科研产出
高温胁迫下芝麻全基因组甲基化差异及关联基因表达分析
《中国农业科学 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：【目的】探究高温胁迫下不同耐热型芝麻品种全基因组DNA甲基化差异及其与关联基因表达的关系，以深入理解DNA甲基化在芝麻响应高温胁迫中的调控机制，为芝麻耐热性育种提供理论依据。【方法】选取郑太芝3号（耐热型）和山东白芝麻（敏感型）2个芝麻品种作为试验材料，在高温（41℃）和对照（30℃）条件下培养10 d。采用纳米孔测序技术（nanopore sequencing）对2种芝麻品种的基因组DNA进行甲基化测序，并通过转录组测序分析关联基因的表达变化。使用Minimap 2软件进行参考基因组序列比对，Tombo软件检测5mC、CpG和6mA甲基化位点，并基于基因组分割方法检测差异甲基化区域（DMRs）。最后，对DMRs关联的差异表达基因（DMR-DEGs）进行GO、COG和KEGG功能注释及通路分析。【结果】在高温胁迫下，郑太芝3号和山东白芝麻的全基因组DNA甲基化模式发生显著变化。郑太芝3号的m6A和胞嘧啶甲基化（mC）含量均有所增加，而山东白芝麻则呈现下降趋势。全基因组范围内共鉴定出621个（郑太芝3号）和374个（山东白芝麻）DMRs，主要分布在启动子和基因间区域。进一步分析发现，这些DMRs与113个（郑太芝3号）和56个（山东白芝麻）差异表达基因（DMR-DEGs）显著相关，且去甲基化的DMRs与基因表达上调密切相关。功能注释结果显示，这些DMR-DEGs主要参与碳水化合物运输和代谢、翻译后修饰、蛋白质转换、信号转导和次生代谢产物生物合成等生物学过程。【结论】揭示了高温胁迫下不同耐热型芝麻品种全基因组DNA甲基化差异及其与关联基因表达的关系。耐热型芝麻郑太芝3号在高温胁迫下通过增加DNA甲基化水平来调控相关基因的表达，而敏感型芝麻山东白芝麻则表现出甲基化水平下降的趋势。特别是CpG位点的甲基化动态变化在调控芝麻高温胁迫响应中起重要作用。
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花生荚果去尾与分级试验台的设计与试验
《花生学报 》 2024
摘要：针对现有花生脱壳前处理花生荚果分级装置研究缺失现状，设计了一款去尾分级清选试验台。试验台上部去尾装置采用振动筛和去尾锯片组合形式将花生荚果尾巴给予清除，通过理论数据计算分析得出振动筛面最优设计参数；通过对锯片局部优化设计与去尾力学图解分析方法，确定锯片关键尺寸最佳设计参数与去尾力学性能；下部分级装置采用条缝式双滚筒组合结构形式，利用花生荚果尺寸特性差异，将不同尺寸花生荚果进行有效分级处理，通过力学图解分析方法，得出分级滚筒所需最佳电机驱动转速，采用Workbench有限元分析软件对分级滚筒筛进行了模态分析，得出其固有频率，能够满足实际作业需求。试验结果表明：去尾锯片驱动电机转速为340 r/min、条缝筛式双滚筒驱动电机转速为38 r/min时，该试验台的去尾率为98.8%、分级率为98.3%,作业性能较好，能够满足花生脱壳前处理需求。该装置的试制成功可为提高花生脱壳机脱壳质量提供配套设施。
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生菜、小青菜、小白菜深液流水培周年高效栽培技术
《蔬菜 》 2024
摘要：叶菜市场需求量大，水培技术因其高效、环保、无土壤污染等特点，成为叶菜生产的重要发展方向。为实现水培叶菜周年化生产，在连栋玻璃温室内开展了生菜、小青菜、小白菜深液流栽培，在35～45 cm的深液流中，利用纯水过滤系统、营养液配制系统、营养液循环系统、定时增氧系统、环境调控系统，将营养液pH值控制在5.5～6.5、EC值控制在2.0～2.6 mS/cm，同时将夏季最高温控制在30 ℃以下，冬季最低温控制在5 ℃以上，以满足不同季节叶菜对营养以及环境条件的需求，结合品种选择、育苗移栽等关键技术环节，实现水培叶菜高产高效。
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玉米穗型与种植密度对玉米花生间作种间竞争的协调效应
《中国农业科学 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：【目的】针对玉米（Zea mays L.）花生（Arachis hypogaea L.）间作（玉米||花生）共处后期种间竞争抑制间作优势进一步提高的问题，探究玉米穗型与种植密度对玉米||花生种间竞争的协调效应及机理，确定合理的间作玉米品种与种植密度，为玉米||花生高产提供理论依据和技术支撑。【方法】试验于2022—2023年在河南科技大学农场进行，采用大田随机区组试验，选用中穗型玉米品种‘郑单958’和大穗型玉米品种‘MC4520’，在间作玉米5.00万株/hm2（D1）和4.55万株/hm2（D2）2个种植密度下，研究玉米穗型与种植密度对玉米||花生种间竞争和间作优势的影响。【结果】2年试验结果均表明，与D1密度下中穗型玉米‘郑单958’花生间作(MD1ZD||P)相比，D2密度下中穗型玉米‘郑单958’花生间作(MD2ZD||P)和D2密度下大穗型玉米‘MC4520’花生间作(MD2MC||P)均能增强共处后期花生冠层日均光照强度，提高花生叶面积指数和最大生长速率；MD2MC||P促进玉米和花生群体干物质积累，尤其在玉米籽粒和花生荚果中分别提高26.41%—30.11%和8.06%—8.25%;MD2ZD||P和MD2MC||P均能提高花生种间竞争力，在MD2MC||P共处后期花生种间竞争力指数Ap、CRp和Kp分别提高7.55%—19.10%、4.23%—9.12%和9.05%—9.60%;MD2ZD||P中玉米产量降低8.09%—8.19%，其间作体系产量和间作优势分别降低2.23%—2.58%和7.55%—13.29%,MD2MC||P能提高玉米和花生产量，其间作体系产量和间作优势分别显著提高6.28%—7.45%和11.85%—27.18%（P<0.05）。【结论】在该试验区，相比中穗型玉米品种‘郑单958’以密度5.00万株/hm2与花生间作，大穗型玉米品种‘MC4520’以密度4.55万株/hm2与花生间作，可充分发挥玉米个体生产潜力，确保玉米产量不降低，关键更有利于协调玉米||花生共处后期种间光竞争，增强花生种间竞争力，提高花生产量，从而提高间作体系产量和间作优势。
关键词： 玉米花生间作 玉米穗型 种植密度 种间竞争 间作优势
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油莎豆微量营养素含量测定及经口毒理试验的评估
《中国粮油学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为明确油莎豆茎豆中微量营养素的种类和含量，评价其经口食用的安全性。本研究以黄淮地区主栽品种豫油莎2号为材料，按照相关国家标准检测茎豆中氨基酸、维生素和矿物质元素的种类和含量；以SPF级SD大鼠为饲喂对象，分别采用10、8、4、2 g/(kg·d)作为14 d急性经口毒性和90 d亚慢性经口毒性试验的处理浓度，通过对大鼠身体各项指标的连续测定，分析油莎豆经口毒性的安全特性。结果表明，油莎豆茎豆中含有16种氨基酸，其中含量最高为精氨酸，其次为谷氨酸、天冬氨酸及赖氨酸，维生素中维生素E和维生素C含量最高，矿物元素中含量最高为镁；根据急性毒性剂量分级标准，油莎豆属实际无毒级。90 d经口毒性试验中各剂量的受试动物的体重、食物利用率、脏器质量、脏器系数均无异常改变；眼部检查未发现异常变化；尿液、血液学、血液生化结果各项指标均在正常范围。各脏器病理组织学检查均未见与受试样品有关的病理改变，且未观察到迟发效应。因此，在本研究条件下，根据GB 15193.13—2015 《食品安全国家标准90天经口毒性试验》判定，油莎豆经口毒性属于安全级别。
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31年长期施肥对潮土中微量元素演变及小麦微量元素吸收的影响
《植物营养与肥料学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：【目的】在华北平原典型潮土区，研究长期不同施肥措施对土壤全量与有效态铁、锰、锌、铜含量，以及小麦微量元素吸收的影响，为实现农田地力提升与作物高产优质提供理论依据。【方法】长期定位施肥试验位于河南省郑州市，始于1990年，已连续进行了31年。种植制度为冬小麦-夏玉米轮作。选取不施肥(CK)，氮钾化肥(NK)，氮磷钾化肥(NPK)，氮磷钾化肥+秸秆还田(NPKS)，氮磷钾化肥+有机肥(NPKM) 5种施肥处理，分析每年土壤样品中全量与有效态铁、锰、锌、铜含量，以及作物秸秆与籽粒中相应微量元素含量。【结果】连续施肥31年后，各施肥处理土壤全量铁、锰含量与试验前无显著差异，全量锌、铜含量较试验前显著增加；NPKM处理土壤全量铁、锰、锌、铜含量均高于其它施肥处理。与CK相比，NPKM、NPKS与NPK处理显著提高了土壤有机质含量与阳离子交换量，降低了土壤pH值，有利于土壤中微量元素向有效态转化。NPKM与NPKS处理下土壤有效态铁、锰、锌含量显著高于其它施肥处理。NPK处理下土壤有效铁含量分别比CK和NK处理提高52%与49%；有效锰含量分别比CK和NK处理提高39%与11%。NPKM、NPKS与NPK处理下小麦地上部铁、锰、锌、铜吸收量与各微量元素收获指数显著高于CK与NK处理。但增产对籽粒中微量元素的稀释效应导致NPK、NPKS与NPKM处理下籽粒微量元素含量显著降低，其中铁、锌含量分别为推荐量下限的71%～74%、60%～63%。【结论】化肥与秸秆或有机肥配施有利于提高土壤微量元素的有效性。土壤全量与有效态微量元素含量的提高可促进小麦对微量元素的吸收，但增产对小麦籽粒中微量元素的稀释效应导致小麦籽粒中的铁、锌含量显著低于推荐量的下限。因此，在培肥潮土地力、提高作物产量的同时，也要考虑优化施肥策略或筛选适宜品种，以提高小麦籽粒中铁、锌含量，消除铁、锌元素缺乏对人体健康的不利影响。
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基于二聚体核衣壳蛋白的猪繁殖与呼吸综合征病毒抗体iELISA检测方法建立
《河南农业科学 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为制备稳定性好、免疫反应性佳的核衣壳蛋白（Nucleocapsid protein,N），设计表达二聚体N蛋白（N-dimer），并基于该蛋白质建立猪繁殖与呼吸综合征病毒（Porcine reproductive and respiratory syndrome virus,PRRSV）抗体间接酶联免疫吸附试验（Indirect enzyme-linked immunosorbent assay,iELISA）检测方法。首先选取当前PRRSV国内优势毒株NADC30-like N蛋白基因序列，通过（GGGGS）3linker将N蛋白基因序列串联，经密码子优化合成后构建N-dimer重组表达载体。利用原核表达系统进行诱导表达，并通过镍离子螯合亲和层析法进行纯化。Western-blot分析其与PRRSV阳性和阴性血清的反应性；冻融法比较N-dimer与单体N蛋白（N-monomer）的沉淀析出情况；ELISA法比较N-dimer与N-monomer的免疫反应性。以N-dimer作为包被抗原建立PRRSV抗体iELISA检测方法，对该方法的反应条件进行优化，验证其特异性、敏感性、重复性，并应用于临床血清样品检测。结果表明，在16℃、0.2 mmol/L异丙基硫代半乳糖苷条件下诱导16 h,N-dimer获得大量可溶性表达。Western-blot结果表明，N-dimer能够与PRRSV阳性血清发生特异性反应；相较于N-monomer,N-dimer能够稳定保存，并且免疫反应性更佳。成功建立了基于N-dimer的PRRSV抗体iELISA检测方法，且该方法具有良好的特异性、灵敏性、重复性；与商业试剂盒结果进行比较，其阳性符合率为96.88%，总符合率为96.86%，符合率高。综上，成功制备了稳定性好、免疫反应性佳的N-dimer，并基于N-dimer建立了PRRSV抗体iELISA检测方法。
关键词： 猪繁殖与呼吸综合征病毒 核衣壳蛋白 二聚体 间接ELISA 临床检测
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施用饼肥和微生物菌剂对烤烟产质量及土壤微生物特性的影响
《河南农业科学 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为改良烟区土壤和提高烤烟产量和品质，设置7个处理[不施饼肥和微生物菌剂（CK），施花生饼（P）、施芝麻饼（S）、施复合饼（C）、施花生饼+微生物菌剂（PM）、施芝麻饼+微生物菌剂（SM）、施复合饼+微生物菌剂（CM）]，探讨饼肥和微生物菌剂配施对烟叶光合参数、抗氧化酶活性、烤后烟叶物理性状、化学成分和土壤微生物特征的影响。结果表明，与CK处理相比，单施饼肥能提高烟叶净光合速率（Pn），超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、抗坏血酸过氧化物酶（APX）、过氧化氢酶（CAT）活性和总糖、总蛋白质、淀粉、还原糖、总氮、钾含量，烤烟增产3.6%～14.1%，土壤细菌数量显著提高9.6%～25.9%。施用相同饼肥时，配施微生物菌剂显著提高烟叶Pn及SOD、POD、CAT活性，烤烟产值显著增加7.8%～11.7%，土壤微生物生物量碳、土壤微生物生物量氮含量显著提高11.6%～18.4%、37.4%～48.6%。因此，单施饼肥或配施微生物菌剂均能提高土壤微生物数量，增强植株抗逆性，改善烤烟净光合速率，提高烟叶产量和优化烤烟化学成分，其中以复合饼和微生物菌剂配施效果较佳。
关键词： 烤烟 花生饼 芝麻饼 复合饼 微生物菌剂 产量 土壤微生物特性
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春夏播玉米籽粒蛋白质、脂肪和淀粉含量动态累积与分配差异性研究
《北方农业学报 》 2024
摘要：【目的】研究春夏播玉米籽粒蛋白质、脂肪和淀粉含量动态累积与分配差异性特征，为专用优质玉米品种选育与生产提供参考。【方法】以驻玉216、驻玉902、驻玉927、郑单958、裕丰303为试验材料，授粉后12 d每隔7 d取果穗内籽粒，烘干至恒重，利用近红外光谱技术快速检测玉米籽粒蛋白质、脂肪、淀粉含量，分析籽粒蛋白质、脂肪、淀粉动态累积相关关系，比较春夏播玉米籽粒蛋白质、脂肪与淀粉含量动态累积与分配的差异性。【结果】玉米籽粒蛋白质含量春播先急剧下降后平稳变化，夏播先急剧下降后又升高，呈波浪式变化；春夏播玉米籽粒脂肪含量先上升后下降，淀粉含量随籽粒发育基本呈渐进式增加，蛋脂总量整体呈逐步下降趋势。春夏播玉米籽粒蛋白质、脂肪与淀粉累积速率动态呈锯齿状变化。籽粒蛋白质、脂肪和淀粉分配春播授粉后12～19 d整体呈现为淀粉>蛋白质>其他>脂肪，授粉后26～47 d基本呈现为淀粉>其他>蛋白质>脂肪；夏播授粉后12～18 d整体呈现为淀粉>蛋白质>其他>脂肪，授粉后19～47 d基本呈现为淀粉>其他>蛋白质>脂肪。相关性分析表明，籽粒蛋白质、脂肪、淀粉动态累积量之间呈现极显著正相关关系（P<0.01）。【结论】驻玉216、驻玉902、驻玉927、郑单958、裕丰303春夏播玉米籽粒蛋白质、脂肪和淀粉动态累积与分配受环境影响较大，籽粒蛋白质、脂肪和淀粉动态累积量互为极显著正相关。
关键词： 玉米 籽粒 春夏播 蛋白质 脂肪 淀粉 累积与分配
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