科研产出
基于重测序的'金兰柚'基因组InDel标记的开发及应用
《园艺学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：基于重测序进行金兰柚全基因组InDel标记开发。利用二代测序技术对‘金兰柚’进行全基因组重测序,运用BWA软件将测序得到的片段与参考基因组序列进行比对,利用严格的参数筛选杂合InDel,结合Primer 3.0设计扩增引物,进行PCR扩增并利用琼脂糖凝胶电泳验证,以重测序材料‘金兰柚’和47份柚品种检测其有效性。在全基因组范围内共筛选出81对扩增条带清晰的引物。筛选出的多态性标记涵盖了整个‘金兰柚’基因组,平均每条染色体上9个。选取的24对InDel标记可以将48份柚品种有效区分,最少使用2对引物就可将‘金兰柚’与其他47份柚品种完全区分。利用UPGMA构建48份柚品种的聚类树状图,在遗传相似系数为0.611的阈值处可将48个柚品种分为3大类群。本研究中的InDel标记带型简单易读,适宜柚DNA指纹图谱构建和品种鉴定,可为柚名优品种保护、原产地溯源管理等提供科学依据。
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有机肥处理对旱地红壤细菌群落及玉米生产力的影响
《环境科学 》 2023 EI 北大核心 CSCD
摘要：为探明旱地红壤细菌群落特征及玉米生产力对不同有机肥处理的响应,基于自2002年设置在中国科学院鹰潭红壤生态实验站的有机培肥长期定位试验,采用Illumina高通量测序,研究不同有机肥(不施肥,MO;低量有机肥,M1;高量有机肥,M2;高量有机肥加石灰,M3)处理下土壤细菌群落多样性和结构以及玉米生产力的变化.结果发现,与M0相比,土壤pH、有机质(SOM)、全氮(TN)、全磷(TP)含量和玉米生产力在不同有机肥(M1、M2和M3)处理下均显著增加,其中M3处理的提升效果最佳.施用有机肥显著提高了土壤细菌群落的Shannon、Evenness、Chao1与ACE指数,重塑了细菌群落结构.基于随机森林模型分析,土壤性质中的pH和TP显著影响土壤细菌多样性,而pH、SOM、TP和TN对土壤细菌群落结构影响显著.相关性分析和结构方程模型分析表明,土壤TP和SOM可以通过改变土壤细菌多样性和群落组成间接影响玉米生产力.研究结果从指导我国南方红壤区农田合理施肥的角度,为农田土壤质量提高及耕地产能提升提供科学依据.
关键词： 旱地红壤 猪粪 细菌多样性 细菌群落结构 玉米生产力
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赣北地区稻-稻-紫云英轮作体系减施化肥对水稻产量、氮素吸收及土壤供氮能力的影响
《植物营养与肥料学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：[目的]紫云英与水稻轮作是合理利用冬闲稻田,维持和提高稻田生产力的高效手段.研究稻-稻-紫云英模式下,减施化肥对水稻产量、氮肥利用效率、氮素吸收量和土壤供氮能力的影响,为赣北双季稻区减施化肥提供理论依据.[方法]定位试验位于江西省高安市,始于 2016 年,试验设置不施肥对照(CK)、常规施肥(F100),以及种植翻压紫云英条件下,晚稻季正常施肥,早稻化肥为常规施肥的 100%、80%、60%、40%(GF100、GF80、GF60、GF40),共 6 个处理.在早稻分蘖期、拔节期、抽穗期和成熟期及晚稻成熟期,采集植株(含籽粒)和土壤样品,测定水稻地上部生物量、产量及氮素含量,计算水稻地上部氮素吸收量及氮肥利用率,测定土壤供氮能力和有效磷钾含量.[结果]与F100 处理相比,GF80 处理显著增加早稻产量,6 年平均增产 707.80 kg/hm2,平均增产率为 10.12%,对晚稻产量无显著影响;GF60 和GF40 处理早稻和晚稻均不减产;GF40、GF60 和GF80 处理早稻成熟期稻谷生物量无显著变化,晚稻稻谷生物量分别增加 7.76%、8.62%和9.48%.GF40、GF60 和GF80 处理的早稻和晚稻氮肥利用率增加了 21.37%~57.16%;GF40 处理早稻氮肥农学效率(NAE)增加了 99.77%,GF40、GF60 和GF80 处理晚稻氮肥农学效率分别增加了 20.61%、22.88%和17.17%;GF40、GF60 和GF80 处理早稻氮肥偏生产力分别显著增加了 140.28%、55.33%和 23.09%.与F100 处理相比,GF40、GF60 处理早稻成熟期稻谷氮吸收量分别降低了 21.16%、11.43%,GF80 处理稻谷氮吸收量无显著变化;晚稻成熟期GF40、GF60 和GF80 处理稻谷氮吸收量分别增加 18.21%、29.23%和 26.19%;GF40、GF60、GF80 处理增加早稻季分蘖期、拔节期、抽穗期及晚稻成熟期土壤潜在供氮能力和总供氮能力,增幅分别为 21.38%~316.31%和 18.50%~250.61%,早稻不同生育期土壤供氮能力与水稻地上部氮素吸收呈极显著正相关.[结论]种植利用紫云英条件下,赣北双季稻区早稻减施化肥 20%~60%可增加水稻土壤供氮能力,提高氮肥利用率、农学效率及偏生产力,实现水稻稳产.早稻减施 60%化肥提高了晚稻稻谷氮积累量,但降低了早稻稻谷氮积累量.早稻减施化肥 20%可增加早稻产量,对早稻稻谷氮素吸收量无明显影响,但增加了晚稻稻谷氮素吸收.
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草地贪夜蛾在江西省南昌市的越冬与低温驯化
《植物保护学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：为明确迁飞性害虫草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda的越冬范围与潜在扩散区,通过调查野外越冬种群及模拟越冬试验分析草地贪夜蛾在江西省南昌市越冬的可能性及其相应的越冬虫态,并通过低温驯化探究草地贪夜蛾对低温的适应性进化能力.结果表明,在江西省南昌市,进入冬季后草地贪夜蛾蛹和3龄幼虫的存活时间较长,可能为草地贪夜蛾的越冬虫态;3龄幼虫可从12月初存活至第2年1月底至2月初,但无法越过完整冬天;前期的低温驯化会显著提高草地贪夜蛾3龄幼虫和6龄幼虫在极端低温(-8 ℃处理2h)下的存活率,并显著缩短其在经历0℃处理12h后的冷昏迷恢复时间,证明其具有低温驯化能力及扩散至较冷地区越冬的潜力,江西省南昌市及相近等温带可能会成为草地贪夜蛾的冬繁区.
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生防微生物对植物病原线虫主要作用机制概述
《南方农业学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：植物病原线虫是为害多种作物的病原微生物，给许多作物的生产造成巨大的经济损失，已成为全球粮食和蔬菜安全生产的一个重要制约因素。长期以来对植物病原线虫的防治依赖于化学农药，产生了严重的环境污染和食品安全问题，亟需安全、绿色、高效的化学防治的替代策略。生防微生物对环境相对友好，是替代化学防治的有效途径。文章阐述了植物病原线虫的主要种类与取食机制、不同种类微生物对植物病原线虫的主要作用机制及国内外最新的研究成果，在前人研究基础上综述了生防微生物对植物病原线虫的诱捕、寄生、产生拮抗物质、竞争资源和空间、诱导植物自身防御反应等主要作用机制。提出今后的研究重点：一是实验室内筛选出的拮抗植物病原线虫生防菌株在田间环境中难免受到生物或非生物因素的影响而降低防治效果，在田间条件下应用生防菌株及相关产品的稳定性及高效性是今后的主要挑战之一；二是目前利用微生物研发的商用生物防治植物病原线虫的产品只有少数被开发出来，登记注册的产品稀少，研发高效、稳定、成熟的生防菌剂相关产品并在市场上应用是今后需要解决的问题；三是微生物对病原线虫的作用机制复杂多样，各因素之间的互作关系也错综复杂，是今后利用微生物资源防治植物病原线虫的研究重点与难点。
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施用金属盐对土壤养分和水稻Cd吸收的影响研究
《江西农业大学学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：【目的】金属离子与镉（Cd）的拮抗作用是减少水稻对Cd吸收的有效措施，探究增施金属元素对水稻Cd的影响机制，并筛选合适的金属盐阻控材料，减少水稻对Cd的吸收，揭示水稻不同部位Cd含量与多种拮抗元素间的相关性，对实现Cd污染稻田的轻简化治理具有重要的意义。【方法】以品两优华占为试验对象，通过向土壤中施加CaCl2、MnCl2、MgCl2、ZnCl2 4种金属盐，对处理前后土壤化学性状、有效态养分和有效态Cd含量以及收获后水稻秸秆、谷壳和糙米中Cd、Ca、Mn、Mg、Zn等元素含量进行了测定，进一步分析了各元素之间的相关性。【结果】施用金属盐会提高土壤中对应元素的有效态含量，其有效态含量增幅Ca＞Mn＞Mg＞Zn，增幅分别为添加量的203%、141%、96%和6.3%。金属盐添加后土壤中的DTPA可提取态Cd的含量没有显著性差异（P＞0.05）；添加CaCl2后，Cd从秸秆-谷壳、秸秆-糙米的转移系数分别增加54.5%和降低29.6%；添加MnCl2后，Mn从秸秆-谷壳、秸秆-糙米的转移系数分别下降23.0%和38.5%;ZnCl2的施用使Zn元素从秸秆-谷壳的转移系数增加了44.6%；所有处理对Mg元素的转移系数没有显著影响。多因素线性回归分析表明，土壤中有效锰和有效锌含量与水稻秸秆、谷壳和糙米中的Cd含量呈显著负相关，偏回归系数分别为-3.466**、-3.71**、-2.815*和-2.318**、-3.804**、-2.465*，土壤中交换性钙含量与水稻谷壳Cd含量呈显著正相关，偏回归系数为2.591*。【结论】通过向土壤中施入Zn2+、Mn2+和Mg2+，提高有效锌、有效锰和交换性镁，水稻Cd含量存在下降趋势。但由于交换性镁与Cd的相关性不显著且土壤颗粒对Zn2+存在强烈的吸附作用，影响了土壤有效锌的增加，因此增施含锰肥料是降低水稻Cd含量的有效措施。
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红壤丘陵区稻田土壤剖面肥力特征及其与产量的关系
《植物营养与肥料学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：[目的]探究不同产量稻田土壤肥力的剖面特征,明确调控作物产量的关键环境因子,以提高低产田、稳定高产田的粮食产量,实现"藏粮于地"的国家战略目标.[方法]试验在江西进贤进行,稻田年产量>15000 kg/hm2、12000~15000 kg/hm2 和<10000 kg/hm2 的地块分别代表高产、中产和低产土壤,选取高、中、低产量稻田样点各 3 个,采集耕作层、犁底层和潴育层土壤样品,测定耕作层厚度、容重、土壤紧实度、pH、阳离子交换量(CEC)、有机质含量、全量和有效氮磷钾含量、微生物生物量碳(MBC)和氮(MBN)等,并对土壤剖面性质和水稻产量进行线性相关分析和随机森林分析.[结果]1)高产田耕作层最厚,在 16 cm左右,而低产田在13 cm左右,高产田耕作层土壤容重最小,为 1.09 g/cm3,而低产田为 1.21 g/cm3,高产田犁底层厚度和紧实度均最高,低产田最低.2)高、中、低产田土壤pH、碳氮磷养分含量和微生物生物量均表现为高产田>中产田>低产田,在土壤剖面上具有明显的"表聚"特征.高产田耕作层土壤有机质、全氮、有效氮、全磷和有效磷含量分别为 38.82 g/kg、2.33 g/kg、198.54 mg/kg、0.81 g/kg和 33.04 mg/kg,而低产田耕作层分别为 29.75 g/kg、1.89 g/kg、158.71 mg/kg、0.62 g/kg和 23.51 mg/kg.高产田耕作层土壤MBC和MBN含量分别为 929.2、42.5 mg/kg,而低产田分别为 533.6、30.8 mg/kg.3)在 3 个产量水平稻田土壤中钾素含量均随土层深度增加而增加,在低产田表现尤其明显,低产田耕作层全钾含量为8.12 g/kg,但母质层为10.77 g/kg.4)相关性分析和随机森林分析结果表明,水稻产量与耕作层土壤pH、有机质、全量和有效氮磷钾含量、微生物生物量碳氮以及微生物生物量碳氮比、耕作层厚度均呈显著正相关,这些变量可以解释水稻产量变化的 53.7%,其中,微生物生物量碳、微生物生物量碳氮比和耕作层厚度是影响作物产量最重要的环境因素,其解释能力分别为 9.2%、8.7%和 7.9%.[结论]耕作层厚度和耕作层微生物生物量是调控水稻产量的关键环境因素.相比低产田,高中产田耕作层厚,耕作层土壤容重低、有机质含量高,供肥保肥能力强.因此,增加耕作层厚度和提高微生物生物量是改良中、低产田的关键.
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大米高转化糖浆制备及理化特性分析
《南方农业学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：【目的】研究大米糖浆的制备工艺，并对其理化性质进行分析，为制备高品质大米淀粉糖浆产品提供技术参考。【方法】以双螺杆挤压酶解处理的抗性淀粉大米碎米粉为原料，采用单因素和正交试验相结合的方法，以葡萄糖值（DE值）为考察指标，确定复合酶水解制备大米糖浆的最适方案，并通过流变仪、色差仪及高效液相色谱法等测定大米糖浆的理化性质。【结果】大米糖浆制备工艺条件为：糖化时间4 h、糖化温度60℃、pH 4.0、普鲁兰酶添加量0.10%、β-淀粉酶添加量0.10%、葡萄糖淀粉酶添加量0.25%,DE值为91.3%，属于高转化糖浆（DE值＞60%）；通过对3种酶的正交试验，得出影响酶解主次因素为β-淀粉酶添加量＞普鲁兰酶添加量＞葡萄糖淀粉酶添加量。大米糖浆具有糖类的红外特征吸收峰，其糖组分以葡萄糖和麦芽糖为主，含量分别为48.30%和14.38%；色差值（ΔE）为5.33，说明挤压酶解大米糖浆色泽好，透明度高。【结论】通过双螺杆挤压酶解预处理与酶法水解结合制备的大米糖浆品质好，色泽透明，口感更细腻柔和，可作为首选甜味剂添到各类食品中。
关键词： 抗性淀粉大米 碎米 高转化糖浆 挤压酶解 理化特性
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壳聚糖-果胶凝胶珠吸附剂的改性及其去除藻蓝蛋白中Pb(Ⅱ)的应用
《食品工业科技 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：壳聚糖-果胶凝胶珠(Chitosan-pectin gel beads,CPB)吸附去除食品中重金属具有较高的潜力,为提高其稳定性、再生利用性及吸附能力,本文采用明胶(Gel)和羧甲基纤维素钠(CMC)对CPB进行改性,利用扫描电镜(SEM)、比表面积与孔隙度分析(BET)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、热重分析(TG)、Zeta电位仪、X射线光电子能谱(XPS)及等技术表征其结构特性,优化吸附解析条件,并评估其对藻蓝蛋白中Pb(Ⅱ)的实际去除效果.结果显示,与CPB和Gel-CPB相比,CMC改性的CPB(CMC-CPB)热稳定性高、表面粗糙多孔、比表面积大(20.28±1.35 m2/g)及Zeta电位低,对金属离子吸附能力强,且解析再生利用率高.FTIR图谱分析显示改性前后CPB官能团结构未发生明显变化,其主要结构官能团为羧基、羟基和氨基.TG分析表明改性前后的CMC-CPB的热稳定性显著高于CPB和Gel-CPB(P<0.05).XPS光谱分析表明三种吸附剂成功吸附了Pb(Ⅱ),其中CMC-CPB对Pb(Ⅱ)的吸收峰最强.三种吸附剂(CPB、Gel-CPB和CMC-CPB)去除Pb(Ⅱ)的最佳 pH和温度分别为 6.0和 60℃,对 Pb(Ⅱ)的吸附过程均符合 Langmuir吸附等温模型(R2=0.9543~0.9811)和准二级动力学模型(R2=0.9963~0.9991),该吸附属于单分子层化学吸附,即-COO、-OH、-CO-NH与Pb(Ⅱ)之间的络合作用.根据Langmuir模型曲线评估,CMC-CPB对Pb(Ⅱ)的最大吸附容量qmax为69.37 mg/g,显著高于Gel-CPB和CPB(P<0.05).综合在藻蓝蛋白中的应用效果,CMC-CPB低成本高效安全地去除藻类和藻蓝蛋白食品中Pb(Ⅱ)具有更广阔的前景.
关键词： 壳聚糖-果胶凝胶珠 改性 吸附 藻蓝蛋白 Pb(Ⅱ)
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