科研产出
谷子籽粒类黄酮含量和粒色的QTL定位
《作物学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：谷子(Setaria italica L.)是我国北方地区重要的粮食作物,籽粒营养丰富,且富含多种类黄酮物质,对生长发育和品质形成发挥着重要作用.目前谷子籽粒类黄酮合成及粒色形成相关调控机制研究较少.分析谷子类黄酮含量及粒色性状相关的QTL,为类黄酮合成关键基因的精细定位、克隆及功能研究奠定基础,同时,也为揭示谷子类黄酮合成及代谢机制和培育富含类黄酮谷子品种提供技术支撑.本研究以红粒色高类黄酮品种金苗红酒谷和黄粒色低类黄酮品种豫谷28为亲本构建的包含150个家系的重组自交系(RIL)群体为试验材料,在谷子成熟期对籽粒粒色和类黄酮含量相关性状进行分析.同时,采用复合区间作图法(composite interval mapping,CIM)对粒色和类黄酮含量进行QTL定位与分析,并对QTL置信区间内的候选基因进行预测.相关性分析表明,类黄酮含量与粒色呈显著正相关.共定位到4个与类黄酮含量相关和11个与粒色相关的QTL,分别位于1号、2号、5号、6号、7号、8号和9号染色体上,单个QTL的表型贡献率为2.01%~29.25%,6个为主效QTL,其中,qSC1-2和qFLA1-1、qSC7-1和qFLA7-1、qSC9-3和qFLA9-1为2个性状下共同定位到的QTL.通过基因预测与功能注释,筛选出QTL置信区间内5个与类黄酮物质合成及代谢相关的候选基因,表明类黄酮物质的合成、代谢及利用相关基因极有可能控制了这些基因的表达.15个QTL分别聚集于7条染色体上,基于基因功能注释,共筛选了5个与谷子类黄酮合成及代谢相关的候选基因,表明不同QTL位点参与到了共同遗传机制,并可通过分子标记辅助选择进行类黄酮合成及代谢等有利基因的聚合育种.
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不同比例有机肥替代化肥对夏玉米氮肥利用率及N2O排放的影响
《河南农业科学 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：2022—2023年连续2 a设置不施肥（CK）、常规施肥（CF）、有机肥替代10%化肥（FM1）、有机肥替代30%化肥（FM2）和有机肥替代50%化肥（FM3），共5个处理，探究有机肥替代不同比例化肥对玉米产量和植株氮素吸收利用的影响。结果表明，与CF处理相比，FM1、FM2、FM3处理的2 a平均土壤容重分别降低1.43%、2.15%、4.67%,2 a平均土壤孔隙度分别增加2.07%、2.60%、5.51%,2 a平均硝态氮含量分别增加9.67%、14.86%、11.01%。与CF处理相比，FM1处理玉米植株2 a平均干物质累积量和产量分别增加3.41%、3.42%,FM3处理分别减少3.25%、6.73%。与CF处理相比，FM1处理2 a平均氮素累积量增加4.49%,2 a平均氮肥利用率和氮肥农学利用率分别增加13.62%、6.11%,2 a平均经济效益增加2.87%,2 a平均一氧化二氮（N2O）排放量减少16.41%，且FM1处理增加了茎秆、叶片的氮素累积量。当有机肥替代化肥比例在30%及以上时（FM2、FM3处理），产量和氮肥利用率明显降低，经济效益减少。综上，有机肥替代10%化肥可以显著提高氮肥利用率，减少N2O排放量，是实现氮肥减施和农业绿色高产的推荐有机肥替代化肥比例。
关键词： 夏玉米 有机肥替代化肥 产量 氮肥利用率 N2O排放 经济效益
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授粉期高温胁迫对夏玉米植株形态、叶片光合及产量的影响
《中国生态农业学报(中英文) 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：针对黄淮海地区花期高温影响夏玉米安全生产的问题,本研究以热敏感型品种‘先玉335’为试验材料,以大田常温为对照（CK）,设置授粉期高温处理（HT）,研究授粉期高温胁迫对夏玉米植株形态、叶片光合特性、干物质积累与分配及产量形成的影响。结果表明:2021年和2022年, HT处理的冠层最高温度超过40℃的天数分别为7 d和8 d,高温处理期间冠层最高温度分别较CK高1.7～6.8℃和1.5～4.6℃。HT处理显著提高了夏玉米株高和穗位高,对茎粗和叶面积无显著影响,但延缓了生育后期叶片衰老, 2021年和2022年成熟期的叶面积较CK分别显著提高34.69%和163.72%。高温处理期间, HT处理的玉米叶片气孔导度、蒸腾速率和胞间CO2浓度显著升高（P＜0.05, P＜0.01）,叶片羧化效率、气孔限制值和水分利用效率显著降低（P＜0.05, P＜0.01）;叶片净光合速率随处理温度而变化,处理温度过高（一般＞40℃时）则显著降低（P＜0.05）,反之则显著升高（P＜0.05）或无显著变化,叶片整体光合性能下降。高温胁迫解除后, HT处理的叶片光合性能相关参数逐渐与CK趋于一致。经授粉期高温胁迫处理后,玉米茎秆、叶片、苞叶、穗轴和单株干重降低,其中穗轴干重降幅最大,而雄穗和花丝干重增加,使得干物质向茎秆、叶片、雄穗、花丝等部位的分配比例增加,而向穗轴的分配比例显著减少（P＜0.05）。至成熟期, HT处理造成玉米籽粒和单株干重显著减少48.32%和16.71%（P＜0.05）,而玉米茎秆和叶片干重显著增加35.01%和9.48%（P＜0.05）。HT处理的结实率和穗粒数分别显著下降54.43%和53.19%（P＜0.05）,百粒重显著提高10.13%（P＜0.05）,但籽粒产量显著降低46.82%（P＜0.05）。综上,授粉期高温胁迫增强了玉米叶片气孔蒸腾,增加了胞间CO2浓度,降低了叶片羧化效率和水分利用效率,导致植株整体光合性能下降,制约了光合同化物积累及向穗部的转移分配,导致结实率显著下降,穗粒数显著减少,制约了花后光合同化物从“源”（茎秆和叶片）向“库”（籽粒）的转运,最终导致籽粒产量大幅下降。
关键词： 夏玉米 授粉期 高温胁迫 光合性能 干物质积累与分配 产量
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填闲作物对烤烟生长和温室气体排放的影响
《中国烟草科学 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为了解填闲作物对烤烟生长和温室气体排放的影响,本研究以潮土烟田为研究对象,在冬季休闲期分别种植光叶紫花苕(Vicia villosa var.glabrescens)、小黑麦(×Triticale Wittmack)和油菜(Brassica napus),地上部分饲用,残茬还田,分析各处理间填闲作物及烤烟生物学产量、土壤CO2 和N2O排放的差异.结果表明:(1)3种填闲作物处理烤烟总生物量和烟叶产量均显著高于对照,其中光叶紫花苕最高、油菜次之;(2)光叶紫花苕-烤烟、小黑麦-烤烟和油菜-烤烟土壤CO2 排放量分别略高于、显著高于和显著低于对照,土壤N2O排放量均显著低于对照,其中油菜-烤烟差异最大;(3)烟田土壤CO2 的全球增温潜势远大于N2O,光叶紫花苕、小黑麦和油菜处理土壤的全球增温潜势分别是对照的 106.1%、116.2%和 78.1%.综上所述,黄淮烟区潮土烟田油菜-烤烟种植模式既能提高烤烟收益又可降低烟田土壤的全球增温潜势,光叶紫花苕-烤烟在不显著提高烟田土壤全球增温潜势的同时可更大幅度提高烤烟收益,因此,可因地制宜发展油菜-烤烟或光叶紫花苕-烤烟等种植模式.
关键词： 冬闲烟田 温室气体 CO2排放 N2O排放 全球增温潜势
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红花CtWRKY7和CtWRKY72基因的克隆及功能分析
《植物资源与环境学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：根据前期对红花(Carthamus tinctorius Linn.)WRKY基因家族的鉴定结果，利用RT-PCR技术克隆了红花CtWRKY7和CtWRKY72基因，其蛋白质编码序列(CDS)长度分别为600和861 bp,全长序列均含有3个外显子和2个内含子。CtWRKY7和CtWRKY72蛋白分别含有199和286个氨基酸残基，且二者均无跨膜结构和信号肽，定位于细胞核，二级结构主要由无规卷曲组成，三级结构较为松散。多序列比对及系统进化分析结果显示：CtWRKY7与菊花[Chrysanthemum×morifolium(Ramat.) Hemsl.]CmWRKY15和莴笋(Lactuca sativa var.angustata Irish ex Bremer)LsWRKY18的亲缘关系最近，均属于Ⅱa类WRKY;CtWRKY72与拟南芥[Arabidopsis thaliana(Linn.) Heynh.]AtWRKY70和AtWRKY54的亲缘关系最近，均属于Ⅲ类WRKY。启动子分析结果显示：CtWRKY7和CtWRKY72的启动子均含有多种逆境胁迫应答元件，且CtWRKY7的启动子含有W-box,而CtWRKY72的启动子无W-box。基因表达分析结果显示：CtWRKY7和CtWRKY72在红花的不同组织中均有表达，其中，CtWRKY7在根中表达量最高，CtWRKY72在叶中表达量最高；且二者均在花组织形成过程中表达量逐渐下降，在花开放过程中表达量逐渐上升。此外，CtWRKY7和CtWRKY72均响应多种逆境胁迫和外源激素诱导，但表达模式不同，总体上上调表达，仅CtWRKY7在外源ABA诱导下下调表达。综上所述，CtWRKY7和CtWRKY72可能参与红花花早期发育及衰老过程，CtWRKY7可能存在自我调节或与其他WRKY蛋白存在交叉调节；并且，CtWRKY7和CtWRKY72能响应多种逆境胁迫，但作用机制不同。
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长期紫云英配施减量化肥对土壤铵态氮吸附解吸特征的影响
《中国土壤与肥料 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为明确长期紫云英配施减量化肥对土壤铵态氮吸附解吸特征的影响，以13年长期定位试验为平台，设不施肥（CK）、单施化肥（CF）、22500 kg/hm2紫云英+80%化肥（G+0.8CF）、22500 kg/hm2紫云英+60%化肥（G+0.6CF）、22500 kg/hm2紫云英+40%化肥（G+0.4CF）共5个处理，研究了不同施肥处理对土壤铵态氮吸附解吸特征的影响，并分析了土壤吸附解吸特征参数与土壤理化性质的关系。结果显示，Langmuir等温吸附方程能较好地拟合土壤铵态氮的吸附特征（R2为0.9969～0.9979,P<0.01）。与CK相比，紫云英配施减量化肥处理土壤铵态氮的最大吸附量、最大缓冲容量分别降低了4.85%～13.46%、4.55%～7.36%；土壤铵态氮的平均解吸量和解吸率为G+0.8CF>G+0.6CF>G+0.4CF>CF>CK。与CK相比，紫云英配施减量化肥处理土壤全氮和速效氮含量分别增加了19.42%～46.60%、15.24%～25.88%。相关性分析结果显示，解吸率与土壤全氮、土壤速效氮呈显著正相关，与土壤pH呈显著负相关；冗余分析结果显示，pH和速效氮是造成土壤铵态氮吸附解吸特征参数差异的主要因素，分别解释了全部变异的56.7%和39.1%（P<0.05）。综上所述，长期紫云英配施减量化肥降低土壤对铵态氮的吸附，增加土壤对铵态氮的解吸，减少了土壤对氮的固持，提高氮的有效性。综合考虑土壤铵态氮的吸附解吸特性及土壤养分含量，以减量20%～40%化肥配施22500kg/hm2紫云英处理效果较好。
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玉米茎腐病致病菌全基因组分泌蛋白预测与分析
《玉米科学 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：九州镰孢菌(Fusarium kyushuense)是一种重要的植物病原菌，可引起玉米茎腐病。为明确九州镰孢菌的分泌蛋白，运用SignalP 6.0、ProtComp 9.0、TMHMM 2.0、big-PI Predictor、TargetP 2.0等软件对九州镰孢菌全基因组12 225条蛋白质序列进行分泌蛋白的预测和筛选。结果表明，九州镰孢菌195全基因组蛋白中共有539条序列具有典型的分泌蛋白特征，占总序列数的4.41%。信号肽-3和-1位置的氨基酸相对保守，其切割位点属于A-X-A型。分泌蛋白功能注释分析结果表明，九州镰孢菌的分泌蛋白中共有264个效应蛋白，其功能主要涉及细胞壁组分降解。对碳水化合物活性酶类(CAZymes)进行预测发现，九州镰孢菌分泌蛋白组中共有168个碳水化合物活性酶，为进一步探究其生物学特性、致病机制和筛选新的镰孢菌致病效应蛋白奠定基础。
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基于表型和DNA分子标记的菊花种质研究进展
《分子植物育种 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：菊花为菊科菊属多年生植物,是世界上最重要的观赏花卉之一,兼有药用、茶用和食用价值.菊花具有适应性强、生长快、易栽培等特点,在全国各地已被广泛引种栽培,导致菊花栽培种、野生种及近缘种属混杂现象广泛存在,阻碍菊花育种和产业发展.本研究简要阐述了基于表型和DNA分子标记的菊花种质资源鉴定和分类、优异种质筛选、遗传多样性分析、遗传模型分析、遗传连锁图谱构建、目标性状的基因定位等方面的研究进展,以期为提高菊花种质资源利用效率和遗传改良提供参考.
关键词： 红花 表型 DNA分子标记 标记辅助选择(MAS)
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活性炭与树脂对芝麻ACE抑制肽脱苦的工艺优化及其性能比较
《中国油脂 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为改善芝麻ACE抑制肽的味道，分别采用活性炭与树脂对芝麻ACE抑制肽进行脱苦，以脱苦率、多肽损失率为评价指标，采用单因素实验和正交实验对两种脱苦工艺条件进行优化，并比较两种脱苦方法对芝麻ACE抑制肽味觉特性、活性及氨基酸组成的影响，以确定最适宜的脱苦方法。结果表明：两种方法均能使芝麻ACE抑制肽液苦味降至无法察觉，活性炭脱苦最佳工艺条件为活性炭2号添加量6%、芝麻ACE抑制肽液质量浓度10 g/100 mL、吸附温度55℃、吸附时间15 min,在此条件下脱苦率与多肽损失率分别为（96.46±0.57）%和（29.02±0.19）%（电子舌测定苦味为-0.61±0.02）;AB-8大孔吸附树脂脱苦最佳工艺条件为树脂添加量12.5%、pH 7、吸附温度35℃、吸附时间15 min、芝麻ACE抑制肽液质量浓度10 g/100 mL,在此条件下脱苦率与多肽损失率分别为（95.21±0.93）%和（12.11±0.19）%（苦味为-0.03±0.08）;AB-8大孔吸附树脂脱苦的芝麻ACE抑制肽活性显著强于活性炭脱苦的，这与不同脱苦方法引起的多肽组成差异有关。综合考虑，AB-8大孔吸附树脂可以更好地降低芝麻ACE抑制肽中苦味氨基酸含量，适合用于芝麻ACE抑制肽的脱苦。
关键词： 芝麻 ACE抑制肽 多肽脱苦 树脂脱苦 活性炭脱苦 吸附脱苦
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6种种衣剂防治芝麻枯萎病效果初步研究
《植物保护 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：种衣剂处理是防治由土壤、种子带菌引起的作物苗期枯萎病的有效手段。本研究分别采用培养皿培养和盆栽试验评估6种种衣剂防治芝麻枯萎病的效果。结果表明：使用培养皿培养法筛选芝麻种衣剂可行，与盆栽试验相比，培养皿方法简单快速。盆栽试验结果表明，6种种衣剂中防治效果最好的为15%多·福FSC,其次为30 g/L苯醚甲环唑FSC和25%噻虫·咯·霜灵FSC。15%多·福FSC的防治效果在播种后15 d达97%,播种后45 d仍在50%以上。15%多·福FSC、30 g/L苯醚甲环唑FSC和25%噻虫·咯·霜灵FSC包衣的最佳用量分别为11.11、7.50 mL/kg和30 mL/kg。本研究为芝麻种衣剂的初筛提供了简单快速的方法，并筛选出3种防效良好的种衣剂。
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