科研产出
果园行株间避障割草机的设计与试验
《甘肃农业大学学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：[目的]为解决果园割草过程中果树株间杂草难以机械割除需要人工辅助二次割草的问题,设计了1种果园行株间避障割草机,主要由机架、变速箱、液压油箱、行间割草装置、株间割草装置、避障系统、清扫装置等组成.可以同时完成果园行间和株间杂草的割除、集条连续作业,装备的清扫装置可以将割除后的杂草清扫至果树根部,从而促进果树对营养的吸收.[方法]使用Ansys Workbench软件进行仿真分析,对关键部件进行了模态分析,确保结构合理,选用的材料满足使用要求.同时,利用FluidSIM软件对果园行株间避障割草机的液压系统进行仿真,以验证其在株间避障割草方面的可行性.[结果]进行田间试验,在前进速度为3 km/h时,测试得到该装备的作业幅宽为2 100 mm,割茬高度为110 mm,避障通过率100%,株间割刀的漏割率为7.04%.[结论]试验结果表明装备符合《果园碎草机通用技术要求》,为新疆主干型果园的机械化割草提供了重要的参考依据,有助于提高果园机械化割草的效率,降低果农的劳动强度并促进果品的提质增效.
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小麦AL型细胞质雄性不育系与同型保持系穗花发育时期代谢物变化比较研究
《作物学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：研究小麦 AL 型细胞质雄性不育系与同型保持系穗花发育不同时期代谢组物质变化的关系,为外源激素诱导细胞质雄性不育育性转换提供应用理论依据.本研究选用不育系AL-22A和同型保持系AL-22B为试验材料,用国际法测定不育系套袋自交结实率.在穗发育二棱期、小花原基分化期、雌雄蕊原基分化期、药隔期、四分体期、单核中位期、单核靠边期、二核期、三核期等 9 个时期取穗样检测.采用液相色谱-质谱联用仪测定 5 种植物内源激素含量、过氧化物酶(POD)活性、活性氧(ROS)含量、ATP含量及非靶向代谢组学分析代谢物变化.不育系套袋自交结实率为 0,达到全不育水平;在穗分化多个发育时期不育系与保持系比较,ABA含量高于保持系,IAA、ZR、GA3 含量低于保持系,MeJA 含量在穗分化二棱期至四分体期低于保持系,单核期以后高于保持系;在激素平衡关系中,IAA/ABA 比值在不育系穗发育各期表现低于保持系,不育系激素比值异常增高或降低均可能引发细胞质雄性不育,其中ABA和MeJA含量增高对激素比值变化的影响最大;生理代谢物ATP和ROS在不育系和保持系穗发育各期表现差异不显著,在穗分化二棱期至四分体期保持系POD活性均显著高于不育系,二核期和三核期不育系POD活性高于保持系;非靶向代谢组研究发现,雌雄蕊原基分化期和单核中位期不育系代谢物下调数目多于保持系,其他时期不育系上调代谢物数目多于下调数目,并且达到差异显著.对不育系和保持系穗发育各时期非靶向代谢物表达数目进行聚类分析,可将其分为早期(I~III)、中期(IV~VI)、晚期(VII~IX)3 大类群,穗发育不同时期代谢物数目的差异导致了小麦的育性变化;代谢通路富集分析发现,代谢物差异主要集中在小花分化期、药隔期、四分体期、单核靠边期、三核期,代谢物主要以羧酸代谢、次级代谢为主.对小麦育性发育影响较大的时期为早中期(II~IV)和中后期(VI~VIII),不同内源激素之间的平衡关系和代谢差异物数量异常可能是导致小麦细胞质雄性不育的主要原因.本研究为进一步揭示小麦细胞质雄性不育穗花发育的生理代谢机制以及探索 AL 型细胞质雄性不育系从不育转变为生理性可育提供了理论和应用依据.
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基于40K SNP芯片的陆地棉产量构成因素全基因组关联分析及单铃重位点挖掘
《作物学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：棉花经济产量主要受单株铃数、单铃重和衣分等产量构成因素的影响,解析棉花产量构成因素的遗传机制对指导分子育种具有重要意义.本研究以 612 份陆地棉品种(系)构成的自然群体为研究材料,利用基于液相探针杂交的 40K SNP芯片进行基因型分型,并在 5 个自然环境下调查单株铃数、单铃重、衣分及籽棉产量等性状.通过全基因组关联分析共检测到 6 个显著关联位点,包括与单株铃数相关的 2 个位点(A03、A05 染色体)、与单铃重相关的 1个位点(A07 染色体)、与衣分相关的 1 个位点(D01 染色体)和与籽棉产量相关的 2 个位点(A05、D07 染色体).其中,位于A07染色体 89.01~90.45 Mb区间的QTL在 5个环境中与单铃重显著关联(P=5.3646×10-8),表现出较高的稳定性.通过单倍型分析发现该区间存在 2 个主要单倍型,携带有利单倍型的材料平均单铃重显著增加 0.64 g.结合深度重测序数据和转录组数据分析,在该区间鉴定到 7 个候选基因,并确定了可用于分子标记开发的关键 SNP位点.本研究不仅丰富了陆地棉产量性状的遗传解析结果,而且为高产育种提供了重要的分子信息.
关键词： 陆地棉 产量构成要素 全基因组关联分析 单铃重 高产育种
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细粒棘球绦虫MAPⅡ生物信息学分析及其在虫体不同阶段表达差异研究
《中国畜牧兽医 》 2025 北大核心
摘要：【目的】研究甲硫氨酸氨基肽酶Ⅱ(methionine aminopeptidaseⅡ,MAPⅡ)的分子特征、反应原性及其在虫体不同发育阶段的表达情况，提供一种对终末宿主具有保护作用的疫苗候选抗原。【方法】对MAPⅡ蛋白进行生物信息学分析，包括系统进化树构建、理化性质分析及信号肽、跨膜区、抗原表位、磷酸化和糖基化位点、二级结构、三级结构预测。通过原核系统表达MAPⅡ蛋白并验证重组蛋白的抗原性，同时进行虫体不同发育阶段转录水平分析。【结果】细粒棘球绦虫MAPⅡ蛋白与终末宿主犬、中间宿主绵羊中MAPⅡ蛋白亲缘关系较远。MAPⅡ蛋白由453个氨基酸组成，分子质量为51 023.75 u,不稳定系数为36.6,为稳定蛋白；平均疏水性指数为-0.609,亲水性较好。不存在信号肽与跨膜区。MAPⅡ蛋白具有良好的B细胞线性表位，共有38个磷酸化位点，1个N-糖基化位点。MAPⅡ蛋白二级结构以α-螺旋和无规则卷曲为主，占比分别为33.55%和51.88%;三级结构预测显示其为单体蛋白，GMQE值为0.85。通过原核系统表达出的MAPⅡ重组蛋白能与感染细粒棘球绦虫犬的阳性血清结合，抗原性良好。MAPⅡ蛋白在原头蚴阶段和成虫阶段均有表达，且成虫阶段表达量显著高于原头蚴阶段(P<0.05)。【结论】MAPⅡ蛋白结构稳定，具有优势抗原表位，MAPⅡ重组蛋白免疫原性良好，其在细粒棘球绦虫不同发育阶段特别是成虫阶段发挥着重要作用，可作为细粒棘球绦虫终末宿主疫苗候选抗原。
关键词： 细粒棘球绦虫 甲硫氨酸氨基肽酶Ⅱ(MAPⅡ) 生物信息学 原核表达 转录水平
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木碱蓬磷酸乙醇胺甲基转移酶基因SdNMT的原核表达及分离纯化
《西北农业学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：磷酸乙醇胺甲基转移酶是一种S-腺苷甲硫氨酸依赖性甲基转移酶，是催化磷酸乙醇胺三步甲基化合成磷酸胆碱的关键酶，而磷酸胆碱是植物中磷脂酰胆碱和甘氨酸甜菜碱生物合成的重要前体。木碱蓬转录组测序分析结果显示，磷酸乙醇胺甲基转移酶基因在盐胁迫下显著上调表达。本研究以800 mmol/L NaCl处理1 d的cDNA为模板扩增获得木碱蓬磷酸乙醇胺甲基转移酶基因SdNMT的编码区序列，构建原核表达载体pET28a-SdNMT并导入大肠杆菌菌株BL21。对重组蛋白进行IPTG诱导表达、表达条件筛选优化及可溶性分析，采用镍亲和层析柱纯化目标蛋白。结果显示，成功克隆的SdNMT基因编码区序列长1 485 bp,编码494个氨基酸，预测蛋白分子质量为56.56 ku,理论等电点为5.52。重组蛋白在大肠杆菌中得到可溶性表达。1.0 mmol/L IPTG,15℃培养振荡16 h是目的蛋白诱导表达的最佳条件。通过Ni NTA beads 6FF纯化获得在毫克级范围内获得纯度达85%的SdNMT蛋白。研究结果为蛋白酶活性检测提供足够的材料，为深入分析SdNMT在植物生长、发育及环境胁迫响应中的功能奠定基础。
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表层土壤翻埋深度及分布与预测分析
《新疆农业科学 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：【目的】研究影响犁体曲面表层土翻埋深度的主要因素，建立表层土翻埋预测模型，为提高耕作质量以及为犁体曲面设计提供理论依据。【方法】采用正交试验设计方法，基于离散元仿真分析犁体推土角、迹线侧移量、翻土角及翻土曲线等结构参数对耕翻后表层土壤分布的影响。利用非线性回归分析方法，建立耕翻后表层土壤分布预测模型并验证。【结果】翻土曲线顶部切线倾角在犁胸处变化的斜率对耕翻后表层土壤分布的影响均显著(P<0.05),迹线侧移量对地表上及地表下100～200 mm土层内表层土含量的影响显著(P<0.05),翻土曲线顶部切线倾角在犁胸变化的斜率对地表下土层内表层土含量的影响大于迹线侧移量。【结论】随着翻土曲线顶部切线倾角在犁胸处变化的斜率的增加，地表以上土层内表层土含量逐渐增大；随着迹线侧移量的增加，地表以上土层内表层土含量呈先减小后增大的趋势。耕翻后表层土分布预测模型可预测犁体曲面不同结构参数下耕翻后各土层内表层土含量，预测值与模拟值平均误差小于6%。
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陆地棉杜松烯合酶基因GhCDN10的特征及其在棉酚合成中功能分析
《作物学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：棉酚是储存在棉花色素腺体的萜烯类化合物,其合成与杜松烯合酶(cadinene synthase,CDNs)密切相关.棉籽含有大量棉酚,由于棉酚有毒,限制了人类对棉籽的充分利用,研究棉酚合成相关基因,为创制"棉花植株高棉酚种子低棉酚"材料提供基因资源,对多用途棉花新品种的培育具有十分重要的意义.本研究从陆地棉杜松烯合酶基因家族的转录组数据中筛选出 GhCDN10 基因,对其进行克隆与序列分析;基于自然群体的基因组重测序数据对该基因进行序列多样性、连锁不平衡(LD)和单核苷酸多态性(SNP)效应及单倍型分析,结合'棉酚有无'的表型进行关联分析;通过qRT-PCR和转录组RNA-Seq对其进行表达模式分析;通过病毒介导的基因沉默(VIGS)进行功能分析,并进行亚细胞定位.结果表明,GhCDN10由7个外显子组成,上下游的基因间区(IRs)共包含63种类型的顺式作用元件,共533 个.重测序数据显示,GhCDN10 的SNP频率为 7.22 SNPs kb-1,核苷酸多样性π值为 0.22595,LD衰减距离为100 kb左右,DNA区段有19个SNP位点,构成9个单倍型;关联分析显示,GhCDN10的19个SNP位点与'棉酚有无'无显著关联;聚类分析基本能有效地将无酚棉资源和有酚棉资源分开.GhCDN10 蛋白含有 PF01397 和 PF03936 两个保守结构域,及杜松烯合酶特有的 DDTYD、DDVAE 等序列模体;亚细胞定位显示该基因产物位于细胞膜和细胞核中;17 个物种的同源基因在基因结构、motif组成上存在细微的差异.RNA-Seq数据表明,GhCDN10 在有腺体棉中的表达量显著高于无腺体棉,在根中表达量较高,而在花和纤维中表达量很低或不表达.VIGS沉默后 GhCDN10 的表达量显著降低,仅为对照组的 21.3%;通过体视显微镜观察计数叶片中的腺体数量和利用高效液相色谱法(HPLC)测定叶片中棉酚的含量发现,沉默植株的腺体数量和棉酚含量显著低于对照组.本研究结果为进一步剖析棉酚合成途径提供了新见解,也为通过基因工程创制低棉酚材料提供了基因资源.
关键词： 陆地棉(Gossypium hirsutum) 杜松烯合酶 GhCDN10 棉酚 基因克隆 VIGS
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采前喷施氯化钙结合采后水杨酸处理对甜樱桃贮藏品质及果实软化的影响
《食品工业科技 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：以‘美早’甜樱桃为试材，研究采前喷施CaCl2和采后水杨酸（salicylic acid,SA）以及二者结合处理（CaCl2+SA）对果实低温贮藏品质指标、细胞壁组分以及细胞壁降解酶的影响，并用透射电镜观察细胞超微结构。结果表明：与CK组（蒸馏水处理）相比，CaCl2、SA以及CaCl2+SA处理均能延缓果实可溶性固形物、可滴定酸、硬度和果皮L*值的下降，维持较高的抗坏血酸、总酚和花青素含量；抑制淀粉酶、纤维素酶（Cx）、多聚半乳糖醛酸酶（PG）和β-葡萄糖苷酶（β-Glu）活性，延缓淀粉、原果胶和纤维素含量的降解，减少可溶性果胶含量积累，维持果实细胞结构的完整性，其中以CaCl2+SA处理效果最佳。结合相关性分析可知，主要品质指标和细胞壁组分与细胞壁降解酶活性高度显著相关（P<0.001），主成分分析表明不同处理组贮藏品质存在差异，CaCl2+SA处理组综合评分最高。综上，采前喷施CaCl2结合采后SA处理可有效延缓甜樱桃采后软化进程，维持果实贮藏品质。
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1株含有LIPI-4的单增李斯特菌弱毒株的比较基因组分析
《中国畜牧兽医 》 2025 北大核心
摘要：【目的】探究单增李斯特菌Lm873含有毒力岛4（LIPI-4）却毒力较弱的原因，并基于基因组学评估菌株Lm873引发人李斯特菌病暴发的潜在公共卫生风险。【方法】以单增李斯特菌弱毒株Lm873为研究对象，比较其与强毒株Lm928在不同温度、pH、NaCl浓度条件下的生长曲线差异，在不同温度下运动能力差异及在不同浓度氧化剂条件下的抗氧化应激能力差异；对菌株Lm873进行全基因组测序，对其基因组特点、毒力基因、基因组进化、功能注释进行分析。【结果】在不同温度及pH为3.0、7.0、9.0的条件下，菌株Lm873和Lm928的生长曲线均无显著差异（P>0.05）,但在pH 5.0的培养基中菌株Lm873在12 h时生长能力显著低于菌株Lm928（P<0.05）。在4.5%、7.0%NaCl溶液中二者生长能力无显著差异（P>0.05）,但在0.5%和10.0%NaCl溶液中，菌株Lm873生长能力分别在8和12 h显著低于菌株Lm928（P<0.05）。在运动性试验中，28和37℃培养时，菌株Lm873运动圈平均直径均显著低于菌株Lm928（P<0.05）。菌株Lm928能在含CdCl2的培养基上生长，而Lm873不生长；菌株Lm873与Lm928在含0.25、0.5、1 mmol/L CuCl2的培养基上的生长能力无明显差异，在低浓度H2O2培养基条件下，菌株Lm928生长，菌株Lm873不生长，在高浓度H2O2培养基上菌株Lm928与Lm873均不生长。基因组分析显示，菌株Lm873的全长序列为2 972 618 bp, GC含量为37.88%,并含有特定的基因特征；16S rRNA系统发育树分析显示，菌株Lm873与意大利胃肠炎相关菌株HPB2262相似性最高，亲缘关系最近；基于SNP构建的系统发育树显示，菌株Lm873与中国临床分离株SHL012和引发美国人李斯特菌病的菌株FSLJ1-194亲缘关系最近，相似性最高。比较基因组学分析发现，菌株Lm873相较于Lm928,缺少与镉离子转运相关的基因和阳离子转运ATP酶。KEGG通路分析揭示菌株Lm873在鞭毛组装方面具有较少的注释基因。此外，菌株Lm873携带多种耐药性基因，表现出多重耐药性。【结论】单增李斯特菌Lm873含有LIPI-4却是弱毒的原因与其传播能力、感染能力及对环境的抵抗力有关；通过基因进化树得出菌株Lm873具有引起人李斯特菌病暴发的潜在可能。
关键词： 单增李斯特菌 生长曲线 氧化应激 运动性 全基因组分析
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保鲜剂静电喷雾处理对浅冻结贮藏环境下牛肉保鲜效果的影响
《食品科技 》 2025 北大核心
摘要：为研究保鲜剂静电喷雾处理鲜牛肉在浅冻结贮藏环境下贮藏品质的影响,以鲜牛肉为试材,采用适宜浓度的薰衣草精油、壳聚糖静电喷雾处理,无保鲜剂处理作为CK组,于浅冻结贮藏环境下贮藏40 d,每10天测定1次牛肉的各项生理指标.结果表明,较CK组,浅冻结贮藏环境下,薰衣草精油、壳聚糖静电喷雾单一和复合处理均不同程度地保持了牛肉的贮藏品质.在贮藏末期,薰衣草精油复合壳聚糖静电喷雾处理较CK组,硬度提高了3 N,菌落总数及挥发性盐基氮分别降低了43.5%和54.8%,保持了肉的贮藏品质,减少了牛肉营养物质的损失.鲜牛肉在贮藏前经过薰衣草精油复合壳聚糖静电喷雾处理,结合浅冻结贮藏,有效保持了牛肉在贮藏期间的硬度及蛋白质的含量,减少了微生物的侵染,最大程度地保持了牛肉的贮藏品质.
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