科研产出
亚麻PLA1基因家族的鉴定及表达分析
《作物学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：磷脂酶A1(Phospholipase A1,PLA1)在植物生长发育及胁迫反应中发挥着重要作用,但目前关于PLA1 在亚麻中的鉴定与表达特征尚未见报道.本研究利用生物信息学方法对包括亚麻在内的 7 个物种 PLA1 基因家族进行鉴定,分析了亚麻PLA1(LuPLA1)的序列特征、系统进化关系、顺式作用元件、共线性关系及其复制事件,并利用转录组数据分析了其在不同遗传背景、不同器官中的表达模式,利用qRT-PCR分析了其在不同组织、不同发育时期及胁迫处理下的表达模式.结果表明,在亚麻、拟南芥、玉米、水稻、大豆、蓖麻及木薯基因组中分别鉴定到 14、21、15、20、41、18 和 35 个PLA1 成员;LuPLA1 基因分布于 8 条染色体上.序列特征分析发现,除LuPLA1-7 和LuPLA1-10外,其他家族成员都具有内含子且多数含有 1 个内含子;LuPLA1 蛋白序列长度为 388~1759 aa,等电点为 5.99~9.19,分子量为 41.55~192.61 kD,均为亲水性蛋白,大多数定位于液泡,含有 4~25 个Motif.系统进化分析将PLA1 蛋白分为 4 个分支,其中第IV分支PLA1 成员数量最多.共线性分析表明,LuPLA1 在拟南芥、玉米、水稻、木薯及大豆中均具有同源基因且与大豆、木薯的同源基因最多.LuPLA1 家族成员中共有 2 对基因发生串联复制,7 对基因发生片段复制,且都经历了纯化选择.转录组分析发现大多LuPLA1 成员表现为器官特异性表达.LuPLA1 启动子区含大量激素与逆境响应相关元件,qRT-PCR分析进一步证实LuPLA1 基因受激素、干旱、高盐、低温及高温诱导表达.其中LuPLA1-1 受IAA诱导表达;LuPLA1-1 和LuPLA1-6 受NAA诱导表达;LuPLA1-1、LuPLA1-5 和LuPLA1-6 受GA3 诱导表达;LuPLA1-12/14 受NaCl和PEG诱导表达;除LuPLA1-2/4 外,其余基因均受高温诱导表达;所有LuPLA1 受低温诱导表达,对低温的响应最为明显.本研究为进一步解析LuPLA1 基因家族的功能奠定了基础.
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盐渍化土壤改良剂对草坪根际土壤细菌群落多样性的影响
《土壤 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：针对兰州新区城市绿化带土壤盐分含量高严重影响苗木和草坪成活率的问题，以兰州新区绿化带盐渍化土壤为研究对象，采用温室盆栽法，以不施肥为对照（CK），研究了添加禾康（T1）、乳酸菌（T2）、磷石膏（T3）、炭基肥（T4）、免申耕（T5）和磷酸脲（T6） 6种盐碱土改良剂对草坪根际土壤化学、生物学特性的影响。结果表明：与CK处理相比，施用6种改良剂均能降低草坪根际土壤pH，提升有机质、速效磷、微生物生物量碳氮磷含量及碱性磷酸酶、脱氢酶活性；显著降低土壤细菌群落丰富度和多样性指数（Chao1和Shannon-wiener）；根际土壤细菌群落均以变形菌门、拟杆菌门、放线菌门、芽单胞菌门和酸杆菌门为主，其中T4、T6处理显著提高了变形菌门的相对丰度，T2处理显著增加了放线菌门的相对丰度，T1处理显著提升了芽单胞菌门和酸杆菌门的相对丰度。冗余分析和Monte Carlo置换检验结果显示，根际土壤碱解氮、有效磷含量是不同土壤改良剂处理细菌群落结构演变的重要因素。
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深松和秸秆还田对灌耕灰钙土土壤细菌多样性和群落结构的影响
《农业资源与环境学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：为探究深松和秸秆还田对土壤细菌多样性和群落结构的影响，于2015—2020年在甘肃引黄灌区灰钙土上开展田间试验，研究旋耕（RT）、深松（ST）和深松秸秆还田（STS）对0～20 cm土层土壤理化性状和细菌群落的影响。结果表明，与RT和ST相比，STS显著提高了土壤肥力、细菌OTU数目和α多样性，土壤细菌群落存在显著分异。土壤pH、有机碳（SOC）、土壤含水量（SWC）、阳离子交换量（CEC）、全氮（TN）、碱解氮（AHN）与细菌α多样性具有显著或极显著的相关性。土壤优势菌门为变形菌门（Proteobacteria）、酸杆菌门（Acidobacteria）、拟杆菌门（Bacteroidetes）、放线菌门（Actinobacteria）、绿弯菌门（Chloroflexi），与RT和ST相比，STS处理变形菌门和拟杆菌门相对丰度显著增加2.72～10.40个百分点，酸杆菌门相对丰度显著降低6.98～11.10个百分点。优势菌属为芽孢杆菌属（Bacillus）、酸杆菌属（Acidibacter）、假节杆菌属（Pseudarthrobacter）、黄杆菌属（Flavobacterium）、小梨菌属（Pirell），与RT和ST相比，STS处理下芽孢杆菌属、酸杆菌属、假节杆菌属、黄杆菌属相对丰度显著增加0.52～4.13个百分点。土壤pH、SWC及SOC、TN含量与拟杆菌门相对丰度呈显著正相关（P＜0.05）,SOC、TN、AHN含量及CEC与芽孢杆菌属、酸杆菌属、假节杆菌属相对丰度呈显著正相关（P＜0.05）。冗余分析结果表明，土壤SOC、pH、SWC、CEC和速效钾（AK）是影响灰钙土土壤细菌群落变异的主要环境因素。PICRUSt功能预测结果表明，新陈代谢为灰钙土细菌群落主要的一级功能。综上，深松秸秆还田可提高灰钙土土壤肥力和细菌多样性，改善农田土壤微环境。
关键词： 深松 秸秆还田 细菌多样性 细菌群落结构 冗余分析
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丘陵山地藜麦联合收割机设计与试验
《干旱地区农业研究 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：我国藜麦多种植于高海拔、丘陵山区,种植地块小、坡度大、道路狭窄,为降低普通稻麦联合收割机收割藜麦损失大、含杂高、喂入不畅等问题,本研究针对藜麦种植农艺和茎秆特性设计了一种丘陵山地藜麦联合收割机.该机采用小行距扩口链齿喂入装置,配合下割刀、纹杆与杆齿组合式纵轴流脱粒滚筒、组合式分离凹板、双层往复式振动筛等装置,实现藜麦顺畅喂入、脱粒与分离、清选作业,对关键部件进行设计仿真,并进行田间试验.仿真结果表明:藜麦分禾喂入过程分禾角度较小,不会产生茎秆折损.试验结果表明:藜麦籽粒含水率14%、茎秆含水率为26%时,脱净率96.83%、含杂率4.30%、破损率0.15%、割台损失率1.54%、夹带损失率0.92%、清选损失率0.52%、总损失率2.98%.作业期间整机运行平稳,满足藜麦机械化收获要求与作业指标,可以作为丘陵山地藜麦联合收割机使用.本文可为藜麦联合收割机设计与试验提供一定参考.
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一株玉米秸秆纤维素降解放线菌的筛选、鉴定及酶学特性研究
《微生物学杂志 》 2023 CSCD
摘要：为解决玉米秸秆固废污染和秸秆资源有效利用问题，采用刚果红染色法（水解圈法）和3,5-二硝基水杨酸（DNS）法从玉米秸秆还田土壤中筛选到一株纤维素降解菌，并对该微生物进行生理生化和分子生物学鉴定，发现该菌株降解纤维素效果较好，经鉴定该菌株为纤维素链霉菌（Streptomyces cellulosae）,命名为SJS-15,并对该菌株的酶学特性及纤维素降解能力进行了初步研究。结果表明，菌株SJS-15在发酵培养基中的纤维素酶活（CMC）峰值为30.5 U/mL,最适反应pH为6.0,滤纸酶活（FPA）峰值为25 U/mL,最适反应pH为8.0,两种酶均能在温度20～60℃,pH 4.0～10.0范围内保持较高酶活性。纤维素分解实验表明菌株SJS-15对玉米秸秆和滤纸有分解能力，40 d时对玉米秸秆降解率为35.6%（质量分数，下同）,对滤纸降解率为18.6%。扫描电镜结果显示经菌株处理的玉米秸秆较对照有明显降解痕迹。菌株SJS-15具有良好的抗逆性和玉米秸秆纤维素分解能力，可作为玉米秸秆还田和堆肥发酵的高效菌株进行进一步研究。
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油菜糖基转移酶BnIRX14基因家族鉴定及遗传转化
《西北植物学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：糖基转移酶在植物抗逆和发育调控中发挥着重要作用,为发掘糖基转移酶BnIRX14基因家族成员,解析在甘蓝型油菜中的生物学功能,该研究利用前期在甘蓝型油菜中克隆到的BnIRX14基因,采用序列比对和遗传转化的方法,进行BnIRX14基因家族成员鉴定和功能验证,以探讨BnIRX14基因家族在油菜发育中调控机理,为油菜杂交育种和抗逆育种提供理论依据.结果表明:(1)经基因组数据库比对分析在甘蓝型油菜中成功鉴定到3个糖基转移酶不同亚家族的11个BnIRX14家族成员,它们均具有糖基转移酶GT43家族成员结构域特征,其中有8个基因分别被定位在6条不同染色体上,3个亚家族在基因结构和保守元件中具有较大特异性.(2)利用农杆菌介导转化法,获得BnIRX14基因RNA干扰转基因油菜株系20株,经PCR检测,确定5株阳性转化体.(3)表型鉴定发现,有2株阳性转化株的花柱头至花柱中央为一孔状空腔,子房较野生型明显膨大,且柱头表面授粉后不能结实,表现雌性不育;其他3个阳性株花器结构发育正常,但植株茎、枝表皮有液体渗出,呈露珠状粘附在茎、枝表面.(4)实时荧光定量PCR分析显示,转BnIRX14基因油菜阳性植株花、角果、叶中的BnIRX14基因表达量均显著低于野生型,且9#阳性不育株的角果中BnIRX14基因表达低于其他转基因干扰株系,说明BnIRX14基因在干扰转化阳性植株中的表达受到显著抑制.研究推测,BnIRX14基因可能参与油菜雌蕊的发育和次生物质代谢.
关键词： 油菜 β-1,4-木糖基转移酶 基因家族 BnIRX14 RNAi
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生防细菌HMQ20YJ04发酵条件优化及其对番茄灰霉病的效果评价
《中国生物防治学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：菌株HMQ20YJ04是从甘肃民勤盐碱土壤中分离筛选的对多种植物病原真菌具有较强抑菌活性的拮抗细菌。为提高其发酵液的防控效果，以发酵液活菌数作为检测指标，采用单因素试验、正交试验、Plackett-Burman试验和响应曲面法对发酵培养基组分和摇瓶发酵条件进行筛选和优化。结果表明，最佳发酵培养基组分配比为可溶性淀粉5 g/L、酵母提取物10 g/L、Mg SO4·7H2O 5 g/L、Na Cl 5 g/L，最佳发酵条件为转速200 r/min、接种量5%、温度32℃、时间60 h、初始p H 6.5。温室盆栽防控番茄灰霉病试验结果表明，该菌株的发酵液对番茄灰霉病具有良好的防控效果，防效为63.03%。研究结果为枯草芽胞杆菌菌株HMQ20YJ04的菌剂研发及番茄灰霉病的生物防治提供了依据。
关键词： 灰葡萄孢菌 枯草芽胞杆菌 正交试验 Plackett-Burman试验 响应曲面法
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豌豆土壤中潜在自毒物质的鉴定及自毒效应研究
《草业学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：自毒作用是引发连作障碍的重要原因之一.为明确大田种植豌豆土壤中潜在自毒物质并探究其自毒效应,采用气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)鉴定大田种植的2种基因型豌豆(定豌10号、云豌8号)根际土壤中潜在的自毒物质.并通过水培的方式,研究了不同浓度的潜在自毒物质对豌豆(定豌10号、云豌8号)种子萌发、幼苗生长及生理指标的影响,以期为豌豆连作障碍的发生提供参考依据.结果表明,芥酸酰胺是2种基因型豌豆中共有的潜在自毒物质.0.1 mmol·L-1的芥酸酰胺可促进定豌10号种子的萌发,0.10、0.25、0.50 mmol·L-1的芥酸酰胺均可促进云豌8号种子的萌发.不同浓度芥酸酰胺显著降低了定豌10号植株体内超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性,增加了丙二醛(MDA)含量.高浓度的芥酸酰胺显著增加了云豌8号MDA含量,降低了脯氨酸(Pro)含量及根系POD活性.生长指标的综合化感效应结果表明,2种基因型豌豆植株的生长均受到抑制,且定豌10号的抑制程度大于云豌8号.说明,芥酸酰胺作为豌豆根际土壤中潜在化感物质,对豌豆种子的萌发具有低促高抑的浓度效应,对豌豆植株的生长产生抑制效应,且促进与抑制程度因豌豆基因型而异.
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62份甘肃小麦品种(系)抗条锈性评价及抗病基因检测
《植物病理学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：为探明甘肃主栽小麦品种(系)对小麦条锈病的抗性水平及部分抗条锈病基因的分布,本研究利用小麦条锈菌主要流行生理小种CYR31、CYR32、CYR33、CYR34,对62份甘肃近年育成的小麦品种开展温室苗期分小种抗病性鉴定及田间自然发病圃成株期抗病性鉴定,并利用基因芯片检测其所携带的抗条锈基因.苗期鉴定结果表明,在供试的62份小麦材料中,有 61 份(98.4%)、53 份(85.5%)、45 份(72.6%)及 32 份(51.6%)材料分别对 CYR31、CYR32、CYR33 和 CYR34 表现抗病.结合成株期抗病鉴定结果,20份(32.26%)材料表现全生育期抗性,21份(33.87%)材料表现成株期抗性,21份(33.87%)表现为感病.分子检测结果表明,携带 Yr17、Yr26、Yr29、Yr30、YrAK58、Yr75、Yr78、Yr80、Yr82、YrSP、QYrqin.nwafu-2BL和QYr.nwafu-4BL基因的材料分别有5、14、4、24、6、16、4、9、4、3、42和12份,同时携带2~6个抗条锈病基因的材料分别有18、14、9、2和1份,占71.0%.本研究系统揭示了当前甘肃省小麦品种(系)抗病性水平及所携带的抗病基因,为小麦抗病育种及抗病基因的合理布局提供了理论依据.
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不同施肥处理对当归酚类化合物含量的影响
《中药新药与临床药理 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：目的 利用高效液相色谱法（HPLC）同时测定当归中9个酚类化合物，评价不同施肥处理的当归中酚类化合物含量的差异。方法 以甲醇和0.5%乙酸水溶液为流动相，在检测波长282 nm、流速0.8 mL·min-1、进样体积10μL、柱温30℃条件下，采用Symmetry C18（250 mm×4.6 mm,5μm）色谱柱和二级阵列管检测器（DAD），对不同施肥处理下当归中9个酚类化合物含量进行分离检测，并进行主成分分析（PCA）。结果 当归中9个酚类化合物在20 min内得到有效分离，0.625～40μg·mL-1线性范围内相关系数（r）均大于0.999 5，相对标准偏差（RSD）为0.79%～7.69%，检出限为0.02～0.41μg·mL-1，定量限为0.06～1.35μg·mL-1，回收率为86.20%～103.60%。PCA分析显示，不同施肥处理下当归3个主成分累积贡献率达到85.72%，生物菌肥2 250 kg·ha-1+有机肥6 000 kg·ha-1（T3处理）可显著增加当归酚类化合物积累量。结论 该检测方法检出限低、灵敏度高，可同时测定当归中9个酚类化合物；T3处理可显著增加当归酚类化合物的积累。该研究结果将为当归生态种植提供理论依据和技术参考。
关键词： 当归 不同施肥处理 酚类化合物 含量测定 高效液相色谱法 主成分分析
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