科研产出
玉米矮秆突变体20F421的表型鉴定及遗传分析
《中国农业科技导报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：矮秆资源是农作物矮化育种的物质基础，发掘矮秆基因资源对培育矮秆新品种具有重要作用。为了明确252CF裂变快中子辐射诱变玉米自交系KWS49筛选得到的矮秆突变体20F421的遗传特性和矮化机理，以20F421为材料分别与玉米自交系PH6WC、B73、Mo17及KWS49杂交构建F1和F2分离群体，分析矮秆性状的遗传模式，并以（20F421/B73）F2为定位群体，采用混池转录组测序（bulked segregant RNA-seq,BSR-seq）方法初步定位突变基因。结果表明，与KWS49相比，20F421的植株高度为95.2 cm，降低47.89%；穗位高度为23.9 cm，降低64.54%；茎秆节间长度显著缩短、叶片较直立密生，自交结实良好。遗传分析表明，F2分离群体野生型（高秆）与突变型（矮秆）植株性状分离比例符合3∶1，表明该突变体受单个核隐性基因控制；BSR-seq结果将突变基因定位在1号染色体177～255 Mb之间。通过与B73参考基因组进行比对发现，该区间内含有矮秆基因Br2，将20F421与br2突变体杂交进行等位性检测，F1和F2的株高均没有发生性状分离，表现为突变体20F421和br2表型，推测20F421的矮秆突变基因为矮秆基因Br2的等位突变。研究结果为进一步精细定位、克隆突变基因奠定基础，也为解析玉米矮化机理和培育矮秆玉米新品种提供重要基因资源和理论支撑。
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基于病菌孢子捕捉和real-time PCR技术的田间空气中小麦白粉病菌孢子动态监测及病情估计模型研究
《植物保护 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：利用Burkard定容式孢子捕捉器结合real-time PCR定量技术,分别对种植高抗、中感和高感白粉病小麦品种的田间空气中白粉病菌分生孢子浓度进行监测,结果表明,real-time PCR定量与传统的显微观察计数两种方法测得的孢子浓度呈显著正相关(P≤0.01),且两种病菌孢子计数方法在同一抗性品种上监测到的孢子浓度动态相近.此外,两种方法测得的孢子浓度与各气象因子的相关性分析结果一致,空气中的白粉病菌孢子浓度主要与空气相对湿度显著正相关.在此基础上,利用两种方法测定的田间空气中白粉病菌孢子浓度分别建立了基于累积孢子浓度的田间病情估计模型.分析发现,基于两种孢子浓度测定方法建立的病情估计模型间无显著性差异,表明re-al-time PCR定量技术测定的孢子浓度在构建白粉病病情估计模型上具有一定可行性.该结果为real-time PCR定量技术与病菌孢子捕捉技术相结合用于小麦白粉病的监测和预测提供理论依据.
关键词： 小麦白粉病 病菌孢子捕捉 实时荧光定量PCR 病原菌监测 病情估计模型
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西北条锈菌源区冬小麦育种抗条锈病基因的利用现状与策略
《中国农业科学 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：【目的】了解中国小麦条锈病西北重要越夏菌源区甘肃陇东和陇南近20年育成小麦品种（系）中抗条锈病基因的利用情况，为陇南小麦条锈病遗传多样性控制，持久抗病品种的培育和可持续绿色健康生态农业奠定基础。【方法】于2019—2020年和2020—2021年种植季对117份冬小麦品种（系）甘肃清水县和四川郫都区进行成株期抗条锈病鉴定，2021年分别用条锈菌CYR33和CYR34对117份品种（系）进行苗期抗条锈病鉴定，并利用分子标记对15个抗条锈病基因进行检测。【结果】田间成株期对条锈菌主要流行致病性混合小种抗病的品种（系）占29.1%，其中，25.6%为陇南区域品种（系），3.4%为陇东区域品种（系），另有25.6%陇南区域感病品种（系）表现慢病性（严重度＜20%）。有70.1%品种（系）苗期对CYR33表现抗病，其中，57.3%为陇南区域品种（系），12.8%为陇东区域品种（系）；仅6.0%品种（系）苗期对CYR34具有抗病性，为陇南区域的兰天131等7个品种（系）。苗期和成株期抗病品种（系）以2010年后育成的兰天、中梁、天选、兰航选系列品种为主。分子标记检测结合系谱分析，发现抗条锈病基因Yr9、Yr10、Yr17、Yr18、Yr26、Yr28、Yr29、Yr30、Yr41、Yr46、YrZH22和YrZH84在所有检测品种（系）中的频率分别为49.6%、1.7%、12.8%、7.7%、12.8%、20.5%、10.3%、34.2%、2.6%、16.2%、15.4%和27.4%，且多以基因聚合体形式存在于品种（系）中，62.4%品种（系）中聚合了2—5个抗条锈病基因，YrZH84、YrZH22和Yr17中的一个或多个基因与其他抗条锈病基因聚合后，品种（系）的条锈病抗性明显高于其他基因组合。此外，在陇南菌源区，以种植小麦为主的山旱地区域（条锈菌越夏区）所推广的品种（系）中，含有Yr10、Yr17、Yr18、Yr28、Yr29、Yr30、Yr41和Yr46的频率较高，越冬区（川水地）推广品种（系）中主要有Yr26、Yr30、YrZH22和YrZH84，越夏区和越冬区品种（系）的抗性遗传背景差异明显，且越夏区品种（系）含有的抗病基因类型多样性高于越冬区。【结论】在越夏菌源区甘肃陇南、陇东的品种（系）中，抗条锈病基因分布频率、抗病基因类型及数量均有明显提高，避免了品种抗病遗传背景单一化问题，实现了品种（系）中的抗病基因较为复杂多样，部分品种的抗病性保持时间长，表明陇南地区利用小麦品种遗传多样性控制条锈病策略的实施已初显成效。
关键词： 普通小麦 条锈菌 西北越夏菌源区 基因聚合 持久抗性 分子标记
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高温发酵处理对苹果品质和风味变化的影响
《食品研究与开发 》 2024 北大核心
摘要：以新鲜苹果为原料，在高温（50～90℃）和相对湿度（50%～90%）条件下，探究苹果发酵过程中品质和风味的变化规律。研究结果显示，与新鲜苹果相比，苹果在外观、色泽、质地和口感上均发生显著变化。发酵过程中总色差（ΔE）显著增加，从29.07±1.04增至50.11±0.93，表明苹果色泽变为深褐色。蔗糖、果糖和葡萄糖含量分别降到（6.64±0.78）、（77.04±0.58）mg/g DM和（24.75±0.73）mg/g DM，还原糖含量则增加到（409.36±0.64）mg/g DM。在酶活性方面，多酚氧化酶（polyphenol oxidase,PPO）酶活性在发酵初期达到峰值后开始降低，超氧化物歧化酶（superoxide dismutase,SOD）酶活性和苯丙氨酸解氨酶（phenylalanine ammonia-lyase,PAL）酶活性在发酵中期达到峰值后有所下降，而过氧化物酶（peroxidase,POD）酶活性在整个发酵过程中保持稳定。黑苹果的总酚含量较新鲜苹果提高1.45倍，5-羟甲基糠醛含量在发酵后期显著增加到（16.21±0.36）mg/g DM，抗氧化活性显著提高，但总黄酮含量有所减少。挥发性风味物质分析显示，高温发酵降低醇类和酯类化合物的含量，促进醛类化合物的形成，这些醛类化合物作为美拉德反应的主要产物，对黑苹果的整体风味有重要贡献。
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10个鲜食葡萄品种在甘肃兰州的品质表现及抗寒性
《经济林研究 》 2024 北大核心
摘要：[目的]筛选适宜甘肃兰州及同类型气候区发展的品质优良、抗寒性好的葡萄新品种.[方法]以 10个引进的鲜食葡萄品种'春光''贵妃玫瑰''巨玫瑰''蜜光''晚黑宝''无核翠宝''浪漫红颜''阳光玫瑰''晶红宝'和'SP9715'为研究对象,分析评价盛果期葡萄的单粒质量、单穗质量、香味、可溶性固形物含量、可溶性糖含量、可滴定酸含量、糖酸比、维生素C含量等主要品质指标,测定低温胁迫后各品种1 年生休眠枝的相对电导率、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量、脯氨酸含量、丙二醛含量,将 10 个品种枝条在不同低温处理下的相对电导率运用Logistic方程进行拟合,得出各品种的半致死温度.采用主成分分析法对不同品种的果实品质和枝条抗寒力进行综合评价.[结果]随着温度的降低,10 个鲜食葡萄品种枝条的相对电导率逐渐升高,可溶性蛋白含量逐渐上升,脯氨酸含量逐渐升高,可溶性糖含量的变化不尽相同,丙二醛含量总体呈现逐渐上升的趋势.在10个品种中:'阳光玫瑰'的半致死温度最低,为-22.38℃;其次为'浪漫红颜'和'春光',半致死温度分别为-21.96、-20.75℃;'晚黑宝'的半致死温度最高,为-18.94℃.[结论]在甘肃兰州地区,根据果实品质和抗寒性的综合评价结果由优到劣排序,10个品种依次为'蜜光''阳光玫瑰''春光''巨玫瑰''SP9715''贵妃玫瑰''晶红宝''无核翠宝''晚黑宝''浪漫红颜'.
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甘蓝型油菜光叶性状的遗传分析及基因定位
《中国农业科学 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：[目的]表皮蜡质是覆盖植物叶片和茎秆等部位的疏水层,在植物抵御逆境方面发挥着重要作用,同时会影响光合作用和生长发育;甘蓝型油菜作为世界上主要的油料作物之一,研究表皮蜡质突变体的遗传机制,为实现油菜高产稳产提供参考.[方法]对油菜光叶突变体M8 和普通蜡质叶中双 11(ZS11)和C20 的叶片表征进行记载,使用便携式植物光合作用测量系统测定叶片光合速率;利用M8和ZS11、C20分别杂交获得2个F1、自交构建2个F2 分离群体,用于分析油菜光叶性状的遗传规律;选取M8 和ZS11 杂交的F2 群体中光叶和蜡质叶表型单株分别进行混池,通过集团分离分析法结合靶向测序技术进行基因克隆,结合比较基因组和转录组数据进行候选基因预测,并通过RT-PCR验证候选基因.[结果]甘蓝型油菜光叶表型叶片气孔导度更大、光合效率更高;遗传分析表明M8 光叶性状受 1 对基因控制,光叶相对蜡质叶为隐性.图位克隆将光叶控制基因定位至A08染色体0.134-0.699 Mb物理区间内.进一步分析发现,相比于ZS11,光叶突变体M8中A08染色体 0.22-0.58 Mb区间存在大片段缺失,ZS11 在该区段中的BnaA08G0006900ZS(BnaA08.SAGL1)可能为光叶的候选基因,该基因编码一个Kelch-F-box蛋白,在ZS11叶片中表达量高而M8中未检测到,该基因缺失可能导致了M8光叶表型.[结论]甘蓝型油菜光叶新突变体M8 相比野生型蜡质叶片光合速率更高,该光叶表型受 1 对隐性基因控制;图位克隆鉴定到光叶性状调控基因为BnaA08.SAGL1,基因缺失产生了光叶表型.
关键词： 甘蓝型油菜 光叶 蜡质 图位克隆 BnaA08.SAGL1
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紫外可见分光光度法测定土壤中有效磷的含量及其在淫羊藿实验田施肥过程中的应用
《理化检验(化学分册) 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：提出了紫外可见分光光度法测定土壤中有效磷含量的方法。取经过风干研磨并且过1 mm筛的土壤样品2.5 g，置于100 mL具塞离心管中，加入50.0 mL碳酸氢钠提取剂，于（25±1）℃超声10 min，于（25±1）℃以转速8 000 r·min-1离心5 min。取10 mL上清液用水定容至50 mL，加入5.0 mL钼锑抗显色剂，置于恒温振荡器中振荡1 min，再加入10 mL水，振荡1 min，于25℃静置30 min后，用1 cm光径比色皿在波长880 nm处，以磷标准溶液系列的零点为参比进行比色测定。结果表明：磷的质量浓度在1.0 mg·L-1以内与对应的吸光度呈线性关系，检出限（2.528s）为0.107 mg·kg-1；方法用于分析4个浓度水平的土壤有效态成分分析标准物质，测定值均在认定值的不确定度范围内，并且测定值的相对标准偏差（n=6）均小于5.0%；方法用于淫羊藿实验田施肥前后土壤样品的分析，测定结果与NY/T 1121.7—2014的基本一致。
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基于DEM-MBD耦合的滚勺式精量穴播器成穴器运动参数优化
《中国农业大学学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：针对滚勺式精量穴播器固定成穴器成穴轨迹呈余摆线，余摆线过大造成撕膜和挑膜的问题，同时为降低株距的差异性，基于离散元法和多体动力学耦合方法对穴播器成穴器运动过程进行仿真分析。以牵引速度、牵引角度和穴播器质量为影响因素，以余摆线宽度、株距和播种深度为响应值，通过预试验和单因素试验确定各因素对响应值的影响规律，基于前期仿真试验结果开展多因素仿真试验获得最优参数组合，并通过田间试验验证最优结果的可靠性。结果表明：滚勺式精量穴播器成穴器运动的最优参数组合为，牵引速度523.43 mm/s、牵引角度21.9°、穴播器质量18.2 kg，此时株距为196.84 mm，余摆线宽度13.98 mm。以最优参数组合进行验证试验，株距为193.86 mm，相对误差1.51%；余摆线宽度13.28 mm，其相对误差4.39%。
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糜子种质资源淀粉含量与Waxy基因等位变异分析
《植物遗传资源学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：本研究测定了100份糜子种质资源的直链淀粉和支链淀粉含量,采用分子标记对胚乳直链淀粉合成调控基因Waxy进行基因分型,并选取不同直链淀粉含量代表种质资源进行基因测序和差异位点分析.结果表明,100份糜子种质资源直链淀粉含量变化幅度为0~22.78%,平均6.07%,直链淀粉含量低于3.7%的糯性材料占36%,完全糯性材料占24%;支链淀粉含量变化幅度为4.55%~56.73%,平均15.30%.分子标记M5/R11扩增产物能有效区分S0、S-15和S0S-15基因型;标记int5Lf/R3和M12/R12的PCR产物利用内切酶ACC I和Eco N I剪切,可鉴别出LC、LY、LF基因型.100份糜子种质共发现9种基因型,其中S0/Lc数量最多,占33%,S-15/LF占25%,杂合型S0S-15/LF、S0S-15/LC、S0S-15/LYLF各占2%.通过Waxy基因序列比对,在地方品种甘谷黑蝉背、黑糜子、庆阳饿死牛,育成品种晋黍9号、赤糜2号等种质资源中发现了大量新的SNPs位点,可用于基因功能和糜子育种材料创制研究.本研究结果为糜子分子育种工作及品质改良提供了理论依据.
关键词： 糜子 直链淀粉含量 WAXY基因 基因分型 等位变异
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玉米碳水化合物分配缺陷突变体ygl3的光合特性及遗传分析
《玉米科学 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：以快中子辐射诱变玉米自交系PH6WC筛选得到的碳水化合物分配缺陷突变体ygl3为材料，通过叶片内叶绿素含量和碳水化合物含量的测定、叶绿体结构显微观察、光合特性和遗传特性等进行分析。结果表明，与野生型相比，突变体叶绿体数目变少，形态松散，维管束鞘叶绿体积累了大量的淀粉，淀粉颗粒排列不规则且体积增大，导致了叶绿体的膨胀和膜结构的破坏；叶片中淀粉、葡萄糖、果糖的含量都显著高于野生型，表现出玉米碳水化合物分配缺陷的典型表型特征；突变体的叶绿素a、叶绿素b及总叶绿素含量都显著低于野生型；净光合速率（Photo）、气孔导度（Cond）、蒸腾速率（Trmmol）均极显著低于野生型，胞间二氧化碳浓度（Ci）高于野生型。遗传分析表明，（ygl3×Mo17）F2分离群体突变型（黄化）与野生型（绿色）植株性状分离符合1∶3分离比例，表明该突变体受单个核隐性基因控制。
关键词： 玉米 碳水化合物 突变体ygl3 光合特性 遗传分析
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