科研产出
基于基因组信息挖掘的内生细菌Kocuria rosea促进地黄生长的机制研究
《中国中药杂志 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：明确地黄内生细菌玫瑰色考克菌Kocuria rosea对地黄生长的促进效应及机制，为研发绿色生态菌肥提供科学依据。以地黄“金九”为试验材料，经K.rosea处理后每隔15 d测定地上部参数（叶长、叶宽、株幅、茎粗）,120 d后收获地上部及根系，测定根系指标（块根数、根长、根粗、根鲜重、根干重、根体积、根系活力）和次生代谢产物（梓醇、地黄苷A、地黄苷D、毛蕊花糖苷、益母草苷）。通过K.rosea对地黄和根际土壤中营养元素及其基因组分析探讨了K.rosea促进地黄生长的机制。施用K.rosea菌悬液后地黄叶长、叶宽、株幅和茎粗增幅最大分别为35.67%（60 d）、25.39%（45 d）、40.17%（60 d）、113.85%（45 d）;块根数、根长、根粗、根体积、根鲜重、根干重和根系活力增加分别为41.71%、45.10%、48.61%、94.34%、101.55%、147.61%、42.08%;块根中地黄苷A和毛蕊花糖苷含量分别提高了76.67%、69.54%。K.rosea能够促进根际土壤中氮（N）、磷（P）、钾（K）向有效态转化，处理组速效氮(54.60 mg·kg-1)、速效磷(1.83μmol·g-1)、速效钾(83.75 mg·kg-1)的含量分别提高了138.78%、44.89%、14.34%,处理组N、P、K元素的含量在地黄根中分别提高了293.22%、202.63%、23.80%,叶中提高了23.60%、107.23%、134.53%。通过对K.rosea基因组分析发现，K.rosea中有与定殖相关的基因（rbsB、efp、bcsA、gmhC）,与N、P、K代谢相关的基因（narG、narH、narI、nasA、nasB、GDH2、pyk、aceB、ackA、CS、ppa、ppk、ppk2、pstS、pstA、pstB、pstC）,同时也含有与吲哚乙酸、玉米素合成相关的基因（iaaH、miaA）,进一步研究发现K.rosea可定殖于地黄根系并分泌吲哚乙酸(3.85μg·mL-1)、玉米素(0.10μg·mL-1)。综上所述，K.rosea通过促进地黄植株的营养吸收促进地黄生长，可为研制促生微生物菌剂产品提供理论依据。
关键词： 玫瑰色考克菌 地黄 促生效应 营养元素 基因组测序 互作机制
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Spiking-Hybrid方法与机器学习结合的冬小麦LAI反演
《中国农业信息 》 2024
摘要：[目的]准确地反演叶面积指数(Leaf Area Index,LAI)对小麦生长诊断和管理调控具有重要意义.目前机器学习方法被广泛应用于作物参数反演,但农业领域原始数据获取成本高,机器学习模型在LAI反演中面临训练数据不足、过拟合等问题.[方法]文章基于遥感辐射传输PROSAIL模型模拟数据结合实测数据,采用Spiking-Hybrid方法构建混合样本集,再利用随机森林(Random Forest,RF)和偏最小二乘回归(Partial Least Squares Regres-sion,PLSR)机器学习算法来反演叶面积指数.将Spiking-Hybrid方法与数值优化的PRO-SAIL反演方法、传统混合方法和经验机器学习方法等3种常用的植被性状估计方法进行对比分析.[结果]Spiking-Hybrid方法在不同小麦生育期的LAI反演中展现出优于其他方法的效果,即使选择不同条数、不同生长地域的实测抽样样本,Spiking-Hybrid方法一直表现出更好的准确度和稳健性.当抽取实测样本为40~60条时模型精度最高,在挑旗期使用60份样本时达到了最佳测试精度(R2=0.85,RMSE=0.78).[结论]当实测样本十分有限时,Spik-ing-Hybrid 方法比基于模拟数据的机器学习算法具有更好的反演精度,并且Spiking-Hybrid方法在极少的实测样本量时也能发挥很好的作用.
关键词： 小麦 高光谱 Spiking-Hybrid方法 PROSAIL 少样本
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芝麻田苗后阔叶杂草除草剂筛选及安全性评价
《河南农业科学 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为探究安全、高效的芝麻田苗后阔叶杂草化学防除技术，通过室内盆栽和田间试验筛选了对芝麻安全性较高且对阔叶杂草防效好的除草剂。室内试验结果表明，供试17种阔叶除草剂中仅有异丙隆与灭草松对芝麻具有较高的安全性。进一步通过田间试验评估了异丙隆和灭草松对芝麻的安全性及对阔叶杂草的防除效果，结果表明，异丙隆420～630 g/hm2（有效成分，下同）处理下芝麻在早期出现药斑、生长受到抑制等药害，但药后30 d芝麻生长恢复正常；灭草松336～420 g/hm2处理的芝麻在药后30 d株高显著高于清水对照，但显著低于人工除草处理。异丙隆420～630 g/hm2对铁苋菜、灯笼草等阔叶杂草的总株防效为84.00%～90.40%，总鲜质量防效为87.62%～94.30%，芝麻增产37%以上。灭草松336～504g/hm2对铁苋菜的防效较差，总株防效低于40%，总鲜质量防效低于57%，芝麻仅增产11.53%～14.72%。综上所述，在芝麻五至六叶期使用异丙隆420～630 g/hm2处理对芝麻具有较高安全性，可用于芝麻田苗后阔叶杂草的防除，具有重要的应用前景。
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高温对香菇菌丝生理特性的影响及胁迫等级构建
《食用菌学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：以香菇（Lentinula edode）‘豫香1号’为参试菌株，模拟夏季高温季节气温变化特点，设置15个高温胁迫处理：H1（30℃，12 h）、H2（33℃，12 h）、H3（33℃，24 h）、H4（33℃，48 h）、H5（36℃，48 h）、H6（39℃，4 h）、H7（39℃，8 h）、H8（39℃，12 h）、H9（39℃，48 h）及H10～H15（36℃每天4 h，连续2、4、6、8、10、12 d），对照在25℃下培养（CK），研究高温胁迫对香菇菌丝生长、细胞形态，胞外漆酶、蛋白酶、纤维素酶活性，邻氨基苯甲酸合酶（TrpE）、6磷酸-海藻糖合成酶（TPS）、过氧化氢（H2O2）含量，活性氧（ROS）水平的影响。通过主成分分析选取关键生理指标，计算不同处理的高温胁迫指数（Z），根据Z值划分胁迫等级，引入胁迫积温指数（ATSI）建立高温和持续时间的定量关系。结果表明，随胁迫温度升高及时间延长，香菇菌丝生长速度降低，菌丝胞外漆酶和羧甲基纤维素酶活性下降，TrpE、TPS、H2O2含量和ROS水平上升。以H2O2、TrpE、TPS含量和胞外漆酶活性为关键指标，根据Z值将高温胁迫划分为4个等级，轻度（1.5 全文链接
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不同连作年限设施草莓土壤微生物群落结构分析
《中国土壤与肥料 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为探索不同连作年限设施草莓土壤细菌和真菌群落结构变化及其与土壤环境因子的关系,通过高通量测序对新茬(S1)、连作 5 年(S5)和连作 8 年(S8)的设施草莓土壤样品进行测序分析,并测定土壤的理化性质以及土壤酶活性.结果显示,随着设施草莓连作年限的增加,土壤的pH和电导率极显著升高,硝态氮含量极显著降低,有效磷及速效钾的含量先显著减少后显著增加,碱性磷酸酶和脲酶活性呈显著上升后显著降低趋势.随着设施草莓连作年限的增加,土壤细菌ACE指数、Chao1 指数、Simpson指数及Shannon指数皆显著增加,而土壤真菌的Alpha多样性指数的变化不显著.土壤中细菌和真菌优势菌群组成发生改变,随着设施草莓连作年限增加,土壤细菌变形菌门、酸酐菌门、硝化螺旋菌门和Latescibacteria相对丰度显著增加,厚壁菌门、放线菌门和拟杆菌门的相对丰度显著降低;在属水平上,设施草莓土壤硝化螺菌属相对丰度显著增加,RB41 和芽孢杆菌属相对丰度显著降低,鞘氨醇单胞菌属相对丰度呈先显著升高后显著降低趋势.设施草莓连作土壤优势真菌在门水平无显著变化,在属水平上,土壤真菌占比最高优势菌由毛葡孢属转变为镰孢菌属,草莓土壤病原菌镰孢菌属、曲霉属、枝孢属相对丰度显著增加,乌氏霉属、链格孢属整体增加.相关性分析显示,影响土壤微生物群落的主要因素有土壤pH、电导率、有机质、硝态氮、有效磷和速效钾,微生物群落结构的变化对碱性磷酸酶活性影响较大.
关键词： 设施连作 草莓 高通量测序技术 土壤理化性质 土壤酶活性
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蚕豆萎蔫病毒2的RT-LAMP检测方法的建立
《植物病理学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：蚕豆萎蔫病毒2（broad bean wilt virus 2,BBWV 2）属于蚕豆病毒属（Fabavirus）,是地黄和山药上的重要病毒之一，严重影响这些中药材的产量和品质。本研究建立了BBWV 2的环介导恒温扩增（reverse transcription loop-mediated isothermal amplification, RT-LAMP）检测方法。根据BBWV 2基因组RNA2上的小外壳蛋白（small coat protein, SCP）基因序列的保守区设计引物，对RT-LAMP的反应温度和时间进行了优化，最佳反应条件为60～65℃反应60 min对其灵敏度、特异性和准确性进行了检测，RT-LAMP方法的灵敏度是常规PCR的10倍，为6.47×10～3拷贝·μL-1,可特异地检测出BBWV 2,对田间地黄、白术和白芷检测的准确性高于常规PCR,对山药检测的准确性度与常规PCR一致。本研究建立的RT-LAMP是一种特异、灵敏、快速、方便的BBWV 2检测方法，适用于基层科研单位对该病毒的准确检测和诊断。
关键词： 山药和地黄 蚕豆萎蔫病毒2 逆转录环介导恒温扩增 快速检测
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芝麻发育期模拟模型参数敏感性分析与优化
《河南农业科学 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：作物发育期是制定作物田间管理决策的重要依据。为准确预测芝麻发育进程，通过量化芝麻生理过程对温度和光周期的响应规律，构建了以钟模型理论为基础的芝麻发育期模拟模型（Sesame phenology simulation model，简称SPSM），采用扩展傅里叶幅度检验法（EFAST）分析参数敏感性，以确定影响芝麻发育进程的高敏感性参数。采用蒙特卡罗寻优法率定4个芝麻品种的参数，并在河南、湖北、安徽和江西等芝麻主产区进行验证。结果表明，模型的7个品种参数中，发育阶段最适温度(Topt)、基本发育系数（k）和临界日长（Dc）平均全局敏感性指数最高。经品种参数率定，豫芝4、中芝22、皖芝10和赣芝7的全发育期模拟值与观测值的R2均为0.999,RMSE为0.50～1.32 d,NRMSE为1.06%～3.02%,Willmott一致度（d）均为0.999。经独立验证，上述4个芝麻品种发育期模拟值与观测值的标准差在0～7.65 d,R2分别为0.978、0.984、0.992、0.989,RMSE分别为5.07、4.43、3.07、4.24 d,NRMSE和d值分别在5.87%～9.44%和0.996～0.997。优化后的SPSM能够较好地模拟我国芝麻主产区芝麻的发育动态。
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草地贪夜蛾的冷识别温度及低温胁迫下Hsp70和Hsp90基因的响应
《热带生物学报 》 2024
摘要：为了探明草地贪夜蛾（Spodoptera frugiperda）幼虫和蛹的抗寒能力，室内测定了草地贪夜蛾1～6龄幼虫和蛹在低温条件下的死亡率，拟合线性回归方程，统计各发育阶段的冷识别温度，得到1～6龄幼虫和蛹的冷识别温度分别为-7.80℃、-9.70℃、-9.61℃、-8.78℃、-8.29℃、-8.05℃和-9.51℃。通过实时荧光定量PCR对常温饲养和低温处理的草地贪夜蛾的Hsp 70基因（GenBank登录号：NC＿064223.1）和Hsp 90基因（GenBank登录号：MN832694）进行表达分析，结果表明2种处理的草地贪夜蛾的Hsp 70基因和Hsp 90基因在不同发育阶段表达量均不同，经过低温处理后，Hsp70基因在1龄幼虫中表达量显著降低（P <0.05），在2～6龄幼虫和蛹中表达量极显著增加（P <0.01）;Hsp90基因在1～6龄幼虫中表达量极显著增加（P <0.01），在蛹中表达量极显著降低（P <0.01）。
关键词： 草地贪夜蛾 冷识别温度 Hsp70 Hsp90 实时荧光定量PCR
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