科研产出
播期和种植密度对青贮玉米生产性能和饲用品质的影响
《草地学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：为探讨海河平原区播期和种植密度对青贮玉米（Zea mays L.）生产性能和饲用品质的影响,2017—2019年以‘北农青贮368’、‘冀青贮1号’和‘郑单958’为试验材料,设置3个播期、5个种植密度,测定了不同处理下青贮玉米生物产量、农艺性状、饲用品质,并利用Milk2006对不同处理下青贮玉米的生物产量和饲用品质进行了综合评价。结果表明,播期和种植密度对青贮玉米生物产量、吨干物质产奶量和公顷产奶量均影响显著。6月5日播种时,3个青贮玉米品种平均生物产量和公顷产奶量均最高,分别达到19.29 t·hm-2和27.57 t·hm-2。不同种植密度下青贮玉米吨干物质奶产量在7.50万株·hm-2时最高,饲用品质最优。综合评价认为:海河平原区青贮玉米适宜播种期在6月5日左右,种植密度为7.50～8.25万株·hm-2,为降低成本,减少倒伏风险,建议适宜种植密度7.50万株·hm-2。
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基于电子鼻分析1-MCP对'香红'梨后熟进程的影响
《食品工业科技 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：'香红'梨经1-甲基环丙烯(1-Methylcyclopropene,1-MCP)(1.0 μL·L-1)处理后,测定贮藏期(10 d)内果实的呼吸强度、乙烯释放速率变化,同时利用电子鼻对贮藏期内的果实挥发性气体变化进行分析.结果表明:与对照组相比,1-MCP处理抑制果实的呼吸强度和乙烯释放速率.电子鼻能区分对照组不同贮藏时期的果实挥发性气体,其中6、10 d的果实挥发性气体分别有明显变化.1-MCP处理组0、2、6、8 d的果实挥发性气体的响应值分布存在部分交叉,而4、10 d的挥发性气体分布区域相对独立.线性判别分析(linear discriminant analysis,LDA)结果中果实挥发性气体的分布区域更加集中,更能说明不同贮藏时期果实挥发性气体的分布情况.载荷(Loading)分析表明W5S、W2W和W2S三个传感器对区别不同处理的果实挥发性气体发挥了关键作用,1-MCP处理明显减少氮氧化合物(W5S)、有机硫化物和芳香族化合物(W2W)、醇类和部分芳香族化合物(W2S)三类物质的生成.总之,结合电子鼻分析,证明1-MCP明显抑制香红梨果实乙烯和部分挥发性气体的生成,因而延缓果实后熟进程.
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水杨酸浸种对谷子萌发期抗旱性的影响
《东北农业科学 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：为研究水杨酸对谷子萌发期抗干旱胁迫能力的影响,以衡谷15、衡谷13、冀谷19、衡饲1号谷子种子为材料,以18%的PEG模拟干旱环境,分别用7种浓度的水杨酸浸种24 h,测定发芽率、发芽指数、活力指数、根长、苗高、鲜重等,综合分析4种谷子的抗干旱胁迫能力。结果表明:在干旱胁迫下,水杨酸浸种后各品种表现不同,有些品种的抗旱能力没有明显变化。而冀谷19和衡谷15的发芽能力显著提高,衡谷15、冀谷19、衡谷13的活力指数显著增加,0.6 mmol/L水杨酸浸种是最适浓度。通过隶属函数的综合分析可知水杨酸浸种后4个品种谷子抗旱性的大小为:衡谷13>冀谷19>衡饲1号>衡谷15。
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硝化抑制剂和肥料减施对减少设施菜田氮源气体排放及与微生物功能基因的互作
《华北农学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：开展了以减少设施菜田系统中氮源气体损失、提高肥料利用率为目的的田间试验。以设施黄瓜为例,通过设置对比常规施肥、减量施肥与不同硝化抑制剂型配比试验,连续5 a定位监测不同施肥处理下氮源气体排放规律,基于qPCR结果分析了氮源气体排放与氨氧化古菌AOA的互作关系,并应用高通量Illumina MiSeq平台测序,利用PICRUSt对16S rDNAV3-V4区基因系列数据进行分析,基于KEGG数据库对与氮代谢相关的功能基因进行了鉴定。结果表明,北方设施黄瓜-土壤系统的5个不同施肥处理中,增施硝化抑制剂DCD（处理In-1）与常规施肥（处理FT）和减量施肥（处理OPT）相比,每年向环境排放的氮氧化物（NOx）排放总量分别减少76.5%和71.8%,减量施肥（处理OPT）和增施DCD分别比常规施肥（处理FT）氧化亚氮（N2O）年排放总量减少28.4%和21.8%。明确了北方石灰性褐土设施黄瓜菜田中,增施DCD可显著抑制氨氧化古菌AOA种群数量,效果优于吡啶;氨氧化古菌AOA对NOx排放起调控作用,氨氧化古菌AOA amoA基因拷贝数与土壤NOx排放通量之间呈指数正相关关系:Y=121.18e3E-08x（R2=0.840 5,P<0.05）。基于KEGG数据库的鉴定结果显示,在肥料减施（处理OPT）和硝化抑制剂（处理In-2）调控的土壤中,与同化途径相关的烯酰水合酶（K01692）、底物结合蛋白（K02035）以及转运系统ATP结合蛋白（K09687）系统代谢通路相关的功能基因相对丰度高,是响应上述调控变化最为敏感的氮循环途径。5 a间,与常规施肥（处理FT）相比,减量施肥（处理OPT）和增施DCD（处理In-1）的肥料偏生产力分别提升了32.1%～38.2%和17.8%～21.9%。因此,在北方设施菜田中,增施施氮量15%的硝化抑制剂和减量25%的肥料施用,可有效减少农田氮源气体排放损失,提高肥料利用率,并且明确了随着氨氧化古菌AOA种群数量的增加,NOx的排放通量呈指数锐升的关系。为实现农业面源污染有效防控,促进我国农业高质量绿色发展提供了有力的科学依据。
关键词： 设施菜田 氮源气体减排 氨氧化古菌 硝化抑制剂 微生物功能基因
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枯草芽孢杆菌NCD-2对棉花根系分泌物L-脯氨酸响应的转录-蛋白质组学联合分析
《中国农业科学 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：【目的】棉花根系分泌物L-脯氨酸是影响生防菌株定殖的关键因素之一,前期研究发现L-脯氨酸能够提高枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）NCD-2生物膜形成能力。通过高通量测序技术分析L-脯氨酸调控枯草芽孢杆菌NCD-2生物膜形成和生防潜力相关的基因,为深入认识棉花根系分泌物与生防菌株的分子互作关系打下基础。【方法】以枯草芽孢杆菌NCD-2菌株为供试材料,外源添加浓度为10 mg·mL-1的L-脯氨酸共培养24 h后,分别进行转录组（RNA-seq）和同位素标记相对定量蛋白质组技术（iTRAQ）分析,对所获得的转录组和蛋白质组数据进行生物信息学分析,利用实时荧光定量PCR（RT-qPCR）验证不同代谢通路中部分差异基因的表达情况。【结果】转录组分析发现,L-脯氨酸和NCD-2菌株共培养后,获得1 071个差异表达基因（DEG）,其中602个基因上调,469个基因下调。GO分析发现在生物过程、细胞组分和分子功能方面分别有49、14和30个功能条目显著富集。KEGG代谢通路主要富集在化合物代谢、鞭毛组装、细菌运动和趋化作用。蛋白质组学分析发现,筛选到211个差异表达蛋白（DEP）,其中118个蛋白上调,93个蛋白下调。GO分析发现在生物过程和分子功能方面分别有13和8个功能条目显著富集。KEGG代谢通路主要富集在氨基酸代谢、碳水化合物类代谢、鞭毛组装和ABC转运蛋白。进一步转录-蛋白质组学联合分析发现,在L-脯氨酸作用下,检测到共有的显著差异表达基因（或蛋白）112个,其中38个基因（或蛋白）下调,74个基因（或蛋白）上调。GO功能显著富集主要集中在营养库活性、催化活性、细胞膜、定位、细胞脂质代谢过程、氧化还原过程、sigma因子活性、转运活性、芽孢形成9个方面。KEGG代谢通路主要富集在能量代谢、ABC转运蛋白、抗生素生物合成、鞭毛组装、运动或趋化作用和双组分系统方面。RT-qPCR验证了26个差异表达显著基因,结果发现在表达量上存在一定的差异,但表达趋势与RNA-seq和iTRAQ组学分析结果基本一致。【结论】棉花根系分泌物L-脯氨酸与枯草芽孢杆菌NCD-2之间的互作存在一个复杂的生物过程,依赖于不同代谢通路网络中的多个基因。双组分系统、抗生素生物合成、能量代谢、运动或趋化作用、鞭毛组装和ABC转运蛋白通路中的差异基因（或蛋白）可能在棉花根系分泌物与枯草芽孢杆菌互作过程方面发挥着重要作用。
关键词： L-脯氨酸 枯草芽孢杆菌 转录组 蛋白质组 互作关系
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外源绿原酸对'雪花'梨果点形成和相关基因表达的影响
《农业生物技术学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：'雪花'梨(Pyrus bretschneideri)是我国梨主栽品种之一,其表面粗糙、果点大等果皮性状严重影响果实的外观品质.针对其果皮性状,本研究于盛花后4周开始,每周对梨幼果喷施200 mg/L绿原酸(chlorogenic acid,CGA),结果表明,与喷水(对照)相比,喷施CGA使'雪花'梨果面变得相对光洁,果点显著变小;降低了果实成熟时硬度和果皮中叶绿素吸光度差值(index of absorbance difference,IAD),但增加了单果重、可溶性固形物含量(soluble solid content,SSC)、可滴定酸(titratable acid,TA)及果皮色泽参数L、a、b.同时,与对照相比,喷施CGA可显著降低果皮中木质素含量,明显增加总CGA含量,降低了多数时期果皮苯丙氨酸解氨酶(phenylalanine ammonialyase,PAL)、多酚氧化酶(polyphenol oxidase,PPO)和肉桂醇脱氢酶(cinnamyl alcohol dehydrogenase,CAD)活性,但对过氧化物酶(peroxidase,POD)活性的影响较小.此外,CGA显著下调喷施后早期PAL1、POD2、PPO1、PPO4、PPO5、PPO6、CAD2和CAD3的基因表达.本研究结果表明,外源喷施CGA抑制了果皮中木质素合成和果点面积增大,改善了'雪花'梨果皮性状,为外源绿原酸提高'雪花'梨外观品质提供了新思路和依据.
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不同碳氮源对枯草芽胞杆菌BAB-1产抗菌脂肽的影响
《中国生物防治学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：枯草芽胞杆菌BAB-1是一株对设施蔬菜气传病害具有较好防治效果的生防菌,前期研究表明脂肽类抗生素是其产生的主要抑菌物质之一。为提高菌株BAB-1脂肽类抗菌物质的产量,本研究通过快速蛋白液相层析（Fast protein liquid chromatography,FPLC）分析了5种碳源及5种氮源对菌株BAB-1脂肽类抗菌物质产量的影响,进一步采用溶血圈试验及排油圈法测定粗脂肽的性质。结果表明,熊果苷是BAB-1菌株产生surfactin的最佳碳源,其surfactin产量分别是葡萄糖、D-木糖、D-核糖及L-阿拉伯糖的2.95、7.01、4.26及5.60倍,此时菌株BAB-1粗脂肽的溶血活性与排油能力最强;熊果苷与葡萄糖利于该菌株产生fengycin,二者的fengycin产量没有显著差异,但显著高于D-木糖、D-核糖及L-阿拉伯糖。L-天冬酰胺与L-谷氨酸钠是菌株BAB-1产生抗菌脂肽的良好氮源,二者的surfactin与fengycin产量没有显著差异,但显著高于L-半胱氨酸、L-脯氨酸及L-谷氨酰胺,以这2种物质为氮源时菌株BAB-1粗脂肽的溶血活性与排油能力均较强。通过RT-qPCR技术分析了不同碳源对surfactin合成酶基因srf AA表达的影响结果表明,以熊果苷为碳源时,菌株BAB-1中srf AA基因的表达量相比葡萄糖提高了2.9倍。上述结果为菌株BAB-1产抗菌脂肽类物质发酵工艺的优化及其工业化生产提供了一定的理论支持。
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基于BSA-seq技术挖掘芝麻株高相关候选基因
《华北农学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：为了进一步挖掘芝麻株高相关基因,为适机收芝麻新品种选育提供理论指导,以冀航芝1号和DW607为亲本构建F2群体,并构建以株高为目标性状的极端混池,利用BSA-seq技术,采用ED和Δ（SNP-index或InDel-index）2种方法挖掘株高相关的染色体区段,注释区段内的基因信息,利用GO和KEGG等数据库分析注释基因的功能。结果发现,亲本之间共获得298 634个SNP和76 360个InDel,混池之间共获得24 048个SNP和9 630个InDel;基于SNP标记的ED方法关联到5个染色体区段,ΔSNP-index方法关联到3个染色体区段,两者的交集有3个;基于InDel标记的ED方法关联到5个染色体区段,ΔInDel-index方法关联到8个染色体区段,两者的交集有8个;4个染色体区段同时被SNP和InDel标记关联到,共注释到330个基因,比对到的前20个KEGG通路主要包括植物激素信号转导和能量代谢;GO富集结果表明,有18个基因参与生长素响应,可能是参与株高调控的关键基因。
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