科研产出
东北地区春玉米临界氮浓度稀释曲线的建立和验证
《中国农业科技导报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：过量施氮是目前玉米栽培中存在的普遍现象,基于临界氮浓度稀释曲线计算得出的氮营养指数是诊断氮营养丰缺的重要手段.基于东北地区4个生态点的试验数据,构建了东北地区春玉米临界氮稀释曲线,并在此基础上建立了氮营养指数模型和需氮量模型,结果表明,东北地区春玉米地上部临界氮浓度与生物量符合幂函数关系.利用独立试验资料对建立的临界氮浓度稀释曲线进行检验,发现基于临界氮浓度稀释模型计算的氮营养指数可以准确诊断玉米植株的氮营养状况,并计算出实时的氮素需求量.该研究建立的东北地区春玉米临界氮稀释模型可以为该地区春玉米的氮营养诊断和动态调控提供较好的理论和技术指导.
关键词： 春玉米 临界氮浓度稀释曲线 氮营养指数 氮营养诊断 东北地区
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玉米ZmGRAS31基因的克隆及功能研究
《作物学报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：GRAS蛋白家族是一类植物特有的转录调控因子,在多种植物中均有报道.为了探究玉米GRAS基因家族在逆境胁迫下的功能,本研究从玉米根中克隆获得ZmGRAS31(AC:NC_024462),该基因全长1422 bp,编码473个氨基酸.生物信息学分析表明ZmGRAS31蛋白分子量为51,700.38 Da,理论等电点为4.73,具有GRAS转录因子家族特有的保守结构域,但不具跨膜结构,亲水性较差.玉米原生质体瞬时表达实验表明ZmGRAS31定位于细胞核内.实时荧光定量PCR(qPCR)分析表明,在低温、脱水、高盐、干旱处理下,ZmGRAS31在玉米幼苗均上调表达;不同浓度NaCl处理过表达ZmGRAS31转基因拟南芥植株,其根长优于野生型,由此推测该基因可能参与玉米非生物胁迫应答.
关键词： 玉米 ZmGRAS31 转录因子 原生质体 qPCR 非生物胁迫
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基于三维冠层模型的玉米光合作用和光能利用模拟
《农业工程学报 》 2019 EI 北大核心 CSCD
摘要：光线分布和叶片光合特征在冠层内部具有极强的时空异质性,基于三维冠层模型的玉米光合模型是精确评估品种高光效的重要手段。该研究将作物三维冠层模型、光线分布模型、光合模型与光能利用模型相耦合,建立了玉米冠层光合生产模型3DMaizeCaP,设置3个不同株型的玉米品种(矮单268、京科968和郑单958),2种不同光照条件(晴天和阴天),通过大田试验与模型模拟研究揭示了玉米冠层光合速率和光能利用效率对品种和环境的响应。结果表明,矮单268、京科968和郑单958的叶片最大光合速率和暗呼吸速率均随节位下降呈线性降低的垂直分布规律,各品种中矮单268的最大光合速率最大,而暗呼吸速率最小;冠层净光合速率日变化趋势明显,矮单268在阴天和晴天下的冠层最大净光合速率(以CO2计)为21.6和26.2μmol/(m2·s),均显著(P<0.05)高于京科968(20.8和24.9μmol/(m2·s))和郑单958(19.6和24.4μmol/(m2·s));矮单268的日CO2净同化量在阴天和晴天下均显著(P<0.05)高于郑单958,增幅分别高达14.8%和12.4%,各品种间株型虽有显著差异(P<0.05),但冠层日累积光截获并无显著差异(P>0.05);单叶尺度上,各叶片中第16节位的单叶日净同化量达到最大;矮单268的光能利用效率最大,在阴天和晴天下分别为3.22和3.03 g/MJ,比京科968分别高4.5%和5.6%,比郑单958分别高7.7%和7.8%;初始光量子效率对玉米冠层光能利用效率的敏感性显著高于最大光合速率(P<0.05)。从提高玉米冠层光能利用效率考虑,建议设计株型紧凑、叶片光合性能强的玉米品种。研究可为定量研究玉米冠层光合速率提供估算方法,也可为高光效品种选育提供评价依据和鉴定技术。
关键词： 光合作用 作物 模型 冠层光分布 三维点云 植物功能结构模型 光响应曲线 光能利用效率
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日本结缕草ZjNAC1的克隆、转录激活活性、亚细胞定位及表达分析
《中国草地学报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：采用RACE技术从日本结缕草中克隆得到ZjNAC1转录因子(GenBank No. MH428376),其开放阅读框为945bp,编码314个氨基酸。ZjNAC1编码的蛋白在N端有1个典型的NAM保守结构域,属于NAC转录因子家族。通过染色体步移的方法,获得ZjNAC1基因ATG上游1635bp序列,分析发现其包含响应脱落酸(ABA)、茉莉酸甲酯(MeJA)及逆境胁迫的作用元件。构建pGBKT7-ZjNAC1载体,转化Y2HGold酵母感受态细胞,发现ZjNAC1具有转录激活活性。农杆菌介导的35S-ZjNAC1-YFP载体注射本生烟草叶片瞬时表达结果显示,ZjNAC1定位于细胞核。实时荧光定量结果表明,ZjNAC1在日本结缕草根中表达量最高;此外,ZjNAC1的表达受10μmol/L MeJA和20%PEG4000处理的诱导,但受200μmol/L乙烯(ET)、10μmol/L ABA和300mmol/L NaCl处理的抑制。
关键词： 日本结缕草 NAC转录因子 转录激活 亚细胞定位 表达分析
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基于紫外-可见光谱国标Ⅰ级水净化系统的设计与实现
《光谱学与光谱分析 》 2019 EI SCI 北大核心 CSCD
摘要：国家标准规定的Ⅰ级水是分析实验室常用的试验用水,为快速、准确的实现纯水水质分析,为分析实验室设备自动化、智能化提供科学依据,采用全波段(200～900 nm)紫外-可见光谱分析技术,设计了基于紫外-可见光谱国标Ⅰ级水净化系统(NSGI-WPS)。该系统以树莓派为核心控制器,光谱探测器、电导率传感器为采集模块,改良的硅钼蓝分光光度法为可溶性硅测定方法,实现了对分析实验室用水254 nm吸光度、电导率和可溶性硅含量的同时在线检测。在痕量硅含量的测定试验中,为了消除噪声干扰对试验的影响,系统采用Savitzky-Golay平滑去噪法对光谱进行预处理,通过窗口宽度和多项式次数的不同组合形式,获得了80组平滑后的光谱数据,将其分别与0.004, 0.006, 0.008, 0.010和0.012 mg·L~(-1)硅标准溶液浓度进行一元线性回归分析后,得到单波长吸光度与硅标溶液浓度的相关光谱。试验结果表明,当窗口宽度为17,多项式次数为2时,相关光谱的特征峰宽度最宽,特征峰区间为796～824 nm,特征峰峰值所处波长与平滑后的显色溶液吸收光谱峰值波长一致。通过比较不同硅标准溶液的显色溶液吸收光谱分布,发现硅标液浓度与吸收光谱呈线性正相关,因此,试验选取812.638 nm为最优特征波长。为了建立可溶性硅含量与显色溶液吸光度的关系模型,以加入的硅标准溶液浓度为横坐标x, 812.638 nm处显色溶液的吸光度为纵坐标y,绘制了其工作曲线,曲线的决定系数R~2=0.999 6,表明了模型具有较强的拟合能力。此外,编写的NSGI-WPS系统管理软件实现了参数的实时处理和自动控制,对未达到分析实验室国标Ⅰ级水用水规格的纯水通过反渗透(RO)、连续电去离子技术(EDI)、混合床离子交换树脂和紫外光氧化等技术处理,实现了对纯水的严格控制。通过对比分析自来水、Ⅲ级水、Ⅱ级水在净化前后各参数变化,发现净化后各参数数值下降显著,其中,电导率最高下降幅度可达99.94%,各参数的相对平均偏差均小于2%。试验结果表明,基于紫外-可见光谱分析法的NSGI-WPS系统具有净化能力强、准确性高、鲁棒性好等优点,经过检测、分析和净化后的纯水满足分析实验室国标Ⅰ级水用水要求。本文为紫外-可见光谱分析法在纯水净化系统中的应用做出了探索性研究。
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4株鸭坦布苏病毒的毒力、E基因序列和抗原差异性
《中国农业科学 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：【目的】比较鸭坦布苏病毒(duck tembusu virus, DTMUV)分离株的毒力、分析E蛋白基因序列、研究抗原差异性,为鸭坦布苏病防控提供依据。【方法】将DTMUV-HB(2011)、DTMUV-AH(2014)、DTMUV-GX1(2012)、DTMUV-GX2(2015) 4株病毒接种10日龄易感鸭胚进行增殖,并利用6日龄SPF鸡胚测定ELD_(50)。根据测定的病毒含量,将分离毒株稀释为100ELD_(50)/0.5m L,人工感染40只180日龄健康北京鸭,进行临床症状观察、病毒分离、大体剖检,分析分离毒株的毒力有无差异。提取8株DTMUV分离病毒株的RNA,通过RT-PCR扩增E基因,分析比较不同地区的DTMUV的E基因核苷酸和氨基酸序列相似性,构建进化树。利用实验室建立的鸭坦布苏病毒血凝抑制试验分别测定4株病毒阳性血清对4株病毒的HI效价。同时采用固定病毒稀释血清法,利用C6/36细胞测定4株病毒阳性血清对4株DTMUV的血清中和效价。通过交叉血凝抑制试验和血清交叉中和试验比较4株病毒的抗原差异性(R值)。【结果】(1)各毒株的病毒含量范围在10~(4.7)—10~(5.3) ELD_(50)/0.1m L。人工感染鸭试验,攻毒后3 d鸭采食量和产蛋量均显著下降,各组病毒分离阳性率均在85%以上,剖检病变主要表现为卵泡变形、出血。(2)分离株序列分析结果表明,核苷酸序列相似性为95.7%—100%,推导氨基酸序列相似性在98.2%以上。遗传进化分析表明共同构成了一个进化分支。(3)4株病毒及其阳性血清进行血凝抑制交叉试验,计算的抗原性差异R值在0.79—1.12之间;进行细胞中和交叉试验,计算的R值在0.79—1.20之间。【结论】分离的4株DTMUV在毒力、E蛋白基因和抗原性上未见显著差异。
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猕猴桃农药残留状况及风险评估
《食品工业 》 2019 北大核心
摘要：分析流通市场环节国产猕猴桃农药残留状况,并对其膳食暴露风险进行评估。采用污染指数法和膳食暴露风险评估方法对猕猴桃中检出的农药进行评价。结果表明,猕猴桃检出率较高的5种农药分别为氯吡脲(75.9%)、氯氟氰菊酯(69.9%)、多菌灵(47.0%)、戊唑醇(42.2%)和苯醚甲环唑(31.3%)。氯氟氰菊酯和苯醚甲环唑有超标现象,超标率分别为8.4%和3.6%。单因子污染指数和综合污染指数评价表明,猕猴桃农药残留整体水平为清洁,处于安全级别。单一农药残留和多残留联合膳食暴露风险评估表明,猕猴桃慢性膳食摄入风险均为可接受状态,对人体无健康风险。国产猕猴桃农药残留处于安全状态,剥皮后完全可以放心食用。
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