科研产出
不同连作年限甜瓜种植土壤性质和微生物多样性
《微生物学通报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：【背景】连作种植和化肥、农药过量施用导致设施甜瓜土壤质地恶化、病害严重,甜瓜产量和质量下降。【目的】明确甜瓜连作种植年限对土壤化学性质、土壤酶活性和微生物多样性的影响。【方法】以甜瓜种植1年、5年和10年的温室耕层土壤为研究对象,采用常规分析方法、土壤酶活测定试剂盒、稀释涂布平板法和IlluminaMiSeq高通量测序技术分别进行土壤化学性质、酶活性、可培养微生物数量和微生物多样性的测定。【结果】甜瓜连作种植引起耕层土壤全氮、速效氮、速效磷含量增加和pH值升高。与种植1年土壤相比,连作5年土壤全氮、速效氮、速效磷和pH值分别增加了1.04%、0.56%、6.00%和4.45%,连作10年分别增加了7.25%、6.87%、17.75%和5.60%。土壤速效钾含量随连作年限增加而显著降低,连作10年时降低幅度达12.68%。甜瓜连作种植引起土壤脲酶、碱性磷酸酶、蔗糖酶活性显著降低。连作5年3种酶活性分别降低了2.79%、41.05%和38.81%,连作10年分别降低了23.43%、42.30%和66.21%。过氧化氢酶活性随连作年限增加呈先降低后增加的趋势。甜瓜连作种植导致土壤中细菌和放线菌的数量显著减少,连作5年和10年土壤中细菌、放线菌、真菌数量分别较种植1年减少6.02%、29.32%、32.50%和58.65%、53.17%、33.75%。甜瓜连作使土壤细菌多样性指数降低,细菌中变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)等优势菌门及其中的根瘤菌属(Rhizobium)、假单胞菌属(Pseudomonas)、芽孢杆菌属(Bacillus)等有益菌丰度减少;土壤真菌的丰度增加而均一度降低,真菌的子囊菌门(Ascomycota)丰度增加。冗余分析表明,全氮、速效氮、速效磷和pH等土壤性质及鞘脂单胞菌(Sphingomonas)、芽单胞菌(Gemmatimonas)、霉菌属(Mycothermus)等微生物种群与甜瓜连作年限呈正相关。【结论】设施甜瓜连作导致土壤化学性质和微生物环境恶化,该研究为设施甜瓜连作土壤的修复和甜瓜产业的可持续发展提供参考。
关键词： 甜瓜 连作年限 土壤化学性质 土壤酶活性 微生物多样性
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桃不同品种对低温胁迫的生理响应及评价
《中国农业大学学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：为探讨桃不同品种的抗寒性,给我国北方地区桃品种选择提供科学依据,以12个桃品种的一年生枝条为材料,研究低温胁迫(-10、-15、-20、-25、-30、-35和-40℃)对相对电导率(REC)、发芽率、束缚水/自由水、丙二醛(MDA)质量摩尔浓度、可溶性糖、可溶性蛋白和脯氨酸质量分数的影响,并运用隶属函数法对其抗寒性进行综合评价.结果表明:随胁迫温度的降低,12个桃品种枝条的REC变化趋势呈"S"形,半致死温度(LT50)介于-24.30~-17.88℃;发芽率呈逐渐下降的趋势;束缚水/自由水、丙二醛质量摩尔浓度和可溶性蛋白质量分数呈先升高后降低趋势;可溶性糖、脯氨酸质量分数呈升-降-升-降的变化趋势;12个桃品种抗寒性强弱顺序为:'秋恋'>'晚蜜'>'秋燕'>'03-49-079'>'承德2号'>'承德 1 号'>'大久保'>'庆丰'>'02-13-140'>'03-22-034'>'春雪'>'金奥'.综上,隶属函数法适用于桃的抗寒性准确评价,'秋恋''晚蜜''秋燕'抗寒性强,在北方桃产区可安全越冬;'春雪''金奥'抗寒性差,不建议北方桃产区引种栽培,或在越冬期间采取一定的防寒保护措施.
关键词： 桃;低温胁迫;抗寒性;评价
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华北山前平原典型井灌区地下水水位变化影响因素分析
《河海大学学报(自然科学版) 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：为定量评估华北山前平原多因子对地下水水位动态变化的影响,选取华北山前平原典型井灌区石家庄市栾城区为研究区,从水量平衡角度分析了影响该地区地下水水位动态变化的主要影响因子;利用主成分回归分析法排除主要影响因子间的相互作用,定量分析了各综合因子对地下水水位回升的贡献率;构建了栾城地下水水位主成分-时间序列模型预测多因子影响下的华北山前平原地下水水位变化。结果表明:1994—2015年栾城地下水水位主要受本地气候因子、本地人类活动和上游人类活动三方面影响因子的共同作用,各因子对当地地下水水位回升的贡献率分别为11.7%、-50.9%和-37.4%,对这三方面影响因子起主导作用的影响因素分别为栾城降水量、栾城小麦和玉米的种植面积以及上游石家庄市区人口;1994—2015年栾城自然气候变化有利于该地区地下水资源的恢复,但人类活动对地下水资源的影响仍占主导作用。
关键词： 地下水水位 华北山前平原 井灌区 气候变化 人类活动 主成分-时间序列模型 栾城
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'玫瑰香'葡萄果实成熟过程中质地与解剖结构的变化
《中国农业大学学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：为阐明葡萄果实成熟过程中质地与解剖结构的变化特征及二者之间关系,本研究利用质地多面分析法(TPA)和石蜡切片法,对'玫瑰香'葡萄果实成熟过程中的质地参数(硬度、内聚性、弹性和咀嚼性)和细胞的显微结构进行了研究,并对果实基本性状进行了分析.结果表明:葡萄果实成熟过程中,果皮(表皮和亚表皮)厚度减少、面积增加,果肉细胞面积、周长和纵径增大,且均在幼果期至转色期变化幅度最大,幼果期到转色期,果实硬度和咀嚼性呈显著下降趋势、内聚性和弹性呈显著上升趋势;进一步相关分析表明,果实硬度和咀嚼性与果皮厚度呈极显著正相关,与果皮细胞面积及果肉细胞面积、周长、纵径、横径和纵横比呈极显著负相关;果实内聚性和弹性与果实解剖形态相关性同硬度和咀嚼性变化规律相反;表皮细胞厚度和果实细胞纵径与果实质地相关系数较高.综上,本研究可为解析葡萄果实成熟过程中质地变化的细胞学基础提供一定参考.
关键词： 葡萄;果实;质地;细胞形态
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224个谷子品种农艺性状聚类和相关性分析
《种子 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：对来自不同生态区224个谷子品种材料的农艺性状进行聚类和相关性分析.结果表明,27个农艺性状的变异范围为11.20%~110.70%,各农艺性状的变异程度由大到小依次为有效穗数、籽粒颜色、穗重、穗粒重、码粒数、单株草重、米色、穗型、茎秆粗度、籽粒形状、植株颜色、穗颈形状、穗码密度、穗粗、护颖颜色、刚毛长度、穗颈长度、穗长、刚毛颜色、花药颜色、倒二叶宽、抽穗期、千粒重、株高、伸长节节数、叶姿、倒二叶长.单株穗粒重与穗重、单株草重呈极显著正相关.用Ward离差平方和聚类分析发现,当欧式距离为19时,224个谷子品种可以分为六大类群,第Ⅰ类群(83份材料)生育期较短,属早熟类型,千粒重较大,穗较粗,但其他性状属于中等水平;第Ⅱ类群(64份材料)生育期相对较短,穗重、穗粒重在各类群中处于较高水平;第Ⅲ类群(41份材料)生育期最长,属晚熟类型,株高较高,分蘖较少,产量较低;第Ⅳ类群(25份材料)生育期较长,属中晚熟类型,株高较低,分蘖数较少,产量属中下等水平;第Ⅴ类群(1份材料)生育期较长,属中晚熟类型,刚毛较长,叶片较窄,株高较高,分蘖数较多,单株草重最大,千粒重和产量属中上等水平;第Ⅵ类群(5份材料)属早熟类型,刚毛长度长,倒二叶最短,株高最矮,分蘖数较多,产量属中下等水平.
关键词： 谷子;农艺性状;相关性;聚类分析
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四倍体大白菜叶球形成中内源激素变化及相关基因表达分析
《北方园艺 》 2022 北大核心
摘要：以叠抱类型和舒心类型四倍体大白菜为试材,采用实时荧光定量(qRT-PCR)方法对中脱落酸相关基因Bra018800和生长素相关基因Bra018750进行表达量分析,并利用酶联免疫法对其内源激素进行测定,研究了四倍体大白菜叶球形成内源激素变化及相关基因表达变化,以期为后继研究四倍体大白菜不同叶球类型形成的机理提供参考依据。结果表明:Bra018800和Bra018750基因分别在叠抱类型四倍体大白菜的包心期和莲座期表达量达到最高,比舒心类型同时期表达量高2.56～2.80倍和5.18～6.59倍。内源激素测定结果表明,脱落酸(ABA)和生长素(IAA)2种激素在叠抱和舒心四倍体大白菜2类材料中表现为差异显著。其中ABA在叠抱类型四倍体大白菜的包心期含量达最高,比舒心类型四倍体大白菜同一时期的含量高2.05～2.12倍,与脱落酸相关基因Bra018800在2种类型材料中的表达趋势相一致;在叠抱类型四倍体大白菜莲座期IAA含量显著高于舒心类型同时期的2.58～2.60倍,与生长素相关基因Bra018750在2种类型材料中的表达趋势相一致。综上所述,Bra018750和Bra018800 2个基因调控内源激素IAA和ABA的合成,分别在四倍体大白菜包心期和莲座期对叶球类型的形成起着关键性作用。
关键词： 四倍体大白菜 叶球 基因功能 qRT-PCR 内源激素
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小麦热激转录因子TaHsfA1亚家族基因的生物学特性及耐热性分析
《农业生物技术学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：植物热激转录因子(heat shock transcription factors, Hsf)存在于大多数植物中,在热胁迫和多种其他逆境胁迫响应过程中发挥重要作用。本研究从冬小麦(Triticum aestivum)'沧6005'中同源克隆获得3个同源基因TaHsfA1-1 (GenBank No. MW756130)、TaHsfA1-2 (GenBank No. MW756131)和TaHsfA1-3(GenBank No. MW756132),cDNA长度分别是1 590、1 566和1 569 bp。3个蛋白质序列都含有典型的DNA结合结构域(DNA binding domain, DBD)、相同的核定位信号序列(nuclear localization signal, NLS)RRKP/KKRR和转录激活结构域序列(aromaromatic, large hydrophobic and acidic amino residues, AHA)DSFWEQFLCA。TaHsfA1-1、TaHsfA1-2和TaHsfA1-3与节节麦(Aegilops tauschii) AetHsfA1的氨基酸序列相似性均高达96%。通过染色体定位分析确定TaHsfA1-1、TaHsfA1-2和TaHsfA1-3分别定位于染色体4A、5B和5D上。通过瞬时转化烟草(Nicotiana tabacum)表皮细胞并观察发现,正常条件下TaHsfA1蛋白质都定位于细胞核。qPCR分析显示,3个基因的表达均被37℃热胁迫(heat stress, HS)和水杨酸(salicylic acid, SA)上调,而脱落酸(abscisic acid, ABA)处理明显下调其表达,TaHsfA1-3同时被H_2O_2上调。通过在酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae) AH109中鉴定发现TaHsfA1-1、TaHsfA1-2和TaHsfA1-3均具有转录激活活性。依据3个基因对热胁迫响应程度,选取TaHsfA1-1遗传转化拟南芥(Arabidopsis thaliana)并观察表型发现,TaHsfA1-1能够提高热胁迫下拟南芥幼苗的基础耐热性和获得耐热性,不同转基因株系的叶绿素含量与其表型及存活率相一致,正常及热激后均引起相关热激蛋白基因的表达。该研究表明小麦HsfA1亚族基因具有耐热性调控功能,为进一步探究小麦Hsf家族基因特性及耐热性功能提供了理论基础。
关键词： 小麦 热激转录因子A1 (TaHsfA1) 生物学特性 亚细胞定位 耐热性功能
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大豆长片段插入/缺失标记的开发与应用
《华北农学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：为了开发稳定可靠、操作简便的大豆分子标记,以12份地理来源不同的大豆种质资源为材料,通过基因组10倍深度重测序开发长片段插入/缺失(InDel)标记,并应用2018年黄淮海大豆多点鉴定96份参试品系DNA指纹图谱构建.结果表明,在参试材料中,共检测到插入/缺失片段长度大于20 bp的InDel标记66561个,平均每条染色体InDel标记的数量为3262个;位于内含子的InDel占比12.35%,位于基因上游序列和下游序列的InDel占比分别为25.83%,20.44%,位于基因间隔区的InDel占比34.39%,位于外显子的InDel占比0.19%,位于5′-UTR和3′-UTR的InDel占比分别为0.93%和1.51%;片段长度介于20~40 bp的InDel数量为42453个,41~60 bp为13044个,61~80 bp为5034个,81~100 bp为2285个,大于100 bp为2413个;从检测到的66561个InDel位点中,根据插入/缺失片段长度,在基因组中随机选区160个InDel位点,利用引物设计、PCR和琼脂糖凝胶电泳等技术,在55℃的退火温度条件下,开发出32个有且仅有2个等位变异、基于1%琼脂糖凝胶电泳技术易于分辨的长片段插入/缺失标记.应用新开发的32个标记,构建了2018年黄淮海大豆多点鉴定96个参试品系DNA指纹图谱,参试的大豆材料纯度为96.84%,没有同物异名现象发生.研究开发的InDel标记稳定可靠、操作简便,可应用于大豆DNA指纹图谱构建、种子纯度检测等工作.
关键词： 大豆;分子标记;长片段插入/缺失标记;遗传多样性分析
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光照对小麦的春化效应及其机制初探
《麦类作物学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：为解析光照对春化过程的影响及其机制，以中麦175为材料，比较了光照春化及暗春化28 d时该品种开花时间的差异，并对春化前、春化7 d、14 d、21 d和28 d时，两种春化条件下小麦叶片中春化及光周期相关基因进行了real-time PCR分析。结果表明，与暗春化相比，光照春化使小麦提前开花19.73 d;与春化、光周期相关的基因(TaVRN1、TaVRN2、TaVER2、TaVIL1、TaVIL2、TaVIL3、TaCO1、TaCO2、TaPPD1、TaGI1、 TaLHY和TaTOC1)在光照春化条件下的表达水平较高，这可能是光照春化导致小麦提早开花的主要原因之一，也说明小麦中可能存在未知的TaVRN1调控因子，这些调控因子同时受到光照和低温条件的调控。
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金针菇高表达基因的密码子偏好性及特征分析
《菌物学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：为探究金针菇的密码子偏好性，挖掘高表达基因的特征信息，以金针菇基因组及转录组数据为材料，分析金针菇的密码子偏好性及其影响因素，并对发育阶段高表达基因进行功能注释和顺式元件分析。分析表明，金针菇高表达基因表现出较强的密码子偏好性，且其偏好密码子多以胞嘧啶（C）结尾，此外在高表达基因中存在6种氨基酸的最优密码子较为保守。在进化过程中，金针菇高表达基因密码子偏好性受到自然选择压力的影响较大。功能注释分类表明，高表达基因多为核糖体通路相关的基因，与蛋白质翻译和生物合成相关。顺式元件分析表明，高表达基因启动子区域大多存在MeJA响应元件、ABA响应元件、光响应元件及MYB转录因子结合元件。研究结果可为提高金针菇异源表达效率和挖掘强启动子提供理论基础和思路。
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