科研产出
基于宏基因组学的中华绒螯蟹养殖池塘水体微生物群落结构和功能组成分析
《渔业科学进展 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：养殖水体中的微生物群落结构及功能组成对养殖生态系统具有重要作用。为了全面系统评估中华绒螯蟹(Eriocheirsinensis)养殖中后期水体微生物群落结构和功能组成，于2022年6―10月逐月监测上海市崇明区中华绒螯蟹养殖池塘内水质指标，同时基于宏基因组学技术分析了养殖期内水体中微生物物种组成及功能结构特征，并探讨了二者与环境因子的关系。结果显示，该养殖池塘在养殖中后期主要超标水质指标为p H、高锰酸盐指数、总磷和总氮。在养殖期水体中，6―8月的微生物群落多样性以及7―8月的微生物群落丰富度处于较高水平，优势门为细菌中的变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、放线菌门(Actinobacteria)、疣微菌门(Verrucomicrobia)、蓝细菌门(Cyanobacteria)和病毒中的尾噬菌体门(Uroviricota)，而在属水平上，丰度占比前10的优势属在多组之间均存在显著差异，如7月蓝藻门微囊藻属(Microcystis)细菌和8―10月的有尾噬菌体目(unclassified＿o＿Caudovirales)病毒丰度明显高于其他月份。微生物的主要功能为代谢功能包括能量代谢、全局和概览图、氨基酸代谢等，不同月份的功能组成存在显著差异，尤其是6―7月代谢途径丰度明显高于8―10月，而优势细菌变形菌门、放线菌门和拟杆菌门是上述功能的主要贡献者。环境因子对微生物群落结构和功能组成的影响趋势一致，叶绿素a和pH是影响最显著的环境因子，溶解氧、总磷的影响作用稍弱。在养殖水体中，丰度占比较大的致病菌为肠道沙门氏菌(Salmonella enterica)、爱德华氏菌(Edwardsiella ictaluri)和金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)。研究结果可为中华绒螯蟹养殖池塘水体微生物群落结构和功能组成研究提供基础数据，并可为养殖水质调控及生态系统构建提供理论依据。
关键词： 养殖塘 中华绒螯蟹 宏基因组学 微生物群落 功能 环境因子
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转基因抗除草剂大豆ZH10-6转化体特异性定量检测体系的建立
《上海农业学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：以新型转基因抗除草剂大豆ZH10-6外源插入片段的旁侧序列为靶标,建立了转化体特异性实时荧光PCR和单通道微滴式数字PCR精准定量检测体系,并邀请8家农业农村部检测中心对检测方法的准确性进行验证.结果表明:该转化体特异性实时荧光定量检测方法具有良好的特异性、重复性及广泛的适用性,定量极限达到50 copies∕μL,检测极限达到5 copies∕μL.该检测方法有望作为检测标准用于转基因抗除草剂大豆ZH10-6的定量检测,为该大豆品系的商业化应用及转基因标识等监管提供技术支撑.
关键词： 抗除草剂大豆ZH10-6 转化体特异性 定量检测 实时荧光PCR 微滴式数字PCR
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上海蚕豆地方资源鉴定评价与遗传多样性分析
《上海农业学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为了解上海蚕豆地方资源的遗传多样性,对"第三次全国农作物种质资源普查与收集行动"中收集的43份蚕豆种质的主要农艺性状进行鉴定评价.结果表明:这些蚕豆资源存在丰富的遗传多样性,13个数量性状的变异系数在5.7%-37.5%.相关分析显示,单株产量和单株荚数均与单株粒数呈极显著正相关(P<0.01).主成分分析结果表明,5个主成分累计贡献率达75.560%,主要与产量、籽粒和荚果性状相关.聚类分析将其分为两大类群,分别包含32份和11份蚕豆资源.第Ⅰ类群又分为2个亚群,亚群Ⅰ-1籽粒大、单株产量高、种皮浅褐色,亚群Ⅰ-2籽粒较大,可作为大粒新品种的育种材料;第Ⅱ类群籽粒较小、单株荚数较高,可作为小粒多荚新品种的育种材料.研究结果可为蚕豆品种改良提供材料基础.
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不同轮作模式对稻田土壤肥力和微生物群落结构的影响
《农业环境科学学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为了探索不同水稻轮作模式对稻田土壤微生物群落结构的影响,以及与土壤养分供给的关系,本研究采用高通量测序技术对3种不同轮作模式下(水稻-小麦轮作、水稻-紫云英轮作、水稻-休耕)土壤细菌和真菌的群落结构变化进行分析,并进一步探讨了微生物群落结构与土壤养分含量之间的相互关系.结果表明:水稻-紫云英轮作模式能够明显改善稻田土壤的综合肥力,紫云英连续翻压还田后显著提高了土壤中总氮(TN)和有效氮(AN)的含量.土壤微生物群落结构方面,不同种植模式对细菌群落结构的影响大于真菌.水稻-紫云英轮作模式中优势菌群如酸杆菌门(Acidobacteriota)和子囊菌门(Ascomycota)等的富集有助于促进土壤生态系统的养分循环与生态健康.不同种植模式条件下土壤养分的变化如TN、AN、总钾(TK)及速效钾(AK)等可能是导致土壤细菌和真菌群落结构发生变化的主要驱动因素.稻田土壤中细菌群落结构对于土壤养分变化的敏感性要高于真菌.综合来看,水稻-紫云英轮作模式是更加适合水稻生态可持续栽培的种植模式,能够明显改善稻田土壤的综合肥力和土壤微生态环境.
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稻鳝种养模式对土壤氨氧化微生物群落多样性和结构的影响
《农业环境科学学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为深入了解稻鳝种养模式对土壤氮循环关键微生物的影响，本研究采用Illumina MiSeq高通量测序系统，分析了稻鳝种养模式下氨氧化微生物[氨氧化古菌（AOA）、氨氧化细菌（AOB）和完全氨氧化微生物（Comammox）]的群落结构和多样性，以明确该模式对土壤氨氧化微生物群落的影响机制。试验设置两个处理（常规稻田处理和稻鳝种养处理），分别在处理小区的中心区域和沟渠边缘区域取样，即：常规稻田中心区域（CCS）、常规稻田沟渠边缘区域（CMS）、稻鳝种养处理中心区域（ICS）和稻鳝种养处理沟渠边缘区域（IMS）。结果表明：与常规稻田处理相比，稻鳝种养模式显著降低了土壤pH，减少了稻田中心区域和边缘区域间有机质和总氮的含量差异，增加了土壤硝化势；相较于常规稻田处理，稻鳝种养模式显著提高了AOA、Comammox Clade-A和Comammox Clade-B的丰富度，显著降低了AOB的丰富度；同时，IMS显著提高了AOA的群落多样性，但降低了AOB的群落多样性；土壤pH、有机质和速效氮是影响氨氧化微生物的关键环境因子（P<0.05）;AOA和Comammox促进了土壤硝化速率，而AOB反之；稻鳝种养模式改变了氨氧化微生物群落的结构，并增强了氨氧化微生物之间的信息交流，使其内部连接更加紧密。研究表明，稻鳝种养模式通过改变土壤环境因子，特别是土壤pH、有机质和速效氮，显著影响了土壤氨氧化微生物群落的组成、结构和多样性，增强了氨氧化微生物之间的相互作用，对土壤氮循环关键微生物产生了重要影响。
关键词： 稻鳝种养 氨氧化微生物 高通量测序 土壤理化性质 微生物群落
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上海地方猪种抗腹泻基因与免疫相关因子分析
《中国农业科技导报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为鉴定上海地方猪种上海白猪、枫泾猪和沙乌头猪中抗腹泻基因抗原加工相关转运体1（transporterassociated with antigen processing 1, TAP1）、α（1, 2）岩藻糖转移酶1[α （1, 2）-fucosyltransferase 1, FUT1]、天然抗性相关的巨噬细胞蛋白1（natural resistance-associated macrophage protein 1, NRAMP1）、黏蛋白4（mucin 4,MUC4）和黏蛋白13（mucin 13, MUC13）基因的有效遗传标记，为上海地方猪种资源特性提供参考，应用聚合酶链式反应-限制性片段长度多态性（polymerase chain reaction restriction fragment length polymorphism, PCRRFLR）和序列测序分析上述基因的多态性，结合部分免疫相关因子，探讨对3个上海地方猪种免疫力的影响。结果显示，3个猪种中TAP1和MUC4基因均具有抗腹泻基因型GG，而仅在枫泾猪和沙乌头猪中检测到MUC13基因抗腹泻基因型GG，在3个猪种中均未检测到FUT1和NRAMP1基因抗腹泻基因型AA。上海白猪、枫泾猪和沙乌头猪TAP1基因处于中度多态，上海白猪的MUC4基因处于低度多态，枫泾猪和沙乌头猪的MUC4基因处于中度多态，上海白猪MUC13基因处于中度多态，其中上海白猪和沙乌头猪的TAP1基因不满足HardyWeinberg平衡，枫泾猪的MUC4基因不满足Hardy-Weinberg平衡。上海白猪MUC13基因AA型的白细胞介素12（interleukin-12, IL-12）水平显著高于AG型，枫泾猪TAP1基因AA型的肿瘤坏死因子α（tumor necrosis factor, TNF-α）指标显著高于GG和AG型，沙乌头猪TAP1基因AG型的IL-12指标显著高于GG型。以上研究结果对上海白猪、枫泾猪和沙乌头猪的抗腹泻育种和分子选育具有一定指导意义，为今后上海各地方猪种抗腹泻育种工作奠定了基础。
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利用F2:3群体对甜玉米籽粒性状的QTL定位
《分子植物育种 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：籽粒大小和重量是玉米产量的重要组成部分，同时籽粒大小也是影响外观品质的重要因素。本研究利用甜玉米自交系SHL03和SHL01为亲本构建的F2:3群体，对完熟期玉米籽粒性状的粒长、粒宽、籽粒直径和百粒重进行QTL定位。共定位到35个相关的QTL，位于玉米的10条染色体上，其中百粒重QTL 5个，籽粒大小QTL 30个，解释表型变异的2.44%～12.2%。主效QTL qKD10、qHKW7、qKW6的表型贡献率分别为11.44%、12.2%、10.15%。在3、6、9、10号染色体上同一区域内检测到了控制不同性状的基因组区段。从主效QTL的置信区间共找到27个注释基因，根据功能注释以及表达谱分析筛选出候选基因Zm00001d023994、Zm00001d035561、Zm00001d024027、Zm00001d020325、Zm00001d020374、Zm00001d020311、Zm00001d020409直接或者间接影响着玉米籽粒的发育。研究结果为甜玉米籽粒大小和百粒重性状的遗传研究和分子标记辅助育种提供了一定帮助。
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利用转录组挖掘羊肚菌干旱胁迫相关基因
《食用菌学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为挖掘羊肚菌(Morchella sextelata)干旱胁迫相关基因,设置对照组和干旱组,每组3畦,待对照组子实体生长至黑褐色时,每畦随机取1个子实体样品,通过转录组测序和基因功能注释分析对照组与干旱组的差异表达基因,采用GO和KEGG富集分析显著富集的GO条目和KEGG代谢通路,再根据GO和KEGG富集分析结果,通过基因注释信息确定与干旱胁迫相关的关键差异表达基因,随机选择5个与干旱胁迫相关的关键差异表达基因进行荧光定量PCR验证.结果表明:对照组子实体颜色白至淡黄、外观丰满,干旱组子实体颜色偏黑褐色、外观干瘪,且子实体较小;对照组与干旱组相比,共获得2 817个差异表达基因,其中上调表达基因1 492个,下调表达基因1 325个;GO富集结果表明,差异表达基因显著富集于DNA复制、DNA依赖性DNA复制、单糖运输、蛋白质-DNA复合物、核糖体、MCM复合体、核糖体的结构成分、FAD结合能力和溶质:阳离子同向转运蛋白活性等;KEGG富集结果表明,差异表达基因主要参与DNA复制、错配修复、类固醇生物合成、核糖体、剪辑切除修复、核苷酸切除修复、甲烷代谢、淀粉和蔗糖代谢、精氨酸和脯氨酸代谢、硫铵代谢等过程;与干旱胁迫相关的18个关键差异表达基因包括转运蛋白、热激蛋白、转录因子、激酶和自噬相关基因;荧光定量PCR测定结果与转录组测序分析的关键差异表达基因结果一致.
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黄瓜果实在不同播种时期下DUS测试性状的差异
《分子植物育种 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为了探究不同播种时期对黄瓜果实性状DUS测试结果的影响,以12个不同类型的黄瓜品种为试验材料,在同年同一地点的2个不同播种时期对黄瓜果实DUS测试性状进行了采集.本研究结果表明:对于不同播种时期,在21个果实群体目测(VG)性状中,高温、高湿、强太阳辐射的环境条件下,果实表面光泽度、表面斑块分布、果肉颜色、果实形状、果实顶端形状、果皮颜色、果皮表面蜡粉等性状均存在显著变化;5个果实个体测量(MS)性状也存在不同程度的显著差异,其中果实纵径、果实瓜把长度变化较为显著.经分析,由于这两个播种期的水肥管理基本一致,因此这些性状的差异变化很可能是气象环境因素造成,这也对不同播期DUS测试条件提出了更高的环境调控要求,否则可能会影响DUS测试结果,使得测试报告缺乏准确性.
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优化蒸汽爆破条件辅助提取荷叶离褶伞多糖及其理化性质研究
《菌物学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：以荷叶离褶伞子实体为试验原料，采用蒸汽爆破辅助热水提取荷叶离褶伞多糖。综合考虑粗多糖得率、多糖含量及多糖提取率，在单因素试验基础上，采用响应面法优化蒸汽爆破处理工艺，得到最佳条件为压力2.0 MPa，维压时间90 s，物料大小3 mm。在此条件下，荷叶离褶伞粗多糖得率为(20.09±0.20)%，是对照组(未蒸汽爆破处理)的2.05倍，多糖含量为(62.96±0.48)%，是对照组的1.70倍，多糖提取率为(12.65±0.15)%，是对照组的3.49倍。此外，对蒸汽爆破处理前后的多糖进行了理化性质对比，发现处理后β-葡聚糖含量是对照组的2.28倍。红外光谱表明蒸汽爆破处理后仍具有多糖典型吸收峰，但处理前后分子量分布特征差异较大，且经过蒸汽爆破处理所得多糖的单糖组成中葡萄糖占比增加，这与其β-葡聚糖含量升高相一致。免疫活性比较结果显示经过蒸汽爆破处理后富集β-葡聚糖的荷叶离褶伞多糖活性显著优于对照组荷叶离褶伞子实体多糖。
关键词： 蒸汽爆破 荷叶离褶伞多糖 响应面优化 理化性质 免疫活性
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