科研产出
花生/玉米间作增加花生土壤微生物活性促进土壤有机碳固持
《土壤学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：间作种植模式是利用农田生物多样化增加土壤碳(C)固存的有效途径.为探究间作体系中邻近玉米的花生根际微生物对土壤有机碳(SOC)固持的贡献,依托江苏省农业科学院花生/玉米间作长期实验平台,设置两行花生两行玉米带状种植,利用生态测试板(BIOLOG)和气相色谱等技术,分析玉米对邻近花生根际微生物C代谢能力的影响机制,解析微生物残体碳的积累规律.结果表明,相较于远离玉米的花生,邻近玉米的花生根际多酚氧化酶活性降低了19.0%,平均颜色变化率(AWCD)提高了 22%,根际微生物对酚酸类和氨基酸类的代谢能力分别提高了 149.4%和 16.1%;邻近玉米的花生根际土壤总氨基糖含量(TAS)相较于远离玉米的花生提高了6.45%,并提高了其细菌残体碳和真菌残体碳的含量,最终促使SOC提高了 12.9%.研究表明邻近玉米没有改变花生根际土壤呼吸速率,而是降低花生根际SOC分解酶活性并增强根际微生物对更广泛有机碳组分的代谢能力,进而通过积累微生物残体碳(包括细菌和真菌残体碳)来提升根际SOC固持.
关键词： 花生/玉米间作 土壤呼吸速率 BIOLOG 氨基糖 微生物残体碳
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长喙壳菌侵染甘薯的转录组分析
《江苏农业学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：甘薯黑斑病是由长喙壳菌(Ceratocystis fimbriata Ellis et Halsted)侵染引起的，该病害是甘薯重要病害之一，在田间生产和贮藏期均可发生，严重影响甘薯的产量和品质。为了明确长喙壳菌对甘薯黑斑病的致病机理，本研究以甘薯黑斑病抗病品种南京92和感病品种徐薯18为试验材料，采用针刺接种孢子悬浮液的方法人工接种甘薯长喙壳菌，分别于接种当天与接种后第1 d、第3 d、第7 d取样，利用转录组测序技术进行测序分析。转录组测序结果显示，与接种当天相比，长喙壳菌接种至南京92薯块后第1 d、第3 d和第7 d上调差异表达基因(DEGs)分别为1 124个、1 713个和2 032个，下调DEGs分别为869个、1 042个和1 005个；长喙壳菌接种至徐薯18薯块后第1 d、第3 d和第7 d上调DEGs分别为901个、1 625个和1 957个，下调DEGs分别为1 017个、976个和1 032个。GO功能富集分析结果表明，差异表达基因主要富集于生物过程类别的生物进程、代谢进程、单一生物进程以及细胞组分类别的细胞、细胞部分、细胞器等。KEGG通路富集的主要通路为代谢途径。维恩图分析结果表明，长喙壳菌接种至南京92薯块后不同时间点共有DEGs为1 545个，接种至徐薯18薯块后不同时间点共有DEGs为1 116个，对这些DEGs进行交互分析，发现接种至2个甘薯品种薯块后在各时间点共有的DEGs有925个。对925个共有DEGs进行KEGG聚类分析，结果表明，这些DEGs主要被富集到代谢通路中，如碳水化合物代谢、脂质代谢、氨基酸代谢、核苷酸代谢、辅因子和维生素代谢以及能量代谢等途径中，进一步对这些DEGs进行筛选，得到相对表达量高于1.00、持续上调表达并且差异表达倍数达到40倍以上的关键致病基因共20个。本研究结果为深入研究长喙壳菌致病分子机理奠定了重要基础。
关键词： 甘薯 长喙壳菌 转录组测序 差异表达基因 致病机理
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水稻穗发芽抗性鉴定方法优化及批量筛选
《江西农业大学学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：【目的】建立科学简便的水稻穗发芽抗性鉴定体系以及评价标准，以批量筛选穗发芽抗性种质资源，为抗穗发芽品种选育提供技术支撑。【方法】以16个水稻试验品系为材料，优化穗发芽抗性鉴定方法和取样时间，采用优化后的抗性鉴定方法对2023—2024年在南京正季种植的360份水稻材料进行人工穗发芽鉴定试验，结合聚类分析评价其穗发芽抗性，并与熟期特性及大田穗发芽情况进行关联分析。【结果】（1）16个水稻试验品系在开花后20～50 d取样条件下的穗发芽表现显示，在水稻开花后35 d取样，供试材料整穗相对含水量比较稳定，既能保证相似的成熟度，也更有利于区分不同材料间的穗发芽抗性差异；相比于籽粒发芽法，整穗发芽法能反映不同材料穗发芽抗性，且省工省时；（2）360份水稻材料整穗发芽试验的平均发芽率呈现正态分布，2年的变化趋势类似，且在试验第4天品种间差异显著（P<0.05），第6天后差异缩小；（3）利用K-均值聚类分析法，对2年人工整穗发芽试验的平均发芽率进行归一化处理并聚类，将360份供试水稻材料按照穗发芽抗性等级划分为高抗穗发芽类型（聚类I）、中抗穗发芽类型（聚类Ⅱ）和易穗发芽类型（聚类Ⅲ）3类；（4）分析熟期与穗发芽试验结果发现，在南京正季种植的水稻，8月5日—8月15日期间开花的水稻平均穗发芽率较大，更易发生穗发芽；（5）将2年的人工穗发芽试验结果与当年大田穗发芽表现进行比较，建立穗发芽抗性评价标准：高抗穗发芽类型整穗发芽试验第4天发芽率<15%，第6天发芽率<25%；易穗发芽类型整穗发芽试验第4天发芽率>20%，第6天发芽率>50%。【结论】在水稻开花后35 d取整穗，进行人工整穗发芽试验，根据试验第4天和第6天的发芽率即可鉴定水稻穗发芽类型，该方法为水稻抗穗发芽品种的选育提供技术参考。
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耐盐南粳品种苗期盐胁迫应答的生理特性及其耐盐相关基因分析
《中国农业科学 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：【目的】盐胁迫是制约水稻生产的主要环境胁迫之一，研究耐盐水稻品种响应盐胁迫的生理特征，分析耐盐基因等位变异及表达，为耐盐水稻品种选育提供重要的基因资源和遗传材料。【方法】首先对南粳系列优质水稻品种（系）的苗期耐盐性进行鉴定，以盐处理条件下的存活率作为指标，筛选耐盐性强的品种。分析其在盐胁迫下的生理指标变化，包括叶绿素、Na+、K+、MDA、H2O2、可溶性糖等含量。通过基因组测序解析强耐盐性品种中耐盐基因的变异类型，以及通过检测耐盐基因的表达水平，解析强耐盐品种响应盐胁迫的分子机制。【结果】在140 mmol·L-1 NaCl处理6 d条件下，南粳9108、南粳5718、南粳盐1号的存活率大于60%，在供试品种中的存活率最高；与对照品种日本晴相比，盐胁迫下，南粳9108、南粳5718、南粳盐1号幼苗含有较高的叶绿素含量、较低的MDA含量，表明盐胁迫对这3个品种造成的细胞损伤较低；南粳9108、南粳5718和南粳盐1号的根系Na+/K+明显高于日本晴，而地上部Na+/K+明显低于日本晴，表明这3个耐盐品种根系吸收或者储存的Na+较多，但向上运输的Na+少，有利于维持细胞离子平衡，对地上部造成的离子毒害和渗透胁迫影响较小；这3个耐盐品种有23个耐盐基因存在94个SNP或InDel位点，分布于外显子、内含子、5′UTR和3′UTR,11个基因的24个变异位点发生在外显子上，其中，有7个基因发生移码突变或错义突变，分布于Os02g0813500（OsGR2）、Os05g0343400（OsWRKY53）、Os06g0685700（OsRST1）、Os07g0685700（OsEIL2）、Os10g0431000（OsPQT3）、Os11g0446000（OsRSS3）、Os12g0150200（P450）；盐胁迫显著诱导耐盐品种中耐盐基因OsSKC1、OsBAG4、OsGPX1、OsCCX2、OsGR3、OsDREB2a、OsRAB21、OsP5CS、OsbZIP23、OsAPX37、OsLEA3等的表达，可增强水稻对盐胁迫的耐受性，减少盐害对水稻生长的不利影响。【结论】南粳9108、南粳5718和南粳盐1号3个品种具有较强的苗期耐盐性，这与盐胁迫下的钠钾离子平衡、多个耐盐基因的等位变异、基因表达水平等密切相关。南粳9108、南粳5718和南粳盐1号聚合了多个耐盐优质基因，可作为耐盐品种选育的骨干亲本进行遗传改良和育种应用研究。
关键词： 南粳9108 南粳5718 南粳盐1号 盐胁迫 耐盐基因 离子平衡 基因组测序
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秸秆还田配施氮肥对大麦后直播棉磷钾利用与土壤磷钾平衡的影响
《中国农业大学学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：为探明秸秆还田配施氮肥对盐碱地大麦后直播棉磷、钾利用与土壤磷钾平衡的影响，采用大田裂区试验，主区为秸秆还田量（秸秆不还田，S0；全量秸秆还田，S1），副区为不同氮肥运筹（不施氮，N0；尿素，U；控释氮肥，CRN；尿素+控释氮肥，UC），研究秸秆还田与氮肥配施对直播棉磷钾累积与利用、土壤磷钾平衡、土壤速效磷与速效钾含量的影响。结果表明：1)与S0相比，处理S1地上部与生殖器官磷钾累积量分别于盛花期后与吐絮期显著增加。施氮处理间，CRN处理地上部与生殖器官磷钾累积量盛蕾期较低而吐絮期较高，UC处理不同生育期地上部与生殖器官磷、钾累积量均较高；吐絮期地上部与生殖器官磷钾累积量以S1CRN与S1UC处理组合较高。较之于S1U，吐絮期S1CRN与S1UC处理组合地上部钾累积量2年均值分别提高12.9%与10.4%，生殖器官钾累积量分别提高1.9%与3.6%。2)皮棉产量以S1UC处理组合较高。秸秆还田对棉株磷、钾利用效率影响不显著，施氮处理间以UC处理磷钾利用效率较高而CRN处理较低。3)土壤磷素S0下亏缺，S1下2021年亏缺、2022年盈余；土壤钾素S0下亏缺而S1下盈余；施氮处理间以U处理磷钾盈余较高；S1UC处理组合土壤磷素与钾素表观平衡。4)S0UC、S1UC处理组合土壤速效磷与速效钾含量较低。综上，秸秆还田（6 000 kg/hm2）配施“尿素+控释氮肥”（180 kg/hm2，以纯N计）促进盐碱地大麦后直播棉对土壤速效养分利用，提高直播棉磷、钾累积与利用效率，可达到直播棉高产与土壤磷钾平衡协同。
关键词： 直播棉 秸秆还田 氮肥运筹 磷钾累积与利用 磷钾平衡
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生理指标和转录组测序分析脱落酸对葡萄果实色泽品质的影响
《南方农业学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：【目的】基于生理指标和转录组测序分析脱落酸（ABA）对葡萄果实色泽品质的影响，为葡萄果实品质调控及葡萄产业高质量发展提供理论依据。【方法】以园香妃、园金香、浪漫红颜和阳光玫瑰4个鲜食葡萄品种为试验材料，于葡萄果实转色初期，采用250 mg/L ABA对葡萄果穗进行浸果处理（T），不含ABA的溶液浸果处理为对照组，4个品种葡萄第1次采样标记为CK0,CK的第2、3次采样分别标记为CK1和CK2;ABA处理第2、3次采样分别标记为T1和T2。测定不同处理下不同品种葡萄的果实纵径、横径、粒重和可溶性固形物（TSS）、果皮花青苷、类胡萝卜素、叶绿素a、叶绿素b含量，并对园香妃葡萄果皮处理样本进行转录组测序分析，筛选差异表达基因（DEG），通过农杆菌瞬时转化巨峰葡萄果实检测关键基因表达情况。【结果】与CK2相比，T2处理下，园香妃和园金香葡萄果实的纵径、横径和粒重均显著增加（P<0.05，下同），分别增加5.8%、8.3%、16.0%和8.9%、5.4%、16.5%；阳光玫瑰葡萄果实的横径和粒重显著增加，分别增加8.2%、21.7%。与CK2相比，T2处理园香妃和浪漫红颜葡萄果皮中总花青苷含量均极显著增加（P<0.001，下同），园香妃和浪漫红颜葡萄果皮5类花青苷组分中，均以T2处理含量最高，显著高于其他4个处理。与CK2相比，T2处理下园金香葡萄果皮类胡萝卜素、叶绿素a、叶绿素b含量均显著降低；浪漫红颜葡萄果皮叶绿素a含量显著降低；阳光玫瑰葡萄果皮类胡萝卜素和叶绿素a含量显著降低。转录组测序分析结果显示，在园香妃果皮样本中共检测到5379个DEGs。对DEGs进行GO功能注释分析，结果显示，T2 vs CK2组生物过程类别主要注释到温度刺激响应、机械刺激响应等GO功能条目。KEGG信号通路富集分析结果显示，T1 vs CK1组、T2 vs CK2组均在芪类、二芳基庚烷类及姜辣素生物合成、类黄酮生物合成等信号通路明显富集，与CK2相比，T2处理下园香妃葡萄果皮中苯丙氨酸解氨酶基因（PAL）、肉桂酸-4-羟化酶基因（C4H）、黄烷酮-3'羟化酶基因（F3'H）、黄酮醇合酶基因（FLS）、二氢黄酮醇-4-还原酶基因（DFR）与花青苷合成相关的DEGs表达水平整体明显上调。巨峰葡萄果实瞬时过表达试验结果显示，经R2R3-MYB转录因子基因（VvMYB24）过表达处理后，葡萄果皮花青苷含量显著增加，VvMYB24、查尔酮异构酶基因（VvCHI）、VvDFR、葡萄白藜芦醇双加氧酶基因（VvLDOX）的相对表达量也极显著增加。【结论】ABA通过促进花青苷合成基因VvPAL、VvC4H和转录因子基因VvMYBA1、VvMYBA2、VvMYBA24表达水平，抑制转录因子VvMYBC2-L1的表达水平促进葡萄果皮中花青苷的合成。
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三角槭一步成苗及生根机制
《江苏农业学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：三角槭叶色美丽，用途广泛，观赏价值和经济价值极高。为快速获得大量优质种苗，实现工厂化育苗，本研究以三角槭带芽茎段为外植体，对外植体材料的最佳采集时间、消毒方式、茎段腋芽诱导和生根诱导培养基配方进行筛选，建立了三角槭一步成苗体系。为进一步探究三角槭幼苗的生根机制，对不定芽的根原基进行了细胞学分析和生根发育时期关键基因相对表达量鉴定。结果表明，6月采集的外植体使用75%乙醇消毒20 s和0.1%氯化汞消毒15 min的组合灭菌方式效果最佳。茎段腋芽诱导最适培养基为MS培养基+0.5 mg/L吲哚丁酸(IBA),诱导率达82.3%。不定芽生根诱导最适培养基为1/2 MS+0.6 mg/L IBA,生根率达88.7%,平均根数达4.9条。三角槭不定根原基的发生与IBA密切相关，在0.6 mg/L IBA的作用下，根原基发生明显，生根发育关键基因AbPIN1、AbPIN2和AbPIN3的相对表达量显著升高。本研究为三角槭新品种规模化繁育提供了技术参考，为探究三角槭生根机制奠定了基础。
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AI茶树育种技术:以黄化性状预测为例
《茶叶科学 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：茶树作为重要经济作物，其品质改良是育种的核心目标。针对传统茶树育种周期长（≥2年）、表型鉴定效率低等问题，以黄化茶树品种‘安吉黄叶’自然杂交的90个子代为材料，整合40 326个核心单核苷酸多态性（Single nucleotide polymorphism,SNP）位点的基因型数据与黄化表型连续两年观测数据（黄化∶非黄化=54∶36），系统比较了逻辑回归、随机森林和支持向量机3种机器学习模型的预测效能。结果显示，随机森林模型在十折交叉验证中性能最优，其精确度达78.96%，显著优于其他模型。通过特征重要性分析鉴定出两个关键遗传标记位点：Chr8＿142477650（编码叶绿体型丙酮酸脱氢酶E1β亚基）和Chr8＿126475215（参与RNA加工调控）。然而，在涵盖109份多源黄化种质的独立验证中，模型预测准确率降至21.10%，遗传背景差异导致的特征权重偏移是主要限制因素。该研究建立了茶树黄化性状的机器学习预测框架，将表型鉴定周期从24个月缩短至基因型即时分析，实现了育种早期阶段的性状预判。尽管跨品种泛化能力有待提升，但构建的SNP-表型关联模型为解析茶树基因型-表型复杂关联提供了可扩展的研究范式，标志着人工智能技术在木本植物复杂性状预测中的创新应用。
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甘薯抗病基因及其功能的研究进展
《江苏农业学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：甘薯是重要的粮食、饲料和能源作物，中国是世界上最大的甘薯种植国，甘薯在中国国民经济中占有十分重要的地位。近年来随着气候变化和种薯、种苗地频繁调运，甘薯病害发生日趋严重，新病害不断产生，严重影响甘薯的产量和品质，制约了中国甘薯产业的健康发展。分子生物技术的快速发展给甘薯抗病分子育种研究提供了新的技术支撑和研究思路。本文主要从甘薯抗真菌病、抗细菌病、抗线虫病以及抗病毒病相关基因等方面概述了近年来甘薯抗病相关基因及其功能的研究进展，为甘薯抗病基因的进一步研究和抗病分子育种提供参考。
关键词： 甘薯 基因克隆 真菌 细菌 线虫 基因功能 抗病性
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兔出血症病毒RHDV1和RHDV2一步法双重TaqMan探针荧光定量RT-PCR体系的建立和应用
《江苏农业学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：兔出血症病毒（RHDV）引起的兔出血症是一种急性、高度致死性传染病，对养兔业造成严重危害。本研究基于RHDV衣壳蛋白（VP60）基因序列设计引物和TaqMan探针，建立可同时检测RHDV1和RHDV2两种毒株的双重TaqMan荧光定量RT-PCR检测体系。反应体系：2×One Step RT-PCR BufferⅢ10.0μL,上下游引物（10μmol/L）各0.6μL,ROX Reference DyeⅡ（50×） 0.4μL,两种荧光探针（10μmol/L）各0.8μL,待测样本2.0μL,ddH2O 4.8μL。反应程序：42℃5 min, 95℃10 s, 95℃5 s, 60℃30 s, 40个循环。试验结果表明，该体系特异性强，与轮状病毒、兔多杀性巴氏杆菌、兔支气管败血波氏菌、绿脓杆菌、沙门氏菌无交叉反应；灵敏度高，最低检测限为1μL 100拷贝。通过组内重复和组间重复进行重复性分析，Ct值变异系数为0.2%～2.9%,表明该体系稳定性较好。使用该体系对112份临床样本（60份肝脏组织、52份鼻肛拭子）进行检测，RHDV总检出率为69%,而常规RT-PCR体系的检出率仅为51%。本研究建立的双重荧光定量RT-PCR方法具有高灵敏度、强特异性和良好的重复性，可为RHDV的临床快速诊断及定量分析提供可靠技术支持。
关键词： 兔出血症病毒 荧光定量RT-PCR TaqMan探针
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