科研产出
温度对菊芋秸秆与猪粪共消化特性及微生物群落的影响
《太阳能学报 》 2024 EI 北大核心 CSCD
摘要：采用批式发酵方式，考察菊芋秸秆与猪粪在不同温度（20、25、37℃）下共消化特性及关键微生物变化情况。结果表明：不同温度下菊芋秸秆与猪粪共消化时均具有明显的物料协同作用，且共消化能在一定程度上缓解低温导致的甲烷产率低问题。同时，不同温度下共消化的最适配比不同，温度越高最适配比的猪粪含量越高。37℃时，菊芋秸秆与猪粪质量配比为1∶4时获得最大积累甲烷产量，为332.29 mL/g VS；而在20和25℃时，菊芋秸秆与猪粪配比分别为1∶1和1∶2时最大。微生物分析显示多数优势细菌类群随温度的升高其相对丰度也升高，Syner-01和Chirstensenellaceae-R-7-group等类群在共消化样品中相对丰度较高。温度对古菌群落变化影响显著，随着温度的降低，氢营养型产甲烷菌—产甲烷菌属相对丰度增加；且在不同温度下，共消化系统能够促进不同类型产甲烷菌（甲烷八叠球菌属、甲烷短杆菌属和甲烷杆菌属）的富集。
关键词： 甲烷 农业废弃物 共消化 温度 协同作用 微生物群落
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基于转录组的大蒜水通道蛋白基因家族的鉴定与分析
《分子植物育种 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：水通道蛋白(AQPs)作为植物中普遍存在的蛋白，不仅可以控制水的进出，还可运输其他多种物质，调控其他生理功能，是一类重要的多功能蛋白。本研究基于大蒜转录组数据，筛选并鉴定AsAQPs基因，根据进化树进行分类和命名，预测AsAQPs蛋白的理化性质、跨膜结构域、保守结构域、亚细胞结构、二级结构、三级结构以及分析干旱胁迫下叶片中AsAQPs的表达模式。结果表明：转录组数据中共鉴定出84个AsAQPs，分为PIPs、NIPs、TIPs和SIPs 4个亚族。编码蛋白质的氨基酸数目在41～327之间，分子量约为4.53～35.70 kD，等电点为4.20～11.31；亚细胞定位预测结果显示大部分AsAQPs定位于质膜、叶绿体、液泡，少部分定位于内质网、高尔基体、线粒体和过氧化氢体；二级结构显示主要为α-螺旋和无规卷曲，三级结构为典型的四聚体。从AsAQPs中找出15个具有6个典型跨膜结构域的水通道蛋白基因，并进行干旱胁迫的表达分析，AsNIP2-1、AsPIP1-3、AsPIP2-25、AsTIP1-2、AsTIP4-1在胁迫6 d时表达量达到峰值，AsPIP2-20在叶片中一直维持高水平表达，是叶中重要的运输水蛋白基因家族成员之一。本研究通过对AsAOPs基因家族进行生物信息学分析及干旱胁迫表达分析，明晰AsAQPs的结构特征及胁迫响应模式，对进一步研究大蒜水通道蛋白的运输机制和在抵抗不良环境方面的作用具有重要的指导意义。
关键词： 大蒜 水通道蛋白 基因家族 生物信息学分析 干旱胁迫
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甘蓝型油菜茎秆强度相关性状QTL分析
《植物遗传资源学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：倒伏影响作物产量和机械收获。茎秆强度是作物抗倒育种的重要目标。本研究以茎秆强度及其相关性状存在显著差异的两个甘蓝型油菜品种（系）G922和中双11号为亲本构建的DH群体为材料，对该群体茎秆强度相关性状进行QTL分析。结果表明：（1）中双11号和G922的杂种F1在茎直径、茎壁厚度和茎折断力上存在明显的正向中亲优势；茎折断力与茎直径、茎壁厚度、茎壁木质部厚度、茎壁穿透力均呈极显著正相关，茎壁穿透力与茎壁木质部厚度呈极显著正相关。（2）构建了包含1984个SNP标记、总长度为2592.64 cM的甘蓝型油菜遗传连锁图谱，在4个环境下共检测到90个茎秆强度及其相关性状QTL；其中有17个QTL能在多环境下重复检测到，包括6个茎直径QTL、5个茎秆强度QTL、2个茎壁厚度QTL和4个茎折断力QTL；茎直径主效QTL cqSD.C8-1在4个环境下能重复检测到，对表型变异的贡献率为14.67%;A2染色体上4个茎直径QTL、C6染色体上4个茎秆强度QTL分别组成QTL簇cqSD.A2、cqSS.C6。（3）茎直径QTL簇cqSD.A2及其连锁的3个分子标记（BnA02-p7893901、Bn-A02-p10176749、Bn-A02-p10668400）,QTL cqSD.C8-1及其连锁的2个分子标记（Bn-scaff＿25981＿1-p90999、Bn-scaff＿16287＿1-p366585）可用于分子标记辅助育种。本研究进一步丰富了甘蓝型油菜抗茎倒的遗传机理，为茎直径性状精细定位及分子标记辅助育种奠定了基础。
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大蒜WRKY基因家族的鉴定与生物信息学分析
《江苏农业科学 》 2023 北大核心
摘要：WRKY转录因子参与调控植物的生长发育过程，是一类重要的转录因子。利用生物信息学方法从大蒜基因组中筛选并鉴定出63个WRKY家族基因，分析发现，大蒜WRKY基因家族成员均含有WRKY保守结构域，其编码产物的开放阅读框（ORF）为221～1 867 aa,氨基酸长度为73～621 aa,蛋白质相对分子量为8 594.72～67 991.64 u,等电点为4.91～9.86,氨基酸脂肪系数为41.14～76.28。其中，有35个AsWRKY蛋白是酸性蛋白，有28个AsWRKY蛋白是碱性蛋白，并且这63个家族成员都位于细胞核中。系统发育树将63个AsWRKY基因分成ClassⅠ、ClassⅡ和GroupⅢ三大类，第Ⅰ类有15个基因，第Ⅱ类有26个基因，第Ⅲ类有22个基因。分析保守结构域发现，同一类AsWRKY的结构域相似，所有成员都含有WRKYGQK七肽保守结构域和锌指结构，少数成员存在保守结构域变异。基因结构分析结果显示，AsWRKY基因的外显子数量为2～6个，内含子数量为1～5个。基因相对表达量热图分析结果显示，AsWRKY基因家族成员在4个组织或器官中的表达量均不同，其中AsWRKY51、AsWRKY03在各组织中的相对表达量都最高。蛋白互作与基因共表达分析结果表明，AsWRKY55、AsWRKY15和AsWRKY24等处于网络中心位置，推测其积极响应盐、低磷、干旱等逆境胁迫。研究结果可为深入探究大蒜WRKY基因的功能及其调控植物生长发育的机制奠定基础。
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基于KASP标记的青海省小麦品种遗传多样性分析
《分子植物育种 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：本研究利用KASP标记对青海省不同小麦品种进行多态性分析，以期了解青海省不同小麦品种间的遗传多样性。选择青海省48个不同小麦品种，利用SNP芯片结果，设计KASP标记并对不同小麦品种进行多态性分析。结果显示KASP标记多态性比率为90.4%，其中A染色体组标记数最多，为2 417个，位于小麦第二染色体的KASP标记数目最多，为2 368个，占43.75%。多态性结果显示48个不同的小麦品种可分为5个（距离20）或12个（距离15）类群，表明不同小麦品种存在较大差异，有些品种虽然来自同一系列，但亲缘关系却较远，而来自不同系列的小麦遗传关系较近，说明青海省下一步小麦遗传育种需引进其他遗传关系较远的品种。
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不同生物炭施用水平对沙质土壤氮素淋溶和持水特性的影响
《江苏农业科学 》 2023 北大核心
摘要：为了研究不同生物炭用量对青海省沙质土壤氮素淋失和水分保持的影响，通过室内土柱模拟淋洗试验，设置B0（0 kg/m~2）、B2（2 kg/m~2）、B4（4 kg/m~2）、B6（6 kg/m~2）4个生物炭施用水平。结果表明，生物炭添加能够有效减少土壤水分渗漏，B4处理的水分累积渗漏量最小，与B0相比减少了14.1%。相比B0处理，B4处理显著降低土壤的NO-3-N和NH+4-N淋失，分别降低了20.7%和59.9%;土壤氮素主要以NO-3-N的形式淋失，淋失量占矿质氮累积渗漏总量的84.9%～93.4%。添加生物炭可显著增加氮素在土壤中的贮存，土壤NO-3-N含量在B4处理达到最大，为3.45 mg/kg;土壤NH+4-N含量在B6处理达到最大，为3.38 mg/kg。在各离心吸力下，体积含水率随生物炭施用量的增加而增加，在B6处理达到最大；土壤田间持水量、凋萎系数和有效水含量均随生物炭用量的增加而增加，生物炭用量从0 kg/m~2增加到6 kg/m~2时，各水分常数分别增加了51%、110%和14%。本研究表明，4 kg/m~2生物炭能有效提高沙质土壤的水分、养分在土壤中的存留，在青海省土壤改良方面有较大的应用前景。
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微生物菌剂对枸杞生长及土壤养分的影响
《江苏农业科学 》 2023 北大核心
摘要：为探讨微生物菌剂对柴达木地区有机枸杞生长发育、产量品质及土壤养分的影响,以枸杞品种宁杞7号为试验材料,设置对照(不施微生物菌剂,CK)、泰旺宝粉剂(木霉菌,TWB1、TWB2)、碧苗水剂(多种高活性微生物菌,BM1、BM2)、绿能2号(芽孢杆菌,LN1、LN2)和混合肥料(木霉菌等多种有益菌,HHF1、HHF2)9组试验处理,比较不同用量的4种微生物菌剂处理对枸杞生长的影响及土壤养分含量差异.结果表明,与CK相比,施用微生物菌剂后降低了土壤电导率和pH值,提高了土壤全氮、全磷、全钾、碱解氮、速效磷、速效钾和有机质含量,HHF1和HHF2处理土壤改良效果最好,与CK差异显著;施用微生物菌剂后,枸杞叶片的过氧化物酶(POD)和多酚氧化酶(PPO)活性显著增强,枸杞叶片光合特性得到改善,枸杞植株树高、冠幅和结果枝长显著提高,TWB2和HHF2处理效果最佳;施用TWB、BM、LN和HHF后,各处理产量分别增加了12.1% ~30.9%、27.1% ~35.7%、12.7% ~24.7%和23.9% ~34.9%,并改善了枸杞果实品质,枸杞果实中枸杞多糖、黄酮、类胡萝卜素、甜菜碱、抗坏血酸和多酚含量均较CK显著提高,HHF2处理果实品质最好.经综合评价后得出,8种微生物菌剂处理下枸杞的生长状况均得到一定程度改善,土壤理化性质得到改良,其中泰旺宝粉剂和碧苗水剂2种微生物菌剂分别施41.250 kg/hm2、33.000 L/hm2效果最好.
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低氮胁迫对不同青稞苗期生理特征影响和耐低氮性评价
《西北农业学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：对8种青稞品种在低氮培养条件下苗期叶和根中的相关生理指标进行测定和分析,旨在明确适合耐低氮青稞筛选的重要生理指标,并对各青稞品种耐低氮能力进行了排序.结果表明:与正常培养条件相比,低氮条件下青稞各项生理指标出现了显著性差异.8 种青稞中叶和根总氮、总蛋白、NR酶活性和叶绿素 SPAD都出现下降,叶和根中脯氨酸、MDA、SOD、POD、GS酶活性出现上升,但不同品种中各项生理指标变化幅度不同.通过对各生理指标进行分析,发现根 GS酶活性可以作为青稞耐低氮资源快速筛选的初级指标,渗透调节物和抗氧化酶活性在青稞耐低氮性中起着主要作用,可以作为耐低氮青稞筛选的重要指标.多指标综合分析结果表明各品种耐低氮能力排序分别为'黄青 1 号'>'肚里黄'>'昆仑 15'>'二道眉白青稞'>'特邬'>'洛隆宗'>'昆仑 18'>'康青 3 号'.本研究为进一步开展耐低氮青稞资源大规模筛选和品种选育提供参考.
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尖扎核桃果实生长发育特性
《东北林业大学学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：为明确青海尖扎核桃果实的动态变化规律，以尖扎当地核桃为研究对象，观察物候并记录其发育过程中果实外观形态、纵切面及横切面的结构变化，同时对不同发育时期鲜果果实质量、果实纵径、果实横径，干果果实质量、干果纵径、干果横径、干果侧径、种仁质量、壳厚、出仁率等进行测定及分析。结果表明：尖扎核桃果实生长发育经历了果实速长期、硬核期、油脂迅速转化期、果实成熟期4个时期。随着果实生长发育，鲜果果实质量、果实纵径、果实横径，干果果实质量、种仁质量总体呈增加的趋势。鲜果果实质量、果实纵径、果实横径随着发育时间的推移呈“慢-快-慢”的单“S”型曲线，且纵径累积生长量始终大于横径。9月中旬，坚果质量和出仁率达到最大值，此时可采收用以加工的果实，鲜食核桃可稍早进行采果。构建核桃果实生长发育数学模型可以较好地反映果实生长发育动态变化规律。
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黄河源区不同禁牧年限对垂穗披碱草单根及其根-土复合体力学强度特征的影响
《草业学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：为研究黄河源区不同禁牧年限高寒草地植物根系力学特性及根系增强土体抗剪强度贡献特征，本研究以黄河源区河南县地区未禁牧、1 a禁牧、4 a禁牧、10 a禁牧4种工况下的高寒草地植物垂穗披碱草为研究对象，在野外调查、取样及室内单根拉伸试验和根-土复合体直剪试验的基础上，探讨了垂穗披碱草在不同禁牧年限下，单根抗拉力和根-土复合体抗剪强度指标变化特征及其影响因素。结果表明：1～4 a短期禁牧增加了垂穗披碱草生长量指标，而10 a长期禁牧其生长量指标则呈降低的变化特征。随着禁牧年限增加，垂穗披碱草单根抗拉力呈先增大后降低的变化规律，1和4 a禁牧单根抗拉力较未禁牧增幅分别为15.9%、14.8%；垂穗披碱草单根抗拉强度、根-土复合体黏聚力均呈降低趋势，其中10 a禁牧垂穗披碱草单根抗拉强度、根-土复合体黏聚力相对于未禁牧降低幅度最大，分别为57.3%、63.5%。进一步研究表明，根-土复合体黏聚力c值与根径、土体密度之间呈显著正相关关系，与含水率之间则呈显著负相关关系，且黏聚力c值随含根量的增加呈先增大后减小的变化规律。研究结果可为高寒地区开展草地退化、水土流失等灾害的有效防治提供理论支撑和实际指导。
关键词： 黄河源区 不同禁牧年限 垂穗披碱草 单根抗拉强度 根-土复合体 抗剪强度
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