科研产出
玉米氮吸收性状相关NPF家族基因挖掘及InDel分子标记开发
《江苏农业学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：玉米作为中国的第一大粮食作物，在保障中国粮食安全方面的作用重大。在玉米生长发育过程中氮肥是重要的肥力因素，然而近些年氮肥的大量投入也造成了一系列环境问题。对于这些问题，利用分子标记辅助育种，充分发挥氮素的利用效率是一种环保高效的解决方法。本研究对硝态氮吸收转运相关的NPF家族进行分析，通过全基因组关联分析挖掘出与玉米氮吸收性状紧密关联的15个候选基因，根据已报道的功能位点设计插入缺失(InDel)分子标记，以期设计出与玉米硝酸盐含量积累性状显著关联的功能标记。共设计了69对InDel分子标记，经过亲本多态性检验，发现特异性良好的有32对标记。在609份玉米自交系组成的自然群体中对这些InDel分子标记进行功能验证，结果表明，在玉米ZmNPF6.2、ZmNPF6.4、ZmNPF6.8、ZmNPF8.12、ZmNPF8.14基因附近的7对InDel分子标记与氮素吸收性状紧密关联。本研究开发的氮高效吸收相关InDel分子标记可为分子标记辅助育种提供理论基础，为培育氮高效利用的玉米新品种指引了方向。
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土壤含盐量对滨海盐渍农田土壤氮素转化和淋失特征的影响
《江苏农业学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：为明确土壤含盐量对滨海盐渍农田土壤氮素转化和淋失特征的影响,本研究设置 4 个土壤含盐量水平[CK(含盐量<1 g/kg)、S1(含盐量 2 g/kg)、S2(含盐量 3 g/kg)、S3(含盐量 5 g/kg)],进行 120 d的模拟淋溶试验,动态监测土壤和淋溶液中铵态氮(NH4+-N)和硝态氮(NO3--N)含量,明确土壤含盐量对氮素转化和淋失特征的影响及其机制.结果表明,相比于CK和S1 处理,高土壤含盐量(≥3 g/kg)延缓了 S2 和 S3 处理土壤NH4+-N和NO3--N含量达到峰值的时间,并显著降低了土壤NO3--N含量的峰值.高土壤含盐量显著影响了NH4+-N淋失特征:相较于CK和S1 处理,S2 和S3 处理淋溶液NH4+-N质量浓度峰值更低、到达峰值时间更晚.但土壤含盐量未对NO3--N淋失特征(NO3--N质量浓度和淋失量)产生显著影响.监测期间土壤和淋溶液NO3--N含量(质量浓度)呈现"双峰值"变化趋势:除施肥后 30d内土壤和淋溶液NO3--N含量(质量浓度)上升外,施肥第 45d后,土壤和淋溶液NO3--N含量(质量浓度)再次显著升高.方差分解分析结果显示,水输入量和氮转化过程的综合效应是决定NO3--N淋失的主要因素.综上,当土壤含盐量≥3 g/kg时,盐分显著抑制尿素的水解和硝化作用.但受高水输入量影响,盐分对NO3--N淋失没有显著影响.水输入量的降低会导致NO3--N的累积并增加施肥后期的淋失风险.因此,作物生长期合理的水肥管理结合休耕期种植覆盖作物可有效减少滨海盐渍农田NO3--N淋失.
关键词： 滨海盐渍土 土壤盐分 硝化作用 硝态氮淋失 氮素迁移转化
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有机物料还田对甘薯固碳效应及土壤呼吸的影响
《中国生态农业学报(中英文) 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：探究不同类型有机物料还田对甘薯固碳效应及土壤呼吸的影响,可为进一步研究薯田生态系统碳固存效应奠定基础.依托国家土壤质量徐州观测实验站内甘薯-小麦轮作体系的肥料长期定位试验,选取甘薯季 5个处理:单施化肥(对照,CK)、化肥+全量秸秆还田(ST)、化肥+生物质炭(BC)、化肥+有机肥(OF)和化肥+绿肥还田(GF),研究甘薯收获期产量、生物量及碳含量,并估算净初级生产力(NPP),分析土壤理化性质和碳组分,监测土壤呼吸速率等.结果表明:1)与CK处理相比,ST、BC、OF和GF处理均显著提高土壤有机碳(SOC)含量;ST和GF处理显著降低土壤溶解性有机碳(DOC)含量,降幅分别为 21.3%和 25.2%;而OF处理显著增加DOC含量,增幅为12.8%.2)各处理藤蔓固碳量为 1 818.02~3 811.72 kg·hm-2,块根固碳量为 2 718.69~4 299.93 kg·hm-2,总NPP为9 559.16~14 392.58 kg·hm-2;与CK处理比较,BC和GF处理的NPP分别下降22.5%和19.9%,OF处理升高16.7%.相关性分析表明块根固碳量主要与土壤DOC含量显著正相关(P<0.05),与次表层(22.5~40.0 cm)土壤紧实度显著负相关.3)甘薯生育期各处理CO2-C累计排放量为 5 738.84~11 257.23 kg·hm-2,其中OF处理排放量最高.与CK处理相比,OF处理下土壤异养呼吸排放CO2-C累计量显著下降,而自养呼吸排放CO2-C累计量显著增加.回归分析表明土壤呼吸速率随水汽通量和温度升高而升高,Spearman分析表明土壤异养呼吸排放的CO2-C累计量受藤蔓碳含量、土壤含水量和紧实度影响;块根产量、碳排放效率(CEE)是调控土壤自养呼吸速率的主要因素.综上,本研究明确了不同有机物料还田下甘薯植株的固碳效应,有机肥处理的固碳效果最佳,但同时植薯土壤呼吸产生的CO2 累计排放量也最高.土壤异养呼吸和自养呼吸的驱动因素不同,需进一步关注.研究结果可为区域特色作物的绿色低碳技术创建提供理论参考与科学依据.
关键词： 甘薯 有机物料 净初级生产力 土壤呼吸 碳排放效率
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基因工程抗体功能修饰及其在农业食品安全中的应用策略
《中国农业科学 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：基因工程抗体是抗体人工定向设计的巨大飞跃，其以重组抗原结合片段、单链抗体、纳米抗体等形式，广泛渗透应用到农业和食品安全中的各个领域；相关创新探索研究还在竞先推进，发展极为迅速。本文总结了当前基因工程抗体主要衍生形式及其依托的噬菌体、酵母、细菌、核糖体、哺乳动物细胞等抗体库搭载展示平台和相应配套的抗原特异性抗体靶向筛选体系；分析它们借助定点突变、链置换、易错PCR、DNA改组以及同源或异源抗体功能片段甚至与其他功能蛋白融合等策略，在体外开展亲和力成熟乃至提升环境胁迫稳定性等特性功能修饰的关键技术特点；概述它们采用昆虫和动物细胞、植物组织、酵母、大肠杆菌以及其他微生物等表达体系制备相应抗体蛋白状况和潜在优化策略。着重梳理基因工程抗体在产地环境危害物、农兽药投入品、真菌毒素、食源性致病微生物及其有毒代谢物、食源性过敏原等农业食品安全危害物免疫分析上的应用研究现状；同时结合笔者团队近年以Ab2β抗独特型抗体具备模拟抗原结构乃至生物活性功能的特性为理论依据，在模拟Bt Cry毒素结构及抗虫功能的Ab2β抗独特型基因工程抗体和模拟万古霉素抗金黄色葡萄球菌功能的Ab2β抗独特型基因工程抗体等方面创新研发的系列最新成果和相关研究经验，进一步探讨了基因工程抗体在农业食品安全危害物绿色检测和绿色防控创新应用策略研究上的未来发展动向和可行捷径，为基因工程抗体在农业食品安全乃至营养品质评估等领域相关应用研究提供最新最全面的具有参考价值的文献资料和潜在启发思路。
关键词： 基因工程抗体 抗体亲和成熟 抗体蛋白表达 免疫检测 抗独特型抗体 杀虫抗体 杀菌抗体
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外源黄腐酸钾对高盐胁迫下盐地碱蓬种子萌发和幼苗生长的影响
《中国草地学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：本研究以盐地碱蓬为材料，探讨高盐胁迫（300 mmol/L NaCl）处理下外源添加0、12.5、25、50、100、200 mg/L（记为P0、P1、P2、P3、P4、P5）浓度的黄腐酸钾（PFA）对其种子萌发以及幼苗生长的调控，以期为提高高盐环境中盐地碱蓬的种子萌发和生长提供技术支撑，并为利用盐地碱蓬修复盐碱地提供参考。结果表明，300 mmol/L NaCl显著抑制盐地碱蓬种子萌发和幼苗正常生长，外源添加不同浓度PFA均可促进盐胁迫下盐地碱蓬种子的萌发和幼苗的生长。与P0处理相比，P2和P3处理种子的发芽势、发芽率、发芽指数和种子活力指数显著提高，幼苗的芽长、根长、鲜重显著增加；不同浓度外源PFA均显著提高了盐胁迫下盐地碱蓬的可溶性糖、脯氨酸含量和过氧化氢酶、过氧化物酶活性，显著降低了丙二醛和过氧化氢的含量，且随PFA浓度增加，可溶性糖和脯氨酸含量、过氧化氢酶和过氧化物酶活性均呈先升后降的趋势，丙二醛和过氧化氢含量呈先降后升的趋势。主成分分析表明，各浓度外源PFA综合作用排序为P3>P2>P4>P5>P1>P0，最佳浓度是50 mg/L。灰色关联度分析表明，与外源PFA浓度关联度排名前五的分别是可溶性糖含量、过氧化氢酶活性、根长、芽长和超氧化物歧化酶活性。综上，添加50 mg/L的PFA对盐地碱蓬萌发和幼苗生长的高盐抑制的缓解效果最好，主要原因是植物的抗氧化和渗透调节得以改善。
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猪CYP3A29基因核心启动子鉴定及转录调控分析
《畜牧兽医学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：旨在鉴定猪CYP3A29基因核心启动子及相应的转录调控因子，分析转录因子对CYP3A29启动子活性的调控。本研究以3头健康的大白母猪(30 kg)为试验材料，利用PCR和Western blot检测CYP3A29基因在猪各组织(心、肝、脾、肺、肾、小肠、肌肉)中的表达分布；构建不同片段长度的CYP3A29基因启动子双荧光素酶报告载体，转染293T和AML12细胞系，检测荧光素酶活性，确定CYP3A29基因的核心启动子区域；利用Animal TFDB网站分析CYP3A29核心启动子区域可能存在的转录调控因子，针对核心启动子区域构建分段缺失双荧光素酶报告载体，检测荧光素酶活性大小，确定转录因子结合位点；构建转录因子结合突变位点的双荧光素酶报告载体和转录因子shRNA载体，探讨转录因子对CYP3A29核心启动子的调控作用。结果显示，CYP3A29基因在猪肝脏中表达量最高；CYP3A29启动子4个不同检测区域(-2 026～+62 bp、-1 526～+62 bp、-1 026～+62 bp和-528～+62 bp)中-528～+62 bp活性最高，为CYP3A29核心启动子区；CYP3A29启动子-528～-448 bp区域负向调控核心启动子活性，且含有潜在的转录因子RUNX1结合位点；突变RUNX1结合位点可显著降低-528～+62 bp启动子的荧光素酶活性，而干扰RUNX1基因则显著升高-528～+62 bp野生型启动子的荧光素酶活性，但对-528～+62 bp突变型启动子的荧光素酶活性无显著影响，提示RUNX1转录因子可负向调控CYP3A29基因核心启动子活性。本研究结果为进一步解析猪CYP3A29基因的转录调控机制奠定了基础。
关键词： 猪 CYP3A29 核心启动子 RUNX1 转录调控
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芡实果皮废弃物好氧堆肥特征及其对小白菜生长的影响
《中国农学通报 》 2025 CSCD
摘要：为解决农业固体废弃物芡实果皮的资源化利用问题，以芡实果皮废弃物为供试材料，通过将菜粕、菇渣与芡实果皮废弃物、电厂草木灰、秸秆混合进行固体发酵，开展堆肥试验，比较不同发酵辅料对芡实果皮废弃物的发酵效果的影响，探索芡实果皮废弃物好氧堆肥过程中理化性质的变化特征以及堆肥产物对小白菜生长的影响。结果表明：添加菜粕具有更好的堆肥效果，该处理堆体发酵温度最高能够达到65℃，堆肥过程中EC值增幅最大，全氮、全磷、碱解氮和速效磷养分含量均有明显升高，且高于添加菇渣的堆肥处理和未添加选择性辅料的处理。盆栽试验结果显示：施用添加菜粕堆肥产物的处理(F1)的小白菜株高最高，且该处理小白菜生物量优势明显，地上部鲜重分别比施用添加菇渣堆肥产物(F2)、施用未添加选择性辅料堆肥产物(F3)、施用商品牛粪有机肥(F4)和未施肥(CK)的处理高出28.75%、5.93%、18.53%和121.86%，地上部干重分别比F2、F3、F4和CK高出36.13%、14.65%、11.94%和87.74%;F1处理的地下部干鲜重均为最高值，均与F2、F3和CK存在显著差异，但与F4无显著差异。研究发现，在以秸秆和草木灰为芡实果皮废弃共性堆肥添加物料的情况下，添加菜粕的堆肥处理能够获得更好的堆肥发酵效果，且堆肥后的堆肥产品能够达到持平甚至优于商品牛粪有机肥的肥料使用效果。研究旨在为芡实果皮废弃物的无害化处理以及应用提供一定的理论和技术支撑。
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湿直播模式下水稻种子丸化包衣处理对主要病虫害防治效果及产量的影响
《植物保护 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：为了明确水稻利用药剂丸化包衣后对主要病虫害的防治效果及对产量的影响，为种子丸化包衣技术推广及应用提供技术支撑。在湿直播播种模式下，以常规拌种包衣和裸种播种作为对照，研究了种子处理药剂丸化包衣后对水稻出苗安全性、茎蘖动态、病虫害防效、缓释增效及产量的影响。结果表明，用三氟苯嘧啶、氯虫苯甲酰胺和噻呋酰胺丸化包衣水稻种子后，比拌种包衣和裸种处理出苗率分别提高2.25百分点和3.00百分点，田间出苗成苗数、分蘖数及最终有效穗数均显著高于对照处理；水稻种子药剂丸化包衣播种后45 d,对田间稻飞虱、稻纵卷叶螟和纹枯病的防效分别为84.29%、89.98%和90.86%,播种后76 d,对田间稻飞虱、稻纵卷叶螟和纹枯病的防效分别为85.24%、83.69%和81.69%,防效优于拌种包衣处理；播种后45 d药剂残留检测结果表明，丸化包衣处理后氯虫苯甲酰胺在水稻叶片中、三氟苯嘧啶和噻呋酰胺在水稻茎秆中分布量均显著高于拌种包衣处理，药剂利用率得到提升；水稻成熟时，丸化包衣处理田间有效穗达到384.0穗/m2,千粒重为28.96 g,实测产量达到9 321.30 kg/hm2,单位面积有效穗数、千粒重及实测产量均显著高于裸种对照。因此，利用三氟苯嘧啶、氯虫苯甲酰胺和噻呋酰胺丸化包衣处理水稻种子，可显著提高种子出苗率、增加分蘖数，提升药剂利用率，增强对病虫害防治效果，且对水稻具有一定增产作用，可为水稻湿直播安全生产提供一条新的解决方案。
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徐紫薯8号优选栽插密度与氮钾施肥方案研究
《中国土壤与肥料 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：为筛选徐紫薯8号适宜的栽插密度和氮钾肥施用水平，选取栽插密度(D,5.25万、6.00万和6.75万株·hm-2)、施氮量(N,0、45、90 kg·hm-2)和施钾（K2O）量(K,0、120、240 kg·hm-2)作为影响因素，设计三因素三水平正交试验，通过极差分析、方差分析和多重比较，评价不同处理组合对徐紫薯8号产量、营养品质和淀粉糊化特征的影响，以确定最佳的栽培方案。结果表明，（1）密度和钾肥水平对徐紫薯8号块根产量有显著影响，密度水平对地上部生物量和根冠比有显著影响。2022和2023年块根产量均为D3N1K3处理组最高，分别比最低组D1N1K1显著高出44.1%和28.8%。极差分析结果表明影响块根产量的3个因素主次顺序为D>K>N，最优组合为D3N2K3。（2）氮肥对淀粉、还原糖和蛋白质含量的影响最大（R值分别为24.9、15.9和9.0），密度对可溶性糖含量的影响最大（R=20.1）。还原糖和可溶性糖含量最高的组合为D3N1K3，多重比较与极差分析结果一致。（3）块根淀粉糊化的最高黏度、热浆黏度和冷浆黏度均在处理组D3N3K2最高（分别为6578、3252和4349 cP），而极差分析预测最高的为D3N3K3。（4）回归曲线方程显示，密度、施氮量和施钾量分别为6.75万株·hm-2（D3）、48 kg·hm-2（接近N2）和240 kg·hm-2（K3）时，可获得最大块根产量27.07 t·hm-2，但营养品质和淀粉品质受到一定影响。综上，以徐紫薯8号产量为目标的最佳处理组合为密度6.75万株·hm-2、N 48 kg·hm-2、K2O 240kg·hm-2，可根据鲜食或淀粉用途对氮肥用量进行适当调整。
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利用大孔吸附树脂与高速逆流色谱纯化脱氧雪腐镰刀菌烯醇-3-葡萄糖苷
《中国农业科学 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：【目的】脱氧雪腐镰刀菌烯醇-3-葡萄糖苷（DON-3G）是粮食产品中最常见的隐蔽型真菌毒素，但高昂的底物价格限制了对其深入研究。开发联用大孔吸附树脂与高速逆流色谱（HSCCC）方法，以实现酶促转化产物中DON-3G的大量纯化。【方法】采用静态吸附试验筛选不同类型吸附树脂或离子交换树脂；利用单因素水平试验优化最佳吸附条件与洗脱条件并拟合吸附热力学模型；筛选合适的双相体系并采用HSCCC分离DON-3G纯物质；最终通过紫外吸收光谱与核磁共振波谱确证产物结构，通过高效液相色谱分析产物纯度。【结果】采用XAD-4大孔吸附树脂吸附反应体系中DON-3G，吸附容量达269.23μg·g-1；洗脱溶剂采用40%甲醇水溶液，可在5倍柱体积内洗脱DON-3G。采用正丁醇﹕三氟乙酸﹕水为1﹕0.01﹕1作为HSCCC双相体系，在流速1 mL·min-1、转速1 000 r/min、柱温35℃、双向洗脱模式下可以实现底物DON与产物DON-3G的分离，DON-3G回收率79.7%，液相色谱分析表明产物纯度为97.46%。未反应DON可以通过反向洗脱回收。【结论】本方法可实现单批次100mg以上的DON-3G分离纯化，为针对DON-3G的后续研究奠定了基础。
关键词： 脱氧雪腐镰刀菌烯醇-3-葡萄糖苷 隐蔽型毒素 分离纯化 大孔吸附树脂 高速逆流色谱
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