科研产出
基于AncBE4max系统精准编辑绵羊成纤维细胞FGF18基因
《生物技术通报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：【目的】成纤维细胞生长因子18(FGF18)作为毛囊周期的关键调控分子，对毛发生长、毛囊发育具有核心调控作用，而在绵羊等家畜中，其调控羊毛生长的功能与分子机制尚未明晰。基于此，建立一种精准的绵羊成纤维细胞生长因子18(FGF18)单碱基突变系统，利用单碱基编辑系统对绵羊FGF18基因进行定点编辑，探索该技术在农牧业基因改良中的应用潜力，为未来提高羊毛产量提供理论依据。【方法】根据绵羊成纤维细胞FGF18基因的第3、4外显子序列设计并合成了3个单导向RNA(single guide,sgRNA)及其互补链，将退火连接形成的sgRNA分别克隆至pGL3-U6-sgRNA-PGK-puromycin表达质粒中。通过电转染方式，将含有特异性sgRNA的U6表达质粒与AncBE4max质粒共转染至绵羊成纤维细胞，转染72 h后对细胞进行测序验证。【结果】PCR扩增的FGF18基因片段经T-A克隆后，测序结果表明在FGF18基因的第3、第4外显子内成功引入了终止密码子。通过筛选和鉴定，成功获得了2个可有效定点编辑绵羊成纤维细胞FGF18基因的sgRNA(sg1和sg3)，其编辑效率分别为13.8%和36.4%。【结论】建立的基于AncBE4max系统的绵羊成纤维细胞FGF18基因单碱基编辑系统，可实现外显子区域终止密码子的精准引入，并筛选出sgRNA-sg1和sgRNA-sg3两个有效编辑靶点。
关键词： AncBE4max 成纤维细胞生长因子18 基因编辑 单碱基编辑 绵羊成纤维细胞
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高强度地膜对土壤温度、湿度及棉花生长的影响
《新疆农业科学 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：【目的】研究高强度地膜对棉田土壤温度、湿度及棉花生长的影响。【方法】试验共设高强度地膜(H处理)和普通地膜(T处理)2种处理，于新疆图木舒克市滴灌棉田进行田间试验，统计分析2种地膜覆盖对棉田土壤温度、湿度及棉花农艺经济性状的影响，并对使用后的残留地膜进行回收比较。【结果】高强度地膜与普通地膜相比使0～5 cm土壤增温1.72%～8.7%、5～10 cm土层增温1.24%～3.1%,且在棉花生长前期增温保墒效果较佳。高强度地膜H处理较普通地膜T处理叶片数增加1.04～1.54个，株高增加1.5～7.2 cm,现蕾数增加0.96～1.13个，高强度地膜较普通地膜增产5.5%,同时高强度地膜较普通地膜的残留地膜回收率提升18.86%。【结论】高强度地膜比普通地膜具有更佳的增温保墒效果，高强度地膜处理有利于棉花根、茎、叶等器官的生长与发育，同时提高籽棉产量，且回收效率高。
关键词： 棉花 高强度地膜 土壤温度 湿度 农艺性状 地膜回收
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利用3VmrMLM方法检测陆地棉株高QTN及QTN-环境互作(QEI)
《作物学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：株高是棉花重要的株型性状,与棉花产量和机械化采收密切相关。本研究以340份陆地棉品种(系)为材料,利用CottonSNP80K芯片和3VmrMLM方法对6个环境(5个单环境和1个多环境)的株高进行了全基因组关联分析,鉴定QTN及QTN-环境互作(QEI)。基因分型获得47,959个多态性SNP标记,这些标记将所有材料分为2个亚群。表型分析结果显示,株高在各环境呈广泛连续变异,基因型方差、环境方差及基因型-环境互作方差均达极显著水平。6个环境共检测到111个与株高相关的QTN,其中TM66913(D08)和TM79201(D12) 2个稳定的QTN至少在3个环境中同时被检测到; 5个QTN与前人报道的QTL/标记位点重叠。对2个稳定的QTN附近基因的功能富集分析发现, 3个基因GH＿D08G0118、GH＿D08G0131和GH＿D12G1786同时显著富集在GO和KEGG中,其中GH＿D08G0118在陆地棉TM-1的茎中有较高表达。本研究检测到8个QEI,其中3个QEI为显著互作。对显著位点附近基因的功能富集分析发现,涉及15个基因的GO条目和涉及2个基因的KEGG通路被显著富集, GH＿D08G1507在TM-1的茎中有较高表达。利用3VmrMLM方法检测到许多小效应位点,部分解决了复杂性状“遗传率丢失”问题。本研究检测到的QTN和QEI及其效应,为深入解析陆地棉株高的遗传基础提供了新视角,也为通过分子设计培育适宜株高的棉花品种提供了重要信息。
关键词： 3VmrMLM 陆地棉 株高 QTN QTN-环境互作(QEI) 效应
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有机液体肥对棉花冠层特征、产量和品质的影响
《新疆农业科学 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：[目的]研究有机液体肥对新疆南疆膜下滴灌棉花冠层特征、产量和品质的影响.[方法]选用塔河2号为参试品种,以单施化肥棉田为对照(CK),设置有机液体肥处理(T1、T2、T3、T4、T5),测定并分析不同处理下株高、主茎叶片数、叶面积指数、叶倾角、产量和品质的变化.[结果]与CK相比,施用有机液体肥提高了棉花株高、主茎叶片数、叶面积指数、叶倾角与地上部生物量.当籽棉产量达到6000 kg/hm2以上时,棉花株高、主茎叶片数、叶面积指数和叶倾角较CK分别增加 1.3~10.3 cm、2.0~2.3 片、1.7~2.9、5.6~9.3°,营养和生殖器官干物质重较CK分别增加了1.3~25.7 和0.1~44.5 g/株.且当籽棉产量超过 6000 kg/hm2 时,籽棉产量、单铃重、总铃数较CK分别增加了 17.2%~31.9%、15.5%~28.8%和 3.5%~10.1%.此外,与CK相比,施用有机液体肥还提高了棉花上半部纤维平均长度、整齐度和断裂比强度.[结论]与单施化肥相比,施用有机液体肥能够改善棉花冠层结构,促进干物质积累,增产提质,且成本低,易操作,适合新疆南疆棉区推广应用.
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普通小麦Arableu#1白粉病成株抗性遗传解析
《中国农业科学 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：【目的】中国是世界上最重要的小麦生产国和消费国之一，确保小麦产量稳定对我国粮食安全具有重要意义。小麦白粉病是限制小麦产量的重要因素之一。选育抗病品种是控制该病害最经济、有效环保的途径，挖掘新成株抗性基因/位点为选育持久抗病小麦品种提供依据。【方法】由国际玉米小麦改良中心（CIMMYT）培育的普通小麦品系Arableu#1在苗期对白粉病表现为感病，而成株期呈现高水平抗性。为深入解析其抗病遗传机制，利用Arableu#1与高感品系Apav#1杂交，构建一个含有142个家系的F5重组自交系群体，采用基因分型测序（genotyping-by-sequencing,GBS）平台测序，获得4 298个在亲本间具有多态性的分子标记，并进行群体检测，所获基因型用于构建整个群体的遗传连锁图。【结果】结合白粉病连续2年田间表型和基因型数据，使用IciMapping 4.1对田间病害严重度、病程曲线下面积（AUDPC）和病害多年平均严重度（MFDS）等性状进行QTL定位分析，在该群体中定位了4个来自Arableu#1的白粉病成株抗性位点，分别位于染色体1BL、5BL、6BS和7BL上，以及2个来自Apav#1的抗性位点，分别位于染色体2DS和4BL上，可解释白粉病表型变异介于3.1%—28.5%。6个位点聚合时的群体平均病害严重度达到各位点组合中的最低水平，QPm.hzau-1BL、QPm.hzau-4BL、QPm.hzau-5BL和QPm.hzau-7BL 4个位点聚合后的效应仅次于6个位点同时存在。【结论】将2个新位点QPm.hzau-5BL和QPm.hzau-7BL的两翼分子标记开发成KASP标记，经对570份世界各地育成品种或地方品种检测，2个位点单独存在或聚合在一起时均表现出不同程度的白粉病抗性，且这两个位点在我国小麦材料中的分布频率较CIMMYT的小麦种质中低。获得1个可能同时聚合6个白粉病抗性位点家系，其田间白粉病抗性可达近免疫水平。
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原位差压预冷结合过氧化氢熏蒸处理对快递包装下鲜食枸杞品质的影响
《新疆农业科学 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：【目的】研究原位差压预冷结合过氧化氢熏蒸处理对快递包装下鲜食枸杞品质的影响。【方法】以现摘七成熟精河枸杞为试材，分别采用4个不同的处理方式对鲜食枸杞采后商品化处理，室温下模拟快递环境，研究8 d内不同处理方式对鲜食枸杞的质量损失率、腐烂率、呼吸强度、果肉硬度、SSC、褐变指数和感官评价的影响。【结果】与处理1和处理2相比，处理3和处理4均在一定程度上提高了枸杞鲜果的贮藏品质。在第8 d,处理4果实的腐烂率较处理1、2、3分别降低了13.9%、10.9%和4.2%,尤其是处理4,褐变指数在第8 d仅为处理1的50%。【结论】1.5%H2O2结合原位差压预冷处理能更好的保持枸杞鲜果的生理指标和营养物质，维持果实的商品特性，可作为鲜食枸杞规模化贮运保鲜技术。
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IGF1、CoQ10、MT联合添加缓解热应激对牛IVF囊胚的影响
《畜牧兽医学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：旨在探明胰岛素样生长因子1(insulin-like growth factors 1,IGF1)、辅酶Q10(coenzyme Q10,CoQ10)及褪黑素(melatonin, MT)联合添加对牛卵母细胞和胚胎发育以及热应激囊胚的影响。本研究于屠宰场采集牛离体卵巢，于实验室抽取卵丘卵母细胞复合体(cumulus-oocyte complexes, COCs),在牛卵母细胞体外成熟(in vitro maturation, IVM)液及牛胚胎体外培养(in vitro culture, IVC)液中添加IGF1、CoQ10及MT,检测各添加方式对牛卵母细胞发育能力、牛卵母细胞活性氧(reactive oxygen species, ROS)水平及线粒体膜电位(mitochondrial membrane potential,ΔΨm)的影响；在囊胚期施加41℃热应激，检测热应激及联合添加对牛IVF囊胚发育能力及凋亡水平的影响，并利用qRT-PCR检测囊胚中胚胎质量相关基因mRNA表达水平。各组试验均重复3次。结果表明，与未添加组(CT-0组)相比，联合添加IGF1、CoQ10及MT组(ICM组)卵母细胞成熟率((90.40±2.06)%vs.(65.41±0.63)%)、卵裂率((93.33±1.96)%vs.(59.77±2.93)%)及囊胚率((51.43±5.34)%vs.(26.92±3.24)%)均显著提高(P<0.05);ICM组牛卵母细胞ROS水平显著降低；ΔΨm显著提高(P<0.05)。与热应激组(HS组)相比，联合添加IGF1、CoQ10及MT(ICM+HS组)显著提高了囊胚扩张率((62.00±2.97)%vs.(30.77±8.66)%,P<0.05),抑制了热应激囊胚细胞凋亡，并提高了IGFBP3、ATP1A1、DSC2及IFNT2的mRNA表达水平(P<0.05)。综上表明，联合添加IGF1、CoQ10及MT有效提高牛卵母细胞发育能力，降低ROS水平，提高ΔΨm。热应激降低牛囊胚扩张率，促进牛囊胚细胞凋亡，影响囊胚质量，而联合添加IGF1、CoQ10及MT缓解了热应激损伤。
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南疆地区复种早熟粮饲兼用玉米叶绿素荧光特征分析
《西南农业学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：【目的】为明确南疆地区复种早熟粮饲兼用玉米品种最佳种植密度以及不同密度下叶绿素荧光特征参数变化规律及其与产量形成的关系，为南疆地区复播玉米种植技术的提升提供参考依据。【方法】以自育早熟粮饲兼用玉米杂交新品种XL1822和XL1903为材料，设置高、低两种密度（9.00×10～4和11.25×10～4株/hm2）,研究两个玉米品种高、低密度下叶片叶绿素荧光特征参数、主要农艺性状、干物质积累及产量结构等的差异。【结果】XL1822低密度处理在拔节期、大喇叭口期、吐丝期、灌浆期叶片实际光量子产量[Y（Ⅱ）]、光化学淬灭系数（qL）、PSⅡ反应中心活性较高；XL1903高密度处理在拔节期、大喇叭口期、吐丝期叶片Y（Ⅱ）、qL较高。XL1822低密度处理在吐丝期、灌浆期、成熟期叶片SPAD值略高于高密度。XL1903高密度处理全生育期叶片的SPAD值较高。XL1822低密度籽率产量为9250 kg/hm2、干物质积累量为15 590 kg/hm2,显著高于高密度处理。XL1903高密度籽率产量为9065 kg/hm2、干物质积累量为19 095 kg/hm2,显著高于低密度处理。【结论】较高的叶绿素荧光特征参数和SAPD值为玉米产量形成和干物质积累奠定基础。极早熟品种XL1822低密度处理、早熟玉米品种XL1903高密度处理在关键生育时期植株Y（Ⅱ）、qL、PSⅡ反应中心活性较高，因此XL1822种植密度为9×10～4株/hm2,XL1903种植密度为11.25×10～4株/hm2时在南疆地区可获得较高产量。
关键词： 复种 早熟 极早熟 叶绿素荧光特征 粮饲兼用 产量
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饲粮中添加不同饼粕源发酵饲料对断奶仔猪生长性能、营养物质表观消化率、血清生化指标和肠道菌群的影响
《动物营养学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：本试验旨在探究饲粮中添加不同饼粕源发酵饲料对断奶仔猪生长性能、营养物质表观消化率、血清生化指标和肠道菌群的影响.选择120头体重[(8.42±0.76)kg]接近的断奶仔猪,随机分为5组,每组6个重复,每个重复4头猪.对照组(C组)饲喂基础饲粮;4个试验组(M组、K组、H组和F组)分别用6%的不同饼粕源发酵饲料替代基础饲粮中6%的豆粕,其中,M组为发酵棉籽粕,K组为发酵葵花籽粕,H组为发酵红花籽粕,F组为复合发酵饼粕(发酵棉籽粕、发酵葵花籽粕和发酵红花籽粕按照3∶1∶1混合而成).预试期5 d,正试期21 d.结果表明:与对照组相比,1)各试验组的平均日增重(ADG)和料重比(F/G)均有改善的趋势但没有达到显著水平(P>0.05),F组的腹泻率显著降低(P<0.05);2)H组的粗蛋白质表观消化率显著升高(P<0.05),F组的干物质、粗蛋白质、有机物和中性洗涤纤维表观消化率显著升高(P<0.05);3)F组的粪便中丁酸含量显著升高(P<0.05);4)各试验组的粪便微生物Ace指数、Chao指数和Shannon指数显著升高(P<0.05),Simpson指数显著降低(P<0.05),主坐标分析显示各试验组与对照组出现不同的聚类;各试验组粪便中拟杆菌门(Bacteroidota)相对丰度显著升高(P<0.05),狭义梭菌属1(Clostridium_sensu_stricto_1)、土孢杆菌属(Terrisporobacter)等有害菌的相对丰度显著降低(P<0.05),乳酸菌属(Lactobacillus)等有益菌的相对丰度显著升高(P<0.05).综上所述,饲粮中添加6%不同饼粕源发酵饲料可以改善断奶仔猪的肠道菌群组成,且对生长性能有一定的促进作用;其中复合发酵饼粕可以提高营养物质表观消化率,降低断奶仔猪的腹泻率.
关键词： 饼粕源发酵饲料 断奶仔猪 生长性能 表观消化率 肠道菌群
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新疆典型绿洲灌区土壤理化性状与盐分离子分布特征
《农业机械学报 》 2024 EI 北大核心 CSCD
摘要：土壤盐渍化和耕地质量下降严重制约新疆绿洲灌溉农业可持续发展，研究土壤理化性状与盐分离子分布特征是盐碱地改良与综合利用和绿洲灌溉农业高质量发展的前提和基础。以北疆玛纳斯河灌区、南疆阿克苏河灌区和喀什噶尔河灌区（阿克苏-喀什噶尔河灌区）为研究对象，定量分析了土壤（0～500 cm）养分含量、含盐量及其离子组成分布特征。结果表明：玛纳斯河灌区和阿克苏-喀什噶尔河灌区土壤有机质、碱解氮、有效磷、速效钾、全氮含量均呈现随土层深度增加而逐渐降低的趋势。玛纳斯河灌区表层土壤（0～30 cm）和0～100 cm土层土壤有机质、碱解氮、速效钾、全氮含量和pH值平均值高于阿克苏-喀什噶尔河灌区，100～500 cm土层土壤有机质、碱解氮、速效钾、全氮含量平均值低于阿克苏-喀什噶尔河灌区。阿克苏-喀什噶尔河灌区表层土壤（0～30 cm）全盐量和电导率平均值比玛纳斯河灌区分别高21.14%和8.53%,60～100 cm土层比玛纳斯河灌区分别低17.55%和16.50%。玛纳斯河灌区和阿克苏-喀什噶尔河灌区土壤阳离子均以Na+和Ca2+为主，阴离子均以SO42-、Cl-为主，Na+和SO42-分别为玛纳斯河灌区和阿克苏-喀什噶尔河灌区含量最高的盐基离子。玛纳斯河灌区表层土壤（0～30 cm）53.85%属于盐渍土，30～60 cm土层50.00%属于中度和重度盐渍土，60～100 cm土层25.00%属于重度盐渍土，硫酸盐型盐渍土占主导地位，其次是氯化物-硫酸盐型盐渍土。阿克苏-喀什噶尔河灌区表层土壤（0～30 cm）78.26%属于盐渍土，其中重度盐渍土占比最高，30～60 cm土层60.86%属于轻度和重度盐渍土，60～100 cm土层39.13%属于非盐渍土，氯化物-硫酸盐型盐渍土占比最高，其次是硫酸盐型盐渍土。研究结果可为新疆绿洲灌区盐碱地综合利用和作物精准施肥提供科学依据。
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