科研产出
基于代谢组学分析施肥方式对大蒜鳞茎品质的影响
《植物营养与肥料学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：【目的】代谢物是生物表型的物质基础，其种类和含量与作物营养成分组成及含量具有显著相关性，可准确反映作物营养品质。利用代谢组学技术分析施肥方式对大蒜鳞茎次生代谢物种类及含量的影响，为大蒜科学施肥提供理论依据。【方法】大蒜施肥田间定位试验于2018年在江苏徐州开展，试验设4个处理，分别为不施氮肥对照(CK)、常规化肥(T1)、1/3有机氮配施2/3无机氮(T2)、全有机肥(T3)。T1、T2处理的氮素投入量相等，T3处理的氮素投入量为T1处理的1/2。2023年5月大蒜收获期，调查大蒜鳞茎性状、产量和营养品质，基于代谢组学方法分析不同施肥方式下鳞茎中差异表达的代谢物种类，以及特有差异代谢物的主要富集途径。【结果】与CK相比，T1、T2和T3处理均显著提高了大蒜鳞茎横径、纵径、单头重及一级鳞茎比例，进而显著提高产量，其中T2处理产量最高。与CK相比，3个施氮肥方式对大蒜鳞茎维生素C (Vc)含量无显著影响，但显著降低了鳞茎可溶性糖含量，T1和T2处理之间无显著差异，二者均显著低于T3处理；T1处理鳞茎可溶性蛋白含量显著下降，而T2处理显著提高了鳞茎可溶性蛋白含量；与CK相比，T2、T3处理显著提高了大蒜素含量；3个氮肥处理均显著提高了鳞茎游离氨基酸含量，其中T2处理最高，T1次之。结合PCA、聚类热图及OPLS-DA模型分析发现，不同施肥方式处理之间大蒜鳞茎代谢物种类和水平存在显著差异。基于VIP>1.0、FC>2.0或FC<0.5、P<0.05进行差异表达代谢物筛选，T1、T2、T3处理相较于CK分别筛选出44、41、20种差异表达代谢物，其中3个施氮处理共有的差异表达代谢物有15种，主要涉及到氨基酸代谢、次生代谢生物合成及氨酰-tRNA合成等。同等施氮量下，T2处理较T1处理筛选出8种差异表达代谢物，其中4种显著上调表达的代谢物主要富集在半胱氨酸、甲硫氨酸生物代谢及玉米素生物合成代谢等途径。【结论】施用氮肥方式显著影响大蒜鳞茎的营养和经济性状。充足的氮素供应可增加40余种代谢物，进而提高大蒜鳞茎的综合品质。相同氮投入量下，相比单施无机氮肥，投入1/3的有机氮可显著上调表达4种代谢物，直接参与半胱氨酸和甲硫氨酸生物代谢及玉米素生物合成代谢等途径，因而可进一步提高大蒜的品质和产量。
关键词： 大蒜 施肥方式 鳞茎性状 营养品质 代谢组学 差异表达代谢物 富集途径
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食叶草研究进展
《中国农学通报 》 2025 CSCD
摘要：文章从营养价值、安全性、蛋白质及活性物质提取工艺、食用和保健品、饲用、土壤改良及栽培技术等方面简述了食叶草的研究现状.食叶草的营养、保健、食用、饲用和土壤改良等方面的价值较高,但人们对食叶草的认可度较低,相关基础和应用技术研究还处于初级阶段,产业发展缓慢.提出3点建议来促进食叶草相关研究和产业发展:通过宣传、生产食叶草高价值产品等提高人们对食叶草的认可度;加快食叶草引种栽培研究,推进集约化、规模化种植;加强食叶草在畜牧和土壤改良方面的基础和应用技术研究.
关键词： 食叶草 研究现状 认可度 引种栽培 集约化 规模化 应用技术 研究进展 盐碱地改良
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球磨处理对大米蛋白分子结构的影响与促进大米蛋白酶解制备抗氧化肽
《食品工业科技 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：为改善大米蛋白的溶解度、抗氧化活性等功能性质，本研究首先采用球磨对大米蛋白进行处理，通过测定球磨处理后大米蛋白的粒径、分子量、游离巯基含量和表面疏水性，并分析其表观形态和二级结构，研究球磨处理对大米蛋白分子结构的影响。在此基础上，采用球磨联合酶解对大米蛋白进行处理，对球磨联合酶解处理后大米蛋白的溶解度、水解度和体外抗氧化活性进行分析。结果表明：随着球磨时间的延长，大米蛋白的粒径呈减小趋势；蛋白质的亚基组成无明显变化；游离巯基含量呈先升高再降低的趋势，且在球磨处理10 min时达最大值（3.32μmol/g）；表面疏水性呈显著上升趋势（P<0.05）；扫描电子显微镜结果显示球磨处理使大米蛋白破裂为碎片状颗粒。此外，与未经过球磨直接水解的大米蛋白相比，球磨联合酶解制备的大米抗氧化肽水解度和溶解度显著增加（P<0.05），水解度由6.5%增加到11%，抗氧化能力增强。上述结果表明，球磨预处理可显著改变（P<0.05）蛋白质的分子结构，促进了大米蛋白的水解，有利于抗氧化肽的制备。
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秸秆基质块育秧过程中酚酸释放规律及自毒作用消减
《中国农业大学学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：为解析秸秆基质块育秧过程中酚酸类化合物释放规律及其对水稻的生物毒性，探明锰氧化物用于消减酚酸，提升育秧质量的可行性。以秸秆基质块和“南粳46”水稻为研究对象，进行育秧试验，通过液质联用方法测定秸秆基质块育秧过程中酚酸类化合物的动态变化，确定育秧过程释放的主要酚酸及含量，并采用发芽试验检测主要酚酸的生物毒性；同时，选择二氧化锰作为添加剂，检测其对酚酸的去除效果及对秸秆基质块育秧质量的提升。结果表明：1)15 d育秧周期内，秸秆基质块产生的总酚酸质量浓度随着育秧天数的增加呈先升高后降低的趋势，第10天总酚酸质量浓度最高，可达328 mg/L，出苗期（0～3 d）对香豆酸含量最高，阿魏酸次之，二者在主要酚酸中合计所占比例约95%;2）对香豆酸质量浓度达到200 mg/L，阿魏酸质量浓度达到350 mg/L时，水稻种子发芽指数均会显著降低；3）二氧化锰降解对香豆酸和阿魏酸的效果与底物浓度呈负相关，100 mg/L对香豆酸和阿魏酸降解率分别为49.9%和69.9%，浓度为300 mg/L时，二者降解率分别为25.8%和32.2%;4）秸秆基质块中添加二氧化锰能有效提升水稻育秧质量，株高、茎粗、地上部和地下部干重均显著增加，当添加量为0.025%时育秧质量即可达到商品基质水平。综上，秸秆基质块育苗前期释放的最主要酚酸为对香豆酸和阿魏酸，二氧化锰对二者有良好的降解效果，秸秆基质块中添加二氧化锰可显著提升水稻育秧质量。
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基于重组自交系群体的小麦株高QTL分析
《麦类作物学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：为了挖掘更多与小麦株高相关且适合标记辅助育种需求的QTL,采用长江中下游麦区骨干亲本扬麦158和西风配制重组自交系群体，使用55K芯片技术分析群体基因型并构建遗传连锁图，联合4个年度群体株高表型资料，对影响群体株高的QTL进行分子定位。结果表明，群体遗传连锁图含有3 830个SNP标记，覆盖2 784.9 cM,标记间平均距离0.7 cM;21条染色体共定位了39个可重复的与株高相关QTL,其中18个QTL为2个年度可重复定位，8个QTL为3个年度可重复定位，13个QTL为4个年度可重复定位，单个QTL可解释3.2%～13.6%的株高表型变异。4个年度可重复定位的QTL分别来自西风的1B、1D、4A、4B、4D、5A、5B、7A染色体以及扬麦158的3A、3D、6A、7B、7D染色体，其中扬麦158贡献的QPh·jaas-3A.3和QPh·jaas-7B.1分别解释8.4%～13.4%以及9.1%～13.1%的株高变异。这些株高QTL位点有望为长江中下游麦区小麦分子标记辅助育种提供帮助。
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细胞学结合转录组分析发掘绿豆花瓣开放及衰老关键基因
《南京农业大学学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：[目的]本研究目的在于分析绿豆花开放过程中的细胞学变化，结合转录组学发掘调控绿豆花开放过程中的关键基因，并探究其分子机制。[方法]以‘苏绿1号’为研究对象，对花开放过程中各时期的花瓣进行细胞学观察，根据结果锁定花瓣衰老的关键时期，对该时期的花瓣进行转录组测序，根据前后时期表达量变化以及功能注释挖掘关键基因，最终通过烟草及拟南芥的遗传转化试验验证功能。[结果]细胞学试验显示在B2至B4期，绿豆表皮细胞膨大，细胞壁变薄，叶绿体降解，迅速进入程序性死亡，细胞结构崩坏。转录组分析结果检测到细胞壁合成和代谢以及细胞壁松弛和细胞扩张相关基，并鉴定到10个NAC(NAM/ATAF1/2/CUC2)家族基因表达量的强烈变化，qPCR检测发现其中VrNAC72b是一个在花瓣中特异表达的基因，并且表达量在B3和B4期迅速升高。在烟草中瞬时表达VrNAC72a/b导致叶片黄化，在拟南芥中过表达VrNAC72b也会导致阳性植株的叶片提前衰老，NBT和DAB染色显示阳性植株各组织中的活性氧含量升高。[结论]绿豆开花过程中细胞膨大并迅速死亡，导致花瓣张开并随后凋落，此过程中大量细胞壁相关基因参与，并且NAC家族基因也起到重要作用，其中VrNAC72b表达量发生显著变化，并引起花瓣细胞的程序性死亡。
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水稻抽穗期调控基因Hd6功能标记的开发及应用
《中国水稻科学 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：【目的】探究Hd6等位基因型在江苏粳稻和籼稻中的分布，提高Hd6等位基因型在水稻抽穗期遗传改良中的应用价值和选择效率。【方法】根据籼稻品种Kasalath中有功能的等位基因Hd6与粳稻品种日本晴中无功能的等位基因hd6在功能区域存在的单核苷酸差异，设计和筛选出Hd6基因功能标记K-Hd6-21F/Hd6-1R和N-Hd6-22F/Hd6-1R，并测序分析验证；利用K-Hd6-21F/Hd6-1R和N-Hd6-22F/Hd6-1R对江苏省不同生态类型的粳稻品种和不同来源的籼稻品种的Hd6基因型进行检测。【结果】该功能标记可准确鉴定出Hd6的不同基因型；48份中熟中粳水稻品种中，携带Hd6的水稻品种占42%;30份迟熟中粳水稻品种中携带Hd6的占50%;48份早熟晚粳水稻品种中，携带Hd6的占77.5%。Hd6的2种等位基因型在江苏省3个不同生态区域粳稻品种中均有分布，但有功能的Hd6等位基因型在3个区域粳稻品种中的分布随着抽穗期变长，基因型频率增加；而Hd6基因在籼稻中表现出高度保守性，检测的62个籼稻品种均携带有功能的Hd6等位基因型。【结论】本研究为Hd6基因的育种利用和分子标记辅助选择奠定了基础，也为籼稻早熟品种的选育提供新依据和有效途径。
关键词： 水稻 抽穗期 Hd6 功能标记 等位基因特异性PCR
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睡莲属植物的研究进展
《植物遗传资源学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：睡莲属植物是重要的水生观赏植物，在水生态修复、园林绿化、园艺康养等方面发挥着重要的作用。本文系统综述了利用形态学、细胞学、孢粉学、分子标记技术等对睡莲属植物类群划分及特点的研究进展，从不同角度深入分析睡莲属植物的系统进化和亲缘关系；并概述了睡莲基因组学及基因家族功能分析与鉴定研究现状、睡莲生理生化及抗性研究进展，为系统研究睡莲属植物的生殖生长及逆境响应机制提供基础；同时，还综述了睡莲属植物的胚胎发育、繁殖过程及育种等方面的相关研究内容；并对睡莲属植物今后的研究方向进行展望，睡莲属植物的研究应持续深入，建立遗传转化体系，加强睡莲育种及全基因组测序工作，以期为利用分子生物学技术进行睡莲新品种选育及繁殖、睡莲属植物的种质资源保存与利用等方面提供重要理论依据。
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菇渣有机肥施用量对不同质地土壤养分提升及葡萄幼苗生长的影响
《农业环境科学学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：为研究菇渣有机肥不同施用量对不同质地土壤养分含量与主要微生物数量变化、葡萄幼苗养分分配规律、光合作用及根系生长的影响，以阳光玫瑰葡萄幼苗为应试品种，开展盆栽试验。在壤土和黏壤土中均设置5种菇渣有机肥施用量(g·kg-1，肥料干质量/干土质量)：0（T0）、10（T1）、20（T2）、40（T3）、60（T4）。结果表明：随着菇渣有机肥用量增加，两种质地土壤pH值显著降低，土壤电导率值、有机质、全氮、碱解氮、有效磷、速效钾含量显著增加。当菇渣有机肥在两种质地土壤中的用量均为T1时，葡萄幼苗总生物量及根冠比最高，较其他各用量分别提升1.04%～112.31%和34.78%～246.15%，与T0、T3和T4用量相比存在显著性差异；当用量为T1～T2时，葡萄叶片中全氮、全磷、全钾含量相对较高。与不施有机肥相比，菇渣有机肥在壤土中的施用并未有效增加葡萄细根总根长和根尖数，同时在T4用量下细根总根长和根尖数分别显著降低了44.81%和39.53%；菇渣有机肥在黏壤土中的施用量为T1和T2时，细根总根长分别显著增加了87.02%和77.20%，根尖数分别显著增加了40.29%和42.36%。葡萄叶片光合作用呈现波动性变化，当两种质地土壤中菇渣有机肥用量为T4时，葡萄叶片净光合速率、胞间CO2浓度及气孔导度最低。适当的菇渣有机肥施用量(10～20 g·kg-1)显著提升土壤养分及主要微生物数量、植株生物量、叶片氮磷钾含量和净光合速率、总根长及根尖数，但过高的菇渣有机肥用量(40～60 g·kg-1)则显著抑制土壤微生物数量和葡萄幼苗生长。研究表明，菇渣有机肥施用量的增加显著提升土壤有机质和速效养分含量，而对土壤主要微生物数量及葡萄幼苗生长的影响表现为先促进后抑制。本试验条件下，菇渣有机肥在壤土中施用量为10 g·kg-1、在黏壤土中施用量为10～20 g·kg-1时对土壤肥力提升及葡萄幼苗生长促进效果最佳。
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不同施氮处理下黑麦草翻压还田对滩涂盐渍土碳氮与细菌群落结构的影响
《浙江农业学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：为揭示不同施氮处理下黑麦草作绿肥翻压还田对滩涂盐渍土的改良效果,通过田间小区试验研究了0、90、150、210、270 kg·hm-2施氮量(依次简记为CK、LN1、LN2、LN3、LN4)下黑麦草翻压还田对土壤碳氮和细菌群落结构的影响.结果表明:黑麦草生物量随施氮量的增加而增加,以LN4处理最高,为64 227 kg·hm-2,植株碳、氮含量均以LN2处理较高,各处理的植株碳氮比无显著差异.黑麦草翻压还田后,与不施氮的对照相比,施氮处理的土壤pH值显著(P<0.05)降低,水溶性盐总量、有机碳含量、全氮含量、微生物生物量碳含量、微生物生物量氮含量显著提升.各处理相比,LN2的微生物熵最高,显著高于其他处理.在土壤微生物群落中,变形菌门(Proteobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)等菌群的相对丰度较高.各处理的土壤细菌香农(Shannon)指数和辛普森(Simpson)指数无显著差异,但Chao1指数和Ace指数均以LN2处理较高.总的来看,LN2处理下黑麦草翻压还田对降低滩涂盐渍土的pH值,提升土壤碳、氮含量,及改善土壤微生态环境的综合效应最佳.
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