科研产出
基于第二代转录组、第三代全长转录组测序条件下草石蚕基因表达特性的初步研究
《宁夏农林科技 》 2023
摘要：以宁夏贺兰县地方草石蚕（Stachys sieboldii）品种为试材，探讨应用第三代测序技术获得草石蚕全长转录本信息，应用第二代测序技术获得3个不同发育阶段草石蚕叶片和块茎的转录组信息，对测序结果进行转录组水平分析，筛选特有差异基因，并进行GO和KEGG富集分析，开展草石蚕基因表达特性的初步研究。结果表明，第三代测序后Polymerase read的数据量为50.82 G,FLNC序列的reads数为525 593个转录本；在KEGG等7大数据库的基因功能注释中均注释成功的转录本数目为6 857个，至少有1个数据库注释成功的转录本数目为14 078个；与NR数据库比对注释后，草石蚕与同为唇形目的芝麻（Sesamum indicum）基因序列相似性最高，相似基因个数为9 149个；与GO数据库比对注释后，生物学过程、细胞成分与分子功能中注释到基因个数最多的分别是新陈代谢过程5 093个、细胞2 004个、键联结合6 645个；与KEGG数据库比对注释后，在细胞转化、环境信息处理、遗传信息处理、新陈代谢和有机系统功能中注释到基因数最多的分别是运输和分解代谢409个、信号传导729个、转化626个、碳水化合物代谢601个、内分泌系统297个。第二代测序后，ZLZ＿2＿S＿3和ZLZ＿2＿S＿1差异基因比较中的上调基因数最高，为2 303个；ZLZ＿2＿L＿3和ZLZ＿2＿S＿3差异比较中的下调基因数最高，为2 033个。叶片3个时期ZLZ＿2＿L＿1、ZLZ＿2＿L＿2与ZLZ＿2＿L＿3组合之间比较差异基因总数为13 610个，共有差异基因数为10 203个；ZLZ＿2＿L＿3独有的差异基因数最多，为437个。块茎3个时期ZLZ＿2＿S＿1、ZLZ＿2＿S＿2与ZLZ＿2＿S＿3的组合之间比较差异基因总数为13 732个，共有的差异基因数为11 370个，ZLZ＿2＿S＿3独有的差异基因数最多，为412个。ZLZ＿2＿S＿3、ZLZ＿2＿S＿2聚类图显示高表达基因的数值范围主要为0～2，显著高于其他处理，可以聚为一类。3个不同时期叶片的差异基因主要集中在光合作用生物碳固定、内质网中蛋白质加工以及乙醛酸和二羧酸代谢等通路上；3个不同时期块茎的差异基因主要集中在淀粉和蔗糖代谢、糖解与糖代谢合成等通路上。以上结论将为今后研究草石蚕的生物学特性、阐明特有表型差异机制提供参考，为提升草石蚕的基础理论研究水平提供技术支撑。
关键词： 第二代转录组 第三代全长转录组 草石蚕 基因表达特性
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贺兰山东坡不同海拔梯度土壤酶化学计量特征
《生态学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：土壤胞外酶是生物地球化学循环的主要参与者,与微生物的代谢需求和养分供应密切相关.然而,对干旱区山地生态系统沿海拔梯度土壤微生物养分限制状况及其驱动因素尚不清楚.基于此,以贺兰山海拔 1300-2700m范围内 7 个海拔梯度的土壤为研究对象,揭示贺兰山土壤理化性质、胞外酶活性及微生物养分限制的海拔分布格局,分析影响微生物养分限制的驱动因素.结果表明:随着海拔梯度的升高,土壤含水率(SWC)和有机碳(SOC)含量逐渐增加,容重(BD)和pH整体呈现逐渐降低的趋势.海拔显著影响土壤胞外酶活性,五种参与土壤碳(C)、氮(N)、磷(P)循环的酶活性随着海拔的升高整体呈现逐渐上升的变化趋势,总体表现出中低海拔酶活性较低,高海拔酶活性较高.胞外酶矢量分析显示,矢量长度在中低海拔处较高,而矢量角度则在高海拔处较高,表明贺兰山土壤微生物在中低海拔和高海拔分别具有相对较强的C和P限制.土壤含水率、容重、C、N、P含量与土壤胞外酶活性及其化学计量比显著相关,是调控土壤胞外酶活性随海拔变化的主要因子,说明胞外酶在旱区山地生态系统土壤物质循环过程中具有重要的作用.该研究结果对揭示土壤微生物和胞外酶之间养分元素循环的耦合机理,为深入探讨贺兰山森林生态系统物质循环和不同海拔梯度植被有效管理提供科学依据.
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播期对红花生理特性、产量及品质的影响
《中国中药杂志 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：以红花为材料,采用大田试验,设置 13 个播期处理,测定红花叶片生理特性、产量、活性成分含量等指标,采用主成分分析和冗余分析处理各指标间相关关系,以期探究播期对宁夏六盘山地区红花产量和活性成分含量的影响.结果表明:秋季和春季提前播期种植对红花植株叶片光合参数、叶片SPAD、抗氧化酶活性、氮代谢酶活性、花丝产量、籽粒产量及羟基红花黄色素A等指标有显著影响.其中,11 月中旬播种和 3 月下旬顶凌播种处理效果最佳,叶片蒸腾速率、气孔导度、硝酸还原酶、亚硝酸还原酶、谷氨酰胺合成酶、谷氨酸合成酶,增幅分别达 44.9%、52.4%、15.9%、60.8%、10.3%、38.3%;超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶活性分别降低 10.8%、4.1%、20.9%;红花光合生理特性的改善促进了其干物质累积和生殖生长,最终花丝和种子产量增幅分别达 15.5%、11.7%,羟基红花黄色素A和山柰素分别提高 17.9%、20.0%.可见,适期早播可促进宁夏六盘山区红花生长发育,并显著提高其产量和品质,有利于红花优质高效可持续生产.
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喷雾助剂对不同剂型吡虫啉药液理化性能与沉积的影响
《植物保护 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：为明确4种不同类型喷雾助剂对吡虫啉5种剂型的增效效果,测定了助剂与农药混用后药液的表面张力、接触角、干燥时间、扩展直径与叶面持留量,之后根据上述试验结果,选择增效作用较好的2种助剂与吡虫啉各剂型混用,对枸杞木虱进行大田防效试验,最终得到喷雾助剂与农药剂型的最优搭配.试验结果表明,添加喷雾助剂可降低药液表面张力、接触角与干燥时间,增加药液在枸杞叶片上的扩展直径与叶面持留量.其中,强力源对5%吡虫啉SL、70%吡虫啉WP的增效效果较好,矿物油对5%吡虫啉SL、70%吡虫啉WG的增效效果较好,迈润与步锐丝效果相对较差.田间试验结果表明,强力源分别与70%吡虫啉WP和5%吡虫啉SL混用防治枸杞木虱,药后7、10 d的防效较好.表面活性剂类助剂强力源可有效改善5%吡虫啉SL、70%吡虫啉WP药液物理性能,增加药液在叶片上的沉积量,并有效防治枸杞木虱,故生产上推荐使用该搭配.
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黄果枸杞新品种'宁农杞5号'
《园艺学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：‘宁农杞5号’是采用航天诱变技术选育出的黄果枸杞新品种。成熟果圆形，鲜黄色，果肉细腻，果皮薄，鲜果千粒质量540 g，总黄酮含量0.89 mg·g-1，高于红果枸杞60%；鲜果汁无生药味，无苦味，榨汁皮渣很少，出汁率85.52%，鲜汁色泽美观，是枸杞深加工尤其是鲜汁加工的理想专用品种。三年生的枸杞鲜果产量达11 250 kg·hm-2。
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多年麦稻轮作免耕土壤细菌对土壤养分和酶活性的影响
《中国土壤与肥料 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：为了探索连续多年免耕轮作对土壤养分与微生物的影响，以麦稻水旱轮作免耕试验为对象，采用常规土壤养分测定法、土壤微生物宏基因组测序技术及京都基因和基因组百科全书（KEGG）数据库、冗余（RDA）分析等方法，对连续多年田间保留农作物残茬免耕及传统耕作土壤的养分、微生物种群、酶活性等进行了检测分析。结果表明，连续13年田间保留农作物秸秆、残茬免耕轮作与传统耕作轮作0～20 cm土壤微生物种群结构丰度在农作物不同生长发育时期发生了变化，第一核心种群的变形菌门（Proteobacteria）、酸性杆菌门（Acidobacteria）丰度最高，呈增加趋势；第二核心种群的放线菌门（Actinobacteria）、绿弯菌门（Chloroflexi）丰度呈下降趋势；连续多年免耕轮作处理土壤中心土壤脲酶、蔗糖酶、蛋白酶含量分别比传统耕作处理提高了4.9%、22.8%、21.7%；免耕轮作处理的作物在绝大部分生长阶段与土壤酶的关联性优于传统耕作轮作处理。免耕处理Z4与传统耕种处理T4比较，土壤有机质、全氮、全磷、水解性氮、有效磷含量分别提高了27.7%、20.3%、16.1%、30.8%、19.3%；两种土壤的微生物代谢通路差异主要表现为氨基酸类通路，免耕轮作处理的绝大多数氨基酸类通路在第1时期（小麦拔节期）和第3时期（水稻孕穗期）比传统耕作轮作激活程度强的差异达到显著或极显著水平。在免耕轮作处理中，硝基螺菌属（Nitrospira）、厌氧黏细菌属（Anaromyxobacter）与全钾、速效钾、有机质、全氮、水解性氮含量，鞘氨醇单胞菌属（Sphingomonas）与有效磷含量呈正相关。连续多年田间保留作物残茬、秸秆，为微生物提供了较多的“食物”，以及连续多年免耕轮作措施减少土壤微生物生存环境的破坏是培肥地力的根本原因。而合理轮作免耕土壤中的变形菌门、酸性杆菌门等核心优势细菌种群，以及土壤酶的催化作用优于传统耕作，它们共同促进了土壤有机质和土壤养分转化和循环是提高土壤肥力的推动力。
关键词： 免耕轮作 土壤养分 土壤酶 宏基因组测序 微生物群落结构 冗余分析
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鸟苷酸结合蛋白5在牛分枝杆菌诱导巨噬细胞极化过程中的作用
《微生物学通报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：【背景】牛分枝杆菌（Mycobacterium bovis）是重要的人畜共患病原体，严重危害公共卫生安全。巨噬细胞是牛分枝杆菌感染的主要效应细胞，M1型巨噬细胞极化对于宿主免疫防御M. bovis感染至关重要。【目的】探讨鸟苷酸结合蛋白5（guanylate-binding protein 5, GBP5）对M. bovis感染的小鼠单核巨噬细胞系RAW264.7细胞M1、M2型极化的影响，以及GBP5在M. bovis感染中的作用。【方法】通过前期转录组学数据分析筛选出差异基因GBP5，通过体内、体外验证M. bovis感染后的GBP5的表达水平。小干扰RNA下调细胞内GBP5表达，分别利用RT-q PCR、Western blotting和流式细胞术检测M1、M2型巨噬细胞表面标志物表达变化；平板菌落计数法检测GBP5对M. bovis在巨噬细胞中复制的影响；双荧光素酶报告基因试验检测GBP5对信号转导及转录激活蛋白3（signal transducer and activator of transcription 3, STAT3）转录调控；Western blotting检测活性氧（reactive oxygen species, ROS）抑制后STAT3的磷酸化情况。【结果】GBP5在M. bovis感染的RAW264.7细胞和C57BL/6小鼠组织中表达增加；下调GBP5后细胞内细菌CFU在感染后不同时间点均显著增加，ROS释放减少，M1型巨噬细胞表面标志物表达减少，但是对M2型巨噬细胞无显著影响；下调GBP5后抑制了STAT3的转录启动。ROS的产生抑制了STAT3的磷酸化。【结论】GBP5促进ROS的产生，调控ROS/STAT3通路，促进巨噬细胞向M1型极化，从而抑制细胞内牛分枝杆菌的存活。
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宁夏银川地区奶牛毕氏肠微孢子虫的感染情况与基因型鉴定
《中国寄生虫学与寄生虫病杂志 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：目的 明确宁夏银川地区奶牛毕氏肠微孢子虫的感染情况及其主要基因型.方法 2021年8月—2022年8月,在银川市及周边县6个规模化奶牛场采集奶牛新鲜粪样(包括腹泻粪样和非腹泻粪样),提取粪样基因组DNA,用毕氏肠微孢子虫内部转录间隔区(ITS)引物进行巢式PCR,回收PCR产物后送测序并进行BLAST比对,鉴定毕氏肠微孢子虫基因型.采用SPSS 25.0软件进行分析,不同月龄奶牛毕氏肠微孢子虫阳性率差异的比较采用x2检验.结果 共采集奶牛粪样772份,巢式PCR扩增结果显示,奶牛毕氏肠微孢子虫阳性率为8.7%(67/772),目的条带大小约为400 bp.不同牧场的奶牛毕氏肠微孢子虫阳性率为4.8%(6/124)~11.5%(18/156),差异有统计学意义(x2=30.828,P<0.05).5~7月龄犊牛的阳性率最高(15.6%,23/147),12月龄以上育成牛的最低(3.4%,5/149),不同月龄的奶牛阳性率差异有统计学意义(x2=59.529,P<0.05).腹泻粪样中毕氏肠微孢子虫的阳性率为10.6%(42/398),高于非腹泻粪样(6.7%,25/374)(x2=3.419,P<0.05).测序共检出66条毕氏肠微孢子虫序列,分为CHN4、BEB4、J、I型等4种基因型,提交GenBank获得的登录号分别为OR352930、OR352929、OR352932 和 OR352931.其中 CHN4 型 3 条(占 4.5%),与 G1 亚群 CHN4 基因型(HM992511)的序列一致性为98.4%;BEB4型18条(占27.3%),与G2亚群BEB4基因型(AY331008)的序列一致性为96.3%;J型22条(占33.3%),与G2亚群J基因型(AF135837)的序列一致性为93.1%;I型23条(占34.9%),与G2亚群I基因型(AF135836)的序列一致性为91.1%.不同月龄奶牛感染的毕氏肠微孢子虫的优势基因型不同,BEB4型、J型和I型毕氏肠微孢子虫在奶牛的各个月龄段均存在,3种基因型的总和分别占阳性腹泻粪样和阳性非腹泻粪样的88.1%(37/42)和60.0%(15/25),二者差异有统计学意义(x2=3.419,P<0.05).结论 宁夏银川地区奶牛存在毕氏肠微孢子虫感染,主要基因型为BEB4、J和I基因型.
关键词： 毕氏肠微孢子虫 感染 内部转录间隔区 巢式PCR 银川
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西北地区种植多年艾草田旋耕分根种苗更新技术及应用前景
《农业科技与信息 》 2023
摘要：艾草产业是一个起步较晚的新兴产业，近年来虽然艾草种植、加工技术取得了快速发展，但产业技术中还存在较多问题，需要科技人员关注和攻关，为艾草产业的良好发展提供技术支撑。多年生长艾草的田地会出现根系老化、土壤板结及缺肥等问题，导致艾草大幅减产。针对艾草种植多年后出现根系老化导致的减产问题，本文详细介绍了旋耕分根种苗更新技术的操作步骤，以期为艾草种植户提供技术支持。
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不同施氮量对枸杞叶片及根系氮素代谢相关酶活性的影响
《宁夏农林科技 》 2023
摘要：[目的]研究枸杞植株叶片及根系中氮代谢相关酶活性对施氮量的生理响应.[方法]共设置 3 种不同氮肥施用量处理,分别为N1(减氮 20%,540 kg/hm2)、N2(中氮,675 kg/hm2)、N3(增氮 20%,810 kg/hm2),分别测定叶片和根系的硝酸还原酶(NR)、谷氨酰胺合成酶(GS)、脲酶(UE)的活性.[结果]随着施氮量的增加,宁杞 7号叶片中NR、GS和UE的活性均呈先增加后降低的变化趋势,但N2 处理NR显著高于N1、N3(P<0.05),GS和UE在各处理间差异不显著(P>0.05).不同土层枸杞植株根系氮素代谢相关酶活性随施氮量的变化趋势有所不同,在 0~10 cm土层中,根系的NR、GS及UE分别呈降低、先增加后降低及基本不变的趋势;在 10~20 cm土层中,根系的NR和UE均呈先增加后降低的趋势、GS则呈先降低后基本持平的趋势;在 20~30 cm土层中,根系的NR、GS及UE则分别呈先增加后降低、降低及增加的趋势;且不同施氮量间根系中NR活性差异显著(P<0.05),各处理间GS、UE差异不显著(P>0.05).[结论]枸杞主栽品种宁杞 7 号叶片及根系的NR活性对施氮量的敏感性较强,GS及UE活性对施氮量反应不敏感.因此NR是宁杞 7 号氮代谢的关键酶,可以用来筛选最佳氮肥施用量,提高枸杞植株氮素利用效率.综合叶片与根系中 3 种不同氮代谢相关酶活性及其在不同施氮量下的变化趋势可以看出,N2(中氮,675 kg/hm2)处理更有利于酶活性的增强.
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