科研产出
高茶氨酸茶树新品系'福黄1号'黄化变异机理
《中国农业科学 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：[目的]分析茶树黄化变异相关的代谢和转录机制,探究高茶氨酸茶树新品系'福黄1号'的黄化变异和高茶氨酸形成机理.[方法]以茶树'福安大白茶'及其黄化突变种质'福黄1号'为试验材料,利用超微电镜、广泛靶向代谢组学、靶向代谢组学及转录组学联合分析,确定茶树黄化变异相关的色素、代谢物及转录组数据.[结果]超微结构显示,'福黄1号'的叶绿体类囊体呈现丝状,基粒片层排列散乱不规则,片层间疏松,存在许多异常的囊泡.色素含量测定表明,叶绿素a和叶绿素b含量显著下降,叶绿素a/b比率下降,相关基因SGR表达显著下调,黄化叶片中光捕获叶绿素a/b蛋白(LHC)表达显著下调.类胡萝卜素总含量虽然差异不大,但各组分含量显著变化,玉米黄质为唯一显著增加的组分,其调控基因VDE表达显著上调,其余组分含量均下降.与'福安大白茶'相比,'福黄1号'中共鉴定到680个差异表达基因(DEGs)和57个显著变化的代谢物(SCMs).KEGG富集分析表明,SCMs和DEGs显著富集到氨基酸生物合成、谷胱甘肽代谢以及TCA循环等途径.此外,与碳和氮代谢相关的通路也被激活.通过靶向测定,共鉴定到19种游离氨基酸,新品系'福黄1号'游离氨基酸含量显著高于'福安大白茶',达到97.13mg·g-1,其中茶氨酸为66.90 mg·g-1,占氨基酸含量的68.89%,而精氨酸含量达到8.46 mg·g-1,是'福安大白茶'的56.4倍.调控氨基酸合成的G0GAT和GLU的表达量上调1.17倍和3.17倍.[结论]'福黄1号'的芽叶色泽主要受叶绿素、类胡萝卜素和类黄酮等色素代谢的影响,SGR和4种LHCs的共同作用也可能影响叶绿体的生物合成来调节叶片色泽.'福黄1号'茶氨酸含量显著高于'福安大白茶'的原因主要是泛素化相关的蛋白质水解酶表达上调蛋白降解能力加强,叶绿素和其他含氮分子生物合成的减少,以及黄化叶中碳骨架的缺乏,氨基和氮资源被更有效地储存,使得与氨基酸合成相关的氮代谢激活,茶氨酸合成前体物质之一的谷氨酸积累,这可能促使茶氨酸成为黄化叶中显著积累的含氮化合物.
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西葫芦CCD基因家族鉴定及其在果实发育中的表达
《西北植物学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：类胡萝卜素裂解双加氧酶(carotenoid cleavage dioxygenase,CCD)是类胡萝卜素氧化裂解途径中的关键酶,在植物生长发育、香气形成及胁迫响应等过程中均发挥着重要作用.该研究运用生物信息学方法从西葫芦全基因组中鉴定出13条具有完整RPE65保守结构域的CCD基因,为进一步解析CCD基因家族在西葫芦中的功能奠定基础.结果表明:(1)聚类分析显示,13个西葫芦CCD基因编码的蛋白可分为CCD1、CCD4、CCD7、CCD8、NCED、CCD1-like共6个亚组,且CCD8和CCD7亚组与其他家族成员的遗传距离较远.(2)顺式作用元件预测分析发现,CCD基因启动子中含有光信号、激素、环境胁迫和生长发育响应元件.(3)转录组数据分析显示,CCD家族基因具有组织表达特异性,其中3个CCD基因在组织中不表达,CpCCD1基因在叶和果实中显著高表达.(4)在果实发育过程中,8个CCD基因呈现上调表达,2个CCD基因呈现下调表达,其中CpCCD1、CpCCD4a、CpC-CD4b、CpCCD8a这4个CCD基因在果实膨大生长期或成熟期出现显著高表达,推测它们可能在西葫芦果实发育过程中具有重要的调控作用.
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‘芙蓉李’糖转运蛋白家族基因鉴定及表达分析
《园艺学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：基于‘芙蓉李’（Prunus salicina）基因组数据，采用生物信息学分析方法鉴定糖转运蛋白家族基因，并对其蛋白质理化特性、亚细胞定位、系统进化树、蛋白质保守结构域以及表达模式进行分析。共鉴定出49个该家族基因，根据保守结构域和系统发育分析将其分为7个亚家族。蛋白质介于313～948个氨基酸之间，预测定位于质膜或液泡膜；所有的蛋白都含有保守的糖转运体结构域（PF00083），其中大多数含有12个跨膜螺旋。通过比对‘芙蓉李’果实发育过程的RNA-seq数据，对49个基因进行表达谱分析，其中15个在果实不同发育阶段差异表达；qRT-PCR分析表明，15个差异表达基因中有9个基因与果实葡萄糖和蔗糖含量显著正/负相关，其中1个肌醇转运蛋白亚家族基因（PsINT4）、1个糖转运蛋白亚家族基因（PsSTP11）、1个糖促进蛋白亚家族基因（PsSFP5）和1个液泡单糖转运蛋白亚家族基因（PsTMT1）在‘芙蓉李’果实发育过程中具有较高的表达量，可能在‘芙蓉李’果实发育和成熟过程中对糖分积累起重要作用。
关键词： 李 基因组 糖转运 基因家族 鉴定 生物信息学 表达分析
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D-最优混料设计优化草菇菇渣复合基质的黄瓜栽培配方
《土壤 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：应用D-最优混料设计方法,以黄瓜植株的农艺性状、果实品质和产量为评价指标,探索了草菇菇渣、草炭和珍珠岩不同配比复合基质对黄瓜栽培的影响,建立了各配比基质与黄瓜植株响应值之间的回归模型,考察了配方中各基质的相互作用对黄瓜植株各响应值的影响.试验结果表明:菇渣营养丰富,但电导率和酸碱度偏高;草炭呈酸性,持水性、透气性强,可降低pH;珍珠岩吸水能力强,透气性好.草炭、珍珠岩复配的基质EC、pH较低,而含草菇菇渣的复配基质EC和pH随菇渣添加量的增加而升高,最终优化得到的最优基质配比为草菇菇渣32.02%、草炭60.00%、珍珠岩7.98%,该配方的理化性质良好,适宜黄瓜生长;经验证该配方生长的植株株高、茎粗、维生素C含量、可溶性糖含量、单株产量和硝酸盐含量分别为350.00 cm、11.74 mm、101.01 mg/kg、1.31%、2123.33 g和351.04 mg/kg,与草炭相比,株高、茎粗、维生素C含量、可溶性糖含量和单株产量分别提高20.69%、1.73%、12.79%、14.79% 和41.56%,硝酸盐含量降低14.66%,且生产成本可节省约33%.可见,通过混料设计将草菇菇渣复合基质进行优化,可解决单一基质存在的电导率、酸碱度偏高等问题,栽培效果更佳,将草菇菇渣应用于黄瓜无土栽培是完全可行的.
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笋头纤维对海兰褐蛋鸡育成期内脏器官指数、血浆激素含量和盲肠微生物区系的影响
《动物营养学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：本试验旨在研究饲粮添加笋头纤维对海兰褐蛋鸡育成期内脏器官指数、血浆激素含量和盲肠微生物区系的影响。试验选用384只8周龄健康海兰褐蛋鸡，随机分为4个组，每组4个重复，每个重复24只鸡。对照组饲喂基础饲粮，试验组在基础饲粮中分别添加10（试验Ⅰ组）、20（试验Ⅱ组）和30 g/kg（试验Ⅲ组）的笋头纤维。试验预试期7 d，正试期60 d。结果表明：1)与对照组相比，试验组蛋鸡肌胃指数显著提高（P ＜0.05），试验Ⅲ组肠道指数显著提高（P ＜0.05），试验Ⅱ组和试验Ⅲ组肠道长度和肠道校正长度显著提高（P＜0.05）。2)与对照组相比，试验Ⅱ组和试验Ⅲ组蛋鸡血浆雌二醇含量显著降低（P＜0.05），试验Ⅲ组血浆孕酮含量显著高于其他组（P＜0.05）。3)与对照组相比，第31天，试验组蛋鸡盲肠菌群Shannon指数显著提高（P＜0.05），试验组盲肠副拟杆菌属（Parabacteroides）、颤螺菌属（Oscillospira）和萨特氏菌属（Sutterella）相对丰度显著提高（P＜0.05）；第61天，试验组蛋鸡盲肠菌群Chao1指数显著提高（P＜0.05），试验组盲肠考拉杆菌属（Phascolarctobacterium）相对丰度显著降低（P＜0.05）。差异物种分析表明，饲粮添加笋头纤维可显著降低蛋鸡盲肠甲烷杆菌科（Methanobacteriaceae）、肠球菌科（Enterococcaceae）和脱硫弧菌目（Desulfovibrionales）的相对丰度（P＜0.05），显著提高盲肠巴恩斯氏菌科（Barnesiellaceae）、互养菌科（Synergistaceae）、克里斯滕森菌科（Christensenellaceae）、韦荣氏菌科（Veillonellaceae）和产碱菌科（Alcaligenaceae）的相对丰度（P＜0.05）。综上所述，在育成期海兰褐蛋鸡饲粮中添加笋头纤维可改善蛋鸡胃肠道发育，改善血浆激素含量，提升盲肠菌群多样性和丰富度，并通过提高有益菌数量、抑制条件性致病菌繁殖，改善肠道健康，其中以30 g/kg添加水平效果较佳。
关键词： 蛋鸡 育成期 笋头纤维 器官指数 血浆激素 盲肠微生物区系
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闽育1号小叶萍的选育研究
《福建农业学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：[目的] 选育产量高、耐热又耐寒、品质优良和适应性广的红萍新品种.[方法] 以母本小叶萍4018和父本细绿萍1001进行种间杂交选育.[结果] 选育出红萍新品种闽育1号小叶萍(A.microphylla 'Minyu.1'),2015年该品种通过全国草品种审定委员会审定.2001–2015年进行品种比较试验、区域试验和生产试验.国家区域试验结果显示:闽育1号小叶萍平均干草产量为88209 kg·hm?2,比对照覆瓦状萍500(34146 kg·hm?2)平均增产158.3 %,差异极显著(P<0.01);比父本细绿萍1001(67398 kg·hm?2)平均增产30.9%,差异极显著(P<0.01);比母本小叶萍4018(71738 kg·hm?2)平均增产23.0 %,差异极显著(P<0.01),表现出很好的丰产性和稳产性.该品种干物质营养成分含量为粗蛋白26.3%、粗脂肪16.0%、粗纤维11.2%、粗灰分13.6%、酸性洗涤纤维36.9%、中性洗涤纤维50.3%.[结论] 该品种具有繁殖快、产量高以及较强的抗寒抗热性,全国各地均可生长,适宜生长温度10~30 ℃,可作为鱼、牛、猪、鸡、鸭、鹅等动物的青饲料,亦可作为稻田的水生绿肥.
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稻鱼共作对水稻产量效应的Meta分析
《水生生物学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：定量分析世界范围内稻鱼共作对水稻的产量效应,为稻鱼共作技术的大面积推广应用提供科学依据.研究搜集了公开发表的102组稻鱼共作与水稻单作处理的水稻产量数据(截至2021年12月31日).运用Meta分析方法,明确了稻鱼共作对水稻产量的综合效应,进而量化分析了时间区域、田间条件、水稻品种、肥药管理、鱼苗投放和投喂管理等对稻鱼共作产量效应的影响.与水稻单作相比,稻鱼共作显著提高了水稻产量,平均增产率约为17.2%(95%CI:9.4%—25.6%),分析结果可靠.不同区域气候稻鱼共作的产量效应差异显著,国外和热带气候区域较高.2011年以后年份、田沟布局为一侧、水稻品种为粳稻的试验田中,稻鱼共作的水稻增产率相对较高;不同测产方式的产量效应差异不显著.不同肥药管理稻鱼共作的产量效应差异显著,施肥3次、单一追肥、施用有机肥与无机肥、施药的产量效应较高;在保障增产效应的前提下可以适当减少肥料农药的施用量,采用有机肥和不施农药方式以获取经济与环境的双重效益.投苗时间、养殖模式、投苗密度、投喂与否稻鱼共作的产量效应差异显著,在水稻移栽后21—25d投苗单养,规格、密度及生物量控制在40 g/尾、1尾/m2和30 g/m2以内,不投喂饲料更能发挥稻鱼共作的增产效应.稻鱼共作能够显著提高水稻产量,是有效利用稻田资源的可行方式.
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农业废弃物戈尔膜发酵过程可培养真菌种群的生态学特性
《福建农业学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：[目的] 评估农业废弃物戈尔膜发酵过程中的真菌种群随时间和空间的变化规律,为农业废弃物的资源化利用和戈尔膜发酵效果评价提供理论依据.[方法] 以农业废弃物戈尔膜发酵槽物料为研究对象,监测发酵过程物料的温度变化,并通过时间和空间格局采样,分离鉴定物料中的真菌种类及数量,分析发酵过程中的真菌种群数量分布、空间分布型指数、多样性指数和生态位特征等参数.[结果] 发酵物料的温度监测表明,第2~16天的平均温度为55.27~74.64 ℃,定义为高温期;第17~27天的平均温度为41.26~50.64 ℃,定义为低温期.从72份物料样本中共分离鉴定出5种真菌,分别为沃尔夫被孢霉(Mortierella walfii)、青霉菌(Penicullium sp.)、烟曲霉(Aspergillus fumigatus)、棘曲霉(A.spinosus)和土曲霉(A.terreus).从空间分布上看,烟曲霉在物料浅层和深层的种群数量均较多,分别为1.13×105 CFU·g?1和1.47×105 CFU·g?1;而棘曲霉在物料浅层和深层的种群数量均最少,分别为4.90×103 CFU·g?1和1.56×103 CFU·g?1,说明烟曲霉适宜在该物料中生长,而棘曲霉则不适宜.从发酵时间看,发酵前期 (3~12 d)的总菌量在4.10×104 ~1.30×105 CFU·g?1,发酵后期(17~27 d)的总菌量在9.35×103~2.63×104CFU·g?1.发酵过程中真菌种群呈现明显的差异性,且空间分布型为聚集分布,烟曲霉在物料中生存适应性最强,但竞争能力较弱或不存在竞争.[结论] 农业废弃物戈尔膜发酵过程中的可培养真菌的数量在不同时间和空间上均存在明显的差异,其空间分布型为聚集分布.
关键词： 戈尔膜发酵 真菌 空间分布特性 多样性指数 生态位特征
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非衍生化超高效液相色谱-串联质谱法快速检测环境水中强极性农药及其代谢物
《农药学学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：建立了一种简便、直接进样、非衍生化超高效液相色谱-串联质谱(UPLC-MS/MS)快速测定环境水样中乙烯利、草甘膦、草铵膦及其代谢物等6种强极性化合物残留的分析检测方法.环境水样经离心、过滤后,无需衍生,直接进样进行定量分析.样品经Waters Acquity UPLCHSST3 色谱柱(100mm×2.1mm,1.8 μm)分离,以 0.1%甲酸-5 μmol/L 亚甲基二膦酸水溶液、甲醇为流动相,在电喷雾离子源、正离子扫描和多反应监测模式(MRM)下进行分析,外标法定量.结果表明:6种化合物在各自线性范围内具有良好的线性关系,决定系数(R2)均大于0.99,在10~200 μg/L添加水平下,6种化合物在环境水样中的平均回收率在75%~100%之间,日内相对标准偏差与 日间相对标准偏差(n=6)分别为3.6%~7.0%和4.3%~7.5%.方法定量限在0.5~10.0 μg/L之间.利用所建立的方法对3个地区10份地表水样进行检测.结果显示:乙烯利、草甘膦、草铵膦及其代谢物等6种化合物均未检出.该方法与衍生化方法相比,具有简便快速、重现性好、灵敏度高等优点,可以为环境水中乙烯利、草甘膦、草铵膦及其代谢物等强极性化合物检测提供参考.
关键词： 超高效液相色谱-串联质谱 非衍生化 环境水样 强极性农药 代谢物 亚甲基二膦酸
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枯草芽胞杆菌BS193对辣椒疫霉的拮抗作用及其相关生防因子检测
《农业生物技术学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：由辣椒疫霉(Phytophthora capsici)引起的辣椒疫病是一种毁灭性土传病害,在世界各大辣椒(Capsicum annuum)产区均有发生,严重威胁辣椒生产.本研究通过平板对峙法对枯草芽胞杆菌(Bacillus subtilis)BS193菌株的拮抗活性进行测定,结果表明,其对6种植物病原卵菌具有显著抑制作用,其中对辣椒疫霉的抑制率达到66.70%.离体叶片接种实验结果显示,菌株BS193能够有效抑制辣椒疫霉菌的侵染,其防效达到63.50%;室内盆栽实验发现,菌液灌根浓度为1×108 cfu/mL、接种3 d时防病效果最好,高达89.52%.用20 mL浓度为1×108 cfu/mL的BS193菌株发酵液对辣椒幼苗灌根处理30 d后,其株高、根长、鲜重和干重分别增加48.16%~73.27%,表明BS193具有良好的促生作用.该菌株无菌发酵滤液能够抑制辣椒疫霉菌丝生长,导致菌丝分枝增多、畸形皱缩,并抑制孢子囊的产生、游动孢子释放及休止孢萌发,抑制率可达到90%以上.采用固体培养基培养和透明圈检测等方法检测BS193生防相关因子,发现其可以形成生物膜,并且具备产生蛋白酶和纤维素酶的能力.综上,菌株BS193对辣椒疫霉具有显著的拮抗活性,并具有良好的促生作用,本研究为辣椒疫病的有效防控提供了极具应用开发潜力的生防菌株.
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