科研产出
冬小麦穗部性状GWAS分析及优异单倍型筛选
《中国农业科学 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：【目的】穗部性状是影响小麦产量的重要因素，通过对小麦穗部性状进行全基因组关联分析，旨在发掘控制小麦穗部性状显著位点，为小麦穗部性状的遗传改良研究提供理论参考。【方法】以261份冬小麦品种（系）为材料，测定小麦穗部表型性状，结合小麦90K SNP芯片，采用固定随机循环概率模型（Farm CPU）进行穗部性状全基因组关联分析，并对筛选出稳定且显著的位点进行单倍型分析。【结果】在3个环境下，11个穗部性状均表现出广泛的表型变异，变异系数为3.63—64.29，各穗部性状遗传力为0.42—0.84，且基因型、环境、基因型×环境间均呈现出极显著差异。通过全基因组关联分析，共检测到171个与11个性状显著关联的位点（P<0.001），其中，20个关联位点在2个及以上的环境中被检测到，分别与穗长（3个）、穗下节长（7个）、不育小穗数（1个）、可育小穗数（2个）、总小穗数（2个）、穗粒数（1个）、穗粒重（2个）和千粒重（2个）等8个穗部性状关联，表型贡献率为0.95%—18.54%。在7B染色体上检测到1个与穗粒重和穗粒数显著关联的多效位点Ra＿c10072＿677，贡献率为2.62%—6.16%。筛选在2个以上环境条件下均能检测到与穗下节长显著关联的wsnp＿Ex＿rep＿c69639＿68590556（可解释遗传变异的5.94%）标记，进行单倍型分析。共鉴定出3种单倍型Hap1、Hap2和Hap3，分布频率分别为77.40%、13.70%和8.80%。结合表型分析，含单倍型Hap3(30.58cm)的261份冬小麦品种（系）穗下节长平均值显著高于（P<0.001）含Hap1(28.67 cm)和Hap2(27.49 cm)品种（系）的穗下节长。冬小麦单倍型分布频率呈显著差异，其中，在北部冬麦区Hap1单倍型的品种（系）占比较大，在黄淮冬麦区Hap2单倍型的品种（系）占比较大，而Hap3单倍型的品种（系）在所有冬麦区无较高出现频率。对3个环境下检测到稳定遗传的显著关联位点进行候选基因挖掘，筛选到4个与小麦穗部相关的候选基因。这些基因与MYB转录因子和F-box结构域等有关，可作为影响穗部性状的重要候选基因。【结论】小麦穗部性状在不同基因型间差异显著，在2个及以上环境中检测到20个稳定存在的关联位点，在7B染色体上鉴定到与穗下节长显著相关的3个不同单倍型，并筛选出4个与穗部性状相关的候选基因。
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胡萝卜先期抽薹对低温和日照长度的响应
《园艺学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：胡萝卜先期抽薹为冬春大棚和早春露地栽培常发生的问题，但不同基因型对低温和日照长度的响应规律尚不清楚。调查了北京、内蒙古、安徽、河南、新疆等不同生态条件下橘色和红色两种类型胡萝卜不育系、自交系及其杂交组合的先期抽薹率，结果表明橘色不育系和自交系在低温和长日照下均表现出耐抽薹，其杂交组合在低温下表现出耐抽薹，但多数组合在长日照下出现抽薹。红色不育系和自交系及其杂交组合在低温下易抽薹，但在长日照下均未发生抽薹，苗期随低温强度的增加抽薹率显著提高。遗传模型分析表明，杂交组合先期抽薹率主要受加性×环境和显性×环境互作影响，加性和显性效应不显著，表明控制先期抽薹的等位基因受环境因子影响较大，而基因之间互作效应不显著。
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链霉菌HU2014诱导小麦抗性基因的表达
《新疆农业科学 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：[目的]研究链霉菌HU2014 处理对小麦抗性基因表达的动态规律,探讨该菌株诱导寄主植物产生抗病性的可能机制.[方法]采用链霉菌HU2014 无细胞发酵滤液对矮抗 58(AK58)、百农 307(BN307)和周麦22(ZM22)等3 个小麦品种进行灌根处理,分别于灌根后2、6、12、24、48 和 96h采集叶片,利用实时荧光定量PCR技术检测小麦叶片中相关抗性基因表达量的变化.[结果]HU2014 菌株无细胞发酵液能够诱导 4 个防卫反应基因、1 个水杨酸途径基因和1 个茉莉酸途径基因的表达.其中TaPR1 基因在处理AK58 品种6h后,BN307 品种24h后和ZM22 样品48h后表达量最大;TaPR2 基因的表达在处理AK58 的6h后,BN307 的12h后和ZM22 的24h后达到最大水平;TaPR3 基因表达量在AK58 的2h后,BN307 的6h后和ZM22 的2h后达到峰值;TaPR5 基因在AK58 的72h后、BN307 的96h后和ZM22 的12h后达到峰值;PAL基因在AK58 的48 h后、BN307 的24h后和ZM22 的24h后显示出最高的倍数变化;LOX基因表达在AK58、BN307 和ZM22 的6 h后达到峰值.[结论]TaPR1 基因在AK58 和ZM22 中下调,TaPR3 基因在AK58 和BN307 中下调.ZM22 中TaPR2、TaPR3、TaPR5、PAL和LOX的最高表达水平高于AK58 和BN307,而BN307 中TaPR1 的最高表达水平高于AK58 和ZM22.链霉菌HU2014 可以诱导小麦系统性获得抗性和诱导性系统抗性.
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新疆大豆根腐线虫病病原鉴定及致病性测定
《西北农林科技大学学报(自然科学版) 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：[目的]明确从新疆喀什地区泽普县大豆根系和根际土壤样本中采集到的一种根腐线虫种类及其对大豆的致病性,为识别和防治大豆根腐线虫病提供指导.[方法]使用贝曼漏斗法从采集的大豆根系和根际土壤中分离线虫,并在胡萝卜愈伤组织上进行纯化培养,通过形态学和分子生物学相结合的方法鉴定分离到的根腐线虫种类,采用盆栽接种试验评估该根腐线虫种群对大豆的致病性及其对大豆生长的影响.[结果]形态特征分析结果显示,采集到的大豆根腐线虫种群与咖啡短体线虫(Pratylenchus coffeae)的形态特征较为一致.分子鉴定结果显示,该大豆根腐线虫种群的rDNA 28S D2-D3区序列和rDNA-ITS序列与NCBI数据库中咖啡短体线虫的序列相似度最高,分别为98.59%~99.87%和97.83%~99.10%.系统发育分析结果表明,该大豆根腐线虫种群与其他已鉴定的咖啡短体线虫种群处于同一高度支持的分支上.盆栽接种试验结果显示,接种该根腐线虫种群60 d后,大豆植株地上部矮小,长势较弱,茎秆较细,根系减少,且根系出现褐色坏死病斑,甚至腐烂症状,该线虫在大豆根际的繁殖系数达到4.03.[结论]从新疆喀什地区泽普县采集的大豆根腐线虫种类为咖啡短体线虫,其对大豆具有较强的致病性.
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植棉密度对新疆南疆棉花株型及产量的影响
《棉花学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：[目的]探究不同植棉密度对新疆南疆棉花株型与产量的影响,为优化栽培技术提供理论依据.[方法]2023―2024 年,在新疆尉犁县开展大田试验,设计 5 个植棉密度:28 万株·hm-2(D1)、22 万株·hm-2(D2)、18 万株·hm-2(D3)、13 万株·hm-2(D4)和 9 万株·hm-2(D5),以筒形(新陆中 79 号,T1)和塔形(欣试 518,T2)棉花品种为研究对象,分析不同植棉密度对棉花株高、果枝节间长度、果枝和叶片的倾角及方位角、叶面积指数(leaf area index,LAI)和产量性状的影响.[结果]T1 品种的株高在D3 或D4 处理下最大,T2 品种的株高在D4 处理下最大.随植棉密度减小,T1 与T2 品种的平均果枝节间长度逐渐增加,下部、中部、上部果枝的倾角整体呈增大趋势.D4 或D5 处理下,2 个品种的下部、中部、上部叶片倾角最大.不同植棉密度下,T1 品种的下部、中部、上部叶片倾角无显著差异;T1、T2 品种的下部果枝方位角以及中部、上部叶片的方位角均无显著差异.T1、T2 品种的LAI分别在D4、D3 处理下最大.随植棉密度增大,单株铃数降低.T1、T2 品种分别在D3、D1 处理下籽棉产量最高.[结论]不同植棉密度对筒形和塔形棉花品种的株型与产量具有一定影响.南疆植棉区新陆中 79 号和欣试 518 的适宜种植密度分别为 18 万株·hm-2 和 28 万株·hm-2.
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基于T2T基因组鉴定大豆R2R3-MYB基因家族及干旱和盐胁迫下的表达分析
《生物技术通报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：【目的】R2R3-MYB转录因子在植物响应逆境胁迫过程中发挥着重要作用，旨在对大豆R2R3-MYB转录因子进行完整鉴定以及研究大豆R2R3-MYB基因在逆境胁迫中的作用。【方法】利用大豆无gap端粒到端粒（T2T）基因组对大豆R2R3-MYB家族基因进行系统鉴定和进化分析，并使用RT-q PCR对该家族的基因在干旱和盐胁迫下进行表达分析。【结果】大豆基因组中包含324个R2R3-MYB基因，新鉴定到77个，分布在20条染色体上。进化分析结果显示大豆R2R3-MYB家族基因可分为4个亚组，共线性基因对在进化树的分支上距离更近。通过启动子分析发现，与ABA和抗旱相关的顺式作用元件最多。通过表达分析，推测10个基因参与了大豆耐盐过程，其中GmMYB19和GmMYB76已被报道，GmMYB89和GmMYB214是首次鉴定并发现可能与大豆抗旱耐盐性有关。【结论】在大豆中鉴定到321个R2R3-MYB家族基因，通过干旱和盐胁迫诱导的表达模式分析确定了10个抗旱耐盐的候选基因。
关键词： 大豆 R2R3-MYB基因家族 生物信息学分析 干旱和盐胁迫 表达分析 T2T
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施氮量和种植密度互作对海岛棉冠层光分布、产量及氮素利用的影响
《植物营养与肥料学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：【目的】研究施氮（N）量和种植密度对新疆海岛棉冠层光分布及氮肥利用的影响，进而提出适宜的氮肥施用量与种植密度间组合方案，以提升海岛棉的产量和效益。【方法】2023、2024年，以新疆当地主栽宜机采的海岛棉品种‘新78’为研究对象，在新疆阿瓦提县进行大田定位试验。试验采用双因素裂区设计，主区设置3个种植密度：20×10～4株/hm2（D1）、24×10～4株/hm2（D2）、28×10～4株/hm2（D3）；副区设置4个施N量：0 kg/hm2（N0）、160 kg/hm2（N1）、320 kg/hm2（N2）、480 kg/hm2（N3）。在棉花蕾期、花铃期和吐絮期，测定植株冠层上部90～110 cm、中部50～70 cm、下部10～30 cm冠层光合有效辐射（PAR）截获率，调查茎叶蕾生物量和氮素含量，在吐絮期调查株数和棉铃数及棉铃重，并测产。【结果】增加施氮量和种植密度可以提高海岛棉冠层光合有效辐射截获率、单株干物质和氮素最大累积量及氮素利用效率。2023、2024年，随施氮量增加，吐絮期冠层下部、中部光合有效辐射截获率呈抛物线响应，均以N2水平达最大值，较N0分别增加18.97%～31.74%、35.07%～108.24%。干物质与氮素积累量、营养器官氮素积累量变化趋势一致，均随施氮量的增加而增大，于N3水平（N480 kg/hm2）下达最大积累量；生殖器官氮素积累量呈先升后降变化趋势（N2水平达最大值），N2较N3水平两年分别高出11.60%（2023年）、4.53%（2024年）。氮肥农学利用率、氮肥回收率和氮肥偏生产力均随施氮量递增呈线性递减趋势，2024年海岛棉氮肥偏生产力较2023年度提高8.08%。与D2N3处理相比，D2N2处理2023年氮肥偏生产力提高67.39%,2024年提高60.51%，两年平均提高63.84%。在两年试验期间，随着种植密度的增加，吐絮期冠层下部和中部的PAR截获率、氮素积累量、生殖器官氮素积累量以及籽棉与皮棉产量均呈现出先上升后下降的趋势，各项指标的峰值均出现在D2密度条件下。与D1和D3密度相比，D2密度下的氮素积累总量在2023年分别提升了5.77%和2.15%，在2024年分别提升了6.57%和2.50%。此外，单株干物质积累量、干物质积累最大速率（Vm）均随着种植密度的增加而降低。海岛棉的氮肥回收率和氮肥偏生产力峰值同样出现在D2密度条件下。与D2N3处理相比，2023年D2N2处理的氮肥回收率提高了58.85%,2024年提高了68.63%，两年平均提高了62.46%。【结论】种植密度和施氮量影响着棉花生育期的干物质积累和氮素吸收、积累和分配，合理搭配可以显著提升海岛棉冠层中下部的光合有效辐射截获率，提高光合效率，为作物高产提供能量和物质基础。综合考量海岛棉干物质和氮素积累与分配、产量及氮素利用率，适宜机采海岛棉品种‘新78’的种植密度为24×104株/hm2，施氮量为320 kg/hm2。
关键词： 海岛棉 施氮量 种植密度 光截获率 干物质积累和分配 产量 氮素利用率
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棉花黄萎病拮抗促生菌筛选鉴定及其活性评价
《微生物学通报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：【背景】棉花黄萎病是一种对棉花产业影响极大的病害，对棉花的品质及棉农经济造成严重影响。【目的】分离筛选出具有高效抗病促生性能的菌株，为棉花黄萎病的生物防治提供菌种资源。【方法】采用稀释涂布平板法、平板对峙法筛选出对棉花黄萎病具有拮抗作用的菌株，结合形态学分析、生理生化检测及分子生物学鉴定菌株分类地位。对菌株进行产酶、固氮和溶磷促生能力的测定，优化培养条件，并通过棉花盆栽试验明确菌株在抑菌促生中的实际应用效果。【结果】分离筛选出1株对大丽轮枝菌(Verticillium dahliae)有高效抑制作用的贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis) F41-14，抑菌率达76.32%，吲哚乙酸(indole-3-acetic acid, IAA)产量为4.15 mg/L。菌株F41-14具有产纤维素酶、蛋白酶、淀粉酶和溶磷能力，最佳培养条件为培养时间72 h、接种量3%、温度30℃、初始pH 7.0。盆栽试验表明，拮抗菌能定殖在棉花根系部位，并且能促进棉花植株的生长，降低病情指数，防病效果达78.62%。【结论】贝莱斯芽孢杆菌F41-14具有良好的抑菌促生潜力，可作为一种有效的生防菌株应用于棉花黄萎病的生物防治中，具有重要的实际应用价值。
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采前喷施氯化钙结合采后水杨酸处理对甜樱桃贮藏品质及果实软化的影响
《食品工业科技 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：以‘美早’甜樱桃为试材，研究采前喷施CaCl2和采后水杨酸（salicylic acid,SA）以及二者结合处理（CaCl2+SA）对果实低温贮藏品质指标、细胞壁组分以及细胞壁降解酶的影响，并用透射电镜观察细胞超微结构。结果表明：与CK组（蒸馏水处理）相比，CaCl2、SA以及CaCl2+SA处理均能延缓果实可溶性固形物、可滴定酸、硬度和果皮L*值的下降，维持较高的抗坏血酸、总酚和花青素含量；抑制淀粉酶、纤维素酶（Cx）、多聚半乳糖醛酸酶（PG）和β-葡萄糖苷酶（β-Glu）活性，延缓淀粉、原果胶和纤维素含量的降解，减少可溶性果胶含量积累，维持果实细胞结构的完整性，其中以CaCl2+SA处理效果最佳。结合相关性分析可知，主要品质指标和细胞壁组分与细胞壁降解酶活性高度显著相关（P<0.001），主成分分析表明不同处理组贮藏品质存在差异，CaCl2+SA处理组综合评分最高。综上，采前喷施CaCl2结合采后SA处理可有效延缓甜樱桃采后软化进程，维持果实贮藏品质。
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奶牛源链球菌对庆大霉素异质性耐药菌株的筛选鉴定及其耐药机制探究
《中国兽医学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：探究奶牛源链球菌庆大霉素异质性耐药的流行情况及可能机制。收集奶牛源生乳中分离的39株链球菌，通过微量肉汤稀释法测定庆大霉素等药物对分离菌的最低抑菌浓度（minimum inhibitory concentration, MIC）,采用K-B纸片扩散法、菌落谱型分析（population analysis profile, PAP）以及耐药稳定性试验探究链球菌的异质性耐药特征，基于全基因组测序和重测序分析异质性耐药产生的机制。结果显示，K-B纸片扩散法筛出7株疑似异质性耐药菌株，占比17.95%（7/39）。PAP分析显示，3株链球菌L147、L108和L174异质性耐药菌株的MIC与最高非抑菌浓度（maximum noninhibitory concentration, MNIC）比值大于8,且耐药亚群的发生频率范围为1.38×10-5～8.18×10-5,大于1×10-7,确证为庆大霉素异质性耐药菌株。耐药稳定性试验结果显示，3株链球菌的耐药亚群均不能稳定遗传。全基因组测序结果显示，与参考基因组相比氨基糖苷类抗生素的核糖体靶基因rsmA、rsmB和rsmE存在基因突变，这可能导致链球菌对庆大霉素产生异质性耐药。结果表明，奶牛源中链球菌对庆大霉素发生异质性耐药的现象较高，因此在使用庆大霉素进行临床治疗时应更加注意异质性耐药的发生。
关键词： 链球菌 庆大霉素 菌落谱型分析 异质性耐药 全基因组测序
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