科研产出
基于高通量芯片的大麦高效KASP标记的开发和应用
《植物遗传资源学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：分子标记是遗传研究的基础工具，广泛应用于遗传多样性研究、种质鉴定、遗传图谱构建和基因定位等领域。本研究利用Barley SNP 50K芯片对遗传背景来源广泛的大麦核心资源进行SNP检测，筛选出一系列多态性高的SNP位点，并开发出124个KASP分子标记。利用43份不同地理来源的大麦种质检测其有效性，初步筛选出56个KASP标记；以最小等位基因频率≥0.40、多态信息含量≥0.45为标准挑选18个高质量的KASP标记并用于绘制98份江苏省大麦品种的系统发育树，结果显示这18个KASP标记能够将具有相同地理来源及亲缘关系近的大麦材料聚为一类，表明上述KASP标记在大麦品种鉴定、大麦资源亲缘关系分析以及群体划分方面具有一定的指导意义和应用价值。同时构建了98份江苏大麦品种的SNP指纹图谱，验证了KASP技术在我国大麦品种鉴定中的可行性。开发的KASP标记能够准确、快速鉴定大麦品种，有助于大麦种质资源的科学规范管理和遗传多样性研究。
关键词： 大麦 KASP标记 遗传多样性 指纹图谱 品种鉴定
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大豆叶型性状全基因组关联分析与候选基因鉴定
《作物学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：大豆叶片的形状和垂直分布影响群体冠层结构和光合效率并最终影响大豆的产量.植物叶片大小、形态因着生位置不同而产生差异的现象称为异形叶,虽然异形叶现象在被子植物中广泛存在,但目前关于大豆叶片发育过程中异形叶的调控的研究还很有限.本研究通过对 283 份大豆种质资源的叶长、叶宽、叶形指数和异形叶指数等叶型相关的性状在江苏南京进行连续2年的考察,利用全基因组关联分析检测到181个叶型性状相关位点,其中能够在2 个环境或多个性状中重复检测到的位点 18 个.利用检测到的与叶型相关的SNP位点,结合基因的表达谱数据、拟南芥中同源基因的功能,鉴定与大豆叶片发育和异形叶形成相关的候选基因.其中在 20 号染色体的相关位点Chr20:36152820 上游发现已知的大豆叶形调控基因Ln(Glyma.20G116200).此外,在 19 号染色体的相关位点Chr19:45155943附近鉴定到 2 个候选基因Glyma.19G192700、Glyma.19G194100,分别被注释为Growth-regulating factor 4(GRF4)和LITTLE ZIPPER 3(ZPR3)基因的同源基因,为阐明大豆异形叶等叶型性状遗传的分子机制奠定了基础.
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经济发达地区粮食稳产保供的生态补偿机制研究-以江苏省常州市武进区为例
《农业经济 》 2024 北大核心
摘要：粮食安全是维护社会稳定和保障国家安全的重要基石。本文在分析粮食稳产保供生态补偿逻辑关系的基础上，以江苏省常州市武进区为例，探讨了经济发达地区粮食安全面临的粮食面积萎缩、种粮收益偏低、种粮地块不稳、涉粮补贴不足等问题，总结了武进区探索粮食稳产保供生态补偿机制的典型案例和成功经验，研究结果可为保障粮食安全、优化农村生态补偿政策提供借鉴。
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大豆铝激活苹果酸转运家族基因GmALMT8的鉴定与功能验证
《植物遗传资源学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：鲜食风味是影响菜用大豆食味品质的关键因素,其形成与有机酸有着密切的关联,研究有机酸合成机制对于菜用大豆的品质改良具有重要的实际意义.本研究利用大豆毛状根系统,探究与苹果酸含量显著相关的候选基因GmALMT8、GmIF7GT5和GmAP在调控苹果酸含量方面的功能,结果表明:在GmALMT8-OE毛状根中,GmALMT8基因表达量与苹果酸的含量均显著高于空载对照毛状根,而GmIF7GT5和GmAP毛状根中苹果酸的含量无显著变化.鉴于已经报道的ALMT家族基因的苹果酸转运功能,推测大豆中GmALMT8基因可能具有相似的功能,在调控苹果酸含量方面发挥重要作用.为验证GmALMT8-OE毛状根中苹果酸含量的变化是否由GmALMT8 基因表达的改变所引起,本研究采用蘸花法在拟南芥中过表达GmALMT8基因.与阳性毛状根中苹果酸测定的结果相类似,过表达GmALMT8显著提高了 T2代转基因拟南芥株系种子中的苹果酸含量,进一步证明GmALMT8的稳定表达能够提高苹果酸含量,明确GmALMT8基因在大豆中具有调控苹果酸含量的生物学功能,丰富了大豆有机酸的理论研究,对菜用大豆优质育种具有参考价值.
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基于基因组数据分析的细菌耐药基因识别与表型预测
《微生物学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：利用基因组数据和生物信息学分析方法，快速鉴定耐药基因并预测耐药表型，为细菌耐药状况监测提供了有力辅助手段。目前，已有的数十个耐药数据库及其相关分析工具这些资源为细菌耐药基因的识别以及耐药表型的预测提供了数据信息和技术手段。随着细菌基因组数据的持续增加以及耐药表型数据的不断积累，大数据和机器学习能够更好地建立耐药表型与基因组信息之间的相关性，因此，构建高效的耐药表型预测模型成为研究热点。本文围绕细菌耐药基因的识别和耐药表型的预测，针对耐药相关数据库、耐药特征识别理论与方法、耐药数据的机器学习与表型预测等方面展开讨论，以期为细菌耐药的相关研究提供手段和思路。
关键词： 细菌耐药 耐药数据库 生物信息学 耐药基因识别 耐药表型预测
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江苏省绿色食品梨特征营养品质挖掘与保持技术研究
《江苏农业科学 》 2024 北大核心
摘要：梨是江苏省优势特色产业，近年来随着人们生活水平的提高，以及对健康安全食品的需求日益增长，绿色食品梨市场需求呈现上升趋势，但关于其特征营养品质的关注及品质保持技术的研究不足。本研究选取江苏省绿色食品梨为代表，旨在探究绿色食品梨的特征营养品质评价指标，通过营养品质与生长环境因子、栽培方式以及采摘期等关联因素的研究分析，明确其特征性营养功能成分形成的关键调控因素，解析特征营养品质形成的关键影响因子。研究过程中，应用化学检测分析技术手段，通过聚类分析法、主成分分析法和因子分析法，对基于品种和环境质量因子的品质参数进行归类响应分析，构建江苏地区绿色食品梨产品特征性营养品质评价指标包括维生素C、山梨醇、苹果酸、可滴定酸、Mg、果糖和Ca。关联性分析结果表明，露天和套袋2种栽培模式下，露天种植模式的石细胞含量更低，口感更好，果糖、葡萄糖、柠檬酸、Mn和Se含量较高；最适采摘期研究表明，露天梨采摘早于套袋梨，且均在二者成熟期中期采摘的梨果品质比较优良；决定梨品质形成的关键可控环境因子为土壤pH值、速效磷含量、速效钾含量、全氮含量和有机质含量。以影响农产品特征营养品质的关键或者重要影响因子作为突破口，形成区域适宜性梨品种选择技术、口感与风味调控栽培关键技术，以及优化水肥土管理、最佳采摘期选择、全程质量控制及溯源配套技术，并以此为核心构建江苏绿色优特农产品营养品质保持的生产技术体系。
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基于高通量测序的黄羽肉鸡屠宰过程中菌群多样性分析
《肉类研究 》 2024 北大核心
摘要：利用传统培养和高通量测序技术分析黄羽肉鸡打毛、净膛、预冷和包装屠宰过程中鸡胴体表面和预冷水的微生物污染情况。结果表明：经打毛、净膛和预冷后的鸡胴体菌落总数分别为4.82、5.03、4.68（lg（CFU/g）），说明该屠宰工艺未起到较好的减菌效果，宰后胴体微生物污染严重；高通量测序技术分析发现，肉鸡屠宰加工过程中的胴体表面和预冷水的优势腐败菌在属水平上为莫拉氏菌属、假单胞菌属、葡萄球菌属、乳杆菌属、巨大球菌属、嗜冷杆菌属和不动杆菌属等。主成分分析表明，一阶、二阶预冷水、预冷后鸡胴体及包装后鸡胴体相距较近，差异性不大，但与打毛鸡胴体和净膛后鸡胴体2组样品有较大差异，说明预冷水中的污染菌组成决定了宰后胴体的污染菌种类。本研究说明不同屠宰流程后的黄羽肉鸡胴体污染菌的组成与丰度存在差异，需针对不同屠宰流程特性采取对应的控制手段保障黄羽肉鸡制品的质量与安全。
关键词： 高通量测序 黄羽肉鸡屠宰 菌落总数 菌群多样性 优势菌属
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生物炭固定化菌剂对毒死蜱污染土壤的修复及小白菜品质的改善
《江苏农业学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：生物炭可以吸附土壤中有机污染物，降低污染物对植物的毒害，但是被吸附的污染物存在二次释放的风险，影响生物炭的修复性能。本研究采用生物炭对实验室前期筛选的3株具有降解毒死蜱功能的内生菌进行固定，对生物炭固定化菌剂制备条件进行优化，利用盆栽试验对生物炭固定化菌剂降解毒死蜱性能进行了验证。结果表明，生物炭固定化HJY菌对毒死蜱降解效果最优，在生物炭粒径为60目、固定化温度30℃、固定化时间为1 d时制备的生物炭固定化菌剂施入土壤中15 d对毒死蜱的降解率可高达92.40%。施入土壤35 d,在2 mg/kg毒死蜱污染土中相较于生物炭，生物炭固定化菌剂处理小白菜和土壤毒死蜱含量分别降低了81.8%和77.4%,在20 mg/kg毒死蜱污染土中小白菜和土壤毒死蜱含量降低了79.4%和50.3%;小白菜生物量，叶绿素、可溶性蛋白、可溶性糖含量，过氧化物酶(POD)和超氧化物歧化酶(SOD)活性显著增加。小白菜中毒死蜱含量与土壤中毒死蜱含量呈显著正相关关系，小白菜品质与其毒死蜱含量呈显著负相关关系。表明与生物炭相比，生物炭固定化菌剂显著提升了对毒死蜱污染土壤的修复性能，并改善了小白菜的品质。
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花生干旱诱导型启动子Ah MYB44-11-Pro的克隆与功能分析
《作物学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：干旱是严重威胁我国花生产量与品质的主要环境因素之一。为阐明干旱胁迫响应基因AhMYB44-11的调控机制,揭示其启动子的功能,本研究从花生基因组中扩增获得该基因的启动子序列AhMYB44-11-Pro,分别构建全长及5'端部分缺失启动子的GUS融合表达载体,利用农杆菌介导的遗传转化体系,分析启动子的活性和表达模式。结果显示,相比于同源基因AhMYB44-01的启动子,AhMYB44-11-Pro具有更多的MBS、Myb-bindingsit等响应干旱胁迫的顺式作用元件;同时其拟南芥转基因阳性植株经脱水处理后GUS染色加深,GUS酶活性显著增加;表明启动子的活性受干旱胁迫诱导表达,证实AhMYB44-11-Pro是一个干旱诱导型启动子。此外, AhMYB44-11-Pro含有种子胚乳特异表达元件和赤霉素响应元件, GUS染色显示在角果发育过程中其活性呈上调趋势,由此推测AhMYB44-11可能在种子发育尤其是干物质积累过程中发挥重要作用。本研究结果将为全面解析AhMYB44的生物学功能奠定基础,也为作物抗旱遗传改良提供参考依据。
关键词： 花生 AhMYB44 启动子 干旱胁迫 GUS活性
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黑曲霉酸性蛋白酶PrA在毕赤酵母中的高效表达
《微生物学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：【目的】本研究致力于获得酸性蛋白酶PrA的高产酵母菌株，以便在食品加工、饲料添加剂等领域进行应用。【方法】构建毕赤酵母表达菌株，在摇瓶水平重组表达PrA并检测其酶学性质。通过信号肽改造、基因剂量优化、共表达分子伴侣等措施逐步提高PrA产量，并利用高密度发酵进一步提高表达水平。【结果】PrA的比酶活为3 974.00 U/mg，最适反应pH为3.0，最适反应温度为45℃。初始菌株的PrA产量达到738.03 U/mL。通过使用MF4I信号肽将PrA产量提高至1 206.52 U/mL，增加PrA基因拷贝数导致产量提高至2 406.47 U/mL。进一步共表达分子伴侣或分子伴侣组合将PrA产量提高至4091.27U/mL。经过高密度发酵，发酵168h酶活达到43 088.00 U/mL，与初始产量相比提高58.4倍。【结论】在毕赤酵母中成功实现了酸性蛋白酶PrA的高效表达，为其未来的工业化应用奠定了基础。这些结果为进一步研究和开发该酶在食品加工和饲料添加剂领域的应用提供了重要参考。
关键词： 毕赤酵母 酸性蛋白酶PrA 信号肽 基因剂量 分子伴侣 高密度发酵
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