科研产出
水稻优良品种南粳46及其衍生品种特性分析
《植物遗传资源学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：南粳46是江苏省农业科学院育成的粳稻品种，食味品质优良、抗条纹叶枯病、丰产性好。本研究采用系谱图法对南粳46的系谱来源及衍生品种进行了总结，测定和分析了南粳46及20个衍生品种的主要农艺性状，并进行重要功能基因的等位基因型分析。作为长江中下游地区首个优良食味粳稻品种，南粳46被作为核心亲本广泛利用，至2022年共衍生出3代29个品种，分别在上海、安徽、湖北、江苏、辽宁、河北通过审定并推广应用，衍生品种在江苏及周边地区优质稻生产中占据重要地位。测定及分析结果表明，南粳46衍生品种在外观品质、籽粒理化特征和淀粉粘滞性特征值上存在较大的变异，其次是米饭食味品质，生育期、株高、产量相关性状和加工品质的变异范围最小。重要功能基因的等位型分析发现，随着和南粳46不同等位型的品质基因数量的增加，品种的米饭食味呈明显的下降趋势。在利用南粳46为核心种质的品种选育过程中，应注重外观品质、籽粒理化特征和淀粉粘滞特性的选择，其次是米饭品质性状和产量，从而达到选育优良后代的目的。同时，在选择亲本时还需要关注稻瘟病抗性基因的互补。
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不同种类秸秆还田对单季稻田CH4排放和功能微生物丰度的影响
《土壤通报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：【目的】阐明稻田土壤CH4排放及其相关功能微生物对不同种类秸秆施用的响应机制，为稻田生态系统CH4排放预估和减排措施的选择提供理论依据。【方法】以太湖地区典型单季稻田的原柱状土为研究对象，通过设置温室栽培试验，同步监测水稻秸秆（RS）、小麦秸秆（WS）、玉米秸秆（MS）施用模式下水稻各生长期CH4排放通量、水稻产量、土壤微生物量碳氮含量等因子，定量化研究CH4排放相关菌群及功能基因的群落丰度。【结果】与对照相比，RS、WS和MS处理下水稻生长期CH4排放量分别增加289.65%、263.30%和344.43%，单位水稻产量CH4排放量分别增加210.40%、182.35%和282.80%。水稻生育期中，土壤产CH4菌（mcrA）群落丰度呈现上升趋势而CH4氧化菌（pmoA）呈先上升后下降趋势。与对照相比，拔节期RS处理显著增加细菌16S rRNA和pmoA基因拷贝数，成熟期WS处理显著增加mcrA拷贝数，而MS处理对上述基因拷贝数均无显著影响。【结论】相关分析和结构方程模型表明，细菌丰度、产CH4菌丰度、CH4氧化菌丰度和微生物碳氮比（MBC/MBN）是直接影响稻田土壤CH4排放的主要因素。
关键词： 秸秆种类 CH4排放 土壤微生物 结构方程模型 稻田
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抗磺酰脲类除草剂基因用于转基因油菜筛选标记
《分子植物育种 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：本研究克隆了来自抗磺酰脲类(SU)除草剂油菜种质M342的ALS基因,并用于油菜遗传转化的筛选标记,成功获得转基因耐除草剂油菜植株.研究发现油菜下胚轴外植体愈伤及不定芽的诱导对除草剂氯磺隆高度敏感,大于5 nm浓度的氯磺隆能完全抑制油菜下胚轴愈伤和不定芽的诱导.在甘蓝型油菜的遗传转化中,筛选剂氯磺隆的有效使用浓度范围比较广,从5~100nm均可以用来筛选抗性愈伤和抗性芽.用10~20nm的氯磺隆作筛选剂,具有较高的抗性芽诱导率和转基因阳性率.获得的转基因油菜表现出抗磺酰脲类除草剂的能力并能遗传.
关键词： 抗磺酰脲类除草剂基因 筛选标记 甘蓝型油菜 遗传转化
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细菌Ensifer adhaerens M78产胞外多糖对矿物风化的影响
《应用与环境生物学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：研究微生物与矿物的相互作用机制对阐明土壤形成以及生物地球化学循环的规律和机理具有重要作用.以高效矿物风化细菌粘着剑菌（Ensifer adhaerens）M78为供试菌株，该菌株2 d溶出钾长石结构元素Al、Si分别达35.04±1.02μmol/L、57.99±4.82μmol/L，多糖产量在第4天达最高值819±12 mg/L.采用转座子插入突变技术，筛选到胞外多糖产量及矿物风化能力显著下降的突变株MT3、MT6、MT10，并采用红外光谱及染色体步移技术分析野生株与突变株的多糖结构及突变株插入位点.结果显示，菌株M78的胞外多糖呈酸性，含有丰富的—COOH、—NH2官能团，突变株MT3、MT6胞外多糖结构与野生株有显著差异，菌株MT10胞外多糖结构与野生株相似；突变株失活的基因分别为染色体复制起始响应调节蛋白基因ctrA、多酚氧化酶基因yfiH和荚膜多糖转运酶基因kpsE.本研究表明菌株M78产生的胞外多糖显著促进了矿物风化，基因kpsE、ctrA、yfiH可能通过影响胞外多糖的合成与转运影响菌株矿物风化能力.（图7表2参42）
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采后流通温度对精品包装苏州青感官及内在品质的影响
《江苏农业学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：为进一步明确采后流通影响精品包装叶菜品质的温度和关键环节,以苏州青为试验对象,模拟产地处理→贮藏/流通→配送末端→货架的流通程序,研究苏州青在流通过程中呼吸代谢、外观、质地、风味、滋味及营养物质含量的变化.结果表明,与常温(20.0℃)流通相比,低温(5.0℃)流通抑制了苏州青的总呼吸速率与糖酵解途径(Embden-Mey-erhof-Parnas,EMP)、三羧酸循环(Tricarboxylic acid cycle,TCA)途径的呼吸速率,保持了其苦味、涩味,并具有较高的甜味氨基酸含量增幅,延缓了其组织剪切力、咸味的上升及叶绿素含量的损失.综合分析可知,EMP途径是苏州青模拟流通条件下的呼吸主路径,各呼吸代谢路径对流通温度存在差异化响应,货架1 d是总呼吸以及EMP、TCA途径呼吸的转折点,流通贮藏是影响苏州青剪切力和整体挥发性气味的重要环节.真空预冷环节可以延缓苏州青质地变化,也会造成叶绿素a损失.研究结果可为精品包装苏州青的流通温度控制提供理论依据和数据支撑.
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不同光质处理对采后桃果皮色泽及花色苷代谢的影响
《食品科学 》 2023 EI 北大核心 CSCD
摘要：为研究不同光质处理对桃果采后色泽的影响,探讨光照对桃果花色苷代谢的调控机制,本实验以'中桃九号'为实验材料,在(22±1)℃条件下对桃果进行不同光照处理(红、绿、蓝、白光),光照时间12h/d,以黑暗处理为对照.分析不同光照处理后桃果色泽、花色苷含量,及花色苷合成途径酶活力、结构基因和相关转录因子表达水平的变化.结果表明:红光、绿光对桃果皮着色没有明显影响,白光有微弱的促进作用,而蓝光能显著促进桃果皮色泽的提升,采后第6天时蓝光处理组桃果皮花色苷含量达到27.26 mg/kg,分别是白光处理组和对照组的4.48倍和10.34倍.在蓝光作用下,花色苷合成途径酶活力以及结构基因和转录因子表达水平在大多数时间点显著高于对照组以及其他光照处理组(P<0.05).其中,结构基因PAL、CHS、F3H、DFR、ANS、UFGT和转录因子MYB10.1的表达水平与桃果皮色泽参数以及花色苷含量呈显著正相关.综上,蓝光处理通过上调花色苷合成通路诱导桃果皮花色苷的合成和积累.研究结果将加深对光照调控植物花色苷代谢机制的理解,同时为研发桃采后色泽调控技术提供理论依据.
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甘薯苗期氮高效利用性状的GWAS分析及候选基因的筛选与验证
《中国农业科学 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：【目的】解析甘薯氮高效利用的遗传机制，挖掘氮利用性状的关联位点及氮高效候选基因，为甘薯氮高效型分子育种、品种遗传改良提供支持。【方法】以来自世界各地的129个甘薯栽培种为材料，设置缺氮(0 mmol·L-1纯氮)和正常氮(14 mmol·L-1纯氮)处理，采用水培试验对甘薯苗期地上部生物增加量、地下部生物增加量、地上部氮累积量、地下部氮累积量、地上部氮生理利用效率和地下部氮生理利用效率共6个表型性状进行基于混合线性模型（mixed linear model,MLM）的全基因组关联分析（genome-wide association study,GWAS）。根据分析结果确定氮高效候选基因，并对候选基因进行RT-q PCR验证。【结果】6个甘薯苗期氮高效利用性状在正常氮和缺氮处理条件下存在着广泛变异。其中，缺氮处理条件下，地上部生物增加量变异系数最大，为69.5%；地下部氮生理利用效率变异系数最小，为12.1%。除地下部氮生理利用效率外，其他5个性状彼此均显著相关。GWAS定位到与地上部生物增加量、地下部生物增加量、地下部氮累积量和地上部氮生理利用效率4个性状显著关联的134个区段内888个SNP位点。筛选、过滤得到与地上部氮生理利用效率显著关联且可靠性较高的10个区段内的93个SNP标记，基因注释得到6个甘薯氮高效候选基因。RT-q PCR验证认为3个候选基因（itf01g08120.t1、itf01g22030.t1和itf01g22100.t2）分别编码谷氨酸脱氢酶、NPH3蛋白和TIP41-like蛋白，具有进一步研究价值。【结论】在129份甘薯种质资源中共检测到888个与甘薯苗期氮高效利用性状关联的SNP位点，其中，与地上部氮生理利用效率显著相关的SNP位点93个，筛选、鉴定到6个甘薯氮高效利用的候选基因。itf01g08120.t1、itf01g22030.t1和itf01g22100.t2存在进一步研究价值。
关键词： 甘薯 氮肥利用效率 氮高效基因 全基因组关联分析 RT-qPCR
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黏蛋白2对猪流行性腹泻病毒感染的拮抗作用研究
《病毒学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：肠黏膜屏障的完整性与猪流行性腹泻病毒（Porcine epidemic diarrhea virus,PEDV）的致病性密切相关。黏蛋白2（Mucin 2,Muc2）作为肠黏膜屏障的重要组成蛋白，在阻止病原体、毒素和异物入侵等方面发挥重要作用。本文旨在探究黏蛋白Muc2对PEDV复制的拮抗作用。通过观察PEDV感染仔猪空肠黏膜屏障情况，利用RNA干扰策略和分子病毒学检测方法在细胞水平上研究分析Muc2表达水平与PEDV复制的关系，并进一步探讨猪源Muc2天然蛋白发挥抗PEDV作用的具体阶段。结果显示：PEDV感染仔猪空肠段进行PAS染色发现，病毒感染后肠绒毛表面黏液层变薄，结构被破坏，杯状细胞明显减少；与对照组相比，干扰Muc2基因能够上调PEDV-N的mRNA及蛋白水平；Muc2蛋白添加后显著抑制PEDV-N蛋白的表达，且病毒mRNA水平显著下降（P＜0.05）；在病毒感染前使用50μg/mL Muc2蛋白预处理1 h后，PEDV-N mRNA相对表达量极显著下降（P＜0.001），而在病毒吸附、入侵和复制阶段无显著差异（P＞0.05），表明Muc2具有降低PEDV侵染宿主细胞的作用。综上所述，本研究验证了Muc2在PEDV感染中的拮抗作用，发现了Muc2主要作用于病毒侵染宿主细胞阶段，为深入探讨Muc2与PEDV间的作用机制奠定了基础，也为制定PEDV新防控策略提供了思路。
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全基因组DNA甲基化和转录组联合分析鉴定杜梨耐盐相关转录因子
《中国农业科学 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：【目的】鉴定不同杜梨株系根中响应盐胁迫信号的相关转录因子，分析盐胁迫下基因序列DNA甲基化变化与基因表达改变之间的关系，探讨参与调控不同杜梨株系耐盐能力的转录因子成员。【方法】以杜梨耐盐株系和普通株系为试材，在苗期使用200 mmol·L-1 NaCl对90日龄组培生根苗进行水培处理，以Hoagland营养液为对照。利用火焰石墨炉原子吸收光谱仪测定钠离子含量；利用全基因组DNA甲基化和转录组测序技术从表观遗传修饰和转录调控水平对盐胁迫下转录因子进行生物信息学分析；最后用McrBC-PCR和qPCR对差异转录因子进行验证。【结果】外源NaCl处理24 h后，杜梨植株中钠离子含量显著增加，其中耐盐株系的增加幅度比普通株系小，为普通株系钠含量的73.1%，但根中积累的钠是普通株系含量的1.1倍；杜梨根中检测到69类共2 682个转录因子的表达，盐胁迫后243个转录因子在两个株系中都发生了差异表达，包括AP2/ERF（37个）、bHLH（19个）、bZIP（7个）、HD-Zip（10个）、MYB（30个）、NAC（18个）、WRKY（8个）和ZFP（23个）等家族成员；盐胁迫后，耐盐株系基因组中转录因子甲基化水平下降，而普通株系转录因子甲基化水平上升，其发生DNA差异甲基化区域主要在基因启动子位置，差异甲基化类型主要为mCHH，占mCG、mCHG、mCHH三种类型总和的93%以上。AP2/ERF、bHLH、DREB、GRAS、GT因子、HB Zip、MYB、NAC、Trihelix和Zinc finger ZFP家族的23个转录因子响应盐胁迫表达量上调而甲基化水平降低，可能参与调节钠在根中的吸收和积累。对部分候选基因的表达模式和启动子区域分别进行实时荧光定量（qPCR）和甲基化依赖型限制性内切酶PCR（McrBC-PCR），验证了生物信息学分析结果。【结论】盐胁迫后在两个杜梨株系根中均差异表达的转录因子数目为243个，其中8个转录因子（PbERF2、PbGT3、PbZAT10.1、PbSCL33、PbDREB1、PbZAT10.2、PbERF53、PbNAC72）DNA序列的甲基化改变与基因转录水平变化呈负相关，研究结果为揭示转录因子参与不同杜梨株系耐盐能力调控的分子机制提供了依据。
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蘘荷叶枯病病原菌的分离鉴定与生物学特性
《湖南农业大学学报(自然科学版) 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：从发病严重田块采集蘘荷叶枯病病叶,采用组织分离法进行病原菌分离、纯化,获得代表性致病菌株RH-1,对RH-1进行鉴定,并测定其生物学特性.结合病原菌形态学特征和分子生物学鉴定,构建真菌内转录间隔区(ITS)、β-微管蛋白基因(β-Tubulin)和TEF-1α系统发育树,鉴定该菌为尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum).分别在温度(5、10、15、20、25、30、35℃)、pH(4、5、6、7、8、9、10)和光照时间(连续光照、连续黑暗、12 h光照/12 h黑暗、24 h光照/24 h黑暗)条件下用PDA培养基培养RH-1,结果在 30℃、pH 9和连续光照下菌丝生长较快.分别用葡萄糖、α-乳糖和麦芽糖以及酵母膏、牛肉膏、(NH4)2SO4、NH4Cl、蛋白胨和NH2CH2COOH等量替代 Czapek 基础培养基中的碳源和氮源,发现菌丝生长的较适碳源为葡萄糖或麦芽糖,最适氮源为牛肉膏或蛋白胨.将RH-1分别接种于红蘘荷和绿蘘荷,发现绿蘘荷的抗病性强于红蘘荷的.
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