科研产出
南瓜多糖结构特征、改善糖尿病作用的机制及影响因素研究进展
《食品工业科技 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：多糖是南瓜中最主要的天然活性成分之一，结构易变、单糖成分复杂，具有降血糖、抗氧化等多种生物活性。近年来，随着糖尿病发病率上升，南瓜多糖的降糖功效引起学者们的关注，研究内容集中在多糖结构、单糖组分和不同活性作用机制等方面。本文对南瓜多糖的结构特征和改善糖尿病的主要作用机制进行了总结，归纳了南瓜多糖降糖活性影响因素，同时，对南瓜多糖药物活性研究的发展前景进行了展望并提出建议，以期为后续南瓜多糖对糖尿病的研究提供参考依据。
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不同浓度噻虫嗪对点蜂缘蝽若虫体内保护酶和解毒酶活性的影响
《应用昆虫学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：【目的】探明不同浓度噻虫嗪胁迫点蜂缘蝽Riptortus pedestris F0代3龄若虫后，其体内和F1代3龄若虫体内保护酶和解毒酶活性的变化。【方法】采用药液浸渍法，将清水浸成的“肾型”大豆籽粒，浸入25%噻虫嗪水分散粒剂（Water dispersible granule,WG）用清水配置成LC10（5.2 mg/L）、LC20（11.2 mg/L）、LC30（19.6 mg/L）、LC40（31.6 mg/L）和LC50（49.4 mg/L）药液20 s，设清水对照处理。喂食点蜂缘蝽F0代3龄若虫24 h后，分别将各处理存活的若虫，一部分测定其体内过氧化物酶（Peroxidase,POD）、过氧化氢酶（Catalase,CAT）、超氧化物歧化酶（Superoxide dismutase,SOD）、乙酰胆碱酯酶（Acetylcholinesterase,ACh E）、谷胱甘肽转移酶（Glutathione S-transferase,GST）和羧酸酯酶（Carboxylesterase,Car E）的酶活性变化；另一部分放入养虫笼中喂食清水处理的大豆籽粒，饲养至F1代若虫发育至3龄时，测定其体内POD、CAT、SOD、ACh E、GST和Car E的酶活性变化。【结果】不同浓度噻虫嗪处理后，F0代若虫体内POD、CAT、SOD、GST及Car E活性均高于对照组；F1代若虫体内POD、ACh E、GST和Car E的酶活性高于对照组。所有浓度处理下，点蜂缘蝽F1代若虫体内POD、GST和Car E的酶活性均高于F0代；在LC20-LC50浓度处理，点蜂缘蝽F1代若虫体内ACh E的酶活性均高于F0代。点蜂缘蝽F0和F1代若虫体内保护酶和解毒酶的活性与噻虫嗪浓度呈正相关。【结论】在噻虫嗪胁迫下，F0代若虫通过提高体内POD、CAT、SOD、GST和Car E的酶活性进行解毒代谢，F1代若虫则通过提高POD、ACh E、GST和Car E活性进行解毒代谢。POD、ACh E、GST和Car E酶活性的增加可能是点蜂缘蝽F1代若虫产生抗药性的主要原因。
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蚯蚓粪对设施内外玉米土壤细菌多样性及群落结构的影响
《华北农学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为了探讨蚯蚓粪是否能对设施内外玉米土壤细菌多样性产生影响，以便在微生物水平上研究蚯蚓粪对设施内外土壤生态质量差异提供参考。基于Illumina NovaSeq测序平台，对不同种植模式(分别为蚯蚓粪设施内外和常规设施内外种植模式下不同品种玉米)下的玉米的根际土壤细菌进行16Sr RNA测序。质控后共获得35 627个操作分类单元(Operational taxonomic units, OTUs),共计1 832 428条有效序列。比较不同种植模式下土壤样本OTU数、细菌群落结构组成、相对丰度、优势菌属组间差异性及细菌多样性分析的差异性。土壤样本OTU数在蚯蚓粪和常规种植模式下差异明显，蚯蚓粪种植OTU数高于常规种植，而与设施内外和不同玉米品种间差异不明显；土壤群落结构的优势菌门基本相同，但是在设施内外与是否施用蚯蚓粪之间的细菌门所占丰度大小之间存在较大差异，而在不同玉米品种之间的差异不大。在门水平上，变形菌门和细菌门在常规种植设施内外玉米(D类)中相对丰度比在蚯蚓粪种植的设施内外玉米(E类)高，而放线菌门和芽单胞菌门在蚯蚓粪种植的设施内外玉米(E类)比在常规的设施内外玉米(D类)中相对丰度高。在属水平上，鞘氨醇单胞菌属、Unclassified＿Gemmatimonadaceae、Subgroup＿10、Uunclassified＿Bacteria和Unclassified＿Vicinamibacteraceae,这5个属在蚯蚓粪种植中丰度高于常规种植，而Unclassified＿Microscillaceae、交替赤杆菌属、黄杆菌属，Unclassified＿Vicinamibacteraceae和Uncultured＿gamma＿proteobacterium,这5个属在常规种植中丰度高于蚯蚓粪种植。多样性分析结果显示，蚯蚓粪种植(E类)的Chao1、Ace和Shannon、Simpson指数显著高于常规种植(D类)。蚯蚓粪种植模式的土壤细菌数量和多样性高于常规模式种植，不同种植模式显著影响土壤细菌群落构成。
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利用高密度遗传图谱挖掘水稻芽期耐盐QTL
《广东农业科学 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：【目的】挖掘水稻芽期耐盐新位点，为进一步开展基因功能分析和盐渍土直播生产提供理论依据。【方法】以耐盐品种‘龙稻133’和盐敏品种‘彩稻’衍生的169个RIL群体为试验材料，利用包含1 107个高质量多态性Bin标记的高密度遗传连锁图谱，对对照和0.5% NaCl胁迫下的胚芽鞘长、胚根数、胚根长以及相对胚芽鞘长、相对胚根数和相对胚根长共9个性状进行QTL定位分析。【结果】高密度遗传连锁图谱共覆盖水稻基因组2 957.35 cM，标记间的平均距离为2.67 cM。12条染色体含有的平均标记数为92.25个。描述性统计分析表明，亲本‘龙稻133’的耐盐性显著高于‘彩稻’，亲本的性状表型值位于RIL群体的极值之间，群体表现出超亲分离现象。盐胁迫严重抑制RIL群体的胚芽鞘长、胚根数和胚根长，且不同株系受胁迫影响差异较大，各性状基本符合正态分布，具有数量性状的遗传特性。连锁分析共鉴定到19个QTL，贡献率为2.58%～14.83%，发现2个QTL区间内存在已克隆的耐盐相关基因，其中qTCL3区间内包含DST，qRRN10区间内包含OsMSRA4.1。此外，发现控制盐胁迫下胚芽鞘长的qTCL10、控制相对胚芽鞘长的qRCL10以及控制相对胚根长的qRRL10均位于同一QTL区间内；控制盐胁迫下胚根长的qTRL7和控制相对胚根长的qRRL7也位于同一QTL区间内。2个共定位区间内的25个候选基因qRT-PCR分析结果显示，盐处理后，LOC＿Os07g44210、LOC＿Os07g44240、LOC＿Os07g44250、LOC＿Os07g44350、LOC＿Os10g42940和LOC＿Os10g43060在‘彩稻’或‘龙稻133’均显著上调表达。其中，LOC＿Os07g44350在盐处理后的‘龙稻133’胚芽鞘和胚根内均极显著上调表达。【结论】发掘19个与水稻芽期耐盐相关QTL，其中包含2个共定位位点qTRL7和qTCL10，2个共定位区间内共有25个候选基因。通过qRT-PCR分析发现6个在盐处理后表达量上调的基因，其中LOC＿Os07g44350是芽期耐盐的重要候选基因。
关键词： 高密度Bin图谱 QTL 重组自交系 耐盐 水稻 芽期
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反枝苋对氟磺胺草醚的抗性机制代谢组学研究
《农药学学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：二苯醚类除草剂氟磺胺草醚是防除大豆田杂草反枝苋Amaranthus retroflexus L.的主要除草剂，但黑龙江省大豆田反枝苋对氟磺胺草醚的抗性越来越强，严重影响大豆产量。目前尚无关于反枝苋对氟磺胺草醚抗性机制的代谢组学研究。本研究基于未处理(CK)以及氟磺胺草醚处理后反枝苋敏感种群(SY)、抗性种群(RY)的叶组织的代谢谱，进行主成分分析(PCA)和正交偏最小二乘法判别分析(OPLS-DA)，发现RY组代谢分子表型更贴近于CK组。京都基因与基因组百科全书(KEGG)富集分析和拓扑分析结果发现，氟磺胺草醚的主要作用通路有3条，分别是biosynthesis of amino acids (氨基酸的生物合成)、arginine biosynthesis (精氨酸生物合成)和2-oxocarboxylic acid metabolism (2-氧代羧酸代谢)。CK vs RY和SY vs RY有1条共有的差异通路——degradation of flavonoids (类黄酮的降解)，因此，类黄酮的降解可能是RY组抗性的特异性通路。通过支持向量机(SVM)分析进一步发现，4-hydroxy-2-oxoglutaric acid (4-羟基2-氧化戊二酸)、citrulline (瓜氨酸)和L-ornithine (L-鸟氨酸)是氟磺胺草醚处理后反枝苋产生抗药性的关键代谢物。
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鲜饲高丹草替代玉米青贮对西门塔尔公牛生长性能、血清生化指标和粪便微生物区系的影响
《动物营养学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：本试验旨在探究鲜饲高丹草替代玉米青贮对西门塔尔公牛生长性能、血清生化指标、粪便微生物区系及经济效益的影响。选择16头8月龄、平均体重为（338.5±35.3） kg的西门塔尔公牛，随机分为2组，每组8个重复，每个重复1头牛。对照组（CON组）饲喂基础饲粮（粗饲料为玉米青贮），高丹草组（SS组）饲喂用高丹草替代基础饲粮中55%[干物质（DM）基础]玉米青贮的饲粮。预试期10 d，正试期60 d，分为第1～30天和第31～60天2个阶段。结果表明：1）与对照组相比，第1～30天，高丹草组干物质采食量（DMI）和料重比（F/G）显著降低（P<0.05）；第31～60天和第1～60天，高丹草组DMI显著降低（P<0.05）。2）与对照组相比，第30天，高丹草组血清尿素氮（UN）含量显著提高（P <0.05），血清总胆红素（TBIL）含量极显著提高（P <0.01）；第60天，高丹草组血清白蛋白（ALB）含量和谷丙转氨酶（ALT）活性显著提高（P <0.05），血清UN和TBIL含量极显著提高（P<0.01）。3)2组粪便微生物物种数和群落多样性无显著差异（P>0.05）。与对照组相比，在门水平上，高丹草组粪便厚壁菌门相对丰度显著降低（P<0.05），粪便髌骨菌门相对丰度显著提高（P<0.05）；在属水平上，高丹草组粪便瘤胃球菌科UCG-005和未分类瘤胃球菌科相对丰度显著降低（P<0.05）。4）与对照组相比，高丹草组每千克增重饲料成本降低0.97元（P<0.05）。综上所述，鲜饲高丹草替代55%玉米青贮饲喂西门塔尔公牛可以显著降低其DMI和每千克增重饲料成本，并降低F/G，同时促进机体蛋白质代谢，提高养殖经济效益。
关键词： 肉牛 高丹草 生长性能 血清生化指标 粪便微生物区系
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消减大豆连作障碍的养分调控技术研究进展
《大豆科学 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为明确不同养分调控技术对大豆连作障碍消减的作用,本文阐述了大豆连作障碍的发生与危害.从提高肥料养分供应能力、改善土壤理化性状和优化土壤微生物环境3个方面分别综述了针对大豆连作障碍中不同危害的解决方案.通过改变施肥方式、时间、数量等方式解决大豆长期连作导致土壤中养分偏耗和影响大豆生长发育的问题;通过使用不同改良剂针对性地解决土壤酸化、板结、保水保肥能力下降的问题;在大豆连作土壤中接入有益微生物,从而降低有害微生物及病原菌的活性,最终达到改善土壤微生物环境的效果.最后总结得出,消减大豆连作障碍过程中尚待解决的问题以及养分调控技术的研究方向,为大豆连作障碍的发生发展机理的研究、养分调控技术的优化改良提出建议和展望.
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大豆GmNIC1基因克隆及非生物胁迫应答分析
《西南农业学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：【目的】NAD+是植物生长发育过程中的重要调节物质，NIC（烟酰胺酶）是NAD+合成过程中的关键酶，研究大豆中NIC的功能，以期创制大豆抗逆新品种。【方法】利用生物信息学，探究大豆GmNIC1基因的结构与功能，并通过RT-PCR进行基因表达模式分析。【结果】大豆GmNIC1基因CDS区长度为243 bp，共编码80个氨基酸。其编码蛋白的分子式为C396H666N114O110S3，相对分子质量为8880.52 Da，理论等电位点（pI）为10.18，亲水性平均值和脂肪系数分别为-0.198和97.62，该蛋白的不稳定指数是47.10，它是不存在跨膜结构域的非分泌性亲水蛋白。该蛋白质二级结构主要由61.25%的α-螺旋、31.25%的无规则卷曲以及6.25%的β-转角和1.25%的片层构成，且不存在跨膜结构，定位于细胞膜上，其中信号肽位于1～22位氨基酸区域。GmNIC1基因启动子区域含有6种激素响应元件和4种逆境响应元件，且与GmNIC1的互作蛋白中含有AP2/ERF结构域和Ser/Thr蛋白激酶家族，其具有参与非生物胁迫应答调控的功能。GmNIC1蛋白的氨基酸序列与野生大豆（Glycine max）同源蛋白的关系最近。RTPCR检测发现，GmNIC1基因在大豆叶片中表达量最高，同时叶面外施烟酰胺能促进GmNIC1基因的表达，但在非生物胁迫下GmNIC1基因表达量明显降低。【结论】本研究成功克隆大豆GmNIC1基因，并对其编码蛋白的理化性质及表达模式进行分析。发现烟酰胺含量的增加能提高烟酰胺酶活性从而促进GmNIC1基因表达，且GmNIC1基因在调控大豆非生物胁迫方面具有重要作用。
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40 a施肥措施对黑土土壤酶化学计量特征的影响
《环境科学 》 2024 EI 北大核心 CSCD
摘要：为探究长期施肥措施对黑土土壤养分平衡和酶化学计量特征的影响,选取长期定位实验（40a）样地4种不同施肥处理:不施肥、施氮肥、施磷肥和氮磷混施,分别在2021年4月和2022年4月采集土壤样品,测定土壤4种水解酶活性并分析酶化学计量特征.结果表明,施氮和氮磷混施均显著提高酸性磷酸酶和β-D-葡萄糖苷酶活性,分别提高68%～158%和26%～222%.施磷和氮磷混施则显著影响β-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶活性,其酶活性最高达75.48 nmol·（g·h）-1和106.81 nmol·（g·h）-1.双因素方差分析显示氮和磷输入对土壤酶活性均产生显著影响.冗余分析表明酶活性变化的主要影响因子为土壤pH值、微生物生物量磷和有效磷.通过计算酶化学计量比,发现氮处理显著增加酶矢量长度,其数值主要在1.32～1.52之间,而酶矢量角度均>45°,表明黑土主要受碳磷共同限制.通过以上分析可以发现40 a长期施肥处理对黑土土壤酶及资源利用策略有显著影响,研究结果为评估长期施肥处理对土壤养分平衡和可持续利用具有重要的生态学意义.
关键词： 长期定位实验 氮肥 磷肥 酶矢量长度 酶矢量角度 磷限制
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反映样点微域空间变异的多穴位黑土层厚度快速勘察与预测方法研究
《土壤学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：黑土层厚度作为土壤质量的重要标志，在土壤可持续发展、粮食安全和生态功能中发挥着不可替代作用。然而，基于土壤剖面调查数据分析，往往样本数量少、代表区域范围小，多数仅依据点位数据统计，缺乏空间变异预测分析，迫切需要黑土层厚度快速调查与高性能空间预测方法。通过新建调查样点黑土层厚度多穴位“浅层挖掘+深层土钻”快速获取方法，在黑龙江省获取357个样点的黑土层厚度系列样本数据；对随机森林预测模型参数进行优化，预测黑土层厚度空间变异及其不确定性；分析不同穴位观测值及其均值样本对优化模型预测精度及稳定性影响，评价模型空间预测潜能。结果表明，研究区耕地预测平均黑土层厚度为53.42 cm，新建黑土层厚度快速获取与预测方法行之有效，可替代剖面调查方法。优化随机森林模型预测黑土层厚度的空间变化解释力R2达到60%，可精细刻画黑土层厚度空间分异；样点单个观测穴位的随机性可改变模型预测协变量重要性数值，影响黑土层厚度空间预测分布；相较于样点多穴位观测均值的空间预测，单穴位观测值预测的空间分布不确定性评估的准确性较低，预测精度显著下降；交叉验证指标和散点图分析表明，优化随机森林模型对黑土层厚度具有稳定的空间预测潜能。本研究为黑土层厚度高精度快速调查与预测提供了新经验、新途径。
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