科研产出
福建省玉米大斑病菌对吡唑醚菌酯不同敏感性菌株的遗传多样性与群体遗传结构分析
《农业生物技术学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：玉米大斑病(northern corn leaf blight,NCLB)是严重影响玉米(Zea mays)产量和品质的叶部真菌病害.为明确福建省玉米大斑病菌(Setosphaeria turcica)对吡唑醚菌酯(pyraclostrobin)不同敏感性菌株的遗传多样性和遗传结构,本研究采用含药平板抑制菌落生长法评估福建省玉米大斑病菌对吡唑醚菌酯的敏感性,使用简单重复序列区间(inter-simple sequence repeat,ISSR)标记技术分析吡唑醚菌酯不同敏感性菌株的遗传多样性和遗传结构.结果显示,吡唑醚菌酯对福建省62株玉米大斑病菌的菌落有效抑制中浓度(effective concentration for 50%colonial inhibition,EC50)值的范围为0.0021~1.2884μg/mL,平均值为(0.1274±0.2545)μg/mL,吡唑醚菌酯的频率分布曲线为连续单峰曲线且不符合正态分布(W=0.7422,P=0.0010<0.05).吡唑醚菌酯敏感型、中间型和不敏感型菌株的EC50值的范围分别为0.0021~0.0112、0.0206~0.1000和0.1019~1.2884μg/mL,不敏感型菌株的抗性倍数介于3.01~38.01之间,方差分析表明不敏感型菌株的EC50平均值与敏感型和中间型菌株比较均存在显著的差异(P<0.05).综上所述,福建省玉米大斑病菌已出现对吡唑醚菌酯敏感性下降的亚群体.遗传多样性分析表明,11条ISSR引物共扩增出66个位点,多态性位点百分比(percentage of polymorphic loci,PL)高达98.48%,敏感型群体的DNA多态性水平最低(PL=60.61%),不敏感型群体的DNA多态性水平最高(PL=68.18%),不敏感型群体的遗传多样性指数值均高于敏感型群体,表明不敏感型群体的遗传多样性更丰富.遗传分化(genetic differentiation,ΦPT)与基因流(gene flow,Nm)分析表明,吡唑醚菌酯敏感型、中间型和不敏感型两两群体间的遗传分化水平较低(ΦPT<0.054,P>0.37)且基因交流十分频繁(Nm>8.60).聚类分析也表明吡唑醚菌酯不同敏感性的菌株随机聚于同一分支,说明病原菌群体的遗传分化与抗药性水平的相关性不明显.分子方差分析(analysis of molecular variance,AMOVA)表明,福建省玉米大斑病菌对吡唑醚菌酯不同敏感性群体的遗传变异全部来源于群体内.主坐标(principal coordinates analysis,PCoA)和群体遗传结构分析表明,3个不同敏感性的玉米大斑病菌群体分为2个遗传类群,且3个群体间的遗传结构十分相似.研究结果为玉米大斑病菌的抗药性田间监测和利用抗病品种生态调控玉米大斑病提供了参考.
关键词： 玉米大斑病菌 敏感性 吡唑醚菌酯 遗传多样性 群体遗传结构
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福建省一种蓝莓枝枯病病原鉴定
《福建农业学报 》 2023 CSCD
摘要：【目的】明确福建省三明地区蓝莓枝枯病的病原菌，为该病害的有效防治提供理论依据。【方法】采集受害蓝莓枝条样品，通过常规组织分离法进行病原菌分离纯化，采用针刺法进行致病性测定完成柯赫氏法则验证，利用形态学特征并联合分子生物学，明确致病菌的分类地位。【结果】从病组织中分离获得菌株KW1-4，将其回接至健康蓝莓枝条后，接种部位出现干枯病斑，再次分离获得的菌株与接种菌株一致，表明该菌株是引起蓝莓枝枯病的病原菌。菌株KW1-4菌落圆形，白色至灰色，有2种类型分生孢子，α型分生孢子长椭圆形至梭形，具2个明显油球，（4.77～7.63）μm×（1.55～2.71）μm, β型分生孢子线形，无油球，（11.95～19.65）μm×（1.05～1.94）μm。采用ITS,TEF1-ɑ，β-tubulin3段基因联合构建系统发育树，供试菌株KW1-4与Diaporthe australiana聚在同一分支。对比形态学特征，确定菌株KW1-4为间座壳属真菌Diaporthe australiana。【结论】引起福建省三明市蓝莓枝枯病的病原菌是Diaporthe australiana，本研究首次报道Diaporthe australiana能够侵染蓝莓枝条。
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农林废弃物生物炭的制备及其吸附性能
《生物质化学工程 》 2023
摘要：为了探寻农林废弃物高值化利用方式,以常见的玉米秸秆、稻草秸秆、大豆秸秆、松树枝条、青竹枝条和沼渣6种农林废弃物为原料,采用真空管式炉限氧控温炭化法制备生物炭.利用比表面积测定仪、扫描电镜和红外光谱等分析生物炭的理化性质及结构特点,并探究生物炭对养殖废水氨氮和总磷的吸附效果.研究结果表明:6种生物炭均呈碱性,沼渣炭碱性强于植物源生物炭;6种生物炭其产率大小排列顺序:沼渣炭(64.84%)>大豆秸秆炭(57.22%)>水稻秸秆炭(48.80%)>玉米秸秆炭(46.87%)>青竹炭(41.42%)>松树枝炭(40.01%),其中,大豆秸秆炭比表面积(5.84 m2/g)较大,孔隙发达;6种生物炭表面均含有丰富的含氧官能团,化学稳定性较强的C-H和芳环,均具有较强的稳定性;6种生物炭对养殖废水中氨氮和总磷均有一定的吸附作用,其相应吸附容量分别为20.00~31.00和4.00~6.69 mg/g;大豆秸秆炭对氨氮、总磷的吸附效果最好,饱和吸附量分别为31.00和6.69 mg/g.
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西葫芦NCED基因家族鉴定及其响应干旱胁迫分析
《西北植物学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：NCED基因家族成员在调节植物响应干旱胁迫中发挥着关键作用，该研究通过生物信息学技术分析NCED在西葫芦基因组中的分布、结构及进化，研究家族成员在不同组织中的表达特异性及其对10%PEG 6000模拟干旱、0.1 mmol·L~(-1) ABA激素和自然干旱胁迫的响应，以解析NCED基因家族的生物学功能。结果表明：(1)从西葫芦全基因组中鉴定出6个NCED家族基因(CpNCED1～6),且6个基因均不含内含子、分别分布于西葫芦的1、10、12、14、19和20号共6条染色体上。(2)理化性质分析发现，CpNCED1～6蛋白长度为569～590 aa,理论分子量在62.64～65.54 kD之间。(3)蛋白保守元件分析显示，除CpNCED3蛋白在遗传进化过程中出现3个基序(motif 12、motif 13和motif 15)的缺失外，其余5个蛋白都有完整的16个motif保守基序，且分布在600个氨基酸以内，同时大部分NCED蛋白序列保守性较高。(4)顺式作用元件分析显示，西葫芦CpNCED1～6基因均含ABRE、W box、MBS、P-box、TCA-element、CGTCA-motif、TGA-element和TGA-box等潜在的干旱胁迫响应元件。(5)qRT-PCR分析表明，CpNCED1～6基因在西葫芦不同组织中的表达具有组织特异性，其中，CpNCED4和CpNCED1在茎中的表达量显著高于其他4个基因，CpNCED2、CpNCED4、CpNCED6在花中的表达显著高于其余3个基因且CpNCED2表达量最高，CpNCED1～6在果实和叶中的表达量均相对较低；与对照组相比，CpNCED1～6受模拟干旱、ABA激素和自然干旱胁迫均上调表达；伴随干旱胁迫的产生，叶片中脱落酸(ABA)含量逐渐升高，暗示CpNCEDs在西葫芦干旱胁迫响应与ABA的生物合成过程中发挥着正向调控作用。研究发现，6个CpNCED1～6基因与西葫芦干旱胁迫响应密切相关，且对西葫芦干旱胁迫的响应以及ABA生物合成具有重要作用，尤其以CpNCED2和CpNCED4基因的作用更为明显。
关键词： 西葫芦 NCED基因家族 生物信息学分析 干旱胁迫 表达分析
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不同水稻tms5突变位点对雄性不育起点温度的影响
《福建农业学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：[目的]研究不同水稻tms5突变位点对雄性不育起点温度的影响,探讨不育起点温度遗传调控途径.[方法]在水稻TMS5的 6个外显子上设计 11个CRISPR/Cas9基因编辑靶点,依次命名为T501—T511,构建相应载体转化粳稻品种日本晴和籼稻品种明恢 86,获得各靶点的tms5移码突变体.田间自然高温及人工气候箱(设日平均 22、24和 28℃3种温度)条件下分析tms5突变体的花粉碘染及自交结实率,鉴定不育起点温度.[结果]粳稻日本晴tms5突变体的不育起点温度高于 28℃,籼稻明恢 86的不同tms5突变体不育起点温度为 22~28℃.此外,同一遗传背景下,通过T501靶点编辑产生的tms5-1移码突变体不育起点温度均显著高于T502靶点的tm5-2突变体,其他位点上的tms5突变体育性特征与tm5-2突变体并无差异.基因表达量分析表明,tms5-1突变体幼穗UbL40基因表达量显著低于tm5-2突变体的表达量.[结论]水稻tms5突变体不育起点温度不仅受遗传背景的影响,tms5基因突变位点不同也会影响不育起点温度,特别是T501位点与其余位点突变体间不育起点温度差异显著,为研究水稻tms5两系不育起点温度的分子机理及遗传调控网络提供了新思路.
关键词： 水稻 CRISPR/Cas9 TMS5 温敏核不育 不育起点温度
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回交改良中粳616抗除草剂性状
《福建农业科技 》 2023
摘要：除草剂的使用会降低水稻的产量和品质，开展非转基因的抗除草剂水稻品种改良迫在眉睫。以中粳616（受体材料）及抗除草剂品种金粳818、净田美占为试验材料，经除草剂（先达豆施乐，5%咪唑乙烟酸含量）浓度梯度试验筛选抗除草剂处理浓度，通过杂交、回交、自交结合除草剂耐药性筛选获得中粳616-TR,进一步分析除草剂对改良后中粳616-TR幼苗萌发及生长的影响，同时以中粳616为对照进行品比试验。结果表明：除草剂浓度梯度试验结果显示，可将3 mL·L-1作为后续抗除草剂水稻筛选浓度。改良获得的中粳616-TR在3 mL·L-1浓度除草剂处理下，在萌发期和苗期对除草剂均有耐药性，品比试验发现中粳616-TR在农艺性状、产量、抗病性、品质方面与中粳616无显著差异。综上，改良后的中粳616-TR具有品质优、稻瘟病抗性好、产量高兼备抗除草剂性状等特点。
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Ca2+、Mn2+离子对生防菌枯草芽孢杆菌CS16液体发酵过程产孢的影响
《中国农学通报 》 2023 CSCD
摘要：本文旨在通过单因素筛选和正交实验优化生防菌株CS16产芽孢发酵条件.利用单因素实验确定无机盐种类及添加量对CS16芽孢数和芽孢率的影响;通过正交实验进一步优化发酵工艺.结果表明,添加CaCl2、MnSO4·H2O均可以提高CS16芽孢数,与对照相比达差异显著水平(P<0.05);正交实验结果显示在原有的发酵条件的基础上,同时添加0.8%CaCl2和0.06%MnSO4 H2O培养48 h后,芽孢数最高达2.37× 109cfu/mL,为单加CaCl2时最高芽孢数的8.4倍,单加MnSO4·H2O最高芽孢数的6.5倍,与对照(CK)相比提高近20倍;同时可极大的提高芽孢率,达65.02%,相比对照提高近50%.Ca2+、Mn2+对CS16从营养细胞向芽孢状态转化具有明显的协同促进作用,同时添加Ca2+、Mn2+能有效的提高CS16液体发酵的芽孢数和芽孢率.
关键词： 枯草芽孢杆菌CS16 芽孢数 芽孢率 无机盐
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东方百合高效转基因体系构建及EPSP基因的导入
《北方园艺 》 2023 北大核心
摘要：以东方百合‘西伯利亚’无菌鳞茎超薄切片（0.5～1.0 mm）为试材，通过PIC和2,4-D不同浓度筛选愈伤诱导培养条件，采用超薄鳞片直接分化及愈伤分化2种转化方式，测试对Cef、Kan及Hgy的耐受性，分析不同干燥预处理以及MES、AS对转化效果的影响，并通过EPSP基因的导入，验证基因转化阳性率及转化效果，以期优化百合遗传转化的技术参数，建立高效遗传转化体系并进行EPSP基因的导入。结果表明：PIC对百合愈伤诱导有良好效果，MS+1 mg·L-1 PIC+0.3 mg·L-1 NAA为最佳愈伤诱导培养基；抗生素敏感性测试发现，培养基添加75 mg·L-1 Kan或20 mg·L-1 Hyg结合250 mg·L-1 Cef适宜抗性筛选；超薄鳞片及愈伤在60 min和30 min的干燥预培养下，阳性率均显著提高；MS+10 mmol·L-1 MES+200μmol·L-1 AS为重悬液处理，超薄鳞片获得48.3%的高效转化率，优于愈伤转化；同时，将EPSP基因转化百合，分子检测表示已获得转基因阳性株。该研究建立以超薄鳞片和愈伤为受体的2套高效遗传转化体系，并成功导入EPSP基因，获得800 mg·L-1的草甘膦抗性，为转基因技术在后续的生产应用奠定技术基础。
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