科研产出
不同控释氮肥对稻田温室气体排放和水稻产量的影响
《核农学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：为探究控释氮肥对稻田温室气体排放和产量的影响，以苏北地区稻田为研究对象，试验设置常规氮肥、硫包衣控释尿素、树脂包衣尿素、聚氨酯包衣尿素和脲甲醛缓释氮共5个处理，测定不同处理下的温室气体排放量及水稻产量和品质。结果表明，各处理CO2、CH4和N2O排放通量变化趋势总体相似，与常规氮肥处理相比，控释氮肥处理温室气体累积排放量均显著减少（P<0.05），以聚氨酯包衣尿素处理效果最好，其CO2、CH4和N2O累积排放量分别减少17.8%、49.5%和49.4%。控释氮肥处理的全球增温潜势（GWP）和温室气体排放强度（GHGI）较常规氮肥处理显著降低（P<0.05），以聚氨酯包衣尿素处理最低。稻米产量和品质方面，与常规氮肥处理相比，控释氮肥处理均提高了每穗总粒数、糙米率和整精米率，降低了垩白粒率和垩白度，其中聚氨酯包衣尿素与常规氮肥处理间具有显著差异。综上，控释氮肥处理显著降低了CO2、CH4和N2O的排放，以聚氨酯包衣尿素处理的GWP、GHGI最低，水稻产量最高。本研究结果为控释氮肥在协调水稻产量和减排方面的应用提供了技术参考。
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基于CRISPR/Cas9技术的植物乳植杆菌YZH81胞外多糖合成基因簇功能鉴定
《食品科学 》 2025 EI 北大核心 CSCD
摘要：胞外多糖（exopolysaccharides,EPS）合成基因簇是揭示乳酸菌EPS构效关系的基础。本研究前期发现一株高产EPS的植物乳植杆菌Lactiplantibacillus plantarum YZH81菌株含有可能的2个EPS合成基因簇cps1和cps2，构建的YZH81?cps1菌株EPS产量下降。本研究首先利用CRISPR/Cas9技术敲除了YZH81菌株cps2基因簇。与YZH81相比，YZH81?cps1和YZH81?cps2的EPS产量分别下降了22.88%和35.42%，化学组成改变也较大，突变株均未检出鼠李糖单糖组分，而甘露糖和葡萄糖占比大幅提高。进一步利用蛋白质组学分析了不同发酵时间（10、32 h）两个不同cps簇的缺失相比于野生型YZH81菌株的差异蛋白29个和22个，京都基因与基因组百科全书和基因本体分析结果显示差异蛋白参与YZH81菌株的生物学过程、细胞组成的代谢与加工过程，但敲除cps2簇引起的差异蛋白功能更为丰富，包括脂质代谢、核苷酸代谢和肽聚糖的生物合成与代谢等。综上，本研究明确了YZH81菌株具有两个独立的不同cps簇，并分别承担了不同功能，为后期开展YZH81菌株的EPS益生功能构效关系的研究提供了理论支撑。
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水稻丝氨酸羟甲基转移酶基因OsSHMT5克隆与功能分析
《江苏农业学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：水稻中已克隆到OsSHMT4(OsCADT1),该基因编码丝氨酸羟甲基转移酶(SHMT),可调控硫酸盐/硒酸盐吸收和同化,其高度同源基因OsSHMT5 的功能尚不清楚.本研究基于反向遗传学研究方法,对水稻OsSHMT5 基因进行分子克隆,发现OsSHMT5 与OsSHMT4(OsCADT1)的同源性高达84%.亚细胞定位结果表明,OsSHMT5 蛋白定位于细胞核.利用CRISPR/Cas9 技术构建OsSHMT5 基因敲除突变体,发现OsSHMT5 基因敲除突变体的地上部或地下部中总硫/总硒及各形态硒含量与野生型相比无显著差异.基于转录组水平分析发现,OsSHMT5 对水稻硫酸盐/硒酸盐吸收和同化相关基因的表达无显著调控作用.在水稻地下部,OsSHMT5 可能具有四吡咯结合、血红素结合、氧化还原酶活性、电子转移活性和铁离子结合等分子功能;在地上部,OsSHMT5 可能具有转录调节因子活性、分子功能调节因子、内肽酶调节活性、肽酶抑制剂活性、铜离子结合等分子功能.本研究结果为水稻中OsSHMT家族功能的研究奠定了基础.
关键词： 水稻 丝氨酸羟甲基转移酶 OsSHMT5基因 硫元素 硒元素
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大车前苷抑制猪肺炎支原体诱导的炎性反应的作用初探
《畜牧兽医学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：猪肺炎支原体(Mesomycoplasma hyopneumoniae, Mhp)在呼吸道上皮细胞定植，引起猪气管、支气管及肺组织的炎性损伤，使猪饲料转化率降低，日增重下降，给养猪业造成严重的经济损失。大车前苷(Plantamajoside, PMS)为一种常用的抗炎中药，其在抑制Mhp感染引起的炎性反应中的作用未知。本研究拟通过Mhp感染PK-15细胞和小鼠为模型，探讨大车前苷在体外及体内条件下对Mhp诱导的炎性反应的影响及其相关机制。通过不同浓度的PMS作用PK-15细胞，确定PMS对细胞形态和活力无影响的最高浓度。随后采用该最高浓度的PMS的作用于Mhp感染的PK-15细胞，通过RT-qPCR检测PK-15细胞中肿瘤坏死因子α(tumor necrosis factor-α, TNF-α)、白细胞介素-6(interleukin-6, IL-6)等炎性相关因子的mRNA表达变化。结果显示，与细胞对照组相比，Mhp感染组细胞中的IL-6、TNF-α、NF-κB和IκBα的mRNA水平显著升高，而PMS的作用可降低Mhp感染时这种mRNA水平的升高。进一步通过Western blot和免疫荧光分析发现PMS可抑制Mhp诱导的NF-κB P65磷酸化，抑制NF-κB P65的核易位。小鼠感染模型的相关研究发现PMS可改善Mhp诱导的小鼠肺脏病变，使炎性细胞减少。同时，大车前苷可显著降低血清中TNF-α的含量。以上结果表明，PMS可能通过NF-κB通路改善Mhp诱导的炎性反应，为防治猪肺炎支原体感染新方法的提出提供重要的理论依据。
关键词： 大车前苷(PMS) 猪肺炎支原体(Mhp) 肺炎 核因子-κB
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番茄矿质营养元素吸收与积累机制的研究进展
《江苏农业学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：番茄是重要的蔬菜，其产量和品质在很大程度上取决于对土壤矿质营养元素的吸收与利用效率。植物吸收和积累的矿质营养元素经过土壤-食物链途径进入人体，既为人体提供必需营养元素，也可能带来有害元素的暴露风险。随着中国农田土壤质量下降、重金属污染问题突显，以及人民对高品质农产品需求的日益增长，如何对农作物可食用部位进行必需微量元素的生物强化，对有害元素的积累进行阻止，已成为高质量农业生产中亟需解决的问题。植物通过多种离子转运蛋白从土壤中吸收矿质营养元素，并将其转运至地上部，随后在不同组织和器官中进行转运、分配、再分配。但在这一复杂的运输网络中，仅有少量功能基因被克隆到。本文系统整理了番茄中大量元素、微量元素及重金属镉吸收与积累相关的基因，以及这些基因调控番茄矿质营养元素吸收、积累的机制，同时展望了关键基因在必需微量元素生物营养强化和重金属低积累番茄品种选育中的应用前景。本文旨在为高品质番茄育种研究提供新的思路和理论依据。
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可降解秸秆基地膜增韧改性及其对水稻生长的影响
《林产化学与工业 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：以秸秆纤维为原料，经氯化胆碱/尿素-微生物联合预处理之后，依次通过填充不同添加量的杨木纤维、调控湿强剂组合种类以及利用自主研发的纳米木质素聚合物作表面涂层，制备改性秸秆纤维基地膜（MSFM）,分析改性处理对可降解秸秆纤维基地膜力学性能、韧性、疏水性、降解性及水稻生长等的影响。研究结果表明：杨木纤维的填充可有效降低细小秸秆纤维流失率；优选杨木纤维与秸秆纤维质量比为4∶6,湿强剂硫酸铝（AS）添加量1.5%、阳离子分散松香胶（CDR）1.5%,纳米木质素聚合物表层涂布量2～2.5 g/m2时，获得的改性秸秆纤维基地膜（MSFM）抗张指数为30.33 N·m/g、湿抗张指数9.23 N·m/g、撕裂指数5.16 mN·m2/g、耐破指数2.36 kPa·m2/g,应变由0.48%提高到1.13%,增幅达135.42%,且表现出优异的疏水性和湿稳定性。地膜降解试验结果表明：第9周时MSFM失重率达62%,同时盆栽试验期杂草抑制率达81.20%,且具有良好的土壤保温及水稻促生作用。生物可降解秸秆纤维地膜能够从源头减少污染物和化石资源投入，在农田土壤覆盖应用领域前景广阔。
关键词： 秸秆纤维 可降解地膜 增韧改性 力学性能 杂草防控 增温促生
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群结腐霉PmCA1抑制植物PTI免疫反应促进病原菌侵染
《植物病理学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：群结腐霉(Pythium myriotylum)是一种植物病原卵菌,可侵染大豆、番茄、小麦等多种重要经济、粮食作物,引起根腐、茎基腐病,造成严重危害.本研究报道一个来源于P.myriotylum的碳酸酐酶家族蛋白(Carb anhydrase)-PmCA1,发现其在P.myriotylum侵染植物过程中上调表达,同时其可抑制flg22诱导的活性氧迸发及防御相关基因表达,促进辣椒疫霉(Phytoph-thora capsici)的侵染.以上结果表明PmCA1可能是P.myriotylum的毒性因子,通过抑制植物PTI免疫反应来促进病原菌侵染定殖.研究结果将为Pmyriotylum分泌蛋白的功能研究提供思路,为探究P.myriotylum的致病机制提供理论支撑.
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基于种子发育转录组的豌豆bZIP基因家族分析及种子发育候选基因的鉴定
《作物学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：bZIP基因广泛参与种子发育、光信号调节和胁迫响应等生理过程。然而,目前对豌豆PastbZIP基因调控种子发育知之甚少。为鉴定豌豆种子发育相关PastbZIP基因,揭示其进化关系,本研究利用生物信息学和种子发育转录组数据对PastbZIP基因家族进行鉴定与进化分析,并通过比较基因组学挖掘种子发育相关PastbZIP基因,同时利用蛋白互作网络和qRT-PCR对其验证。在豌豆种子发育转录组数据中共鉴定出62个PastbZIP基因,根据系统进化特征将PastbZIP基因分为9组,不同亚家族在蛋白理化性质、基因结构、保守基序等方面表现出进化多样性和差异性。共线性分析发现,豌豆与大豆、苜蓿、拟南芥和蚕豆分别有54、23、8和22对共线性基因,并且发现片段复制是PastbZIP基因家族扩张的主要驱动力,而且这些基因的进化是通过纯化选择来实现的。KEGG富集分析显示,PastbZIP主要富集在植物激素信号转导通路中,且PastbZIP启动子顺式作用元件中包含大量的激素响应元件,有60个(96.8%)PastbZIP基因包含5种激素响应元件。通过同源比对在豌豆中发现10个与种子发育相关的候选基因,且其蛋白互作基因均参与调控种子发育。综上所述,本研究首次对豌豆种子发育相关PastbZIP家族成员进行了鉴定和进化分析,并通过同源比对挖掘了种子发育候选基因,研究结果将为研究豌豆bZIP基因调控种子发育提供重要参考。
关键词： 豌豆 PastbZIP 基因家族 种子发育 进化分析 蛋白互作网络
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2004-2022年徐州地区气候因子及小麦区域试验品系性状演变分析
《中国农学通报 》 2025 CSCD
摘要：为明确江苏淮北区试小麦新品系生育特点,通过对2004-2022年江苏省淮北小麦区域试验徐州市农科院试验点共335个(含对照)参试小麦新品系的9个主要农艺性状,以及小麦生育期内温度、降水、光照等气象资料分析,研究其演变规律及其相关性.结果表明:徐州地区小麦生育期内总降水量呈增加趋势,平均每年增加2.1451 mm,总日照时数呈减少趋势,平均每年减少5.5074 h;1、2、3月总体升温较为明显,小麦越冬期逐渐缩短,返青拔节期不断提前;参试小麦品系增产品种占比存在波动性变化,但总体呈上升趋势;基本苗、最高蘖、株高、容重、有效穗和产量整体呈增加趋势,生育期稳中略有缩短,千粒重和穗粒数基本持平、略有下降;变异系数最小的是生育期,为2.71%,最高的是每公顷最高分蘖数,为19.86%;生育期、容重、株高的变异系数在10%以下,其他性状变异系数大于10%;由产量前10位和后10位比较结果可知,穗数在620万/hm2以上、穗粒数在35粒以上、千粒重43g以上以及农艺性状更为稳定的小麦品系更容易获得高产;产量三要素(有效穗数、穗粒数、千粒重)均与产量呈极显著正相关,而有效穗数与千粒重和每穗粒数之间呈极显著负相关.研究发现,在气候多变的环境下,培育产量三要素协同提高的新品种并与配套栽培措施相结合,是小麦高产稳产的重要途径.研究旨在为徐州及相同生态区小麦新品种选育方向和绿色高效高产栽培技术措施提供理论支撑.
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海7124选育过程溯源及主要性状分析
《棉花学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：【目的】追溯海7124的选育过程，通过性状演变分析，明晰品系特征，为深入挖掘海7124在棉花遗传育种与资源利用中的价值提供参考。【方法】分析海7124选育过程中原始材料、相关株行材料、决选单株材料的生育期、结铃性、产量、纤维品质、抗病性和株型等性状信息。【结果】海7124品系选育始于1959年由埃及引入的原始材料米努非，经过10代的系统选育而成，于1965年获得关键单株65-3049-6，最终以1974年获得的优良株系7124定名。系统选育得到了生育期明显缩短的海7124品系。同时，原始材料米努非与海7124相关溯源材料的优异纤维品质、丰产、较强黄萎病抗性等优良特性得以保留，还塑造了紧凑株型。【结论】海7124品系源自原始材料米努非，系统选育促进其早熟，保留了优质、丰产、抗黄萎病等特性。
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