科研产出
油菜抗除草剂新种质PN19的交互抗性鉴定及其抗性基因的表达研究
《中国油料作物学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：鉴定抗除草剂油菜种质对不同种类除草剂的交互抗性，获得可安全交替使用的其他类型除草剂，可延长抗性品种使用时间。本研究以油菜抗SU类除草剂新种质PN19及转抗性基因的拟南芥和烟草为材料，在3-5叶期喷施不同浓度梯度的五大类ALS抑制类除草剂（SU、IMI、TP、PB和SCT类），通过抗性鉴定以确定PN19对各类除草剂的交互抗性。结果表明：SU和SCT类交互抗性最强，IMI和TP类其次，PB类最低。转基因植株除草剂抗性评价及烟草ALS酶体外活性分析表明，五类除草剂交互抗性功能源于靶标ALS酶对各除草剂敏感性下降。且五类除草剂处理后PN19抗性基因较野生型表达上调。本研究为田间ALS类除草剂混合使用进行杂草防控提供了可能性。
关键词： 油菜 ALS抑制类除草剂 交互抗性 基因表达 体外酶活
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水稻分蘖期干物质积累对大气CO2浓度升高和氮素营养的综合响应差异及其生理机制
《中国农业科学 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：【目的】探究不同类型水稻品种物质生产响应大气CO2浓度升高和氮素营养的综合响应差异及其生理机制。【方法】以产量和物质生产对CO2浓度升高响应有明显差异的水稻品种两优培九（LY）和南粳9108（NJ）为材料，在人工气候室进行水培试验。分别设置对照CO2浓度(A-CO2,400μmol·mol-1)和CO2浓度升高(E-CO2,600μmol·mol-1)两个CO2处理，高氮(HN,1.25 mmol·L-1 NH4NO3)和低氮(LN,0.25 mmol·L-1 NH4NO3)两个氮水平。分析CO2浓度升高对不同水稻品种根系形态与生理活性、叶片和根系中细胞分裂素（CTKs）含量、氮素同化酶活性、叶片生理特性、光合参数以及干物质积累的影响差异。【结果】（1）E-CO2显著增加了LY总冠根数、总根长（LN水平除外）、总根表面积和平均直径，提高其根系呼吸速率和维持较高的根系氧化力，而对NJ无显著影响或表现相反；（2）无论氮水平如何，E-CO2显著提高了LY叶片和根系CTKs含量，但显著降低了HN水平下NJ根系中玉米素核苷（ZR）含量；（3）在LN水平下，E-CO2显著提高了LY叶片GOGAT、GDH活性，显著降低了NJ叶片NR活性。在HN水平下，LY氮同化酶活性在E-CO2条件下都表现为提高，NJ仅NR活性提高；（4）在LN水平下，E-CO2使得LY和NJ净光合速率（Pn）分别提高了28.0%和29.4%。在HN水平下，两品种分别提高了41.0%和28.1%。LY光合响应大幅度提高归因于叶片最大羧化效率(Vc,max)、最大光合电子传递效率(Jmax)、核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶（Rubisco）含量、叶绿素含量、叶片氮含量等显著提高；（5）E-CO2显著增加了不同氮水平下LY单株叶面积，对NJ无显著影响；（6）E-CO2显著增加了LY各器官及总生物量，且HN水平增幅明显大于LN水平。E-CO2并未显著影响不同氮水平下NJ的总生物量，显著降低了HN水平下NJ地下部生物量（-16.7%）。【结论】无论在HN还是LN水平下，LY物质生产和生理特征对E-CO2的响应幅度与NJ相比更高。生育前期LY较优的根系形态性状和根系活力、较高的CTKs含量、较强的氮素同化能力、较大的绿叶面积以及光合响应能力是其干物质生产对E-CO2响应幅度较高的重要原因。
关键词： 水稻 CO2浓度升高 根系形态 细胞分裂素 光合作用 干物质生产
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青稞内生细菌RKZ-05对禾谷镰刀菌的拮抗作用及其分子鉴定
《江苏农业科学 》 2023 北大核心
摘要：由禾谷镰刀菌复合种引起的小麦赤霉病和镰刀菌毒素污染严重影响小麦的产量和质量。从山南、日喀则、林芝3个地区的青稞中筛选出对禾谷镰刀菌具有较好拮抗作用的菌株，为赤霉病病害及毒素污染控制提供生物防治菌株资源，同时为高原地区植物内生菌的资源开发提供参考。从青稞样品中分离筛选出对禾谷镰刀菌具有较好生防效果的菌株RKZ-05,经过形态学鉴定、生理生化特征分析和分子生物学鉴定分析，明确其为贝莱斯芽孢杆菌（Bacillus velezensis）。利用平板对峙法分析其抑菌谱范围，随后对RKZ-05无菌发酵液的抑菌控毒效果进行分析，发现其能显著抑制禾谷镰刀菌菌丝生长和DON毒素合成。通过对拮抗物质合成相关基因的扩增，确定该菌具有生防相关的3个合成基因——杆菌霉素D合成相关基因bamC、丰原素合成相关基因fenB以及杆菌溶素合成相关基因bacAB,预测该菌株可以合成杆菌霉素D、丰原素及芽孢杆菌溶素3种拮抗物质。菌株RKZ-05除了对禾谷镰刀菌具有较好的拮抗性，还对其他多种病原真菌具有明显抑制作用，说明该菌株具有广谱的拮抗能力。
关键词： 禾谷镰刀菌 青稞 内生细菌RKZ-05 拮抗作用 分子鉴定 生防效果
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外源ALA缓解ABA抑制草莓根系伸长生长的机理研究
《园艺学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：以栽培草莓‘红颜’（Fragaria×ananassa Duch.‘Benihoppe’）为材料，探讨5–氨基乙酰丙酸（ALA）与脱落酸（ABA）以及生长素（IAA）之间的关系，以期为ALA在草莓生产上应用提供理论依据。结果显示，外源ABA处理抑制草莓根系伸长生长，而ALA缓解ABA的抑制效应。ABA处理降低草莓根尖内源生长素含量，ALA则促进内源ABA含量提高。ABA和（或）ALA处理对草莓根尖ABA生物合成关键基因NCED1、NECD2，以及ABA氧化代谢基因CYP707A的表达没有显著影响。但ABA处理诱导其受体基因PYL4和PYL8以及ABA信号通路关键蛋白激酶基因SnRK2.1、SnRK2.2、SnRK2.3、SnRK2.4、SnRK2.5和SnRK2.6表达上调，而ALA却没此效应，说明ALA-ABA调控草莓根系伸长生长效应不涉及ABA信号途径。另一方面，ABA和（或）ALA处理对IAA合成基因YUC1表达没有影响；ABA处理下调YUC2和YUC3以及IAA内向运输基因AUX1表达，但是这种效应不能被ALA逆转。值得关注的是，IAA外向运输蛋白编码基因PIN1在ABA处理后表达下调，而ALA可以逆转ABA效应，暗示该基因可能参与ALA-ABA调控草莓根系生长。利用携带绿色荧光蛋白（GFP）基因的转基因拟南芥植株研究发现，ABA抑制AtPIN1-GFP表达，而ALA逆转ABA的抑制效应。生物信息分析表明，栽培草莓PIN1氨基酸序列与其他蔷薇科植物的同源性较高，蛋白质两端存在多个跨膜区域。将带有GFP的FaPIN1转入本氏烟草，其荧光信号分布于细胞质膜。克隆FaPIN1全长，构建到雌二醇诱导表达载体上并转入拟南芥。这种超表达FaPIN1植株根系生长对ABA处理的敏感性下降，ALA缓解效应也下降。以上结果说明，ALA缓解ABA抑制草莓根系生长的关键点在于IAA极性运输蛋白基因PIN1的表达，即ALA通过促进IAA极性运输来缓解ABA抑制草莓根系生长。
关键词： 草莓 根系 生长 5–氨基乙酰丙酸 脱落酸 生长素
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羊肚菌白霉病病原鉴定及生物学特性研究
《浙江农业科学 》 2023
摘要：本研究从羊肚菌白霉病子实体中分离纯化病原菌,通过形态学观察病原菌的菌落形态特征,采用ITS鉴定病原菌,并测定不同培养基、碳源、氮源、温度、pH对病原菌生长的影响.结果表明:从羊肚菌染病子实体分离得到的病原菌菌落形态、 显微特征与长孢卵单隔孢霉Diplo?spora longispora基本一致,ITS序列与长孢卵单隔孢霉相似度为99.44%,经鉴定分离得到的病原菌可能为长孢卵单隔孢霉;生物学特性研究表明,其最适培养基为MYG培养基,25℃为菌丝最适生长温度,对pH适应范围较广,最适碳源、 氮源分别为乳糖及酵母浸粉.以上结果为进一步研究该病害的发病规律及田间防治奠定理论基础.
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黄淮麦区部分强筋小麦品种的遗传差异分析
《麦类作物学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：为明确黄淮麦区现有强筋小麦品种遗传组成,本研究利用SDS-PAGE、KASP技术和35K SNP芯片技术对黄淮麦区具代表性的27个强筋小麦品种进行了高分子量谷蛋白鉴定、品质相关基因检测及遗传多样性分析.HMW-GS鉴定结果显示,供试品种在Glu-A1、Glu-B1和Glu-D1位点优质亚基分布频率分别为85.2%、74.1%和81.5%.从位点间亚基组合看,含有三个、两个及两个以下优质亚基的品种数为14个、10个和3个,分别占比51.9%、37.0%和11.1%.1BL/1RS、PPO活性和黄色素含量基因鉴定结果显示,优势单倍型非1BL/1RS、Ppo-A1b(低PPO活性)、Ppo-D1a(低PPO活性)、Psy-A1b(低黄色素)和Psy-B1b(低黄色素)分布频率分别为66.7%、66.7%、29.6%、48.1%和51.9%.同时含两个低PPO活性单倍型(Ppo-A1b/Ppo-D1a)的品种有7个,占比25.9%;同时含两个低黄色素单倍型(Psy-A1b/Psy-B1b)的品种有9个,占比33.3%.籽粒硬度基因鉴定显示,供试品种基因型较为单一,除西农529(Pina-D1b/Pinb-D1b)外,其余品种基因型均一致(Pina-D1a/Pinb-D1b).从多基因聚合结果看,供试品种中未检测到聚合了以上所有优势单倍型的品种,表明现有的强筋小麦品种在遗传上仍有较大改良潜力.遗传多样性分析结果表明,供试强筋小麦品种遗传背景较为狭隘,品种间遗传距离为0.028~0.495,平均仅为0.397;供试品种分为三大类,分别有11个、7个和9个品种,聚类结果基本符合地域来源和亲缘关系特征.
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不同类型桃品种花药出粉量比较与人工辅助授粉研究
《果农之友 》 2023
摘要：比较了不同类型桃品种花粉产量的差异,并对无花粉桃品种阳山 2 号进行了人工辅助授粉试验.结果表明,霞晖 6 号、金童 6 号、双喜红、红蟠桃出花粉量高,可作为生产上用于花粉采集的品种.通过比较自然授粉、传统人工点授、电动授粉器及液体喷雾授粉方式下的用工量、坐果率差异,发现液体授粉未达到预期效果;采用粗花粉或纯花粉与滑石粉进行一定比例混合,并用电动授粉器进行人工授粉,可以保证较高的坐果率,用工量也较传统授粉少.推荐采用粗花粉∶滑石粉以 1∶1 质量比混合、纯花粉∶滑石粉以 1∶5 质量比混合两种方式进行授粉.
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生物降解农用地膜发展现状及其环境影响和经济效益的综述
《江苏农业科学 》 2023 北大核心
摘要：生物降解农用地膜通过微生物直接降解而减少塑料废弃物,是替代传统塑料农用地膜的合理材料.如何从环境影响和经济效益双重因素考虑,提高生物降解农用地膜的应用性能和推广力度是亟待解决的问题.本文在介绍生物降解农用地膜分类的基础上,根据国际上近几年生物降解农用地膜的发展现状及趋势,系统介绍了生物降解农用地膜的各个种类,包括活体植物覆盖农用地膜、农业废弃物地膜、糖基及其衍生物农用地膜、多肽类农用地膜、纸基农用地膜、液态农用地膜,总结了不同材料生物降解农用地膜在环境影响、降解性能、经济效益等方面的差异性.生物降解农用地膜的降解性能与其材料的关联性较强,多数生物降解农用地膜的增产效果明显,但相较于塑料地膜没有成本优势.最后阐述了生物降解农用地膜所面临的挑战,并展望其未来的发展趋势,生物降解农用地膜的发展需要从科研、企业、用户、政策等多方面推进,作为传统塑料地膜的替代品,其研发与应用影响深远,对环境保护及经济发展有着不可小觑的作用.
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45份辣椒种质发芽期和苗期的耐冷性评价
《辣椒杂志 》 2023
摘要：冷害是我国冬春季辣椒生产中主要的逆境因子,选用耐冷品种可有效抵御冷害.以45份辣椒地方品种和高代自交系为试验材料,分析低温胁迫下的种子发芽及苗期生长情况,筛选发芽期和苗期表现耐冷的种质材料.结果表明,45 份辣椒种质的种子在 15℃低温胁迫下,V06C0299、V06C0445、V06C01581、2019P162 等 25 份种质的相对发芽率超过 93.33%,V06C0299、V06C0445、V06C1581、GW464 等 13 份种质的相对发芽势超过 91.11%.选用 10 份种质进行苗期 4℃低温胁迫处理,V06C01581 的冷害指数最低为0.32,表现出较强的耐冷性.相关分析表明,相对发芽率、相对发芽势与冷害指数呈负相关,相关系数分别为-0.280、-0.327(P<0.05).利用隶属函数法综合评价表明,V06C0299平均隶属函数值最大为0.89,表现为较强的耐冷能力.研究结果可为辣椒耐冷基因挖掘和耐冷品种选育提供基础.
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Bt Cry毒素抗虫模拟物靶向创新设计
《生物工程学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：Bt Cry毒素是当前研究最深入、应用最广的生物抗虫蛋白，对农业害虫的绿色防治发挥了重大作用。然而，随着其制剂和转基因抗虫作物的广泛应用，由此驱动诱发的靶标害虫抗药性及潜在生态安全风险等问题日益凸显。探寻具备模拟Bt Cry毒素杀虫功能的新型抗虫蛋白材料，不仅可为农作物持续健康生产保驾护航，也能在一定程度上缓解靶标害虫对Bt Cry毒素的抗药性压力。近年来，笔者团队以抗体“免疫网络学说（immune network theory）”中Ab2β类型抗独特型抗体（anti-idiotype antibody, Anti-Id）具备模拟抗原结构和功能的特性为理论依据，借助噬菌体展示抗体库及特异性抗体高通量筛选与鉴定技术，设计Bt Cry毒素抗体为包被靶点抗原，从噬菌体抗体库中靶向筛选到了一系列具备模拟Bt Cry毒素抗虫功能的Ab2β类型抗独特型抗体（即Bt Cry毒素抗虫模拟物），其中活性最强的Bt Cry毒素抗虫模拟物对靶标害虫的致死率接近相应原Bt Cry毒素的80%，初步实现了Bt Cry毒素抗虫模拟物的靶向设计。本文从理论依据、技术条件、研究现状等方面进行系统概述，并就相关技术发展趋势以及如何推进现有成果落地应用等展开深入探讨，旨在为绿色抗虫材料创新研发提供全新思路和实例参考。
关键词： Bt Cry毒素 抗独特型抗体 噬菌体展示抗体 抗虫蛋白 生物防治
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