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高粱Dof基因家族鉴定及表达分析

作物杂志 2025 北大核心 CSCD

摘要:DNA结合单锌指蛋白(DNA binding with one finger,Dof)是植物中特有的一类转录因子,参与调控植物组织分化、种子萌发、植物抗逆及代谢等生理生化过程。为鉴定并分析高粱Dof转录因子家族成员,利用生物信息学方法从全基因组水平对高粱Dof转录因子家族成员的基本基因结构、理化性质、保守基序、启动子顺式作用元件、组织特异性表达及干旱胁迫表达等进行分析。20%PEG6000模拟干旱胁迫处理豫粱10号的幼苗后,利用qPCR技术分析Dof基因家族成员响应不同时间段干旱胁迫的表达情况。结果共鉴定了30个高粱Dof基因,分布在9条染色体上,基因保守性分析结果显示,Motif1(即锌指结构)是高粱Dof基因家族中保守的蛋白质序列;其中29个基因中都含有CX2CX21CX2C保守基序,而SbDof15基因保守序列为CX20CX2C;启动子结构分析表明,Dof基因的启动子区域中含有ABA、MYB、MeJA、低温等逆境胁迫响应元件;进化树分析结果表明,高粱Dof蛋白与玉米的同源性更高,热图分析表明Dof家族成员在高粱的不同部位都有表达。qRT-PCR结果表明,高粱Dof基因家族成员可能参与高粱应对干旱胁迫的响应,不同的Dof基因成员在应对干旱胁迫时的调控机制可能不一样。

关键词: 高粱 Dof基因家族 转录因子 全基因组鉴定 PEG处理

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投喂频率对乌苏里拟鲿幼鱼生长特性、消化酶活性和肌肉营养成分的影响

河南农业科学 2025 北大核心 CSCD

摘要:研究投喂频率[每天投喂1(F1)、2(F2)、3(F3)、4(F4)次]对乌苏里拟鲿幼鱼的生长特性、肠道消化酶(脂肪酶、α-淀粉酶、胰蛋白酶)活性、肝脏转氨酶(谷草转氨酶、谷丙转氨酶)活性、肌肉营养成分的影响,确定最佳投喂频率,以提高乌苏里拟鲿幼鱼的饲料利用率和营养品质。结果表明,F2组乌苏里拟鲿幼鱼末体质量、体质量特定生长率、相对增质量率、体质量日增加量和体长特定生长率均显著高于F1、F3组。F1组肠道脂肪酶活性显著高于其他试验组;F2组肠道胰蛋白酶活性最高,且显著高于F3、F4组。投喂频率对肝脏组织的谷草转氨酶活性无显著影响,F1组谷丙转氨酶活性显著高于其他试验组。F2、F4组粗蛋白含量显著高于F1、F3组;F4组粗脂肪含量最低,显著低于其他试验组。总氨基酸含量组间差异显著,表现为F1>F3>F2>F4。综上,建议投喂频率为2次/d,更有利于乌苏里拟鲿的生长。

关键词: 乌苏里拟鲿 投喂频率 生长特性 消化酶活性 肌肉营养成分

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植物根际促生细菌的筛选、鉴定及其对烟草的促生作用

河南农业科学 2025 北大核心 CSCD

摘要:为挖掘促进烟草生长的多功能有益微生物菌株,从河南省平顶山市郏县健康作物根际土壤中分离筛选出具有促生潜力的细菌菌株,通过形态学、生理生化和16S rDNA序列分析对其进行鉴定,并通过培养皿种子萌发及盆栽烟草试验明确其促生效果。结果表明,分离得到的细菌菌株JLS0502和JLS0413发酵液中吲哚-3-乙酸(IAA)含量分别为28.35、22.03 mg/L,1-氨基环丙烷-1-羧酸(ACC)脱氨酶活性分别为546.64、521.21 U/L,且均具有溶磷、解钾、固氮等功能特性。经鉴定,菌株JLS0502为非脱羧勒克氏菌(Leclercia adecarboxylata),菌株JLS00413为路德维希肠杆菌(Enterobacter ludwigii)。菌株JLS0502和JLS0413处理均可提高烟草种子萌发率,显著促进根伸长。盆栽试验结果表明,菌株JLS0502和JLS0413处理对烟草的株高、鲜质量、根系形态等农艺性状均有显著促进作用,其中株高、全株鲜质量、根系鲜质量、总根表面积和总根体积等指标较不加菌的对照分别显著提高66.05%、55.82%、59.30%、22.55%、29.37%和75.38%、66.29%、105.23%、90.15%、140.48%;烟株叶片中油菜素内酯(BR)、赤霉素(GA)、IAA等植物生长相关激素含量及苯丙氨酸解氨酶(PAL)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、多酚氧化酶(PPO)、超氧化物歧化酶(SOD)等抗性相关酶活性均较对照有提升。可见,菌株JLS0502和JLS0413对烟草生长具有显著的促生作用。

关键词: 根际促生细菌 筛选鉴定 烟草 促生功能

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自噬在猪繁殖与呼吸综合征病毒感染中的作用机制研究进展

中国农业科学 2025 北大核心 CSCD

摘要:猪繁殖与呼吸综合征病毒(porcine reproductive and respiratory syndrome virus,PRRSV)是一种具有囊膜的单股正链RNA动脉炎病毒。PRRSV感染猪后引起猪繁殖与呼吸综合征(porcine reproductive and respiratory syndrome,PRRS),导致妊娠母猪流产、死胎、弱胎和木乃伊胎以及各年龄段猪呼吸系统疾病,对全球养猪业造成巨大的经济损失。全面解析PRRSV感染机制有助于防控PRRS,助力生猪产业高质量发展。自噬是一种依赖于溶酶体对异常蛋白质、受损细胞器、入侵病原微生物等进行降解回收的过程,包括巨自噬、微自噬和分子伴侣介导的自噬(chaperone-mediated autophagy,CMA)3种类型。其中,巨自噬是目前研究最多的自噬类型,可进一步分为非选择性自噬和选择性自噬。自噬在维持细胞稳态、控制细胞器质量、运输胞内物质等生理过程中发挥着重要作用,还影响神经退行性疾病、自身免疫病、癌症等多种疾病的发生和发展。此外,自噬作为一种防御机制,能够清除入侵宿主细胞的病毒;然而,病毒进化出一系列策略拮抗自噬降解甚至利用自噬为自身感染服务。文章通过笔者自身的研究经历和近年来自噬在PRRSV感染过程中的研究报道,系统梳理介绍了自噬在PRRSV感染中发挥的双重作用:一方面,PRRSV非结构蛋白和结构蛋白通过多种途径诱导包括内质网自噬、线粒体自噬、聚集体自噬、脂噬等选择性自噬在内的巨自噬和CMA,随后这些诱导的巨自噬和CMA参与PRRSV复制、拮抗细胞凋亡、抑制宿主免疫反应等过程促进病毒感染;另一方面,宿主细胞通过内质网自噬等选择性巨自噬和CMA降解PRRSV非结构蛋白、激活抗病毒免疫应答等抑制病毒感染,以期从自噬角度深入揭示PRRSV感染机制。另外,文章还通过总结自噬在PRRSV感染中的作用机制,提出该研究领域仍然存在争议或尚未解答的科学问题,为今后研究提供线索;同时通过列举靶向自噬的抗病毒研究,提出自噬可作为抗PRRSV策略研发的潜在靶点,为防控PRRS提供新的思路。

关键词: 猪繁殖与呼吸综合征病毒 感染 自噬 作用机制 抗病毒靶点

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整合转录组和代谢组学分析揭示玉米对层出镰孢茎腐病的响应机制

中国农业科学 2025 北大核心 CSCD

摘要:【目的】玉米茎腐病严重威胁玉米的产量与品质,其致病菌复杂,层出镰孢(Fusarium proliferatum)近年来逐渐成为主要病原之一。本研究旨在通过多组学联合分析,深入探究玉米对层出镰孢茎腐病的响应机制,明确差异基因和差异代谢物富集的信号通路在玉米抗病过程中的关键作用,为玉米抗茎腐病育种和病害防控提供理论依据。【方法】选择对层出镰孢具有不同抗性的玉米自交系ZC17(抗病)和CH72(感病)作为研究材料。在玉米9叶期,对其进行接种处理,接种组注射层出镰孢菌液,模拟接种组注射等量的PDB,随后用凡士林封闭伤口。接种后7 d,采集接种区域上下茎段中间位置的组织样本,分别用于转录组测序和非靶向代谢组学检测。同时对接种后的植株进行茎腐病症状评估,计算茎腐病平均评分(SRSA)和病情指数(DSI)。利用多种生物信息学工具对转录组测序数据和代谢组学数据进行分析,并通过实时荧光定量PCR(RT-qPCR)对差异基因进行验证。【结果】表型和生理数据显示,接种层出镰孢后,CH72发病程度显著高于ZC17,其SRSA增加2.48倍,DSI增加35.36%。转录组和代谢组的PCA结果显示,各组内样本的重现性很高,ZC17和CH72相互分离,FP组和MK组相互分离。转录组分析表明,接种后CH72的差异表达基因数量多于ZC17,但二者近50%的差异基因表达趋势相同。功能注释和富集分析发现,差异基因和差异代谢物主要富集于植物次生代谢产物生物合成、苯丙氨酸代谢、植物激素生物合成及植物-病原体相互作用等途径。转录组和代谢组联合分析证实,苯丙氨酸代谢以及苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸生物合成在玉米抗层出镰孢过程中起关键作用。此外,多个转录因子家族(如MYB、bHLH、NAC和WRKY等)在接种层出镰孢后被显著激活,表明这些转录因子在玉米抗病分子调控网络中可能发挥重要作用。qPCR与转录组测序结果在4个组中的表达趋势一致,Spearman相关分析也显示转录组测序数据和qPCR结果之间高度一致(r=0.75,P=7.5e-05)。【结论】苯丙氨酸代谢相关途径在玉米响应层出镰孢茎腐病中至关重要;C4H、PAL、ADT、GOT等关键酶以及显著上调的代谢物如2-香豆酸、3-羟基肉桂酸、吲哚、苯丙氨酸、色氨酸和酪氨酸在植物抗病中起重要作用。本研究挖掘出的潜在抗病相关转录因子、基因和代谢物可为深入解析玉米对层出镰孢茎腐病的分子响应机制提供重要依据。

关键词: 转录组 代谢组 玉米茎腐病 层出镰孢 苯丙氨酸代谢

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叶面喷锌对不同基因型夏玉米子粒产量及品质的影响

玉米科学 2025 北大核心 CSCD

摘要:研究拔节期和大喇叭口期1∶1叶面喷施4.5 kg/hm2ZnSO4对10个夏玉米主栽品种植株子粒产量和品质的影响.结果表明,与不施锌相比,叶面喷锌平均提高夏玉米子粒产量、总淀粉和直链淀粉含量7.5%、1.8%和5.7%,降低支链淀粉、粗蛋白和粗脂肪含量2.3%、1.1%和2.6%.裕丰303产量最高,为10.27 t/hm2;谷神玉66、德单5号和伟科702的总淀粉、直链和支链淀粉含量最高,分别达74.22%、33.21%和75.70%;粗蛋白含量以先玉335和秋乐618表现最高,为9.54%;粗脂肪和粗纤维分别以德单5号和裕丰303最高,为3.78%和2.63%.与不施锌相比,叶面喷锌条件下登海605、迪卡653、先玉335、秋乐618、裕丰303、郑单958和谷神玉66产量分别提高11.2%、7.2%、9.0%、7.9%、7.4%、17.7%和21.2%,伟科702、裕丰303和德单5号总淀粉含量分别提高5.4%、7.2%和6.4%,隆平638和裕丰303支链淀粉含量分别提高5.6%和9.1%.综合考虑,拔节期和大喇叭口期1∶1叶面喷施锌肥4.5 kg/hm2,能显著提高裕丰303的产量和淀粉及其支链淀粉含量,改善其品质特性.

关键词: 夏玉米 叶面喷锌 子粒产量 子粒品质

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基于卷积神经网络的农作物病害识别研究

中国农业科技导报(中英文) 2025 北大核心 CSCD

摘要:农作物病害对农业生产造成重大威胁,及时、准确的病害识别对制定防治措施和保证粮食安全具有重要意义。随着深度学习的迅猛发展,以卷积神经网络为代表的农作物病害识别方法越来越多地被采用。从基于不同数据集的病害识别、使用迁移学习与预训练的病害识别、病害识别模型的轻量化3个方面对卷积神经网络病害识别方法的优劣进行了比较,分析了现有方法存在的不足,并对未来发展趋势进行了展望,指出为实现农作物病害的自动检测,应构建更丰富数据集、结合多模态数据、进一步优化模型、使用机器人等设备。为减少粮食损失、实现精准农业管理、推动农业现代化和可持续发展提供重要的参考。

关键词: 深度学习 卷积神经网络 农作物病害 识别

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花生致敏蛋白Ara h 2夹心ELISA检测方法的建立

核农学报 2025 北大核心 CSCD

摘要:为建立花生致敏蛋白Ara h 2双抗夹心酶联免疫吸附试验(ELISA)检测方法,本研究基于所制备的抗体,采用双抗体夹心检测模式,以Ara h 2鼠源单克隆抗体作为捕获抗体、兔源多克隆抗体作为检测抗体,并通过棋盘法优化抗体工作浓度,对该方法的灵敏度、准确度、精密度和特异性进行鉴定。结果表明,建立的双抗夹心ELISA检测方法对Ara h 2的检出限为5.04 ng·mL-1,线性范围为15.63~1 000 ng·mL-1,添加回收率为80.12%~96.03%,批内和批间变异系数均小于10%,且特异性良好、与其他常见食物过敏原无交叉反应。本研究可为致敏蛋白Ara h 2检测提供一种快速高效的方法。

关键词: 酶免疫分析 花生致敏蛋白 Ara h 2 过敏反应 检测

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多倍体芦竹营养组分近红外预测模型的构建

动物营养学报 2025 北大核心 CSCD

摘要:本研究旨在利用近红外光谱(NIRS)技术构建芦竹全株中水分(MC)、粗蛋白质(CP)、粗脂肪(EE)、粗灰分(Ash)、粗纤维(CF)、中性洗涤纤维(NDF)、酸性洗涤纤维(ADF)和酸性洗涤木质素(ADL)含量的预测模型。本试验所用芦竹样品采自原阳和驻马店种植区,刈割高度分别为1.0、1.5、2.0和2.5 m。芦竹样品分为定标集(n=95)和验证集(n=31),通过NIRS技术结合主成分分析及改良偏最小二乘法(MPLS)等方法,建立样品特征光谱与待测化学成分之间的预测模型。结果表明:芦竹CP含量的外部验证相对分析误差(RPD)和预测决定系数(RSQ)最高,分别为10.82和0.991;EE、Ash、CF、NDF、ADF和ADL含量的RPD在4.0~6.3,其RSQ均大于0.94;MC含量的RPD和RSQ最低,分别为2.78和0.868。本试验所建芦竹MC、CP、EE、Ash、CF、NDF、ADF和ADL含量的预测模型有较好的预测能力,可应用于实际生产。

关键词: 芦竹 近红外光谱技术 营养组分 预测模型

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植物病原菌孢子捕捉和监测-助力植物病害管理

植物保护 2025 北大核心 CSCD

摘要:农业生态系统中所有类型的植物均会受到病原菌的长期威胁。许多高风险植物病原菌能够通过空气传播,甚至可随高空气流完成跨区域的远距离扩散。因此,为了控制气传病害管理中的杀菌剂投入,需密切监测空气中的病原菌孢子。病菌孢子捕捉技术作为监测空气中病菌孢子量的有效手段,可为种植者或相关政府部门提供病害风险的早期预警信息,辅助病害管理决策。近年来,分子检测技术的发展拓宽了其在植物病害管理中的应用范围。本文主要从植物病害流行病学、病原体生物学、空气动力学等方面,对病菌孢子捕捉技术,以及利用该技术获得的数据改善病害管理策略的相关研究进展进行综述,并讨论了应用病菌孢子捕捉和监测技术需要考虑的主要因素。随着物联网、大数据及人工智能等技术的不断发展,该技术的发展面临着新的机遇和挑战。整合新技术和改善数据获取、分析、解释、共享效率,实现病菌孢子捕捉的监测预警技术网格化、信息化与智能化的深度融合成为新的发展需求。

关键词: 植物病害流行学 空气生物学 病菌孢子捕捉 植物病害监测预警 病害管理决策系统

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