科研产出
高粱功能着丝粒的鉴定及序列组成分析
《基因组学与应用生物学 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：为准确定义高粱(Sorghum bicolor)功能着丝粒并解释其序列构成，本研究制备了高粱着丝粒特异性组蛋白3变体(centromeric histone H3, CENH3)抗体，并开展了CENH3染色质免疫共沉淀测序(chromatin immunoprecipitation and sequencing, ChIP-seq),通过ChIP-seq数据的基因组回帖，明确了高粱品种‘BTx623’功能着丝粒的定位。结果显示‘BTx623’的着丝粒大小介于1.541～2.196 Mb之间，平均值为1.904 Mb。采用从头组装的分析方法开展着丝粒重复序列的鉴定，结果显示‘BTx623’着丝粒含有串联重复和Ty3＿gypsy反转录转座子两类重复序列，且以串联重复序列为主。其中，CL1和CL2两个串联重复序列最为富集，基因组占比达到3.13%和2.36%,远高于其他重复序列。细胞学分析结果显示，上述两种串联重复序列在基因组中的跨度可达1.6 Mb;值得注意的是，这些着丝粒重复序列并非仅分布在功能着丝粒区，这表明仅采用序列同源比对预测着丝粒的方法往往难以准确界定功能着丝粒。针对功能着丝粒的不同类型核小体区分析发现，除2号与6号染色体外，所有着丝粒中含有CENH3组蛋白的核小体的比例均低于含有H3组蛋白的核小体，CENH3核小体区与H3核小体区的长度比值在0.37～0.52之间，说明高粱着丝粒中仍然以H3核小体区为主。本研究对高粱‘BTx623’功能着丝粒的定位及序列组成的分析，将为高粱基因组及功能基因组研究提供借鉴。
关键词： 高粱 功能着丝粒 着丝粒重复序列 CENH3 染色质免疫共沉淀
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粳稻茬肥油两用油菜品种筛选及肥田潜力分析
《江苏农业科学 》 2025 北大核心
摘要：油菜是我国最主要的油料作物，同时也是良好的用地养地作物。为充分利用冬闲田扩种油菜，缓解晚熟粳稻油菜轮作茬口矛盾并筛选肥油兼用油菜品种，选取了江苏省生产上8个代表性油用品种，含4个品种间杂种和4个三系杂交种，连续2年在南京江宁区和南京玄武区2个晚熟粳稻田开展试验，比较不同品种翻压还田时的生物量，全氮、全磷、全钾含量和全氮、全磷、全钾养分累积量。结果表明，在正常肥力投入情况下，品种间杂种的生物量总体高于三系杂交种。其中，宁R201>宁R101>宁杂127>宁杂1818,且宁R201、宁R101和宁杂127的生物量均超过对照秦优10号10%以上。说明这3个品种作绿肥可以为土壤提供更多的有机质。全氮、全磷、全钾总养分的累积量分析结果表明，宁R101、宁R201、宁杂127和宁杂1818均超过对照10%以上，说明这4个品种均具有较高的肥田潜力。综上，宁R101、宁R201和宁杂127品种不管是盛花期总生物量，还是氮磷钾的肥田潜力，均符合肥用品种的筛选要求，可作为江苏省粳稻茬肥油两用品种。
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生态沟渠对农田退水污染物的净化效能及其配置规模
《农业环境科学学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：生态沟渠是我国南方水网区农业面源污染防控技术体系的重要环节，其与农田面积相对应的配置规模研究尚无定论。选择3条规格相同的试验沟渠进行生态化改造，增设湿生植物、生物填料箱和生态滤坝，构建生态沟渠。设置不同强化净化措施的沟渠处理，分别为：湿生植物+1座生物填料箱+1座生态滤坝处理（D1）、湿生植物+2座生物填料箱+2座生态滤坝处理（D2）、湿生植物+3座生物填料箱+3座生态滤坝处理（D3），并控制进水流量的变化，对比不同处理生态沟渠对农田退水污染物的净化效能，分析污染通量在时空尺度上的变化情况，探讨对应于单位农田面积的生态沟渠配置规模。结果表明：强化处理生态沟渠对TN、NH4+-N、TP和COD的削减率分别为33.9%～49.1%、37.8%～42.9%、29.3%～42.0%和60.0%～78.1%，其中，D2和D3对TN和TP的削减率较高。D2和D3出水TN和COD的污染通量显著低于D1（P<0.05），而3条沟渠出水NH4+-N和TP的污染通量之间无显著差异。流水试验条件下，出水TN和TP降低至2.0 mg·L-1和0.2 mg·L-1,D3所需要的沟渠长度分别为85.4 m和57.3 m，为3条强化措施处理沟渠中最短；对应于667 m2农田，单日降雨量为60 mm,TN浓度降低4.64 mg·L-1，按照D3沟渠的设施配置，1 m3的生态沟渠可处理19 m2的农田退水。在后续研究中，可因地制宜应用湿生植物+3座生物填料箱+3座生态滤坝（D3）的强化净化措施，并有效衔接生态沟渠与汇水塘浜，考量两者的综合净化效能，对“田-沟-塘-浜”的配置规模进行总体测算。
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水热炭基纳米硒对猪粪中温和中高温产甲烷及砷去除的影响
《农业工程学报 》 2025 EI 北大核心 CSCD
摘要：在消化过程中投加负载微量元素硒（Se）的纳米材料或生物炭基材料，是解决畜禽养殖废弃物厌氧消化效率低以及有害重金属元素富集的有效途径。该研究通过水热炭化法制得水热炭基纳米硒（SeHC），并对其物理化学特性进行了具体表征分析。基于此，以含砷（以As计，4.43 mg/kg）猪粪废水为研究对象，开展批次厌氧消化试验，探究中温（37℃）和中高温（44℃）两种工艺条件下SeHC对猪粪厌氧消化产甲烷性能及发酵物中砷去除的影响。结果表明：SeHC相对未负载纳米硒的水热炭HC比表面积显著（P<0.05）增加15.1%，表面官能团（N-H、C=O、C-O和C-X）种类更为丰富；通过厌氧发酵产气性能监测及Gompertz模型拟合，发现中高温耦合外源SeHC处理组强化厌氧产甲烷效果最佳，SeHC处理组的P’（甲烷生产潜力）和Rm（最大产甲烷速率）分别较CK组显著提升72.20%和75.54%，提升率远高于中温条件下；添加SeHC对厌氧消化体系中的砷含量削减效果也最佳，中温下SeHC处理组的砷去除率为5.3%，是CK组的1.86倍，中高温下SeHC处理组的砷去除率为10.7%，是同等温度条件下CK组的3.2倍。综上所述，水热炭基纳米硒SeHC耦合中高温厌氧消化工艺，在同步提高厌氧消化性能和有害物质砷去除方面更具优势，研究结果将为今后水热炭基纳米硒材料功能开发及其在环境和能源领域的应用提供理论参考。
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基于河道淤泥与农业有机废弃物的花卉栽培基质筛选
《北方园艺 》 2025 北大核心
摘要：以河道淤泥与菇渣、酒糟和木薯渣为主要原料，经过不同比例混合复配并栽培不同的花卉，研究比较了不同配方下基质理化性质的差异以及对孔雀草、百日草和万寿菊3种花卉生长的影响，并运用隶属函数综合分析各配方的育苗效果，以期为有效实现河道淤泥和农业有机废弃物的资源化利用提供参考依据。结果表明：复配的配方基质中T9(20%淤泥+30%菇渣+30%木薯渣+10%珍珠岩+10%蛭石)处理的理化性质表现最优，EC值、全磷、速效钾和碱解氮含量最高。不同花卉盆栽结果表明，孔雀草栽培中，T9处理的开花数达到每盆11朵、茎粗3.66 mm,显著高于其他处理，T6(20%淤泥+30%酒糟+30%木薯渣+10%珍珠岩+10%蛭石)处理的株高以及生物量表现最优；百日草栽培中，T9处理地上部干鲜质量为各处理中最高；万寿菊栽培中，T9处理每盆开花数最高为7.75朵，且地上地下部干质量均为各处理最高值。利用隶属函数对各评价指标进行量化后发现，T9处理在孔雀草的隶属函数值排名第二，在百日草和万寿菊的隶属函数值均排名第一，T6处理在孔雀草、百日草和万寿菊的隶属函数值排名分别为第一、二、三，综合比较，T9和T6处理可以作为花卉栽培基质的适宜配方。
关键词： 河道淤泥 农业有机废弃物 花卉 基质配方 隶属函数
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不同产区和品种的桃果实风味和品质差异分析
《江苏农业科学 》 2025 北大核心
摘要：为探究不同产地和品种桃果实在风味和品质方面的差异，以期为生产具有独特风味和品质的桃果实提供参考。试验选取了江苏、山东、河北和陕西4个产区的4个不同品种桃果实作为研究对象，通过高效液相色谱(HPLC)和顶空固相微萃取-气相色谱质谱联用(HS-SPME-MS)技术，对桃果实中的可溶性糖、有机酸含量和挥发性芳香化合物组成进行定性和定量测定，并对比分析了不同产区果实的品质特征。结果表明，霞脆在山东产区的总糖含量最高，金陵黄露在江苏产区的总糖含量最低，且在紫金红3号和金霞早油蟠中，江苏产区的蔗糖含量显著高于其他产区，但葡萄糖和果糖含量则显著较低；霞脆品种在山东产区的苹果酸和奎尼酸含量最高，而金陵黄露、紫金红3号和金霞早油蟠在江苏产区的总酸含量最高；霞脆在江苏产区糖酸比值最高而陕西产区最低，金陵黄露和紫金红3号在陕西产区糖酸比值最高且其他产区间差异显著，金霞早油蟠在陕西产区糖酸比值最高但各产区间差异不显著；霞脆在山东产区挥发性芳香化合物种类最多，金陵黄露同样在山东产区挥发性芳香化合物种类最多但江苏产区最少，紫金红3号在山东产区挥发性芳香化合物种类最丰富，而金霞早油蟠在江苏产区挥发性芳香化合物种类最多；桃果实中挥发性芳香化合物的种类和重要性因品种和产区而异，醛类物质普遍占据重要地位，而特定产区的果实中存在特有的挥发性芳香化合物。综上，不同产区和品种的桃果实在可溶性糖、有机酸、糖酸比和挥发性芳香化合物的含量和组成上存在显著差异，这些差异受品种特性和生长环境条件的共同影响，最终决定了桃果实的风味和品质特性。
关键词： 不同产区 不同品种 桃 品质 风味 高效液相色谱法
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浅生定向槽种植下不同薯蓣品种块茎品质性状综合评价
《江苏农业科学 》 2025 北大核心
摘要：以来自全国主产区的27个薯蓣品种为试验材料，通过15个块茎性状指标的测定与分析，比较浅生定向槽种植模式下不同薯蓣品种块茎品质差异；利用聚类分析、主成分分析等方法对不同薯蓣品种块茎品质特征进行分类和综合评价。结果表明，在浅生定向槽种植模式下，块茎生物量、畸形率以及总多糖、总皂苷、总黄酮、总酚、尿囊素含量在不同薯蓣品种间存在丰富的变异性，是浅生薯蓣块茎的关键性状指标。聚类分析结果表明，27个薯蓣品种可划分为7个品种类型，主要包括高生物量和高淀粉含量型、高尿囊素含量型、高皂苷含量型、块茎综合品质良好型等。采用主成分分析构建了浅生定向槽种植模式下不同薯蓣品种块茎品质综合得分计算模型；经综合评价后，来自河南的温县铁棍山药品种块茎品质综合得分最高。结合块茎畸形率和品质综合得分，最终筛选出粗牛腿山药、六月薯和大东山药是最适宜浅生定向槽种植技术的薯蓣品种。本研究为适宜浅生定向槽种植模式的薯蓣品种选择提供了科学指导，也为高产优质薯蓣品种选育、多样化开发利用和品质高效评价提供了理论依据。
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绣球WRKY基因家族全基因组鉴定及其响应叶斑病的表达分析
《华北农学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：为了解析绣球WRKY转录因子家族的成员特征及其在绣球叶斑病应答中的作用，利用生物信息学方法，对绣球无尽夏基因组中的WRKY家族成员进行全基因组鉴定，并系统分析了蛋白质理化特征、基因结构、系统进化、共线性和家族成员在多主棒孢菌侵染下的表达模式。结果表明：绣球全基因组中共鉴定到84个非冗余的HmWRKY成员，均属于亲水性蛋白，在绣球18条染色体上呈现不均匀分布，编码氨基酸112～1 046个；所有成员可分为3个亚组，即GroupⅠ～GroupⅢ,均含有WRKYGQK和C2H2组成的DNA结合域；HmWRKY成员的序列长度变化较大，从512 bp到40 338 bp,并且检测到8个存在共线性的基因对，Ka/Ks的比值均小于1,说明HmWRKY家族在进化中趋于纯化选择；同时，18个HmWRKY成员在绣球叶斑病菌侵染后表现出显著差异表达的特性，其中9个上调表达、9个下调表达。以上结果表明，HmWRKY基因在绣球响应叶斑病中可能具有重要作用。
关键词： 绣球 WRKY基因家族 转录因子 叶斑病 多主棒孢菌
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毒死蜱降解菌Shingopyxis granuli CP-2土著细菌帮手的筛选
《土壤学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：毒死蜱残留是食品安全中的一个重要问题，应用微生物降解是消除其残留的有效方法。但其微生物降解受降解菌与目的环境中土著微生物互作关系的影响，目前缺少对该微生态过程的研究。以毒死蜱降解菌Shingopyxis granuli CP-2为材料，从毒死蜱降解菌与土著微生物互作的角度，首先从土壤中分离出一批细菌，并对其进行16S rRNA基因全长测序鉴定；然后从中筛选对CP-2生长有促进作用的土著细菌帮手，并结合以上测序数据分析帮手的相关生物信息学结果；最后初步研究CP-2的土著细菌帮手对其降解毒死蜱的影响。结果表明，分离到的109株土著细菌隶属于变形菌门、厚壁菌门、拟杆菌门和放线菌门；其中45株细菌显著促进CP-2的生长，属于CP-2的土著细菌帮手；该帮手库中45株细菌主要隶属于3个门、4个纲、7个目、13个科和20个属；从中选择一株对CP-2生长促进作用较强的B72菌株，检测发现，该菌及其无菌发酵液显著促进CP-2对毒死蜱的降解。综上，该研究建立由45株土著细菌构成的毒死蜱降解菌CP-2的帮手库，为后续土壤中毒死蜱或者其他污染物的微生物降解相关研究及应用提供丰富的菌种资源，且毒死蜱降解菌CP-2的土著细菌帮手显著促进其降解毒死蜱的能力，为今后毒死蜱降解菌和土著细菌帮手的共接种修复污染提供理论指导和技术支撑。
关键词： 细菌互作 微生物修复 土著细菌帮手 降解菌 毒死蜱
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土壤调理剂对酸性土壤的改良及夏玉米增产效果
《中国土壤与肥料 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：为探究不同调理剂对江苏丘陵地区酸性土壤的改良效果及其对夏玉米产量和养分吸收的影响，采用盆栽试验，将腐熟堆肥、秸秆灰渣、风化煤分别以8∶1∶1(T1)、9∶0.5∶0.5(T2)、7∶2∶1(T3)、10∶0∶0(T4)的干质量比例配置成4种不同土壤调理剂，以不添加调理剂的全无机肥处理为对照（CK），研究在等氮条件下，调理剂与无机肥配施对酸性土壤性质、玉米产量及养分吸收量的影响。结果表明，施用土壤调理剂配施无机肥的所有处理显著提高了土壤pH值和交换性盐基离子总量，同时也显著降低了土壤中交换性铝的含量。T4处理pH值提高了0.33，土壤交换性氢和交换性铝含量分别比CK降低了48.73%、29.17%，交换性盐基离子总量提升了20.00%。所有调理剂处理的土壤有机质、有效磷均有所提升，其中以T3效果最好，与CK相比有机质和有效磷含量分别高出23.78%和42.71%。所有调理剂处理均提高了玉米根、茎叶和籽粒磷吸收量，并促进氮素从根系向地上部的转移。所有调理剂处理玉米籽粒产量均显著高于CK，平均增产率为23.2%。熵值法对土壤改良效果综合分析结果表明，本试验条件下以堆肥∶风化煤∶秸秆灰渣以7∶2∶1的比例混合或全部以堆肥为原料的调理剂对酸性土壤的改良以及玉米增产效果最好，可作为江苏丘陵地区酸性土壤改良的调理剂。
关键词： 土壤调理剂 玉米 养分 有机质 土壤交换性盐基离子
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