科研产出
吡虫啉和噻虫胺在甘薯中的分布动态及对甘薯蛴螬的防治效果
《农药 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：[目的]明确吡虫啉和噻虫胺在甘薯植株中的分布动态以及对甘薯蛴螬的防治效果。[方法]甘薯栽秧时穴施吡虫啉和噻虫胺颗粒剂，采用QuEChERS法结合超高效液相色谱-串联质谱法，在施药9、16、20、27、34、41、48、55、62、69、76、83、90、98、111 d后测定甘薯植株中药剂含量，甘薯收获时调查对甘薯蛴螬的防治效果。[结果]除在34 d（薯块形成初期）和90 d（薯块形成后期）外，吡虫啉和噻虫胺的含量在根中高于薯块、茎和叶片中。其余时期甘薯植株中吡虫啉和噻虫胺含量在根中最高。施药后41～48 d植株中各部位的含量达到最高，之后降低。土壤施用2%吡虫啉颗粒剂1500 g a.i./hm2处理对甘薯蛴螬的防治效果为90.40%～92.37%,0.5%噻虫胺颗粒剂600 g a.i./hm2为79.87%～80.44%，与900 g a.i./hm2处理（84.93%～86.58%）差异不显著。[结论]土壤施用吡虫啉和噻虫胺后，甘薯根内药剂含量总体趋势高于其他部位。施用2%吡虫啉颗粒剂1500 g a.i./hm2和0.5%噻虫胺颗粒剂600～900 g a.i./hm2对甘薯蛴螬具有良好防效。
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草莓新品种'石莓12号'
《园艺学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：‘石莓12号’是以‘达赛莱克特’为母本、‘石莓6号’为父本杂交选育而成的优良草莓新品种。果实圆锥形,果面鲜红色,光泽度好;果肉红色,纤维少;一级序果平均单果质量为32.6 g,二级序果21.0g;果实酸甜可口,香气浓郁,可溶性固形物11.6%,总酸0.51%;果实硬度大(0.544kg·cm-2),耐贮运;丰产,平均单株产量443.6 g;在河北石家庄地区露地栽培4月下旬成熟;果实成熟期早于‘达赛莱克特’ 3～5d;抗白粉病、叶斑病;适合在河北省石家庄、邯郸、保定及气候条件类似地区露地栽培。
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基于BSA-seq和RNA-seq挖掘西瓜果皮硬度候选基因
《华北农学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为了挖掘西瓜果皮硬度关键调控基因，选育耐裂高硬度果皮西瓜品种。以西瓜果皮硬度差异显著的高硬度材料901和低硬度材料BSH为亲本，构建F2分离群体，采用极端性状混池重测序接合BSA（BSA-seq）方法进行定位，并结合转录组测序（RNA-seq）数据进行关联分析，挖掘果皮硬度关键调控基因。BSA-seq结果表明，SNPs和InDels关联区域交集位于10号染色体1 620 000—3 760 000 bp区间内共2.14 Mb的区段，包含150个候选基因，其中2个非同义突变基因和1个移码突变基因。将BSA-seq测序结果与RNA-seq测序结果进行联合分析发现，共有Cla97C10G187120、Cla97C10G187020、Cla97C10G187430、Cla97C10G187510、Cla97C10G187280和Cla97C10G186540 6个基因相关联，经生物信息学分析，确定Cla97C10G187120基因为西瓜果皮硬度候选基因。实时荧光定量（qRT-PCR）试验结果表明，转录组试验数据可靠，并且候选基因Cla97C10G187120在901中表达较BSH明显降低。本研究为进一步精细定位西瓜果皮硬度调控基因奠定了基础。
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小麦幼苗生长习性相关性状的全基因组关联分析
《种子 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：小麦幼苗生长习性是小麦苗期重要的农艺性状，为了挖掘控制小麦幼苗生长习性相关性状的基因位点，本研究以210个遗传变异丰富的小麦品种(系)组成的自然群体为试验材料，分别于2021—2023年种植于河北省唐山市，利用高通量测序技术对小麦幼苗生长习性进行全基因组关联分析。结果表明，共有11个与小麦幼苗生长习性显著关联的SNP位点(区段),分布于1B、2A、3B、5A(3)、5B(2)、6D、7B、7D染色体上，其中，在多个环境中被检测到的位点(区段)有3个，分别位于染色体5A(512.39 Mb)、5B(605.61～605.63 Mb)、7B(610.85 Mb)处。
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花生种皮类黄酮物质的代谢组与转录组分析
《作物学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为探究不同颜色花生种皮的类黄酮物质成分及花青素生物合成对种皮颜色形成的调控机制,本研究利用粉色、红色、白色、黑色以及花斑色(红色和白色)共5种颜色差异明显的花生品种,对种皮进行类黄酮代谢组和转录组分析,明确种皮花青素合成相关的关键代谢物和关键基因。结果表明, 5种花生种皮共鉴定到329种类黄酮代谢物,其中黄酮醇类物质相对含量及种类最多。共检测到19种花青素色苷,主要是矢车菊素色苷、飞燕草素色苷、矮牵牛素色苷,多以葡萄糖苷、桑布苷、芸香苷、半乳糖苷等糖苷修饰。黑色种皮花青素含量约是其他皮色的22.60～66.72倍。黑色种皮中以矢车菊素-3-O-桑布双糖苷相对含量最高。4种有色种皮分别与白色种皮相比,差异代谢物主要在花青素生物合成、类黄酮生物合成、黄酮和黄酮醇生物合成、异黄酮生物合成途径中显著富集。有色种皮中,类黄酮和花青素生物合成途径结构基因的高表达水平,是促进种皮花青素积累的主要原因。花青素还原酶(ANR)和糖基转移酶(UGT)是参与种皮色素沉着的候选基因,两者的活性以及对底物花青素的竞争,最终决定花生种皮的颜色模式。本研究解析了类黄酮物质对花生种皮颜色合成的调控机制,可为特色花生品种培育以及营养价值利用提供重要参考。
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不同药剂对玉米茎腐病的防效评价
《玉米科学 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为筛选防治玉米茎腐病的有效药剂，采用菌丝生长法测定16种药剂对禾谷镰孢的室内毒力，并通过田间药效试验评价室内筛选出的药剂包衣种子对玉米茎腐病的防治效果。结果表明，在16种药剂中筛选出9种对禾谷镰孢的EC50小于5.0 mg/L,9种药剂包衣后均对种子安全、无药害。种菌唑、噻呋酰胺、溴菌腈、咯菌腈、咪鲜胺和多菌灵包衣处理对玉米植株有促生作用，种菌唑和溴菌腈对禾谷镰孢茎腐病的防治效果较好，其防效分别为81.69%和80.55%；噻呋酰胺对禾谷镰孢+腐霉共同引起茎腐病防效较好，其防效为80.09%。病原菌侵染时，药剂包衣处理的玉米植株茎粗增加，第2节节间长度降低，茎节的长粗比例显著降低。综上所述，种菌唑、溴菌腈和噻呋酰胺对玉米茎腐病的防效较好。
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低温胁迫下链霉菌TOR3209对番茄叶绿素荧光特性和叶黄素循环的影响
《中国农业科学 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：【目的】研究链霉菌TOR3209提高番茄低温耐受能力的生物学机制，从叶绿素荧光特性和叶黄素循环两方面入手揭示TOR3209对光系统II（PSII）的保护机制。【方法】以番茄为试验材料，将4叶期番茄幼苗于移栽时施加TOR3209菌剂，并于移栽30 d后进行低温（5℃）处理，设置常温TOR3209（TOR3209）、常温NI（NI）、低温TOR3209（TOR3209+C）和低温NI（NI+C）4个处理。比较低温胁迫下接菌和未接菌植株PSII性能、非光化学淬灭（NPQ）相关的叶绿素荧光参数、叶黄素循环组分、紫黄质脱环氧化酶（VDE）活性和抗坏血酸-谷胱甘肽（As A-GSH）循环的差异。【结果】链霉菌TOR3209可缓解低温诱导的PSII实际光化学效率Y（II）的下降，避免了PSII光抑制。低温胁迫下番茄叶片快速叶绿素荧光诱导动力学（OJIP）曲线的J点明显上升同时出现K点，快速叶绿素荧光诱导动力学分析（JIP-test）发现，相对荧光曲线的初始斜率（M_o）增加，用于初级醌受体（QA）下游电子传递的能量比例（Ψ_o）降低，以吸收光能为基础的光化学性能指数(PIABS)减小；施加TOR3209菌剂的植株J点未上升且能够抑制K点的出现，M_o、Ψ_o和PIABS均能回归到常温水平，即TOR3209对PSII受体侧电子传递体和供体侧放氧复合体（OEC）均起到保护作用。TOR3209抑制低温胁迫下番茄叶片PIABS和以单位面积为基础的性能指数(PICS)的显著降低，结合荧光参数NPQ和保护性热耗散(ФNPQ)显著增加且非调节性能量耗散(ФNO)显著降低，证实促进保护性热耗散是TOR3209保护PSII的作用机制。低温胁迫导致番茄叶片叶黄素总库含量和VDE活性的降低，且As A-GSH循环中的抗氧化酶（抗坏血酸过氧化物酶APX、谷胱甘肽还原酶GR、单脱氢抗坏血酸还原酶MDHAR）活性和抗氧化剂（抗坏血酸As A、还原型谷胱甘肽GSH）含量降低，叶黄素循环启动减慢，叶片光合能力受到抑制。TOR3209不仅能提高低温胁迫下叶黄素脱环氧化状态（DEPS），而且增加叶黄素总库含量和VDE活性，进一步提高非光化学淬灭水平，及时转化过剩光能，保护光合机构的稳定性；TOR3209也能提高低温胁迫下番茄叶片上述抗氧化酶活性和抗氧化剂As A的含量，优化As A-GSH循环系统以清除活性氧（ROS）的同时还能促进叶黄素循环。【结论】TOR3209提高低温胁迫下番茄叶片光合电子传递活性维持PSII稳定性，促进叶黄素循环介导的热耗散缓解PSII光抑制，优化As A-GSH循环减轻PSII氧化胁迫，增强番茄耐低温能力。
关键词： 番茄 链霉菌 低温胁迫 PSII光抑制 叶绿素荧光 叶黄素循环
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谷子B3转录因子可变剪切体分析
《浙江农业学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：通过分析不同谷子品种B3转录因子基因存在的可变剪切类型，鉴定出具有功能活性的可变剪切体，并分析这些可变剪切体与谷子抽穗期是否具有相关性，为深入揭示B3转录因子可变剪切对谷子生长发育的调控作用提供依据。选择12份不同抽穗期的谷子材料，利用反转录PCR(reverse transcription PCR, RT-PCR)技术克隆了一个REM家族的B3转录因子基因，通过序列比对鉴定该基因存在的可变剪切体类型，分析这些可变剪切体的活性及其与抽穗期的关系。结果表明，B3转录因子基因在这12个谷子品种间共产生了8种可变剪切体，其中可变剪切体Ⅴ包含的品种最多(4个),其次为可变剪切体Ⅳ(2个),其余6种可变剪切体均只包含1个品种。通过可变剪切，12个品种的B3转录因子基因共可编码10种蛋白质，其中5种蛋白质缺失B3 DNA结合域；Ⅱ型蛋白质具有缩短谷子抽穗期的功能，Ⅵ型蛋白质具有延长谷子抽穗期的功能，且这种作用不受地理环境影响。以上结果表明，B3转录因子通过可变剪切参与谷子抽穗期的调控。
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谷子抗锈病反应相关MAPKK家族成员的鉴定与分析
《华北农学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：丝裂原活化蛋白激酶（MAPKK或MKK）在植物的生长发育与胁迫响应等过程中发挥着重要作用。为了鉴定谷子抗锈病相关的MAPKK基因，为谷子抗锈病机理研究和抗病分子育种提供候选基因，运用生物信息学方法在全基因组水平上鉴定与分析谷子MAPKK基因家族成员（SiMKKs）;利用Real-time PCR技术，检测谷子SiMKKs基因在不同组织部位、谷锈菌胁迫与外源激素处理下的表达水平；利用Excel、MEGA、DnaSP分析70份重测序谷子品种中抗锈病相关SiMKKs基因的变异位点和单倍型，结合表型鉴定抗锈病优异单倍型。结果表明，共鉴定到10个谷子SiMKKs成员，分布于5条染色体上，外显子数1～11个不等，编码蛋白质含有331～523个氨基酸；谷子MAPKK基因家族成员分为4组，A和B组包含S/T-X5-S/T基序，C和D组的SiMKKs不具有该基序，保守基序Motif 1～Motif 6存在于所有SiMKKs蛋白中；每个SiMKK基因的启动子区均含有防御和胁迫响应、茉莉酸甲酯（MeJA）响应、水杨酸（SA）响应、激发子激活等1～3种生物胁迫相关顺式作用元件。除SiMKK10-1和SiMKK10-3未检测到表达信号外，其余8个SiMKKs基因在不同组织部位、谷锈菌侵染、SA和MeJA处理下均有不同程度的表达。SiMKK4、SiMKK5和SiMKK10-2在孕穗期的根中表达量较高，SiMKK6-1和SiMKK6-2在孕穗期茎中表达量较高；SiMKK4在接种后24 h的抗病反应中上调表达、感病反应中下调表达，其表达与抗病相关；SiMKK4在SA和MeJA激素处理后的16 h内上调表达，之后下调表达，且在SA处理过程中表现持续的表达变化，其余7个SiMKKs基因在SA和MeJA处理中的表达模式也基本一致。SiMKK4基因编码区共分为7个单倍型，Hap＿1为优势单倍型，未发现抗病关键变异位点。综上所述，谷子SiMKK4的表达与抗锈病相关，其可能通过SA和MeJA信号途径参与谷子的早期抗病反应。
关键词： 谷子 MAPKK 锈病 Real-time PCR 单倍型分析
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大豆磷脂酶D家族基因全基因组鉴定及耐盐性分析
《大豆科学 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：磷脂酶D(Phospholipase D,PLD)及其产物磷脂酸(Phosphatidic Acid, PA)在植物生长发育和胁迫响应的调控中起着重要作用。目前，对大豆PLD基因家族的研究仍不够全面。为进一步寻找与大豆抗逆性相关的潜在候选基因，本研究利用全基因组分析方法对28个GmPLDs的基因结构、蛋白保守结构域、共线性和系统发育关系等进行研究，并采用qRT-PCR方法分析基因在盐胁迫下的表达量。结果表明：大豆PLD家族基因分布在16条染色体上，片段复制在大豆PLD基因家族的扩展中发挥了重要作用。基因表达模式分析显示GmPLDs在不同组织中的表达存在差异，启动子顺式作用元件分析显示GmPLDs具有参与非生物胁迫和激素途径的潜在功能。qRT-PCR分析显示，18个大豆PLDs基因表达受盐胁迫诱导显著上调，可能参与大豆耐盐胁迫。研究结果为解析及克隆大豆耐盐基因提供理论依据，并为挖掘响应非生物逆境胁迫GmPLDs基因提供了基础信息。
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