科研产出
黄河鲤全基因组选择信号分析
《水产科学 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：黄河鲤是我国重要的水产养殖鱼类,该类群经过长期的遗传改良后,其基因组上可能存在特定的选择信号,研究这些选择信号是筛选功能基因的重要策略之一.笔者对 2 个黄河鲤遗传改良群体(豫选黄河鲤新品系和福瑞鲤 2 号养殖群体)和 1 个未选育群体进行了全基因组重测序,共获得8 665 728个高质量的单核苷酸多态性(SNP)位点的分型数据,并采用群体间遗传分化指数、核苷酸多态性比值和跨群体复合似然比检验检测受到选择的基因组区域.取前 5%的位点作为受选择位点,选择在多种方法中检测到重叠的区域作为候选区域,并对其进行基因注释.结果显示,在黄河鲤基因组上广泛存在选择信号,与未选育群体相比,两个遗传改良群体分别有 1434 和 1333 个基因受到选择,豫选黄河鲤新品系群体中受选择的基因富集到了细胞发育、心肌收缩、细胞分化、蛋白质糖基化等相关通路上,福瑞鲤 2 号养殖群体的受选择基因则与胚胎骨关节发育、细胞膜融合、神经递质分泌有关.将两个遗传改良群体混合,与未选育群体相比,检测到 2037 个基因受到选择,包括 Fabp2、Acaca、Acsl、Cpt1基因等,这些基因显著富集在脂肪合成代谢相关的通路上,如甘油磷脂代谢、脂肪酸合成、脂肪酸代谢和过氧化物酶体增殖物激活受体信号通路.试验结果表明,在不同选育群体中受选择的基因组区域具有特异性,同时检测出与脂肪酸合成代谢相关的重要基因在黄河鲤遗传改良群体中受到选择.试验结果为探索黄河鲤生长性状的遗传改良机制提供新的思路,并有助于促进黄河鲤的基因组选择育种应用.
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基于转录组比较的燕麦类似贮藏蛋白在小麦面团强度性状中的作用
《江苏农业学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：面团强度是影响小麦加工应用的主要品质指标之一.为鉴定与面团强度性状相关的贮藏蛋白编码基因,本研究以高相对分子量麦谷蛋白亚基组合完全相同的 2 个品种(郑麦 366:高面团强度品种;郑麦 366 杂交后代品种郑麦 369:低面团强度品种)为研究材料,比较开花后 14 d、21 d、28 d的贮藏蛋白编码基因表达差异,评估基因编码蛋白的面团强度贡献值,以及面粉的巯基含量差异等.结果表明,在 25 个显著差异表达的贮藏蛋白编码基因中,无高相对分子量麦谷蛋白亚基、低相对分子量麦谷蛋白亚基基因;其中郑麦 366 显著上调表达基因 14 个,包含8 个燕麦类似蛋白编码基因和 6 个醇溶蛋白编码基因;显著下调表达基因 11 个,包括 10 个醇溶蛋白编码基因和 1个燕麦类似蛋白编码基因.贮藏蛋白面团强度评价模型的评分结果显示,差异表达基因编码的燕麦类似贮藏蛋白对面团强度性状的贡献值不低于优质麦谷蛋白亚基,暗示燕麦类似贮藏蛋白可能也是影响面团强度性状的重要蛋白质类型.
关键词： 小麦 燕麦类似贮藏蛋白 面团强度 自由巯基 转录组
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玉米籽粒氮含量遗传位点挖掘及候选基因预测
《植物遗传资源学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：玉米籽粒氮含量与品质紧密相关,其遗传机制的解析对玉米品质育种具有重要意义.本研究以252份玉米自交系为关联群体,利用贝叶斯信息与连锁不平衡迭代嵌套式模型(BLINK,bayesian-information and linkage-disequilibrium iteratively nested keyway)、固定随机循环概率模型(FarmCPU,fixed and random model circulating probability unification)、一般线性模型(GLM,general linear model)、混合线性模型(MLM,mixed linear model)、多位点混合线性模型(MLMM,multiple loci mixed model)和逐步排它性混合线性模型(SUPER,settlement of MLM under progressively exclusive relationship)等方法分别对其籽粒氮含量进行全基因组关联分析.共鉴定到13个与籽粒氮含量显著关联的SNP(P<3.64E-07)o BLINK、FarmCPU、GLM、MLM、MLMM和SUPER方法分别检测到6个、3个、7个、4个、2个和4个SNP位点.其中,S3 8879213在5种方法中均能检测到,S9_146173702在4种方法中均能检测到,S5 114774030和S7_182217338在3种方法中均能检测到,S1_10906326和S1_177528813在2种方法中均能检测到.共挖掘25个相关候选基因,其中Zm00001eb275080和Zm00001eb330700可能是影响玉米籽粒氮含量的重要候选基因.
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黄河河南段浮游生物群落结构特征
《中国水产科学 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为了揭示黄河河南段浮游生物的群落结构特征,于2023年5月、2023年10月和2024年2月对黄河河南段15个点位进行了3次浮游生物采样,并对样品中的浮游生物进行了定性、定量检测。从浮游生物的种类组成、密度、生物量、优势种及生物多样性5个方面进行了分析。结果表明,该15个点位共检出浮游植物8门134种(属),以绿藻门和硅藻门为主,蓝藻门次之;浮游动物共检出4大类66种(属),其中轮虫种类最多,原生动物次之。浮游植物的丰度值变化范围为6.02×10～4～11.71×10～6 cells/L,均值为10.92×10～5 cells/L,生物量为0.06～5.83 mg/L,均值为0.66 mg/L;浮游动物丰度变化范围为3～2180 ind/L,均值为164.03 ind/L,生物量为0.001～3.363 mg/L,均值为0.33 mg/L。单因素方差分析显示浮游植物密度5月与10月有显著差异(P<0.05),与2月差异不显著(P>0.05),浮游动物密度5月与10月、2月有显著差异(P<0.05)。浮游植物和浮游动物生物量5月与10月、2月有显著差异(P<0.05)。小球藻属(Chlorella)、绿球藻属(Chlorocaccam)、纤维藻属(Ankistrodesmus)、衣藻属(Chlamydomonas)、卵囊藻属(Oocystis)、颗粒直链藻(Melosira granulata)、尖针杆藻(Synedra acus)、小环藻属(Cyclotella)、脆杆藻属(Fragilaria)为浮游植物不同时期的共同优势种;萼花臂尾轮虫(Brachionus calyciflorus)、盖氏晶囊轮虫(Asplanchna girodi)、象鼻溞属(Bosmina)、秀体溞属(Diaphanosoma)、溞属(Daphnia)、猛水蚤属(Harpacticoida)、桡足类无节幼体为浮游动物不同时期的共同优势种。浮游植物Shannon-Wiener指数变化范围为0.66～4.38,均值为2.70;Margalef物种丰富度指数为1.32～4.68,均值为2.70;Pielou物种均匀度指数为0.16～0.97,均值为0.63。浮游动物Shannon-Wiener指数变化范围为0.50～3.02,均值为1.70;Margalef物种丰富度指数为0.32～2.33,均值为1.14;Pielou物种均匀度指数为0.39～1,均值为0.84。根据生物多样性指数评价标准,黄河河南段近期水质级别为轻度污染。
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β-伴大豆球蛋白诱导杂交黄颡鱼肠道上皮细胞内质网应激模型的建立
《水生生物学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：实验旨在利用β-伴大豆球蛋白构建黄颡鱼上皮细胞内质网应激(Endoplasmic reticulum stress,ERS)模型.利用酶消化法分离得到黄颡鱼肠道上皮细胞,通过细胞形态、角蛋白18(Cytokeratin-18,CK-18)免疫荧光染色和碱性磷酸酶染色法鉴定.利用不同浓度β-伴大豆球蛋白刺激24h后,RT-qPCR检测相关基因转录表达水平,筛选最合适刺激浓度.在此浓度下分别刺激黄颡鱼肠道上皮细胞0、12h、24h和36h,使用RT-qPCR、CCK8、透射电镜和免疫荧光染色等方法检测相关指标,筛选最适刺激时间.结果表明:(1)成功分离培养黄颡鱼肠道上皮细胞,细胞呈铺路石状,CK-18和碱性磷酸酶染色呈阳性;(2)成功筛选到4 mg/mL β-伴大豆球蛋白为最佳刺激浓度.在该浓度下,除grp78、jnk、il-10、atf6外,内质网应激、自噬、凋亡、炎症等相关基因表达水平均显著最高(P<0.05);成功筛选24h为最适刺激时间.4 mg/mL β-伴大豆球蛋白刺激细胞24h显著降低细胞活力,同时引起内质网显著肿胀,GRP78、LC3、Caspase3蛋白表达和Tunel信号显著升高(P<0.01),perk、atf6、beclin1、lc3a、bcl2、caspase3、caspase9和il-12mRNA表达水平显著最高(P<0.05).综上,实验成功分离得到黄颡鱼肠道上皮细胞,构建了黄颡鱼肠道上皮细胞内质网应激模型.实验为进一步研究未折叠反应信号通路在黄颡鱼豆粕诱导肠炎发生发展中的作用奠定基础.
关键词： β-伴大豆球蛋白 肠道上皮细胞 内质网应激 黄颡鱼
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水淹胁迫对美洲黑杨嫁接苗叶片色素及光合特性的影响
《上海农业学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：以‘全红杨’‘中红杨’和‘2025杨’3个品种嫁接苗为试验材料,采用随机区组设计,盆栽模拟水淹环境,以正常浇水条件为对照,研究不同胁迫处理时间下,3个杨树品种的叶片色素含量、光合特性的响应变化及各指标间的相关性。结果表明:水淹胁迫期间,3个杨树品种叶片色素含量及气孔导度（Gs）、净光合速率（P_n）、蒸腾速率（Tr）和胞间CO2浓度（Ci）均极显著下降。胁迫后期,叶绿素a含量下降幅度大于叶绿素b,同时叶片Ci升高,羧化效率（CE）下降,Ci与P_n的相关性由正变为负,三者P_n的再次下降主要是由非气孔限制所致。对P_n的相关性分析表明,花色素苷含量与‘全红杨’叶片P_n呈正相关,而‘2025杨’花色素苷含量与P_n呈负相关。水淹胁迫70 d,3个杨树品种叶片P_n均始终为正值,水分利用效率（WUE）大幅提高,表现出稳定的耐涝遗传特质,其中‘全红杨’耐水淹能力相对较弱。
关键词： 杨树品种 水淹胁迫 色素含量 光合特性 相关性分析 耐涝性
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黄淮南片育成小麦品种(系)的穗发芽抗性研究
《干旱地区农业研究 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为研究黄淮南片麦区新育成小麦品种的抗穗发芽现状，将参加国家黄淮南片小麦区试的593份小麦新品种(系)作为供试材料，采用种子发芽指数法和整穗发芽法进行穗发芽抗性评价。结果表明：不同供试材料的抗穗发芽能力存在差异，以感型和高感型为主，但抗性品种占比呈逐年增加趋势，由5.4%增长至19.4%。鉴定出中抗整穗发芽和籽粒发芽的小麦品种有‘徐麦0054’和‘淮麦4046’;抗整穗发芽品种5个，包括‘机麦212’、‘西农733’、‘西农633’、‘保丰1530’和‘济麦44’;‘西农528’、‘龙科1221’等39个品种为中抗整穗发芽；16个品种大田穗发芽率较低。研究结果可为黄淮南片小麦抗穗发芽育种提供种质资源和理论依据。
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小麦γ-醇溶蛋白1基因克隆及其互作蛋白筛选
《河南农业科学 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为进一步研究γ-醇溶蛋白1基因调控小麦面粉品质的分子机制，以郑麦158（低蛋白质含量、高面团强度）为研究材料，克隆小麦γ-醇溶蛋白1基因，构建诱饵载体pGBKT7-γ-醇溶蛋白1，利用酵母双杂交技术从郑麦158的cDNA文库中筛选γ-醇溶蛋白1的候选互作蛋白，并通过回转验证试验进一步验证其互作关系。结果表明，成功克隆了γ-醇溶蛋白1基因，其cDNA全长为1 020 bp。利用酵母双杂交技术共筛选到117个蓝色单克隆菌落，经菌液PCR检测、测序以及NCBI的BLAST比对分析，共获得10个与γ-醇溶蛋白1互作的候选蛋白，它们分别是富含半胱氨酸和跨膜结构域蛋白1(XM＿044546254.1)、α-淀粉酶抑制剂（XM＿044509330.1）、特异性内切-1,3:1,4-β-D-葡聚糖酶2(XM＿044550285.1、XM＿044594213.1)、蔗糖果糖基转移酶（XM＿044554537.1）、支链淀粉酶1(XM＿044577151.1)和半胱氨酸蛋白酶B-like(XM＿044577994.1)，还有与植物生殖生长尤其是果实或者籽粒生长有关的细胞数目调控因子CNR8-like(XM＿044483337.1、XM＿044491902.1)、CNR2-like(XM＿044468782.1)以及参与蛋白质修饰的泛素结构域蛋白DSK2b-like(Dominant suppressor of KAR 2b like,XM＿044546840.1)和CIP73(CCa MK-interacting protein of 73 ku,XM＿044554473.1)。候选互作蛋白的回转验证试验结果表明，富含半胱氨酸和跨膜结构域蛋白1、α-淀粉酶抑制剂、特异性内切-1,3:1,4-β-D-葡聚糖酶2和半胱氨酸蛋白酶B-like等4个蛋白质可能与γ-醇溶蛋白1存在互作关系。推测γ-醇溶蛋白1可能与这些蛋白质相互作用参与小麦种子中贮藏蛋白（如半胱氨酸）和淀粉的合成与降解等过程。
关键词： 小麦 γ-醇溶蛋白1 酵母双杂交 互作蛋白 回转验证
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低温胁迫及灌水对不同抗低温小麦品种根系生长和活性的影响
《麦类作物学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为了解春季低温胁迫下小麦根系形态性状和生理功能的变化及其与品种抗低温能力的关系，同时明确低温灾害来临前灌水对小麦根系伤害的缓解效应，采用室外盆栽方式，以强抗低温品种百农207和弱抗低温品种周麦18为材料，研究了不同抗低温小麦品种的根系生长发育特征及灌水对低温胁迫的缓解效应。结果表明，拔节期低温胁迫(T1)处理下，小麦单株总根长、根体积、根干重和根系活力随生育期的推进均呈先升后降的变化趋势，单株次生根数呈下降趋势；孕穗期T1处理下，单株总根长、根体积、次生根数和根干重均呈下降趋势，根系活力呈上升趋势。拔节期和孕穗期T1处理下，强抗低温品种百农207的根系性状变化幅度较小，单株次生根数、根系活力和产量均显著高于弱抗低温品种周麦18。相对于T1处理，灌水+低温胁迫(T2)处理下单株次生根数增加，其中弱抗低温品种周麦18变化显著。经相关分析、多元逐步回归和通径分析，春季T1处理下，抗低温品种具有较高的单株次生根数和根系活力，其中拔节期和孕穗期的T1处理下孕穗期根系活力、开花期单株根干重及孕穗期单株次生根数对产量贡献较大，T2处理下孕穗期和蜡熟期的单株次生根数贡献较大。综合来看，春季低温胁迫下，较高的根系活力和单株次生根数对小麦产量具有重要作用，而低温胁迫前灌水主要通过提高小麦生育后期的单株次生根数而增加产量。
关键词： 小麦 春季低温 抗低温品种 灌水 根系形态数量性状 根系活力
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基于多源遥感数据的茶叶种植面积时空变化研究
《中国农业科技导报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：茶叶是重要的经济树种之一,分析茶叶种植面积的时空演变规律可为优化河南茶叶布局提供科学依据.基于2000-2020年Landsat和Sentinel-2卫星数据,结合实地调查数据,采用随机森林分类方法获得河南省信阳市浉河区茶叶种植面积空间分布信息,采用趋势分析、重心迁移等方法对浉河区茶叶生产空间布局与时空变化趋势进行分析.结果表明:光谱+植被指数+纹理特征组合对茶叶分类精度最高,总体精度可达89.02%,Kappa系数为0.90;从时序变化来看,2000-2020年浉河区茶叶种植面积总体上呈现快速增长到稳步上升趋势.从空间变化来看,浉河区茶叶种植空间分布相对集中,主要分布于北部乡镇的丘陵地区和浅层山区.从重心变化来看,近20年浉河区茶叶种植面积重心呈现出由东向西转移的趋势,重心迁移总距离为5.47 km,迁移速度为0.273 5 km·a-1.研究结果为茶叶科学种植提供了数据支撑.
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