探究绿豆抗、感品种在叶斑病发病期的生理生化响应差异以及开发病害早期检测技术,以绿豆抗病品种'V4718'和感病品种'V1197'为材料,分析了两个品种在接种变灰尾孢菌后叶片的叶绿素相对含量(SPAD值)、丙二醛(MDA)含量、过氧化物酶(POD)活性、超氧化物歧化酶(SOD)活性以及叶绿素荧光参数的变化,并基于叶绿素荧光参数变化利用3种算法模型对发病早期叶片(接种后1 d、2 d、3 d)与健康叶片进行分类.结果表明:两个绿豆品种叶片的MDA含量、POD和SOD活性均有所上升,但'V4718'叶片的MDA含量在接种后第4天和第6天显著低于'V1197','V4718'叶片的POD活性升高较快;两个品种叶片的相对叶绿素含量与叶绿素荧光参数均有所下降,但在接种第4天和第6天时'V4718'的各参数值显著高于'V1197';分类准确率随着接种时间的延长而提高,最高分类准确率为98.40%.本试验可为进一步探索绿豆的抗病机理研究奠定基础,并为绿豆叶斑病的早期检测提供新思路.
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秸秆还田种类对稻田N2O排放及硝化反硝化微生物的影响
《土壤 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：以太湖流域典型单季稻田的原状土柱为研究对象，通过设置温室土柱试验，同步监测3种秸秆（水稻秸秆RS、小麦秸秆WS、玉米秸秆MS）施用下水稻各生长期N2O排放、水稻产量和土壤理化因子，同时定量化分析多个N2O排放相关菌群及功能基因的丰度，以阐明N2O排放对不同种类秸秆施用引发的微生物响应机制，筛选控制单季稻田N2O减排增效最佳的秸秆种类。结果表明：与对照相比，RS、WS和MS处理下水稻生长期N2O排放量分别增加162.32%、107.11%和9.48%，其中RS处理显著高于MS处理。水稻生育期内，土壤氨氧化菌（AOA、AOB）和反硝化菌群落（nir S、nos Z）丰度均呈现先上升后下降的变化趋势。与对照相比，拔节期RS处理显著增加AOA、AOB、nirS和nosZ拷贝数，MS和WS处理对上述功能基因丰度均无显著影响。各生育期土壤NH4+-N含量整体高于NO3–-N含量，二者均在水稻分蘖期达到峰值，而后随水稻生长不断降低，同一时期不同秸秆处理之间二者无显著性差异。相关性分析和结构方程模型（SEM）结果表明，土壤AOB丰度和土壤NH4+-N含量是直接影响稻田土壤N2O排放的主要因素。综合考虑不同类型秸秆还田后土壤理化因子、水稻产量和微生物丰度变化，玉米秸秆是减缓太湖流域单季稻田N2O排放且提高产量的最优秸秆还田种类。
关键词： 秸秆种类 N2O排放 土壤微生物 结构方程模型 稻田
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