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甘蓝型油菜373S温敏不育基因在可育细胞质背景下的表达

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西北农业学报 2024年第1期33卷 59-68页

作者：王静张东锁董慧孙妍妍王珍珍郭媛胡胜武西北农林科技大学农学院/旱区作物逆境生物学国家重点实验室陕西杨凌712100

旨在明确甘蓝型油菜温敏不育系373S温敏不育基因表达与特定细胞质之间的关系。以甘蓝型油菜373S(微粉)为父本,以具有cam细胞质的Shaan2B为母本,杂交、回交及自交得到BC_(1)及F_(2)代群体。结果表明,在上述具有cam细胞质的BC_(1)及F_(2)... 详细信息

旨在明确甘蓝型油菜温敏不育系373S温敏不育基因表达与特定细胞质之间的关系。以甘蓝型油菜373S(微粉)为父本,以具有cam细胞质的Shaan2B为母本,杂交、回交及自交得到BC_(1)及F_(2)代群体。结果表明,在上述具有cam细胞质的BC_(1)及F_(2)中,可育株与不育株的分离比分别符合3∶1与15∶1,表明该群体中不育性状受2对基因控制。分离群体中的不育株表现出温敏不育特征,其不育花形态与373S没有明显差别;与373S比较,该分离群体中的不育植株结实角果数及自交结实率有不同程度的降低,不育期时间率(不育期时间所占百分比)无显著差异;花冠直径、四强花药长度、二弱花药长度无明显差异,花柄长度、花瓣长度、花瓣宽度、四强雄蕊长度、二弱雄蕊长度略有增加。细胞学观察表明,该分离群体中的不育株小孢子的发育过程、染色体形态、胼胝质沉积与373S无明显差异,均在花粉母细胞时期出现异常。本研究成功地将373S温敏不育基因从pol细胞质导入cam细胞质,说明该温敏不育性状是由细胞核内温敏不育基因导致,与细胞质背景无关。

关键词：甘蓝型油菜(Brassica napus L.) 温敏基因细胞质类型雄性不育

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酸转运蛋白与果实酸积累关系的研究进展

园艺学报 2024年第7期51卷 1474-1488页

作者：张立华徐玉郑丽桐王长智祝令成马百全李明军东北农业大学园艺园林学院农业农村部园艺作物生物学与遗传改良(东北地区)重点实验室哈尔滨150030 西北农林科技大学园艺学院旱区作物逆境生物学国家重点实验室/陕西省苹果重点实验室陕西杨凌712100

苹果酸和柠檬酸是大多数成熟果实中酸度形成的主要贡献者。有机酸从细胞质进入液泡贮藏是一个复杂的过程,高度依赖大量的有机酸转运体和各种质子泵基因。本文重点综述了近年来园艺作物果实中有机酸积累与有机酸转运基因之间关系的研究进... 详细信息

苹果酸和柠檬酸是大多数成熟果实中酸度形成的主要贡献者。有机酸从细胞质进入液泡贮藏是一个复杂的过程,高度依赖大量的有机酸转运体和各种质子泵基因。本文重点综述了近年来园艺作物果实中有机酸积累与有机酸转运基因之间关系的研究进展,并对未来的研究方向提出了建议。

关键词：果实有机酸酸转运蛋白酸积累调控

从纳米水化硅酸钙到水泥净浆弹性性能多尺度递推模型

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材料导报 2024年第7期38卷 126-133页

作者：童涛涛李宗利刘士达张晨晨金鹏西北农林科技大学水利与建筑工程学院陕西杨凌712100 西北农林科技大学旱区农业水土工程教育部重点实验室陕西杨凌712100 山东电力工程咨询院有限公司济南250013

混凝土具有多尺度结构特征,其力学性能受到不同水化产物组分及微观结构的影响。基于分子动力学方法、化学计量法和均质化方法,建立了从纳米尺度水化硅酸钙(C-S-H)到水泥净浆弹性性能多尺度递推模型,其计算结果与实验数据吻合较好。基于... 详细信息

混凝土具有多尺度结构特征,其力学性能受到不同水化产物组分及微观结构的影响。基于分子动力学方法、化学计量法和均质化方法,建立了从纳米尺度水化硅酸钙(C-S-H)到水泥净浆弹性性能多尺度递推模型,其计算结果与实验数据吻合较好。基于该模型的计算结果可得:C-S-H凝胶中44%的孔隙率致使其体积模量、剪切模量和杨氏模量分别降低了约66%、53%和55%。当水灰比从0.3变化至0.5时,水泥净浆的体积模量、剪切模量和杨氏模量分别降低了约39%、30%和32%;LD C-S-H和毛细孔的体积分数分别增大了13%和20%。水化产物中C-S-H的体积分数越大,或水泥熟料中硅酸三钙的质量分数越大,水泥净浆的弹性参数越大。该模型为水泥基材料微观调控提供了指导。

关键词：纳米水化硅酸钙水泥净浆弹性性能多尺度递推模型分子动力学均质化

宁南山区不同恢复年限柠条林地土壤微生物残体碳沿剖面分布特征

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应用生态学报 2024年第1期35卷 161-168页

作者：张羽涵李瑶周玥刘春晖安韶山西北农林科技大学水土保持科学与工程学院陕西杨凌712100 西北农林科技大学资源与环境学院陕西杨凌712100 西北农林科技大学黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室陕西杨凌712100

微生物残体是土壤有机碳(SOC)重要且稳定的来源,已成为评价微生物对SOC转化和积累贡献的重要指标。目前尚不清楚柠条林恢复过程中深层土壤微生物残体的积累及其对SOC的贡献特征。本研究采用生物标志物方法,以宁南山区天然草地为对照,研... 详细信息

微生物残体是土壤有机碳(SOC)重要且稳定的来源,已成为评价微生物对SOC转化和积累贡献的重要指标。目前尚不清楚柠条林恢复过程中深层土壤微生物残体的积累及其对SOC的贡献特征。本研究采用生物标志物方法,以宁南山区天然草地为对照,研究了恢复16年、28年和38年的柠条林地沿0~100 cm剖面土壤细菌、真菌、微生物残体碳含量及其对有机碳的贡献特征。结果表明:1)沿0~100 cm土壤剖面,随着土层深度的增加,天然草地和柠条林地土壤中真菌残体碳(FNC)、细菌残体碳(BNC)和微生物残体碳(MNC)含量均显著降低;除恢复38年的柠条林土壤FNC/SOC、BNC/SOC和MNC/SOC显著降低外,其余样地FNC/SOC、MNC/SOC总体上呈现先增加后降低的趋势,BNC/SOC则逐渐降低。2)随着恢复年限增加,柠条林地土壤中FNC、BNC和MNC含量均显著降低;FNC/SOC和MNC/SOC总体上先增后减,BNC/SOC逐渐降低。3)MNC对SOC的平均贡献表现为恢复28年的柠条(35.0%)>恢复16年的柠条(33.5%)>天然草地(31.0%)>恢复38年的柠条(28.6%)。综上,与天然草地相比,当柠条林恢复年限为16年时,土壤微生物残体碳含量及其对SOC的贡献均较高,有利于SOC的固存。

关键词：植被恢复土壤剖面土壤有机碳微生物残体生物标志物

HDACi和RS-1提高CRISPR/Cas12i介导的HDR编辑效率

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农业生物技术学报 2024年第10期32卷 2306-2323页

作者：陈秋崇李尚朴苗洱钰周冰倩王旭孟祥宇王小龙徐坤西北农林科技大学动物科技学院/农业农村部动物生物育种国际联合研究中心/陕西省动物遗传育种与繁殖重点实验室

CRISPR/Cas12i是我国学者新近开发的、具有自主知识产权的CRISPR基因编辑系统，被证实具有不亚于CRISPR/Cas9系统的打靶效率。同源定向修复（homology-directed repair, HDR）是DNA双链断裂（double-stranded break, DSB）的主要修复方... 详细信息

CRISPR/Cas12i是我国学者新近开发的、具有自主知识产权的CRISPR基因编辑系统，被证实具有不亚于CRISPR/Cas9系统的打靶效率。同源定向修复（homology-directed repair, HDR）是DNA双链断裂（double-stranded break, DSB）的主要修复方式之一。基于HDR机制的基因编辑可用于纠正基因组中任何形式的突变，但受限于哺乳动物细胞中普遍较低的HDR效率。本研究首先通过单链复性（single-strand annealing, SSA）报告试验、剂量梯度和浓度梯度实验分别验证CRISPR/Cas12i系统在人（Homo sapiens）胚肾细胞系HEK293T中不同靶点的活性、介导HDR编辑的单链寡核苷酸（single-stranded oligonucleotides,ssODN）供体模板剂量及添加小分子药物的适宜浓度，进而通过流式细胞分选、基因组PCR、Sanger测序和在线预测等手段，检测添加不同小分子药物对HEK293T细胞和绵羊（Ovis aries）胎儿成纤维细胞中CRISPR/Cas12i系统介导的HDR编辑效率的影响。结果显示，CRISPR/Cas12i系统在HEK293T细胞18个不同靶点均表现出较高编辑活性，除2个位点稍低外，其余均在80%左右；不同剂量及长度的ss ODN对HDR效率有一定影响，且小分子药物适宜浓度在不同物种和不同类型细胞中略有不同；组蛋白去乙酰化酶抑制剂（histone deacetylase inhibitor, HDACi）和RS-1 (C20H16Br2N2O3S)对HEK293T细胞和绵羊胎儿成纤维细胞中CRISPR/Cas12i系统介导的HDR编辑效率均有显著提升，其中RS-1细胞毒性最小，且在提升HDR效率同时未显著降低插入/缺失突变（insertion/deletion mutation, InDel）效率；此外，Entinostat作为HDACi之一，在绵羊胎儿成纤维细胞的骨形态发生蛋白受体1B （bone morphogenetic protein receptor 1B,BMPR1B）基因相关位点提升HDR编辑效率约148倍。总之，CRISPR/Cas12i系统具有较高编辑活性，能够在模式细胞和绵羊原代细胞中介导有效的、以ssODN为供体的HDR精确编辑，且适宜浓度的HDACi和RS-1可以有效提高HDR编辑效率。本研究为CRISPR/Cas12i基因编辑系统的推广与应用提供了参考和借鉴。

关键词： CPRISPR/Cas12i 同源重组 RS-1 (C20H16Br2N2O3S) 组蛋白去乙酰化酶抑制剂(HDACi) 绵羊

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品种和养分管理影响冬小麦籽粒锌营养

植物营养与肥料学报 2024年第6期30卷 1118-1129页

作者：常乐乐范子晗梁昊枫李哲张岁岐西北农林科技大学黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室陕西杨凌712100 西北农林科技大学资源环境学院陕西杨凌712100

【目的】小麦籽粒中的锌含量对人类锌营养具有重要影响,研究品种特性、磷肥和丛枝菌根真菌(Arbuscular mycorrhizal fungal,AMF)对小麦籽粒锌含量的影响,为通过选择基因型育种和绿色养分管理最大化小麦锌营养提供理论依据。【方法】开... 详细信息

【目的】小麦籽粒中的锌含量对人类锌营养具有重要影响,研究品种特性、磷肥和丛枝菌根真菌(Arbuscular mycorrhizal fungal,AMF)对小麦籽粒锌含量的影响,为通过选择基因型育种和绿色养分管理最大化小麦锌营养提供理论依据。【方法】开展盆栽试验,供试小麦品种包括育成年代为1940s的蚂蚱麦(MZ)、1950s的碧蚂1号(BM)、1960s的丰产3号(FC)和2010s的长旱58号(CH),每个品种设置两个磷肥处理:施磷200 mg/kg(HP)和不施磷(LP);两个接菌处理:接种60 g Rhizophagus intraradices菌剂(A)和未接种(CK),每个品种均包括4个处理。在小麦开花期和成熟期,测定各部位锌含量和植株生物量、产量,分析菌根侵染率,计算菌根生长以及与菌根生长相关联的磷、锌吸收响应值(MGR、MPR、MZnR),以偏最小二乘路径模型分析锌吸收相关指标对籽粒锌含量的效应。【结果】冬小麦不同品种间籽粒产量存在显著差异,随品种的更替籽粒产量显著增加,而籽粒锌浓度随品种的更替呈降低趋势。HP-CK处理冬小麦籽粒产量较LP-CK处理显著增加36.73%~42.16%,籽粒锌浓度显著降低11.57%~27.07%,FC、CH的籽粒锌累积量分别显著增加25.75%、14.44%。LP�A处理下4个冬小麦品种的根系菌根侵染率存在显著差异;施磷显著降低了冬小麦菌根侵染率(13.04%~23.63%)且导致品种间菌根侵染率无显著差异。与LP-CK处理相比,LP-A处理冬小麦籽粒锌浓度增加6.78%~9.37%,累积量显著提高23.75%~29.79%;HP-A处理仅CH的籽粒锌累积量较HP-CK处理显著提高。磷肥施用显著降低了4个冬小麦品种的MPR值(99.29%~140.76%),BM、FC和CH的MGR值(68.22%~71.77%)和MZnR值(56.47%~67.18%)。偏最小二乘路径分析结果显示,品种对籽粒锌浓度变化影响最大(−0.656),其次是磷肥(−0.557)、产量(−0.456)和AMF(0.191)。现代品种CH始终表现出较低的籽粒锌浓度和更高的产量及籽粒锌累积量。【结论】品种的产量潜力和养分管理是影响籽粒锌浓度最重要的因素。相比于育成年代较早的品种,当代品种小麦产量潜力高,对施肥(磷肥)和接种AMF的反应也高于育成年代较早的品种,因而进一步加剧了锌含量的稀释效应。因此,当代小麦品种需特别注意补充锌肥,以缓解稀释效应带来的籽粒低锌营养。

关键词：冬小麦产量潜力锌营养稀释效应养分管理丛枝菌根真菌菌根响应

成株期小麦对荻草谷网蚜的田间抗蚜性和耐蚜性评价

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植物保护学报 2024年第1期51卷 50-68页

作者：胡想顺赵洁姜子诃韩顺琴蔚睿吴舒舒王建锋赵惠燕刘同先韩德俊西北农林科技大学植物保护学院农业农村部西北黄土高原作物有害生物综合治理重点实验室植保资源与病虫害治理教育部重点实验室陕西杨陵712100 西北农林科技大学农学院旱区作物逆境生物学国家重点实验室陕西杨陵712100 贵州大学农学院贵阳550025

为拓展和获取对荻草谷网蚜Sitobion miscanthi表现稳定的小麦抗源,以我国146个小麦品种(系)为材料,利用2020年麦田蚜虫发生严重的机会,采用有蚜株蚜害级别计算抗蚜指数,采用耐蚜值(调查株蚜害级别/千粒重损失率)计算耐蚜指数,以此评估... 详细信息

为拓展和获取对荻草谷网蚜Sitobion miscanthi表现稳定的小麦抗源,以我国146个小麦品种(系)为材料,利用2020年麦田蚜虫发生严重的机会,采用有蚜株蚜害级别计算抗蚜指数,采用耐蚜值(调查株蚜害级别/千粒重损失率)计算耐蚜指数,以此评估小麦的抗蚜性水平和耐蚜性水平;2022年利用人工辅助接蚜的方法对2020年表现稳定的部分小麦品种(系)的评估结果进行验证。结果显示,在自然感蚜条件下2个试验点6次调查中仅山农116、泉麦31和濮麦116表现稳定的抗蚜性,在人工接蚜时仅郑麦132表现稳定的抗蚜性;中育1220、泰禾麦2号和瑞华1408在自然感蚜时蚜量较低,千粒重损失率低于5.00%,人工接蚜亦表现良好的耐蚜性,表明其兼具耐蚜性和一定的抗蚜性;泰麦601、瑞华592、轮选166和中农麦4007在自然感蚜的高蚜量情况下和人工辅助接蚜时均能保持较低的千粒重损失率(小于15.00%),表明成株期小麦的抗蚜性减弱是一种普遍现象,耐蚜性是比抗蚜性更稳定的遗传特征。

关键词：小麦荻草谷网蚜抗蚜性耐蚜性田间抗性

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宿主遗传背景与肠道微生物互作研究进展

微生物学报 2024年第1期64卷 76-97页

作者：王明宇孙敬春赵昕杨公社于太永西北农林科技大学动物科技学院陕西杨凌712100

“微生物”这一名词指非常小的生物,如古菌、细菌、原生生物、真菌和病毒,肠道“微生物组”表示的是肠道微生物集合体。它们实际上共享宿主的身体空间,但作为宿主健康和疾病的决定因素却几乎被忽视。作为信息的集合,微生物组包括微生物... 详细信息

“微生物”这一名词指非常小的生物,如古菌、细菌、原生生物、真菌和病毒,肠道“微生物组”表示的是肠道微生物集合体。它们实际上共享宿主的身体空间,但作为宿主健康和疾病的决定因素却几乎被忽视。作为信息的集合,微生物组包括微生物的基因组数据、结构元件、代谢物和环境条件。最近对肠道微生物组的研究表明,微生物群落在维持宿主稳态和调节宿主表型上发挥着重要作用。随着包括二代测序(next-generation sequencing,NGS)在内的新技术的出现以及微生物群落序列谱等深入测定技术出现,人们对肠道微生物组与宿主遗传背景之间的关系有了许多见解。本文通过肠道微生物组学的概述,基于全基因组关联分析技术建立肠道微生物组学与宿主遗传之间联系,并对宿主遗传学与肠道微生物组的关系及未来发展前景进行探讨。

关键词：肠道微生物组宿主遗传学全基因组关联分析

羊贝氏柯克斯体TaqMan荧光定量PCR检测方法的建立及应用

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动物医学进展 2024年第7期45卷 6-10页

作者：张锐铮于皓同王凯茸张琪张淑霞许信刚西北农林科技大学动物医学院陕西杨凌712100

为建立检测贝氏柯克斯体(Coxiella burnetii)实时荧光定量PCR方法,根据GenBank上收录的*** RSA439株com1基因序列(CP040059.1)保守区设计特异性引物和探针,并构建重组质粒及优化反应条件,以期建立一种检测贝氏柯克斯体的Taq Man荧光定量... 详细信息

为建立检测贝氏柯克斯体(Coxiella burnetii)实时荧光定量PCR方法,根据GenBank上收录的*** RSA439株com1基因序列(CP040059.1)保守区设计特异性引物和探针,并构建重组质粒及优化反应条件,以期建立一种检测贝氏柯克斯体的Taq Man荧光定量PCR方法。结果显示,该方法所建立标准曲线线性关系良好;敏感性试验结果显示,最低检出限为2.45×10^(2) copies/μL,与PCR最低检出限为2.45×10^(4) copies/μL相比较,灵敏度提高了100倍;对羊支原体、羊流产衣原体、羊布鲁氏菌等均无交叉反应,批内和批间重复性试验结果稳定,变异系数均小于3%,说明特异性、重复性好;利用该方法对收集的126份样品进行检测,结果显示样品阳性率为9.52%,常规PCR检测阳性率为7.14%,符合率为90.47%。该方法可为贝氏柯克斯体临床上快速检测及防控提供技术支持。

关键词：贝氏柯克斯 Taq Man荧光定量PCR 检测方法