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球孢白僵菌-玉米共生体对亚洲玉米螟个体发育的影响及其机理

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应用昆虫学报 2024年

作者：谢敏路杨张云月李启云隋丽张正坤吉林省农业科学院植物保护研究所吉林省农业微生物重点实验室农业农村部东北作物有害生物综合治理重点实验室吉林农业科技学院吉林农业大学农学院

【目的】明确球孢白僵菌Beauveria bassiana定殖玉米Zea mays后，形成的白僵菌-玉米共生体（简称共生体）对亚洲玉米螟Ostriniafurnacalis个体发育的影响及其作用机理。【方法】采用灌根法构建共生体并饲喂亚洲玉米螟幼虫，探究亚洲玉... 详细信息

【目的】明确球孢白僵菌Beauveria bassiana定殖玉米Zea mays后，形成的白僵菌-玉米共生体（简称共生体）对亚洲玉米螟Ostriniafurnacalis个体发育的影响及其作用机理。【方法】采用灌根法构建共生体并饲喂亚洲玉米螟幼虫，探究亚洲玉米螟对气生、芽生孢子共生体的响应（取食量、体重和累积存活率）；统计共生体对亚洲玉米螟保护酶和关键防御基因表达量的影响，明确共生体对亚洲玉米螟的生态调控机理。【结果】亚洲玉米螟幼虫对球孢白僵菌孢子定殖叶片的取食量存在显著差异，取食后幼虫的体重、累积存活率和体内保护酶（超氧化物歧化酶、过氧化物酶和过氧化氢酶）活性下降，免疫相关基因表达量上调，抗性相关基因表达量下调。【结论】球孢白僵菌定殖玉米后，能够抑制昆虫取食和生长，并通过调节昆虫保护酶和抗性基因表达量对昆虫产生生态调控作用。

关键词：虫生真菌植物内生性抗虫性昆虫保护酶抗性基因

基于FMV 35S的数字PCR方法定量检测转基因作物

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食品科学 2024年

作者：刘奕君闫伟龙丽坤马月何禹璇赵宁李飞武张斯童吉林省农业科学院农业质量标准与检测技术研究所吉林农业大学生命科学学院

以含有FMV 35S标记基因的大豆转化体MON87705为材料，利用实时荧光定量PCR(real-time fluorescent polymerase chain reaction，qPCR)和数字PCR(digital PCR，dPCR)技术，建立一种转基因作物的定量检测方法。通过实时荧光PCR法对扩增体... 详细信息

以含有FMV 35S标记基因的大豆转化体MON87705为材料，利用实时荧光定量PCR(real-time fluorescent polymerase chain reaction，qPCR)和数字PCR(digital PCR，dPCR)技术，建立一种转基因作物的定量检测方法。通过实时荧光PCR法对扩增体系测试，建立的检测方法对FMV 35S标记基因具有高度特异性；利用双重微滴式数字PCR( Duplex Droplet-based digital PCR， duplex ddPCR)进行定量检测参数的测定，结果表明：在基因组DNA 0.005 ng·μL-1～20 ng·μL-1浓度范围，靶标基因的测量拷贝数与理论拷贝数具有良好的线性关系；数字PCR方法对FMV 35S标记基因的检测限可达到5 拷贝，定量限为0.1%(w/w)。利用两个数字PCR平台，对不同含量的转基因作物的盲样进行测定，内标准基因和外源特异性片段的双重、三重测定，均获得准确的定量结果，数据可靠，再现性良好。因此本研究建立的基于筛选标记基因FMV 35S的转基因数字PCR定量检测方法，可满足转基因成分定量检测标准的参数要求的同时，进一步提高了检测效率，为转基因作物成分定量提供了一种准确、简便的检测技术。

关键词：转基因筛选标记数字PCR (dPCR) FMV 35S 定量检测

玉米秸秆源有机物料还田对黑土团聚体碳氮分布的影响

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玉米科学 2024年第6期32卷 104-110页

作者：刘婷慧范围闫金垚张畅张水梅程松袁静超刘剑钊任军梁尧蔡红光吉林农业大学资源与环境学院长春130118 吉林省农业科学院农业资源与环境研究所/农业农村部黑土地保护与利用重点实验室长春130033

采集7年定位试验中单施化肥(CK)、化肥配施秸秆(ST)、化肥配施堆肥(CP)、化肥配施生物炭(BR)4种施肥处理的耕层(0~20 cm)土壤样品进行测定,探讨玉米秸秆还田对黑土团聚体稳定性及其碳、氮分配特性的影响。结果表明,与CK处理相比,CP和BR... 详细信息

采集7年定位试验中单施化肥(CK)、化肥配施秸秆(ST)、化肥配施堆肥(CP)、化肥配施生物炭(BR)4种施肥处理的耕层(0~20 cm)土壤样品进行测定,探讨玉米秸秆还田对黑土团聚体稳定性及其碳、氮分配特性的影响。结果表明,与CK处理相比,CP和BR处理的土壤有机碳含量显著提高,增幅分别为16.2%和32.4%。土壤全氮含量仅在BR处理显著提高,增幅为4.7%。与CK处理相比,BR处理的土壤团聚体碳含量增幅最明显(19.9%~65.8%),以2~1 mm粒径增幅最高。生物炭连年还田大幅增加了耕层土壤有机碳和全氮含量,堆肥还田显著提高了土壤有机碳含量。生物炭还田显著增加了土壤及各粒径团聚体的碳氮比,说明其土壤有机碳具有较强的生物稳定性。

关键词：黑土秸秆生物炭有机碳全氮团聚体

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中国大豆起源、育种及栽培技术的发展

分子植物育种 2024年

作者：谭化孙浩轩孔明明王佳江李闯吉林省农业科学院农业经济与信息研究所

大豆是人类和动物的优质蛋白来源，随着人民生活水平的不断提升，对大豆的需求量不断增加。大豆起源于中国，距今已有几千的历史，但具体的起源中心一直没有定论，目前主要形成北方、黄河流域、南方流域和多中心起源四种起源学说。中国... 详细信息

大豆是人类和动物的优质蛋白来源，随着人民生活水平的不断提升，对大豆的需求量不断增加。大豆起源于中国，距今已有几千的历史，但具体的起源中心一直没有定论，目前主要形成北方、黄河流域、南方流域和多中心起源四种起源学说。中国大豆种质资源丰富，中国国家作物种质资源库的栽培大豆资源达四万余份。中国大豆育种技术在不断的发展，从传统育种已经走向分子设计育种和全基因组关联选择育种，单产水平从1978年的1400 kg/hm2提升到2019年的1 900 kg/hm2，提高了35.7%。与此同时，大豆栽培技术根据品种特点也在不断发展，主要有垄作、窄行密植、行间覆膜、间套作等栽培模式。在新的国际形势下，中国大豆正面临着机遇与挑战，正处在快速发展期，大豆产业未来可期。

关键词：大豆起源育种栽培

吉林省水稻品种耐苏打盐碱鉴定及生理生化特性分析

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吉林农业大学学报 2024年

作者：高萌萌张影朴日花宋安琪马秋雨金永梅延边大学农学院吉林省农业科学院农业生物技术研究所吉林省农业生物技术重点实验室吉林省农业科学院水稻研究所

苏打盐碱胁迫严重抑制水稻正常生长。筛选耐苏打盐碱水稻品种对苏打盐碱地开发和保障粮食安全具有重要意义。选用6个具有代表性的吉林省常规水稻品种，利用水培技术在水稻发芽期和幼苗期进行苏打盐碱胁迫处理（0.3%碳酸氢钠和碳酸钠混... 详细信息

苏打盐碱胁迫严重抑制水稻正常生长。筛选耐苏打盐碱水稻品种对苏打盐碱地开发和保障粮食安全具有重要意义。选用6个具有代表性的吉林省常规水稻品种，利用水培技术在水稻发芽期和幼苗期进行苏打盐碱胁迫处理（0.3%碳酸氢钠和碳酸钠混合溶液，pH9.0），测定了耐盐碱评价指标（发芽势、发芽率、芽长、芽鲜重、株高和根长等）、抗氧化酶活性和渗透调节物质含量。结果表明，长白9号（CB9），吉粳816（JG816）和通系933（TX933）品种的各项指标平均苏打盐碱害率为24.99%～38.84%，耐苏打盐碱级别为“强”；通系929（TX929）和吉粳830（JG830）的平均苏打盐碱害率为41.55%～58.06%，耐苏打盐碱级别为“中”；稻花香（DHX）的平均苏打盐碱害率为73.05%，耐苏打盐碱级别为“弱”。CB9、JG816和DHX的生理生化指标检测结果表明，在水稻叶片和根系中抗氧化酶活性，包括过氧化物酶（POD）、超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化氢酶（CAT）等，随着胁迫处理时间的延长呈现先升高后降低趋势，盐碱敏感品种DHX的抗氧化酶活性变化幅度高于耐盐碱品种CB9和JG816；渗透调节物质丙二醛（MDA）和脯氨酸（PRO）含量随着胁迫时间的延长不断升高，DHX的含量高于CB9和JG816。本研究结果为吉林省水稻资源耐苏打耐盐碱鉴定筛选及耐盐碱生理生化机制解析提供理论参考。

关键词：吉林省水稻品种苏打盐碱胁迫苏打盐碱害率抗氧化酶活性渗透调节物质含量

玉米COBRA基因家族分析及重要成员ZmCOBL03基因编辑

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玉米科学 2024年第2期32卷 23-29页

作者：郝竞杰赵方方陈子奇尹悦佳郭嘉张闯于志佳孙佳琪吴委林刘相国延边大学农学院吉林延吉133002 吉林省农业科学院农业生物技术研究所长春130033 哈尔滨师范大学生命科学与技术学院哈尔滨150025

利用生物信息学的方法分析玉米COBRA家族10个成员的序列特征、与其他物种的进化关系和组织特异性表达模式。结果表明,10个COBRA家族基因都含有CCVS保守结构域,并且均定位于细胞膜上。系统进化分析结果显示,该家族可以分为2个亚族,每个... 详细信息

利用生物信息学的方法分析玉米COBRA家族10个成员的序列特征、与其他物种的进化关系和组织特异性表达模式。结果表明,10个COBRA家族基因都含有CCVS保守结构域,并且均定位于细胞膜上。系统进化分析结果显示,该家族可以分为2个亚族,每个亚族内的基因具有相似的基因结构和理化性质。以ZmCOBL03为候选基因开展基因编辑,采用双靶标位点的设计思路,利用农杆菌介导的玉米遗传转化技术和CRISPR/Cas9基因编辑技术,成功获得ZmCOBL03基因靶向突变的玉米株系。表型分析证实,ZmCOBL03基因突变后严重影响了玉米的正常发育,表现为植株极端矮化且生殖生长受到抑制,证实ZmCOBL03基因在植物细胞壁纤维素合成中发挥重要作用。

关键词：玉米 COBRA ZmCOBL03 基因敲除

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应用低密度SNP芯片解析玉米遗传多样性

玉米科学 2024年第1期32卷 26-32页

作者：高嵩张楠何欢郑淑波赵桐周小辉代秀云黄威王薪淇吉林省农业科学院长春130033 吉林农业大学长春130118

利用1K低密度SNP标记,对不同亚群的95份自交系材料进行群体遗传结构、遗传多样性和类群间遗传关系分析。结果表明,来自不同玉米亚群的95份自交系可划分为4个主要类群,符合血缘背景;主等位基因频率平均值为0.7607,基因多样性平均值为0.31... 详细信息

利用1K低密度SNP标记,对不同亚群的95份自交系材料进行群体遗传结构、遗传多样性和类群间遗传关系分析。结果表明,来自不同玉米亚群的95份自交系可划分为4个主要类群,符合血缘背景;主等位基因频率平均值为0.7607,基因多样性平均值为0.3178,杂合度观测值平均值为0.0734,PIC值平均值为0.2570。在1249个SNP标记中,多态性较好的占比72.06%。基于GenoBaits的基因型鉴定技术可低成本且高效地解析种质的遗传背景和亲缘关系,为专、特用玉米分子标记辅助育种提供了可靠的技术依托。

关键词：玉米 SNP 类群划分聚类分析

免耕对农田土壤团聚体的影响研究:Meta分析

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环境科学 2024年第2期45卷 952-960页

作者：徐艺萍饶越悦孟艳温媛孟维伟王旭清李宗新刘开昌代红翠山东省农业科学院小麦玉米国家工程研究中心济南250100 中国农业大学农学院北京100193

为明确免耕对农田土壤团聚体的影响,通过Meta分析整合已发表的116项研究,综合探究免耕对土壤团聚体粒径分布、平均重量直径(MWD)以及团聚体有机碳含量的影响.结果表明,与耕作相比,免耕显著提高土壤大团聚体占比(10.9%)和MWD(12.8%),减... 详细信息

为明确免耕对农田土壤团聚体的影响,通过Meta分析整合已发表的116项研究,综合探究免耕对土壤团聚体粒径分布、平均重量直径(MWD)以及团聚体有机碳含量的影响.结果表明,与耕作相比,免耕显著提高土壤大团聚体占比(10.9%)和MWD(12.8%),减少黏粉粒占比(-15.5%),但对微团聚体及团聚体有机碳含量没有显著影响.亚组分析表明,免耕显著提高西北地区土壤大团聚体占比(17.6%),提高华北地区土壤团聚体MWD(15.4%);在旱地及黏壤土中,免耕分别提高团聚体MWD效应值12.6%和18.4%;免耕提高大团聚体占比的效果随土壤pH值增加而增加;秸秆还田条件下,免耕显著提高土壤大团聚体占比(9.6%)及MWD(11.6%),秸秆移除后,免耕对团聚体的影响效应均不显著;在试验年限方面,短期免耕(10 a)提高团聚体MWD;在土壤深度方面,免耕仅能改善耕层(0~20 cm)土壤团聚体粒径分布及MWD,而对深层土壤(>20 cm)团聚体没有影响.综上所述,免耕能够改善土壤团聚体粒径分布及稳定性,但对团聚体碳含量无显著影响.在实际生产中,要充分考虑生产区域、土壤性质和田间管理等因素,以达到有效改良土壤团聚体的目的.

关键词：免耕土壤团聚体平均重量直径(MWD) 团聚体有机碳 Meta分析

混合施肥对玉米生产和土壤生态的影响研究进展

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玉米科学 2024年第5期32卷 96-104页

作者：赵新颖张淑莹肖丹刘迎春滕星肖艳华吉林省农业科学院长春130033 吉林省动物疫病预防控制中心长春130062

过量的化肥投入对增产的作用已经不明显,如何提高肥料利用率,如何在稳产的同时提高耕地质量,确保农业可持续发展,已成为国家农业战略调整行动方案的主要内容。梳理秸秆、粪污、新型有机肥料和化肥施用对我国玉米种植的应用研究现状,就... 详细信息

过量的化肥投入对增产的作用已经不明显,如何提高肥料利用率,如何在稳产的同时提高耕地质量,确保农业可持续发展,已成为国家农业战略调整行动方案的主要内容。梳理秸秆、粪污、新型有机肥料和化肥施用对我国玉米种植的应用研究现状,就化肥减施条件下各有机措施和化肥的混合施肥对玉米生产和农田土壤的研究成果进行综述。在技术和政策层面,提出以提高耕地综合生产力为目标,依靠技术引领肥料高效利用,按照增产潜力做好区域性的施肥管理建议,粪污无害化处置后的有机肥应纳入当地政府还田实施项目中的优先采购产品,促进本地循环农业良性发展。

关键词：玉米混合施肥有机肥化肥减施秸秆品质