科研产出
利用胞嘧啶碱基编辑器高效制备奶牛BLG基因敲除胚胎的研究
《南京农业大学学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：[目的]β-乳球蛋白是由BLG基因编码的蛋白质，是牛乳中主要的过敏原。本试验旨在使用优化后的单碱基编辑器（CBE）YE1-BE3-FNLS和YE1-AncBE4max对牛胚胎BLG基因进行单碱基编辑，同时对2种单碱基编辑器在牛胚胎BLG基因敲除效果进行评价。[方法]在奶牛的BLG基因的第一外显子上设计sgRNA序列，通过胞嘧啶碱基编辑器将BLG基因第21位密码子CAG突变为TAG,实现c*.61C>T（p.Q21*）的转变，获得终止密码子，使蛋白质翻译提前终止，达到基因敲除的目的。通过体外转录获得sgRNA以及YE1-BE3-FNLS和YE1-AncBE4max的mRNA,显微注射到奶牛胚胎中，收集囊胚，分别检测20枚YE1-BE3-FNLS编辑囊胚和24枚YE1-AncBE4max编辑囊胚，进行胚胎基因组PCR扩增，扩增BLG基因目标序列并进行测序验证编辑效率。根据sgRNA的序列，全基因组选择错配碱基最少的5个潜在脱靶位点进行脱靶检测。[结果]囊胚靶向编辑效率检测结果表明，YE1-AncBE4max对牛胚胎BLG基因的靶向编辑效率为83.3%（20/24）高于YE1-BE3-FNLS的靶向编辑效率60%（12/20）,而前者存在较大的编辑窗口（C1-C9）,可对sgRNA序列上的多个胞嘧啶进行编辑，后者具有较小的编辑窗口C2-C4;另外，YE1-BE3-FNLS具有较高的靶位点双链编辑效率35%（7/20）,而YE1-AncBE4max只有2枚编辑胚胎发生双链编辑，纯合编辑率较低；2种单碱基编辑器制备的编辑胚胎均未出现插入缺失和脱靶效应。[结论]本文使用的2种胞嘧啶碱基编辑器均能高效制备奶牛BLG基因编辑胚胎，为进一步获得BLG基因单碱基敲除奶牛储备技术方法。
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植物环状RNA(circRNA)的形成及作用机制研究进展
《江苏农业学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：环状RNA(Circular RNA, circRNA)是一类特殊的非编码RNA,其在生物体中广泛存在，是目前RNA领域最新的研究热点。本文通过详细对比分析动植物circRNA,综述植物circRNA的形成机制以及功能作用机理，为进一步深入研究植物circRNA提供基础。
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化学氮肥有机替代下设施菜地可溶性碳氮淋溶特征
《植物营养与肥料学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：【目的】土壤可溶性碳氮淋溶是设施菜地碳氮损失的主要形态。研究不同有机物料替代部分化肥降低土壤可溶性碳氮淋溶的效应及其关键影响因子，为设施菜地氮肥科学施用提供理论依据。【方法】田间淋溶试验在江苏省农业科学院六合基地的典型设施菜地开展，共设置5个处理：不施肥（CK）、单施化肥（CF）、秸秆有机肥替代30%氮肥（STR）、鸡粪有机肥替代30%氮肥（CHI）和菇渣有机肥替代30%氮肥（MUS）。分析了可溶性有机碳（DOC）、可溶性有机氮（DON）、硝态氮（NO3-）、铵态氮（NH4+）的淋失动态；采用三维荧光光谱-平行因子分析方法，分析了可溶性有机质（DOM）的光谱结构特征与荧光参数，解析了其与可溶性碳氮淋溶损失的偶联关系。【结果】蔬菜全生育期不同处理可溶性总氮（TDN）淋溶总量为12.63～69.15 kg/hm2，其中NO3-和DON的占比分别为90.0%～92.7%和7.21%～9.72%。与CF处理相比，3个有机替代处理的NO3-淋溶总量显著降低了30.2%～53.4%，以MUS处理的降幅最大，DON淋溶总量也显著降低，以MUS处理的降幅最大，为49.1%。DOC和DON的变化趋势相反，与CF处理相比，有机替代处理的DOC淋溶总量呈现增加趋势，并在CHI处理中达到显著水平（C 6.97 kg/hm2）。DOC和DON淋溶量均与微生物来源的芳香性高、腐殖化程度高的C1组分，以及通常存在于高养分环境中的胡敏酸类C3组分呈显著正相关，而与分子量较小的类富里酸类物质C4组分呈显著负相关；与植物残体导致的类腐殖质C2组分无显著相关性。DOC、DON、TDN和NO3-淋溶量均与DOM的荧光指数（FI）、自生源指数（BIX）、新鲜度指数（β/α）呈显著正相关。【结论】有机肥替代30%化学氮肥条件下，鸡粪有机肥处理显著增加了淋溶液中DOM难分解C1组分的占比，从而促进了DOC的淋溶；菇渣和鸡粪有机肥处理显著减少了淋溶液中C3组分的占比，因而较秸秆有机肥更有利于削减DON的淋溶。上述3种有机肥部分替代化学氮肥处理均降低了化肥氮输入，同时减少了淋溶液DOM中难分解的胡敏酸类C3组分，从而实现对可溶性无机氮和有机氮淋溶的协同阻控。综合考虑不增加可溶性有机碳淋失和减少可溶性氮淋溶两方面因素，推荐采用菇渣有机肥替代30%化学氮肥。
关键词： 有机替代 可溶性碳淋溶 可溶性氮淋溶 平行因子分析 三维荧光光谱
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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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西藏青稞中真菌毒素检测与污染分析
《中国粮油学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为明确西藏青稞中真菌毒素污染与分布,利用高效液相色谱-串联质谱仪对2021年和2022年采集的315份收获期青稞籽粒样品中30种真菌毒素含量进行了测定和比较分析.结果表明:315份收获期青稞籽粒样品中仅能检出7种镰刀菌毒素,其中最主要的是恩镰孢菌素B(enniatin B,ENNB),2021年和2022年检出率分别为22.7%、29.2%,其他镰刀菌毒素检出率均低于10%;2021年和2022年B区的青稞籽粒中ENNB平均含量分别为(99.1±63.3)、(312.8±79.1)μg/kg,均显著高于A区和C区;尽管不同地区青稞籽粒中ENNB含量与海拔高度呈负相关关系,但相关性不显著.
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精氨酸改性生物质炭固定阴沟肠杆菌TMX-6的优化及降解噻虫嗪的效果
《江苏农业学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：噻虫嗪的广泛使用对生态环境和人体健康造成直接或潜在的安全隐患。为实现残留噻虫嗪的快速降解，本研究在精氨酸改性生物质炭(Arg@BC)的基础上，通过单因素试验和正交试验，明确Arg@BC与阴沟肠杆菌TMX-6制备Arg@BC/TMX-6炭基菌剂的优化方案，并对不同剂型的TMX-6对噻虫嗪的降解能力进行比较。结果表明，Arg@BC中精氨酸含量与Arg@BC/TMX-6中TMX-6单位固定量呈正相关关系，对生物质炭进行精氨酸改性可提高生物质炭对带负电细菌的捕获性能。Arg@BC/TMX-6制备的最优条件为Arg@BC质量浓度50 g/L、精氨酸与生物质炭重量比5.0∶10.0、固定化12 h。Arg@BC/TMX-6对噻虫嗪降解率(50.69%)高于相当量的Arg@BC与TMX-6的降解率之和，即精氨酸改性生物质炭再固定TMX-6有利于提高TMX-6对噻虫嗪的降解能力。本研究结果为进一步利用炭基材料固定降解微生物应用于农药污染土壤的修复提供了理论依据。
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GmYUC12a对大豆侧根发育和抗旱性的调控作用
《中国油料作物学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：侧根对作物抗旱具有重要作用，明确Gm YUC12a在大豆侧根生长发育和抗旱中的作用，为探究大豆侧根发育响应干旱的作用机制奠定基础。本文首先分析了徐豆18和徐9302在5%（m/V）聚乙二醇6000模拟干旱胁迫下根系形态特征、根系内源生长素（IAA）含量、IAA合成和信号转导相关基因表达量以及叶片净光合速率（P_n）和相对含水量（RWC）的变化。干旱胁迫下根系IAA含量、Gm YUC12a、Gm TIR1A和Gm AFB3A表达量变化趋势与侧根数、侧根长、总根长一致，徐9302各项指标均较对照增加，徐豆18则相反，因而徐豆18叶片P_n和RWC下降幅度较大。通过发根农杆菌侵染徐9302下胚轴，获得转基因毛状根嵌合植株。干旱胁迫下Gm YUC12a过表达毛状根嵌合体根系IAA含量、Gm TIR1A、Gm AFB3A表达水平、叶片P_n和RWC以及侧根数量和长度显著高于空载毛状根嵌合体。与之不同，干旱胁迫下Gm TIR1A、Gm AFB3A过表达毛状根嵌合体侧根数量和长度较空载毛状根复合体无变化，而GmTIR1A和Gm AFB3A同时过表达毛状根嵌合体侧根数量和长度显著增加。可见，干旱胁迫下Gm YUC12a诱导GmTIR1A和Gm AFB3A表达，进而Gm TIR1A和Gm AFB3A协同调控侧根生长发育，提高植株抗旱性。
关键词： 大豆 干旱 侧根 GmYUC12a GmTIR1A GmAFB3A
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不同地膜覆盖对土壤质量和大蒜产量及品质的影响
《环境科学 》 2024 EI 北大核心 CSCD
摘要：为探讨不同地膜覆盖方式对大蒜种植系统中土壤质量与大蒜产量的影响，确定大蒜种植中的最佳地膜管理模式.基于2021年设置在江苏省农业科学院大蒜种植系统的不同地膜覆盖试验，研究大蒜种植体系中无地膜处理（CK）、黑色聚乙烯地膜处理（HPE）、黑色聚对苯二甲酸-己二酸-丁二醇酯（PBAT）/秸秆复合地膜处理（HSJ）和白色PBAT地膜处理（BJ）对土壤质量及大蒜产量变化的影响.结果表明：(1)不同地膜覆盖处理下，土壤理化性质和细菌、真菌数量发生显著变化，并间接改善土壤质量.相较不覆膜处理，BJ处理土壤质量指数提升70%，综合效果最好，其次是HPE和HSJ处理，分别提升52%和36%.随机森林模型分析发现，土壤有机质和全氮是影响土壤质量的主要因素.(2)不同地膜覆盖显著提高蒜头直径和大蒜单头质量，且处理间无显著差异，其中HSJ处理大蒜产量提高效果最好，分别比CK、 HPE和BJ处理提高了46%、 19%和6%.(3)相关性分析表明，地膜覆盖下土壤质量指数与大蒜鳞茎淀粉含量、蒜头直径、大蒜单头质量显著相关.研究结果从大蒜种植过程中覆盖地膜选择的角度，为高质量与高产量农田结合发展提供了科学依据.
关键词： 全生物降解地膜 地膜覆盖 微生物基因拷贝数 土壤酶活性 土壤质量 大蒜产量
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基于表型性状与SSR标记的冬瓜、节瓜种质资源遗传多样性分析
《中国农业科学 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：[目的]分析冬瓜、节瓜种质的遗传多样性,构建综合评价体系,筛选优异种质,为冬瓜、节瓜种质创新和新品种选育提供理论支撑.[方法]以 148 份不同来源的冬瓜、节瓜种质为供试材料,利用 28 个表型性状和 19 对SSR标记进行遗传多样性分析.综合运用变异系数、Shannon-Wiener 多样性指数、相关性分析、主成分分析结合隶属函数法、逐步回归和聚类分析等多元统计方法,对冬瓜、节瓜种质进行遗传多样性分析和综合评价.[结果]148 份冬瓜、节瓜种质具有较高的表型遗传多样性,11 个质量性状的遗传多样指数变幅为 0.39(性型)—1.45(瓜形状),17 个数量性状的遗传多样性指数变幅为1.89(首雄花节位)—2.09(叶柄长度),变异系数变幅为9.76%(种形指数)—63.95%(老瓜单瓜重),其中首雌花节位(42.32%)、老瓜纵径(42.95%)、瓜形指数(47.05%)、首雄花节位(47.48%)、老瓜单瓜重(63.95%)的变异系数均大于40%,进行遗传改良的潜力较大;主成分分析将18个主要表型性状转换为6个独立的综合指标,贡献率为 6.427%—29.605%,累计贡献率为 81.236%;结合隶属函数值计算表型综合值(F 值)鉴选出新西洲冬瓜 BR12(1.47)、兴蔬粉地龙冬瓜 BR25(1.14)等综合性状表现较好的优异种质;18个主要表型性状中有15 个性状与F值极显著相关.利用逐步回归分析建立表型评价数学模型,筛选出9 个表型综合评价指标.19对SSR标记在供试材料中扩增出的等位位点数2-6个,多态性信息含量的变幅为0.02-0.70,Shannon's多样性指数变幅为0.06-1.48,148份冬瓜、节瓜种质具有较为丰富的遗传多样性,且节瓜群体的遗传多样性相对略高于冬瓜群体,个体内的遗传变异是导致冬瓜、节瓜整体遗传多样性的主要原因;基于表型性状和SSR分子标记的聚类分析分别将148 份冬瓜、节瓜种质资源划分为6大类和3大类,两种方法的聚类结果均没有将冬瓜和节瓜聚成两大类,且与地理位置来源没有明显的相关性.[结论]148 份冬瓜、节瓜种质表型性状遗传变异较为丰富,遗传多样性高;叶片长度、首雌花节位、老瓜纵径、老瓜肉厚、瓜梗长度、种子宽度、瓜面蜡粉、瓜形状和种子类型可以作为冬瓜、节瓜种质资源综合评价和亲本选择的关键指标;基于主要表型性状和SSR分子标记的聚类分析结果具有一定的一致性,聚类和群体划分与地理位置来源没有明显的相关性.
关键词： 冬瓜 节瓜 表型性状 SSR标记 遗传多样性 综合评价
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两系杂交水稻新组合盐两优91393机械化制种技术
《杂交水稻 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：盐两优91393是江苏沿海地区农业科学研究所、盐城师范学院用盐169S与盐恢1393配组选育而成的籼型两系杂交水稻新组合，2022年通过江苏省农作物品种审定委员会审定。根据盐两优91393在江苏盐城地区2 a的制种生产实践，总结其亲本特征特性及在江苏盐城地区配套的高产优质机械化制种技术。
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