科研产出
绿豆腐霉根腐病抗性鉴定技术体系构建及抗病资源筛选
《江苏农业学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：由群结腐霉(Pythium myriotylum)侵染引起的绿豆腐霉根腐病是近2年新报道的一种土传病害，该病原菌对绿豆具有强致病性。为了构建绿豆对群结腐霉的室内抗性评价技术，实现抗病资源的快速有效筛选，本研究使用灌根接种法、菌层接种法和下胚轴创伤接种法3种接种方法评价绿豆对群结腐霉的抗性并比较3种接种方法。结果表明，菌层接种法具有操作简便、试验周期短、结果稳定的优点。为筛选抗腐霉根腐病的绿豆种质资源，采用菌层接种法对收集到的394份绿豆种质资源进行了抗性鉴定。结果表明，98.48%的种质(388份)表现为中感及以上感病等级[病情指数(DI)>40.0],表现中抗的种质资源(20.0
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高粱功能着丝粒的鉴定及序列组成分析
《基因组学与应用生物学 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：为准确定义高粱(Sorghum bicolor)功能着丝粒并解释其序列构成，本研究制备了高粱着丝粒特异性组蛋白3变体(centromeric histone H3, CENH3)抗体，并开展了CENH3染色质免疫共沉淀测序(chromatin immunoprecipitation and sequencing, ChIP-seq),通过ChIP-seq数据的基因组回帖，明确了高粱品种‘BTx623’功能着丝粒的定位。结果显示‘BTx623’的着丝粒大小介于1.541～2.196 Mb之间，平均值为1.904 Mb。采用从头组装的分析方法开展着丝粒重复序列的鉴定，结果显示‘BTx623’着丝粒含有串联重复和Ty3＿gypsy反转录转座子两类重复序列，且以串联重复序列为主。其中，CL1和CL2两个串联重复序列最为富集，基因组占比达到3.13%和2.36%,远高于其他重复序列。细胞学分析结果显示，上述两种串联重复序列在基因组中的跨度可达1.6 Mb;值得注意的是，这些着丝粒重复序列并非仅分布在功能着丝粒区，这表明仅采用序列同源比对预测着丝粒的方法往往难以准确界定功能着丝粒。针对功能着丝粒的不同类型核小体区分析发现，除2号与6号染色体外，所有着丝粒中含有CENH3组蛋白的核小体的比例均低于含有H3组蛋白的核小体，CENH3核小体区与H3核小体区的长度比值在0.37～0.52之间，说明高粱着丝粒中仍然以H3核小体区为主。本研究对高粱‘BTx623’功能着丝粒的定位及序列组成的分析，将为高粱基因组及功能基因组研究提供借鉴。
关键词： 高粱 功能着丝粒 着丝粒重复序列 CENH3 染色质免疫共沉淀
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生态沟渠对农田退水污染物的净化效能及其配置规模
《农业环境科学学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：生态沟渠是我国南方水网区农业面源污染防控技术体系的重要环节，其与农田面积相对应的配置规模研究尚无定论。选择3条规格相同的试验沟渠进行生态化改造，增设湿生植物、生物填料箱和生态滤坝，构建生态沟渠。设置不同强化净化措施的沟渠处理，分别为：湿生植物+1座生物填料箱+1座生态滤坝处理（D1）、湿生植物+2座生物填料箱+2座生态滤坝处理（D2）、湿生植物+3座生物填料箱+3座生态滤坝处理（D3），并控制进水流量的变化，对比不同处理生态沟渠对农田退水污染物的净化效能，分析污染通量在时空尺度上的变化情况，探讨对应于单位农田面积的生态沟渠配置规模。结果表明：强化处理生态沟渠对TN、NH4+-N、TP和COD的削减率分别为33.9%～49.1%、37.8%～42.9%、29.3%～42.0%和60.0%～78.1%，其中，D2和D3对TN和TP的削减率较高。D2和D3出水TN和COD的污染通量显著低于D1（P<0.05），而3条沟渠出水NH4+-N和TP的污染通量之间无显著差异。流水试验条件下，出水TN和TP降低至2.0 mg·L-1和0.2 mg·L-1,D3所需要的沟渠长度分别为85.4 m和57.3 m，为3条强化措施处理沟渠中最短；对应于667 m2农田，单日降雨量为60 mm,TN浓度降低4.64 mg·L-1，按照D3沟渠的设施配置，1 m3的生态沟渠可处理19 m2的农田退水。在后续研究中，可因地制宜应用湿生植物+3座生物填料箱+3座生态滤坝（D3）的强化净化措施，并有效衔接生态沟渠与汇水塘浜，考量两者的综合净化效能，对“田-沟-塘-浜”的配置规模进行总体测算。
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水热炭基纳米硒对猪粪中温和中高温产甲烷及砷去除的影响
《农业工程学报 》 2025 EI 北大核心 CSCD
摘要：在消化过程中投加负载微量元素硒（Se）的纳米材料或生物炭基材料，是解决畜禽养殖废弃物厌氧消化效率低以及有害重金属元素富集的有效途径。该研究通过水热炭化法制得水热炭基纳米硒（SeHC），并对其物理化学特性进行了具体表征分析。基于此，以含砷（以As计，4.43 mg/kg）猪粪废水为研究对象，开展批次厌氧消化试验，探究中温（37℃）和中高温（44℃）两种工艺条件下SeHC对猪粪厌氧消化产甲烷性能及发酵物中砷去除的影响。结果表明：SeHC相对未负载纳米硒的水热炭HC比表面积显著（P<0.05）增加15.1%，表面官能团（N-H、C=O、C-O和C-X）种类更为丰富；通过厌氧发酵产气性能监测及Gompertz模型拟合，发现中高温耦合外源SeHC处理组强化厌氧产甲烷效果最佳，SeHC处理组的P’（甲烷生产潜力）和Rm（最大产甲烷速率）分别较CK组显著提升72.20%和75.54%，提升率远高于中温条件下；添加SeHC对厌氧消化体系中的砷含量削减效果也最佳，中温下SeHC处理组的砷去除率为5.3%，是CK组的1.86倍，中高温下SeHC处理组的砷去除率为10.7%，是同等温度条件下CK组的3.2倍。综上所述，水热炭基纳米硒SeHC耦合中高温厌氧消化工艺，在同步提高厌氧消化性能和有害物质砷去除方面更具优势，研究结果将为今后水热炭基纳米硒材料功能开发及其在环境和能源领域的应用提供理论参考。
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绣球WRKY基因家族全基因组鉴定及其响应叶斑病的表达分析
《华北农学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：为了解析绣球WRKY转录因子家族的成员特征及其在绣球叶斑病应答中的作用，利用生物信息学方法，对绣球无尽夏基因组中的WRKY家族成员进行全基因组鉴定，并系统分析了蛋白质理化特征、基因结构、系统进化、共线性和家族成员在多主棒孢菌侵染下的表达模式。结果表明：绣球全基因组中共鉴定到84个非冗余的HmWRKY成员，均属于亲水性蛋白，在绣球18条染色体上呈现不均匀分布，编码氨基酸112～1 046个；所有成员可分为3个亚组，即GroupⅠ～GroupⅢ,均含有WRKYGQK和C2H2组成的DNA结合域；HmWRKY成员的序列长度变化较大，从512 bp到40 338 bp,并且检测到8个存在共线性的基因对，Ka/Ks的比值均小于1,说明HmWRKY家族在进化中趋于纯化选择；同时，18个HmWRKY成员在绣球叶斑病菌侵染后表现出显著差异表达的特性，其中9个上调表达、9个下调表达。以上结果表明，HmWRKY基因在绣球响应叶斑病中可能具有重要作用。
关键词： 绣球 WRKY基因家族 转录因子 叶斑病 多主棒孢菌
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毒死蜱降解菌Shingopyxis granuli CP-2土著细菌帮手的筛选
《土壤学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：毒死蜱残留是食品安全中的一个重要问题，应用微生物降解是消除其残留的有效方法。但其微生物降解受降解菌与目的环境中土著微生物互作关系的影响，目前缺少对该微生态过程的研究。以毒死蜱降解菌Shingopyxis granuli CP-2为材料，从毒死蜱降解菌与土著微生物互作的角度，首先从土壤中分离出一批细菌，并对其进行16S rRNA基因全长测序鉴定；然后从中筛选对CP-2生长有促进作用的土著细菌帮手，并结合以上测序数据分析帮手的相关生物信息学结果；最后初步研究CP-2的土著细菌帮手对其降解毒死蜱的影响。结果表明，分离到的109株土著细菌隶属于变形菌门、厚壁菌门、拟杆菌门和放线菌门；其中45株细菌显著促进CP-2的生长，属于CP-2的土著细菌帮手；该帮手库中45株细菌主要隶属于3个门、4个纲、7个目、13个科和20个属；从中选择一株对CP-2生长促进作用较强的B72菌株，检测发现，该菌及其无菌发酵液显著促进CP-2对毒死蜱的降解。综上，该研究建立由45株土著细菌构成的毒死蜱降解菌CP-2的帮手库，为后续土壤中毒死蜱或者其他污染物的微生物降解相关研究及应用提供丰富的菌种资源，且毒死蜱降解菌CP-2的土著细菌帮手显著促进其降解毒死蜱的能力，为今后毒死蜱降解菌和土著细菌帮手的共接种修复污染提供理论指导和技术支撑。
关键词： 细菌互作 微生物修复 土著细菌帮手 降解菌 毒死蜱
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土壤调理剂对酸性土壤的改良及夏玉米增产效果
《中国土壤与肥料 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：为探究不同调理剂对江苏丘陵地区酸性土壤的改良效果及其对夏玉米产量和养分吸收的影响，采用盆栽试验，将腐熟堆肥、秸秆灰渣、风化煤分别以8∶1∶1(T1)、9∶0.5∶0.5(T2)、7∶2∶1(T3)、10∶0∶0(T4)的干质量比例配置成4种不同土壤调理剂，以不添加调理剂的全无机肥处理为对照（CK），研究在等氮条件下，调理剂与无机肥配施对酸性土壤性质、玉米产量及养分吸收量的影响。结果表明，施用土壤调理剂配施无机肥的所有处理显著提高了土壤pH值和交换性盐基离子总量，同时也显著降低了土壤中交换性铝的含量。T4处理pH值提高了0.33，土壤交换性氢和交换性铝含量分别比CK降低了48.73%、29.17%，交换性盐基离子总量提升了20.00%。所有调理剂处理的土壤有机质、有效磷均有所提升，其中以T3效果最好，与CK相比有机质和有效磷含量分别高出23.78%和42.71%。所有调理剂处理均提高了玉米根、茎叶和籽粒磷吸收量，并促进氮素从根系向地上部的转移。所有调理剂处理玉米籽粒产量均显著高于CK，平均增产率为23.2%。熵值法对土壤改良效果综合分析结果表明，本试验条件下以堆肥∶风化煤∶秸秆灰渣以7∶2∶1的比例混合或全部以堆肥为原料的调理剂对酸性土壤的改良以及玉米增产效果最好，可作为江苏丘陵地区酸性土壤改良的调理剂。
关键词： 土壤调理剂 玉米 养分 有机质 土壤交换性盐基离子
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外源赤霉素(GA3)对不同桃品种(系)果实品质的影响
《果树学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：【目的】探究外施不同浓度赤霉素（GA3）对不同桃品种（系）果实生长发育及品质的影响，筛选适宜浓度。【方法】以DB2-9、霞晖8号和霞脆桃为试材，分别自盛花后48、50和46 d起，每隔10 d喷施50（T2）、100（T3）和150（T4）mg·L-1的GA3，以喷施等量清水为对照（T1）。在硬核期、膨大期和成熟期比较果实的内外品质及糖酸组分含量。【结果】外施50、100 mg·L-1GA3显著提高3个品种（系）成熟期果实的单果质量。外施100、150 mg·L-1GA3显著降低霞脆成熟期果实的果形指数，对DB2-9和霞晖8号成熟期果实的果形指数无显著影响。外施150 mg·L-1GA3显著提高DB2-9成熟期果实的a*值和a*/b*值，外施100、150 mg·L-1GA3对霞脆成熟期果实着色的抑制效应较霞晖8号显著。外施100、150 mg·L-1GA3显著提高霞晖8号成熟期果实的去皮硬度和霞脆成熟期果实的带皮硬度，对DB2-9成熟期果实的硬度无显著影响。对于果实口感而言，外施50～150 mg·L-1GA3能提高DB2-9成熟期果实的可溶性固形物、总糖含量和糖酸比，外施50、150 mg·L-1GA3能提高霞晖8号和霞脆成熟期果实的可溶性固形物、总糖和总有机酸含量。【结论】不同桃品种（系）对GA3的反应不同，提高DB2-9、霞晖8号和霞脆成熟期果实品质的外施GA3适宜质量浓度分别为100、50和50 mg·L-1。
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基于CNN和Transformer的绿豆干旱胁迫识别模型
《江苏农业学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：为了解决传统绿豆干旱胁迫识别方法存在识别率低、时效性差的问题，本研究建立了基于卷积神经网络(CNN)和转换器(Transformer)的绿豆干旱胁迫识别模型Mungbean-droughtNet。该模型采用双分支结构，利用全局特征提取模块(GFEM)分支和局部特征提取模块(LFEM)分支分别从输入图像提取局部特征和全局特征。最后利用多层感知器(MLP)模块将局部特征和全局特征进行融合，实现分类。在实际数据分析中，共采集14 536张干旱胁迫下的绿豆叶绿素荧光图像，分为HR、R、MR、S、HS和对照6类。利用Mungbean-droughtNet模型对叶绿素荧光图像数据集进行分析，结果表明，Mungbean-droughtNet模型对测试集中叶绿素荧光图像的平均识别准确率为95.57%,平均精度为98.18%,平均召回率为98.40%,平均F1分数为98.28%。和目前先进模型EfficientNetV2和Swin Transformer相比，Mungbean-droughtNet模型准确率分别提高了3.56个百分点和2.62个百分点，表现出更强的鲁棒性和更好的识别效果。本研究结果为绿豆干旱胁迫研究和耐旱基因挖掘提供了基础。
关键词： 绿豆 干旱胁迫 卷积神经网络 转换器 图像识别 叶绿素荧光图像
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长链非编码RNA(lncRNA)在甘蓝型油菜分枝角度调控中的功能分析与预测
《作物学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：分枝角度是影响油菜种植密度和机收效率的关键株型性状,适度紧凑的株型结构有利于提高油菜种植密度、降低机收损失。本研究以2个分枝角度差异大的株系为材料,对抽苔期幼嫩分枝进行链特异性RNA-seq。分析表明, 6305个基因在2个株系间差异表达,包括FUL、SGR5、SGR6、SGR9、AXR1、ARG1、PIN1和PIN5等分枝角度相关途径基因在油菜中的同源拷贝, GO富集通路包括色氨酸、生长素和磷脂酰肌醇等重力反应相关物质的合成、代谢通路。基于转录组数据,鉴定了4467个在分枝中活跃表达的lncRNA,包括3460个lincRNA、778个lncNAT和229个ilncRNA。50.3%的lncRNA包含转座子序列,其中Gypsy和Copia家族LTR逆转座子是2种主要插入类型。分析发现, 1713个lncRNA在2个株系间差异表达,比较与50个分枝角度关联位点的位置关系, 37个差异lncRNA落在26个关联位点的置信区间内。利用本研究和已公开的共计103份分枝转录组数据进行表达相关性分析,共鉴定了17,782个lncRNA-基因间靶向关系,包括1003个lncRNA和4592个基因,靶向基因包括LAZY1、SGR5、FUL1、WRKY40等分枝角度已知基因在油菜中的同源拷贝。本研究结果有助于解析lncRNA在油菜分枝角度调控中的作用,为今后分子调控机制的研究奠定了基础。
关键词： 甘蓝型油菜 株型 分枝角度 长链非编码RNA 转录组
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