科研产出
利用CRISPR/Cas9技术创制高效抗除草剂水稻
《中国水稻科学 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：[目的]培育抗除草剂品种在水稻育种中具有重要意义.利用CRISPR/Cas9基因编辑技术,以黑龙江优质粳稻品种为材料,编辑乙酰乳酸合酶ALS基因,创制具有抗除草剂特性的水稻材料.[方法]利用CRISPR/Cas9技术,以乙酰乳酸合酶ALS为靶基因,构建单碱基突变载体pH-nCas9-PBE-ALS,以松粳22、龙粳46和绥粳18为转化材料,利用农杆菌介导转化获得转基因植株,通过对转基因植株的突变位点进行测序结合除草剂喷施试验,鉴定基因型及表型.[结果]经分子水平检测验证,获得ALSS627N突变植株10株,ALSS627N且1884G-A但第628位氨基酸未改变突变植株1株,ALSS627N/G628E突变植株1株.相较于野生型,以上三类突变植株均具有较强抗除草剂特性.[结论]利用CRISPR/Cas9基因编辑技术获得具有抗除草剂特性,能够稳定遗传,不含转基因标记的纯合株系,可为抗除草剂水稻育种提供基础材料.
关键词： 水稻 乙酰乳酸合酶 抗除草剂 咪唑乙烟酸 CRISPR/Cas9 基因编辑
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交配和温度对草地贪夜蛾性信息素通讯的影响
《应用昆虫学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：【目的】明确交配和温度对草地贪夜蛾Spodopterafrugiperda性信息素通讯的影响，为田间草地贪夜蛾的性信息素防治提供参考。【方法】采用溶剂浸提法提取草地贪夜蛾雌蛾性信息素腺体中的化学组分；利用气相色谱-质谱联用（GC-MS）技术对提取物中的组分进行化学鉴定；利用气相色谱（GC）技术分析雌蛾腺体中各组分的含量；利用触角电位（EAG）技术测定雄蛾对腺体各组分及性信息素类似物的电生理反应。在不同温度（20-35）℃下饲养草地贪夜蛾，以研究温度对其性信息素通讯的影响。【结果】GC-MS分析发现，草地贪夜蛾雌蛾腺体内含有Z7-12:Ac等7种组分。交配实验表明，雌蛾在1个暗期内只交配1次，在羽化后7 d内可交配多次，其中交配2次及以上的占44%（单对放置）和67%（30对放置）。交配显著抑制雌蛾在次日暗期（交配后第1个暗期）的求偶活动，但在交配后第2个暗期基本恢复正常；在交配后第1个暗期，雌蛾腺体中主要组分Z9-14:Ac的含量和比例较对照雌蛾显著升高，其他组分无显著变化。在20-35℃的饲养温度范围内，雌蛾腺体内16:Ac的含量在35℃时最高，在20℃时未能检测出；各测试温度下Z11-16:Ac的含量相差不显著；其余5种组分均在25℃时最高；主要活性组分Z7-12:Ac和Z9-14:Ac在35℃时显著降低。饲养温度对腺体内各组分的相对比例也有较大影响，12:Ac、Z11-14:Ac、Z11-16:Ac和16:Ac所占比例均在30-35℃时较高，而Z9-14:Ac则在20-25℃时较高。不同饲养温度所得雄蛾对腺体主要组分的触角电位反应无显著差异。【结论】交配显著抑制草地贪夜蛾雌蛾在次日的求偶行为；25℃饲养条件最适宜雌蛾腺体内性信息素等组分的合成。
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外源亚精胺对淹水条件下玉米物质积累和光合能力的影响
《中国农学通报 》 2022 CSCD
摘要：研究淹水对玉米物质积累和光合能力的影响及有效缓解措施,以期为玉米抗逆高产栽培提供依据.以两个耐涝性不同的玉米自交系为试验材料,研究了外源亚精胺对淹水条件下植株物质积累、叶面积、叶绿素含量、净光合速率和叶绿素荧光特性等指标的影响.结果表明,与对照相比,淹水处理显著降低玉米地下部干重、地上部干重、单株干重、相对干物质积累速率和叶面积;随淹水处理天数增加,叶片叶绿素含量、净光合速率和实际光化学效率逐渐降低,且敏感型Su95-1各指标降幅最大.淹水条件下外施亚精胺处理植株,干物质积累量和光合指标较对照显著降低,但较淹水处理有不同程度地提高,且Su95-1增幅更大.综上,在淹水条件下,外施亚精胺能提高叶片的光合能力并提高植株耐涝性,最终增加干物质积累.
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雨强及播栽方式对太湖地区麦田径流氮磷流失的影响
《土壤 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：为明确太湖地区麦田氮磷流失特征，通过田间模拟试验研究了播栽方式（条播、撒播）和降雨强度（低，30 mm/h；中，60 mm/h；高，90mm/h）对麦田氮磷流失的影响。结果表明：初始产流时间与雨强显著负相关，而径流系数与雨强显著正相关（P<0.01）。径流氮磷浓度在径流初期较高，并随产流时间不断降低，且均可用对数函数描述。氮磷流失率随产流时间呈“先升后降”的变化趋势，中后期流失率最大。除中雨强下条播处理的氮素流失率最高外，氮磷流失峰值浓度和流失率均随雨强增大而增加。受径流系数和流失率影响，除中雨强下条播处理的氮素流失量最高外，两种播栽方式下氮磷流失量均随雨强增大而显著增加。氮素流失以NOx–-N为主（40%～62%），磷素流失以颗粒态磷为主（50%～71%）。另外，等雨强下条播处理的径流系数和氮磷流失量高于撒播处理。综上，降雨驱动的氮磷流失具有典型阶段特征，径流初期的氮磷浓度较高而中后期流失率较大，且条播麦田对雨强的响应更加强烈。
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江苏省主要葫芦科作物病毒种类及分布
《江苏农业学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：葫芦科作物在江苏省蔬菜作物生产中具有重要的地位.为明确江苏省葫芦科作物上主要病毒的种类和分布,本研究于2019年6月-2020年11月在江苏省内7个地区的7种葫芦科作物上共采集了693份样品,采用分子生物学方法对样品进行了检测鉴定.结果共检出9种病毒,以马铃薯Y病毒属病毒最为常见,其中小西葫芦黄花叶病毒(ZYMV)在各地区的检出率最高,在各个物种中的检出率也较高.检测结果还显示,在各个地区的各种作物上普遍存在复合侵染现象,复合侵染中病毒种类最多达4种,ZYMV和西瓜花叶病毒(WMV)的复合侵染率最高.本研究结果有助于了解江苏省内葫芦科作物病毒病的发生情况,为有效预防和控制病毒病害的发生和传播提供理论依据.
关键词： 葫芦科作物;植物病毒;种类鉴定;分布
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克服萝卜自交不亲和性的化学试剂筛选
《江苏农业学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：为探讨克服萝卜自交不亲和性的有效化学方法,本研究选用不同浓度的槲皮素(Quercetin,QUE)、油菜素内酯(Bassinolide,BR)、褪黑素(Melatonin,MT)和激动素(Kinetin,KT)4种化学试剂对3个萝卜自交不亲和系(NAU-YXYB、NAU-LV791、NAU-WXQ)进行花期柱头喷施处理.通过亲和指数、花粉体外萌发及柱头活性氧(Re-active oxygen species,ROS)强度测定,筛选克服萝卜自交不亲和性的有效方法.结果表明,4种试剂处理均能在一定程度上克服萝卜的自交不亲和性,其中1.5 mmol/L QUE效果最佳,其次是100μmol/L MT和100 mg/L KT.本研究结果为建立高效的萝卜自交不亲和系亲本繁殖技术体系提供参考.
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丛枝菌根真菌对甘薯生物量、根系形态及钾素吸收的影响
《江苏农业学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：为探究接种丛枝菌根真菌对甘薯钾吸收的影响,以徐薯28为供试植物材料,以摩西斗管囊霉和幼套近明球囊霉为供试丛枝菌根真菌,设置施钾和不施钾2个处理,以不接种丛枝菌根菌根为对照,利用盆栽试验分析甘薯生物量、根系形态、钾和磷的吸收、根际土壤速效钾和有效磷含量.结果表明,2种丛枝菌根真菌均能够与甘薯建立共生关系,且施钾对丛枝菌根真菌的定殖率没有显著影响.在施钾条件下,接种丛枝菌根真菌(尤其是幼套近明球囊霉)能够协调甘薯地上部分和根部生长,降低干物质向叶片和叶柄的分配,有利于干物质向根部的分配,通过优化甘薯根系形态促进甘薯根系干物质的积累,并且促进根部钾的积累.因此,在施钾条件下接种丛枝菌根真菌(尤其是幼套近明球囊霉)是优化甘薯苗期根系形态、促进根系生长的有效手段,有利于后期甘薯根系的生长及膨大,发挥甘薯的增产潜能.
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不同类型桃果实内酯芳香物质构成与重要性评价
《中国农业科学 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：[目的]分析不同类型成熟桃果实的内酯芳香物质构成,并评价其对于桃果实芳香的重要性.[方法]以涵盖不同果肉质地、果肉颜色、果实成熟期等的多品种桃果实为试材,采用顶空固相微萃取-气相色谱质谱联用体系检测样品的芳香物质,通过精确的定性和定量分析,明确内酯芳香物质的构成,并结合芳香物质的气味活性值分析评价其重要性.[结果]内酯芳香物质存在于本研究全部桃品种的成熟果实中,样品中共检测到10种内酯芳香物质,包括γ-已内酯、γ-辛内酯、γ-庚内酯、γ-癸内酯、5-羟基-2,4-癸二烯酸-δ-内酯、δ-癸内酯、γ-十一内酯、δ-辛内酯、茉莉内酯、顺式-4-羟基-6-十二烯酸内酯.各内酯物质具有特定的气味属性,主要散发果香(桃/椰子)、甜香、奶油香、焦糖香、花香和草本味等气味.不同品种的桃果实共有的内酯物质是γ-己内酯,较为普遍存在的内酯物质包括γ-癸内酯和δ-癸内酯,部分品种存在特有的内酯物质,如'深州蜜桃'果实中的顺式-4-羟基-6-十二烯酸内酯.果实成熟期时,溶质'白花水蜜''深州蜜桃''橙香''奉化玉露(晚)''肥城红里大桃'等品种中检测到较多种类的内酯芳香物质,硬质'霞脆''秦王''华玉'等品种果实具有较少种类的内酯芳香物质.气味活性值分析表明,由于极低的气味阈值和较高的物质含量,γ-癸内酯存在于大部分品种中,且对于这些品种桃香气的形成具有重要贡献,使溶质'深州蜜桃''橙香''奉化玉露(晚)''白花水蜜'等品种果实均具有较为强烈的典型的桃香气味,溶质'阿初桃'和硬质'华玉'品种的典型桃果芳香较淡,而未检测到该内酯的硬质'秦王''霞脆'品种果实则没有典型的桃果芳香.此外,γ-辛内酯使部分品种(本研究中为'橙香'和'深州蜜桃')桃果实呈现更为强烈的椰果味和非常甜的气味.[结论]内酯是桃果实挥发性芳香物质的一个重要类别,桃果实内酯物质构成丰富,成熟果实至少包含10种内酯芳香物质.内酯物质类别和含量的差异是不同品种尤其是不同果肉质地的桃果实芳香特征的一个重要体现,而不同果肉颜色或成熟期品种的内酯芳香无显著差异.γ-已内酯是品种之间共有的内酯物质,γ-癸内酯和δ-癸内酯是品种之间较为普遍存在的内酯,顺式-4-羟基-6-十二烯酸内酯等是部分品种特有的内酯物质.γ-癸内酯和γ-辛内酯等内酯对于品种的典型桃香气以及独特芳香气味的形成具有重要贡献.
关键词： 桃 芳香物质 内酯 气味活性值 芳香特征 果肉质地
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基于SSR荧光标记的79份桃种质遗传多样性分析
《中国农业科学 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：[目的]利用SSR荧光标记毛细管电泳技术对取自国家果树种质南京桃资源圃的79份种质进行基因分型和遗传多样性分析,筛选出多态性高的引物可用于桃品种间鉴定、亲缘关系分析,并用于分子标记辅助选种体系建立.[方法]对母本'中油4号'进行从头测序,以物理距离1 Mb为单位在全基因组范围内开发SSR标记.以79个桃品种为材料进行PCR扩增,扩增产物经聚丙烯酰胺凝胶电泳检测后筛选目标条带清晰且多态性丰富的标记.对筛选出的标记进行5′端荧光修饰,PCR产物在ABI3730XL测序仪测序,实现对标记的复筛.利用Genemapper 4.0软件对测序结果进行统计,Data Formater 2.1软件将统计得到的bp数据转换成Power Marker v3.25软件所需要的数据格式.对筛选出的引物进行多态性分析,选择多态信息含量(PIC)大于0.45的荧光SSR引物作为79份种质材料的核心引物.以Nei's为参数,利用NTSYSpc 2.1软件中的UPDM聚类方法分析品种间的遗传多样性.利用基于贝叶斯模型的Structure v2.3.4软件解析79份种质的居群遗传结构.[结果]基于79份种质,利用聚丙烯酰胺凝胶电泳对覆盖全基因的SSR标记进行初筛,共筛选出207对多态性良好的引物;利用SSR荧光标记毛细管电泳技术对207对引物进行复筛,最终筛选出26对核心引物,利用其中5对核心引物可将79份品种完全区分开.26对SSR核心引物在79份桃种质中共扩增出174种多态性基因型,每对引物扩增出的基因型为4—13种,平均每对引物扩增出6.69个基因型,每对引物的多态信息含量PIC在0.45以上.基于207对SSR引物在79份种质中扩增出的位点信息,构建了79份种质的遗传关系图谱和居群遗传结构图.207对引物从遗传距离上将79份种质划分为7组,从居群结构上分为2组.79份品种遗传多样性较高,部分品种聚类结果与系谱图相符.[结论]构建了79份材料的聚类分析图和居群遗传结构图,在一定程度上揭示了79份材料的亲缘关系.由于桃复杂的遗传背景,不能依据单一特性对品种间亲缘关系进行判定.本研究筛选出的26对核心引物可用于全基因组范围内连锁性状的鉴定、桃种质资源鉴定、新品种鉴定及保护、分子标记辅助育种体系构建.
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山药品种苏蓣8号抗炭疽病基因的转录组测序与表达分析
《华北农学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：为深入研究炭疽病抗病机制提供候选基因，从分子水平探索炭疽菌侵染对山药炭疽病基因转录水平的影响。苏蓣8号是高感炭疽病品系024经组培诱变所育成的高抗炭疽病山药新品种，为挖掘苏蓣8号炭疽病抗性基因，采用胶孢炭疽菌菌株4-2分别接种苏蓣8号和品系024,以未接种苏蓣8号的叶片为对照，利用转录组测序技术分析抗感材料在接种炭疽菌后不同时间点的差异表达基因。结果表明，抗感材料接种24,48,72,96 h共同差异表达基因个数分别为197,132,187,313个，去除各接种时间点共同差异表达的基因数，共获得711个差异表达基因。GO功能富集显示，差异基因主要与响应生物刺激、防卫反应、细胞壁代谢和氧化还原过程等有关。KEGG富集分析表明，生长素、茉莉酸和乙烯等防御相关的植物激素信号转导途径多个基因表达出现差异，其中5个生长素早期响应基因、茉莉酸和脱落酸合成关键酶基因均上调表达，乙烯响应因子ERF036下调表达，可能负向调控山药炭疽菌的侵染；参与次生代谢产物修饰的多个细胞色素P450基因、泛素连接酶及植物甾醇合成酶、防御素和凝集素基因上调表达；WRKY类、MYB类和TIFY类转录因子正向或负向调控抗病基因的表达，受转录调控的PR蛋白、NBS-LRR抗病基因、受体激酶等大量表达，抗氧化保护酶系统CAT和SOD成员在活性氧信号刺激下表达。此外，与淀粉和蔗糖合成有关酶上调表达，与淀粉分解有关酶下调表达。LAX4、IAA4、IAA21基因表达趋势与转录组测序结果基本一致，且在抗病品种表达量显著高于感病品种，推测生长素信号途径有利于山药对炭疽病的免疫反应。
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