科研产出
大豆光周期适应性的调控机制及基因编辑改良研究进展
《东北农业科学 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：大豆不仅为人类和动物提供丰富的蛋白质和油脂，还是重要的经济作物。大豆为光周期敏感型短日照作物，光周期敏感性对其开花期、生育期以及产量有直接影响。因此，光周期适应性成为影响大豆在不同纬度种植的关键因素。随着基因编辑技术的飞速发展，对大豆光周期适应性的分子调控机制有了更加深入的了解。本文综述了大豆光周期适应性的分子调控网络研究进展，重点分析了光周期感应与基因表达调控的互作机制及其对大豆光周期适应性的影响。此外，还探讨了CRISPR/Cas9等基因编辑技术在改良大豆光周期适应性方面的最新研究进展及应用前景。
关键词： 大豆 光周期 基因编辑 CRISPR/Cas9 育种应用
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米糠可溶性膳食纤维提取工艺优化及物化特性分析
《食品与发酵工业 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：该研究以米糠为原料,通过单因素和响应面试验,优化超声提取可溶性膳食纤维(soluble dietary fiber,SDF)的制备工艺,探究超声处理对米糠SDF含量、结构、理化性质和功能特性的影响.结果表明,当液料比20∶1(mL∶g)、超声功率160 W、超声时间30 min时,米糠SDF含量最高,为(7.04±0.07)%,是超声处理前的5.72倍.与处理前 SDF(soluble dietary fiber before treatment,B-SDF)相比,超声处理后 SDF(soluble dietary fiber of ul-trasonic treatment,U-SDF)红外光谱图具有典型的多糖峰值,且吸收强度增加,结晶度降低,结构更为疏松.U-SDF的持水力、持油力、膨胀力和溶解力显著提高(P<0.05).体外模拟胃环境(pH 2.0)、肠环境(pH 7.0)下测定SDF的吸附能力,结果发现,U-SDF的葡萄糖吸附能力、胆固醇吸附能力和亚硝酸根离子吸附能力显著高于B-SDF(P<0.05).因此,超声处理可以改善米糠可溶性膳食纤维的物化特性和功能特性,提升加工性能.
关键词： 米糠 可溶性膳食纤维 工艺优化 结构表征 物化特性
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基于AMMI模型和GGE双标图辅助杂交大豆品种选育的应用研究
《吉林农业大学学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：基于AMMI模型解析基因型与环境互作效应的主成分特征值,结合GGE双标图多维解析法,可系统性评估杂交大豆测产数据中基因型的稳定性、适应性及生态区试点鉴别力,为建立高产稳产特性优势基因型的筛选模型提供理论依据.进而优化品种区域试验的杂交种准入策略,强化育种材料的科学评价体系.以2010年配制的早(中早)熟组70个组合,中(中晚)熟组83个组合;2011年配制的早(中早)熟组152个组合,中(中晚)熟组114个组合;2012年配制的早(中早)熟组143个组合,中(中晚)熟组63个组合,以及该3年H10,H11,H12系列于2019年和2020年通过审定的相应组合(9个审定品种),在吉林省范家屯(FJT)、吉林市(JL)、长春市(CC)、敦化市(DH)和黑龙江省佳木斯市(JMS)、绥化市(SH),共6个地点的测产数据作为试验数据,采用AMMI模型和GGE双标图进行基因型与环境互作分析.将过审品种、对照品种和其他全部参试材料,在环境相似性、环境代表性、环境区分力、基因型适应性、基因型丰产性、基因型稳产性和基因型综合性能等方面进行全面对比,分析过审品种的共性特征.通过环境综合评价,6个地点均比较适合作为相应熟期组的产量鉴别试验地点;通过基因型综合评价,过审品种具有相对于对照品种更高的稳产性、丰产性和适应性,且通过GGE双标图中的Ranking Genotype方法可以对参试杂交种进行优劣评价.2种方法对杂交种同环境互作效应均具有指导作用,但GGE双标图对杂交种的基因型评价更明确清晰,可以有效指导杂交大豆经过测产后的优选杂交种进入后续流程.
关键词： 杂交大豆 AMMI模型 GGE双标图 稳定性 适应性
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水稻与玉米远缘杂种后代表型与基因组变异分析
《分子植物育种 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：远缘杂交是作物种质创新的有效途径之一。本研究利用复态授粉法将水稻品种‘通育211’与玉米品种‘通单24’进行远缘杂交，通过对后代表型鉴定，共获得12个稳定遗传的突变株系。对突变株系与野生型的农艺性状进行了调查，同时对2个突变体WY2和WY5进行了基因组变异分析。表型鉴定结果表明，突变群体在穗粒数、株高、产量、抽穗期、垩白度、长宽比等性状差异显著，突变率达到10.86%，说明水稻与玉米的远缘杂交(复态授粉法)突变频率较高。基因组序列比对表明，WY2、WY5与野生型WY68之间分别检测到77 911个、11 532个SNPs，转换/颠换比值分别为2.66和2.67，并且分别在1 001个、318个基因中发生错义突变。该研究结果证明，非精卵结合型远缘杂交(复态导入法)可在表型和基因组产生大量变异，可以作为作物改良手段加以应用。
关键词： 水稻 玉米 远缘杂交 复态导入法 突变体 重测序 变异
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敲除pina和pinb基因提高小麦籽粒硬度
《科学通报 》 2025 EI 北大核心 CSCD
摘要：小麦籽粒硬度是决定小麦加工品质的重要性状之一,主要受5D染色体上的pina和pinb基因控制.本研究利用CRISPR/Cas9基因编辑技术,对pina和pinb基因进行敲除,根据sgRNA设计原则,每个基因选择了2个sgRNA,以冬小麦品种K35为转化受体,构建了单基因和双基因编辑载体,通过农杆菌介导的小麦遗传转化获得了基因编辑植株.利用Hi-TOM高通量测序法对T0、T1和T2代植株进行连续筛选和鉴定,获得了pina、pinb基因的单突变体及pinapinb双突变体.用Sanger测序法进一步鉴定了纯合植株,得到了籽粒硬度提升的小麦新种质,没有影响植株生长和其他农艺性状.利用扫描电子显微镜观察编辑植株的籽粒,淀粉颗粒之间结合更加紧密.转录组测序筛选差异表达的基因,进行了GO和KEGG pathway的富集分析,说明小麦籽粒硬度的形成和变化不是一个单一的过程,影响了多个代谢通路和途径.创制的具有新型等位变异的纯合突变体,为我国在籽粒硬度研究方面提供准确信息,为选育优质专用小麦提供种质资源,对其功能研究和小麦品质改良均具有重要意义.
关键词： 小麦 CRISPR/Cas9 籽粒硬度 基因编辑 pina基因 pinb基因
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苗期油莎豆在盐胁迫下的生理特性及转录组学分析
《河南农业科学 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：以吉莎2号为试验材料，采用NaCl溶液模拟盐胁迫，分析200 mmol/L NaCl对油莎豆幼苗叶片中超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）活性及可溶性蛋白（SP）、脯氨酸（Pro）、丙二醛（MDA）含量的影响，通过转录组测序分析差异表达基因（DEGs），进行GO和KEGG通路富集分析，并对富集通路基因进行实时荧光定量PCR(qRT-PCR)验证，以期初步了解油莎豆耐盐机制。结果表明，随着盐胁迫时间延长，SOD、POD和CAT活性呈现出先上升后下降的趋势，在胁迫处理6 d达到最大值；MDA、Pro和SP含量随盐胁迫时间增加而增加。对盐胁迫处理6 d的油莎豆幼苗叶片进行转录组测序，检测到869个上调DEGs、972个下调DEGs。GO富集分析发现，DEGs主要富集于生物学过程中的细胞过程、代谢过程，细胞组分中的细胞结构体、细胞内，分子功能中的结合、催化活性；KEGG富集分析发现，DEGs主要富集于植物激素信号转导、植物-病原互作、淀粉和蔗糖代谢等通路。qRT-PCR分析发现，TRINITY＿DN10189＿c0＿g1、TRINITY＿DN2983＿c0＿g1、TRINITY＿DN4981＿c0＿g1、TRINITY＿DN1242＿c0＿g1、TRINITY＿DN7378＿c0＿g1、TRINITY＿DN2888＿c0＿g1等基因的表达量提高；TRINITY＿DN6117＿c0＿g1、TRINITY＿DN7833＿c0＿g1、TRINITY＿DN8066＿c0＿g1、TRINITY＿DN8212＿c0＿g1等基因的表达量降低，与RNA-Seq结果相似，验证了转录组结果的准确性。
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吉林省玉米田捕食性天敌昆虫种类及发生情况
《玉米科学 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：为明确吉林省玉米田中捕食性天敌昆虫种类及发生情况,2014年和2016年对吉林省9个地市、42个县(市/区)共240个乡镇的玉米田进行调查.调查发现,玉米田中常见捕食性天敌昆虫有12种,隶属于4个目,7个科.异色瓢虫是优势种,2014年和2016年Berger-Parker优势度指数为0.660 1和0.572 7,平均有虫田率达98.70%,平均百株虫量为53.81头和41.02头,显著高于其他天敌;草蛉也是重要的捕食性天敌昆虫,其平均有虫田率达95.49%,平均百株虫量为10.38头和15.13头;龟纹瓢虫、食蚜蝇和黑背小毛瓢虫平均有虫田率分别为84.47%、74.72%和66.54%,平均虫量2.23~4.75头/百株;深点食螨瓢虫有虫田率为10.98%,两年百株虫量分别为9.55头和6.04头;七星瓢虫和捕食蝽有虫田率<5%,发生量<0.1头/百株.捕食性天敌昆虫种群具备一定稳定性,应通过生态管理措施进一步提升其防控功能.
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基于覆盖作物的坡耕地农田生态环境治理技术研究-以吉林省东部山区为例
《东北农业科学 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：吉林省东部地区的土地类型多为坡耕地，年均降雨量在600 mm以上，存在着土质疏松、抗蚀防蚀能力差的特点，易产生地表径流，水土流失现象频发。本研究针对吉林省东部坡耕地区域存在的上述问题，利用覆盖作物种植技术，阐明了覆盖作物在治理水土流失、氮素污染以及改良土壤等三个方面的作用机理，并介绍了三种技术的技术流程与相应管理措施，以期为吉林省东部坡耕地区域的土壤质量、作物产量的双重提升与生态环境的可持续发展提供技术支撑。
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航天诱变紫花苜蓿新品系比较试验研究
《东北农业科学 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：针对目前中国苜蓿品种中缺少适宜高寒地区种植的丰产品种问题，以选育高产抗寒紫花苜蓿新品种为目标，2006年搭载实践8号育种专用卫星将3个品种的苜蓿种子进行太空诱变，选育出2个苜蓿新品系。于2017-2020年开展品系（种）比较试验，对参试品系（种）生态适应性、生育期、鲜干草产量、叶茎比、植株高度、种子产量、营养成分等进行研究。结果表明，综合品系1抗寒、高产，平均年干草产量17 038 kg/hm2，种子产量312 kg/hm2，符合育种目标。
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长期化肥有机替代对黑土氮转化相关酶活性的影响
《土壤通报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：【目的】化肥有机替代是培肥土壤和提高氮素利用效率的主要途径之一，而氮素转化相关酶是氮素进入土壤后转化过程的主要推动力。因此，研究化肥有机替代对土壤氮转化相关酶活性的影响对于后续提高氮素利用效率具有重要意义。【方法】本文以国家黑土土壤肥力与肥料效益长期定位监测基地为平台，探究了32年长期化肥有机替代在玉米生育期对黑土土壤脲酶、过氧化氢酶、多酚氧化酶、硝酸还原酶及亚硝酸还原酶活性的影响。试验共选取四种处理：不施肥处理（CK）、单施化肥处理（NPK）、秸秆部分替代化肥处理（NPKS）、有机粪肥部分替代化肥处理（NPKM）。【结果】NPKS,NPKM在玉米生育期内提高了土壤中脲酶、过氧化氢酶、硝酸还原酶及亚硝酸还原酶的活性，具体趋势为NPKM＞ NPKS＞ NPK＞ CK。与NPK相比，NPKM与NPKS在玉米生育期内平均分别可以提高29%和21.9%的脲酶活性，2.7%和2.2%的过氧化氢酶活性，39.8%和24.1%的硝酸还原酶活性，8.4%和6.1%的亚硝酸还原酶活性。秸秆与有机粪肥对多酚氧化酶活性的影响效果相反，与NPK相比，NPKS在玉米生育期内平均提高了15.9%的多酚氧化酶活性，而NPKM却使多酚氧化酶活性降低了9.3%。在玉米生育期内，土壤脲酶、过氧化氢酶、多酚氧化酶和硝酸还原酶活性均呈现出先升高后降低的趋势，而亚硝酸还原酶则呈现出逐渐上升的趋势。【结论】有机物料部分替代化肥提高了土壤氮素转化相关酶的活性。
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