科研产出
高粱CIPK家族基因的全基因组鉴定及非生物胁迫下的表达特征
《江苏农业学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：钙调磷酸酶B样蛋白互作蛋白激酶（CIPK）是一种重要的Ca2+信号传感器，在植物应答逆境非生物胁迫过程中发挥着重要作用。为了探究高粱中CIPK家族基因的功能，本研究从高粱基因组中鉴定了31个SbCIPK基因，这些基因不均匀地分布在高粱的9条染色体上，编码蛋白质的氨基酸数量为403～519个，等电点为6.07～9.38,相对分子质量为46 357.31～58 316.97。基因结构分析结果表明，SbCIPK家族基因分为内含子缺失型和内含子富集型2类。进化树分析结果表明，SbCIPK家族蛋白质成员分为8个亚族。基于转录组数据的表达模式分析结果表明，SbCIPK基因广泛参与对盐胁迫、干旱胁迫等非生物胁迫的响应。本研究结果可以为高粱CIPK家族基因的功能研究奠定基础。
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长江下游稻田不同种植制度的碳足迹分析
《长江流域资源与环境 》 2024 北大核心 CSCD CSSCI
摘要：在保障粮食安全的同时降低碳排放是当前农业种植结构优化过程中迫切需要解决的问题。为探究长江下游稻田不同种植制度对温室气体排放的影响及其碳足迹，设置4种稻田种植制度处理：一年一熟的冬闲-水稻以及一年两熟的紫云英-水稻、冬油菜-水稻、冬小麦-水稻，连续两年采用静态暗箱-气相色谱法监测土壤甲烷（CH4）和氧化亚氮（N2O）排放，运用生命周期评价法估算农田生产过程和农业生产投入引起的直接和间接温室气体排放，并进行碳足迹分析。结果表明：（1）一年两熟种植制度较一年一熟的冬闲-水稻增加周年CH4排放17.5%～64.5%、N2O排放60.7%～139.8%以及土壤有机碳固定量17.3%～37.2%;（2）在考虑土壤固碳的情况下，不同种植制度的土壤有机碳固定能抵消26.6%～35.6%的温室气体排放，冬小麦-水稻、冬油菜-水稻、紫云英-水稻单位面积净碳足迹两年平均分别为13.79、11.83和9.07 t CO2-eq·hm-2,较冬闲-水稻(7.63 t CO2-eq·hm-2)分别增加80.6%、55.0%和18.8%;（3）稻田生态系统碳足迹主要来自土壤CH4排放（61.8%～67.4%）,其次是氮肥施用（18.3%～23.9%）,而后为N2O排放（3.3%～5.2%）和柴油的使用（2.2%～2.8%）;（4）一年两熟有利于增加周年产量和产值，非水稻季种植粮油作物能显著提高种植净收益，不同种植制度单位产量和单位产值碳足迹的差异不大。因此，冬闲-水稻是长江下游稻田最为低碳的种植制度，综合碳排放、粮食安全和经济产出，冬小麦-水稻、冬油菜-水稻明显优于冬闲-水稻；发展甲烷减排和氮肥减施技术是降低稻田生态系统碳足迹的重要途径。
关键词： 碳足迹 粮食安全 种植制度 温室气体 土壤固碳 长江下游
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不同浓度富氢水对大豆产量与品质的影响
《南方农业学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：【目的】探讨不同浓度富氢水（HRW）对大豆产量和品质的影响，为富氢水在大豆高产优质栽培中的应用提供理论依据。【方法】设不同浓度富氢水[0(CK)、30%HRW、60%HRW]处理，大豆幼苗长至株高约15 cm时，挑选长势一致的幼苗转移至室外进行盆栽试验，每周浇灌不同浓度富氢水（每盆1.5 L）至大豆成熟期，收获后分别对比不同处理的大豆植株表型和根瘤数量，并测定大豆生物量、单株荚数、单株籽粒数、百粒重、蛋白质和脂肪含量等产量和品质相关指标，评价不同浓度富氢水处理对大豆产量和品质的影响。【结果】与CK的生长指标比较，30%HRW处理的大豆地上部和根系干重均显著增加（P<0.05，下同），单株根瘤数显著减少；而60%HRW处理的大豆株高、单株根瘤数和根系干重与CK均无显著差异（P>0.05，下同）。与CK的大豆产量相关指标比较，30%HRW处理的单株荚数显著增加48.72%，单株荚重显著升高78.40%，单株粒数显著增加58.71%，百粒重增加18.92%；而60%HRW处理的单株荚数减少14.10%，单株荚重显著降低24.73%，单株粒数显著减少23.23%，百粒重降低22.44%。与CK的大豆品质相关指标比较，30%HRW处理的大豆蛋白质含量和脂肪含量差异不显著，而单株籽粒蛋白质总量显著增加84.94%，单株籽粒脂肪总量显著增加78.12%;60%HRW处理的蛋白质含量显著降低，而脂肪含量差异不显著，单株籽粒蛋白质总量显著降低56.37%，单株籽粒脂肪总量显著降低39.84%。【结论】30%HRW可改善大豆生长，显著增加大豆植株生物量积累，同时提高大豆籽粒产量和品质。
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废旧地膜回收利用模式探索、现实困境与优化路径——基于陇、鲁实践调查
《农业环境科学学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为研究我国废旧地膜回收利用模式经验、面临问题与优化路径，本研究选取甘肃、山东两大代表省份开展实地调研，并比较了不同再利用方式的经济和生态效益。结果显示：山东一方面通过花生种植制度创新，成功实现地膜减量，另一方面基于行政层级架构回收网络体系，及创新“秸-膜”协同回收模式，大幅降低废旧地膜捡拾含杂率；甘肃通过全链条多主体协同回收利用模式、企业“多功能”集成一体化回收处理模式等创新，实现县域废旧地膜回收全覆盖。此外，1 t废旧地膜（指废旧地膜与秸秆、根系、泥土等的混合物，经分离清理后含杂率为20%～30%，下同）再生造粒的经济效益为20～120元·t~(-1)，碳排放量为8.68 kg CO_2e·t~(-1)，焚烧发电的经济效益为129～194元·t~(-1)，碳排放量为1.83 kg CO_2e·t~(-1)。当前，进一步提升回收利用效率面临着地膜使用不科学、机械设备作业场景较单一、资源配置不科学、财政持续支持困难、废旧地膜再利用产业内生“造血”能力弱等一系列障碍。研究表明，源头减量替代与回收体系建设是我国废旧地膜回收的主要路径，焚烧发电和再生造粒是再利用的主要路径，且焚烧发电的经济和减碳效益均优于再生造粒，解决现有问题，需因地制宜地制定覆膜技术规程，强化地膜生产、销售标准化管控，加强回收、捡拾、处置等机械设备创新，全域统筹配置各项资源，调动各级财政与社会资本长效支持，加快生态产品价值转化市场机制建设等。
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复合噬菌体与枯草芽孢杆菌对肠道产气荚膜梭菌的抑制效果及免疫代谢功能
《微生物学通报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：【背景】产气荚膜梭菌感染一直以来困扰着家禽养殖业，限抗以来感染率呈上升趋势。生物源噬菌体以其独特的抑菌作用、安全无残留等优点，已成为潜在的减抗关键技术之一。【目的】明确产气荚膜梭菌噬菌体、沙门氏菌噬菌体及枯草芽孢杆菌联用对蛋鸡养殖的增效作用，通过对肠道组织结构形态变化、产气荚膜梭菌消减和菌群多样性的分析，为家禽减抗养殖中细菌性疾病防控提供有效的减抗技术方案。【方法】选取105只260日龄海兰褐蛋鸡，随机分为5组：A：产气荚膜梭菌噬菌体SD72组；B：产气荚膜梭菌噬菌体SD72＆枯草芽孢杆菌联用组；C：沙门氏菌噬菌体JDF1-6组；D:SD72/JDF1-6复合噬菌体＆枯草芽孢杆菌联用组；E：空白对照组。连续饮水饲喂42 d后取盲肠内容物测定产气荚膜梭菌数量，观察肠道组织结构，通过16SrRNA基因扩增子测序分析明确肠道微生物的群落分布、多样性及代谢功能。【结果】与对照组相比，D组SD72/JDF1-6复合噬菌体＆枯草芽孢杆菌联用组肠道中产气荚膜梭菌的数量减少1.48 log10 （CFU/mL），空肠隐窝深度显著降低（P＜0.05），绒毛高度/隐窝深度显著增大（P＜0.05）。微生物多样性分析结果显示，各组盲肠菌群中均以厚壁菌门和变形菌门为主，在属水平上乳杆菌属（11.26%）相对丰度较高。血清免疫指标及代谢功能分析显示，IgA、IgG和IgM的含量显著提高（P＜0.05），肠道微生物基因主要富集于Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes （KEGG）的遗传信息处理通路，其中D组在排泄系统和免疫疾病代谢相关通路中富集基因相对丰度高于对照组755.95%。【结论】复合噬菌体和枯草芽孢杆菌联用能够有效改善蛋鸡肠道健康，提高机体免疫水平，促进微生物组免疫疾病代谢相关基因表达，提高肠道菌群代谢功能，为家禽减抗健康养殖中细菌性疾病的防控提供重要的理论依据和生物资源。
关键词： 蛋鸡 噬菌体 枯草芽孢杆菌 产气荚膜梭菌 肠道菌群
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绵羊肺炎支原体夹心ELISA检测方法的建立及初步应用
《中国兽医科学 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为建立绵羊肺炎支原体（Mycoplasma ovipneumoniae,MO）的抗原快速定量检测方法，本研究通过单克隆抗体筛选和条件优化，建立了一种检测MO抗原夹心ELISA检测方法，建立的ELISA方法的最优条件为：单克隆抗体1A11浓度为105μg/m L,37℃孵育1 h后4℃过夜包被；用10 g/L BSA 37℃封闭1 h；与超声处理的样品作用1.5 h；检测抗体浓度为3.81μg/m L,37℃作用2 h；酶标抗体1∶4 000稀释，37℃反应1.5 h；加入底物37℃避光反应10 min。建立的夹心ELISA方法批间和批内变异系数均低于10%，特异性、重复性、敏感性良好，本方法检测的抗原含量与MO的CCU呈正相关。本方法的建立为绵羊肺炎支原体的定量检测提供了新技术，可用于实验室MO培养物CCU含量的替代检测和MO疫苗生产过程中抗原的检测。
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饲料中铬过量对罗氏沼虾生长、糖代谢、氧化应激及免疫应答的影响
《淡水渔业 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：本实验旨在研究饲料中铬过量对罗氏沼虾(Macrobrachium rosenbergii)生长、糖代谢、氧化应激及免疫应答的影响。以吡啶甲酸铬(Cr-Pic)为铬源，配制铬含量分别为0 mg/kg(Cr0)、20 mg/kg(Cr20)、40 mg/kg(Cr40)和50 mg/kg(Cr50)的4种实验饲料，选取初始体质量为(3.48±0.12) g的罗氏沼虾幼虾，随机分成4组，每组4个重复，每个重复放25尾虾，进行为期28 d的养殖实验。养殖实验结束后，每组取实验虾10尾左右(40 g/L),禁食24 h后开展拥挤胁迫实验。结果表明：(1)与Cr0组相比，铬过量组罗氏沼虾终末体长、终末体质量和成活率(SR)均显著下降，Cr50组特定生长率(SGR)、肥满度(CF)显著降低；拥挤胁迫96 h后，各组累积死亡率随铬含量增加而上升。(2)肝胰腺中糖酵解相关酶活性随铬含量增加呈逐渐下降趋势，14 d时Cr40和Cr50组己糖激酶(HK)、丙酮酸激酶(PK)活性均显著低于Cr0组，28 d时Cr50组磷酸果糖激酶(PFK)活性显著最低；14 d时，铬过量组乳酸脱氢酶(LDH)和琥珀酸脱氢酶(SDH)活性显著降低；随铬含量增加，磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶(PEPCK)活性逐渐下降，28 d时Cr40和Cr50组显著低于Cr0组；肌肉中糖代谢相关酶活性在14 d时随铬含量增加逐渐升高，但28 d时受到抑制。(3)28 d时，Cr20组过氧化氢酶(CAT)活性显著下降，Cr40组CAT、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-PX)活性显著下降；Cr50组养殖过程中总超氧化物歧化酶(SOD)、CAT和GSH-PX活性均显著降低；与Cr0组相比，Cr20和Cr40组丙二醛(MDA)含量显著升高；乙酰胆碱酯酶活性(AchE)随铬含量增加逐渐降低，28 d时铬过量组均显著低于Cr0组。(4)Cr50组14 d时酸性磷酸酶(ACP)和28 d时溶菌酶(LZM)及碱性磷酸酶(ACP)活性显著低于Cr0组。综上所述，饲料中铬过量对罗氏沼虾生长、糖代谢、抗氧化能力及免疫功能均有抑制作用。
关键词： 罗氏沼虾(Macrobrachium rosenbergii) 铬 生长 糖代谢 氧化应激 免疫
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杀雄剂CH1对冬小麦雄性不育的效应研究
《麦类作物学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为探讨化学杀雄剂CH1对冬小麦雄性不育的诱导效果及其与乙烯利的互作效应、筛选CH1最佳使用剂量和表面活化剂组合，用6个CH1剂量水平、7种表面活化剂和3种浓度的乙烯利进行不同配伍组合，对不同组合处理下3个小麦品种的农艺性状、雄性不育率和饱和授粉结实率进行了分析。结果表明：（1）在15～30 g·hm-2剂量下，CH1可诱导3个品种雄性不育率达95%以上，说明CH1具有诱导小麦雄性不育的作用；随CH1剂量的增加，3个品种的饱和授粉结实率均呈下降趋势，其中20～30 g·hm-2处理的饱和授粉结实率明显偏低，推测雌蕊受到了一定的伤害；（2）观察花药和雌蕊发育情况，发现未喷施CH1的植株花药大且开裂，羽毛状柱头较大，而CH1处理的不育株花药瘦小，呈剑状，不开裂，羽毛状柱头较小；（3）随着CH1剂量的增加，3个品种均表现出株高逐渐降低和抽穗期延迟的现象，CH1对旗叶的药害反应因品种不同存在差异；（4）CH1剂量为10 g·hm-2时，与其他表面活化剂相比，NE1820对普冰151的旗叶伤害较轻，对株高无明显抑制作用，可提高饱和授粉结实率；（5） CH1剂量为15 g·hm-2时，添加2种浓度乙烯利后，3个品种的株高比未添加乙烯利降低，抽穗期延迟，其中添加5 mL·L-1乙烯利后3个品种均能达到100%雄性不育，并且饱和授粉结实率相比未添加乙烯利平均高7%左右。因此，CH1采用15 g·hm-2剂量，配伍1%NE1820和5 mL·L-1乙烯利可诱导小麦产生完全的雄性不育，且获得较高的授粉结实率，可作为杂交小麦制种候选方案进一步研究与利用。
关键词： 小麦 化学杀雄剂CH1 基因型 雄性不育 表面活化剂
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超声-微波预处理协同复合酶法制备壳寡糖的工艺优化及其抗氧化活性
《食品工业科技 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为了实现壳寡糖的高效制备，本研究以壳聚糖为原料，利用超声-微波预处理协同复合酶法制备低聚合度壳寡糖。以还原糖含量为指标，通过响应面设计法优化酶解工艺参数，并评估壳寡糖的抗氧化活性。结果表明：α-淀粉酶和壳聚糖酶1:1的复合酶组合效果最佳。最佳制备工艺参数为：微波功率200 W、超声功率200 W、超声-微波预处理时间5 min、底物浓度1%、pH5.8、温度53.5℃、复合酶添加量0.24%，在此条件下酶解5.7 h，还原糖含量达到最大值8.10 mg/mL。所制备的壳寡糖为2～6糖，平均分子量为993.5 Da。抗氧化活性结果表明壳寡糖具有较强的自由基清除活性，其对DPPH自由基和ABTS+自由基的IC50分别为0.274、0.127 mg/mL，铁离子还原能力在1.5 mg/mL时达到最大值24.56 mmol/L。本实验结果表明超声-微波预处理协同复合酶法在壳寡糖制备方向具有较好的应用前景。
关键词： 壳聚糖 超声-微波预处理 酶解 壳寡糖 抗氧化活性
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沿海滩涂水稻穗部性状及产量对不同外源物质喷施的响应
《江苏农业科学 》 2024 北大核心
摘要：2020年6—11月，在江苏南通沿海滩涂地区选择南粳5055(V1)和扬农稻1号(V2)开展水稻种植试验，设置6个外源物质喷施处理，即清水处理(CK)、禾稼春处理(L1)、真打粮处理(L2)、碧护处理(L3)、硝钠-萘乙酸处理(L4)、1.4%复硝酚钠处理(L5),旨在研究沿海滩涂水稻穗部性状及产量对不同外源物质喷施的响应效果。结果表明：(1)水稻种植过程中灌溉水盐分含量变化幅度为0.78～1.12 g/kg, 2个水稻品种生长期间土壤盐分含量变化幅度均在1.10～1.90 g/kg;(2)与CK相比，L1、L2和L3处理下水稻产量均显著提高，V1产量分别提高了7.73%、7.05%和7.30%(P<0.05),V2产量分别提高了5.33%、4.24%和5.45%(P<0.05),但各喷施处理之间水稻产量没有显著差异；各喷施处理对滩涂水稻单位面积穗数和结实率没有显著影响，但对水稻每穗粒数、实粒数和千粒重均有不同程度的提高，且L1处理对水稻千粒重的提高效果最为显著(P<0.05),L3与L5处理对每穗粒数和实粒数提高效果最为显著(P<0.05);(3)L2和L3处理下水稻品种扬农稻1号的着粒密度显著提高(P<0.05);各喷施处理对滩涂水稻一次枝梗性状的影响会随品种有所差异，但各喷施处理对滩涂2个水稻品种的二次枝梗性状如枝梗数、总粒数和实粒数均有不同程度的提高，特别是L3和L5处理对2个水稻品种的二次枝梗总粒数和实粒数均有显著的提高；(4)相关分析表明，整体而言滩涂水稻每穗粒数均与水稻二次枝梗性状有关，特别是二次枝梗总粒数和二次枝梗实粒数。总之，微咸水灌溉条件下外源物质禾稼春、真打粮和碧护喷施处理主要是提高了滩涂水稻的千粒重以及每穗粒数(特别是二次枝梗性状粒数),进而提高了滩涂水稻产量。因此，在滩涂地区微咸水灌溉条件下种植水稻可通过适宜喷施外源叶面肥/植物生长调节剂等措施缓解盐胁迫对水稻的不利影响进而达到增产的目的。
关键词： 叶面肥 植物生长调节剂 水稻穗部性状 滩涂水稻 盐碱地利用
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