科研产出
Bt毒素表达应用及其残留风险与免疫检测研究进展
《江苏农业学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：Bt毒素是苏云金芽孢杆菌产生的一类生物大分子蛋白质，对多种常见的农林害虫甚至卫生媒介蚊虫都有特异性毒杀活性，是具备重大经济价值和生态环境效益的绿色抗虫材料。然而，随着Bt毒素制剂和转基因抗虫作物长期应用，致使靶标害虫抗药性进化加快，并对非靶标生物的交互毒性等潜在风险加大，因此对其残留监测成了农业食品和环境安全风险评估的重要内容。本研究梳理了Bt毒素传统的依托微生物表达体系的制剂和植物表达体系的转基因抗虫作物应用及其对靶标害虫抗药性和非靶标生物交互毒性潜在风险的研究现状，概述了针对Bt毒素残留分析的免疫检测研究进展；并结合本研究团队近年来依托热门的噬菌体展示抗体库技术，在Bt毒素特异性基因工程抗体创制以及Bt毒素抗虫模拟物靶向设计等方面的最新研究成果，探讨了基于Bt毒素的新型安全杀虫蛋白质创新研发与应用策略及其毒素蛋白质残留检测技术创新等未来潜在发展动向和可行捷径，为进一步围绕Bt毒素的相关研究提供有价值的文献资料和新的思路。
关键词： Bt毒素 杀虫蛋白质 蛋白质表达 转基因作物 农药残留 免疫检测
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基于核心KASP标记的江苏粳稻品种DNA指纹图谱构建
《江苏农业学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为了建立江苏粳稻品种DNA指纹图谱数据库，本研究利用水稻10K液相芯片对314份来源广泛的水稻种质资源进行SNP基因分型，筛选出一系列高多态性的SNP位点并开发出122个KASP标记。利用122个KASP标记对38份江苏粳稻品种进行检测，以多态性信息量(PIC)>0.3,最小等位基因频率(MAF)>0.2,检出率>0.9为筛选标准，筛选出56个具有高效鉴别效率的核心KASP标记。遗传距离相关性分析结果表明，基于56个核心KASP标记的江苏粳稻品种的遗传距离与基于122个高多态性KASP标记的的江苏粳稻品种的遗传距离相关系数为89.1%,呈极显著正相关(P<0.01),表明56个核心标记可以有效代替122个高多态性标记进行品种鉴定。进一步利用56个核心KASP标记对102份江苏粳稻品种的遗传多样性进行分析，并构建了102份品种的DNA指纹图谱和分子身份证二维码，本研究结果为江苏地区粳稻品种鉴定、选育和种质资源高效利用提供了参考。
关键词： 水稻 KASP标记 DNA指纹图谱 品种鉴定 遗传多样性分析
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浮萍人工培养和调控及其在稻田生态系统中的作用
《中国农学通报 》 2024 CSCD
摘要：文章介绍了浮萍的生理生态特点、发生分布规律以及自然状态下的繁殖方式;基于这些特征特性,进一步归纳了关于浮萍实验室内的制备和培养塘等规模化养殖方法的最新研究和探索,系统梳理了影响浮萍生长的环境因素,重点阐述了浮萍在稻田水体中对氨氮转化和利用的作用.在农业生态领域,还需进一步开展关于稻田浮萍时空变化规律及其与水稻间互作关系等方面的研究,在降低因伴生浮萍过快生长造成的水稻产量下降风险的同时,充分发挥浮萍在稻田生态系统中的平衡效应,提升稻田生态系统的多样性和稳定性.
关键词： 浮萍 分布规律 繁殖培养 稻田生态系统 水稻 互作效应 生理生态特性 规模化养殖 环境因素 氨氮转化
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谷子COBRA家族成员的全基因组鉴定及表达模式分析
《分子植物育种 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：谷子(Setaria italica L.)是富含蛋白质、纤维素的主要杂粮作物之一。为了解析谷子中参与纤维素沉积和细胞扩张的COBRA家族，利用生物信息学分析手段对谷子进行全基因组鉴定和分析。结果表明，在谷子中共鉴定出9个COBRA家族成员(其中SiCOBL9序列不完整)，可分为两个亚家族，来自同一亚家族的成员理化特性、序列保守性和基因结构相似，COBRA家族编码基因主要分布在染色体的两端，系统发育树分析显示谷子COBRA蛋白与禾本科玉米最为相似，并且所有成员都具有COBRA蛋白所具备的CCVS保守结构和糖基化修饰位点等。组织表达模式分析结果表明，基因的表达存在组织差异性，其中SiCOBL6在所选组织中表达量均较高，在所选组织中未发现特异表达的基因。
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秸秆还田配施不同外源物对黄河故道地区土壤养分及作物产量的影响
《西南农业学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：[目的]旨在改善黄河故道砂性土壤地区的秸秆还田效果,提高土壤质量及作物产量.[方法]基于秸秆激发还田技术,分析比较秸秆全量还田模式下,分别增施氮素(N)、有机肥(M)、生物菌剂(B)、有机肥+生物菌剂(MB)、土壤酶助剂(S)、有机肥+生物菌剂+土壤酶助剂(MBS)等不同外源物对土壤养分及作物产量的影响.[结果]增施外源物的秸秆激发还田技术可以提高土壤肥力及作物产量.N处理在增施187.5 kg/hm2的氮量水平下,对土壤养分含量和作物产量的影响不显著.与不施用外源物处理(CK)相比,MB处理能够提高土壤有机质及氮磷钾等养分含量,作物产量也显著提高.MBS处理能够进一步增加秸秆还田效应,与CK处理相比,其土壤有机质含量增加4.5%~10.3%,总氮增加18.3%~33.8%,速效磷增加11.3%~25.5%,速效钾增加52.6%~99.6%;较其他5种配施外源物处理相比,MBS处理使玉米增产3.0%~32.0%,大豆增产0.5%~30.2%,小麦增产5.4%~14.3%,增产效果明显.[结论]所有处理中,秸秆还田配施有机肥+生物菌剂+土壤酶助剂(MBS)对提高土壤养分含量和作物产量效果最好.
关键词： 秸秆还田 外源物 黄河故道地区 土壤养分 作物产量
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温度对大蒜花形态建成和花粉活力的影响
《江苏农业学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为探究温度对大蒜不育机制的影响，本研究以2个薹蒜品种成县汉中蒜及荷兰大蒜NL-3为试验材料，利用压片法和亚历山大染色法，比较常温(平均温度23℃)和低温(平均温度17℃)下2个大蒜品种花芽分化过程、花粉母细胞减数分裂过程中染色体变异和花粉活力的差异。结果表明，低温处理下，2个大蒜品种的花芽分化进程比常温处理延长9～10 d。不同温度下，2个大蒜品种花粉母细胞减数分裂过程中染色体行为异常比例和成熟花粉活力存在较大差异；低温下，NL-3花粉母细胞减数分裂过程中染色体行为正常的比例和成熟花粉的活力分别由常温下的5.47%和4.01%提升为29.65%和26.17%,差异显著；而低温处理不能显著提升成县汉中蒜花粉母细胞减数分裂过程中染色体行为正常的比例和成熟花粉的活力。总之，不同大蒜品种雄配子体对温度的响应具有显著差异，荷兰大蒜NL-3雄配子体对温度更为敏感，是育性保持和恢复的潜力品种。
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EMS诱变的水稻不同位点突变体对ALS抑制剂类除草剂抗性差异
《江苏农业学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：稻田杂草严重威胁水稻生长，培育抗除草剂水稻新品种，是高效解决稻田杂草危害的重要途径之一。本研究利用甲基磺酸乙酯（EMS）对华占水稻进行化学诱变，创建突变体，利用乙酰乳酸合成酶（ALS）抑制剂类除草剂甲咪唑烟酸（20 g/hm2,有效成分）对突变体进行筛选，获得抗甲咪唑烟酸突变体材料，并对上述突变体的OsALS基因序列进行分析，明确其突变类型。最后对不同突变类型对甲氧咪草烟和甲基二磺隆的交互抗性进行分析。结果表明，华占水稻经EMS诱变和甲咪唑烟酸筛选后共获得11株抗甲咪唑烟酸突变体材料，其突变类型为Pro171Leu、Ser627Cys、Ser627Asn和Gly628Glu 4种。其中，Ser627Cys为首次发现的突变类型。4种突变类型对甲咪唑烟酸的抗性水平存在一定的差异，Ser627Asn、Ser627Cys、Pro171Leu、Gly628Glu突变类型的抗性指数分别为8.71、5.16、3.28和3.69。4种突变类型对甲氧咪草烟和甲基二磺隆的抗性亦存在显著差异。其中，Ser627Asn突变类型对甲氧咪草烟的抗性最高，抗性指数为20.57,Gly628Glu对甲基二磺隆抗性最高，抗性指数为5.11。综上，本研究通过EMS诱变获得了4种抗ALS抑制剂类除草剂的华占水稻突变类型，并鉴定了其对甲咪唑烟酸的抗性差异及对甲氧咪草烟和甲基二磺隆的交互抗性，为进一步的抗除草剂水稻品种培育和除草剂轮换使用提供依据。
关键词： 水稻 ALS抑制剂类除草剂 EMS诱变 抗除草剂突变体
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腐熟鸡粪替代氮肥对水稻产量、氮肥利用率和土壤理化性质的影响
《中国农学通报 》 2024 CSCD
摘要：针对东台缠脚土土壤结构较为紧实的特点,研究施用腐熟鸡粪对水稻产量、品质和土壤理化性质的影响.2022年在江苏省东台市五烈镇现代农业示范园内试验点开展试验,以当地主栽品种'南粳9108'为供试水稻,在潴育型水稻土缠脚土上种植,依据等氮替代原则,设置不施肥处理、常规处理、鸡粪替代氮肥10%、鸡粪替代氮肥20%、鸡粪替代氮肥30%、鸡粪替代氮肥40%、鸡粪替代氮肥50%7个处理.结果表明,与常规施肥相比,鸡粪替代氮肥有效增加了土壤全氮和有机质含量,且随着替代比例的增加而增加,增加幅度分别为0.86%~3.45%和0.57%~9.53%,容重随着替代比例的增加而降低,降低了0.73%~4.41%,有效改善了土壤肥力和结构,进而增加了水稻产量、提升了稻米品质,其中鸡粪替代氮肥20%处理显著增加了水稻产量,增产19.44%(P<0.05),氮肥利用率显著提高16.58%(P<0.05).综合比较,鸡粪替代氮肥20%的水稻经济效益最高,既提高了水稻的产量和品质,又改善了土壤结构,是较优的鸡粪替代氮肥比例.
关键词： 水稻 缠脚土 腐熟鸡粪 替代氮肥 产量 品质 氮肥利用率
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长期定位施肥对甘薯–小麦体系剖面土壤质量的影响
《土壤 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为研究长期施肥对甘薯–小麦轮作体系剖面土壤质量的影响，利用田间小区随机区组试验，分析了不施肥、单施化肥、有机无机配施和秸秆还田配施化肥4种施肥处理对剖面土壤性质及作物产量的影响。结果表明：连续施肥13年后，不同施肥处理下土壤有机质、全氮、碱解氮、全磷、有效磷和速效钾的含量随着土壤深度的增加而减少。长期单施化肥会使土壤酸化，有机无机配施能有效缓解土壤酸化；与不施肥处理相比，长期单施化肥处理仅对表层(0～20 cm)土壤的养分含量有显著提升效果，而长期有机无机配施和秸秆还田配施化肥处理能显著提高0～40 cm土层的养分含量；与单施化肥处理相比，有机无机配施和秸秆还田配施化肥处理0～40 cm土层全氮含量分别增加11.2%和22.3%；在0～20 cm土层中，有机无机配施和秸秆还田配施化肥处理的有机质、全磷和速效钾含量均高于单施化肥处理，而且秸秆还田配施化肥处理的有机质和速效钾含量在整个剖面中均高于单施化肥处理，表明长期秸秆还田配施化肥可以促进养分向深层土壤迁移累积。此外，长期施肥显著提升了小麦产量，但单施化肥、有机无机配施和秸秆还田配施化肥处理之间无显著差异；秸秆还田配施化肥处理对土壤质量指数和甘薯产量提升的幅度最大，与单施化肥处理相比，秸秆还田配施化肥处理可以使土壤质量指数提高14.9%，甘薯产量增加39%；长期施肥下60 cm以上土层的土壤质量指数与轮作体系年产量呈现极显著正相关性，表明剖面土壤养分含量对作物生长的影响不容忽视。综上，相比于单施化肥和有机无机肥配施，秸秆还田配施化肥对甘薯–小麦轮作体系土壤培肥与作物增产的提升效果最好。
关键词： 长期施肥 土壤剖面 秸秆还田 土壤质量指数 作物产量
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二苯基氯化碘盐及过氧化氢预处理对缺钾环境下甘薯幼苗抗氧化系统的影响
《华北农学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为了研究缺钾胁迫下活性氧（ROS）对甘薯生长和抗氧化系统的影响，进一步揭示活性氧调控甘薯缺钾胁迫下的抵御机制。选用低钾耐受型品种徐薯32和低钾敏感型品种宁紫薯1号2种甘薯品种为试验材料，通过人工气候室内水培的方式确保试验过程中环境因素保持一致，采用外源H2O2和二苯基氯化碘ROS抑制剂（DPI）预处理甘薯幼苗之后再进行缺钾处理，检测缺钾处理后不同时间点下甘薯根系内源H2O2相对含量、抗氧化基因表达水平及酶活力指标的变化，记录甘薯的形态特征，探索ROS信号对缺钾胁迫下甘薯苗期生长的影响。研究结果表明，缺钾处理下，甘薯生物量降低，叶色变淡；甘薯幼苗根系ROS相对浓度在第14天荧光强度表现最高；甘薯根系中抗氧化相关基因的表达量普遍升高，H2O2预处理表达量升高更显著；与-K处理相比，H2O2和DPI预处理均可提高甘薯叶片中的抗氧化酶活性，不同种酶活性在缺钾处理21 d内的变化趋势有所差异；不同处理的影响效应存在品种差异。H2O2可作为胁迫信号分子，提高甘薯幼苗抗氧化基因表达水平，提高抗坏血酸酶（APX）、超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化物酶（POD）的酶活，从而清除多余ROS,有效缓解缺钾胁迫对甘薯幼苗生长的抑制，而DPI可以抑制内源H2O2的产生，维持抗氧化酶活，保护甘薯幼苗ROS酶促清除系统，避免组织的氧化损伤。
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