科研产出
红壤关键带质子产生和消耗及其环境效应综述
《地学前缘 》 2025 EI 北大核心 CSCD
摘要：红壤在我国农业及经济社会可持续发展中占有重要地位。红壤关键带实质上是红壤区域自然和人为共同作用下由水-土-气-生-岩构成的地球表层系统。本文综述了红壤的酸化现状、红壤关键带中质子（H+）产生和消耗的过程与机制，以及这些过程所产生的生态环境效应。从关键带的视角，碳循环是土壤自然酸化过程中H+的主要来源。大气酸沉降（H+、氮、硫）和植物因生长对盐基离子(K+、Na+、Ca2+和Mg2+)的净吸收而产生的H+是自然生态系统下红壤中H+的主要来源，但化学氮肥施用带来的氮转化过程产生的H+和植物收获带走的盐基离子是农田生态系统中红壤酸化加剧的主导因素。氮在土壤中的转化过程和H+产生过程复杂，采用氮和氧双同位素的方法，可以定量化水体中硝态氮（NO3--N）的来源，从而定量不同来源氮对土壤中H+的贡献。矿物风化、阳离子交换、铁铝氧化物缓冲、硫酸根专性吸附和有机质的酸缓冲等均是红壤中存在的重要酸缓冲机制。这些过程交织在一起，不易量化单独的缓冲过程，难以准确定量红壤的酸化速率。借助矿物风化释放的盐基离子与硅的化学计量关系，可以解析不同风化程度的红壤地区H+用于硅酸盐风化和盐基交换的比例，从而更好地理解不同风化程度红壤对H+缓冲路径的差异。酸化不仅会改变土壤自身的物理和化学特性、活化重金属元素、引起铝毒等，还影响土壤中的微生物和植物生长，氮转化带来的NO3--N迁移和深部累积会对地下水污染带来潜在的风险。质子的消耗过程可以缓解H+产生所带来的生态危害。红壤区径流水保持中性，说明土壤消耗了所有输入的H+,目前依然具有一定的酸缓冲能力。针对以上红壤关键带的H+产生和消耗的研究现状，本文提出了对未来的研究展望，探讨了红壤关键带需要进一步深入探索的相关科学问题。
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绵羊肺炎支原体EF-Tu蛋白原核表达及ELISA方法建立
《中国动物传染病学报 》 2025
摘要：绵羊肺炎支原体（Mo）是引起规模化羊场呼吸道病的主要病原，危害严重；快速特异诊断是防控该病的保障。本文旨在建立一种检测Mo血清抗体的间接ELISA方法，利用大肠杆菌的密码子偏好性优化Mo EF-Tu基因序列进行原核表达，纯化出高纯度重组rEF-Tu蛋白，以纯化的rEF-Tu为包被抗原，建立Mo间接ELISA抗体检测方法。结果显示，原核表达的EF-Tu蛋白分子质量约为45.4 kDa，与预期相符；Western blot证实具有良好的反应原性；建立的间接ELISA方法最佳优化条件显示，包被抗原浓度为1.25 mg/L，37℃孵育2 h；封闭条件为30 g/L BSA，37℃孵育1 h；待检血清1∶100稀释，37℃孵育45 min；酶标二抗1∶20 000稀释，37℃孵育30 min；底物TMB 37℃避光反应15 min；样品OD450值≥0.296时判定为阳性，OD450值≤0.265时判定为阴性，OD450值0.265～0.296则判为可疑；组内和组间变异系数均低于10%；用该方法与实验室所建Mo全菌蛋白间接ELISA检测方法对233份血清进行检测，两者特异性为90.70%，敏感性为82.69%，符合率约为87.12%。上述结果表明，本研究建立的间接ELISA方法具有良好的敏感性、重复性及特异性，为Mo的临床诊断、抗体监测等提供简单快速的血清学诊断方法，也为Mo抗体检测试剂盒的开发奠定了基础。
关键词： 绵羊肺炎支原体 EF-Tu蛋白 原核表达 间接ELISA
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基于转录组和WGCNA筛选小麦籽粒蛋白质累积相关调控基因
《中国农业科学 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：【目的】小麦作为重要的粮食作物，鉴定参与籽粒蛋白质合成的基因调控网络，并确定关键候选基因，为小麦品质育种和改良提供理论依据。【方法】以淮麦48的6个发育时期（花后5、10、15、20、25和30 d）的籽粒为研究材料，总结小麦籽粒蛋白质累积规律，利用WGCNA方法分析转录组数据和籽粒蛋白质含量表型数据，构建加权基因共表达网络，筛选关键枢纽转录因子（transcript factors,TFs）。【结果】小麦籽粒蛋白质含量积累过程表现为先减少后升高的趋势，并且在花后25 d达到最低值（12.16%），相邻发育时期的蛋白质含量差异显著。在相邻发育时期之间共鉴定到25 427个差异表达基因（differentially expressed genes,DEGs）。通过聚类分析可分为5组（A—E），其中，B组的差异表达基因数量最多（10 906个），包含49个家族的1 022个转录因子，其中，NAC家族的TFs数量最多（107个）。通过WGCNA分析，发现5个与蛋白质含量显著相关的共表达模块。turquoise模块与蛋白质含量的正相关性最高(r=0.80,P=1×10-4)。通过整合差异表达基因和加权基因共表达网络，在2个模块（turquoise和blue）中发现了6个正向调控的枢纽TFs，分别来自MIKC-MADS、TCP、TALE和CPP家族。进一步对淮麦48的蛋白质含量与不同时期的基因表达量进行相关性分析，发现其中5个枢纽TFs的表达量与蛋白质含量存在显著正相关性，并且Traes CS5B03G0740100和Traes CS7D03G0590500在穗和籽粒中特异性高表达。【结论】鉴定到与小麦蛋白质含量累积相关的重要模块turquoise和blue模块，筛选到6个枢纽TFs，并发现2个重要的枢纽基因表达量与蛋白质含量呈显著正相关，且在穗和籽粒组织中特异性高表达，可作为小麦籽粒蛋白质积累调控的候选基因。
关键词： 普通小麦 籽粒发育 蛋白质含量 加权基因共表达网络分析 转录因子
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不同类型果袋对霞晖10号桃果实品质的影响
《果树学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：【目的】果实套袋是改善果实品质、提高果实商品性的主要技术措施，研究不同类型果袋对霞晖10号桃果实品质的影响，以期筛选出适宜的果袋及其套袋栽培方式，为生产应用提供参考。【方法】以9年生霞晖10号桃为试验材料，以果实不套袋处理作为对照，采用白色单层袋、黄色单层袋、外黄内黑双层袋、外黄内白双层袋、外黑内白可拆袋（采前除袋）、外黑内黄可拆袋（采前除袋）6种类型果袋进行套袋处理，比较单果质量和果实品质差异，筛选适宜袋型。【结果】不同类型果袋均可显著增加果实的单果质量。黄色单层袋、外黄内白双层袋、外黑内白可拆袋处理可显著提高果实去皮硬度。不同处理果实的亮度值（L）均较对照有所提高，其中外黄内黑双层袋和外黑内黄可拆袋处理效果最显著。不同处理果实的红色饱和度（a）、色饱和度（C）、红色饱和度/黄色饱和度（a/b）均较对照显著降低，而黄色饱和度（b）、色调角（h）则均较对照显著增加。套不透光的外黄内黑双层袋果实的红色色泽比套可拆袋的果实浅，白、黄色单层果袋处理的外观红色优于双层袋；套袋还使果实的鲜艳程度变淡，双层袋处理下果实的鲜艳程度更低。白色单层袋、黄色单层袋、外黑内白可拆袋、外黑内黄可拆袋处理果实的可溶性固形物含量（SSC）显著高于对照，而外黄内黑双层袋、外黄内白双层袋处理下SSC显著降低。使用不同类型果袋套袋，对桃果肉可溶性糖、糖醇和有机酸组分含量影响存在差异。【结论】套袋增加了霞晖10号桃果实质量，改善果实的外观品质，提高或保持果实硬度和味感品质。通过对不同袋型的套袋效果进行比较，发现白色单层袋、黄色单层袋、外黄内白双层袋、外黑内白可拆袋（采前除袋）处理下果实综合品质较高。在中国长江中下游产区，对7月上中旬成熟的桃品种，可根据生产和市场需求，因地制宜选择果袋。
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覆盖物料对句容葡萄园土壤生物和温湿度的影响
《江苏农业学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：为改良句容葡萄园土壤，本研究采用2因素随机区组试验，以醋糟、土壤调理剂、复合微生物菌剂和生物炭作为第1因素，园艺地布和无纺布作为第2因素，分析有机物和无机物覆盖对土壤生物和温湿度的影响。结果表明，不覆盖园艺地布或者无纺布的A处理和D处理土壤中蚯蚓数量和重量显著高于对照和其他处理(P<0.05)。与CK相比，铺施物料处理对镰刀菌属真菌和链格孢属真菌整体上表现出较强的抑制作用，而铺施醋糟+复合微生物菌剂处理能显著提高有益真菌的相对丰度。覆盖园艺地布和无纺布处理可以提高土壤相对湿度，减少土壤水分蒸发。覆盖物料处理能够降低土壤最高温度，减小昼夜温差。本研究为葡萄园土壤改良提供了理论依据。
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不同光伏板密度对光伏阵列光热环境影响研究
《中国农机化学报 》 2025 北大核心
摘要：针对传统100%光伏板密度的光伏阵列对作物的遮荫影响导致作物生长与光伏发电存在“争光”矛盾，致使土地非农化、农光应用效果不佳的问题，在苏南地区的光伏农业园区中，以100%光伏板密度的光伏阵列为基础进行结构改造，形成75%光伏板密度、50%光伏板密度的光伏阵列。基于太阳辐射强度和环境温度逐时变化，搭建环境监测系统，在跨度为6.8 m的单跨阵列中取南区、中区、北区进行光伏阵列内外的光热环境测试，分析探索不同光伏板密度对光伏阵列的光热环境变化规律。结果表明：不同光伏板密度对光伏阵列下方光热环境影响明显，不同光伏板密度的光伏阵列的太阳辐射强度、气温、土壤温度关系为：50%光伏板密度>75%光伏板密度>100%光伏板密度。随着光伏板密度的减少，不同密度光伏阵列的太阳辐射强度随之增加，呈现中区大于南北两区的特点。不同密度光伏板在夏季白天对内部空气起到降温作用，光伏板密度越高，降温效果越好，在夜晚对内部空气起到保温作用。
关键词： 太阳能 光伏阵列 环境测试 光伏板密度 温度 光照强度
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热解温度及时间对生物炭理化性质及吸附性能的影响
《中国农业科技导报(中英文) 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：为探究生物炭理化性质及吸附性能对热解温度及时间的响应规律，明确不同热解温度下制备生物炭的适宜时间，以园林废弃树枝为原料，在常规热解温度450、650℃下，分别设置12、24、36、48、60 min共5个热解时间，分析不同热解温度下热解时间对生物炭产率、pH、灰分、芳香性、亲水性、极性、碘吸附值的影响规律及异同性。结果表明，随热解时间的增加，生物炭产率不断降低，在450℃下，与热解12 min处理相比，热解24、36、48、60 min处理下的生物炭产率显著降低，但这些处理间差异不显著；650℃下也呈现出一致的变化规律。随着热解时间的增加，生物炭的pH、灰分含量、芳香性不断升高，亲水性和极性则表现为不断降低，在450℃下，各指标在热解48、60 min处理下差异较小或无显著差异；在650℃下，热解24、36、48、60 min处理间生物炭的pH无显著差异，热解36、48、60 min处理间生物炭的灰分含量、芳香性、亲水性和极性无明显变化。随着热解时间的增加，生物炭对碘的吸附值不断增加，在450℃下，热解48、60 min处理下生物炭的碘吸附值最大，显著高于其他处理；在650℃下，热解36、48、60 min处理下，热解时间对生物炭碘吸附值无显著影响。基于生物炭理化性质及吸附性能变化规律，在450℃下制备生物炭所需的热解时间不宜低于48 min，在650℃下的热解时间不宜低于36 min，超过以上时间，热解时间对生物炭性质及功能的影响显著降低。
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三氨基酸替换的油菜EPSPS基因在烟草中表达高抗草甘膦特性
《分子植物育种 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：5-烯醇丙酮酰莽草酸-3-磷酸合酶（EPSPS）是芳香族氨基酸生物合成途径中的关键酶，也是除草剂草甘膦的靶标酶。本研究从基因文库中提取到甘蓝型油菜EPSPS基因的编码区序列计1 548 bp，编码515个氨基酸。在其保守结构域168LGNAGT173A174MRP177LT179中引入的3个氨基酸的突变，分别是第173位Thr变为Ile、174位的Ala变为Val、177位的Pro变为Ser。其对应碱基突变位点分别为第518处碱基由C变为T、521处由C变为T、529处由C变为T。人工合成突变后的基因Bn-m EPSPS，并构建了含突变基因的植物表达载体p BE，经转基因烟草对突变基因进行了功能验证。结果显示转基因烟草株系具有高抗草甘膦特性，部分转基因烟草耐受草甘膦溶液的浓度达到6 000～36 000 mg/L。表明同时引入3个氨基酸突变获得的油菜EPSPS基因具有较高的耐受草甘膦除草剂的特性，该基因在抗除草剂基因工程作物培育中具有潜在的应用价值。
关键词： 甘蓝型油菜 EPSPS基因 人工突变 转基因烟草 草甘膦抗性
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不同强化处理措施生态沟渠的净化效果对比分析
《江苏农业学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：本研究旨在研究不同降雨条件下具有不同强化处理措施的生态沟渠对农田退水中主要污染物的净化效果。利用江苏省农业科学院试验基地内3条同样规格的沟渠，沿程种植水生植物金线菖蒲和矮生苦草，并增设生态填料箱和生态滤坝，构建生态沟渠。按照强化处理措施的不同，3条生态沟渠的设置分别为：D1,1个填料箱和1座滤坝；D2,2个填料箱和2座滤坝；D3,3个填料箱和3座滤坝。对应于不同降雨强度，设置了3种沟渠进水流量。在动态连续进水条件下，分析不同强化处理生态沟渠对农田退水中总氮、总磷、化学需氧量和铵态氮的净化效果。结果显示，相同试验条件下，低流量（0.7 m3/h）运行下的生态沟渠净化效果最好；相关指标综合评价分析结果显示，D3的净化效果最优。本试验中降雨强度为中雨时，生态沟渠的拦截净化效果较优；当降雨强度为大到暴雨时，可选用D3的强化处理措施，并在生态沟渠滤坝中增加高效吸附填料，或在承接沟渠出水的塘浜内增设强化净化设施。本研究中试验植物金线菖蒲的生物量以及对氮磷的吸收量均远高于矮生苦草。
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