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重要牧草组学数据图形可视化展示工具的构建及应用

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草业学报 2024年第2期33卷 57-67页

作者：陈嘉慧刘文献兰州大学草种创新与草地农业生态系统全国重点实验室兰州大学农业农村部草牧业创新重点实验室兰州大学草地农业教育部工程研究中心兰州大学草地农业科技学院甘肃兰州730020

随着高通量测序技术的快速发展,多种牧草的基因组和转录组的测序数据相继公布,生物科学已经进入了后基因组时代;基因组学的研究重心也从基因组的结构转向基因功能的挖掘和验证层次,而基因在不同组织的表达量对基因功能挖掘具有重要指导... 详细信息

随着高通量测序技术的快速发展,多种牧草的基因组和转录组的测序数据相继公布,生物科学已经进入了后基因组时代;基因组学的研究重心也从基因组的结构转向基因功能的挖掘和验证层次,而基因在不同组织的表达量对基因功能挖掘具有重要指导作用。在先前的研究中,育种科学家经常通过柱状图、表格或普通热图等形式对不同组织间的表达量数据进行展示。但这些展示方法形式较为单一,且结果不够美观,读者难以快速有效地获取相关信息。为了更加直观、美观、全面地展示组学数据,本研究以TBtools软件为基础,以紫花苜蓿、蒺藜苜蓿、羊草、黄花草木樨等10种重要牧草为研究对象,结合Adobe Illustrator绘制的SVG文件,构建了一套牧草组学数据可视化工作流程,并以紫花苜蓿中MsSAP基因的表达模式以及不同逆境胁迫下基因的表达模式等为例,从数据获取、热图绘制以及结果展示等方面进行详细介绍。通过与传统的图形展示方式相比较,结果发现,利用本研究提供的牧草SVG图形文件以及可视化流程对多组学数据进行可视化,科研人员能够更快速、高效、美观地展示自己的多组学研究结果,从而为后续深入挖掘功能基因及功能验证提供指导。

关键词：牧草育种基因表达图形绘制

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高原鼠兔干扰对高寒草甸植物物种和功能性状beta多样性的影响

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生态学报 2024年第7期44卷 2993-3003页

作者：李捷孙文涛庞晓攀徐雪婷杨欢郭正刚草种创新与草地农业生态系统全国重点实验室兰州大学草地农业科技学院兰州730020

采用野外空间多点同步取样,分析了高原鼠兔干扰对高寒草甸植物物种beta多样性和植物功能性状beta多样性的影响,确定了高原鼠兔干扰下高寒草甸植物物种和功能性状beta多样性的变化途径,分别提出了高原鼠兔干扰区域内,基于植物物种多样性... 详细信息

采用野外空间多点同步取样,分析了高原鼠兔干扰对高寒草甸植物物种beta多样性和植物功能性状beta多样性的影响,确定了高原鼠兔干扰下高寒草甸植物物种和功能性状beta多样性的变化途径,分别提出了高原鼠兔干扰区域内,基于植物物种多样性和功能性状多样性的高寒草甸植物多样性维持策略。结果表明,高原鼠兔干扰使高寒草甸植物物种相似性显著降低了28.1%,植物功能相似性降低了28.7%。尽管高原鼠兔干扰没有改变高寒草甸植物物种和功能性状beta多样性的变化途径,且对植物物种和功能性状的嵌套组分不存在显著影响,但高原鼠兔干扰显著降低了植物物种和功能性状周转组分所占的比例,降幅分别为36.6%和34.3%。高原鼠兔干扰区域内,高寒草甸植物物种beta多样性的变化以周转为主导(周转占比81.4%;嵌套占比:18.6%),植物功能性状beta多样性的变化以嵌套为主导(嵌套占比64.9%;周转占比35.1%)。因此,针对划定的高原鼠兔干扰区,需要同时保护区域内所有高原鼠兔栖息地(多位点保护),以达到维持植物物种多样性的目的,而可以仅通过保护该区域内植物功能性状丰富的位点,即可维持较高的植物功能多样性。

关键词：高寒草甸功能性状beta多样性干扰物种周转主坐标分析

甘肃岷县红三叶病害及其对红三叶生长和品质的影响

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草地学报 2024年第5期32卷 1303-1313页

作者：郑荣春南志标段廷玉兰州大学草种创新与草地农业生态系统全国重点实验室兰州大学草地农业科技学院甘肃兰州730020

‘岷山’红三叶(Trifolium pratense ***)是适宜于岷县地区生长的优良豆科牧草品种。前期的调研发现该地区红三叶田间病害发病较重,限制了红三叶的生产,而目前尚缺少该地区病害的系统研究。本研究调查了‘岷山’红三叶在岷县田间的主要... 详细信息

‘岷山’红三叶(Trifolium pratense ***)是适宜于岷县地区生长的优良豆科牧草品种。前期的调研发现该地区红三叶田间病害发病较重,限制了红三叶的生产,而目前尚缺少该地区病害的系统研究。本研究调查了‘岷山’红三叶在岷县田间的主要病害及发生规律,并研究了匍柄霉叶斑病对红三叶生长和品质的影响。该地区红三叶主要田间病害为匍柄霉叶斑病(Stemphylium sarcniforme)、小光壳叶斑病(Leptosphaerulina trifolii)和长隔孢叶斑病(Longiseptatispora meliloti)。其中红三叶匍柄霉叶斑病最为严重,最高发病率26.67%,病情指数8.20。匍柄霉叶斑病显著影响了红三叶的产量和品质,导致鲜重显著下降20.14%、叶绿素含量显著下降20.93%及引起各项营养指标的不同变化。本研究明确了岷县地区红三叶主要病害的发生情况及发病最为严重的匍柄霉叶斑病对红三叶生物量和品质的影响,为该地区的红三叶病害防控提供依据。

关键词： ‘岷山’红三叶田间病害致病性生长指标牧草品质

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四个品种红三叶种带真菌多样性研究

草业学报 2024年第8期33卷 170-180页

作者：郑荣春南志标段廷玉兰州大学草种创新与草地农业生态系统全国重点实验室兰州大学草地农业科技学院甘肃兰州730020

红三叶是一种重要的豆科牧草及绿肥作物,种带真菌会严重影响其种子品质,是限制生产的主要因素之一。本研究以红三叶4个品种为对象,通过室内分离及高通量测序,明确不同红三叶品种种带真菌的种类及多样性。自4个供试品种分离鉴定出种带真... 详细信息

红三叶是一种重要的豆科牧草及绿肥作物,种带真菌会严重影响其种子品质,是限制生产的主要因素之一。本研究以红三叶4个品种为对象,通过室内分离及高通量测序,明确不同红三叶品种种带真菌的种类及多样性。自4个供试品种分离鉴定出种带真菌15属26种,其中岷山红三叶9属14种,瑞德红三叶5属7种,VNS红三叶9属9种,红龙红三叶7属11种。高通量测序法从红三叶4个品种种子样品中共鉴定出30属87种。属水平主要为枝孢菌属、链格孢属、青霉属、曲霉属、匍柄霉属、掷孢酵母属、Filobasidium和Udeniomyces等属。其中匍柄霉属、链格孢属、枝孢菌属、枝顶孢属、葡萄孢属、镰孢菌属及白粉菌属的数个种为潜在致病菌。α和β多样性分析表明品种间真菌群落组成及丰度差异显著,岷山的种带真菌多样性高于其他3个品种。

关键词：红三叶种带真菌高通量测序多样性

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猫尾草种带真菌多样性及其对种子萌发和幼苗生长的影响

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草业学报 2024年第10期33卷 108-122页

作者：申琴郑荣春南志标段廷玉兰州大学草种创新与草地农业生态系统全国重点实验室兰州大学草地农业科技学院甘肃兰州730020

猫尾草是一种多年生丛生型禾本科牧草,其优质高产且有良好的饲用价值,是我国甘肃省岷县重要的牧草和牧民收入来源,但是目前尚缺少对猫尾草种带真菌多样性及其致病性的研究。结合室内分离培养法与高通量测序法对猫尾草的种带真菌多样性... 详细信息

猫尾草是一种多年生丛生型禾本科牧草,其优质高产且有良好的饲用价值,是我国甘肃省岷县重要的牧草和牧民收入来源,但是目前尚缺少对猫尾草种带真菌多样性及其致病性的研究。结合室内分离培养法与高通量测序法对猫尾草的种带真菌多样性及其致病性进行了研究,主要结果如下:自3个供试猫尾草品种中共培养分离出9属13种真菌,分离率前5的真菌为链格孢、燕麦镰孢、伞状毛霉、黑附球菌和谢瓦氏曲霉。高通量测序法从3个猫尾草品种中分离获得2门27属。主要为子囊菌门和担子菌门真菌,由链格孢属、曲霉属、暗球腔菌属、镰刀菌属等组成,品种间α和β多样性差异显著。其中分离培养的8种种带真菌均显著降低了猫尾草种子的发芽率(9.78%~30.67%)和发芽势(10.69%~32.08%)(P草种子发芽率最低;链格孢和假青光曲霉显著增加了岷山猫尾草种子的发霉率。研究结果为猫尾草的利用及种传病害的预防提供了理论依据。

关键词：猫尾草种带真菌多样性致病性

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近红外光谱技术在反刍动物营养中的应用

草业科学 2024年第3期41卷 739-749页

作者：史艳丽郭涛代露茗王力李飞刘保仓草地农业生态系统国家重点实验室/兰州大学农业农村部草牧业创新重点实验室/兰州大学草地农业科技学院甘肃兰州730020 阿克苏泰昆饲料有限责任公司新疆阿克苏842008

近红外光谱技术以其快速、便捷、无损、绿色等优点,成为动物饲料营养价值评定研究中最具潜力的方法之一。本文简述了近红外光谱技术应用于饲料营养成分含量的测定、饲料的掺假鉴别及定量分析、饲料在瘤胃的降解情况、饲料在动物体内的... 详细信息

近红外光谱技术以其快速、便捷、无损、绿色等优点,成为动物饲料营养价值评定研究中最具潜力的方法之一。本文简述了近红外光谱技术应用于饲料营养成分含量的测定、饲料的掺假鉴别及定量分析、饲料在瘤胃的降解情况、饲料在动物体内的消化代谢情况和反刍动物采食量预测方面的有效性和准确性,并指出了后续应对已有模型进行不断优化。最终得出结论:目前近红外光谱技术结合化学计量学在饲料营养成分含量的测定、掺假鉴别和定量分析方面的准确性和稳定性较高,而对饲料在瘤胃的降解情况、动物体内消化率和采食量的预测方面,其准确性还有待进一步提高。

关键词：饲料营养成分饲料掺假鉴别养分消化率采食量定量分析预测模型模型优化

草业科学专业细胞生物学教学模式探索——以兰州大学草业科学专业为例

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草业科学 2024年第1期41卷 232-240页

作者：尹红菊刘文献未丽赵祺草种创新与草地农业生态系统全国重点实验室/兰州大学草地农业科技学院甘肃兰州730020

细胞生物学是一门重要的草业科学专业基础课程,是构筑现代草业人才专业知识体系的重要支撑。如何在有限的课堂时间内激发学生的学习兴趣、突出重点、提高细胞生物学的教学质量,以建立一套适合草业科学专业的细胞生物学教学模式是任课教... 详细信息

细胞生物学是一门重要的草业科学专业基础课程,是构筑现代草业人才专业知识体系的重要支撑。如何在有限的课堂时间内激发学生的学习兴趣、突出重点、提高细胞生物学的教学质量,以建立一套适合草业科学专业的细胞生物学教学模式是任课教师必须面对的挑战。细胞生物学实际教学中面临的主要问题是教学体系不完善,教材内容与专业特色结合不紧密,以及学生对课程的认知不足。兰州大学草地农业科技学院细胞生物学讲授团队围绕教学目标,从教学内容、教学方法、考核方式等方面进行了多年的探索。结果表明:通过及时更新专业知识、突出教学重点、融入科学故事和科研案例、利用多媒体教学、翻转课堂、多元化考核方式等手段提高了教学质量,取得了良好教学效果。

关键词：草业科学细胞生物学教学模式教学改革教学质量教学效果学习兴趣

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加工方式对猫尾草化学成分及其含量的影响

草业科学 2024年

作者：郭永莎刘玉叶梅大海魏旭红陈训锋李彦忠宋秋艳兰州大学草地农业科技学院草地农业生态系统国家重点实验室

猫尾草（Phleum pratense）适口性好且富含天然油脂，是饲用价值较高的优良牧草。牧草干燥加工是储存牧草的主要方式，能有效缓解冬春季牧草供给不足的问题。而在此过程中会导致化学成分损失，影响其品质。本文以岷山猫尾草为研究对象... 详细信息

猫尾草（Phleum pratense）适口性好且富含天然油脂，是饲用价值较高的优良牧草。牧草干燥加工是储存牧草的主要方式，能有效缓解冬春季牧草供给不足的问题。而在此过程中会导致化学成分损失，影响其品质。本文以岷山猫尾草为研究对象，探讨烘干、风干和压缩对岷山猫尾草化学成分及其含量的影响。结果表明，烘干处理条件，猫尾草总脂肪含量最高，为9.82 mg·g-1；风干处理条件，猫尾草总黄酮和多酚含量最高，分别为24.16 mg·g-1和0.45 mg·g-1。GC-MS分析发现，3种加工方式条件，共鉴定46种挥发油化合物，包括酯类、烷烃类、烯烃类、醇类、酮类、醛类、酸类和苯的衍生物；每种加工方式的挥发油中均含亚硫酸环己基甲基庚酯和邻苯二甲酸二（2-乙基己基）酯，表明这2种化合物是猫尾草挥发油的主要化学成分。该研究以期为猫尾草干燥加工方式的选择提供理论参考。

关键词：猫尾草加工方式化学成分总脂肪总黄酮多酚

新农科背景下草类植物育种学课程教学改革与探索

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草业科学 2024年第7期41卷 1767-1774页

作者：张吉宇谢文刚张建全张正社兰州大学草地农业科技学院/草种创新与草地农业生态系统全国重点实验室/农业农村部草牧业创新重点实验室/草地农业教育部工程研究中心甘肃兰州730020

草类植物育种学是草业科学专业的核心课程,该课程的专业知识储备和实践试验能力提升在培养适应新农科建设需要的高素质草业科学专业人才方面具有重要意义。然而,对标新农科建设要求,该课程在实际教学中存在教学内容陈旧、教学方法单一... 详细信息

草类植物育种学是草业科学专业的核心课程,该课程的专业知识储备和实践试验能力提升在培养适应新农科建设需要的高素质草业科学专业人才方面具有重要意义。然而,对标新农科建设要求,该课程在实际教学中存在教学内容陈旧、教学方法单一和实践教学不足等问题,这种知识体系和教学模式难以满足现代种业发展对高水平育种人才的需求。教学团队通过构建网络教学平台,加强教材编写,引入最新研究进展和技术,以及引进育种专业软件DeltaGen和国际智力等手段,对教学内容、教学方法和课程考核方法进行了改革。经过课程改革,学生对草类植物育种的学习兴趣得以激发,实践和创新能力得到增强,教学质量得到提升。

关键词：草类植物育种学教学模式全链条课程教学 DeltaGen 国际合作课程建设