科研产出
新疆冬小麦籽粒品质性状遗传差异与关联分析
《作物学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：小麦籽粒品质与面粉加工的食品品质密切相关,是小麦早期品质选择的重要依据.本研究以产自新疆的134个冬小麦地方品种和54个育成品种为材料,对连续2年种植收获于新疆乌鲁木齐市、新疆伊宁市共计4个试验点的小麦籽粒进行品质检测与全基因组关联分析.结果表明,7个小麦籽粒品质性状的广义遗传力在62.14%~85.35%之间,由大到小排序依次为:硬度(85.35%)>湿面筋含量(78.44%)>出粉率(73.13%)>容重(72.50%)>沉降值(66.70%)>籽粒蛋白质含量(65.24%)>淀粉含量(62.14%).在4个不同环境下,7个小麦籽粒品质性状表现为蛋白质含量、湿面筋含量、沉降值的变异相对较大,籽粒硬度的变异居中,淀粉含量、出粉率、容重的变异较小,多数籽粒品质性状间呈极显著相关性.设定阈值P<0.01,经关联分析,7个性状共检测到6605个显著性SNP标记,可解释6.021%~31.467%的变异.4个环境下检测到2个以上性状共有的多性状位点12个,可以解释6.233%~17.708%的表型变异.分别是蛋白质含量/沉降值、蛋白质含量/容重共有位点各1个,分别位于6A、2B上;蛋白质含量/湿面筋含量共有位点5个,分别位于3A、1B、6B、7B和7D上;沉降值/容重/籽粒硬度3个性状共有位点1个,位于5B上;蛋白质含量/沉降值/湿面筋含量3个性状共有位点3个,位于7A、3B和2D上,蛋白质含量/沉降值/湿面筋含量/容重4个性状共有位点1个,染色体位置未知.筛选出11个多性状、多环境品质相关基因,其中TraesCS6B01G347500编码一种储运蛋白,TraesCS1B01G395400编码碳水化合物转运蛋白/糖转运蛋白,TraesCS2D01G246500基因编码具有耐冷、耐盐、节水相关的蛋白ESKIMO1,可作为候选基因进行等位变异分析和标记开发,为小麦标记辅助选择育种提供分子工具.
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新入侵害虫葡萄花翅小卷蛾的生物学特性
《生物安全学报(中英文) 》 2024 CSCD
摘要：[目的]掌握新入侵我国的进境植物检疫性害虫葡萄花翅小卷蛾在吐鲁番市的生物学特性及种群周年发生规律,为其综合防治提供理论依据.[方法]在田间以性引诱剂定点监测、野外网室笼罩饲养以及室内人工饲养相结合的方法,观察葡萄花翅小卷蛾生活习性及其种群发生规律.[结果]该虫在我国新疆吐鲁番市1 a发生5代,以蛹在葡萄藤皮下越冬.越冬蛹翌年3月底-4月初(葡萄开墩)开始羽化,4月上旬为羽化高峰期(清明节前后),中旬为羽化末期.越冬代成虫将卵产于花芽上,4月中旬第1代幼虫开始孵化;第1代成虫于5月中旬开始羽化,5月下旬羽化结束;第2代成虫于6月下旬开始出现,7月上旬为羽化高峰期;第3代成虫于7月底开始羽化,8月上旬为羽化高峰期;第4代成虫于8月底开始羽化,9月上旬为羽化高峰期;越冬代幼虫10月上旬开始化蛹越冬,大部分幼虫更趋向于在老树的藤皮下化蛹.成虫的飞行、取食、交配、产卵等行为多发生在黄昏.越冬代成虫将卵产于葡萄花序萼片以及花蕾上;第1~3代成虫将卵产于葡萄果实表面,第4代成虫将卵产于葡萄二次开的花絮上,卵单产,单雌产卵量为20~40粒左右.第1代幼虫取食葡萄花絮,第2~4代幼虫危害葡萄果实,并有自相残杀的习性,糖醋液(红糖∶醋∶酒∶水=6∶3∶1∶10)对成虫有一定的诱杀效果.[结论]该虫在吐鲁番1 a发生5代,各世代划分明显,越冬代发生数量最大,无世代重叠现象,随温度升高各世代和虫态的发育历期缩短,幼虫在葡萄整个生长季节均造成危害,第3、4代幼虫危害成熟果实,引起果实大量腐烂并造成严重经济损失.
关键词： 世界性害虫 葡萄花翅小卷蛾 生活史 习性 发生规律
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番茄β-BAM基因家族全基因组鉴定及其盐胁迫和外源植物生长调节剂下的表达分析
《农业生物技术学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：淀粉酶（β-amylase, BAM）广泛参与植物体内各种生物学过程的调控，并响应激素与非生物胁迫等多种外界刺激。本研究通过生物信息分析，在番茄（Solanum lycopersicum）中鉴定出8个SlBAM成员，并进行了理化性质、基因结构、系统进化、共线性等分析；使用qPCR对SlBAM基因在盐胁迫和果实发育下的表达模式进行分析。结果表明，SlBAM均具有典型的Glyco＿hydro＿14结构域，多数SlBAM呈酸性，且都为亲水蛋白。系统发育分析显示，SlBAM可分为6个类群，相同类群具有相似的基因结构及基序分布。顺式作用元件组成表明，大部分SlBAM的表达可能与植物激素、非生物胁迫和光反应等相关。共线性分析结果显示，番茄与拟南芥BAM基因家族有一定的同源性，与马铃薯（Solanum tuberosum）亲缘关系更近。qRT-PCR分析发现，SlBAM基因主要在叶中表达，在根和茎中表达量较低。在盐胁迫下，SlBAM2、SlBAM4和SlBAM6表达上调（P＜0.05）,SlBAM1和SlBAM3表达下调（P＜0.05）。当外源激素2, 4-油菜素内酯（2, 4-epibrassinolide, EBS）浓度为0.1 mol/L时，绿熟期番茄的所有SlBAM基因都显著上调（P＜0.05）。在α-萘乙酸（1-naphthaleneacetic acid, NAA）影响下，除SlBAM6外的所有SlBAM基因都表达上调，只有SlBAM6表达下调。本研究为进一步揭示番茄BAM基因家族在响应非生物胁迫及其在果实发育中的功能提供了参考依据。
关键词： 番茄 β-淀粉酶（BAM） 生物信息学 盐胁迫 外源激素
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石榴果实表面真菌的分离鉴定及致病性测定
《新疆农业科学 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：【目的】研究新疆喀什石榴果实表面真菌的种类，并测试其对石榴果实的致病能力。【方法】分离纯化石榴果实表面真菌，通过形态学和分子生物学对真菌进行鉴定分类，并通过刺伤接种试验测定真菌对石榴果实的致病性，为新疆石榴果实真菌病害的预防与治理提供数据参考。【结果】分离鉴定了7株不同的石榴表面真菌，其中4株可明显致石榴果实腐烂：琉球曲霉（Aspergillus luchuensis）和意大利青霉（Penicillium italicum）对石榴果皮和籽粒均表现出较高的侵染能力，水葫芦链格孢（Alternaria eichhorniae）仅对籽粒果肉具有较高侵染能力，阿氏青霉（Penicillium adametzioide）对石榴果皮和籽粒侵染能力较弱。红色篮状菌（Talaromyes rubrifaciens）、南极枝孢菌（Cladosporium antarcticum）和煤油霉菌（Amorphotheca resinae）未表现出对果皮和籽粒明显的致病能力。【结论】新疆南疆生态条件下石榴果实主要致病菌较其他适生地存在一定区别。
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种植模式与灌溉定额对机采长绒棉冠层不同层次光截获与产量形成的影响
《生态学杂志 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：优化机采长绒棉株行距配置与灌溉定额,是构建棉花合理个体与群体结构,提高产量和机采脱叶效率,实现农机农艺融合的重要途径.本研究采用裂区试验设计,在相同种植密度条件下,设置了一膜三行等行距(S3)、一膜四行宽窄行(S4)和一膜六行宽窄行(S6)3种种植模式,副区为3150 m3·hm-2(W1,中度亏缺,田间持水量50%)、4050 m3·hm-2(W2,轻度亏缺,田间持水量75%)和4980 m3·hm-2(W3,充分灌溉,田间持水量100%)3个灌溉定额,研究了不同处理对长绒棉各层次冠层结构、光合有效辐射传输规律和产量形成的影响机制.结果表明:扩大行距和轻度亏缺灌溉可以降低生育后期叶面积指数下降速率,增加下部冠层的光合有效辐射透过率(Tr);在S3W2处理下,冠层上、中、下各层Tr分布均匀,接近2∶2∶1的比例;虽然冠层整体光截获率(In)有降低趋势,但下层光截获率增加,显著提高了生殖器官的分配比例和棉铃质量,促进了产量的提高;此外,平均行距的扩大和灌溉定额的增加显著降低了水分利用效率(WUE);最终,一膜三行等行距种植模式(S3)和轻度亏缺(4050 m3·hm-2)处理有利于促进冠层中下部光合有效辐射光能传输,不仅不会显著降低棉花产量还能够获得相对较高的WUE,该结果对促进长绒棉农机农艺融合,实现产量和机采品质协同提升具有重要意义.
关键词： 长绒棉 种植模式 灌溉定额 光合有效辐射 产量形成 水分利用效率
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棉花-花生轮作下的根系土壤细菌群落结构及功能分析
《中国油料作物学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为了提升棉花和花生产量，开展棉花-花生轮作模式研究，分析轮作模式下土壤根系微生物的群落结构与功能。以棉花连作、花生连作、棉花花生轮作、花生棉花轮作和休耕为研究对象，探明轮作后作物根际土壤微生物群落结构变化，利用16S rRNA基因高通量测序技术分析根系细菌群落结构与功能。结果发现：轮作提高了根系细菌群落的多样性；土壤样本中共获得5 009 952个有效序列，休耕模式下OTU(operational taxonomic units)含量最多。在轮作种植模式中变形菌门、酸杆菌门和放线菌门为优势菌门；其次轮作模式增加了厚壁菌门、拟杆菌门和芽单胞菌门的丰富度。根据功能不同，将菌群共划分为8类，轮作出现较多微生物基因遗传相关的功能类群，整体以代谢相关的类群居多，与人类和植物病原菌的功能蛋白组富集明显。由此得出，棉花，花生轮作能够提高微生物丰富度，增加多样性，改变土壤微生物群落结构，促进作物根系对营养物质的吸收，提高作物产量。
关键词： 棉花-花生 轮作 细菌群落 PICRUSt功能预测
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甜瓜不同生长阶段5种重金属在植株中富集分配的变化及关联分析
《新疆农业科学 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：【目的】研究甜瓜不同生长阶段5种重金属在植株中富集分配的变化及其关联性。【方法】于2020年6月26日至7月25日，每间隔4 d分别采集甜瓜根、茎、叶、果实及对应根际土壤样品，采用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定样品中铜Cu、镉Cd、砷As、铬Cr和镍Ni 5种重金属含量，定量分析植株各部位5种重金属富集系数所占百分比，研究不同生长阶段5种重金属在甜瓜植株中富集分布及其关联性。【结果】6月26日至7月25日，甜瓜植株Cr、Ni、As的富集分配为根>叶>茎>果实；6月26日至7月25日Cu与6月26日至7月16日Cd的富集分配为叶>根>茎>果实；7月16日至7月25日，甜瓜植株Cd富集分配为根>茎>叶>果实；随时间延长，甜瓜果实中Cr、As、Cd富集系数所占比例整体呈先升高后降低的趋势，Ni和Cu富集系数所占比例整体呈降低趋势；当甜瓜果实Cr、As、Cu、Ni富集分配增加时，植株根中该4种重金属的富集分配有降低趋势，叶中Cr、As、Ni的富集分配有升高趋势，Cd和Cu有降低趋势。【结论】5种重金属在甜瓜植株中的分配、富集占比变化、关联部位因重金属种类的不同而有所差异。
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基于无人机高光谱影像的冬小麦叶片氮浓度遥感估测
《干旱区研究 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：叶片氮浓度(LNC)是反应作物光合作用、营养状况和长势的重要指标,为精准高效地估测不同生育期冬小麦叶片氮浓度,以新冬22为研究对象,利用无人机搭载Pika L高光谱相机获取4个关键生育期冬小麦冠层反射率数据.基于波段优化算法和相关性分析筛选LNC敏感光谱指数,结合逐步回归、多元线性回归和偏最小二乘回归建立关键生育期冬小麦叶片氮浓度估测模型,并与单变量估测模型进行比较.结果表明:基于波段优化算法筛选的组合光谱指数与LNC的相关性优于传统植被指数,且达到极显著性相关;在单变量LNC估测模型中,组合光谱指数构建的模型精度优于传统植被指数,其中,扬花期差值光谱指数(DSI(R940、R968))建立的估测模型最好,R2为0.789;多变量估测模型精度均优于单变量估测模型,其中,基于偏最小二乘回归构建的LNC估算模型最好,孕穗期和扬花期拟合效果较优,模型决定系数均为0.923,均方根误差为0.082、0.084.本研究结果可以作为冬小麦LNC估测和长势监测的科学依据.
关键词： 冬小麦 叶片氮浓度 无人机 高光谱 偏最小二乘回归 组合光谱指数
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原驼乳中乳酸菌的分离筛选及特性分析
《新疆农业科学 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：【目的】挖掘和获得原驼乳中的乳酸菌资源。【方法】采集新疆乌鲁木齐县近效南山周边原驼乳样品，采用平板稀释法分离菌株，观察比对16S rRNA基因序列测序和菌株形态学特性，分析菌株分类学地位，并检测菌株溶血性和有害代谢物质等食用安全性。【结果】获得29株乳酸菌，经鉴定其归属于Leuconostoc、Lentilactobacillus两个属的4个种；菌株均可耐受0.5%胆盐，5%NaCl,且具有较好耐高温、牛奶胨化、抗氧化和抑制细菌等特性；所有菌株均无溶血现象，不产生硝基还原酶；除T12外，均利用氨基酸不产生物胺。【结论】从原驼乳中获得的乳酸菌具有良好的发酵特性和食品安全性。
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乌拉尔甘草不同组织可培养内生菌分离筛选及产β-葡萄糖苷酶菌株初筛
《新疆农业科学 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：【目的】研究新疆阿勒泰地区乌拉尔甘草不同组织可培养内生菌的资源状况以及选育高产β-葡萄糖苷酶菌株。【方法】以乌拉尔甘草为材料，运用组织匀浆法与16S rDNA和ITS-rDNA分子生物学方法相结合方式，对其主根、须根、茎、叶中的内生菌进行分离、纯化和鉴定；采用七叶苷培养基和β-葡萄糖苷酶酶活力测定筛选产β-葡萄糖苷酶菌株。【结果】从甘草中分离获得内生菌共48株，其中内生细菌33株，内生真菌15株。在主根和茎部位分离内生细菌数量最多，内生真菌在主根中定殖的数量最多。33株甘草内生细菌隶属于8个属，芽孢杆菌属菌株分离获得最多，且甘草主根部位的内生细菌分离种类最多，在甘草不同组织中多样性表现为主根＞须根=茎=叶。15株甘草内生真菌隶属于7个属，枝孢属是甘草内生真菌的优势属，内生真菌在不同组织中多样性表现为主根＞茎＞叶＞须根。共有12株具有产β-葡萄糖苷酶的能力，其中分离自主根部位的菌株最多，占比41.7%。【结论】甘草主根组织的可培养内生菌的多样性相较其他组织丰富，且主根部位产β-葡萄糖苷酶菌株较多，是选育产酶菌株的优势部位。
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