科研产出
玉米基因编辑研究进展和前景展望
2025
摘要：玉米是全球最重要的粮食作物之一，将基因编辑技术应用于玉米的基础研究及育种中，是维持全球粮食安全、实现农业可持续发展的重要策略。现有的基因编辑工具中，CRISPR/Cas系统的应用最为广泛，也是最有希望成为产业化应用的编辑工具。综述总结了基因编辑工具的迭代，CRISPR/Cas系统的发展，概述了其衍生工具的特点及其在植物基因编辑中的机制，并举例说明了其在玉米研究中的应用。同时，还列举了各国对基因编辑农作物的政策和态度，探讨了基因编辑技术在玉米育种面临的挑战和机遇，以期为基因编辑工具在玉米育种中的高效精准靶向修饰提供新的途径和方法。
关键词： 玉米 基因编辑 CRISPR/Cas系统 产业化前景
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基于5'UTR基因的牛肠道病毒TaqMan探针实时荧光定量PCR检测方法的建立
《病毒学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：为建立一种可快速、特异、高效检测牛肠道病毒（Bovine enterovirus,BEV）的实时荧光定量PCR检测方法，本研究根据GenBank数据库BEV流行毒株5’UTR保守基因序列设计合成特异性引物及探针，并以BEV阳性核酸5’UTR基因序列构建的标准质粒为模板，采用矩阵法对引物和探针浓度、退火温度进行优化及绘制标准曲线，同时进行灵敏性、重复性及特异性验证和临床样本检测。结果表明，该检测方法在重组质粒标准品模板浓度为4.05×10～2～4.05×10～9拷贝/μL范围内呈现良好的线性关系，相关系数R2为0.9975，线性方程斜率为3.4539，扩增效率为94.7%，最低检测限度为4.05×10～2拷贝/μL，比常规RT-PCR检测方法灵敏度高100倍；组内和组间的变异系数均小于0.8%；与牛病毒性腹泻病毒（Bovine viral diarrhea mucosal disease virus,BVDV）、轮状病毒（Rotavirus,RV）、牛传染性鼻气管炎病毒（Infectious bovine rhinotracheitis virus,IBRV）和牛流行热病毒（Bovine ephemeral fever virus,BEFV）均无交叉反应。应用该检测方法对牛场采集的36份腹泻牛的粪便样品和24份肛拭子样品进行检测，检测阳性率分别为94.44%（34/36）和91.67%（22/24）。经试验验证表明，该检测方法具有较好的灵敏性、重复性及特异性，可应用于牛常规临床样本中BEV的鉴别诊断，为BEV的防控提供了有力的技术支持。
关键词： 牛肠道病毒 5’UTR基因 TaqMan探针法 实时荧光定量PCR
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基于转录组分析的不同品种鲜食玉米籽粒花青素合成分布的分子调控机制
《山东农业科学 》 2025
摘要：花青素因其抗氧化作用在食用、医用和药用等领域价值显著。深色鲜食玉米花青素含量丰富，受到消费者一致好评。不同品种鲜食玉米花青素含量和分布存在显著差异，本研究基于鲁黑甜糯201和鲁甜糯191两个不同品种鲜食玉米的籽粒花青素分布差异以及果皮和去皮籽粒转录组测序结果，开展了转录组分析以及花青素合成和调控相关基因的表达分析。结果显示，鲁黑甜糯201籽粒花青素分布在果皮，而鲁甜糯191花青素分布在糊粉层。鲁黑甜糯201去皮籽粒(NZL201)与鲁甜糯191去皮籽粒(ZL191)之间筛选到1 093个显著差异表达基因，而果皮组筛选到1 340个显著差异表达基因。相对于鲁甜糯191果皮(ZP191),鲁黑甜糯201果皮(NZP201)中花青素合成相关基因显著上调表达；而相对于ZL191,NZL201花青素相关基因显著下调表达。两组(NZP201 vs ZP191、NZL201 vs ZL191)共筛选到显著差异表达的MYB、bHLH和WD40转录因子33个，其中调控花青素合成的关键转录因子基因C1(MYB)、R1(bHLH)和pl1(MYB)显著差异表达。这些基因的协同表达可能是鲁黑甜糯201籽粒花青素高水平积累和造成鲁黑甜糯201与鲁甜糯191花青素分布差异的关键。
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高产优质小豆品种吉红16的选育及配套栽培技术
《中国种业 》 2025
摘要：为满足小豆市场和生产需求，吉林省农业科学院食用豆研究团队以龙小豆3号为母本、吉红9号为父本，采用系谱法选育出了高产优质小豆品种吉红16。该品种于2023年通过吉林省农作物品种审定委员会认定，认定编号：吉认小豆2023001。2021-2022年区域试验每hm2平均产量1821.9kg，较对照品种吉红12号增产17.7%;2022年生产试验平均产量1644.8kg，较对照品种吉红12号增产14.4%。该品种成熟期一致，不炸荚，粗蛋白含量24.43%，粗淀粉含量51.20%，适宜在吉林省小豆主产区及近似气候区域种植。介绍了吉红16的选育过程、品种特征特性、产量表现及配套栽培技术要点，以为其种植推广提供理论支撑。
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玉米NF-YA家族基因的生物信息学分析与克隆
《浙江农业学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：核因子Y(nuclear factor Y, NF-Y)由NF-YA、NF-YB和NF-YC亚基组成，能特异性识别靶基因启动子的CCAAT-box,是重要的转录因子。为探索玉米(Zea mays)NF-YA家族成员的功能，利用玉米基因数据库对玉米NF-YA家族16个成员进行生物信息学分析，成功克隆了13个成员，并测定了各成员的组织表达模式与盐胁迫下的表达规律。结果显示，除ZmNF-YA16外，玉米其他NF-YA家族成员均含有高度保守的CBFB＿NF-YA结构域。系统进化分析表明，玉米NF-YA家族成员可分为3类。亚细胞定位预测显示，除ZmNF-YA14定位于细胞核和线粒体外，其他成员均定位于细胞核。启动子顺式作用原件分析表明，玉米NF-YA家族成员基因含有多种顺式作用元件。组织表达分析表明，5个玉米NF-YA家族成员表现出组织特异性，ZmNF-YA2、ZmNF-YA4在检测的所有组织中都有表达。盐胁迫条件下，ZmNF-YA5和ZmNF-YA10表现出正响应模式，而ZmNF-YA13则负调控玉米对盐胁迫的响应。本研究初步分析了玉米NF-YA家族成员的基因结构和盐胁迫响应规律，为进一步研究该家族成员的功能提供基础。
关键词： 玉米 核因子Y(NF-Y) NF-YA亚基 盐胁迫
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"非粮化"视角下吉林省"人参-玉米"轮作模式综合效益研究
《东北农业科学 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：在国家耕地"非粮化"政策背景下,吉林省作为人参主产区面临种植用地受限的挑战,探索"人参-玉米"轮作模式的综合效益对农业可持续发展具有重要意义.本研究基于吉林省集安市和抚松县97份有效样本的实地调研数据,采用经济效益分析与投影寻踪综合评价法,系统评估该模式的成本收益及综合效益.结果表明,相比传统种植模式,"人参-玉米"轮作模式成本降低5.10%,玉米产量增加8.94%,纯效益提升56.87%,产投比增加14.49%;综合效益评价中,轮作模式投影值显著高于常规种植,其中"人参-玉米"轮作模式综合效益最优.研究证实,"人参-玉米"轮作模式通过优化土壤物理结构、养分利用与降低投入成本,能够实现经济效益与生态可持续性的协同提升,为吉林省人参产业高质量发展提供科学依据.
关键词： 吉林省 人参-玉米轮作模式 非粮化 经济效益 综合效益 投影寻踪综合评价法
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腐解菌剂促进有机物料堆沤腐解及腐熟产品的田间应用效果研究
《玉米科学 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：为明确冷凉条件下腐解菌剂对有机物料堆沤的促腐作用及腐熟产品的应用效果,以牛粪和玉米秸秆为原料,添加腐解菌剂进行堆腐效果比对试验,对腐熟产品进行应用效果验证.结果表明,牛粪与玉米秸秆堆腐并添加腐解菌剂的处理(CSM)能加速堆体升温并延长高温期,在第6天时堆体温度达到62.3 ℃,高温(>50℃)持续时间为19 d,同时可提高腐熟产品总腐殖酸含量和种子发芽指数.与原始牛粪(CK)相比,CSM处理的全氮、全磷和全钾含量分别增加24.9%、42.6%和25.0%.腐熟产品应用后,CSM处理的土壤有机质、碱解氮、速效磷和速效钾含量与未施用腐熟产品处理相比分别增加8.9%、2.4%、3.8%和20.6%.腐解菌剂能够促进有机物料快速腐解并提高堆肥质量.
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三裂叶薯GRF转录因子家族全基因组鉴定和表达分析
《种子 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：生长调控因子(GRF)在植物的生长发育、信号转导和胁迫响应中起着重要的调控作用.利用生物信息学方法,对三裂叶薯的GRF成员进行全基因组鉴定,并对其系统发育关系、基因结构、启动子顺式作用元件、共线性关系以及表达特征进行了分析.结果表明,三裂叶薯含有19个GRF家族成员,不均匀地分布在11条染色体上.根据其蛋白结构和系统发育特征,将19个ItbGRFs分为4组.物种间共线性分析发现,15个ItbGRFs与IbGRFs具有共线性.表达模式分析发现,多数ItbGRFs基因在叶中表达量较高且多数ItbGRFs基因对逆境胁迫均有响应.
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番茄环纹斑点病毒RdRP蛋白多抗制备
《中国蔬菜 》 2025 北大核心
摘要：番茄环纹斑点病毒(Tomato zonate spot virus，TZSV)的依赖RNA的RNA聚合酶(RNA-dependent RNA polymerase，RdRP)是病毒复制和转录的核心酶。本研究通过原核表达RdRP的部分片段并制备多克隆抗体，旨在为TZSV的检测和诊断提供关键材料，并为后续研究RdRP在病毒基因表达调控以及病毒与宿主互作等方面的作用奠定基础。结果表明：从TZSV染病番茄中扩增出大小为903 bp的TZSV RdRP-a片段，原核表达获得大小为36 kDa的重组蛋白；蛋白纯化后免疫小鼠，制备多克隆抗体，获得的多抗血清效价可达到1∶128000；经Western blot鉴定，所制备的多克隆抗体能够特异性识别TZSV-RdRP重组蛋白和天然TZSV。
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生物炭对土壤理化性质的影响
《园艺与种苗 》 2025
摘要：生物炭作为一种创新的土壤改良剂，在改善土壤理化性质方面显示出巨大潜力。该文通过对前人研究的分析发现，生物炭能够显著调节土壤pH，从而促进植物生长；其多孔结构可提高土壤的保水能力，减少水分流失，这一特性在砂质土壤中尤为重要。同时，生物炭中矿物质成分能提升土壤中氮、磷、钾等关键养分的含量，为作物提供持续的养分供应。此外，生物炭不仅能用于酸性土壤和退化土地的修复，还能提高干旱地区土壤的水分保持能力，促进农业生产。该研究旨在为后续生物炭在农业领域的应用提供理论依据。
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