科研产出
利用CRISPR/Cas9技术获得水稻恢复系Bsr-d1基因突变体
《分子植物育种 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：为研究水稻抗稻瘟病基因Bsr-d1在杂交水稻恢复系中的功能,我们利用CRISPR/Cas9定点基因编辑方法,设计2个敲除靶标位点,构建了Bsr-d1基因编辑载体,并通过农杆菌介导的方法转化水稻恢复系品种'GH998',成功获得了转基因植株,并在T1代筛选到4个无转基因成分的纯合突变株系.纯合突变株系有4种突变类型,包括第199号碱基处缺失17个碱基、第212号碱基处缺失4个碱基、第216号碱基处插入1个碱基、第216号碱基处插入2个碱基突变类型.通过蛋白序列分析,发现纯合突变株系都存在移码现象导致氨基酸变化并提前终止翻译.本研究成功利用CRISPR/Cas9基因编辑方法敲除水稻恢复系'GH998'中Bsr-d1基因,获得无转基因成分的纯合突变株系,为进一步研究Bsr-d1基因在杂交水稻上的功能提供了理论依据和品种资源.
关键词： 水稻 稻瘟病 Bsr-d1 基因编辑技术 CRISPR/Cas9
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与甘蔗间作的花生叶片转录组分析
《分子植物育种 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：为研究间作甘蔗对花生相关基因的表达调控及响应机制,以花生叶片作为材料,使用Illumina NovaSeq 6000高通量测序技术,对间作花生离甘蔗较近的边行(IPA_leaf)、间作花生离甘蔗较远的中间行(IPB_leaf)及单作花生(MP_leaf)叶片进行转录组的测序分析。将各样本获得的转录组数据进行两两比较,MP_leaf_vs_IPA_leaf、MP_leaf_vs_IPB_leaf和IPB_leaf_vs_IPA_leaf的差异表达基因数分别是1 806个、968个、1 302个,其中上调表达基因分别占61.13%、48.24%、65.05%。GO功能富集分析显示差异表达基因主要涉及细胞壁组织或生物合成、碳水化合物生物合成与代谢过程、细胞多糖生物合成与代谢过程、细胞葡聚糖生物合成与代谢过程、催化活性、氧化还原酶活性及过程等。KEGG富集分析表明差异表达基因主要涉及的代谢通路有苯丙素类生物合成、α-亚麻酸代谢、淀粉和蔗糖的代谢、类黄酮生物合成等。本研究通过花生叶片转录组分析,为研究间作花生叶片基因的表达调控机制提供基础数据资料。
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不同干燥技术对核桃粕蛋白粉体特性的影响
《食品与发酵工业 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：该文以核桃粕为原料,通过碱溶酸沉法提取蛋白,采用热风干燥(hot air drying,HA)、太阳能热泵干燥(solar power drying,SP)、真空冷冻干燥(vacuum freeze drying,VF)和喷雾干燥(spray drying,SD)4种干燥技术制备核桃粕蛋白粉,对比分析不同干燥技术对核桃粕蛋白粉体特性的影响.结果表明,喷雾干燥制备的核桃粕蛋白粉体粒径最小、大小分布均匀,其溶解性、持水性、持油性、乳化性(emulsifying activity,EA)、乳化稳定性(e-mulsion stability,ES)和起泡性(foaming capacity,FC)最好,但流动性和起泡稳定性(foaming stability,FS)最差;真空冷冻干燥的核桃粕蛋白粉堆积密度最小,其溶解性、持水性、持油性、乳化性、乳化稳定性和起泡性仅次于喷雾干燥的;热风干燥的核桃粕蛋白粉流动性和起泡稳定性最好,但其溶解性、持水性、持油性、乳化性、乳化稳定性和起泡性最差;热泵干燥的蛋白粉体特性略优于热风干燥的.综合考虑核桃粕蛋白粉体特性,喷雾干燥是制备核桃粕蛋白粉的最佳选择.
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香蕉枯萎病菌分子检测研究进展
《热带作物学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：香蕉枯萎病是全世界香蕉产业共同面临的毁灭性病害,但目前生产上仍缺乏适宜的抗病品种和有效的治疗措施.因此,借助快速准确的枯萎病菌检测技术及时明确病原菌以控制该病的传播和蔓延显得尤为重要.本文回顾了近年来国内外香蕉枯萎病菌分子检测技术的发展历程,归纳和总结了DNA指纹图谱、普通PCR、多重PCR、荧光定量PCR及等温扩增技术在该病菌检测中的研究进展,分析了不同检测技术的优缺点,并指出可能存在的问题和研究发展方向,为该病的分子检测技术优化和防控策略制定提供参考.
关键词： 香蕉枯萎病 尖孢镰刀菌古巴专化型 分子检测
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甘蔗宿根矮化病感病与非感病植株养分含量、根系生长及内生细菌群落的差异
《植物营养与肥料学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：[目的]分析甘蔗宿根矮化病(ratoon stunting disease,RSD)感病植株与非感病植株不同部位氮、磷、钾吸收量、根系生长和内生细菌群落结构特征,旨在探明甘蔗宿根矮化病的感染与危害机制,为构建生态防控RSD栽培管理技术体系生态防控RSD提供理论依据.[方法]以甘蔗RSD感病植株为试材,RSD非感病植株为对照,采集甘蔗RSD感病植株和非感病植株叶片、根系和茎部组织为样品,利用传统和现代高通量测序技术分析了甘蔗RSD感病植株和非感病植株叶片、茎中氮、磷、钾含量,根系生长以及内生细菌群落结构特征.[结果]甘蔗RSD感病植株不同部位氮、磷、钾吸收量显著低于RSD非感病植株;而且RSD感病植株根长、总根表面积、总根体积和根尖数等反映植株根系生长状况的指标,以及指示植株内生细菌多样性的Shannon指数显著低于RSD非感病植株;同时,Simpson指数显著高于相应的RSD非感病植株;基于门分类水平,RSD感病植株内生细菌的部分优势菌门,如绿弯菌门(Chloroflexi)和酸杆菌门(Acidobacteria)细菌的丰度占比急剧增加,而厚壁菌门(Firmicutes)和门分类水平中属于其它(other)菌门的细菌占比下降;属分类水平,RSD感病植株内生细菌部分优势菌属的丰度占比、排位顺序与对照相比,发生了明显变化,而且诸如Pseudarthrobacter、红游动菌属(Rhodoplanes)等部分优势菌属缺失.[结论]甘蔗罹患RSD病后,根长、总根表面积、总根体积和根尖数均显著下降,致使植株氮、磷、钾吸收量显著降低.氮、磷、钾吸收量的减少,尤其是钾吸收量的急剧下降,又会影响RSD感病植株的生长,最终导致甘蔗产量和品质下降.与非感病植株相比,RSD感病植株内生细菌多样性下降、特有内生细菌优势菌属和菌种数量减少是甘蔗植株抗性降低的重要原因.与非感病植株相比,RSD感病植株内生细菌的部分优势菌门的丰度发生了明显变化,诸如绿弯菌门(Chloroflexi)和酸杆菌门(Acidobacteria)细菌的丰度占比急剧增加,而厚壁菌门(Firmicutes)和属于门分类水平中其它(other)的细菌占比下降.与非感病植株相比,RSD感病植株内生细菌部分优势菌属的丰度占比、排位顺序也发生了明显变化,如Pseudarthrobacter、红游动菌属(Rhodoplanes)等部分非感病植株中丰度占比大于1% 的优势菌属缺失.
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水旱轮作模式下马铃薯根际土壤细菌群落多样性分析
《南方农业学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：[目的]比较水旱轮作与旱地轮作两种种植模式下的马铃薯根际土壤及病株块茎的细菌群落多样性,为利用土壤细菌多样性优化马铃薯种植模式和防治马铃薯病害提供科学依据.[方法]分别采集前作为水稻的水旱轮作和前作为玉米的旱地轮作模式下马铃薯根际土壤样品(旱地轮作和水旱轮作健康马铃薯根际土壤样品分别记为HD.J和SH.J,旱地轮作和水旱轮作发病马铃薯根际土壤样品分别记为HD.B和SH.B)及马铃薯病株块茎样品(旱地轮作和水旱轮作发病马铃薯块茎样品分别记为P.HD.B和P.SH.B),基于高通量测序技术对样品中细菌16S rDNA的V3~V4区域进行测序,分析2种种植模式下的马铃薯根际土壤样品和病株块茎样品的细菌种类及丰度差异.[结果]对马铃薯根际土壤样品及病株块茎样品的细菌多样性分析结果显示,HD.J、HD.B、SH.J和SH.B的细菌种类(OTU数目)、丰富度(Chao1指数)及多样性(Shannon指数)均高于P.SH.B和P.HD.B,且健株根际土壤细菌群落丰富度高于病株土壤.马铃薯种植模式是影响根际土壤细菌群落变化的最主要因素,贡献率为39.1%,而马铃薯植株健康状况是影响根际土壤细菌群落变化的第二大因素,贡献率为34.7%.病株根际土壤样品中,HD.B无丰度在1.00%以上的优势种,而SH.B特有的优势种中包含软腐病果胶杆菌(Pectobacterium carotovorum)、雷尔氏菌(Ralstonia solanacearum)和不动杆菌(Acinetobacter rudis),相对丰度分别为2.03%、1.46%和1.22%,其中软腐病果胶杆菌和雷尔氏菌是马铃薯的主要病原细菌,可分别导致马铃薯黑胫病和青枯病发生.病株块茎样品中,P.SH.B除了包含P.HD.B检测到的23个属,还有5个属是其所特有;P.SH.B特有的5个属中有3个优势属在SH.B中未检测到.HD.B特有的优势功能是产甲烷作用,相对丰度为1.18%;SH.B特有的优势功能包括硝酸盐呼吸作用、氮呼吸作用、亚硝酸盐呼吸作用、亚硝酸盐氨化作用和硝酸盐氨化作用,均属于氮利用及代谢功能,相对丰度为1.48%~1.95%.[结论]与旱地轮作模式相比,水旱轮作模式可提高马铃薯根际土壤的细菌群落多样性,但在该种植模式下要重点预防马铃薯发生细菌性病害.
关键词： 细菌群落多样性 马铃薯 水旱轮作 旱地轮作 根际土壤
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缓释N肥对一年三熟"玉米-大豆"间套作体系农艺性状、产量及效益影响
《大豆科学 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：为给一年三熟"春玉米‖春大豆/夏大豆"持续高产高效的生产目标提供理论和技术依据,采用"玉米-大豆"宽窄行种植模式,单因素随机区组设计,以大田施肥为对照(CK),缓释N肥一次性施450,300和150 kg·hm-2 3个处理(T1~T3),通过农艺性状、产量和效益等指标对施肥体系进行评定.结果表明:施用缓释N肥,春大豆生育期推迟7 d,春大豆、夏大豆单株荚数和单株粒数增加,春玉米株高变矮,行粒数减少;春大豆单产显著提高20.81%~27.67%、春玉米减产0.79%~18.33%、夏大豆单产变化幅度为-1.80%~4.54%、总产量变化幅度为-8.11%~0.81%、总产值提高0.20%~2.10%、经济效益显著提高13.25%~14.15%.随缓释N肥施用量的减少,各作物生育期无变化,春大豆、夏大豆单株荚数、单株粒数增多,春玉米株高、穗长、穗行数、行粒数和千粒重降低;显著降低玉米单产和总产,但提高春大豆、夏大豆产量和综合经济效益.缓释N肥一次性施肥虽然不能使各作物同时增产,但是生态效益和经济效益得到提高.T1处理春玉米减产最少,为0.79%,差异不显著,玉米和大豆总产量增加,经济效益显著增加,该施肥方式可在广西推广应用.
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不同作物秸秆生物炭对水稻镉吸收的影响
《西南农业学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：[目的]分析桑树枝秆、木薯秆和甘蔗渣生物炭对水稻镉吸收的影响,为广西镉污染稻田稻米安全生产提供参考依据.[方法]以桑树枝秆、木薯秆和甘蔗渣为原料制备的生物炭开展镉污染水稻土盆栽水稻试验[分别设施用桑树枝秆生物炭1.5%(MB1)、3.0%(MB2)、4.5%(MB3)和木薯秆生物炭1.5%(CB1)、3.0%(CB2)、4.5%(CB3)及甘蔗渣生物炭1.5%(SB1)、3.0% (SB2)、4.5%(SB3)处理,以不施用生物炭为对照(CK)].于水稻收获后测定分析土壤pH、土壤有效态镉含量及稻秆和稻米镉含量.[结果]施用生物炭处理镉污染盆栽水稻土的pH均有所提高,其中桑树枝秆生物炭处理水稻土的pH显著高于CK、木薯秆生物炭处理(CB3处理除外)和甘蔗渣生物炭处理(P<0.05,下同);土壤有效态镉含量均显著降低,其中桑树枝秆生物炭处理水稻土的有效态镉含量显著低于甘蔗渣生物炭处理,与木薯秆生物炭处理差异不显著(CB3处理除外)(P>0.05);稻米镉含量均低于CK,其中,MB1、MB2和MB3处理的稻米镉含量分别比CK显著降低69.48%、70.54%和74.70%;CB1、CB2和CB3处理的稻米镉含量分别比CK显著降低7.14%、40.54%和41.46%;SB1、SB2和SB3处理稻米镉含量分别比CK显著降低29.57%、31.87%和38.37%.相关性分析结果表明,施用生物炭处理稻米的镉含量与土壤pH呈极显著负相关(P<0.01,下同),与土壤有效态镉和稻秆镉含量呈显著或极显著正相关.[结论]在镉污染稻田土壤中施用桑树枝秆、木薯秆和甘蔗渣生物碳可有效降低水稻稻米对镉的吸收量,其中施用4.5%桑树枝秆生物炭的效果最佳,可最大限度地降低水稻生产的镉污染风险.
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11种生物菌肥对桂蕉9号枯萎病室内及田间防效评价
《南方农业学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：[目的]评价11种生物菌肥对桂蕉9号香蕉植株生长发育及枯萎病防控效果的影响,为生物菌肥大面积推广应用提供参考,为香蕉枯萎病的综合防控提供科学依据.[方法]通过室内盆栽伤根淋菌接种法同时接种香蕉枯萎病菌4号生理小种(FOC4)和施用不同种类的生物菌肥,接种60 d后测量并计算香蕉苗的叶绿素含量(SPAD值)和假茎粗度处理前后的变化值及香蕉球茎被病原菌侵染程度,评价生物菌肥室内对盆栽香蕉植株的促生和防病效果.大田采用随机区组设计,按不同生物菌肥田间推荐剂量施用,香蕉开始抽蕾后考察不同生物菌肥对香蕉植株抽蕾率及发病率的影响,评价大田施用生物菌肥对香蕉植株的促生和防病效果.[结果]盆栽条件下,PZ6有机肥、沃泰克有机肥、根妹妹有机肥和馕播王复合微生物肥处理后香蕉叶绿素含量(SPAD值)变化值均在7.10以上,香蕉植株假茎粗度变化值在30.68 mm以上,对香蕉植株有明显的促生作用;大田条件下,供试生物菌肥均对香蕉植株生长发育具有一定促进作用,对香蕉植株的促生作用整体呈生物有机肥>复合微生物菌肥>菌剂趋势,香蕉的抽蕾率均在11.29%以上,均高于对照(6.34%),尤其以绿农林复合微生物菌肥和PZ6有机肥2种生物有机肥的促生作用较强,抽蕾率分别达25.52%和21.65%,极显著高于对照(P<0.01,下同).盆栽试验中,供试生物菌肥对香蕉枯萎病的防效表现为:NCD-2枯草芽孢杆菌(53.87%)>馕播王复合微生物肥(48.07%)>金满枝头全水溶性菌肥(43.12%)>益生元微生物菌肥(33.36%)>复合微生物肥(26.93%)>海朴海藻有机肥(24.31%)>PZ6有机肥(18.81%)>根妹妹有机肥(16.18%)>绿农林复合微生物菌肥(15.13%)>CK+(FOC4),病情指数极显著低于CK+;而施用豆粕有机肥和沃泰克有机肥发病比CK+严重;大田试验中,供试生物菌肥对香蕉枯萎病均有一定的防治效果,对枯萎病的相对防效表现为:NCD-2枯草芽孢杆菌(72.48%)>PZ6有机肥(67.52%)>绿农林复合微生物菌肥(67.34%)>馕播王复合微生物肥(65.87%)>根妹妹有机肥(64.89%)>益生元微生物菌肥(64.38%)>海朴海藻有机肥(63.49%)>豆粕有机肥(63.28%)>金满枝头全水溶性菌肥(61.45%)>复合微生物肥(57.25%)>沃泰克有机肥(33.93%),发病率显著(P<0.05)或极显著低于对照.[结论]在种植桂蕉9号中抗品种条件下,NCD-2枯草芽孢杆菌、PZ6有机肥、绿农林复合微生物肥、馕播王复合微生物肥、根妹妹有机肥、益生元微生物菌肥、海朴海藻有机肥和金满枝头全水溶性菌肥等生物菌肥具有较好的促生及防治枯萎病潜力,值得进一步研究验证.
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乳酸菌发酵对铁皮石斛活性物质含量及其抗氧化能力的影响
《热带作物学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：以铁皮石斛为原料,利用乳酸菌发酵生产风味饮料,对铁皮石斛汁发酵前后多糖、石斛碱、总酚、总黄酮含量及抗氧化能力变化情况进行研究。结果表明,植物乳杆菌对石斛多糖的消耗最高,比原汁减少了41.63%。植物乳杆菌与保加利亚乳杆菌按1∶1混合发酵对石斛碱的消耗最高,比原汁减少了4.92%。经乳酸菌发酵,总酚、总黄酮含量均比发酵前有提高,其中以植物乳杆菌与保加利亚乳杆菌按比例1∶1混合发酵提高幅度最大,总酚与总黄酮含量分别提高了24.17%和31.87%。铁皮石斛汁发酵后对羟基自由基、DPPH自由基和超氧阴离子自由基的清除能力均比发酵前有所增强。本研究说明,利用乳酸菌发酵可提高铁皮石斛活性物质的溶出率,从而提高铁皮石斛乳酸菌饮品抗氧化功能。
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