科研产出
基于全基因组关联分析的香蕉枯萎病菌致病基因挖掘与功能研究
《南方农业学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：【目的】深入挖掘香蕉枯萎病菌致病相关基因，并解析其基因特性，为香蕉抗枯萎病品种选育及新药物靶标的开发打下基础。【方法】基于遗传背景将供试299株香蕉枯萎病菌的致病力分别依据数量性状和质量性状进行分组，使用混合线性模型的Gemma软件，运用全基因组关联分析（GWAS）技术对香蕉枯萎病菌致病力表型与全基因组重测序数据进行关联分析；进一步采用ProtParam、SingleIP和SAMRT等生物信息学软件解析候选基因的理化性质及初级结构。【结果】运用GWAS共关联到151个与致病力相关的单核苷酸多态性（SNP）位点。初步确定3个不同类型基因FocScp、FocChp和FocGhf12与枯萎病菌致病力密切相关，进一步对FocScp、FocChp和FocGhf12基因的编码蛋白进行生物信息学分析并预测其功能，结果显示，FocScp基因的cDNA编码区全长948 bp，编码314个氨基酸残基，大小约33.27 kD，含有N-端信号肽，预测为胞外分泌蛋白；FocChp基因的cDNA编码区全长1302 bp，编码433个氨基酸残基，大小约49.17 k D，亚细胞定位在细胞核，预测为含有3个锌指结构域的转录因子；FocGf12基因的cDNA编码区全长1533 bp，编码480个氨基酸残基，大小约53.54 kD，该蛋白存在跨膜结构域，具有GPI修饰位点，亚细胞定位在胞外，预测为糖苷水解酶家族12蛋白。【结论】通过GWAS获得香蕉枯萎病菌3个致病相关基因FocScp、FocChp和FocGhf12，其编码蛋白分别为分泌蛋白、转录因子和结构蛋白。
关键词： 香蕉枯萎病菌 致病相关基因 全基因组关联分析 生物信息学分析
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广西桂北杂交水稻机械化制种技术应用效果研究
《杂交水稻 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：2022年分别在广西钟山县和恭城县开展母本机插、无人机植保施药、无人机喷施“九二〇”、无人机辅助授粉、母本机械收获和种子机械烘干等关键环节的杂交水稻机械化制种技术应用研究。结果表明，杂交水稻制种采取母本机插和父本人工移栽时，父母本播差期需缩短约4 d，花期相遇良好；与传统人工制种相比，无人机喷施“九二〇”和辅助授粉的母本结实率稍低，但制种产量更高，总生产成本减少1 665元/hm2，增产580 kg/hm2，增收1.16万元/hm2，节本增收效果显著。总结了桂北杂交稻机械化制种的关键技术及其效果，为广西杂交稻机械化制种技术应用提供支撑。
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基于广泛靶向代谢组学解析不同树龄及栽培条件的野酿2号腺枝毛葡萄类黄酮差异
《南方农业学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：【目的】基于广泛靶向代谢组学分析不同树龄及栽培条件的野酿2号腺枝毛葡萄类黄酮差异代谢物情况，为提升葡萄及葡萄酒品质提供理论参考依据。【方法】以不同树龄及栽培条件（地域和架式）的野酿2号腺枝毛葡萄为试材，测定粒重、pH、可溶性固形物、可滴定酸含量及亮度值（L*）、红—绿色度值（a*）、黄—蓝色度值（b*），并利用超高效液相色谱—串联质谱仪对其成熟期葡萄果实进行广泛靶向代谢组学分析。【结果】不同树龄及栽培条件的野酿2号腺枝毛葡萄理化指标之间存在不同程度的差异，栽培地域对葡萄果实理化指标影响较大，栽种于相思湖葡萄示范基地的果实成熟度更好，但果粒较小、果皮颜色较浅；栽培架式及树龄对葡萄果实的粒重影响较小，对糖酸含量影响较大；同一地域采用篱架栽培的葡萄果实较棚架栽培成熟度更好，且树龄越大，果实成熟度越好。从不同树龄及栽培条件的成熟期葡萄果实中共鉴定出11类789种代谢物，其中黄酮类最多，为187种。12个样品中共存在271个差异代谢物，共聚为7个类群，黄酮类化合物在各亚类中占比最高，特别是第Ⅱ类群，占比高达59%，其次是第Ⅰ类群，占比为49%。利用差异代谢物能明确区分来自不同地域、架式和树龄的葡萄果实样品，其中地域样品间的差异最大，且黄酮类化合物是造成差异的最主要化合物。明阳双季葡萄示范基地栽培较相思湖葡萄示范基地栽培更利于杨梅素、槲皮素、表儿茶素及甲基花翠素等类黄酮化合物的积累，5年树龄较8年树龄更有利于促进山柰酚、儿茶素和花青素的积累，而棚架栽培较篱架栽培更利于黄烷-3-醇、花青素双糖苷和花葵素双糖苷的积累。可溶性固形物含量与黄酮醇中的槲皮素和杨梅素含量呈显著负相关，L*和a*均与杨梅素呈显著负相关。【结论】不同树龄及栽培条件的野酿2号腺枝毛葡萄果实类黄酮代谢物含量存在差异，其中地域影响最明显。
关键词： 腺枝毛葡萄 野酿2号 广泛靶向代谢组学 树龄 栽培条件 差异代谢物 类黄酮化合物
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斑马鱼模型在农产品功能性成分健康效应研究中的应用及其前景展望
《农业研究与应用 》 2024
摘要：斑马鱼（Danio rerio）因其独特的生物学特性，如基因组与人类的高度相似、胚胎透明等，逐渐成为研究功能性成分健康效应的理想模式生物。本文全面分析斑马鱼模型在农产品健康效应研究中的应用优势及其在功能性成分开发中的潜力，探讨其结合多组学技术、高效筛选平台及标准化操作规范的未来发展方向；通过文献综述的方法，系统总结了斑马鱼模型在农产品功能性成分研究中的应用场景，包括功能性成分的健康效应研究（如抗氧化和抗炎机制）、毒性评估（如食品添加剂及农药残留）、代谢和疾病模型研究（如肥胖、糖尿病和心血管疾病的作用）以及行为学研究（如认知功能和神经保护作用）；探讨了结合基因组学、蛋白质组学和代谢组学的多组学技术对揭示功能性成分作用机制的重要意义，并分析了斑马鱼与其他模式生物（如小鼠和细胞模型）的多维验证体系的互补性；讨论了基于斑马鱼模型开发的高通量筛选平台及其在功能性食品研发中的应用潜力，指出了推动斑马鱼模型标准化建设与操作规范的重要性。研究结果表明，斑马鱼模型在功能性成分研究中具有显著的优势。其高通量筛选能力显著提升了对农产品活性成分的发现效率，而胚胎透明性为研究化合物的作用机制提供了直观的可视化手段。结合多组学技术，斑马鱼模型能够从分子、细胞到系统层面解析功能性成分的作用机制，为全面理解其生物学效应提供了技术支持。此外，斑马鱼模型与其他模式生物结合的多维验证体系进一步弥补了单一模型的局限性，提高了研究结果的外推性和可靠性。在高通量筛选平台的开发中，斑马鱼因其成本低、周期短和操作简便的特点，为功能性食品和健康产品的研发提供了高效、经济的评价体系。同时，斑马鱼模型在评估食品添加剂、农药残留及环境污染物的毒性方面表现出极高的敏感性，为食品安全研究提供了重要工具。通过标准化实验室建设及操作规范的制定，可显著提升斑马鱼模型研究的可重复性。斑马鱼模型以其显著的生物学特性和研究优势，弥补了传统方法在农产品功能性成分研究中的不足，为功能性食品的开发提供了一种科学依据。结合多组学技术与其他模式生物的互补研究及高效筛选平台开发，斑马鱼模型显著加速了功能性成分的筛选和验证过程，并通过标准化建设与规范化操作，进一步提升了其研究的可信度和可重复性。然而，由于斑马鱼与人类的生理系统及代谢过程等方面的差异，该模型仍存在一定局限性。未来，通过技术改进、多模型结合及应用标准化的进一步推进，斑马鱼将在农产品健康效应研究和功能性食品开发中发挥更加重要的作用。
关键词： 斑马鱼模型 功能性成分 健康效应 高通量筛选 多组学技术
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耐硒微生物的筛选及其对硒富集和土壤硒活化能力研究
《土壤通报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：【目的】筛选出高耐亚硒酸盐并对土壤硒素活化效率高的微生物资源。【方法】采用稀释平板法分离微生物、含硒平板划线法筛选耐硒菌株，利用16S rDNA基因序列分析鉴定菌株，通过将菌株添加到含硒液体培养基中测定其硒富集率。将菌株添加至富硒土壤中，测定培养前后土壤理化性质变化，评价菌株活化土壤硒的能力。【结果】筛选出两株细菌可耐亚硒酸盐浓度高达500 mmol L-1,16S rDNA鉴定菌株分别为粘质沙雷氏菌（Serratia marcescens QZB-1）和彭氏变形杆菌（Proteus penneri LAB-1）。在pH=5～10、温度15～40℃、NaCl <10%条件下两株细菌均能生长。两株细菌均具有较高的亚硒酸盐富集率，其中粘质沙雷氏菌完全富集2 mmol L-1 SeO32-仅需18 h。将两株耐硒细菌制成菌悬液添加到土壤中，均能提高土壤pH值和土壤有效硒含量。两株细菌能改变土壤的硒形态分布，降低土壤中有机结合态硒含量，提高水溶态硒和可交换态硒的含量，其中两株细菌混合施用对土壤的水溶态硒和可交换态硒含量的提高最显著。【结论】从广西富硒土壤中筛选出两株高耐亚硒酸盐的微生物，其拥有较高的硒富集和提高土壤硒有效性的能力，可为富硒土壤资源的开发利用提供微生物资源。
关键词： 耐硒菌 粘质沙雷氏菌 彭氏变形杆菌 硒富集 土壤硒活化
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宽行丛式甘蔗间作花生模式对作物植株养分吸收和土壤养分含量的影响
《土壤通报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：【目的】研究宽行丛式甘蔗间作花生模式的作物养分吸收利用以及增产效应，为其推广应用提供科学依据。【方法】设置宽行丛式甘蔗间作花生（IS+IP处理）、单作甘蔗（MS处理）和单作花生（MP处理）3种栽培模式，通过测定作物植株和土壤养分含量以及作物农艺性状等指标，分析比较3种栽培模式作物产量、植株和土壤养分含量差异。【结果】与MS处理相比，IS+IP处理显著增加甘蔗栽培土壤养分含量，其中有效氮增加18.2%～20.1%，有效磷增加17.8%～35.1%，有机质含量增加12.2%～38.8%;IS+IP处理的甘蔗植株全氮、全磷和全钾含量总体呈现出在花生开花下针期增加，结荚期和成熟期降低的趋势。相比MP处理，在花生各生育期IS+IP处理除了明显降低花生栽培土壤速效钾含量（降幅24.2%～47.2%），植株全氮（降幅5.6%～31.3%）和全钾含量（降幅12.8%～26.6%）外，对其他花生栽培土壤和植株养分含量无一致性增加或降低的效应。IS+IP模式表现出明显的间作优势，LER（土地当量比）值达到1.41,IS+IP处理甘蔗产量达91731.24 kg hm-2，较MS处理显著增产、增产幅度达18.3%，花生产量达到1642.70 kg hm-2。【结论】IS+IP模式显著增加甘蔗栽培土壤养分含量以及甘蔗产量，并增加一季花生产量，是一种高效种植模式。
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不同育苗基质对凉粉草幼苗生长的影响
《中药材 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：目的：筛选凉粉草穴盘育苗的最佳基质配方。方法：以黄泥、细沙、草炭、有机肥为基质材料，进行穴盘育苗评比试验，测定不同基质处理凉粉草苗的生长和品质指标，综合评价各基质配比对凉粉草幼苗的影响。结果：T5(黄泥∶草炭∶有机肥=1∶1∶2)处理的凉粉草苗成活率最高，为90.00%,其次是T6(黄泥∶细沙∶有机肥=1∶1∶2)和T4(黄泥∶细沙∶草炭=1∶2∶1)成活率均为87.78%,CK和T1处理的存活率较低，分别为80.00%和84.44%。在整个生长期，T4、T5、T6处理的株高、叶长、基径增长量均大于其他处理。T6处理的生物量最大，壮苗指数大小顺序为：T4>T6>T5>T2>T3>CK>T1。T4、T5、T6处理的幼苗总糖、多糖及总黄酮含量均显著大于其他处理，T4处理的总糖和多糖含量最高，分别为136.73、123.40 mg/g。对所有指标进行隶属函数值分析，所有处理的隶属函数值均大于CK(纯黄泥),不同基质配方的优劣顺序为：T6(0.83)>T5(0.75)>T4(0.66)>T3(0.50)>T1(0.34)>T2(0.33)>CK(0.07)。结论：选择T6及T5处理作为基质有利于凉粉草的生长。
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生草对澳洲坚果果园土壤理化性质与果实品质的影响
《中南林业科技大学学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：[目的]明确果园生草模式对澳洲坚果果园土壤理化性质及果实品质的影响,为今后澳洲坚果高效生态经营管理提供参考依据.[方法]选取 3 种果园常见生草草种,以清耕为对照,研究不同处理间果园土壤含水量、温度、容重、养分及果实品质差异,并分析土壤理化性质与果实品质的相关性.[结果]3 种生草模式条件下的果园土壤含水量均显著高于清耕,表现为草木樨(0.25)>紫花苜蓿(0.22)>多年生黑麦草(0.21)>清耕(0.17).土壤容重则表现出相反特征,3 种生草模式条件下的果园土壤容重均显著低于清耕.清耕区土壤温度较生草区高,变化幅度大,变异系数高.不同生草模式下果园地表土壤温度日均变化均呈现先增加后降低的趋势,在 14:00 土壤温度达到最高值,草木樨、紫花苜蓿、多年生黑麦草生草模式下土壤温度最高值分别比清耕区低 10.39%、11.87%、14.84%.与清耕相比,果园生草能显著提升土壤有机质、全钾、碱解氮、速效磷、速效钾含量,而土壤全磷含量均显著低于清耕区.3 种生草模式条件下的澳洲坚果株产量均显著高于清耕,表现为草木樨(20.67 kg)>多年生黑麦草(19.60 kg)>紫花苜蓿(14.73 kg)>清耕(4.33 kg).在果实品质方面,生草区均显著高于清耕.相关分析表明,土壤理化性质与澳洲坚果产量及果实品质的相关性较大,产量与土壤含水量、碱解氮、有机质、全钾等呈显著或极显著正相关关系.PCA分析表明除了土壤全磷、温度和容重,其他土壤性状均与澳洲坚果产量和品质指标呈正相关关系.[结论]果园生草能有效增加澳洲坚果果园土壤含水量和养分含量,降低了土壤容重和温度,同时显著提高了果树产量和果实品质.产量和果实品质与土壤理化性质相关性较好,紫花苜蓿生草模式更适合澳洲坚果果园.
关键词： 澳洲坚果 果园生草 土壤理化性质 果实品质 相关性分析
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