科研产出
巴氏葡萄球菌遗传操作系统的建立与优化
《生物工程学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：菌株对1,4-丁二胺耐受性低是1,4-丁二胺高产的技术瓶颈之一，提高菌株对1,4-丁二胺的耐受性是构建高产1,4-丁二胺工程菌株需要解决的主要问题。巴氏葡萄球菌326180菌株具有优异的高浓度1,4-丁二胺耐受性，不仅可以作为研究1,4-丁二胺耐受机制的理想模型，还可以为构建1,4-丁二胺高产工程菌株提供新的宿主选择。无论是耐受机制研究还是底盘菌株改造，都需要在分子水平上对巴氏葡萄球菌进行基因编辑。为了建立一套巴氏葡萄球菌遗传操作系统，为后续耐受机制研究和底盘菌株改造奠定基础，本研究系统优化了电转化条件，涵盖了菌株生长期、电场强度、电击缓冲液和复苏培养基等关键参数，成功建立了巴氏葡萄球菌电转化方法。同时，通过替换抗性表达盒，构建了基因编辑质粒pCpfOA；优化了基因编辑的筛选标记，建立了基于CRISPR/Cpf1的巴氏葡萄球菌基因编辑技术，编辑效率达到90%以上。本研究建立的巴氏葡萄球菌遗传操作系统为该菌的耐受机制研究以及底盘菌株的遗传改造提供了重要技术支撑。
关键词： 1,4-丁二胺 巴氏葡萄球菌 电转化 基因编辑 基因工程 耐受性
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家蚕肠道单宁和植酸降解菌筛选及对桑叶青贮效果的影响
《蚕业科学 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：家蚕幼虫肠道含有丰富的微生物,其中可能存在能降解桑叶单宁、植酸等抗营养因子的菌种.利用富集培养技术,筛选、分离和鉴定家蚕 5 龄幼虫肠道中单宁酶和植酸酶产生菌株,并研究其与乳酸菌和纤维素酶协同青贮桑叶的效果.结果显示,从家蚕5 龄幼虫肠道共获得8 株单宁降解菌(细菌和霉菌)、22 株植酸降解菌(细菌、酵母菌和霉菌),以及2 株单宁和植酸双降解霉菌菌株,其中尤以霉菌M3 降解单宁和植酸的能力最强.M3 菌株最适液态发酵温度为 30℃,最适发酵pH为 5.显微镜观察显示,该菌株菌丝顶部呈蘑菇状,内含孢子,孢子为黑色.ITS序列比对显示M3 菌株与黑曲霉(Aspergillus niger)的同源序列(GenBank登录号:JF838357.1)相似度达 99%,初步认定其为黑曲霉.M3 与乳酸菌和纤维素酶协同青贮桑叶 15 d,桑叶pH值降低至 3.63~3.77,氨氮浓度降低了 0.64~1.09 百分点,乳酸和乙酸含量分别提高了 0.21~0.50 百分点和 0.33~0.52 百分点;M3 与纤维素酶联合青贮组CM和LCM的桑叶干物质、酸性洗涤纤维和中性洗涤纤维含量分别降低 1.92~2.10百分点、2.68~2.99 百分点和 7.55~9.38 百分点;处理组桑叶单宁和植酸含量显著降低(P<0.05),且M3 与乳酸菌联合青贮组LM和LCM的降解率大于与纤维素酶联合青贮组CM的降解率.综上所述,从 5 龄家蚕幼虫肠道分离到的M3 菌株能够同时降解单宁和植酸,其与乳酸菌和纤维素酶协同,能够显著提高桑叶的青贮品质,降低青贮桑叶的酸性和中性洗涤纤维以及单宁和植酸含量.
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植物全基因组测序与辅助组装技术综述
《分子植物育种 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：全基因组测序技术作为揭示植物遗传密码的强大工具得到了飞速发展.第一代、第二代、第三代测序技术均有各自的应用领域,目前利用第三代十二代测序技术是植物全基因组测序的主流策略.科技的进步促进了基因组辅助组装技术的迅猛发展,Hi-C技术、BioNano光学图谱、10x Genomics等基因组辅助组装技术的应用,显著提升了基因组组装的质量,可实现基因组染色体级别的组装.文中综述了植物基因组测序与辅助组装技术的发展及应用,并进行了展望,以期为开展新的植物基因组测序项目提供参考.
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功能微生物对花生根际土壤生物学肥力和养分利用的影响
《中国油料作物学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：为消减花生连作土壤障碍，服务花生优质高产，研究功能微生物对花生根际土壤生物学肥力和养分利用的影响。采用大田随机区组设计试验，研究了哈茨木霉菌、淡紫拟青霉菌、米曲霉3种真菌和枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌2种细菌对根际土壤微生物、酶活性、微生物碳、微生物氮、微生物磷和花生仁中养分、花生农艺性状及荚果产量的影响，旨在为砂姜黑土区夏花生科学施用微生物菌剂及发挥土壤生物肥力提供科学依据。结果表明，施用功能微生物增加了花生根际土壤中真菌、细菌的数量，降低放线菌数量；提高花生根际土壤中微生物量碳、微生物量氮、微生物量磷的含量；增加花生根际土壤中过氧化氢酶、磷酸酶、脲酶、蛋白酶、蔗糖酶的活性；提高花生仁中氮、磷、钾、锌的含量；增加花生主茎高、侧枝长、侧枝数、饱果数，降低秕果数；施用功能微生物的花生荚果产量增加252.5～480.4 kg/hm2，增产率为5.1%～9.6%，其中，施用真菌微生物的荚果产量比细菌微生物肥料平均增加153.9kg/hm2，增产率为3.0%。本试验条件下，在氮（N）、磷（P2O5）、钾（K2O）施用量为120 kg/hm2、90 kg/hm2、120 kg/hm2的基础上，施用功能微生物75 kg/hm2，花生荚果产量平均增加349.6 kg/hm2，增产率为7.0%，其中，施用哈茨木霉菌75kg/hm2的花生荚果产量最高，为5464.2 kg/hm2，可在夏花生主产区推广应用。
关键词： 花生 功能微生物 根际土壤生物学肥力 养分利用 产量
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花后喷施氨基酸螯合锌对小麦籽粒淀粉和蛋白质合成积累的影响
《河南农业科学 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：以清水为对照（CK），设置花后喷施0.2%、0.4%的硫酸锌、天冬氨酸锌和甘氨酸锌处理，研究花后喷施氨基酸螯合锌对不同时期小麦籽粒可溶性糖含量、淀粉含量、淀粉合成相关酶活性、氨基酸含量、氮代谢相关酶活性和蛋白质含量的影响，以确定最优的锌肥，为小麦高产提质提供理论依据和技术参考。结果表明，与CK相比，喷施甘氨酸锌、天冬氨酸锌显著增加了龙亭和郸城两试验点喷施后10 d小麦籽粒可溶性淀粉合成酶活性，增幅分别为16.26%～27.45%和24.51%～39.13%；在郸城试验点，喷施硫酸锌、甘氨酸锌、天冬氨酸锌均显著增加喷施后10 d小麦籽粒结合态淀粉合成酶活性，增幅为9.93%～17.65%，而在龙亭试验点，仅喷施0.2%天冬氨酸锌使籽粒结合态淀粉合成酶活性显著提高12.15%；喷施甘氨酸锌、天冬氨酸锌显著增加龙亭和郸城两试验点喷施后10 d小麦籽粒淀粉含量，增幅分别为14.49%～20.82%和13.26%～20.68%，喷施硫酸锌处理与CK无显著差异，所有喷锌处理对喷施后20 d和成熟期籽粒淀粉含量均无显著影响。与CK相比，喷施甘氨酸锌显著增加两试验点喷施后10 d小麦籽粒谷氨酰胺合成酶活性，增幅分别为16.67%和10.42%～14.58%，显著增加郸城试验点喷施后10、20 d籽粒谷氨酸合成酶活性，增幅分别为12.18%～15.53%、11.84%～12.76%；喷施0.2%天冬氨酸锌显著增加龙亭试验点喷施后20 d籽粒谷氨酰胺合成酶和谷氨酸合成酶活性，增幅分别为23.21%和10.83%；喷施0.2%天冬氨酸锌或0.2%甘氨酸锌处理均显著增加两试验点成熟期籽粒蛋白质含量，喷施0.4%甘氨酸锌处理仅显著增加郸城试验点成熟期籽粒蛋白质含量，两试验点均以0.2%天冬氨酸锌处理增幅最大，分别为7.90%和7.25%。综上，花后喷施0.2%天冬氨酸锌、甘氨酸锌可显著促进小麦籽粒蛋白质合成积累，提高成熟期籽粒蛋白质含量，其中以0.2%天冬氨酸锌效果最优。
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黄淮海夏玉米区试品种对南方锈病的抗性分析及抗病基因检测
《玉米科学 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：利用自然诱发结合人工接种的鉴定方法，对2020、2021和2023年2 468份玉米品种进行南方锈病田间抗性鉴定，对2023年表现中抗以上的439个参试品种进行RppC和RppK抗性基因检测。结果表明，高抗和抗病品种的比例从0.59%、6.46%(2020年)提高至2.99%、7.2%(2021年)和3.33%、13.13%(2023年)；感病品种占比较高，3年占比分别为53.74%、38.99%和29.5%。439个参试品种中的221份携带RppC抗性基因，占50.34%;209份携带RppK抗性基因，占47.61%；有75份同时携带RppC和RppK基因，占17.08%；有84份未检测到RppC和RppK抗性基因，推测可能携带其他抗性基因。综上，黄淮海夏玉米区新选育的玉米品种对南方锈病的抗性水平在逐步提高，抗性品种中以携带RppC抗性基因为主，育种上应加强RppK抗性基因的转移利用。
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56份药用蒲公英种质资源农艺性状综合评价
《种子 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：为鉴定评价蒲公英种质资源主要农艺性状，以不同产地的56份蒲公英种质资源为材料，利用遗传多样性分析、相关性分析、主成分分析、聚类分析等方法对蒲公英种质进行综合评价。结果表明，蒲公英遗传多样性指数在0.95～1.89之间，其中遗传多样性指数变异最大的是根长，为1.89,遗传多样性指数最小的是根重，为0.95。地上部叶片与花葶之间、地上部叶片、花葶长度与地下根部均呈显著、极显著正相关或负相关。主成分分析提取了6个主成分，累积贡献率为78.39%。聚类分析将供试材料划分为两大类群，综合评价分析第Ⅱ类中的综合性状最优。根据综合评价得分值(D值),筛选出7个优异的蒲公英种质资源。
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不同土壤环境条件对氯酯磺草胺降解的影响
《农药 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：[目的]氯酯磺草胺主要用于大豆田防除阔叶类杂草和莎草科杂草，随着氯酯磺草胺的广泛使用，其在我国北方土壤的残留问题日益严重。为减少氯酯磺草胺土壤残留危害的影响，考察了不同土壤温度、含水量、pH、有机肥含量和微生物等环境条件对氯酯磺草胺在土壤中降解的影响。[方法]使用超高效液相色谱-串联质谱法(UPLC-MS/MS)测定提取净化后的土壤样品，研究提取液中残留量的变化。[结果]氯酯磺草胺在土壤中的降解速率随温度、土壤pH的增加而增加；含水量和有机肥含量对氯酯磺草胺降解的影响均呈非线性关系，25%土壤含水量、2%有机肥含量时降解速率最快；土壤灭菌条件下的降解半衰期是未灭菌时的3倍，表明微生物是降解氯酯磺草胺的主要因素。[结论]氯酯磺草胺在土壤中具有较长残留期，微生物、温度、pH是影响其在土壤中降解的关键变量。
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炭基肥对麦-玉轮作农田土壤酶活性和真菌群落及作物产量的影响
《环境科学 》 2025 EI 北大核心 CSCD
摘要：研究生物炭基肥在华北冬小麦夏玉米轮作农田施用土壤养分、酶、真菌群落及作物产量变化，为炭基肥的田间应用提供评价依据.在河南北部冬小麦夏玉米轮作种植区，通过田间定位试验设置不施肥（CK）、高量施氮（N1）、优化施氮（N2）和生物炭基肥（TF）这4个处理，采用高通量测序技术，研究炭基肥长期施用土壤真菌群落组成的变化及其与土壤理化性质、酶活性和作物产量的关系.结果表明，生物炭基肥连续施用比优化施氮显著提高土壤有机碳含量10.9%，提高土壤全氮含量8%.炭基肥施用比优化施氮分别提高土壤脲酶、蔗糖酶和β-葡萄糖苷酶活性31.5%、13.9%和12.6%. TF处理较N1和N2处理提高了子囊菌门相对丰度6.78%和0.6%，降低担子菌门相对丰度30.0%和8.88%. TF处理较N2处理提高了被孢霉门和壶菌门相对丰度16.3%和7.0%.在属水平上，施用炭基肥比优化施氮降低了瓶毛壳属相对丰度，提高了小孢拟棘壳孢属相对丰度. N2处理和TF处理镰刀菌属相对丰度分别比N1处理降低35.7%和14.5%.子囊菌门与土壤蔗糖酶存在显著正相关；被孢霉门与土壤脲酶和β-葡萄糖苷酶存在显著正相关.冗余分析表明，土壤有机碳、全氮和硝态氮是影响土壤真菌群落的主要环境因子.随机森林结果表明，土壤真菌Simpson指数和土壤脲酶活性对作物产量的重要性高.综上所述，炭基肥施用提高了华北冬小麦和夏玉米轮作农田土壤有机碳和全氮含量，提高了土壤酶活性和多数优势真菌门类相对丰度，对作物产量的提高有积极作用.
关键词： 生物炭基肥 冬小麦夏玉米轮作 土壤养分 土壤酶 真菌群落
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黄光照射下小贯小绿叶蝉的取食刺吸电位分析
《河南农业科学 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：小贯小绿叶蝉（Empoasca onukii Matsuda）的发生严重威胁茶叶的产量和品质。为减少化学农药带来的残留，探索茶园叶蝉防治新方法，采用刺探电位图谱（Electrical penetration graph,EPG）技术，监测5个黄光光照强度（80、120、160、200、240 lx）和自然光（150～200 lx，对照）下不同光照时间（2、4、6 h）后小贯小绿叶蝉取食行为的变化。结果表明，小贯小绿叶蝉的取食波形主要有NP、A、S、C、E、F、R波共7种波形。黄光不同光照强度及照射时间处理下，NP波持续时间比最高，其次为E波。随着黄光光照强度的增加和照射时间的延长，NP、E、A、R波的发生次数逐渐增加。照射4 h和6 h处理下，NP、F、R波的发生持续时间比均显著高于对照。光照强度不变时，随着光照时间的延长，NP波的持续时间延长，E波持续时间缩短。可见，黄光灯在茶园的应用可扰乱小贯小绿叶蝉正常的取食行为，有效减少其在茶园的危害。
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