科研产出
中国粒用杂交高粱的绿色革命
《中国农业科学 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：高粱是全球干旱半干旱地区的重要粮食作物，对干旱半干旱地区的粮食安全、边际土地利用和膳食结构调整等具有重要意义。我国自1958年第一代粒用杂交高粱问世至今，为适应机械化收获、降低人工成本，培育的粒用杂交高粱株高经历了高秆、中秆、中矮秆及矮秆的变化过程，在近20年完成了中国粒用杂交高粱的绿色革命。本文总结了中国粒用高粱矮化育种发起的原因、历程与现状，展示出我国近60年高粱品种株高不断降低与产量不断提升的变化趋势。汇总了我国粒用高粱绿色革命过程中所创制的重要种质，通过亲缘关系分析得知我国恢复系矮源来自中国地方品种三尺三，不育系因利用国外种质Tx3197A、Tx3197B较多，其矮源可追溯至Tx3197B。综述了在高粱绿色革命中发挥重要作用的高粱矮化基因dw1、dw2和dw3的克隆、变异位点、矮化机理，以及前人在发掘新的株高QTL方面作出的贡献。高粱矮化机理不同于水稻、小麦的赤霉素（GA）调控系统。dw1通过调控油菜素内酯系统（BR）缩短节间的长度从而降低株高，dw2和dw3分别编码KIPK蛋白激酶和生长素外排转运蛋白（ABCB1），调节生长素（IAA）的运输，从而缩短节间的长度进而降低株高。dw1、dw2和dw3矮化基因在降低株高的同时对成熟期、穗长、穗粒重、叶面积等其他性状产生多效影响。利用分子标记和测序技术分析dw1、dw2和dw3矮化基因在骨干不育系、恢复系中的分布和应用情况，发现我国高粱恢复系中应用较多的矮化基因只有dw3,dw1、dw2与dw3所形成的dw1dw3、dw2dw3组合在不育系中应用较多。探讨了我国高粱绿色革命存在的问题及解决途径，期望为进一步提升中国粒用杂交高粱绿色革命进程，培育产量和抗逆性有重大突破的新种质、新品种提供指导。
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Ostro孔板结合UPLC-MS/MS测定牛奶中的6种喹诺酮类药物残留
《中国酿造 》 2025
摘要：该研究建立牛奶中6种喹诺酮类药物残留的超高效液相色谱-串联质谱（UPLC-MS/MS）检测方法。牛奶样品用0.2%甲酸-乙腈提取，Ostro样品制备板净化，经C18色谱柱分离，用5 mmol/L甲酸铵（含0.1%甲酸）-乙腈进行梯度洗脱，在电喷雾离子（ESI+）模式下采用多反应监测（MRM）模式采集，内标法定量。结果显示，6种喹诺酮类药物在5～200 ng/mL的质量浓度范围内线性关系良好，相关系数（R）均>0.999，检出限和定量限均分别为0.2μg/kg和0.5μg/kg。3个不同加标浓度下，平均回收率为80.1%～98.9%，精密度试验结果的相对标准偏差（RSD）为1.9%～9.2%，方法稳定性试验结果RSD为2.6%～10.8%。该方法的前处理步骤简单快捷，检测效率和通量高，适用于牛奶中6种喹诺酮类药物的快速筛查和定量定性分析。
关键词： 牛奶 Ostro样品制备板 UPLC-MS/MS 喹诺酮类
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基于Na+、K+相关指标动态监测玉米苗期盐碱胁迫伤害
《玉米科学 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：以3份玉米单交种（郑单958、先玉335、吉单27）及其双亲（郑58/昌7-2、PH6WC/PH4CV、四-287/四-144）为试验材料，分别用NaCl 200 mmol/L和Na2CO3 100 mmol/L对其进行苗期盐、碱胁迫处理，在10个时间点监测苗情和测定Na+和K+含量、Na+/K+比。通过方差分析和相关性分析，探究盐碱胁迫对玉米的影响，并筛选耐盐性评价指标和时间点，对材料进行耐盐性综合分级。结果表明，玉米单交种整体的耐盐性明显高于自交系。碱与盐胁迫下K+相当，Na+差异较大，说明K+与Na+吸收、运输独立，表明盐、碱胁迫性质不同。鉴于Na+、K+相关指标变化具有明显的阶段分化特征，将全部胁迫点划分为3个阶段，将胁迫后1、3和5 d确立为玉米苗期耐盐碱鉴定适宜的胁迫时间点，Na+/K+比为适宜评价指标。
关键词： 玉米 盐碱胁迫 Na+含量 K+含量 Na+/K+比
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玉米内吸白僵菌素对玉米螟和玉米蚜虫取食行为和存活的影响研究
《玉米科学 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：白僵菌素(Beauvericin,BEA)是球孢白僵菌代谢的主要毒素,不仅能通过球孢白僵菌感染害虫后在其体内代谢影响害虫生存,并且对昆虫具有直接毒性.球孢白僵菌定殖植物后能否代谢BEA以及植物体内的BEA对害虫的作用尚未明确.采用高效液相色谱法(HPLC)测定球孢白僵菌芽生孢子(blastspore,BS)定殖玉米后BEA的代谢水平,利用选择性和非选择性试验评价玉米内吸BEA后对玉米害虫亚洲玉米螟(Ostrinia furnacalis)幼虫和玉米蚜虫(Rhopalosiphum maidis)成虫取食行为和生存的影响.结果表明,BS定殖玉米后,能在玉米植株内代谢BEA.内吸BEA后 0~48h内,BEA处理组中玉米叶片上玉米螟幼虫和蚜虫取食率显著低于对照组,取食灌根白僵菌素玉米叶片的害虫死亡率显著高于对照组.明确BEA是球孢白僵菌定殖植物后生态控制害虫的重要因素,为微生物源农药BEA的研发提供依据.
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基于东方黏虫卵的异色瓢虫规模化饲养条件的优化
《植物保护 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：异色瓢虫Harmonia axyridis是一种优良的捕食性天敌昆虫，能够捕食农林业中的多种害虫。利用异色瓢虫进行生物防治的前提是能够规模化繁殖，合适的饲养密度是规模化繁殖的基础。本试验以东方黏虫Mythimna separata卵为食料人工饲养异色瓢虫，在室内测定了在不同饲养密度下幼虫死亡率和成虫获得数，以及成虫在不同饲养密度下30 d内的总产卵量和卵孵化率。结果表明，在容积4 300 cm3养虫盒内饲养幼虫，死亡率随饲养时间延长而提高，幼虫自残高峰在卵孵化后的第5～9天；成虫获得数随初始虫量的增加而增大，初孵幼虫密度为110头/盒时成虫获得数最多，为62.75头。在容积250 cm3养虫盒内饲养成虫，饲养密度对30 d内总产卵量有显著影响，总产卵量随成虫数量的增加而增大，密度为4对/盒时总产卵量最大，为2 405.50粒；饲养密度对卵孵化率无显著影响。以此为基础建立异色瓢虫规模化饲养技术体系，在7.56 m2的养虫室内饲养幼虫，每批次可以生产约3.61万头成虫；在7.56 m2的养虫室内饲养成虫，每日可收获92.37万粒卵。利用该技术能够连续、多代、大量地获得同一发育阶段的产品，且有提升空间，可满足市场需求。
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基于机器学习的玉米自交系杂种优势类群研究
《中国农业科学 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：【目的】优化玉米杂种优势类群划分与判别分析方法，为玉米育种提供指导和参考。【方法】采用固相芯片对60份糯玉米自交系进行基因分型，通过质量控制获得不同密度的SNP标记，采用群体结构分析和遗传距离聚类的方法对60份糯玉米进行类群划分，比较不同密度分子标记和分群方法的差异。在此基础上，分别采用随机森林和支持向量机对类群划分结果进行抽样和交叉验证，比较玉米自交系类群判别的预测精度。【结果】通过不同的质量控制标准分别获得11 431和4 022个分子标记，基于2种分子标记密度，分别将60份材料分成5个类群和4个类群，其中，以11 431个SNP标记为基础，通过群体结构分析和遗传距离聚类结果发现，类群内样本一致性为63.33%，以4 022个SNP标记进行分群，发现2种类群划分方法的群内样本一致性为90.00%；比较玉米自交系类群判别的预测精度结果为：基于4 022个标记，随机森林和支持向量机预测精度的平均值（91.43%）高于11 431个标记的预测精度的平均值（86.25%），其中，预测精度最高的是采用4 022个标记的随机森林预测，预测精度为94.17%。【结论】聚类分析法最终将60份玉米糯自交系分为4个类群，运用随机森林和支持向量机对类群划分结果进行抽样和交叉验证，发现随机森林法比支持向量机法能获得更高的预测精度。
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基于转录组测序的玉米瘤黑粉菌UM01240过表达菌株诱导玉米抗病性分析
《中国农业科学 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：【目的】探究玉米瘤黑粉菌（Ustilago maydis）外分泌蛋白基因UM01240诱导玉米抗瘤黑粉病机制。【方法】将玉米瘤黑粉菌野生型菌株SG200、UM01240过表达菌株SG200-OE-UM01240及UM01240缺失菌株SG200ΔUM01240分别接种于高感瘤黑粉病玉米品种吉单209，接种样品分别命名为S1、S2及S3,7 d后统计供试菌株对玉米致病力差异。利用高通量RNA-Seq技术比较S2玉米叶片与S1、S3玉米叶片之间的差异表达基因，从植物-病原互作、黄酮类化合物生物合成、苯丙烷代谢及植物激素信号转导途径中筛选抗病相关的基因，并进行qRT-PCR验证。【结果】过表达菌株SG200-OE-UM01240相较SG200菌株致病力明显减弱，其对应S2玉米叶片病症最轻，而SG200ΔUM01240致病力较SG200菌株显著增强，其对应S3玉米叶片病症最重。S2玉米叶片相较S1、S3玉米叶片共表达差异基因1 613个，涉及植物-病原互作途径相关基因31个，主要为WRKY1、WRKY33、WRKY52、PR1及PIT5等蛋白基因；黄酮类化合物生物合成途径基因15个，主要为乔松素、柚皮素、木犀草素及二氢槲皮素等合成相关基因；苯丙烷代谢途径基因23个，主要为木质素、肉桂醛、对-香豆醛、松柏醛及芥子醛等合成相关基因；植物激素信号转导途径基因33个，主要为水杨酸、细胞分裂素、赤霉素及茉莉酸等合成相关基因。所选基因qRT-PCR分析结果与转录组数据相关性一致。【结论】外分泌蛋白基因UM01240在玉米瘤黑粉菌致病力中起着重要作用，其表达水平与玉米瘤黑粉菌的致病力负相关。UM01240可能通过调控植物-病原互作、类黄酮和苯丙素类化合物生物合成、植物激素信号转导等途径达到玉米瘤黑粉菌与玉米寄主平衡共生的目的。
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典型高产大豆品种长农39群体冠层光合生理特性及农艺性状分析
《大豆科学 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：为探究高产大豆品种长农39在产量形成重要时期群体冠层光合生理特性及农艺性状情况，以高产大豆品种长农39为材料，以常规大豆品种吉育441和长农35为对照，监测不同大豆品种整个生育期内冠层生理数据，分析高产品种长农39的冠层光合生理特性、农艺性状以及产量构成。结果表明：高产品种长农39在整个生育期内叶绿素含量、叶绿素荧光参数、叶面积指数、净光合速率、群体净光合速率等总体呈现单峰增长趋势，且均高于常规品种吉育441和长农35;在生育后期，高产品种长农39叶片持绿期长，冠层各项生理参数下降速率缓慢，但仍显著高于常规品种吉育441和长农35。综上高产大豆品种长农39在产量形成的重要时期均能保持较高的叶绿素含量和叶面积指数，从而能维持较高的群体光合能力，有利于大豆籽粒光合产物的持续积累，最终获得较高的产量。
关键词： 高产大豆品种长农39 叶绿素含量 叶面积指数 净光合速率 群体光合 农艺特性 产量
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大豆杂种优势利用:挑战与创新路径
《科学通报 》 2025 EI 北大核心 CSCD
摘要：杂种优势利用是攻克大豆产量瓶颈,有效提升单产的重要途径之一.杂交大豆为中国首创,展示出良好的应用前景,正处于从中试向产业化推广的关键阶段.近年来,随着杂种优势利用新技术和新方法不断涌现,推动了作物杂种优势利用水平持续提升.然而,目前杂交大豆仍主要以传统育种为主,亟需与现代分子设计育种相结合,以加速其产业化应用进程.为此,本文针对大豆杂种优势利用的瓶颈和挑战,从杂种优势潜力挖掘及提升模式、新型不育系创制与应用策略、亲本异交率提升方法及杂交制种技术体系优化等方面进行论述,提出了杂交大豆育种和制种创新路径,旨在为实现大豆杂种优势高效及充分利用提供较为系统的攻关思路,助力大豆产业高质量发展.
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