科研产出
代谢组和转录组分析籼稻福香占干旱胁迫的分子响应
《作物学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：干旱是影响农业生产最重要的原因之一。本研究以优质香稻福香占为材料,对其苗期干旱响应的生理指标、激素代谢物及基因表达调控网络进行分析。干旱处理后,福香占干旱存活率、抗氧化酶活性高于恢复系明恢63、明恢86和干旱敏感的丽江新团黑谷,但电导率较低且过氧化物累积较少。IAA、ICA、ABA、cZ和SA等5种激素的代谢物含量上升, tZ、DHZ、GA1、JA等11种激素的代谢物含量下降。6118个差异表达基因(DGEs)中有2615个上调、3503个下调,涉及了光合作用、能量代谢、转录调控、氧化还原、离子结合等生物学过程和氨基酸、糖、脂肪酸、激素等合成代谢及植物激素信号转导等相关途径。激素代谢组和转录组学分析同时鉴别出植物激素信号转导、玉米素生物合成、类胡萝卜素生物合成和色氨酸代谢4个KEGG代谢通路,并构建了差异表达基因调控网络。转录因子、抗氧化酶基因、渗透调节等相关的28个干旱应答关键基因在福香占干旱处理后的表达量均上调。福香占受干旱胁迫后,激素水平发生了变化;抗逆应答的基因表达量均上调,包括转录因子、抗氧化系统基因、渗透调节及其他耐旱基因;抗氧化酶活性相关生理指标发生改变。研究结果有助于进一步挖掘抗旱基因,服务水稻抗旱育种。
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叶面黏附纳米载药体系CS@HMS-EB的制备及性能研究
《农药学学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：在可持续农业生产中，高效、环保的纳米载药体系是提高农药利用率和减少环境污染的有效途径。本研究以硅酸乙酯为硅源，氨水为催化剂，通过自模板合成法制备中空介孔二氧化硅(hollow mesoporous silica, HMS)，通过共溶剂法负载甲氨基阿维菌素苯甲酸盐(EB)制备纳米载药体系(HMS-EB)，进一步以壳聚糖(CS)为功能基团，经共价修饰到HMS-EB表面，制备具有良好叶面黏附的纳米载药体系CS@HMS-EB。结果表明：CS@HMS-EB呈规则球形，尺寸均匀，粒径约200 nm，载药量为45.3%。CS通过共价作用附着在HMS纳米载体表面，显著提高了EB在玉米叶片表面的润湿、黏附和持留能力。此外，在紫外光照射下，相比EB原药，CS@HMS-EB中EB的降解率下降了40%，且CS@HMS-EB具有良好的缓释性能。室内和田间生物活性评价结果均表明，CS@HMS-EB对草地贪夜蛾幼虫的生物活性优于市售的5%EB ME。该纳米载药体系不含有机溶剂、且具有良好的杀虫活性，在害虫防治中应用前景广阔。
关键词： 中空介孔二氧化硅 甲氨基阿维菌素苯甲酸盐 壳聚糖 叶面黏附 草地贪夜蛾
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基于重测序的南方高蛋白大豆品种福豆234的遗传变异
《福建农业学报 》 2024 CSCD
摘要：【目的】揭示南方高蛋白大豆遗传变异提供理论参考。【方法】通过高通量测序技术对南方高蛋白大豆品种福豆234进行全基因组重测序。【结果】共获得64 757 037条Clean reads，测序深度为17×，基因组覆盖度分别达98.08%(1×)和96.25%(5×)。共鉴定出1 478 393个单核苷酸多态性（Single nucleotide polymorphism, SNP）位点和356 739个小片段插入缺失（Small insertion-deletion, Small InDel）位点。其中共鉴定出14 323个非同义SNP突变的基因，4 186个Small Indel的突变基因位于编码区（Coding sequence, CDS）。通过COG(Clusters of orthologous groups of proteins)分析发现信号传导机制、转录、碳水化合物转输和代谢等和KEGG(Kyoto encyclopedia of genes and genomes)分析发现碳代谢、淀粉和蔗糖代谢、氨基酸生物合成、植物激素信号传导、内质网蛋白质加工等通路与福豆234遗传变异相关。此外，本研究以大豆籽粒蛋白质含量数量性状基因座（Quantitative trait locus, QTL）的两个主要区段内的候选基因进行分析，发现有65个基因发生SNP或Small InDel水平的变异，其中，SNP变异类型达10种，Small InDel变异类型达7种。【结论】本研究初步揭示南方高蛋白大豆的遗传变异规律，为高蛋白大豆品种选育和分子标记的开发提供数据支持和理论依据。
关键词： 福豆234 全基因组重测序 单核苷酸多态性 小片段插入缺失 变异
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不同成熟度闽选矮蕉挥发性成分组成及变化
《福建农业学报 》 2024 CSCD
摘要：【目的】研究转色期后不同成熟度闽选矮蕉的挥发性成分组成及变化，为闽选矮蕉果实品质评价及加工提供数据支撑。【方法】采用顶空气相色谱-质谱联用技术（HS-GC-MS）对闽选矮蕉转色后绿色多于黄色（S3）、黄色多于绿色（S5）、通体黄色（S7）、果实出现较多斑点（S9）等4个不同成熟度的挥发性成分进行测定及评价，采用主成分析方法研究其变化累积的过程。【结果】闽选矮蕉不同成熟度共检测出23种正、反向匹配度大于800的挥发性成分，包括醛类、酯类、醇类等。成熟度对挥发性成分的种类及相对含量均有显著影响，S3检测出3种挥发性成分，S5检测出11种挥发性成分，S7检测出21挥发性成分，S9检测出22种挥发性成分，S3～S5成熟度主要为醛类物质，S7～S9成熟度醛类物质显著下降，酯类物质急剧上升，其中乙酸酯类及丁酸酯类为后期的主要酯类成分，醛类物质、乙酸异戊酯可作为评价香蕉成熟度的重要指标。4个熟级的闽选矮蕉主成分得分为S9>S7>S5>S3，从PCA结果可知，挥发性成分种类、含量及变化与香蕉成熟度密切相关。【结论】醛类物质、乙酸异戊酯可作为判断闽选矮蕉成熟度的主要挥发性成分指标。
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不同紫云英品种根瘤内生细菌的类群和多样性分析
《福建农业学报 》 2024 CSCD
摘要：【目的】阐释紫云英根瘤内生菌的群落结构，为研发根瘤菌菌剂及了解固氮机制提供依据。【方法】以福建省种植的不同紫云英品种的根瘤为材料，借助Illumina Miseq PE300测序平台，以16S rRNA基因为靶标，研究不同紫云英品种的根瘤内生细菌的多样性。【结果】不同品种会影响紫云英根瘤内生细菌的类群和多样性。浙紫5号（ZZ5）的优势属为假单胞菌属（Pseudomonas），其余品种根瘤内生细菌的优势属均为中慢生根瘤菌属（Mesorhizobium）。闽紫8号（MZ8）、信阳（XY）和浙紫5号的根瘤内生细菌的多样性指数（Shannon）较高，除了共生固氮的中慢生根瘤菌外，还包括丰富的非根瘤菌，如假单胞菌属、寡养单胞菌属（Stenotrophomonas）、杜擀氏菌属（Duganella）、泛菌属（Pantoea）、欧文氏菌属（Erwinia）等。闽紫8号、信阳和浙紫5号这3个品种根瘤中含有较高丰度的致病菌大黄欧文氏菌（Erwinia rhapontici）和菠萝泛菌PA13(Pantoea ananatis PA13)。【结论】紫云英品种对根瘤内生细菌的群落结构有一定影响，浙紫5号的根瘤内生细菌主要为具促生作用的非根瘤菌假单胞菌，而其余品种为具固氮能力的根瘤菌，在生产实际中可以采用紫云英混种的方式达到固氮促生的双重功效。
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生物炭和镁肥对酸性茶园土壤气态碳释放的影响
《农业环境科学学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为探究生物炭和镁肥添加对土壤气态碳通量的影响，深入理解土壤碳去向，本研究以连续两年施肥的酸性茶园土壤为研究对象，设置常规施肥（CK）、施加生物炭（BC）、施加镁肥（MG）、生物炭和镁肥混施（MGBC）4个处理，采集土壤和凋落叶进行6个月室内培养试验，研究生物炭和镁肥对酸性茶园土壤气态碳释放和土壤微生物量碳的影响。结果表明：有凋落叶时，生物炭可增加土壤CO2和CH4的释放量，试验结束时CO2-C和CH4-C累积排放量分别为（484.80±58.74）g·m-2和（135.76±12.05）mg·m-2；施加镁肥降低了土壤CO2和CH4的释放量，CO2-C和CH4-C累积排放量分别为（255.80±4.55）g·m-2和（76.63±4.11）mg·m-2。无凋落叶时，MGBC处理对土壤CO2释放的促进作用最大，CO2-C累积排放量为（136.74±5.03）g·m-2；生物炭和镁肥均促进了土壤挥发性有机物形态的碳（VOCs-C）的释放，其中镁肥的促进作用最大，VOCs-C累积排放量增幅23.82%。整体而言，生物炭促进而镁肥抑制了酸性茶园土壤碳释放，生物炭镁肥混施对无凋落叶土壤气态碳的释放促进最大。VOCs-C在气态碳中占比虽然小，但较CH4-C的通量略高，故不可忽略。
关键词： 二氧化碳 甲烷 气态有机碳 温室气体 生物炭 酸性茶园
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红象草花青素提取工艺优化及其抗氧化活性研究
《草地学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：以红象草（Pennisetum purpureum Schumab）为原材料，花青素含量为响应值，在单因素试验的基础上，选择乙醇浓度、液料比和提取时间3个因素作为自变量，基于Box-Behnken设计3因素3水平的响应面优化试验，确定红象草花青素的最佳提取工艺，并测定其抗氧化能力。结果表明：红象草花青素的最佳提取工艺条件为乙醇浓度49%,提取时间30 min,液料比49∶1,在此条件下提取得到的花青素含量为2.09 mg·g-1,相对于理论值误差为1.8%。红象草花青素对羟自由基、DPPH自由基的清除率最高分别为121.3%和97.5%,对ABTS+自由基的总抗氧化能力最高可达2.6 mmol·g-1,具有较强的抗氧化活性。本研究可为红象草花青素的提取及其加工利用提供可靠的理论依据和重要的技术支持。
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草地贪夜蛾对玉米和五种非禾本科作物的寄主选择性与寄主适合度及为害风险
《植物保护学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为监测和防控草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda，采用叶碟法和半田间模拟选择法分别测定该害虫对玉米与5种非禾本科作物的取食选择性和产卵选择性，室内测定取食不同作物后草地贪夜蛾的生长发育、存活率和繁殖力，采用种群增长趋势指数评价寄主适合度，进一步通过田间试验验证其寄主选择性。结果表明：在有玉米可选择条件下，草地贪夜蛾幼虫对玉米的取食选择率最高，其次是花生和甘蓝；在无玉米可选择条件下，草地贪夜蛾对花生和甘蓝的取食选择率最高，但不论有无玉米可选择条件下，草地贪夜蛾对茄子和香蕉的取食选择率均最低，并随时间延长而降低，甚至不取食，表现明显的拒食。在有玉米可选择条件下，5 d内12对成虫在玉米上的产卵量最高，为2 452.50粒，分别是在花生、甘蓝和豇豆上的6.29倍、5.79倍和11.43倍，未在茄子和香蕉上产卵，在纱网上的产卵量达468.25粒；在无玉米可选择条件下，在纱网的产卵量高达1 812.50粒，显著高于在非禾本科作物上的产卵量，预示该害虫在嗜食寄主缺乏或饱和受害时具有优先向周围环境扩散的习性而非在不适宜寄主上产卵。相较于玉米，取食5种供试作物的草地贪夜蛾发育迟缓，存活率下降，其中取食花生、甘蓝和豇豆的可以完成生活史，适合度分别为0.46、0.07和0.04，但取食茄子和香蕉的不能完成生活史；田间小区试验结果证实该害虫对不同寄主的选择性与适应性有差异。表明该害虫对花生的为害风险大，对甘蓝和豇豆的为害风险小，为害茄子或香蕉的风险极小。
关键词： 草地贪夜蛾 玉米 禾本科植物 寄主选择性 适合度 为害风险
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稻虱缨小蜂在不同寄主上的适合度
《福建农业学报 》 2024 CSCD
摘要：[目的]探明繁殖寄主对稻虱缨小蜂生物学特性的影响,为室内大量扩繁稻虱缨小蜂提供理论依据.[方法]分别以褐飞虱、白背飞虱、灰飞虱和小宽头飞虱为寄主繁殖对应的稻虱缨小蜂品系,比较不同品系稻虱缨小蜂个体大小、体色、怀卵量、寄生力、羽化率、性比和成虫寿命等适合度指标,以及不同品系对寄主的偏好差异.[结果]以褐飞虱、白背飞虱、灰飞虱和小宽头飞虱为寄主的稻虱缨小蜂品系成虫体长分别为 728.03、715.5、633.17、509.1 μm,不同品系成虫体长之间存在差异,以褐飞虱和白背飞虱为寄主的品系体长最长,显著长于灰飞虱和小宽头飞虱的品系.不同寄主对稻虱缨小蜂的体色也有影响,以褐飞虱、白背飞虱和灰飞虱为寄主的品系体色呈浅橙色,少数个体呈黄绿色,小宽头飞虱品系体色较深,呈橙红色,无黄绿色个体.不同品系怀卵量分别为:褐飞虱32.93粒、白背飞虱32.97粒、灰飞虱27.47粒和小宽头飞虱11.83粒,除褐飞虱品系与白背飞虱品系的怀卵量之间无显著差异外,不同品系怀卵量之间存在显著差异.不同品系寄生力大小为褐飞虱=白背飞虱>灰飞虱>小宽头飞虱.不同品系的羽化率、性比和成虫寿命之间无显著差异.不同品系对寄主的选择为随机,未表现出对某一寄主的偏好.不同品系内禀增长力rm由大到小分别为褐飞虱0.1531>白背飞虱0.1482>灰飞虱0.1307>小宽头飞虱0.0427.[结论]以褐飞虱和白背飞虱为寄主的稻虱缨小蜂品系具有怀卵量大、寄生力强、内禀增长力大的优势.褐飞虱和白背飞虱是稻虱缨小蜂扩繁的合适寄主.
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鸭3型甲肝病毒的分离鉴定与VP1基因序列分析
《福建农业学报 》 2024 CSCD
摘要：[目的]探明引起安徽某鸭场雏鸭肝脏出血和大量死亡的病原及其遗传进化特征.[方法]对安徽省某鸭场的病死雏鸭中采集的出血肝脏开展鸭已知病原核酸检测、病原分离鉴定和动物回归试验,在明确其病原为鸭 3型甲肝病毒(Duck hepatitis A virus type 3,DHAV-3)的基础上分析其VP1基因序列分子特征.[结果]细菌分离结果显示,未分离到细菌;经病毒核酸(RT-)PCR检测结果显示,鸭 3型甲肝病毒(DHAV-3)核酸阳性,未检测出其他已知引起鸭肝出血的病毒核酸.将该阳性样品经鸭胚进行病毒分离与传代,发现接种后鸭胚发生死亡,胚体全身出血,对第 5代尿囊液经RT-PCR检测为DHAV-3,将其命名为AH230225.经测定,该分离株的鸭胚半数致死量(Effective lethal dose 50,ELD50)为 10-4.17/0.1 mL.动物回归试验表明,该毒株对樱桃谷雏鸭的致死率为 80%,且攻毒死亡鸭肝脏和肾脏的剖检病变与临床典型病变相近.对该分离毒的VP1基因核苷酸序列进行同源性分析,显示AH230225株的VP1基因核苷酸序列与AH07株DHAV-3(安徽分离株)的同源性最高,为 98.8%,与GenBank登录的 10株DHAV-3分离株VP1基因核苷酸序列同源性为 90.4%~98.8%,而与DHAV-1和DHAV-2的VP1基因核苷酸序列同源性分别为 62.1%~63.0%、64.6%~64.9%;基于VP1蛋白氨基酸序列的遗传进化显示,该分离株与AH07株DHAV-3处于同一小进化分支上,亲缘关系最近;而与SD01株、G株和韩国株(AP-04009、AP-03337)等亲缘关系较远,即远离DHAV-1和DHAV-2进化分支.[结论]引起安徽某鸭场雏鸭肝脏出血和大量死亡的病原为鸭 3型甲肝病毒DHAV-3,同时明确了该毒株VP1基因的分子特征及遗传进化规律,为深入研究DHAV-3的致病机制和制定防控措施提供科学依据.
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