科研产出
芥子碱和硫酸铜对芥子碱降解菌酶活力的影响
《西南农业学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：【目的】本试验通过研究芥子碱、硫酸铜以及培养时间对芥子碱降解菌1(Sinapine-degrading Bacteria 1, SDB1)相关酶活力的影响,旨在探索SDB1中参与芥子碱降解的酶类以及影响酶活的因素。【方法】把30个SDB1的基础平板培养基平均分成1个对照组和4个处理组,每组6个重复。对照组除基础培养基外不再添加其他成分;处理1组和处理2组分别在基础培养基中添加0.40和0.80 g/L的芥子碱;处理3组和处理4组分别在基础培养基中添加1.00和3.00 mmol/L的硫酸铜。收集培养液,测定培养2、4、6、8 d后菌液中淀粉酶、多酚氧化酶、β-葡萄糖苷酶、漆酶、乙酰胆碱酯酶和脂肪酶的活力。【结果】①从对照组的结果看,SDB1具有一定的淀粉酶活性。与对照组相比,添加0.40 g/L芥子碱培养8 d,SDB1淀粉酶的活力是对照组的2.32倍(P<0.05),添加0.80 g/L芥子碱对SDB1淀粉酶活力没有显著影响。②SDB1具有多酚氧化酶活性。添加0.80 g/L芥子碱,多酚氧化酶活性在培养的第2和4天,分别比对照组增加了75.70%(P<0.01)和197.03%(P<0.01)。③SDB1具有较高的漆酶活性,且漆酶活性有随培养时间延长而增加的趋势。芥子碱可以提高SDB1的漆酶活力。添加0.40和0.80 g/L的芥子碱均可以提高SDB1漆酶活力,其中添加0.40 g/L的芥子碱培养4 d,SDB1漆酶活力是对照组的6.25倍(P<0.01);添加0.80 g/L的芥子碱培养4、6和8 d,漆酶活力分别为对照组的5.92(P<0.01)、3.03(P<0.01)和5.70倍(P<0.05)。④SDB1不具有β-葡萄糖苷酶活性,添加芥子碱对SDB1β-葡萄糖苷酶活力也没有显著影响。⑤SDB1具有一定的乙酰胆碱酯酶活性。与对照组相比,添加0.80 g/L芥子碱培养6 d,SDB1的乙酰胆碱酯酶活性显著降低(P<0.05),添加0.4 g/L芥子碱对SDB1乙酰胆碱酯酶活性没有显著影响。⑥SDB1具有一定的脂肪酶活性。添加0.40、0.80 g/L的芥子碱对SDB1脂肪酶活性没有显著影响。⑦添加1.00和3.00 mmol/L的硫酸铜对SDB1淀粉酶、多酚氧化酶、漆酶、β-葡萄糖苷酶、乙酰胆碱酯酶和脂肪酶活力均没有显著影响。(结论)本试验条件下,SDB1具有淀粉酶、多酚氧化酶、漆酶、乙酰胆碱酯酶和脂肪酶的活性,不具有β-葡萄糖苷酶的活性。在培养基中添加芥子碱,可以在培养的4～8 d内不同程度的提高SDB1淀粉酶、多酚氧化酶、漆酶活性;添加芥子碱对SDB1的β-葡萄糖苷酶、乙酰胆碱酯酶、脂肪酶活性没有显著影响;添加硫酸铜对SDB1的淀粉酶、多酚氧化酶、漆酶、β-葡萄糖苷酶、乙酰胆碱酯酶和脂肪酶活性均没有显著影响。
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中国玉米骨干亲本黄早四杂种优势形成的遗传基础解析
《中国农业科学 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：[目的]杂种优势利用是实现玉米高产育种的重要途径.解析玉米骨干亲本黄早四杂种优势形成的遗传基础,对指导中国玉米骨干亲本高效利用和高产育种具有重要的理论研究意义与生产利用价值.[方法]以玉米黄改系杂种优势类群的骨干亲本黄早四为共同亲本与11个代表性自交系构建的、包含2 000个重组自交系(recombination inbred line,RIL)的巢式关联分析群体(nested association mapping population,NAM)为试验材料,分别与改良瑞德*黄改系杂优利用模式的代表自交系郑58和昌7-2进行测交,并在全国4个玉米主产区10个试验点开展测交群体的多环境产量及重要农艺性状鉴定.在开展NAM测交群体产量和重要农艺性状相关性分析、各性状在NAM群体及其测交群体之间相关性分析基础上,基于高密度遗传图谱,利用联合逐步回归(Joint stepwise regression)模型进行了NAM及其测交群体QTL定位和产量QTL的复等位遗传分析,并对NAM及其测交群体定位QTL所在区域的遗传重组率进行了比较.[结果]表型分析结果表明,2个测交群体的株高和产量相关性状(主要是行粒数和百粒重)与小区产量均表现出较高的正相关关系.但强优势测交组合(郑58测交群体)的产量表现与NAM群体自身的产量表现相关性较低,表明相对于弱优势测交组合(昌7-2测交群体),强优势测交组合的产量表现受RIL家系自身的产量影响较小.QTL定位结果表明,与NAM群体相比,利用其测交群体检测到的QTL数目较少,但能解释更高的表型变异.昌7-2和郑58测交群体定位到的QTL中,分别仅有27%和25%的位点与NAM群体定位结果重叠或相邻.主效位点的复等位分析结果表明,对于郑58测交群体(强优势测交组合),在单穗产量QTL中,68.69%的增产等位变异来自骨干亲本黄早四.但在昌7-2测交群体中(弱优势测交组合),仅有36.36%的增产等位变异来自黄早四.利用郑58测交群体共鉴定到13个重要的产量相关基因组区段,来自黄早四的等位变异在其中的11个区段表现为增产,这些区段对黄早四杂种优势的形成可能具有重要作用.QTL所在区域的重组率分析结果表明,利用郑58测交群体检测到的QTL所在区域具有较低的遗传重组率,符合杂种优势相关位点更容易分布于低重组区的基因组基本特征.[结论]在强优势测验种郑58遗传背景下,来自黄早四的等位变异对测交组合的产量具有重要遗传贡献,定位到的相关遗传区段与玉米杂种优势形成密切相关.
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尿素配施硝化/脲酶抑制剂对春季和秋季马铃薯产量及土壤矿质氮的影响
《西北农业学报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：采用盆栽试验,在施入总氮一致条件下,硝化/脲酶抑制剂与不同施肥方式配施对春、秋季马铃薯生长及土壤矿质氮的影响,为制定科学的马铃薯农田氮素管理措施及节肥增效策略提供依据.结果表明,(1)追施氮肥及配施硝化/脲酶抑制剂能显著降低土壤脲酶活性、土壤表观硝化率和提高马铃薯生育中后期土壤铵态氮和硝态氮质量分数,其中在一次追肥处理下,DCD及NBPT处理的春、秋季马铃薯块茎形成期土壤铵态氮质量分数比对照分别提高124.3% 、198.1% 和31.0% 、260.0%;硝态氮质量分数分别提高18.4% 、31.6%和33.9% 、31.6%.(2)追施氮肥及配施硝化/脲酶抑制剂能提高春、秋季马铃薯生育后期干物质量及产量,但春马铃薯增产效果大于秋马铃薯,一次追肥处理增产效果最好.其中与CK相比,一次追肥与DCD和NB-PT配施处理的春马铃薯产量显著提高53.3% 和112.0%,秋马铃薯未达到显著差异.因此,一次追肥配施氮肥效率最高,且春马铃薯应配施脲酶抑制剂NBPT,秋马铃薯应配施硝化抑制剂DCD.
关键词： 马铃薯 施氮方式 硝化抑制剂 脲酶抑制剂 矿质氮 春、秋季 产量
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气候变化背景下川西北高原多年生垂穗披碱草种植适生区分布预测
《草地学报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：本文以川西北高原主要栽种的多年生禾本科属垂穗披碱草(Elymus nutans)为研究对象,利用生态位模型(MaxEnt)模拟分析影响多年生垂穗披碱草种植的主要气候因子,预测当前及未来气候变化情景下的适生区分布格局。结果显示:湿润指数、≥0℃积温、等温性、气温年较差是影响川西北高原多年生垂穗披碱草分布的4个主要气候因子,其适宜值范围分别为>48.60,1 118.20℃·d～2 350.50℃·d,>36.10%,31.40℃～36.20℃。构建模型训练数据的受试者工作曲线下面积(Area under curve,AUC)值均大于0.85,测试数据AUC值均大于0.90,达到良好和极好的水平。气候变暖背景下,从当前到未来(21世纪80年代),川西北高原多年生垂穗披碱草的潜在分布气候适宜区面积将增加52.70%,海拔将升高252 m。本研究可为维持草地生态系统稳定、推动沙化治理乃至农牧业产业结构调整提供科学决策依据。
关键词： 气候变化 MaxEnt模型 适生区 主导因子 垂穗披碱草 川西北高原
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不同品种与播期和播种量对青贮玉米病害发生的影响
《草原与草坪 》 2019 CSCD
摘要：在成都市大邑县韩场镇和眉山市洪雅县中保镇主要种植区种植青贮玉米(Zea mays),设置早播,中播和晚播3个播期,10个青贮玉米品种,以及5个播种密度等农业措施,研究其对青贮玉米锈病(Puccinia sorghi),小斑病(Bipolaris maydis)和大斑病(Exserohilum turcicum)的影响。结果表明:中播较晚播青贮玉米锈病,小斑病和大斑病的发病率分别降低43.3%,27.4%和28.2%;青贮玉米播种密度266.7株/hm~2下,各病害发病率降低至不足10%,甚至不发病;青贮玉米不同品种间锈病,小斑病和大斑病的发病率有显著差异(P<0.05),适宜的品种使青贮玉米锈病,小斑病和大斑病发病率分别降低6.2%～32.4%,4.5%～27.9%和8.0%～27.5%,病情指数分别降低1.9～28.1,1.9～28.1和3.9～25.7,试验表明适宜的提早播期、选择合适的品种、降低播种密度可降低青贮玉米病害的发生。
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温度和土壤含水量对眼斑芫菁生长发育的影响
《西南农业学报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：【目的】芫菁是一类重要的药用昆虫,眼斑芫菁又名黄黑小斑蝥,是我国药典中收录的一种重要的动物药。但是斑蝥的规模化人工饲养技术尚不成熟,成为限制斑蝥素类药物开发与利用的瓶颈之一,因此,我们多年来一直致力于眼斑芫菁规模化饲养技术的研究,本文旨在探究温度和土壤含水量2个基本条件对眼斑芫菁生长发育的影响。【方法】本实验在实验室内饲养眼斑芫菁,设计了5组温度和5组土壤含水量连续饲养眼斑芫菁6代。【结果】在实验中未发现眼斑芫菁滞育越冬虫态,每年可在室内繁殖3个完全世代。不同温度处理条件下,30℃下孵化率高于其他处理,达到90.01%;32℃下幼虫和蛹的发育历期最短(14和35 d),且羽化率最高(76.00%),但与30℃下无显著差异。不同土壤含水量条件下,12%的土壤含水量条件下各发育指标显著高于其他处理,卵的发育历期最短(32 d),且孵化率最高(90.11%),幼虫和蛹的发育历期最短(14和35 d),且羽化率最高(76.00%)。【结论】综上所述,在实验室内30℃的温度条件和12%的土壤含水量是眼斑芫菁卵、幼虫及蛹的发育最适环境。结果对眼斑芫菁的规模化饲养繁殖提供了技术指导,也为芫菁的生物学研究及今后斑蝥资源的开发利用奠定了理论基础。
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小麦穗部性状的主基因+多基因混合遗传模型分析
《中国农业科学 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：【目的】穗部性状是小麦重要的产量性状,在小麦产量构成中占据重要地位和作用。开展小麦穗部性状遗传研究、分析其遗传机制,对制定高产育种策略、提高育种效率提供理论和实践指导。【方法】以主茎穗长、小穗数、穗粒数、小穗粒数为指标,采用数量性状的主基因+多基因混合遗传模型方法,对不同生态环境条件下来自母本品冬34与父本BARRAN及其衍生的F7:8、F8:9代重组自交系群体(RIL)进行穗部性状的遗传模型分析与遗传参数估计,以确定控制各性状的基因数目,估计遗传效应值及遗传率。【结果】穗长和小穗数的最佳遗传模型均是B-2-1(PG-AI),符合2对连锁主基因+加性-上位性多基因遗传模型。穗长的多基因遗传率是90.64%,小穗数的多基因遗传率是89.52%,穗长的环境变异平均值占表型变异的比例为9.39%,小穗数的环境变异平均值占表型变异的比例为10.50%;穗粒数的最佳遗传模型是G-1(MX3-AI-A),符合3对加性-上位性主基因加多基因+加性混合遗传模型,主基因遗传率是69.39%,多基因遗传率是29.94%,环境变异平均值占表型变异的比例为2.18%。控制穗粒数的第1对主基因的加性效应值和第3对主基因的加性效应值数值相等,同是4.56,具有正向效应。第2对主基因的加性效应值与加性效应和第1对主基因×第2对主基因×第3对主基因的加性效应值相同,均是-1.64,且为负向效应。加性和加性×加性上位性互作效应值与加性和第2对主基因加性×第3对主基因加性上位性互作效应值相等,均是-6.02。加性和第1对主基因加性×第3对主基因加性上位性互作效应值是0.18,多基因的加性效应值是0.15,表现为较低的正向遗传效应;小穗粒数的最佳遗传模型是H-1(4MG-AI),符合4个主基因+加性-上位性遗传模型,主基因遗传率是81.50%。第1至4对主基因加性效应值分别为0.22、0.18、-0.20和0.24,加性和第1对主基因×第1对主基因的加性上位性互作效应值是-0.170,加性和第1对主基因×第3对主基因的加性效应值是0.240,加性和第1对主基因×第4对主基因的加性效应值是-0.20,加性和第2对主基因×第3对主基因的加性效应值与加性和第2对主基因加性×第4对主基因加性上位性互作效应值绝对值相同,效应相反,前者值是0.03,后者值是-0.03。加性和第3对主基因×第4对主基因×的加性效应值是0.06。【结论】小麦穗部性状以多基因遗传效应为主,符合数量遗传特征,易受环境影响。小穗粒数存在着主基因遗传特性,主基因遗传力较高,受环境影响小,小穗粒数可作为有效改良穗部性状早期选择的直接指标,实现单株定向选择,提高育种效率。
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两种配方废弃菌棒堆肥中微生物多样性研究
《农业机械学报 》 2019 EI 北大核心 CSCD
摘要：以废弃菌棒为主要原料,添加牛粪和草炭,进行堆肥发酵,取腐熟完成后的2种肥料样品DNA,采用16SrDNA V3+V4区和ITS2高通量测序方法,研究不同配方粗制肥料中微生物多样性和群落结构的差异。结果表明,"牛粪+菌棒"制得的有机肥生物多样性高于"草炭+菌棒",且真菌差异大于细菌;"牛粪+菌棒"有机肥相对"草炭+菌棒"有机肥具有10个优势细菌属和6个真菌属,"草炭+菌棒"有机肥相对"牛粪+菌棒"有机肥具有14个优势细菌属和4个真菌属。两种配方堆肥制得的有机肥微生物群落结构无显著性差异。研究发现了多种具有农业价值的功能菌,可为功能性微生物的开发利用提供科学依据。此外,也发现一些潜在危害因子,如黄曲霉和杂色曲霉亚种在"牛粪+菌棒"有机肥中丰度较高,产生的黄曲霉毒素、杂曲霉毒素易造成农作物污染。
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CENTURY模型在川西北高原草原的适用性研究
《草地学报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：利用草地生态模型评价气候变化对草地生产力的影响,对于草地的可持续利用有重要意义。本文选取川西北高原的石渠和若尔盖为代表站点,基于试验站多年牧草观测资料,对草地生态系统模型(CENTURY)在川西北高原草地的适用性进行研究。结果表明:CENTURY模型模拟的石渠和若尔盖牧草地上部生物量的模拟值与观测值比较吻合,决定系数分别为0.85和0.48,均通过了0.05的显著性检验,均方根误差分别为5.4g·m~(-2)和122.4g·m~(-2),CENTURY模型能够较好的模拟牧草地上部生物量,适用于气候变化对川西北高原草地生产力的影响研究。基于验证后的CENTURY模型对1961—2017年牧草地上生物量的模拟结果显示,近57年来石渠和若尔盖牧草地上生物量均呈显著增加趋势,增加速率分别为5.4g·m~(-2)·(10a)~(-1)和17.2g·m~(-2)·(10a)~(-1)。
关键词： CENTURY模型 适用性 验证 川西北高原 草地
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土荆芥挥发油诱导玉米保卫细胞Caspase依赖性凋亡及信号调节
《西南农业学报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：【目的】探讨入侵植物土荆芥(Chenopodium ambrosioides L.)挥发油对粮食作物玉米(Zea mays L.)保卫细胞的化感效应及其作用机制。【方法】以玉米叶片下表皮保卫细胞为对象,研究了土荆芥挥发油的毒性作用。【结果】经挥发油处理后保卫细胞核形态变化,细胞活性显著降低,细胞核畸变率和死亡率随处理剂量或时间的增加而显著升高(P<0.05)。保卫细胞经TUNEL检测呈阳性,与土荆芥挥发油单独作用相比,挥发油和泛Caspase抑制剂Z-VAD-FMK共同作用后细胞活性显著升高,表明土荆芥挥发油诱导玉米保卫细胞出现了Caspase依赖性的细胞凋亡;Ca~(2+)通道抑制剂LaCl_3、Ca~(2+)螯合剂EGTA、硝酸还原酶抑制剂NaN_3、NO合成酶抑制剂L-NAME、活性氧清除剂AsA或过氧化氢酶CAT等可缓解土荆芥挥发油的细胞毒性。【结论】土荆芥挥发油对玉米保卫细胞有显著的细胞毒性,诱导保卫细胞发生Caspase依赖性的细胞凋亡,NO、ROS和Ca~(2+)等信号分子参与了土荆芥挥发油诱导玉米保卫细胞凋亡的信号调节过程。
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