科研产出
芝麻根系响应铝胁迫的比较转录组分析
《植物生理学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：利用两个对铝胁迫耐受性表现显著差异的芝麻（Sesamum indicum）品种‘金黄麻’（耐铝）和‘竹山白’（铝敏感）为实验材料,进行了铝胁迫下芝麻根系的高通量RNA测序和比较转录组分析,筛选响应铝胁迫的潜在候选基因,研究芝麻响应铝胁迫的分子机制。从16个转录组测序文库共获得137.57 Gb的clean data （干净数据）,平均每个样本获得8.60 Gb高质量序列。两个材料处理前和处理后的比较转录组分析中共鉴定到1 425个差异表达基因在胁迫处理后的‘金黄麻’中上调表达,上调差异倍数大于‘竹山白’,且铝胁迫后其表达水平大于‘竹山白’; 773个基因在胁迫处理后的‘金黄麻’中下调表达,下调倍数大于‘竹山白’,且铝胁迫后其表达水平小于‘竹山白’。基因本体（GO）富集分析的结果表明这些基因主要富集在与离子结合、膜组成成分和防御刺激应答反应有关的GO条目中。京都基因和基因组数据库（KEGG）富集分析的结果显示差异表达基因主要富集在次级代谢产物的生物合成途径、苯丙素生物合成途径和植物-病原菌互作途径。多个铝激活的苹果酸转运蛋白基因和过氧化物酶基因在富集通路中被鉴定到。差异表达基因荧光定量PCR的结果表明基因表达的变化趋势与转录组测序结果基本符合。这些结果将为进一步研究芝麻耐铝的分子机制奠定基础。
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江西省菜用大豆蛋白营养评价及地区差异比较
《大豆科学 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：为了给江西省菜用大豆的产业发展和生产消费提供具体的数据支撑，以来自江西省17个县市共111份菜用大豆为研究对象，采用国标方法测定各材料水分、粗蛋白和氨基酸组分含量，以FAO/WHO氨基酸模式为评价标准，采用氨基酸比值系数法评价江西各地菜用大豆蛋白质营养水平，利用统计学方法对江西省各地区的菜用大豆进行系统聚类分析。结果表明：江西省区域内的菜用大豆粗蛋白鲜重含量平均为11.0%,水分含量平均为72.4%,必需氨基酸占总氨基酸比例平均为33.7%;江西省各地菜用大豆第一限制性氨基酸为蛋氨酸+半胱氨酸，必需氨基酸指数（EAAI）平均值为92.7;不同地区的菜用大豆聚类为3类，蛋白质品质评价最好的是来自芦溪、高安和万载地区的菜用大豆，而萍乡安源、新余渝水和宜春地区采集的菜用大豆蛋白营养价值评价较差。研究结果表明江西省菜用大豆蛋白质营养价值存在地区差异，可能与江西省各地区品种、气候环境、土壤环境、田间管理习惯等因素相关。
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广谱抗稻瘟病水稻保持系赣香B的抗性遗传解析
《中国水稻科学 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：[目的]赣香B是江西省农业科学院水稻研究所育成的水稻野败型保持系,在江西、福建、贵州、湖北和浙江等多地都表现较强的稻瘟病广谱抗性.对赣香B的稻瘟病抗性位点的遗传解析,有助于今后稻瘟病抗性育种工作.[方法]通过抗感株系基因组比较、稻瘟病抗性位点标记检测、抗性位点测序和片段代换系表型鉴定,分析赣香B中的稻瘟病抗性基因位点.[结果]赣香B中含稻瘟病抗性基因Pish、Pia和Pita.在稻瘟病高感株系中导入Pish后,抗性得到显著增强;而导入Pita或者Pia后,抗性略微增强或者没有显著效果.[结论]赣香B携带多个稻瘟病抗性基因,其中,Pish是主效抗性基因,表现出广谱稻瘟病抗性.
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基于LBPHSV+ResNet50融合的水稻冠层氮素营养监测方法
《中国农业大学学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：为采用数码相机拍摄的水稻冠层图像来估测作物的氮素含量.以自然环境下获得的水稻冠层图像为研究对象,提出一种基于图像纹理色彩特征(LBPHSV)和ResNet50网络融合算法的氮素含量预测方法.LBPHSV+ResNet50融合算法是通过运用LBP算子和HSV颜色空间矩阵提取图像特征参数,将提取到的融合特征集作为ResNet50模型输入以加强对作物氮素营养的表征,并将预测结果与常用的多元线性回归、随机森林(RF)、支持向量回归模型、多层感知机、卷积神经网络、长短记忆网络(LSTM)及组合模型预测结果进行对比分析.结果显示:相比于浅层机器学习模型,深度学习算法能显著提高预测模型的准确率;LBPHSV+ResNet50融合模型的预测能力和泛化能力达到最优,R2和RMSE分别为0.97、0.02.相比于RF、LBP+LSTM、ResNet50,新模型的R2分别提升了16.36%、9.72%、16.55%和 1.13%,RMSE 分别下降了0.35、0.46、0.05 和 0.002.因此,LBPHSV+ResNet50融合模型在预测水稻氮素含量时可提供令人满意的性能,能够满足对水稻氮素营养无损精准监测的农业需求.
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低温胁迫对芝麻芽期幼苗生长的影响与耐低温材料筛选
《浙江农业学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：为研究芽期温度对芝麻生长发育的影响，分析芽期低温胁迫对芝麻的生理响应和不同基因型种质资源对低温胁迫的反应差异，以5份对温度敏感度有差异的芝麻种质为试材，设置5个处理温度（28、25、21、18、15℃）进行暗培养处理，测定根长、芽长和苗鲜重，以此确定芝麻芽期低温胁迫的敏感温度；并对188份芝麻种质资源进行低温耐受性鉴定，通过相关性分析、隶属函数值和聚类分析进行综合评价；同时，测定不同基因型芝麻芽期低温胁迫下的生理生化指标。结果表明，随着芽期培养温度的降低，芝麻幼苗根长、芽长和苗鲜重均逐渐下降，在18℃下降显著，且不同基因型材料之间的测定指标相对值差异较大。聚类分析将188份芝麻种质资源聚为5类，即5份高耐低温材料，42份耐低温材料，44份中耐低温材料，50份不耐低温材料和47份极不耐低温材料。不同地理来源的供试材料低温耐受性有一定差异，其中，中部江淮地区低温耐受性丰富度大；芝麻芽期低温胁迫时，不同基因型芝麻芽和根的H2O2、丙二醛（MDA）、脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白含量均出现不同程度的上升，其中H2O2、MDA含量显著增加，过氧化氢酶（CAT）、超氧化物歧化酶（SOD）活性增强。筛选出驻芝19号、漯芝16号等5份芽期高耐低温种质，以期为耐低温芝麻种质资源发掘和新品种选育奠定基础。
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毒死蜱在大豆和土壤中的消解动态与最终残留研究
《大豆科学 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：为阐明毒死蜱在防治大豆食心虫过程中的残留消解特性，评估其使用安全风险，本研究利用超高效液相色谱-串联质谱仪（UPLC-MS/MS）分析了毒死蜱在大豆植株、全豆或大豆籽粒和土壤中的消解动态与最终残留。结果表明：在2 250 g·hm-2×1次和1 500 g·hm-2×2次的试验剂量条件下，毒死蜱在大豆植株中的原始沉积量达17.24～19.69 mg·kg-1,残留消解曲线分别为Ct=17.403 0e-0.165t和Ct=12.039 0e-0.122 t,半衰期分别为3.5和2.7 d。毒死蜱在全豆中原始沉积量较低，为1.78～2.98 mg·kg-1,药后1～3 d消解平缓，5～10 d消解较快，10 d后又趋于平缓，2 250 g·hm-2×1次、1 500 g·hm-2×2次试验剂量条件下的残留消解曲线分别为Ct=2.136 3e-0.217 t和Ct=2.684 7e-0.199 t,半衰期分别为4.0和3.0 d,比在植株中的半衰期长0.3～0.5 d。药后0～21 d全豆中毒死蜱残留量均超过0.02 mg·kg-1的国家限量标准，此时间段内采摘菜豆食用具有潜在食用安全风险。毒死蜱在土壤中的原始沉积量虽然较低，但其消解速度较慢，特别是在超推荐剂量情况下使用，药后28 d仍然有较高的残留。按照推荐剂量在大豆上施药2次，药后14,21,28 d大豆籽粒中均未检出毒死蜱残留，表明毒死蜱可用于大豆的安全生产。
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南丰蜜橘对高温热害的生理响应及耐热性评价模型构建
《果树学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：【目的】探究南丰蜜橘不同品系对高温热害的生理响应，并进行耐热性评价。【方法】通过测定高温下南丰蜜橘不同品系（杨小-26和南丰-28）叶片组织结构、气孔形态和生理生化指标，评价两个品系的耐热性强弱。【结果】高温显著影响两个品系叶片组织结构和气孔形态特征；高温下两个品系的Pn下降，在24 h时是气孔因素导致的，而在48 h时是非气孔因素。高温期间杨小-26的Fv/Fm、ABS/CSm、TRo/CSm、ETo/CSm和DIo/CSm值均高于南丰-28，而O2-、H2O2和MDA含量则小于南丰-28。在高温处理48 h时，杨小-26的SOD和CAT活性高于南丰-28。通过相关性分析和主成分分析，筛选出气孔面积、Pn、MDA、Fv/Fm和SOD作为模型构建的关键参数，构建TOPSIS的耐热性评价模型，计算出杨小-26的耐热性高于南丰-28。【结论】高温下杨小-26叶片组织更稳定、光合能量转换效率高、细胞膜损伤较轻、SOD和CAT酶的活性高是其耐热性较高的主要原因。
关键词： 南丰蜜橘 高温热害 解剖结构 光合作用 抗氧化酶活性 耐热性
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5年间作和施氮对甜玉米和大豆产量、农艺性状的影响
《核农学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：为探讨种植模式和施氮水平对甜玉米（Zea mays L. var. Rugosa Bonaf.）和大豆[Glycine max（L.）Merr.]产量和农艺性状的影响，于2017—2021年连续5年在江西农业大学农业科技园开展大田定位试验，设置3个施氮量（N0,0 kg·hm-2;N1,150 kg·hm-2;N2,300 kg·hm-2）和3种种植模式（MC，甜玉米单作；MS，大豆单作；CS，甜玉米间作大豆），分别在甜玉米和大豆的成熟期测定产量和农艺性状。结果表明，5年施氮（N1和N2）都显著增加了甜玉米鲜穗产量，但N1和N2处理间5年都无显著差异。相同施氮下间作较单作模式下的甜玉米鲜穗产量5年都无显著差异。随着种植年份的增加，不施氮的间作模式下甜玉米鲜穗产量在2020和2021年较2017年显著降低。甜玉米间作大豆模式中，甜玉米施氮（N1和N2）对大豆鲜荚产量5年都无显著影响。施氮显著增加了甜玉米株高、茎粗和穗位高。相对N2,N1仅在2017和2020年分别显著降低了单作甜玉米的茎粗和间作甜玉米的穗位高。5年数据相关性分析表明，间作模式下的甜玉米鲜穗产量与株高相关性更强，单作模式下的甜玉米鲜穗产量与茎粗相关性更强。大豆鲜荚产量主要与单株总荚数、多荚数和单荚数呈显著正相关。综合来看，施氮能显著改善甜玉米间作大豆种植模式中的甜玉米鲜穗产量和农艺性状。过量施氮（300 kg·hm-2）未显著增加甜玉米鲜穗和大豆鲜荚产量。从节约成本和保护农田环境考虑，施氮量为150 kg·hm-2的甜玉米间作大豆种植模式有利于甜玉米和大豆的可持续发展。本研究结果为进一步优化甜玉米间作大豆种植模式提供了理论依据。
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基于转录组测序筛选鸡皮肤毛囊性状相关基因和关键通路
《华北农学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：旨在通过对崇仁麻鸡背部皮肤毛囊组织的转录组学分析,筛选关键的差异表达基因和信号通路,探讨鸡皮肤毛囊性状的分子调控机制.采用TRIzol法提取皮肤毛囊组织总RNA,通过Illumina平台进行转录组高通量测序(RNA-Seq).最后采用实时荧光定量的方法对转录组测序进行验证.研究结果如下:共筛选出了 3 856 个差异表达基因,在公鸡(BGB vs YGB)比较组合中筛选出了971 个差异表达基因,其中274 个表达上调,697 个表达下调.在母鸡(BMB vs YMB)比较组合中筛选出了3 529 个差异表达基因,其中1 477 个 上调,2 052 个下调.在公鸡、母鸡共同的差异表达基因中筛选出了3 个与皮肤毛囊性状有关的高表达基因KRT75、KRT6A和KRT14.在GO功能显著富集中,BGB vs YGB比较组合富集到了516 个GO term,BMB vs YMB比较组合富集到了1 020 个GO term,基因主要集中参与细胞黏附等活动.显著富集了多条KEGG通路,在BGB vs YGB比较组合中富集了 8 条显著的KEGG通路,在BMB vs YMB比较组合中富集了20 条显著的KEGG通路,筛选出了3 条关键通路Wnt信号传导途径、神经活性配体-受体调控通路和TGF-β调控通路.荧光定量结果显示,随机选取的5 个差异基因在皮肤毛囊中的表达与RNA-Seq走向趋势一致.综上所述,筛选的KRT75、KRT6A、KRT14 基因可能影响鸡皮肤毛囊性状;神经活性配体-受体调控通路、Wnt信号通路和TGF-β信号通路均是调控鸡皮肤毛囊性状的重要通路.
关键词： 崇仁麻鸡 皮肤毛囊 转录组测序 差异表达基因 信号通路 荧光定量
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