科研产出
花生籽仁蔗糖含量近红外光谱快速测定方法研究
《中国油料作物学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：本研究以重组自交系群体为材料，建立检测范围宽、适用于优良单株筛选的蔗糖含量近红外光谱快速测定方法。采用高效液相色谱-示差折光技术测定325份材料的蔗糖含量，并利用波通DA7200型近红外分析仪采集近红外光谱，采用偏最小二乘法，构建基于18～23粒花生籽仁的蔗糖含量近红外预测模型。结果表明，模型对花生籽仁蔗糖含量的预测范围可达2.07%～12.37%，决定系数为0.9054，均方根误差为0.6774。利用20份材料对模型进行外部验证，独立测试集决定系数为0.9478。该模型对花生籽仁蔗糖含量的预测准确，可实现杂交早期世代单株蔗糖含量的快速、无损测定，提升高蔗糖含量花生品种的育种效率。
关键词： 花生籽仁 蔗糖含量 HPLC-RID 近红外预测模型
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防治葡萄灰霉病的贝莱斯芽胞杆菌HMB28023筛选及其抑菌物质
《中国生物防治学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：葡萄灰霉病是由灰葡萄孢引起的一种危害严重的病害，但目前缺乏安全有效的微生物杀菌剂。本研究采用对峙培养法，测定了对源于番茄的灰葡萄孢菌表现较高拮抗活性的27株细菌的拮抗活性，发现同一细菌菌株对源于两种作物的灰葡萄孢菌的抑菌带和抑菌率有不同程度的变化；进一步通过离体叶片试验、盆栽防病试验及田间防病试验筛选获得高效防治葡萄灰霉病的生防细菌HMB28023，田间防效达到74.3%。通过形态学、16S rDNA结合gyr A、gyr B、rpo B和rpo C多基因序列分析将其鉴定为贝莱斯芽胞杆菌Bacillus velezensis。离体叶片试验结果表明该菌株发酵液、无菌体上清液和菌体悬浮液对葡萄灰霉病的防效均较好，分别为81.9%、75.1%和64.8%。通过色谱分离结合质谱分析，证明菌株HMB28023可以产生伊枯草菌素A(C14—C15)、丰产素(丰产素A(C14—C17)和丰产素B(C16—C17))及表面活性素(C12—C16)。抑菌活性测定结果表明，伊枯草菌素A和丰产素能够显著抑制葡萄灰霉菌的生长，并造成菌丝畸形。
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中熟红皮梨新品种灿玉的选育
《果树学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：灿玉是红茄梨自然杂交选育的优质鲜食中熟红皮梨新品种。平均单果质量325.1 g，粗颈葫芦形，果皮底色黄绿色，盖色橘红，果心小，无籽，可食率高，果肉乳白色，软溶，肉质细腻多汁，风味酸甜、香，可溶性固形物含量（w）为14.5%，鲜食品质上等。树势强，成枝力、萌芽力强，树姿开张，1年生枝向阳面主要颜色为赤黄色。叶缘锐锯齿，叶尖长渐尖。花芽较易形成，早果丰产性好，适宜纺锤形栽培。在河北昌黎地区3月中旬花芽开始萌动，8月中旬果实成熟，果实发育期约120 d。适宜在河北昌黎、曹妃甸、泊头及相似生态区种植。
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大豆生育期基因E1和E2的启动子克隆及其表达模式分析
《中国农业科学 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：【目的】生育期是衡量大豆生态适应性的重要指标，也是关乎其产量形成的重要性状。研究大豆生育期主效基因E1和E2启动子及其表达模式，为生育期基因功能研究及其分子调控网络的解析提供依据，为大豆品种适应性改良及产量提高奠定基础。【方法】通过启动子顺式元件分析网站PlantCARE分析生育期基因E1和E2的启动子序列，检测其中包含的重要调控元件。克隆E1和E2的启动子，构建GUS表达载体，并进行拟南芥遗传转化，检测转基因植株不同组织器官的GUS活性。在弱光和强光条件下，比较长日照和短日照下E1和E2表达量的差异。在不同生育期组大豆品种中检测E1和E2表达量，分析其表达量与大豆品种生育期的相关性。【结果】E1和E2的启动子序列均包含AE-box、Box4和G-box等多个光反应元件，另外，E1启动子区还包含生长素、脱落酸等响应元件，E2启动子区包含低温、干旱等响应元件及分生组织表达相关元件。转基因拟南芥GUS活性检测发现，E1启动子在植株整个生长期各器官均有较强转录活性，E2启动子在幼苗下胚轴、叶片和根的维管组织中具有较强转录活性。在弱光和强光条件下，E1表达量均表现为长日照高于短日照。在弱光条件下，E2表达量表现为短日照高于长日照；在强光条件下，E2表达量表现为长日照高于短日照。随不同大豆品种生育期的延长，E1表达量呈现逐渐升高趋势，E2表达量无规律性变化。【结论】E1的启动子是一个广泛表达的启动子，该基因的表达量显著受光周期调控，与大豆品种生育期有明显相关性；E2的启动子在各器官维管组织有较强表达，在强光和弱光条件下，该基因受光周期调控模式存在差异，其表达量与大豆生育期无明显相关性。
关键词： 大豆 生育期 基因E1 基因E2 启动子 表达模式
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植物热激转录因子研究进展与展望
《华北农学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：作为植物抵御多种逆境胁迫的重要调节因子，植物热激转录因子(Hsf)家族基因数目多，结构、特性和功能复杂多样。植物Hsf不仅通过直接转录调控热激蛋白和相关基因的表达，参与对多种逆境胁迫的响应和适应过程，还介导植物诸多生命活动过程。自20世纪80年代酵母Hsf被首先克隆以来，多个物种的Hsf家族被识别和研究，模式植物番茄和拟南芥Hsf研究比较早且相对深入，研究主要集中在HsfA族，B族研究较少，C族报道更少。随着全球气候变化，极端高温事件频发，已严重威胁小麦、玉米等粮食作物的产量和品质，深入研究作物耐热性机制从而挖掘功能基因、通过生物技术方法改良作物的耐热性，是抵抗高温逆境的关键。大田作物中Hsf家族数目大小不等，基因组复杂，研究起步晚。为此，植物生理与分子生物学研究室从2009年开始对作物Hsf家族基因进行研究，依据最新的基因组信息，确定了家族基因数目及核酸和蛋白质结构特性、明确了家族基因的时空表达特性及其对多种非生物逆境的响应规律。克隆获得多个基因并借助遗传转化和基因编辑技术创制转基因材料和突变体，对其耐热性以及抗逆性调控功能多层面进行了鉴定，并对下游调控机制进行了深入解析。研究不仅丰富了大田作物耐热性调控理论基础，也为作物耐热性研究和生物育种提供优异新种质。目前，关于Hsf的研究主要集中在功能鉴定和对下游基因的转录调控方面，其上游哪些组分通过何种方式介导Hsf参与耐热性调控方面的研究还缺乏证据，机制尚不清楚。基于本研究室多年来对小麦、玉米Hsf家族的研究结果，结合他人的相关研究报道，详述了近年来植物Hsf在抗逆性响应和适应过程中调控功能、机制及其主要研究进展，以期为深入阐明Hsf家族的作用及其调控网络提供理论依据，为耐热生物育种挖掘强效的基因资源和备选位点。
关键词： 植物热激转录因子 非生物胁迫 功能与机制 调控网络
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基于无人机多光谱信息与纹理特征融合的小麦叶面积指数估测
《农业机械学报 》 2025 EI 北大核心 CSCD
摘要：叶面积指数（Leaf area index, LAI）是作物生长监测和产量预测的重要指标之一，为探究基于无人机多光谱技术的小麦LAI估测模型潜力，本文以小麦育种材料为研究对象，基于无人机平台获取小麦拔节期、孕穗期、抽穗期、开花期的多光谱图像，得到12种植被指数（Vegetation index, VI）及各波段的8种纹理特征（Texture features, TF）。然后，利用皮尔逊相关性分析方法筛选与LAI相关性较强的VI和TF,在优选2类特征基础上，利用递归特征消除法（Recursive feature elimination, RFE）筛选两者结合的综合特征（Comprehensive features, CF）。最后，基于3类特征，采用多元线性回归（Multiple linear regression, MLR）、支持向量回归（Support vector regression, SVR）、梯度提升回归（Gradient boosting regression, GBR）3种机器学习算法构建LAI估测模型，比较模型在各生育期的估测精度差异。结果表明：CF有效提高了小麦各生育期LAI估测精度；3种机器学习算法中，GBR更具稳定性，对3类特征均有较好的LAI拟合效果；以植被指数RVI、NDVI和纹理特征NIR＿COR、R＿MEA作为输入变量，结合GBR算法能够准确估测小麦LAI,所有时期训练集R2为0.91,RMSE为0.45,测试集R2为0.84,RMSE为0.67。本研究可为基于多光谱技术的小麦LAI估测提供应用参考。
关键词： 小麦 叶面积指数 无人机多光谱 植被指数 纹理特征 机器学习
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梨园中黑斑病菌可接种侵染并显症的植物种类分析
《果树学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：【目的】分析梨园中存在感染Alternaria alternata显症的寄主植物种类，验证显症寄主植物中的A. alternata是梨黑斑病发生的一个潜在侵染源头。【方法】选取梨园中常见的25种植物为试验对象，室内接种A. alternata孢悬液，筛选和验证显症的植物为A. alternata的寄主植物；分离显症寄主植物中A. alternata，并将分离自不同显症寄主植物的A. alternata回接至健康的梨叶片上进行致病性验证。【结果】苹果、海棠、樱桃、月季、花生、枣6种植物叶片分别接种A. alternata孢悬液后出现明显的症状，而显症植物中分离的A. alternata回接至健康梨叶片可引起健康梨叶片显症。【结论】梨园中存在可接种侵染并显症A. alternata寄主植物，感染A. alternata的寄主植物是梨黑斑病发生的一个潜在侵染源头。
关键词： 梨黑斑病 A. alternata 寄主植物 侵染源
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花生籽仁中10种氨基酸含量遗传与QTL定位分析
《中国油料作物学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：氨基酸成分决定蛋白品质。为阐释花生氨基酸成分遗传规律和遗传基础，以冀花6号和开选01-6为亲本构建的RIL群体为材料对10种氨基酸含量开展遗传和QTL定位分析。结果显示，10种氨基酸的平均值为0.24～2.42 mg/g，表型变异为4.35%～11.49%，遗传率为0.851～0.929，偏度和峰度绝对值为0.06～1.97，表明它们是由多基因控制的数量性状，表型变异主要由基因引起。绝大多数氨基酸性状之间显著相关，4种氨基酸（缬氨酸、异亮氨酸、亮氨酸及苯丙氨酸）之间关系密切，相关系数大于0.91。此外，8种氨基酸定位到23个相关QTL位点，LOD值在2.58～15.48之间，单个QTL可解释各自性状的2.95%～26.09%的表型，相同性状的QTL可累计解释8.13%～43.48%的遗传变异。贡献率超过10%的主效QTL有4个，分别为qMet＿6,qLeu＿1,qPhe＿1和qHis＿1。近等基因系结果显示qMet＿6可显著增加32.61%蛋氨酸和12.70%组氨酸含量，说明qMet＿6是一个主效QTL位点。本研究结果为分子标记辅助育种、QTL的精细定位及关键调控基因的克隆奠定了基础。
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食品组分对面筋网络及面团加工品质影响的研究进展
《食品工业科技 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：小麦粉与水混合搅拌形成的面团是面制品加工的重要环节，直接影响加工产品的品质。面团是由多种食品组分通过复杂相互作用形成的分散体系，其稳定性受到面筋网络结构的影响。本文综述了形成面筋的小麦蛋白组分构成与面筋网络及面团加工品质的密切关系，谷蛋白和醇溶蛋白通过二硫键相连形成面筋网络，是影响面团粘弹性和稳定性的重要因素；淀粉作为面筋网络的重要填充物质，保持面团形态的完整性；脂类具有提高面团柔软性的作用；糖类增强了面团的抗剪切性，延缓产品老化，改善产品品质；酚类、酶类、无机盐及水分等其它食品组分也会对面筋形成产生重要影响改善面团的流变学特性。通过阐述各食品组分对面筋网络及面团加工品质的影响，以期为面制品加工中提高面团加工适应性、改善产品品质提供理论基础与研究思路。
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玉米选系群体遗传增益对种植密度的选择响应
《玉米科学 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：以来自不同杂种优势类群的F2选系基础群体郑58×LH196(SS类群)和昌7-2×MBUB(NSS类群)为试验材料，在5个选系密度下，采用混合选择方法，分别获得选系群体C1～C4世代。2017年种植40个世代群体材料，评价选系群体产量遗传增益及主要农艺性状变化特征。结果表明，随着选系密度的增加，不同类群的玉米选系群体产量遗传增益均先增加后降低，郑58×LH196和昌7-2×MBUB分别在150 000株/hm2和120 000株/hm2选系密度下产量遗传增益最高。高密度循环育种过程中选系群体株型性状受选择影响较小，产量与生育期及穗部性状相关性较高。为进一步提高遗传增益，高密度循环育种应从C1或更早世代开始加大密度选择压力，在后代材料中应注重早开花和行粒数的选择以及穗长和百粒重等性状的协同改良。
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