科研产出
花生含油量全基因组选择及近红外光谱筛选的育种技术探究
《作物学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：花生含油量对单位面积产油量至关重要。该性状受多个微效基因控制,但可用的紧密连锁标记十分有限,传统的分子标记辅助选择育种准确性不高。全基因组选择作为一种新的育种方法,可实现对数量性状的早期预测;近红外光谱分析可对作物品质性状（如含油量等）进行无损检测。通过两者优势互补,建立花生含油量全基因组选择和近红外光谱筛选联合的育种技术,探讨影响花生含油量全基因组选择预测准确性的因素,为花生分子育种奠定理论基础。本研究以216个重组自交系为材料构建训练群体;分别以139、464和505株F2、F3和F4为材料构建育种群体;利用自主开发的“PeanutGBTS40K”液相芯片进行基因分型,开展含油量全基因组选择育种模型分析;通过联合全基因组选择和近红外光谱筛选技术,开展花生含油量性状的育种应用,并评价其育种效果。结果显示,对训练群体进行基因分型后,总共获得30,355个高质量SNPs,并用于11个全基因组预测的模型选择分析。含油量预测准确性最高的模型为rrBLUP,其次是randomforest和svmrbf。以重组自交系为预测群体,F2、F3和F4各世代含油量的预测准确性分别为0.116、0.128和0.119;以重组自交系叠加上一轮的育种群体为预测群体,各世代含油量的预测准确性分别为0.116、0.131和0.160。全基因组选择联合近红外筛选要比单独的全基因组选择对各世代的含油量选择效果提高1.8%、2.7%和3.4%;与单独的近红外筛选相比,差异不显著（0.10%、0.06%和0.07%）;而近红外筛选与全基因组选择相比,含油量可显著提高1.7%、2.6%和3.3%。通过联合全基因组选择和近红外光谱筛选育种,F3和F4分别比F2的含油量提高1.2%和1.0%。F4总共获得16个入选改良株系,有10个株系含油量≥55.0%,其中2个株系（SF4＿201和SF4＿379）的理论产量分别比对照增产7.0%和11.1%。本研究通过建立花生含油量性状的全基因组选择-近红外光谱筛选联合育种技术,可有效实现花生含油量性状的遗传改良。
关键词： 花生 含油量 全基因组选择 近红外光谱分析 基因组育种值
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基于UPLC-MS/MS技术的线纹香茶菜白花型与紫花型种质代谢物的比较分析
《广东农业科学 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：[目的]溪黄草是一种我国民间习用传统中草药,其基源植物有3~4种.现有的鉴别和考证研究认为线纹香茶菜是"溪黄草"的正品之一.广泛栽培的线纹香茶菜多为紫花型,利用代谢组学技术对获得的白花型种质与常规紫花型种质的代谢产物开展比较研究,可为正品"溪黄草"种质创制、新品种选育提供依据.[方法]采用UPLC-MS/MS技术,以广泛栽培的紫花型线纹香茶菜种质为对照,比较白花型与紫花型线纹香茶菜间的差异代谢物,并进行差异代谢物富集通路分析.[结果]从两份种质检测到的868种代谢物中筛选到125种差异代谢物,其中,有67种在白花型种质中显著上调、58种表现下调.两种质的差异代谢物主要包括黄酮类、有机酸、氨基酸及其衍生物、酚酸类、生物碱、游离脂肪酸等,其中黄酮类化合物占比最高、为45.6%.黄酮类、黄酮糖苷和异黄酮三类差异代谢物在白花型种质中上调数量高于紫花型种质;而黄酮醇类化合物是两种质差异代谢物最多的类别,且多数在紫花型种质中呈显著上调.进一步通路富集分析发现,125种差异代谢物共注释到47条代谢通路,其中,显著富集的有类黄酮(Flavonoid)、异黄酮(Isoflavonoid)、花青素(Anthocyanin)、黄酮(Flavone)、黄酮醇(Flavonol)、芪类化合物(Stilbenoid)、二芳基庚烷(diarylheptanoid)和姜酚(Gingerol)生物合成及嘌呤(Purine)代谢等途径.[结论]白花型线纹香茶菜种质中黄酮类、黄酮醇类化合物含量显著多于紫花型种质,将为后期线纹香茶菜种质资源的挖掘、创制和新品种选育研究提供良好材料.
关键词： 线纹香茶菜 种质 代谢组学 UPLC-MS/MS 代谢通路
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近冰温贮藏在延缓甜龙竹笋采后木质化衰老中的作用
《食品科学 》 2024 EI 北大核心 CSCD
摘要：以室温和4℃为对照，以勃氏甜龙竹笋（Dendrocalamus brandisii）为研究对象，通过分析贮藏过程中呼吸强度、质量损失率、硬度、H2O2含量、木质素含量、木质素合成关键酶活性和木质素合成关键基因表达情况，总结近冰温（near-freezing temperature,NFT）贮藏对竹笋采后木质化的调控作用。结果表明：相较于室温和4℃，NFT贮藏显著抑制了甜龙竹笋呼吸强度、质量损失率、硬度、H2O2含量、木质素含量上升；延缓了苯丙氨酸解氨酶、肉桂醇脱氢酶、肉桂酸羟化酶和氧化物酶活性升高；同时基于转录组技术发现PAL、4CL、HCT、CCR、CAD等家族基因中有33个基因表达量下调，25个基因表达量上调；相关性分析进一步表明大部分生理指标、木质素合成关键酶活性和关键基因表达情况与木质素含量呈显著正相关。综上，NFT贮藏可通过影响呼吸强度、质量损失率、硬度、H2O2含量、木质素含量、木质素合成关键酶活性和合成关键基因表达，有效延缓甜龙竹笋采后木质化衰老。
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4种功能性肥料对菜心生长和品质的影响
《中国农学通报 》 2024 CSCD
摘要：为筛选出适宜菜心栽培的功能性肥料,本研究探讨PSO4菌株发酵液(PSO4)、玉米提取液(CE)、水解羽毛粉(HFP)、肌醇粉(IN)4种不同成分的功能性肥料对菜心生长及品质的影响.结果表明,适宜的4种功能性肥料对菜心均有显著增产作用,增产幅度为IN>HFP>PSO4>CE.HFP和IN促进菜心根系横向生长,PSO4促进菜心根系纵向生长,同时显著提升可溶性固溶物、可溶性糖及维生素C含量,从而提高菜心品质.在菜心栽培中,PSO4和CE的最适宜浓度为300倍稀释浓度,HFP最适宜浓度为0.05%,IN最适宜浓度为0.1%.研究结果可为4种功能性肥料在菜心生产和品质栽培中的应用提供一定的理论依据.
关键词： 菜心 功能性肥料 PSO4菌株发酵液 玉米提取液 水解羽毛粉 肌醇
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基于血清促进的鸡肝微粒体离体代谢氯化石蜡方法及其清除规律
《环境化学 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：研究氯化石蜡(CPs)在动物体内代谢清除规律是探讨其生物富集机制的重要依据.肝微粒体离体代谢目标化合物是模拟其在动物体内代谢的重要手段.通过优化鸡肝微粒体离体代谢CPs实验方法,采用血清作为添加剂,建立一种高效的鸡肝微粒体离体代谢CPs方法.该方法使得溶解底物的有机溶剂体积高达反应总体积的3%,血清加入量为底物溶液体积的1-10倍;反应终止后,无需提取步骤,方法简洁,实现样品的快速处理.方法成功应用于鸡肝微粒体离体代谢CPs清除规律的研究.研究显示,在无血清条件下,鸡肝微粒体孵育底物(0.2μg·mL-1)90min时,短链氯化石蜡(SCCPs)分子式同系物的代谢清除率均低于20%;然而,加入少量胎牛血清作为底物的载体后,相同孵育时间内,SCCPs分子式同系物的代谢清除率得到显著提高,C11C16-8的代谢清除率甚至超过80%;鸡肝微粒体对CPs的代谢清除率,随着底物浓度、CPs碳链长度以及氯原子数的增加而降低.本研究为动物肝微粒体离体代谢CPs研究提供一种高效的方法,同时也为其他疏水性毒害有机物的肝微粒体离体代谢研究提供一种新的方法参考.
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有机肥与石灰配施对华南酸性土壤的改良效果
《农业资源与环境学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为明确有机肥与石灰对华南酸性土壤的改良效果,采用田间小区试验,研究了有机肥、石灰分别单施与配施对双季稻区酸性土壤的酸化性质、水稻生长及产量的影响.试验包括5个处理:不施肥(CK)、单施控释肥(CF)、控释肥+石灰(LM)、控释肥+有机肥(OF)、控释肥+石灰与有机肥配施(CLO),除CK外,各处理养分保持一致,物料均在水稻移栽前一次性施入土壤.结果表明,CLO处理对土壤pH的改良效果最优,其pH提高了0.42个单位,而OF和LM处理的pH分别提升0.27、0.37个单位;OF处理土壤有机质含量最高,达44.46 g·kg-1,其次为CLO处理,达37.76 g·kg-1;LM、OF及CLO处理均显著降低了土壤交换性酸含量,降幅最高的处理为CLO,达71.4%.相关性分析表明,土壤交换性氢和交换性铝与pH的回归方程斜率绝对值分别为1.3568和0.1560,均呈显著负相关;LM处理的土壤交换性盐基离子总量达7.52 cmol·kg-1,显著高于其他处理,其次为CLO处理,达6.92 cmol·kg-1.配施处理能增加灌浆期水稻叶片叶绿素含量,显著高于CK,增产效果最优.研究表明,有机肥与石灰配施较单独施用对华南酸化土壤的改良效果更好.
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南亚果实蝇对不同品种西葫芦的产卵选择及生长适应性
《植物保护 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为明确南亚果实蝇Zeugodacus tau对不同品种西葫芦的产卵选择及生长适应性，以便为西葫芦上南亚果实蝇的防治提供参考，本研究选择4个西葫芦品种，‘新一代早青’‘新翡翠早生’‘圣峰’‘抗病早青一代’,在田间调查了南亚果实蝇的产卵情况，在室内观察了其生长发育，并对西葫芦果实硬度、糖度和含水量与南亚果实蝇产卵、生长发育参数等进行了相关性分析。结果表明，4个西葫芦品种受南亚果实蝇为害从轻到重依次为‘抗病早青一代’‘新一代早青’‘新翡翠早生’和‘圣峰’。幼虫历期和蛹历期为取食‘圣峰’时最短，取食‘抗病早青一代’时最长。蛹重、羽化率和存活率为取食‘圣峰’时最高，取食‘抗病早青一代’时最低。其中，取食‘圣峰’的幼虫历期和存活率分别为8.26 d和64.95%,取食‘抗病早青一代’的幼虫历期和存活率分别为12.67 d和41.69%。果实糖度与产卵孔数呈显著正相关，与蛹重和存活率呈极显著正相关。果实硬度与单孔产卵数呈显著负相关，与产卵孔数和百克果肉虫数呈极显著负相关。南亚果实蝇在不同品种西葫芦上的成虫产卵偏好性和幼虫生长适应性符合“偏好-表现”假说。南亚果实蝇偏好在果实硬度低、糖度高的西葫芦品种上产卵，‘抗病早青一代’对南亚果实蝇表现为抗，‘圣峰’对南亚果实蝇表现为感。
关键词： 南亚果实蝇 西葫芦 产卵选择性 幼虫适生性 抗虫性
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‘丹霞2号’红茶加工过程中品质特征成分的动态变化研究
《园艺学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为了探究'丹霞2号'红茶在鲜叶采摘、萎凋、揉捻、发酵和干燥等5个加工阶段次生代谢产物动态变化特征及其对茶品质形成的影响,利用液相色谱串联四极杆-静电场轨道阱-线性离子阱质谱系统(LC-Q-LIT-OT-MS)对不同阶段茶叶进行了代谢组学分析.在'丹霞2号'茶叶中共鉴定到124种代谢物,包括22种儿茶素类、19种儿茶素聚合物类和32种黄酮及黄酮糖苷等.多维统计数据分析显示,在由鲜叶采摘到萎凋、萎凋到揉捻、揉捻到发酵、发酵到干燥的转变中分别涉及162、412、308、126种代谢物的显著变化.其中红茶滋味品质特征成分种类和含量在揉捻和发酵两个阶段变化最为显著.儿茶素类物质的含量随着加工过程整体呈现下降趋势;儿茶素聚合物在揉捻期含量显著升高,随后在发酵和干燥过程中逐渐降低.黄酮类及黄酮糖苷类物质的含量整体呈现增加趋势,在揉捻或发酵阶段升高最为明显.儿茶素类、儿茶素聚合物、黄酮及其糖苷类的含量与天冬氨酸、谷氨酰胺、苯丙氨酸及可溶性糖的含量呈现正相关.
关键词： 红茶 加工 LC-Q-LIT-OT-MS 代谢组学
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超高压处理对柚皮海绵层不溶性膳食纤维理化性质、结构和抗氧化活性的影响
《食品与发酵工业 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：该研究解析了超高压处理(600 MPa, 15 min)对3种柚皮海绵层不溶性膳食纤维(insoluble dietary fiber, IDF)理化性质、结构以及抗氧化活性的影响规律。结果表明，超高压处理显著提高了3种柚皮海绵层IDF的溶胀力，其中琯溪蜜柚柚皮海绵层IDF的溶胀力(78.03 mL/g)最高。然而过高的压力会严重破坏膳食纤维的内部结构，导致柚皮海绵层IDF持水力和持油力下降。超高压处理后柚皮海绵层IDF微观结构更加疏松，并显著提高了柚皮海绵层IDF葡萄糖、木糖、阿拉伯糖和半乳糖的含量。通过X-射线衍射发现超高压处理后柚皮海绵层IDF的结晶度降低；傅里叶变换红外光谱显示，超高压处理对柚皮海绵层IDF活性基团种类影响较小，但对其特征峰的吸收强度影响较大。此外，柚皮海绵层IDF经超高压处理后ABTS阳离子自由基和DPPH自由基清除率均有所下降，表明其抗氧化活性降低。以上研究结果表明，超高压处理可改变柚皮海绵层IDF的理化性质、结构和抗氧化活性。该研究为柚皮海绵层IDF的多元化利用提供理论和技术支撑。
关键词： 超高压 柚皮海绵层 IDF 理化性质 结构 抗氧化活性
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鸡场饮水中肺炎克雷伯氏菌的分离鉴定及耐药性研究
《广东农业科学 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：[目的]研究养殖场鸡饮水中肺炎克雷伯氏菌(Klebsiella pneumoniae)的耐药表型和耐药基因的携带情况,并分析其相关性,为有效预防该病提供参考.[方法]从养殖场鸡饮水系统中分离、鉴定肺炎克雷伯氏菌,采用药敏纸片扩散法检测分离菌株对 25 种常用抗菌药的耐药性,通过PCR检测菌株携带的常见耐药基因.对其中 4 株肺炎克雷伯氏菌进行全基因组测序,利用CARD抗性基因数据库预测耐药基因的携带情况.[结果]从养殖场鸡饮水系统中共分离到 9 株肺炎克雷伯氏菌,药敏试验表明这些菌株呈现出多重耐药,仅对多粘菌素敏感.PCR检测发现,9 株肺炎克雷伯氏菌共携带 13 种常见的耐药基因,其中,β-内酰胺酶类耐药基因CMY-1、BlaSHV和 BlaCTX-M,碳青霉烯类耐药基因KPC,喹诺酮类耐药基因QnrB、QnrS和QnrA,氨基糖苷类耐药基因Aph(3')-Ⅰa,磺胺类耐药基因Sul2 等 12 种耐药基因与其耐药表型表现一致,而Mcr-1 基因与其表型相反.全基因组扫描分析结果显示,4 株肺炎克雷伯氏菌共携带了 59 种耐药基因,涉及 31 类抗生素药物,其中四环素类抗生素的耐药基因最多,其次是大环内酯类抗生素和氟喹诺酮类抗生素耐药基因;预测到覆盖度和同源性均在 98%以上的耐药基因共有 23 种,分别为FosA6、CRP、KpnF、KpnFG、KpnE、OqxA、OqsB、SHV-11、Tet(D)、CTX-M-27、QnrB65、DHA-1、Aph(4')-Ⅰa、MsrE、QnrB2、Aph(3')-Ⅰa、Sul1、CmlA6、FloR、AadA12、Ant(3'')-Ⅱa、ArmA、Sul2.[结论]在养殖场鸡饮水中分离到的肺炎克雷伯氏菌耐药性严重,携带多种耐药基因,其中在分离菌株上均检测到Mcr-1基因,但分离菌株均对多粘菌素敏感,且均未检测到D类碳青霉烯类酶OXA-48 基因.
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