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西番莲花芽分化过程观察及花生长模型的拟合

中国农业科学 2024年第4期57卷 765-778页

作者：田青兰周俊妞吴艳艳刘洁云黄伟华张英俊谢文连韦广谭牟海飞广西农业科学院生物技术研究所

【目的】明确我国南方生态区主栽西番莲品种的花芽分化过程，建立西番莲花芽形态分化的花生长模型，为西番莲促花保花提供参考。【方法】以紫果类主栽品种‘台农1号’(TN)和黄果类广西主推新品种‘壮蜜05’(同‘壮乡蜜宝’，MB)为试验... 详细信息

【目的】明确我国南方生态区主栽西番莲品种的花芽分化过程，建立西番莲花芽形态分化的花生长模型，为西番莲促花保花提供参考。【方法】以紫果类主栽品种‘台农1号’(TN)和黄果类广西主推新品种‘壮蜜05’(同‘壮乡蜜宝’，MB)为试验材料，通过扫描电镜和石蜡切片解剖观察两品种花芽分化过程，观察茎顶端分生组织以下各节位分化进程，并测量各节位花芽的第一苞片长、叶片长、卷须长；通过将茎顶端分生组织以下第7节记为初始标记节位，此时花芽为第一苞片分化期，跟踪调查标记后0—16 d花芽分化进程及标记后至开花的第一苞片长、花蕾长等5个花形态指标的动态变化，构建花生长模型。【结果】供试的两个西番莲品种花芽分化的主要过程包括第一苞片形成期、额外苞片形成期、萼片形成期、花瓣形成期、雄蕊形成期、雌蕊形成期和副花冠形成期等，其中第一苞片形成到雌蕊形成历时10—12 d,TN较MB进程快1—2 d，雌蕊形成是西番莲花芽发育成功的重要标志，此时花芽第一苞片长度为3—4 mm，第一苞片形成到开花历时36—44 d,TN较MB进程快3—4 d。茎顶端分生组织以下第4—5节位可见卷须分化，第6节位花原基分化，着生于卷须旁侧，第7节位可见第一苞片分化，第9节位出现腋生营养分生组织，单独位于卷须和花芽内侧，第10—11节位可见腋芽形成，第14—15节位雌蕊原基分化。利用Origin软件对MB和TN的第一苞片长度、第一苞片宽度、花梗长、花蕾长、花梗和花蕾总长共5个花形态指标和标记后天数进行Logistic模型的非线性回归拟合，决定系数R2为0.9524—0.9988，标准化均方根误差(n RMSE)为8.54%—19.62%，模型方程的拟合效果较好。根据模型参数和实际观察，苞片的长度在标记后即第一苞片形成期后11—12 d进入快速增长期，标记后24—26 d进入缓慢增长期后趋于稳定；之后花梗和萼片迅速生长，萼片长度超过苞片，花蕾和花梗总长在标记后24—25 d进入快速增长期，标记后41—42 d进入缓慢增长期到最大值后开花。【结论】西番莲的花芽与卷须紧靠，而与营养芽分开独立；西番莲花芽分化和形态分化可分为3个阶段，第一苞片形成期到雌蕊形成期，历时10—12 d；苞片生长期，历时12—14 d；花梗和花蕾生长期，历时15—17 d。在西番莲实际生产中，可通过花生长模型预测开花时间，通过苞片长度等形态指标判断花芽分化进程，为促花保花方案提供参考依据。

关键词：西番莲花芽分化花生长模型形态分化

利用TRV病毒载体在棉花中高效筛选CRISPR/Cas9介导的sgRNA分析

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新疆农业科学 2024年

作者：李建平刘志清王为然王萌周子馨杨静朱家辉李耀华宋武阿里甫·艾尔西孔杰新疆农业科学院经济作物研究所新疆农业科学院核技术生物技术研究所新疆农业职业技术学院

【目的】设计基于TRV病毒载体介导的基因编辑sgRNA投递系统，快速检测sgRNA基因编辑效率，高效筛选靶标基因sgRNA。【方法】利用infusion反应将靶基因sgRNA组装至TRV病毒表达载体，在Cas9-OE转基因棉花叶片中瞬时表达，结合PCR和Sanger... 详细信息

【目的】设计基于TRV病毒载体介导的基因编辑sgRNA投递系统，快速检测sgRNA基因编辑效率，高效筛选靶标基因sgRNA。【方法】利用infusion反应将靶基因sgRNA组装至TRV病毒表达载体，在Cas9-OE转基因棉花叶片中瞬时表达，结合PCR和Sanger测序验证sgRNA介导的靶基因突变效果。不同TRV载体介导的sgRNA投递系统，通过CLA1基因和GhCOR27基因sgRNA验证其编辑效率。【结果】突变率均达65%及以上，突变类型多为碱基缺失，少数为碱基插入或替换。棉花GhU6启动子驱动的投递系统编辑效率达80%以上，高于拟南芥AtU6启动子(60%～70%）。组装了tRNA-gRNA-tRNA表达盒（PTG）的投递系统编辑效率略高于其它投递系统。【结论】4套TRV病毒介导的sgRNA投递系统能够在棉花中诱导基因编辑，其中TRV-GhU6::PTG-sgRNA投递系统在效率上更具有优势，作为应用于高通量高效筛选靶向基因sgRNA的工具具有潜在应用价值。

关键词： TRV 棉花 CRISPR/Cas9 sgRNA 基因编辑

美洲鳗鲡腺瘤病毒(AEAdoV)普通PCR和SYBR Green I实时荧光定量PCR检测方法的建立及应用

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水产学报 2024年第4期48卷 214-221页

作者：孔文迪陈曦杨金先葛均青福建省农业科学院生物技术研究所

为建立美洲鳗鲡腺瘤病毒(AEAdoV)的检测方法，根据AEAdoV福建株(AEAdoVFJ)的superfamily 3 helicases (S3H)序列，设计引物，建立了AEAdoV的普通PCR和qPCR检测方法；进一步评价检测方法的灵敏性、特异性及重复性，利用2种方法对美洲鳗... 详细信息

为建立美洲鳗鲡腺瘤病毒(AEAdoV)的检测方法，根据AEAdoV福建株(AEAdoVFJ)的superfamily 3 helicases (S3H)序列，设计引物，建立了AEAdoV的普通PCR和qPCR检测方法；进一步评价检测方法的灵敏性、特异性及重复性，利用2种方法对美洲鳗鲡“出血性烂鳃”病料进行了检测，并对美洲鳗鲡体内不同组织的病毒含量进行分析。结果显示，普通PCR扩增的目的片段长度约300 bp，利用其构建的qPCR质粒标准品，其拷贝数与qPCR阈值循环数(Ct)线性关系良好，线性范围广，标准曲线相关系数(R2)达到0.999，扩增效率为105.067%。建立的普通PCR法和qPCR的最低检测AEAdoV拷贝数分别为100个和10个。2种方法均可特异性检测AEAdoV，而对蛙虹彩病毒(RGV)、鳗鲡疱疹病毒(AngHV)、鲤疱疹病毒(KHV)、对虾白斑综合征病毒(WSSV)、日本鳗鲡内皮细胞坏死病毒(JEAdoV)和花鳗鲡腺瘤病毒(MEAdoV)均无扩增反应。qPCR法的组内和组间变异系数均小于2%，表明其重复性良好。临床应用结果显示，35份美洲鳗鲡“出血性烂鳃”病料，采用普通PCR法的AEAdoV检出率为82.8%，而qPCR法的AEAdoV检出率为97%。对美洲鳗鲡不同组织的病毒含量分析结果显示，心脏、肝脏、鳃、鳍的AEAdoV相对含量较高，而黏液、皮肤和脾脏的病毒含量相对较低。研究表明，建立的AEAdoV的灵敏度高、特异性强的普通PCR和qPCR检测方法，证实AEAdoV与美洲鳗鲡“出血性烂鳃”病密切相关，且在感染鳗鲡主要组织中都存在。实验结果对于研究AEAdoV的致病性，开展其流行情况和病原学情况分析具有重要意义。

关键词：美洲鳗鲡腺瘤病毒(AEAdoV) 普通PCR 荧光定量PCR SYBR GreenⅠ 检测方法

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棉花GhMYB42基因的克隆及原核表达

华北农学报 2024年第1期39卷 48-54页

作者：李晨宇足木热木·吐尔逊李晓荣杨洋李波于月华新疆农业大学农学院新疆乌鲁木齐830052 新疆农业科学院核技术生物技术研究所新疆乌鲁木齐830091

MYB转录因子对棉花的生长发育起到重要作用,而GhMYB42为MYB家族之一的转录因子同样具有一定的研究价值,因此,从棉花中克隆了GhMYB42基因的编码序列,并构建了原核表达载体。利用生物信息学方法对GhMYB42的核苷酸序列及氨基酸序列进行了分... 详细信息

MYB转录因子对棉花的生长发育起到重要作用,而GhMYB42为MYB家族之一的转录因子同样具有一定的研究价值,因此,从棉花中克隆了GhMYB42基因的编码序列,并构建了原核表达载体。利用生物信息学方法对GhMYB42的核苷酸序列及氨基酸序列进行了分析,通过Gataway BP和LR反应,将GhMYB42基因的编码序列构建到原核表达载体pGEX-4T-1上,通过设置不同的IPTG诱导条件来确定IPTG诱导蛋白的最佳条件,最后利用Western Blot鉴定重组蛋白。结果显示,GhMYB42(XP_016732693.1)全长序列1508 bp,编码区长792 bp,编码263个氨基酸,预测分子量约为29.534 ku,等电点为5.18。氨基酸序列比对分析发现,MYB转录因子的序列相似率为80.62%,且GhMYB42蛋白N末端含有2个串联的SANT结构域,是一个R2R3转录因子。进化树分析结果显示,陆地棉MYB42蛋白与陆地棉中另一MYB蛋白(XP_012439547.1)相似性最高并在一个分支上。蛋白诱导时由于各个试验梯度结果差别不明显,因此,选择的条件为IPTG的终浓度0.2 mmol/L,温度37℃,时间3 h,蛋白溶解的温度和时间为37℃诱导3 h。Western Blot结果表明,重组蛋白的大小正确,最终成功获得了大小为55.54 ku的GhMYB42重组蛋白,后续将对该重组蛋白进行纯化及深入研究转录因子GhMYB42的功能。

关键词：陆地棉 GhMYB42 克隆序列分析原核表达

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新疆高粱种质资源萌发期抗旱性综合评价

草地学报 2024年第2期32卷 553-561页

作者：岳丽山其米克王卉再吐尼古丽·库尔班毛红艳刘敏新疆农业科学院粮食作物研究所新疆乌鲁木齐830091 新疆农业科学院农业质量标准与检测技术研究所新疆乌鲁木齐830091

为研究新疆本土高粱(Sorghum)种质资源的抗旱性并筛选萌发期有效抗旱指标,以来源于不同地区的207份高粱种质资源为研究对象,采用PEG-6000溶液模拟干旱胁迫条件,对高粱萌发相关的10个指标进行分析,在主成分分析基础上采用隶属函数法对各... 详细信息

为研究新疆本土高粱(Sorghum)种质资源的抗旱性并筛选萌发期有效抗旱指标,以来源于不同地区的207份高粱种质资源为研究对象,采用PEG-6000溶液模拟干旱胁迫条件,对高粱萌发相关的10个指标进行分析,在主成分分析基础上采用隶属函数法对各高粱品种的抗旱性进行综合评价。结果表明:在干旱胁迫下,高粱的各萌发指标均受到影响。其中,相对发芽势与萌发抗旱指数相关性最强,前3个主成分累计贡献率为78.328%,分别反映高粱在干旱胁迫下的生长、萌发及发育情况。根据综合得分将207份种质划分为5类,即高度抗旱种质12份、抗旱种质28份、中等抗旱种质87份、干旱敏感种质64份和高度敏感种质16份。筛选出高粱萌发期抗旱性鉴定的重要指标为相对芽鲜重、萌发抗旱指数、相对干物质转运率,建立了可准确评估高粱萌发期抗旱性的回归方程,为高粱萌发期抗旱性种质筛选提供理论依据。

关键词：高粱种质干旱胁迫主成分分析萌发期综合评价

滴灌条件下盐碱地垦殖对土壤盐度和肥力影响的长期观测

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土壤学报 2024年

作者：霍伟歌彭懿张少民刘盛林白灯沙·买买提艾力冯固新疆农业科学院核技术生物技术研究所中国农业大学资源与环境学院山东省农业科学院农业资源与环境研究所

膜下滴灌种植模式下内陆干旱区盐碱地垦殖后理化性状的演变过程，尤其是土壤盐分和有效养分含量的变化规律一直受到广泛关注。以新疆硫酸盐灰漠土为对象，采用长期定位观测的方法开展研究。在新疆玛纳斯县选择了始于1996年的不同年份开... 详细信息

膜下滴灌种植模式下内陆干旱区盐碱地垦殖后理化性状的演变过程，尤其是土壤盐分和有效养分含量的变化规律一直受到广泛关注。以新疆硫酸盐灰漠土为对象，采用长期定位观测的方法开展研究。在新疆玛纳斯县选择了始于1996年的不同年份开荒样地，于2010—2020年间开展了四次定位调查，定点监测了垦荒后膜下滴灌条件下土壤盐度和肥力性状指标的动态变化，比较了不同种植年限样地的差别。主要结果如下：荒地开垦植棉后耕层(0～20cm)土壤盐分显著降低，垦种6～10年后达到轻度盐渍化水平，各地块的盐分含量平均下降至3.71g·kg-1，年均下降速率为1.41 g·kg-1·a-1，随着开垦年限的增加(垦种11～25年)，耕层土壤盐分基本维持在2.1 g·kg-1，达到非盐化水平。不同开垦年限地块的土壤pH在垦种后呈现显著下降的趋势，随着开垦年限增加(垦种11～25年)，土壤pH维持在8.2～8.5之间。土壤有效磷含量随垦种年限延长而显著增加，磷素肥力明显提升，垦种11～25年后平均有效磷水平在13～20 mg·kg-1之间。不同垦种年份土壤有效磷变化速率不同，近年开垦地块土壤有效磷上升幅度较大。土壤有机质含量在垦种6～10年开始显著增加；土壤速效钾含量在垦种1～5年显著降低，垦种6～10年开始缓慢增加，垦种11～16年能够增加至初始水平，然后维持稳定。土壤无机氮含量在垦种6～15年处于显著增加阶段，垦种16～25年基本维持稳定。综上，盐化灰漠土荒地开垦后采用膜下滴灌模式种植棉花25年能有效降低土壤盐度并将耕层盐分含量控制在轻度盐渍化水平以下，荒地开垦后需要6～10年时间可变为良田。本研究可为内陆干旱区盐碱地节水种植对土壤剖面盐分含量控制和肥力培育的长效机制提供依据。

关键词：盐碱地灰漠土种植年限滴灌土壤肥力盐度

球磨-碱活化改性椰壳生物炭对恩诺沙星吸附性能

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复合材料学报 2024年第8期41卷 4324-4333页

作者：校导郑丽丽郑晓燕杨旸艾斌凌盛占武中国热带农业科学院热带生物技术研究所海口571101

为了高效吸附水中的恩诺沙星(EFA),本文通过球磨法和KOH活化对椰壳进行改性制备椰壳生物炭(BM-KOH-BC),并在吸附EFA方面进行深入研究。通过扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱和X射线衍射等方法对BM-KOH-BC进行表征,结果揭示了KOH活化... 详细信息

为了高效吸附水中的恩诺沙星(EFA),本文通过球磨法和KOH活化对椰壳进行改性制备椰壳生物炭(BM-KOH-BC),并在吸附EFA方面进行深入研究。通过扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱和X射线衍射等方法对BM-KOH-BC进行表征,结果揭示了KOH活化和球磨改性显著提高了BM-KOH-BC的孔隙结构和比表面积。在优化条件下(初始EFA浓度为80 mg·L^(-1)时,在pH值为7,温度为25℃,吸附剂剂量为0.14 g·mg·L^(-1),搅拌速度为200 r/min、接触时间为35 h的条件下,BM-KOH-BC表现出良好的吸附性能,去除率达77.4%,最大吸附容量为481.1 mg·g^(-1)。吸附过程符合二级动力学模型和Freundlich等温线模型。此外,BM-KOH-BC在5次吸附-解吸循环后仍保持高效的EFA去除率。这一低成本、高效吸附和可循环利用的特性使BM-KOH-BC在处理水体中的EFA方面展现出潜在的应用前景。

关键词：球磨生物炭椰壳恩诺沙星吸附

不同肥密措施对南疆水稻抗倒伏及干物质生产特性和产量的影响

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中国稻米 2024年第1期30卷 101-107页

作者：王振洋王冀川袁杰王奉斌塔里木大学农学院新疆阿拉尔843300 新疆农业科学院核技术生物技术研究所乌鲁木齐830091 新疆农业科学院粮食作物研究所乌鲁木齐830091

以新稻36号为材料,在南疆地区进行了以氮肥水平(N)作为主区、栽插密度(D)作为副区的田间裂区试验。结果表明,随施氮量增加,第1节间长度、第2节间长度、弯曲力矩、株高和重心高度显著增加,抗折力则先增后降以N2处理(纯N 240 kg/hm^(2))最... 详细信息

以新稻36号为材料,在南疆地区进行了以氮肥水平(N)作为主区、栽插密度(D)作为副区的田间裂区试验。结果表明,随施氮量增加,第1节间长度、第2节间长度、弯曲力矩、株高和重心高度显著增加,抗折力则先增后降以N2处理(纯N 240 kg/hm^(2))最高;合理密植能够控制个体发育,降低节间长度、弯曲力矩、株高与重心高度;茎秆倒伏指数由上述因素共同影响,施氮量240 kg/hm^(2)、栽插密度20.83~27.78万丛/hm^(2)的处理抗倒伏性较优。花后干物质积累量对籽粒贡献占比为51.69%~76.14%,是籽粒干物质积累量的主要来源,适当增施氮肥能够提高花后干物质积累量与积累率;过量施肥则会使干物质在花前的积累量增大,多用于营养器官生长,不利于向籽粒转运。适度密植有利于提高花后干物质积累量,D4处理(27.78万丛/hm^(2))较其他处理提高18.06%~30.22%,同时也促进了干物质向籽粒的转运。综合来看,施氮量240 kg/hm^(2)、栽插密度27.78万丛/hm^(2)时能显著改善水稻地上部分干物质的比例及干物质分配,且未发生倒伏,有利于产量提高。

关键词：水稻施氮量栽插密度茎秆强度干物质积累干物质转运南疆

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7.2%萎锈灵和40%拌种灵包衣对棉花幼苗冷胁迫生理生化特征的功效比较

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新疆农业科学 2024年第1期61卷 176-183页

作者：周小云雷斌张军高梁晶龚静云周广威张少民李进新疆农业科学院核技术生物技术研究所/新疆作物化学调控工程技术研究中心乌鲁木齐830091

【目的】研究比较具有活性结构相似的2种杀菌剂萎锈灵和拌种灵包衣棉种提高棉种适应冷胁迫能力功效,分析2种杀菌剂包衣提高棉花适应冷胁迫的能力差异,及其生理作用机制,为开发提高棉花适应冷胁迫能力的新产品提供理论依据。【方法】以... 详细信息

【目的】研究比较具有活性结构相似的2种杀菌剂萎锈灵和拌种灵包衣棉种提高棉种适应冷胁迫能力功效,分析2种杀菌剂包衣提高棉花适应冷胁迫的能力差异,及其生理作用机制,为开发提高棉花适应冷胁迫能力的新产品提供理论依据。【方法】以新疆北疆棉区主栽品种新陆早50号为材料,以基础种衣剂包衣棉种为对照,将萎锈灵和拌种灵分别添加到基础种衣剂中分别制成7.2%萎锈灵和40%拌种灵的种衣剂进行包衣,采用人工模拟低温环境(4℃/16℃)进行低温胁迫处理,观测各包衣处理对低温条件下棉花萌发、幼苗生长情况和耐冷性的生理响应。【结果】与对照比较,萎锈灵和拌种灵包衣处理的发芽势分别增加9.67%和5.33%;发芽指数分别增加12.00%和6.00%,活力指数分别增加13.33%和6.67%,电导率REC分别增加-12.5%和-3.75%,可溶性蛋白SP含量分别增加11.00%和6.00%,超氧化物岐化酶SOD活性分别增加10.67%和6.67%,冷胁迫指数CI分别降低-10.67%和-5.33%,且差异均显著;棉苗CI与REC、SP、SOD等指标呈显著相关性;萎锈灵包衣处理提高棉花幼苗生长适应冷胁迫能力优于拌种灵。【结论】在冷胁迫下,萎锈灵和拌种灵包衣处理均对棉花种子萌发和幼苗的生理特征有一定影响,能促进萌发期种子内营养物质的转化与合成,提高种子活性,从而提高种子的发芽率,通过诱导棉花幼苗细胞内部酶的活性增强,清除幼苗体内活性氧自由基,加快丙二醛MDA含量的积累,保护幼苗细胞膜结构稳定性,从而提高棉苗适应冷胁迫的能力。2种药剂中,萎锈灵种衣剂诱导棉苗适应冷胁迫效果优于拌种灵。

关键词：萎锈灵拌种灵棉花冷胁迫生理生化特征