科研产出
甘薯苗期耐低氮基因型筛选及不同氮效率类型综合评价
《中国农业科学 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：[目的]建立甘薯品种(系)耐低氮能力评价体系,筛选耐低氮基因型甘薯材料和评价不同氮效率类型,为研究耐低氮甘薯生理机制和挖掘氮高效基因奠定基础.[方法]采用水培试验,以来自国内外不同薯区的126份甘薯品种(系)为材料,低氮胁迫(0 mmol·L-1纯氮)和正常施氮(14 mmol L-1纯氮)处理下,收集126个品种(系)地上干重、地上干物质增加量、地下干物质增加量、总干物质增加率、根冠比、蔓长、根长、叶数、叶绿素相对含量(CCI)、氮积累量和氮素生理利用效率11个性状表征值,计算各指标耐低氮胁迫指数.利用综合隶属函数法,进行主成分分析、回归分析和聚类分析,综合评价各甘薯品种耐低氮能力和氮效率类型.[结果]1)低氮水平条件下,不同供试甘薯品种(系)的地上干重、地上部干物质增加量、地下部干物质增加量、总干物质增加率、根长、蔓长、叶数、CCI、氮素积累量的均值低于正常氮处理,根冠比和氮素生理利用效率的均值高于正常氮处理;2)不同品种(系)的地上干重、地上部干物质增加量、地下部干物质增加量、总干物质增加率、根冠比、根长、蔓长、叶数、氮素积累量和氮素生理利用效率的变异系数高于正常氮处理,且其增幅排序为地上干物质增加量>总干物质增加率>地下干物质增加量>叶数>地上干重>氮素生理利用效率>氮积累量>根长>根冠比>蔓长;3)对11个指标的耐低氮胁迫指数进行主成分分析,3个主成分的累计方差贡献率达到72.67%,计算综合评价值 Y;4)地上干重、地上部干物质增加量、地下部干物质增加量、总干物质增加率、叶数、蔓长、根长、根冠比、氮积累量、氮素生理利用效率的耐低氮胁迫指数与Y值的相关性达到极显著水平(P<0.01),其中,地上部干物质增加量、地下部干物质增加量、总干物质增加率、氮积累量和地上干重5项耐低氮胁迫指数的相关性较高,相关系数分别为0.85、0.86、0.81、0.79和0.73;5)建立Y值回归方程,选定耐低氮能力评价的8个指标,并进行系统聚类,划分甘薯基因型为耐低氮型、中间型、不耐低氮型3类;并对3种耐低氮甘薯类型的农艺性状和氮效率性状进行方差分析.[结论]地上干重、地上部干物质增加量,地下部干物质增加量、根长、蔓长、叶数、氮素积累量和氮素生理利用效率作为甘薯耐低氮能力评价的指标;13104-2/紫薯1号、宜宾红心薯、浙紫薯2号、渝紫3号、渝紫6号、漯紫1号和渝紫香10号7个为耐低氮型甘薯品种;耐低氮型品种的各性状表现好于中间型和不耐低氮型,其中,地上干重、地上部干物质增加量、地下部干物质增加量、蔓长和氮积累量差异显著.
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基于信号肽的β-葡萄糖苷酶的分泌表达
《江苏农业学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：为提高大肠杆菌异源表达β-葡萄糖苷酶的底物可及性,本研究以大肠杆菌BL21(DE3)为宿主细胞,使用信号肽OprI、OsmY、PelB、OmpA将纳豆芽孢杆菌的β-葡萄糖苷酶基因bglH锚定到大肠杆菌BL21(DE3)外膜和周质上.然后使用启动子T7、Trc、LacUV5诱导表达Ⅱ型分泌途径的SecB伴侣蛋白,进而实现全细胞催化糖苷型底物水解.本研究通过表征不同细胞定位的β-葡萄糖苷酶活性,发现信号肽PelB分泌效果明显高于其他信号肽,LacUV5启动子与SecB伴侣蛋白组合表达bglH的重组菌株全细胞催化酶活性最高.此外,添加甘氨酸至质量分数为1.0%时,全细胞催化β-葡萄糖苷酶活性最高.并且通过优化诱导条件确定了β-葡萄糖苷酶的最优发酵条件:初始细胞密度(OD600)为1.0,发酵温度为25℃,发酵时间为24 h,发酵pH为6.5,最终全细胞催化β-葡萄糖苷酶活性可达2.55 U/ml.
关键词： β-葡萄糖苷酶;分泌表达;信号肽;伴侣蛋白SecB
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氮肥减施与花生秸秆还田对麦田土壤氨挥发、氮肥利用率及产量的影响
《江苏农业学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：氮肥减施与秸秆还田是现阶段广泛采用的农业措施，但其对农田环境和作物产量的综合影响尚不清楚。通过设置大田试验，研究2种花生秸秆还田方式（秸秆还田、不还田）和4种施氮水平[常规施氮（施氮量为240 kg/hm~2）、氮肥减量20%（施氮量为192 kg/hm~2）、氮肥减量40%（施氮量为144 kg/hm~2）、不施氮肥]对麦田土壤中氨挥发损失、氮肥利用率以及产量的影响。结果表明，麦季主要是在施肥后2周内监测到明显的氨挥发现象，麦田土壤中氨挥发日通量的峰值均在施肥后的第2 d出现。在不同处理下，麦季氨总挥发量为10.77～29.79 kg/hm~2;与常规施氮处理相比，氮肥减量20%处理使氨总挥发量降低23.60%～24.08%,氮肥减量40%处理使氨总挥发量降低43.24%～44.51%;秸秆还田对氨挥发的影响不大。结果还表明，不同处理的氮肥利用率为29.07%～48.96%,与常规施氮处理相比，氮肥减量20%处理使氮肥利用率降低6.10%～13.73%,氮肥减量40%处理使氮肥利用率降低23.94%～24.20%;与秸秆不还田处理相比，秸秆还田处理使氮肥的平均利用率提高了6.23～10.61个百分点。不同处理的小麦产量为3.49～7.95 t/hm~2,且小麦产量随着施氮量的减少而显著降低，但氮肥减量20%并配合秸秆还田处理的产量与秸秆不还田常规施氮量处理间的差异不大，与秸秆不还田处理相比，秸秆还田处理平均增产7.66%。由此可见，合理的氮肥用量及秸秆还田能够兼顾农田环境和作物产量，与秸秆不还田常规施氮处理（240 kg/hm~2）相比，秸秆还田并配合麦季化学氮肥减量20%处理可以在获得小麦高产的同时提高氮肥利用率并减少麦田土壤中氨的挥发量。
关键词： 氨挥发 氮肥利用率 小麦 产量 氮肥减施 秸秆还田
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半糯粳稻品种核心标记的筛选及DNA指纹图谱的构建
《中国农业科学 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：[目的]构建一套基于水稻重要性状基因标记的品种DNA指纹鉴定体系,为加强主栽优良食味半糯粳稻品种的种质管理与品种保护奠定基础.[方法]以34个江浙沪主栽优良食味半糯粳稻品种为供试材料,通过已知标记多态性鉴定、公共数据库基因序列比对、基因组重测序等多种方法对水稻重要性状调控基因的关键差异位点进行筛选,开发核心SNP或InDel标记;利用As-PCR技术将SNP标记发展为依据电泳条带鉴别的简单PCR标记,通过电泳条带特征化和类型分析获得基因型信息,构建半糯粳稻品种的DNA指纹图谱库.[结果]筛选出来源于40个水稻重要性状调控基因的54个核心标记,包括18个SNP标记和36个InDel标记;54个标记在20个品种中共检测到155个有效特征化条带,转化为155个0/1数据位点,建立各品种的DNA指纹数据库,可区分全部供试品种.遗传多样性分析表明,品种间遗传相似性变异范围为0.47—0.90,其中,南粳7718与苏香粳100的相似性系数最小,而南粳9308与南粳9036的相似性系数最大,二者存在8个数据位点差异.亲缘关系分析可将供试品种划分为6个分支,其中,南粳7718为独立分支,表明其与其他品种间的亲缘关系较远.核心标记鉴定效果的进一步验证表明,该套标记可以对14个半糯粳稻新品种进行有效区分,聚类图显示其分布于Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ3个类群,证实各品种间基因型信息的差异性;并利用该套标记鉴定了一个未知半糯水稻的品种真实性,根据基因型和聚类分析,将其判定为南粳9108.[结论]经优化筛选,获得可准确区分当前主推半糯粳稻品种的54个核心标记,并发展为可电泳检测的简单PCR标记,利用该套标记组合构建了34个江浙沪地区主栽优良食味半糯粳稻品种的DNA指纹图谱.
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观赏桃新品种钟雪的选育
《果树学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：钟雪是以红垂枝为母本、菊花桃为父本进行杂交，从其杂交后代中选择单株进行自然授粉获得的子代中选育的观赏桃新品种。果实为卵形，果面有毛，果皮为绿色，成熟时果肉绿白色；果个较小，单果质量30 g左右，风味酸略带苦，不宜食用。在江苏南京地区8月15日左右成熟，从盛花到果实成熟生育期150 d左右。钟雪花为菊花型，盛花时花径4.1 cm，花瓣白色，数量14～29瓣；花丝白色，数量27～45条，花药黄色，有花粉，花粉量大，雌蕊比雄蕊低，1枚；萼片9～10枚，绿色。近几年观察，在南京地区3月下旬盛花，花期长，盛花期可持续10 d左右，观赏期达半个月。树势中庸，开张型；树体以长、中果枝为主。随着树龄增加，树体有少量流胶，流胶病抗性中等，其他病虫发生较少。适合长江、黄河流域观光园、街道、庭院等栽培，第2年即可开花观赏，第3年结果，坐果率低。
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植物类中药材生产过程中质量安全研究进展
《江苏农业学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：中药在保护人类健康方面发挥着关键功能,中药材作为中药生产中不可或缺的环节,其质量安全备受关注.影响中药材质量安全的因素根据其源头不同包括农药残留、重金属污染和真菌毒素残留等.本文综述了这3种影响中药材质量安全因素及其限量标准与检测方法等方面的新近研究进展,全面分析了这3种质量安全因子国内外限量标准及检测方法的差异,并提出了合理的改进提升措施.以期为有效防控中药材的质量安全风险提供指导,为中药材质量安全控制体系的建立与完善提供有益的参考.
关键词： 中药材;农药登记;农药残留;重金属污染;真菌毒素;限量标准
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外源脱落酸对发芽玉米籽粒中类胡萝卜素合成的影响
《食品科学 》 2022 EI 北大核心 CSCD
摘要：为研究脱落酸(abscisic acid,ABA)及抑制剂钨酸钠(Na2WoO4)处理对发芽玉米中类胡萝卜素合成的影响,以'苏玉29'黄色玉米为材料,将其进行不同质量浓度外源ABA浸泡处理后进行发芽,测定发芽玉米中可溶性蛋白、游离氨基酸、脯氨酸、VC、总酚、抗氧化酶活性、抗氧化能力、类胡萝卜素含量及类胡萝卜素合成基因表达量.结果表明,与对照组相比,ABA处理能提高发芽玉米中可溶性蛋白、游离氨基酸、脯氨酸、VC、总酚的含量和内源ABA含量;5mg/LABA条件下,类胡萝卜素含量达到最高,叶黄素和玉米黄质分别较对照组提高了27.6%和20.1%,而Na2WoO4会抑制内源ABA的合成,同时降低类胡萝卜素含量.实时聚合酶链式反应结果表明,ABA处理能够显著提高发芽玉米类胡萝卜素合成基因的表达量.同时,发芽玉米籽粒中抗氧化酶活性及抗氧化能力明显增强.综上,外源ABA处理能够促进发芽玉米内源ABA合成,提高发芽玉米类胡萝卜素合成基因的表达,促进发芽玉米中类胡萝卜素的合成,增强发芽玉米抗氧化能力,提高发芽玉米籽粒的营养品质.
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远红光对生菜光合作用及叶绿素荧光特性的影响
《江苏农业学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：以植物工厂中水培生菜为试验对象,白光LED光源处理作为对照,在对照基础上添加不同光照度的远红光设置FR1处理[添加10μmol/(m2?s)远红光]和FR2处理[添加20μmol/(m2?s)远红光],研究不同远红光光照度对生菜生长、光合作用及叶绿素荧光特性的影响.结果表明:与对照相比,FR1处理显著提高了生菜株高、最大叶面积、根系长度及干鲜质量;FR2处理的株高、根系长度与对照间差异不显著,且生菜干鲜质量随着远红光照度的增加呈增长变缓趋势.FR2、FR1处理均显著降低了叶片净光合速率,但同时提高了光饱和点及降低了暗呼吸速率,有利于生菜干物质的累积.远红光处理增加了单位面积活性反应中心数量,增加了吸收与捕获的光能;随着远红光强度的增加,FR2处理的PSⅡ供体侧放氧复合体(OEC)遭受严重破坏,用于电子传递的能量显著降低,即吸收的光能用于光化学反应的比例降低;且FR2处理用于热耗散的能量比例显著大于FR1处理.综上所述,在白光LED上添加10μmol/(m2?s)远红光可提高生菜产量.
关键词： 生菜;LED补光;远红光;生长;光合作用;叶绿素荧光特性
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桃XTH家族基因鉴定及其在桃果实贮藏过程中的表达特性
《中国农业科学 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：[目的]通过桃木葡聚糖内糖基转移/水解酶(xyloglucan endotransglucosylase/hydrolase,XTH)基因家族鉴定与不同肉质桃贮藏过程中相关基因的表达分析,发掘PpXTHs家族成员中参与桃果实软化的重要候选基因,为深入解析PpXTHs在果实采后贮藏过程中的功能研究奠定基础.[方法]根据XTH蛋白保守结构域Glyco_hydro_16 domain和XET_C domain,利用Hmmer 3.1软件对桃蛋白质数据库进行搜索,鉴定桃XTH基因家族成员;利用在线软件ProtParam预测其分子量、理论等电点等理化性质;利用在线分析工具Plant-mPLoc预测其亚细胞定位;MEGA11软件构建系统进化树;运用在线工具MEME对其保守motif进行分析,Tbtools呈现蛋白保守结构域和基因结构图谱;MapChart软件绘制基因在染色体上的分布图;利用实时荧光定量PCR(quantitative reverse transcription PCR,qRT-PCR)技术检测PpXTHs在不同肉质桃贮藏过程中的表达特性.[结果]在桃基因组共鉴定XTH基因家族成员27个,分布在7条染色体上.系统进化树显示,PpXTHs家族成员可分为祖先类群、Ⅰ/Ⅱ亚家族以及ⅢA和ⅢB亚家族.蛋白结构域分析显示所有PpXTHs成员均含有Glyco_hydro_16和XET_C两个蛋白保守结构域.qRT-PCR结果表明,属于ⅢB亚家族的PpXTH33随着溶质桃贮藏期延长,表达量上调,且表达量显著高于同期硬质桃贮藏过程的表达水平;PpXTH33克隆测序结果显示其CDS序列与桃参考基因组一致,长度为924 bp,编码307个氨基酸;激光共聚焦显微镜观察发现PpXTH33与GFP融合蛋白可能主要于细胞壁与细胞核上产生绿色荧光信号.[结论]桃27个PpXTHs家族成员蛋白结构均含有2个XTH蛋白保守结构域,不均匀分布在7条染色体上.PpXTHs在溶质桃和硬质桃贮藏过程中的表达特性显示,PpXTH33与桃采后果实软化密切相关.
关键词： 桃 果实软化 XTH基因家族 基因表达 亚细胞定位
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施用锰肥对根际土壤锰有效性及小麦镉吸收转运的影响
《农业环境科学学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：为探究施用锰肥对重度污染土壤中小麦Cd吸收的影响,采用盆栽试验,研究了施加不同浓度(13、26、66 mg·kg-1)和不同种类(常规锰肥、缓释锰肥)锰肥对根际土壤Cd、Mn有效性和小麦Cd、Mn吸收转运的影响.结果表明:施用锰肥可显著增加土壤有效态Mn含量,且缓释锰肥在小麦生长后期对土壤Mn的供给显著高于常规锰肥.与对照(不施锰肥)相比,常规锰肥在小麦生长前期使土壤有效态Mn含量增加了8%~61%;缓释锰肥在小麦生长后期使土壤中有效态Mn含量增加了6%~105%.施用常规锰肥显著增加了小麦拔节期根部Mn含量,而施用缓释锰肥在小麦灌浆期和成熟期显著增加了小麦根部Mn含量.施用锰肥处理显著降低了小麦拔节期和孕穗期根部Cd含量和成熟期地上部Cd含量.所有处理中,仅施用中、高浓度常规锰肥和中浓度缓释锰肥显著降低了小麦籽粒中Cd含量,降幅分别为14%、27%和17%.相关性分析显示,在小麦全生育期,小麦根部Mn含量与地上部Cd含量、小麦根部向地上部Cd转移系数均呈负相关关系.研究表明,施用锰肥可通过增加土壤有效态Mn含量,促进小麦根部Mn吸收,从而抑制小麦根部Cd吸收,减少小麦根部Cd向地上部的转运.在中、重度Cd污染土壤中,单施锰肥不能保证小麦的安全生产,需要同时采取更多有效措施或综合农艺技术,进一步降低Cd在小麦籽粒中的积累.
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