科研产出
藻菌共生系统处理畜禽沼液的机制及影响因素研究进展
《农业工程学报 》 2023 EI 北大核心 CSCD
摘要：畜禽沼液不仅含有高浓度氨氮、总磷、难降解有机物以及重金属和抗生素等风险因子,同时也存在大量有效氮、磷、钾等营养成分,未经过适当处理的沼液直接排放极容易造成水体的富营养化、土壤酸化和污染物累积等生态环境问题,加上沼液极具资源化潜力,因此对其进行有效的处理与资源再利用对于促进可持续发展具有重要意义.微藻细菌共生系统(藻菌共生系统)作为一种新兴的沼液处理方式,得到了广泛关注与研究.相较于传统的沼液处理方法,藻菌共生系统具有低成本、高效率、环境友好等优点,其不仅可高效去除沼液中的氮、磷、重金属、抗生素等物质,而且能同步利用CO2 进行光合作用,产生具有生物燃料潜质的微藻生物质,应用前景广阔.该文分析总结了藻菌共生系统的共生机制,概括了其类型,系统解析了其去除沼液污染物的机理,并重点阐述了藻菌共生系统的影响因素,最后讨论和展望了该系统所面临的挑战与未来的发展方向,以期为基于藻菌共生系统的沼液规模化处理及利用提供理论指导.
关键词： 沼液 环境因素 污染物 藻菌共生 共生机制 光生物反应器 脱氮除磷 藻菌配比
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福建省玉米大斑病菌对吡唑醚菌酯不同敏感性菌株的遗传多样性与群体遗传结构分析
《农业生物技术学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：玉米大斑病(northern corn leaf blight,NCLB)是严重影响玉米(Zea mays)产量和品质的叶部真菌病害.为明确福建省玉米大斑病菌(Setosphaeria turcica)对吡唑醚菌酯(pyraclostrobin)不同敏感性菌株的遗传多样性和遗传结构,本研究采用含药平板抑制菌落生长法评估福建省玉米大斑病菌对吡唑醚菌酯的敏感性,使用简单重复序列区间(inter-simple sequence repeat,ISSR)标记技术分析吡唑醚菌酯不同敏感性菌株的遗传多样性和遗传结构.结果显示,吡唑醚菌酯对福建省62株玉米大斑病菌的菌落有效抑制中浓度(effective concentration for 50%colonial inhibition,EC50)值的范围为0.0021~1.2884μg/mL,平均值为(0.1274±0.2545)μg/mL,吡唑醚菌酯的频率分布曲线为连续单峰曲线且不符合正态分布(W=0.7422,P=0.0010<0.05).吡唑醚菌酯敏感型、中间型和不敏感型菌株的EC50值的范围分别为0.0021~0.0112、0.0206~0.1000和0.1019~1.2884μg/mL,不敏感型菌株的抗性倍数介于3.01~38.01之间,方差分析表明不敏感型菌株的EC50平均值与敏感型和中间型菌株比较均存在显著的差异(P<0.05).综上所述,福建省玉米大斑病菌已出现对吡唑醚菌酯敏感性下降的亚群体.遗传多样性分析表明,11条ISSR引物共扩增出66个位点,多态性位点百分比(percentage of polymorphic loci,PL)高达98.48%,敏感型群体的DNA多态性水平最低(PL=60.61%),不敏感型群体的DNA多态性水平最高(PL=68.18%),不敏感型群体的遗传多样性指数值均高于敏感型群体,表明不敏感型群体的遗传多样性更丰富.遗传分化(genetic differentiation,ΦPT)与基因流(gene flow,Nm)分析表明,吡唑醚菌酯敏感型、中间型和不敏感型两两群体间的遗传分化水平较低(ΦPT<0.054,P>0.37)且基因交流十分频繁(Nm>8.60).聚类分析也表明吡唑醚菌酯不同敏感性的菌株随机聚于同一分支,说明病原菌群体的遗传分化与抗药性水平的相关性不明显.分子方差分析(analysis of molecular variance,AMOVA)表明,福建省玉米大斑病菌对吡唑醚菌酯不同敏感性群体的遗传变异全部来源于群体内.主坐标(principal coordinates analysis,PCoA)和群体遗传结构分析表明,3个不同敏感性的玉米大斑病菌群体分为2个遗传类群,且3个群体间的遗传结构十分相似.研究结果为玉米大斑病菌的抗药性田间监测和利用抗病品种生态调控玉米大斑病提供了参考.
关键词： 玉米大斑病菌 敏感性 吡唑醚菌酯 遗传多样性 群体遗传结构
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福建省一种蓝莓枝枯病病原鉴定
《福建农业学报 》 2023 CSCD
摘要：【目的】明确福建省三明地区蓝莓枝枯病的病原菌，为该病害的有效防治提供理论依据。【方法】采集受害蓝莓枝条样品，通过常规组织分离法进行病原菌分离纯化，采用针刺法进行致病性测定完成柯赫氏法则验证，利用形态学特征并联合分子生物学，明确致病菌的分类地位。【结果】从病组织中分离获得菌株KW1-4，将其回接至健康蓝莓枝条后，接种部位出现干枯病斑，再次分离获得的菌株与接种菌株一致，表明该菌株是引起蓝莓枝枯病的病原菌。菌株KW1-4菌落圆形，白色至灰色，有2种类型分生孢子，α型分生孢子长椭圆形至梭形，具2个明显油球，（4.77～7.63）μm×（1.55～2.71）μm, β型分生孢子线形，无油球，（11.95～19.65）μm×（1.05～1.94）μm。采用ITS,TEF1-ɑ，β-tubulin3段基因联合构建系统发育树，供试菌株KW1-4与Diaporthe australiana聚在同一分支。对比形态学特征，确定菌株KW1-4为间座壳属真菌Diaporthe australiana。【结论】引起福建省三明市蓝莓枝枯病的病原菌是Diaporthe australiana，本研究首次报道Diaporthe australiana能够侵染蓝莓枝条。
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农林废弃物生物炭的制备及其吸附性能
《生物质化学工程 》 2023
摘要：为了探寻农林废弃物高值化利用方式,以常见的玉米秸秆、稻草秸秆、大豆秸秆、松树枝条、青竹枝条和沼渣6种农林废弃物为原料,采用真空管式炉限氧控温炭化法制备生物炭.利用比表面积测定仪、扫描电镜和红外光谱等分析生物炭的理化性质及结构特点,并探究生物炭对养殖废水氨氮和总磷的吸附效果.研究结果表明:6种生物炭均呈碱性,沼渣炭碱性强于植物源生物炭;6种生物炭其产率大小排列顺序:沼渣炭(64.84%)>大豆秸秆炭(57.22%)>水稻秸秆炭(48.80%)>玉米秸秆炭(46.87%)>青竹炭(41.42%)>松树枝炭(40.01%),其中,大豆秸秆炭比表面积(5.84 m2/g)较大,孔隙发达;6种生物炭表面均含有丰富的含氧官能团,化学稳定性较强的C-H和芳环,均具有较强的稳定性;6种生物炭对养殖废水中氨氮和总磷均有一定的吸附作用,其相应吸附容量分别为20.00~31.00和4.00~6.69 mg/g;大豆秸秆炭对氨氮、总磷的吸附效果最好,饱和吸附量分别为31.00和6.69 mg/g.
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西葫芦NCED基因家族鉴定及其响应干旱胁迫分析
《西北植物学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：NCED基因家族成员在调节植物响应干旱胁迫中发挥着关键作用，该研究通过生物信息学技术分析NCED在西葫芦基因组中的分布、结构及进化，研究家族成员在不同组织中的表达特异性及其对10%PEG 6000模拟干旱、0.1 mmol·L~(-1) ABA激素和自然干旱胁迫的响应，以解析NCED基因家族的生物学功能。结果表明：(1)从西葫芦全基因组中鉴定出6个NCED家族基因(CpNCED1～6),且6个基因均不含内含子、分别分布于西葫芦的1、10、12、14、19和20号共6条染色体上。(2)理化性质分析发现，CpNCED1～6蛋白长度为569～590 aa,理论分子量在62.64～65.54 kD之间。(3)蛋白保守元件分析显示，除CpNCED3蛋白在遗传进化过程中出现3个基序(motif 12、motif 13和motif 15)的缺失外，其余5个蛋白都有完整的16个motif保守基序，且分布在600个氨基酸以内，同时大部分NCED蛋白序列保守性较高。(4)顺式作用元件分析显示，西葫芦CpNCED1～6基因均含ABRE、W box、MBS、P-box、TCA-element、CGTCA-motif、TGA-element和TGA-box等潜在的干旱胁迫响应元件。(5)qRT-PCR分析表明，CpNCED1～6基因在西葫芦不同组织中的表达具有组织特异性，其中，CpNCED4和CpNCED1在茎中的表达量显著高于其他4个基因，CpNCED2、CpNCED4、CpNCED6在花中的表达显著高于其余3个基因且CpNCED2表达量最高，CpNCED1～6在果实和叶中的表达量均相对较低；与对照组相比，CpNCED1～6受模拟干旱、ABA激素和自然干旱胁迫均上调表达；伴随干旱胁迫的产生，叶片中脱落酸(ABA)含量逐渐升高，暗示CpNCEDs在西葫芦干旱胁迫响应与ABA的生物合成过程中发挥着正向调控作用。研究发现，6个CpNCED1～6基因与西葫芦干旱胁迫响应密切相关，且对西葫芦干旱胁迫的响应以及ABA生物合成具有重要作用，尤其以CpNCED2和CpNCED4基因的作用更为明显。
关键词： 西葫芦 NCED基因家族 生物信息学分析 干旱胁迫 表达分析
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不同水稻tms5突变位点对雄性不育起点温度的影响
《福建农业学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：[目的]研究不同水稻tms5突变位点对雄性不育起点温度的影响,探讨不育起点温度遗传调控途径.[方法]在水稻TMS5的 6个外显子上设计 11个CRISPR/Cas9基因编辑靶点,依次命名为T501—T511,构建相应载体转化粳稻品种日本晴和籼稻品种明恢 86,获得各靶点的tms5移码突变体.田间自然高温及人工气候箱(设日平均 22、24和 28℃3种温度)条件下分析tms5突变体的花粉碘染及自交结实率,鉴定不育起点温度.[结果]粳稻日本晴tms5突变体的不育起点温度高于 28℃,籼稻明恢 86的不同tms5突变体不育起点温度为 22~28℃.此外,同一遗传背景下,通过T501靶点编辑产生的tms5-1移码突变体不育起点温度均显著高于T502靶点的tm5-2突变体,其他位点上的tms5突变体育性特征与tm5-2突变体并无差异.基因表达量分析表明,tms5-1突变体幼穗UbL40基因表达量显著低于tm5-2突变体的表达量.[结论]水稻tms5突变体不育起点温度不仅受遗传背景的影响,tms5基因突变位点不同也会影响不育起点温度,特别是T501位点与其余位点突变体间不育起点温度差异显著,为研究水稻tms5两系不育起点温度的分子机理及遗传调控网络提供了新思路.
关键词： 水稻 CRISPR/Cas9 TMS5 温敏核不育 不育起点温度
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回交改良中粳616抗除草剂性状
《福建农业科技 》 2023
摘要：除草剂的使用会降低水稻的产量和品质，开展非转基因的抗除草剂水稻品种改良迫在眉睫。以中粳616（受体材料）及抗除草剂品种金粳818、净田美占为试验材料，经除草剂（先达豆施乐，5%咪唑乙烟酸含量）浓度梯度试验筛选抗除草剂处理浓度，通过杂交、回交、自交结合除草剂耐药性筛选获得中粳616-TR,进一步分析除草剂对改良后中粳616-TR幼苗萌发及生长的影响，同时以中粳616为对照进行品比试验。结果表明：除草剂浓度梯度试验结果显示，可将3 mL·L-1作为后续抗除草剂水稻筛选浓度。改良获得的中粳616-TR在3 mL·L-1浓度除草剂处理下，在萌发期和苗期对除草剂均有耐药性，品比试验发现中粳616-TR在农艺性状、产量、抗病性、品质方面与中粳616无显著差异。综上，改良后的中粳616-TR具有品质优、稻瘟病抗性好、产量高兼备抗除草剂性状等特点。
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