科研产出
小麦籽粒砷含量全基因组关联分析及候选基因预测
《河南农业科学 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：以包含207个小麦品种(系)的自然群体为材料,利用小麦660K SNP芯片进行基因分型,并结合不同环境下表型数据和最佳线性无偏预测(BLUP)值对小麦籽粒砷(As)含量进行全基因组关联分析(GWAS),鉴定其遗传位点,预测候选基因,并利用单倍型分析、线性回归分析方法对小麦籽粒As含量稳定遗传SNP位点的优势、劣势单倍型及其聚合效应进行分析,为小麦籽粒As生物强化育种提供理论依据.结果表明,小麦自然群体籽粒As含量在多个环境下均存在明显变异,各环境下籽粒As含量均呈正态分布.采用混合线性模型(MLM)在全基因组水平上共鉴定到67个SNP与小麦籽粒As含量显著关联,其中,位于 1A、2A、2D、3B、6B 染色体上的 6个SNP(AX-110393422、AX-110370420、AX-109339465、AX-109455432、AX-109359598、AX-111655266)在多个环境下表现稳定,为稳定遗传数量性状核苷酸位点(QTN);同时发现在6B染色体末端存在1个SNP热点区域,峰值SNP AX-111655266在所有环境下均被检测到,且与小麦籽粒As含量关联程度最高,可解释表型变异的15.14%~21.53%,为主效QTN.基于小麦表达谱公共数据和自然群体籽粒灌浆20 d的候选基因差异表达分析结果,结合物理位置、基因功能注释等信息进行候选基因预测,发现与SNP AX-111655266紧密连锁的候选基因TraesCS6B02G418600编码类磷酸转运蛋白PHO1,可能参与As的跨膜运输和信号转导,为控制小麦籽粒As含量的主效基因;其余5个SNP位点的候选基因分别为TraesCS1A02G346700、TraesCS2A02G106800、TraesCS2D02G171500、TraesCS3B02G131500、TraesCS3B02G252500,分别编码 F-box 蛋白、硫胺素焦磷酸激酶1、类GEM蛋白1、类泛素结合酶E2蛋白、蛋白磷酸酶2C家族蛋白,为控制小麦籽粒As含量的候选基因.6个稳定遗传SNP位点在所有环境下,优势单倍型群体籽粒As含量均极显著低于劣势单倍型群体.此外,随着优势单倍型数量的增加,小麦籽粒As含量逐渐降低,具有明显的加性效应.
关键词： 小麦 籽粒As含量 全基因组关联分析 优势和劣势单倍型 聚合育种 候选基因预测
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不同剂型丁酸对斑点叉尾鮰生长性能、营养组成及肠道发育的影响
《中国饲料 》 2025 北大核心
摘要：为研究不同种类丁酸制剂在斑点叉尾鮰（Ictalurus punctatus）中的使用效果，本试验以基础饲料为对照（D1组），分别在基础饲料中添加丁酸钠原粉550 mg/kg和1000 mg/kg(D2组、D3组)，三丁酸甘油酯550 mg/kg和1000 mg/kg(D4组、D5组)，包膜丁酸钠1000 mg/kg(D6组)，制成6种试验饲料。选取初始体重（389.2±30.5）g的斑点叉尾鮰648尾，随机分为6组，每组4个重复，每个重复27尾，养殖周期60 d。结果表明：（1）饲料中添加550 mg/kg丁酸钠原粉可以显著提高斑点叉尾鮰增重率和特定生长率、降低饲料系数（P<0.05），三丁酸甘油酯、包膜丁酸钠组与对照组相比没有显著差异（P > 0.05）。（2）丁酸钠原粉和三丁酸甘油酯在改善斑点叉尾鮰肠道发育方面效果显著（P<0.05），其中1000 mg/kg丁酸钠原粉组和1000 mg/kg三丁酸甘油组斑点叉尾鮰前肠绒毛高度均较对照组有显著提高（P<0.05）。（3）在促进斑点叉尾鮰肌肉氨基酸沉积方面，三丁酸甘油酯和包膜丁酸钠的效果优于丁酸钠原粉，在饲料中添加1000 mg/kg三丁酸甘油酯和1000 mg/kg包膜丁酸钠可以显著提高背肌中氨基酸含量（P<0.05）。综上，3种丁酸制剂在提高生长性能、改善肠道发育、促进组织氨基酸沉积方面都有一定的效果，并存在剂型与剂量效应。就生长性能指标而言，斑点叉尾鮰饲料中丁酸制剂的最适剂型为丁酸钠原粉。
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小麦新品种郑麦9134高产稳产表现及其遗传特性解析
《河南农业科学 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：基于2019-2021年河南省小麦抗赤霉病组区域试验和生产试验数据(2020-2021年),系统分析郑麦9134的高产稳产特性及产量构成因素与产量的关系,同时利用小麦660K芯片和0.1K功能芯片,深入解析该品种的遗传特性,为其生产应用和亲本利用提供理论依据.结果表明,郑麦9134具有较好的高产性、稳产性和广适性.与对照品种百农207相比,其平均产量达7 383.5 kg/hm2,增产6.63%;高稳系数为82.01%,提高5.66百分点;且适应度达78.31%,远高于对照.通过产量构成三因素与产量的相关性分析和通径分析发现,有效穗数对产量的直接作用最大,其次是千粒质量和穗粒数.郑麦0943对郑麦9134的遗传贡献略大于新麦22,遗传传递率分别为51.07%和48.00%,且郑麦9134的双亲遗传贡献存在基因组差异.其中,新麦22在A和D基因组上的遗传传递率较高,分别为65.19%和68.07%;而郑麦0943则在B基因组上的遗传传递率较高,为69.85%.郑麦9134聚合了多个重要功能基因,包括5个抗条锈病 QTL位点(Yr29、QYrqin.nwafu-2AL、QYrqin.nwafu-2BL、QYr.nwafu-3BS 和 QYr.nwafu-4BL)、2 个抗叶锈病基因(Lr37和Lr67)、2个抗赤霉病位点(QFhb.hbaas-5AS和QFhb.caas-5AL)、2个粒质量基因(Tabas1和TaGW2-6A)和1个籽粒大小基因(QGl-4A).
关键词： 郑麦9134 高产 稳产 产量 抗病基因 遗传特性
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黄河河南段鱼类群落多样性现状
《中国水产科学 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：为了解黄河河南段鱼类群落结构组成、多样性及其与水环境因子的关系, 2022年的4月(春季)、2023年的6月(夏季)、10月(秋季),2024年的1月(冬季)在黄河河南段10个河段(弘农涧河口、青龙涧河口、南村、拴马村、桐树岭、伊洛河口、柳园口、恼里、天然文岩渠口、金堤河口)开展鱼类和环境因子调查。定量分析了鱼类群落结构特征、时空分布格局及其与环境因子的关系。研究期间共采集鱼类16556尾,隶属于5目15科40属47种。其中国家二级保护鱼类1种,外来鱼类5种,分别占总种类数的2.1%和10.6%。相对重要性指数(IRI)显示,鳊、子陵吻虾虎、鲤、似鳊、鲢、?等中小型鱼类为优势种。平均Margalef丰富度指数为3.01±0.68,平均Pielou均匀度指数为0.56±0.16,平均Shannon-Wiener多样性指数为2.49±0.77。丰度/生物量比较曲线表明南村、桐树岭、恼里、金堤河口河段的鱼类群落结构相对稳定;弘农涧河口、青龙涧河口、拴马村、伊洛河口、柳园口、天然文岩渠口河段鱼类群落结构受人类活动干扰严重。Cluster和NMDS分析结果表明,黄河河南段鱼类群落结构可划分为3个类群,弘农涧河口、青龙涧河口为一类群;恼里、天然文岩渠口、金堤河口、南村、伊洛河口、柳园口为一类群;拴马村、桐树岭为一类群。RDA分析结果显示,高锰酸盐指数(CODMn)和悬浮物(SS)是影响黄河河南段鱼类群落结构差异的主要环境因子。研究表明,与历史资料相比,黄河河南段的鱼类群落结构发生了明显的变化,外来物种有所增加,土著鱼类有所减少,鱼类个体趋于小型化、低龄化。
关键词： 黄河河南段 鱼类群落结构 物种多样性 环境因子 空间分布
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贵州石楠和黑果石楠种子萌发过程中内含物及转录组研究
《林业科学研究 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：[目的 ]研究对比萌发过程中贵州石楠和黑果石楠种子内含物的动态变化以及转录组分析，探索两种种子萌发过程中涉及的发育机制，为选育新品种及其开发提供参考。[方法 ]以贵州石楠和黑果石楠种子为研究对象，分别对两种石楠种子萌发过程中的营养物质以及内源激素含量进行测定；采用Illumina NovaSeq6000高通量测序技术对两种石楠种子生长阶段进行转录组测序。[结果 ]1）两种石楠种子的萌发方式为子叶出土型，在萌发过程中，贵州石楠种子的发芽率高于黑果石楠；2）在干种子状态下，贵州石楠还原糖含量高于黑果石楠。在萌发过程中，二者在营养物质变化趋势上基本一致，但总体而言，贵州石楠的营养物质含量始终高于黑果石楠。此外，干种子阶段下，黑果石楠ABA含量高于贵州石楠，而贵州石楠GA3、IAA和MEIAA的含量则高于黑果石楠。整个萌发过程中，双方IAA含量整体呈下降态势，而GA3/ABA与IAA/ABA比值先升后降；3）转录组测序共获得186 810条Unigene，其中157 309条Unigene被注释到七大功能数据库，有67.94%的Unigene注释至蔷薇科植物。GO富集分析显示，两类石楠种子的萌发过程主要富集于木质素代谢和氧化还原酶活性等方面。然而，在细胞组成中，光合作用仅在贵州石楠中表现出明显富集。KEGG富集结果表明，在两种石楠种子的萌发过程中，与核糖体、植物激素信号传导及MAPK信号路径相关的代谢通路活跃。在整个生长发展过程中，相较于黑果石楠，贵州石楠调控代谢通路基因数量更多，并且调控幼苗期发展的基因表达也更活跃。此外，多家族转录因子如C3H、AP2、b ZIP、MYB等在两种石楠种子的萌发生理中均表现出大量表达。[结论 ]两种石楠种子萌发过程中内含物动态变化及转录组测序结果表明，由于相关基因的差异表达，植物激素信号调控、MAPK信号以及光合作用等与种子萌发相关代谢活动不同，幼苗阶段贵州石楠生长势优于黑果石楠；内含物含量变化和转录组水平揭示贵州石楠种子解除休眠、启动萌发可能比黑果石楠快。
关键词： 贵州石楠 黑果石楠 种子 萌发过程 营养物质 内源激素 转录组
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河南省典型农区近地表大气氨时空分布特征及主要影响因素
《中国农业科学 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：【目的】农田氨挥发是大气颗粒物中铵盐的主要来源之一，对城市和农村空气质量有密切影响。对河南省典型农区近地表大气氨浓度时空变化特征及关键影响因素进行系统研究，为农田区域大气颗粒污染物的针对性治理提供科学依据。【方法】选取河南省10个代表性农田区域（小麦-玉米轮作区），利用被动法，开展为期两年的近地表大气氨浓度监测与驱动因素研究。【结果】从时间上（季节性）来看，不同季节近地表大气氨浓度差异较大，其中夏季近地表大气氨平均浓度最高，为12.0μg N·m-3，其次为春季和秋季，均值分别为10.8和8.9μg N·m-3，冬季最低，均值仅为6.7μg N·m-3。从空间上来看，豫东开封农田区域氨浓度最高，其年平均氨浓度可达14.7μg N·m-3，其次为豫北新乡和安阳，其年均大气氨浓度分别为12.5和11.0μg N·m-3，再次为豫中郑州和豫北的焦作，其近地表大气氨浓度分别为10.9和10.6μg N·m-3，而豫西的洛阳、平顶山、豫南许昌、漯河和黄泛区（周口）的近地表大气氨浓度较低，其数值介于7.9—9.6μg N·m-3之间。从土壤类型来看，不同土壤类型近地表大气氨浓度存在明显不同，其中潮土近地表大气氨浓度最高，为11.0—14.7μg N·m-3，褐土和黄褐土区其氨浓度介于9.0—9.6μg N·m-3之间，砂姜黑土和黄棕壤农田区域氨浓度较低，为8.06—8.11μg N·m-3。不同区域的近地表大气氨浓度高低是多重因素共同作用的结果，其中氮肥施用量和土壤p H与近地表大气氨浓度存在显著的正相关关系，降雨量与近地表大气氨浓度存在显著的负相关关系，几种因素的交互作用导致河南省农田系统近地表大气氨浓度差异较大。【结论】基于以上研究结果，降低施氮量有助于系统性降低河南省农田区域近地表氨浓度；豫北和豫东农田区是重点关注区域。
关键词： 小麦-玉米轮作区 大气氨浓度 时空分布 被动采样 线性相关性分析 反距离法 河南省
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基于RISC-V的农田智能灌溉控制系统研究
《农机化研究 》 2025 北大核心
摘要：为提高农田灌溉水分利用率，明确不同土质对灌溉量的影响，利用RISC-V架构芯片构建了一种基于模型的灌溉控制系统。该系统以GD32VF103VBT6芯片为核心MCU,包括主控制器、通信、传感器、灌溉量计算和安全作业等功能模块。通过量化不同类型土壤水分运移动态的差异，依据土壤中沙粒、黏粒等组分比例，构建了适用于不同土壤质地的灌溉量估算模型。系统结合土壤墒情传感器获取的田间实时墒情数据，计算各轮灌区域最佳灌溉量，并根据灌溉量控制各灌区电磁阀开启时间，实现自动灌溉。该系统具有测墒灌溉、远程控制、水肥一体化灌溉、自动化轮灌等功能。研究结果表明：与传统农户经验灌溉方式相比，该系统能够显著降低作物灌溉量17.3%,但对籽粒产量的影响较小，仅降低了0.16%;与土壤水分动态平衡模型相比，该系统灌溉量降低了9.2%,产量提高了0.19%。此系统的研究和应用在保证作物产量稳定的前提下，能有效降低农田灌溉量，对发展智慧节水农业有重要意义。
关键词： 灌溉控制系统 RISC-V 土壤质地 节水灌溉 灌溉量模型
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灵芝生长条件及新型栽培基质研究进展
《北方园艺 》 2025 北大核心
摘要：灵芝富含多糖、三萜等多种药用成分，是我国传统中药材，同时也是药食同源类真菌。随着大健康产业的发展，灵芝需求量剧增，对灵芝人工栽培提出了更高的要求。从营养条件(最佳碳源、氮源、无机盐、维生素等)和环境条件(最适温度、湿度、光照、空气、pH等)2个方面分析了不同灵芝菌种所需的生长条件，并从农作物废料、林果木废弃物、中药材废弃物、菌草等方面系统综述了灵芝新型栽培基质方面的研究进展，最后指出今后应从野生灵芝资源保护和筛选、因地制宜开发灵芝新型栽培基质、菌株与基质标准化配套技术、基质和灵芝的食用安全性等方面加强灵芝栽培研究，以期为灵芝人工栽培产业的发展提供参考依据。
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我国农作物病虫害监测预警技术50年回顾与展望
《植物保护 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：本文回顾了近50年我国农作物病虫害监测预警技术的发展历程，将其分为两个阶段，从体系建设、技术革新、产业发展等维度进行了综述。1975年-2000年处于手查目测发展阶段，通过体系建设与完善、标准建立、信息传递方式改进、技术培训、监测工具升级以及预测模型应用，监测预警取得了令人瞩目的成就；2000年-2025年，开始探索自动化、智能化监测预警技术，建立了天空地一体化的智能监测技术体系，为保障国家粮食安全作出了巨大贡献，成效获得联合国粮农组织(FAO)认可。通过回顾历史，我们发现基于多源数据的农作物病虫害精准预测模型十分匮乏，在基础理论深度、跨学科人才培养及智能监测设备的可靠性等方面存在明显不足。建议加快交叉学科人才培养，加强基础理论研究、技术可靠性验证与病虫害智能预警模型的研发。
关键词： 农作物病虫害 监测预警 测报工具 预测模型 智能化发展
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后备母猪发情期和乏情期下丘脑-垂体-卵巢性腺轴miRNA-mRNA表达谱比较分析
《中国畜牧兽医 》 2025 北大核心
摘要：【目的】探讨miRNA-mRNA互作网络在后备母猪发情调控中的关键作用，以期解释其在后备母猪发情活动中的遗传机制。【方法】以发情期和乏情期后备母猪的下丘脑、垂体、卵巢组织为研究对象，测定血清中促卵泡激素（FSH）、孕酮（P4）、雌二醇（E2）等生殖激素浓度，通过小RNA测序（sRNA-Seq）并利用生物信息学软件筛选出不同情期差异表达miRNA,通过R语言对差异表达miRNA靶基因进行GO功能及KEGG通路富集分析，并随机选取4个差异表达miRNAs进行实时荧光定量PCR验证。【结果】后备母猪血清中生殖激素浓度与母猪所处的生理周期相吻合；在发情期和乏情期母猪中共检测到742个已知的miRNAs和229个新的miRNAs。发情期和乏情期母猪下丘脑中有57个差异表达miRNAs,其中24个上调，33个下调；垂体中有71个差异表达miRNAs,其中44个上调，27个下调；卵巢中有140个差异表达miRNAs,其中63个上调，77个下调。KEGG通路富集分析发现，后备母猪下丘脑中差异表达miRNA靶基因主要参与癌症中的蛋白聚糖、NOD样受体信号通路、Toll样受体信号通路、细胞因子受体相互作用等；垂体中差异表达miRNA靶基因主要参与甘氨酸、丝氨酸、苏氨酸代谢过程，促性腺激素释放激素分泌，细胞黏附分子，新陈代谢信号通路等；卵巢中差异表达miRNA靶基因主要参与趋化因子信号通路、溶酶体、卵巢类固醇生成、胆固醇代谢、PPAR信号通路、ECM受体交互作用等。在与生殖相关的靶基因调控网络中筛选出可能由下丘脑-垂体-卵巢性腺轴介导调控后备母猪情期活动的关键miRNAs:miR-6240Z、ssc-miR-34a、ssc-miR-143-3P、ssc-miR-127、ssc-miR-21-5P、ssc-miR-381-3p。对后备母猪卵巢组织中4个差异表达miRNAs进行实时荧光定量PCR验证，其表达趋势与测序结果一致。【结论】本研究成功构建了发情期和乏情期后备母猪下丘脑-垂体-卵巢性腺轴miRNA表达谱，并对差异表达miRNA进行验证，筛选到与后备母猪情期活动显著相关的miRNA,为解析后备母猪发情机制提供了理论依据。
关键词： miRNA-mRNA 后备母猪 发情期 乏情期 下丘脑-垂体-卵巢性腺轴
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