科研产出
青海省小麦品种基于55K SNP芯片的遗传多样性分析
《麦类作物学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：为研究青海省小麦品种之间的遗传关系和遗传多样性,选取93个青海小麦品种,基于55KSNP芯片对其进行全基因组扫描,并进行遗传多样性分析.结果共扫描到53 063个SNP位点,选择分型成功率(call rate,CR)≥0.90、缺失率<10%、MAF>0.05的SNP位点,获得多态性SNP位点50 243个,多态性比率为94.68%.其中多态性位点在第2同源群中分布最多,在第4同源群中分布最少,在基因组中分布呈现B>A>D,特别是4D染色体上的多态性SNP分布最少.93个小麦品种的多态性信息含量(PIC)为0.00~0.59,平均值为0.33,为中度多态性位点;两两品种间的遗传距离为0.00~0.67,平均值为0.41.通过聚类分析表明,根据遗传距离可将93个小麦品种划分为8个类群.综上,青海省现有小麦品种的遗传关系较近,需要引进外来品种来丰富青海省小麦品种的遗传多样性,推动小麦品种的选育及研究工作.
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基于PacBio三代测序的香瓜茄(人参果)基因组的组装
《生物技术通报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：香瓜茄又名人参果,具有抗氧化、抗肿瘤、抗糖尿病等多种生物活性.为丰富茄科作物基因组信息及进化发育历程,获取香瓜茄全基因组序列信息,同时为香瓜茄相关分子研究奠定基础.以香瓜茄植物组织为试验材料,基于Illumina HiSeq构建小片段文库进行基因组特征评估,利用PacBio三代测序技术、Hi-C技术构建及组装香瓜茄全基因组数据库.利用生物信息学方法对获得的基因组序列进行组装、功能注释以及进化分析研究.结果表明,获得54.11 Gb Illumina HiSeq数据;获得55.08 Gb PacBio数据,reads平均长度为14179 bp;获得Hi-C数据量约143 Gb;拼接得到该基因组contig序列总长为1.16 Gb,Hi-C纠错后contig N50为22.63 Mb;Hi-C挂载染色体,共有1.12 Gb长度的序列可以挂载到12条染色体上,占比97.16%;其中,能够确定顺序和方向的序列长度为1.08 Gb,占定位染色体序列总长度的96.11%,得到基因组大小1.25 Gb;预测有64.22%的重复序列,41571个基因,99.06%的基因可以注释到NR、GO、KEGG等数据库中;预测得到4360个tRNA、5677个rRNA、154个miRNA;得到449个假基因.香瓜茄与马铃薯的进化时间大约在12.82 MYA.
关键词： 香瓜茄 基因组 PacBio三代测序技术 基因注释
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枸杞果实不同发育期抗坏血酸代谢关键酶活性和基因表达的分析
《分子植物育种 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：为研究青海枸杞果实不同发育时期抗坏血酸代谢的变化,以枸杞'柴杞一号'果实为试验材料,采用紫外分光光度法分析抗坏血酸含量、相关酶活性,采用荧光定量RCR技术测定基因表达变化.结果表明:枸杞果实在不同发育期,ASA含量、酶活性、基因表达的变化趋势不同.ASA含量在M2期(绿果期,花后14~19 d)最高,GLDH活性在M4期(黄熟期,花后25~30 d)最高,AO活性在M3(变色期,花后20~25 d)、M4期最高,APX活性在M5期(红熟期,花后34~40 d)最高,MDHAR活性M3期最高,DHAR活性在M5期最高,GR活性在M4期最高.GLDH和GR酶活性呈显著正相关关系(P<0.05),代谢酶基因表达与对应酶活性变化趋势相似.研究结果补充了枸杞果实发育时期ASA累积的研究,为枸杞果实抗坏血酸的代谢机理研究提供线索.
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青藏高原东部设施农业区土壤肥力演变和氮磷淋失风险特征
《应用与环境生物学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：设施农业的高水肥投入必然引起土壤环境变化，了解该种植方式下土壤肥力的变化及带来的环境风险对该区的生态环境保护具有重要意义.在青藏高原东部农业区百亩以上规模的设施基地按种植年限（≤3年，3-5年，5-10年，10-20年）采集土壤样品，研究土壤肥力随种植年限的变化规律，评估潜在氮磷淋失风险.结果显示：（1）该区土壤有机质和全氮含量平均为17.1和1.3 g/kg，含量中等；碱解氮、速效磷和速效钾含量平均为160.9、72.0和191.2 mg/kg，含量丰富.（2）随种植年限增加，土壤有机质、全氮、碱解氮和速效磷含量均呈增加的趋势，设施种植10年后显著提高，种植10-20年比种植≤3年提高了41.6%、44.2%、26.5%和67.4%，土壤速效磷增加最明显.（3）土壤速效钾含量和pH值均随种植年限呈降低的趋势，速效钾在种植5年以后显著降低，5-10年比≤3年降低了32%；土壤pH值在种植3年以后显著降低，3-5年比≤3年显著降低2.3%.（4）设施种植10-20年，土壤潜在氮磷淋失强度最大，氮磷淋失概率分别达0.74和0.84.综上，青藏高原东部设施农业区种植3-5年后，土壤速效钾含量和pH值明显降低，应及时补充钾素和有机肥投入；种植10-20年，土壤有机质和氮磷含量有明显提升但氮磷淋失风险加剧，需严格控制氮磷肥投入.（图4表2参30）
关键词： 氮素 磷素 淋失 临界值 风险评价 设施农业 土壤肥力
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NaOH预处理对青稞秸秆厌氧发酵特性的影响
《中国农业科技导报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：为提高青稞秸秆的综合利用率,采用NaOH对青稞秸秆进行预处理,研究不同水平NaOH和预处理时间对青稞秸秆厌氧发酵性能的影响,探讨NaOH在青稞秸秆厌氧发酵中应用的可行性.结果表明,与未经处理的青稞秸秆相比,NaOH预处理可以显著提高青稞秸秆产甲烷性能(P<0.05),且产气速率快、发酵周期短.其中,5%NaOH处理12 h青稞秸秆的累积甲烷产量高于多数木质纤维素类废弃物,为250.03 mL?g-1,是优良的发酵原料.NaOH预处理增加了青稞秸秆中纤维素含量(13.37%~39.31%),并有效降解了木质素(12.89%~64.34%)和半纤维素(0.96%~30.30%)含量.表明NaOH预处理是提高青稞秸秆厌氧发酵产甲烷性能的有效方法.
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KOH和NH3·H2O联合固态预处理对青稞秸秆厌氧发酵特性的影响
《环境科学研究 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：为提高青稞秸秆的综合利用率,选用KOH和NH3·H2O作为青稞秸秆固态预处理试剂进行中温批式厌氧发酵产甲烷试验研究,并通过Box-Behnken响应面法来考察不同含量的KOH、NH3·H2O及预处理时间对青稞秸秆累积甲烷产量的交互影响.结果表明:各因素对青稞秸秆累积甲烷产量的影响程度表现为NH3·H2O含量>KOH含量>预处理时间;通过响应面模型验证试验得到最优预处理条件为KOH含量5.13%、NH3·H2O含量3.35%、预处理时间13.87 h,该条件下累积甲烷产量实测值为282.34 mL/g(以VS计),与预测值(286.4 mL/g)非常接近,相对误差小于5%,证明验证模型有效.KOH和NH3·H2O联合预处理能够显著提高青稞秸秆厌氧发酵产甲烷能力(P<0.05),累积甲烷产量较7%KOH和5%NH3·H2O单一预处理及未处理分别提高了7.59%、20.82%和70.78%;二者联合预处理还能够有效降解木质素(降解率为29.21%),提高发酵液营养价值;同时,可减少回收预处理试剂的成本,降低对环境的污染.研究显示,Box-Behnken响应面法能较好地优化青稞秸秆厌氧发酵的预处理条件,KOH和NH3·H2O联合预处理是高效生产生物甲烷和环境友好的木质纤维素类废弃物的处理方法.
关键词： 青稞秸秆 厌氧发酵 甲烷 Box-Behnken响应面法 联合预处理
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杂草致病菌株GD-0221的分离、鉴定与除草潜力
《浙江农业学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：为明确杂草致病菌株GD-0221的除草活性与作物安全性,利用组织分离法从患病甘草(Glycyrrhizauralensis)根部分离获得杂草致病菌株GD-0221,通过形态学和分子生物学相结合确定该菌株的分类地位,利用菌饼接种法研究该菌株对5种阔叶杂草离体叶片的致病性,用发酵液喷雾接种法研究其对5种阔叶杂草的盆栽致病性和对青海主栽作物的安全性.根据菌株形态和DNA序列分析结果,将该菌株鉴定为尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum).该菌株对5种阔叶杂草密花香薷(Elsholtzia densa)、藜(Chenopodium album)、冬葵(Malva verticillata)、酸模叶蓼(Polygonum lapathifolium)、萹蓄(Polygonum aviculare)均具有致病性,活体接种试验中杂草发病率为33.33% ~100.00%,对密花香薷的致病效果最突出.作物安全性方面,该菌株对青稞(Hordeum vulgare)、小麦(Triticum aestivum)表现安全,而对油菜(Brassica campestr)、蚕豆(Vicia faba)和豌豆(Pisum sativum)表现不安全.GD-0221菌株具有开发成为禾本科作物田防除阔叶杂草微生物除草剂的潜力.
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藜麦及其祖先二倍体NAC基因的进化与胁迫应答
《应用与环境生物学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：NAC是一类广泛参与调控植物在生物和非生物胁迫下防御应答的转录因子.基于系统的比较基因组学研究方法，对藜麦Chenopodium quinoa的NAC基因进行进化与多个生物和非生物逆境下的应答研究.在藜麦C. quinoa、祖先二倍体Chenopodium pallidicaule和Chenopodium suecicum基因组中分别共鉴定得到106、54和54个NAC基因.染色体定位数据表明藜麦基因组中18个NAC基因涉及串联倍增事件. 3个物种NAC基因的系统进化树证明藜麦基因组中存在NAC基因的倍增与丢失.藜麦分别和C. pallidicaule和C. suecicum之间同源基因组模块的对应数目关系进一步证明藜麦保留了相当数量的祖先二倍体NAC基因，是其NAC基因倍增的主要动力.此外，藜麦NAC基因在干旱、高温、盐、低磷胁迫和GCFSV侵染下的表达模式被阐明；大量NAC基因被显著地诱导表达，推测其参与了藜麦在生物和非生物胁迫下的防御应答反应.本研究结果为藜麦的遗传育种提供了优良的候选NAC基因.（图7参26）
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不同种植方式和密度对茎用莴苣生长及产量的影响
《分子植物育种 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：为明确不同种植方式与密度对茎用莴苣生长及产量的影响,本研究通过测定不同种植方式及密度下茎用莴苣形态生长及产量相关性状的指标,为茎用莴苣在西宁地区高产栽培提供理论依据.结果表明,平畦+覆膜(A2)最有利于叶柄厚和肉质茎的伸长生长,同时对叶片和茎部干物质的积累及产量的增加效果最显著;25 cm×25 cm种植密度(B1)最有利于肉质茎的伸长,同时对叶宽、茎叶数生长的促进效果也较好;主成分及聚类分析结果表明,提取到的2个主成分中,主成分1为肉质茎主导产量因子(肉质茎粗,单茎重,单株重),主成分2为茎叶形态产量因子(叶长,叶宽,叶柄宽,茎叶数,茎部干物质),提取到的2个主成分的特征值均在1.5以上,累计贡献率达到81.781%.研究结果为高原地区茎用莴苣高产栽培和资源高效利用提供了理论指导.
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青稞转录因子HvnANT1基因的克隆与表达分析
《中国农业大学学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：为探究HvnANT1基因在青稞粒色形成过程中的基因表达模式,以紫粒青稞'涅如姆扎'和白粒青稞'昆仑10号'为试材,利用简化基因组GBS(Genotyping-by-Sequencing)对青稞紫粒进行基因定位,克隆到HvnANT1基因,对其进行生物信息学分析.结果表明:1)在7H染色体的84.30-86.00 cM获得1个MYB类转录因子,命名为HvnANT1.2)该基因长1 033 bp,其完整开放阅读框为762 bp,编码253个氨基酸.HvnANT1蛋白分子量为27.14 kU,是亲水性的不稳定碱性蛋白且不存在跨膜结构,无信号肽.该蛋白的二级结构主要是由无规卷曲、α-螺旋、延伸链和β-转角组成,具有2个SANT结构域(分别位于第13—第63个;第66—第114个氨基酸).3)同源比对与系统进化分析表明:青稞HvnANT1蛋白与大麦、乌拉尔图小麦、高粱、玉米、二型花、小米、水稻、土瓶草、车轴草和杨梅10种植物的ANT1蛋白序列相似性分别为100.00%、88.85%、54.64%、60.95%、60.82%、58.46%、57.61%、37.76%、36.05%和36.33%;这些序列都具有2个高度保守的2个SANT结构域;与大麦的亲缘关系最近,其次是与乌拉尔图小麦,与水稻最远.4)亚细胞定位结果表明,该基因定位在细胞核内.5)实时荧光定量PCR(qRT-PCR)结果显示:与籽粒颜色形成的乳熟早期和乳熟晚期相比,软面团期的HvnANT1基因在'涅如姆扎'中表达量极显著上调,而在'昆仑10号'中各时期的表达量较低且差异不显著;且软面团期的'涅如姆扎'籽粒HvnANT1基因的表达量极显著高于'昆仑10号'(P<0.01).花青素合成相关的结构基因HvnCHI、HvnANS和HvnDFR与该基因表达量模式相似.综上,青稞HvnANT1蛋白结构中的SANT结构域在物种进化过程中比较保守;该基因定位在细胞核内,符合转录因子特性;HvnANT1基因表达模式与结构基因HvnCHI、HvnANS和HvnDFR相似,在籽粒颜色形成的软面团期表达量极显著升高.
关键词： 青稞 HvnANT1 HvvnCHI HvnANS HvnDFR 基因表达
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