科研产出
北京典型绿化乔木对PM2.5无机成分NH+4和NO-3的吸收和分配机制
《生态学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：植物能有效吸收大气中PM2.5改善空气质量，探明其吸收和分配PM2.5机理对提高植物生态功能和改善生态环境意义重大。利用一次性熏气法结合15N示踪法探究北京典型绿化乔木油松（Pinus tabuliformis）、白皮松（Pinus bungeana）、旱柳（Salix matsudana）、银杏（Ginkgo biloba）、国槐（Styphnolobium japonicum）和栾树（Koelreuteria paniculata）对PM2.5水溶性无机成分NH+4和NO-3吸收与分配特征。结果表明：（1）植物能有效吸收PM2.5中NH+4（0.03—0.80μg/g）和NO-3（0.02—1.10μg/g）。对NH+4吸收能力表现为旱柳和油松最强，其次是银杏和栾树，白皮松和国槐最弱；对NO-3吸收能力表现为旱柳和油松最强，其次是白皮松和国槐，栾树和银杏最弱。（2）植物地上器官15N吸收能力和分配率大于地下器官。叶片对两种离子的吸收能力（NH+4:0.08—1.63μg/g, NO-3:0.01—1.18μg/g）和分配率（NH+4:18.95%—76.10%,NO-3:6.86%—91.64%）最高。（3）不同浓度、树种及二者交互作用显著影响各器官15N吸收能力和分配率（P<0.01）,其中地上器官吸收能力随浓度升高而增加。（4）具有较小根冠比、粗根生物量比和较大枝生物量比特征的植物更利于吸收NH+4;具有较小根冠比、粗细根生物量比和较大干生物量比特征的植物更利于吸收NO-3。研究结果进一步揭示植物吸收PM2.5机制及其与自身因素（植物性状）和自然因素(PM2.5浓度)的关系，对不同污染程度地区如何有效利用植物净化PM2.5污染提供科学依据。
关键词： 典型绿化乔木 一次性熏气法 15N示踪 PM2.5无机成分 吸收与分配
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除草剂对苦参和射干田苗期杂草的防除效果及其安全性
《农药 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：[目的]探索化学除草剂对2种中药材苦参和射干苗期杂草的防除效果及其对该2种作物的安全性。[方法]通过田间小区试验，研究40%砜吡草唑SC土壤喷雾+30%苯唑草酮SC播种后21 d茎叶喷雾，按照低（120+22.5）、中（180+27）、高（240+45） g a.i./hm23个剂量组合搭配，48%仲丁灵EC按照1440 g a.i./hm2苗前一次性土壤喷雾的方法，施药后持续调查4种不同处理对田间杂草的株防效，以及对苦参和射干2种作物出苗和株高的影响。[结果]40%砜吡草唑SC+30%苯唑草酮SC的中（180+27）、低（120+22.5） g a.i./hm2剂量处理组合在苗后茎叶处理后7～42 d，对田间杂草的株防效可维持在80%以上，且该剂量组合处理对苦参和射干的出苗和株高并无明显不利影响。[结论]选用苗前土壤处理除草剂40%砜吡草唑SC按照120～180 g a.i./hm2，配合播种后21 d按照22.5～27 g a.i./hm2施用苗后除草剂30%苯唑草酮SC，对苦参和射干2种作物田杂草的防除效果和安全性良好。
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美国NSF生物科学领域探索性项目研究布局及对我国科研资助的启示
《中国生物工程杂志 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：国家前瞻探索性项目布局对于科技战略导向和重大科技创新突破具有重要意义。基于美国国家科学基金会(National Science Foundation, NSF)资助的早期概念探索性项目(early-concept grants for exploratory research, EAGER),从多维度对生物科学领域的研究布局和探索性研究方向进行分析，旨在为我国科研项目布局和科研方向提供借鉴。结果显示，NSF在2014-2023年期间共资助了507项生物科学领域早期概念探索性项目，并且呈现逐年减少趋势，受资助项目的主要特点为：资助时长多为2～3年，占总资助项目的42.2%,其中将近3/4的项目获得了延续资助；累计资助总额约1.2亿美元，平均每项投入约23.5万美元；资助学科来自生物基础设施、环境生物学、新兴前沿、整合与系统生物学以及分子和细胞生物学，其中环境生物学资助数量最多，占比33.9%,整合与系统生物学资助金额最高，约4 424.8万美元；资助方向包括交叉生物学行为、种群与群落生态学、植物基因组研究、遗传机制以及系统和合成生物学，其中以植物基因组研究资助密度最高，资助方向重点集中在种群与群落生态学、遗传机制和分子生物物理学；2021-2023年新增项目方向包括全球风险投资基金、创新-生物信息学、生命系统物理学，其中神经科学教育、量子生物学、遗传模型的资助金额超过30万美元。从早期概念探索性项目的管理机制、资助领域和研究布局、学科交叉合作方式等方面，提出我国在科研资助方面可借鉴的经验。
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Ⅱ类CRISPR/Cas系统及其在细菌合成生物学中的应用
《畜牧兽医学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：CRISPR/Cas系统是一种广泛存在于细菌和古细菌中的适应性免疫系统，通过RNA介导的核酸内切酶靶向识别并切割特定的核酸片段，以抵御外来核酸入侵。根据效应蛋白复合物的组成不同，CRISPR/Cas系统可分为两大类：Ⅰ类CRISPR/Cas系统利用多个Cas蛋白组成的效应复合物与crRNA共同作用来发挥靶链切割功能，而Ⅱ类CRISPR/Cas系统则由单个多结构域蛋白组成效应子模块。其中，单一组分效应蛋白介导的Ⅱ类CRISPR基因编辑技术相对简便，近年来已被广泛应用于细菌基因表达调控、遗传修饰、代谢途径优化以及病原微生物检测等合成生物学相关领域。根据Cas效应蛋白核酸酶结构域的差异，Ⅱ类系统又可进一步分为Ⅱ型、V型和VI型三个亚型，不同亚型的系统在细菌合成生物学中的应用也存在差异。本文综述了Ⅱ类CRISPR-Cas系统的免疫学机制、分类与特点，及其在工业细菌中的应用现状与最新进展，旨在为未来细菌合成生物学研究中选择、优化和探索更多的CRISPR/Cas系统提供参考。
关键词： CRISPR/Cas系统 细菌 基因编辑 合成生物学 效应蛋白
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葡萄VvWRKY53的分子特性与表达模式分析
《中国农业大学学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：为探究VvWRKY53生物学功能，以葡萄品种‘无核白’为材料，利用逆转录PCR技术（Reverse transcription-PCR, RT-PCR）成功克隆获得一条CDS长为453 bp的葡萄WRKY53基因。利用生物信息学手段对该基因及其编码蛋白的序列特征进行分析，利用烟草瞬时表达方法对候选蛋白进行亚细胞定位分析，通过实时荧光定量PCR(Quantitative real-time PCR, qRT-PCR)技术检测该转录因子在喷施水杨酸（SA）、脱落酸（ABA）、茉莉酸甲酯（MeJA）、1-氨基环丙烷-1-羧酸（ACC）4种激素，几丁质（chitin）和鞭毛蛋白（flg22）2种激发子以及可可毛色二孢菌接种后的表达模式，利用酵母系统确定其转录活性。结果表明：VvWRKY53编码蛋白质分子质量为18.1 ku，理论等电点（pI）为9.67。亚细胞定位结果显示VvWRKY53蛋白定位于烟草细胞核。系统进化树结果表明该转录因子与拟南芥AtWRKY45、AtWRKY75蛋白亲缘关系较近。qRT-PCR结果表明SA、MeJA和ACC喷施‘无核白’葡萄叶片后，VvWRKY53基因的相对表达水平均发生变化；ABA喷施后，该基因相对表达量逐渐上升；chitin和flg22处理均能快速诱导该基因的相对表达。可可毛色二孢菌接种‘夏黑’半木质化枝条后，VvWRKY53基因的相对表达持续上调；在酵母中证实VvWRKY53具有转录激活活性。综上，葡萄转录因子VvWRKY53在可可毛色二孢菌侵染的过程中发挥作用。
关键词： 葡萄 可可毛色二孢 WRKY转录因子 生物信息学分析 基因表达
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基于核心专利识别视角的作物生物育种核心技术研究
《中国农业科技导报(中英文) 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：生物育种是种业创新的核心，是种源核心技术攻关的重要手段。明晰作物生物育种核心技术，对我国战略性部署育种技术研发、破解种源“卡脖子”、实现种业现代化以及建设种业强国具有指导意义。基于Derwent Innovation专利数据库，围绕核心技术特征构建核心特征测度指数，结合专家智慧识别作物生物育种领域核心专利，通过计量分析和文本挖掘，从研发机构、布局区域和技术分布视角分析领域核心专利布局概况，洞察作物生物育种核心技术研发热点和重点演变趋势，经专家研判识别出五大作物生物育种核心技术主题，并结合我国作物生物育种核心技术发展现状，基于转基因技术和基因组编辑技术对我国未来生物育种研发与产业化进行了展望。
关键词： 生物育种 核心专利 熵值法 核心特征测度指数 核心技术 文本挖掘
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控释掺混肥对小麦–玉米轮作体系产量、氮肥利用效率及氨挥发的影响
《植物营养与肥料学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：[目的]针对华北平原冬小麦-夏玉米轮作体系氮肥施用量大、氮肥利用率低、氮素损失严重等问题,探讨不同配比的控释掺混肥减氮和一次性施肥对周年作物产量、氨挥发损失和施肥经济效益的影响,确立麦玉轮作体系轻简高效和环境友好的施肥技术.[方法]于2022-2023年,在山东省德州市现代农业科技园区开展田间试验.冬小麦和夏玉米均设不施氮对照(CK)、农户习惯施氮(FFP)、优化施氮(OPT)、CRBF1(包膜尿素与普通尿素在冬小麦和夏玉米上的掺混比例分别为5∶5和3∶7)和CRBF2(包膜尿素与普通尿素在冬小麦和夏玉米上的掺混比例分别为7∶3和5∶5),共5个处理.基施和追施肥后,监测了氨挥发量、强度和损失率.分析了作物干物质积累和产量、氮素吸收量和氮肥利用效率,并计算了施肥经济效益.[结果]与FFP处理相比,CRBF1和CRBF2处理的夏玉米、冬小麦和周年产量差异不显著;CRBF1和CRBF2处理夏玉米氮肥偏生产力提高了8.87~9.86 kg/kg,CRBF2处理玉米氮肥回收率提高了48.4%(P<0.05);CRBF1和CRBF2处理冬小麦季氮肥回收率、氮肥农学利用率和氮肥偏生产力分别提高了30.3%~37.2%、5.22~5.77 kg/kg和6.52~7.06 kg/kg(P<0.05).与FFP和OPT处理相比,CRBF1和CRBF2处理的肥料+施肥人工投入减少381~960元/hm2,周年净收入增加1208~2654元/hm2.CRBF1和CRBF2处理的周年氨挥发损失量、损失强度和损失率较FFP处理分别降低了69.7%~71.9%、72.0%~74.5%和90.0%~94.1%(P<0.05).[结论]包膜尿素与普通尿素在冬小麦、夏玉米季按照5∶5、3∶7,或者按照7∶3、5∶5的比例掺混一次性基施,均可在减少氮肥用量和施肥劳力投入的条件下,确保周年作物产量稳定,提高生产效益,并显著降低氨挥发损失,是华北平原冬小麦-夏玉米轮作系统高产高效、轻简施肥的有效氮肥施用技术.
关键词： 冬小麦-夏玉米轮作 控释掺混肥 一次性基施 氨挥发 产量 氮肥利用效率 经济效益
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基于文献计量的抗生素适配体传感技术研究进展与热点分析
《分析试验室 》 2024 EI 北大核心 CSCD
摘要：适配体是经体外筛选得到的短链寡核苷酸序列,能与靶标进行高亲和力和强特异性结合,以适配体为识别元件的生物传感器被广泛用于小分子传感检测研究.近年来,抗生素作为一类新兴污染物,其在环境和食品中的出现引起了人们的广泛关注.本文采用文献计量分析可视化工具VOSviewer,以Web of Science(WoS)核心数据库的文献资料为数据源,对抗生素适配体领域研究的发展过程、主要研究力量、研究热点及前沿等进行了分析.结果表明,抗生素适配体的研究发文数量不断增长,尤其是近10年呈快速增长态势;中国的累计论文发表数量最多,为378篇,占全球总发文量的57.62%,在国际合作网络中占据重要地位,而韩国、美国等国家的发文质量更高.关键词共现分析表明,抗生素适配体研究热点主要体现在"抗生素适配体筛选及性能表征"、"适配体传感器的构建及抗生素检测研究"以及"纳米材料在适配体传感检测抗生素中的应用"等3个方面.本研究提出了抗生素适配体领域未来发展方向和研究重点,有助于推进适配体生物传感技术的产业化发展.
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基于RFID技术的种鸡数据采集系统研究与实现
《计算机应用与软件 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为了解决北京油鸡育种过程中数据采集难度大、错误率高、数据管理水平低的问题，设计基于RFID技术的种鸡数据采集系统，研发可折叠式电子翅标、移动终端采集设备、自动称重台和数据管理云平台，实现育种过程中生长和生产关键数据的自动化采集、管理和应用。通过初步应用，电子翅标全生命周期掉签率小于1%,重量不超过0.5 g,数据采集准确率超过99%,总体育种效率提高2倍，减少了约50%的人力成本，解决了传统模式成本高、误差大、关键数据缺失等问题，提高了种鸡育种自动化程度。
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核桃晚霜危害特性及影响机制研究进展
《中国农业科技导报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：早春晚霜冻害的发生给我国核桃生产带来严峻的考验，严重影响核桃生长发育、产量及收益。为明确我国核桃晚霜危害特性及影响机制，综述了核桃受晚霜危害程度的影响因素及其在响应低温胁迫时生理生化指标变化和分子机制。分析发现，关于生理变化相关的研究集中在细胞膜系统（相对电导率）、抗氧化系统（丙二醛、超氧化物歧化酶、过氧化物酶及过氧化氢酶）和渗透调节物质（可溶性糖、可溶性蛋白质及脯氨酸）3个方面，JrPAL、JrJAZ、JrGRAS、JrICE1、JrCBF/JrDREB1、JrCOR、JrWRKY、JrDHN、JrGST和JrPUB等基因的表达量受到低温胁迫的诱导。对未来的研究方向进行了展望，为进一步挖掘核桃应对晚霜危害的响应机制及采取有效的生产措施提供了科学依据。
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