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一株人参细菌性软腐病致病假单胞菌的基因组特征与毒力基因分析

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微生物学通报 2024年

作者：刘坤孙文松张天静沈宝宇李晓丽辽宁省经济作物研究所辽宁省农业科学院药用植物研究所

【背景】细菌性软腐病是植物根部主要病害之一，可在作物生长期和储藏期造成巨大损失。2023年本团队首次发现并报道了由Pseudomonas glycinae引起的人参细菌性软腐病。【目的】探索Pseudomonas glycinae XJFL-1菌株的基因组特征，并通... 详细信息

【背景】细菌性软腐病是植物根部主要病害之一，可在作物生长期和储藏期造成巨大损失。2023年本团队首次发现并报道了由Pseudomonas glycinae引起的人参细菌性软腐病。【目的】探索Pseudomonas glycinae XJFL-1菌株的基因组特征，并通过与属内和种内代表性菌株的比较基因组学分析，初步探讨P. glycinae的遗传特性以及菌株XJFL-1基因组中可能编码的致病相关的毒力因子和Ⅱ型、Ⅲ型分泌系统效应因子。【方法】通过基因组注释、比较基因组学分析和基因家族分析等探索基因组的特征、遗传特性及毒力基因。【结果】基因组注释发现编码了碳水化合物、氨基酸和蛋白质代谢相关酶类，以及与鞭毛运动、膜形成和群体感应相关的重要基因；平均核苷酸一致性（average nucleotide identity，ANI）和DNA数字杂交分析（digital DNA-DNA hybridization，dDDH）以及共线性分析结果确认该菌株为P. glycinae，且P. glycinae物种的直系同源基因集具有较高的种内保守性；植物细胞壁降解酶系(plant cell wall degrading enzyme， PCWDE)分析结果显示，菌株XJFL-1可编码37种PCWDEs，主要为水解酶(GHs)、酯酶(CEs)和裂解酶(PLs)；预测到的Ⅱ型分泌系统效应因子基因主要有编码脂肪酶的lapA、lapB和lapC基因，碱性磷酸酶phoA2基因，磷脂酶plcA基因和编码几丁质酶的cbpD基因；Ⅲ型分泌系统中E3泛素连接酶效应因子是XJFL-1编码的优势基因，包括IpaH家族的ipaH9.8、ipaH7.8、ipaH4.5、ipaH3和ipaH1.4基因，SLRP家族的slrP基因，以及sspH2、sspH1和NGR＿a03640基因，但未注释到编码果胶酶的相关基因。果胶酶活力测定结果显示，菌株XJFL-1确实不能分泌果胶酶类。【结论】比较基因组学和基因家族分析结果明确了菌株XJFL-1与Pseudomonas属内代表性菌株的亲缘关系，以及P. glycinae的种内遗传特性；毒力基因预测结果发现，菌株编码了丰富的PCWDEs基因和独特的与致病相关的Ⅱ型和Ⅲ型分泌系统效应因子。

关键词：基因组比较基因组学分析效应因子植物细胞壁降解酶 Pseudomonas glycinae XJFL-1

改性酒糟生物炭对紫色土壤镉形态及水稻吸收镉的影响

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环境科学 2024年第5期45卷 3027-3036页

作者：肖乃川王子芳杨文娜谢永红代文才高明西南大学资源环境学院重庆400715 重庆农业科学院果树研究所重庆401329

生物炭及改性生物炭已被广泛应用于重金属污染农田土壤修复领域.为探寻经济有效的镉(Cd)污染酸性紫色土壤修复改良材料,将酒糟制成酒糟生物炭(DGBC),并用纳米二氧化钛(Nano-TiO_(2))对其改性,制得两种改性酒糟生物炭TiO_(2)/DGBC和Fe-Ti... 详细信息

生物炭及改性生物炭已被广泛应用于重金属污染农田土壤修复领域.为探寻经济有效的镉(Cd)污染酸性紫色土壤修复改良材料,将酒糟制成酒糟生物炭(DGBC),并用纳米二氧化钛(Nano-TiO_(2))对其改性,制得两种改性酒糟生物炭TiO_(2)/DGBC和Fe-TiO_(2)/DGBC,采用水稻盆栽试验研究不同生物炭和不同施用量(1%、3%、5%)处理对土壤理化性质、养分含量、Cd赋存形态与生物有效性、水稻生长与Cd富集的影响.结果表明:①施用DGBC显著提高了酸性紫色土pH、CEC和养分含量,且TiO_(2)/DGBC和Fe-TiO_(2)/DGBC效果更好.②DGBC和改性DGBC使土壤Cd形态由可溶态向难溶态转变,残渣态Cd相较对照增加了1.22%~18.46%.土壤Cd生物有效性显著降低,DGBC、TiO_(2)/DGBC和Fe-TiO_(2)/DGBC分别使有效态Cd降低11.81%~23.67%、7.64%~43.85%和19.75%~55.82%.③施用DGBC和改性DGBC提高了水稻产量,DGBC、TiO_(2)/DGBC和Fe-TiO_(2)/DGBC在3%添加量时水稻产量最高,分别为30.60、37.85和39.10 g·pot^(−1),是对照的1.13、1.40和1.44倍.水稻各部位Cd含量显著降低,施用3种生物炭时水稻籽粒ω(Cd)分别为0.24~0.30、0.16~0.26和0.14~0.24 mg·kg^(−1),TiO_(2)/DGBC在5%、Fe-TiO_(2)/DGBC在3%和5%添加量时,水稻籽粒ω(Cd)低于0.2 mg·kg^(−1),符合国家食品中污染物限量标准(GB 2762-2022).总体来看,Nano-TiO_(2)改性DGBC通过自身的吸附作用和影响土壤Cd形态分布有效降低了土壤Cd生物有效性,从而降低了水稻对Cd的吸收,同时促进了水稻生长,提高水稻产量.是一种具有潜在应用前景的Cd污染土壤修复改良材料.研究结果可以为Cd污染酸性紫色土农田修复和农业安全生产提供科学依据.

关键词：镉(Cd)污染紫色土改性酒糟生物炭土壤-水稻系统镉积累

甜樱桃采后主要真菌病害的分离鉴定及致病力分析

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核农学报 2024年第10期38卷 1968-1975页

作者：崔建潮徐海娇贾晓辉王英杰陈晓会王文辉河北省农林科学院昌黎果树研究所河北昌黎066600 中国农业科学院果树研究所辽宁兴城125100 河北省昌黎县图书馆河北昌黎066600

为进一步探究甜樱桃果实采后病原真菌的种类,本研究对甜樱桃采后果实发病部位的病原真菌进行分离纯化,对引起果实不同腐烂症状的5种病原菌进行形态学观察,并结合多基因序列分析鉴定病原菌。结果表明,菌株YTS6为扩展青霉(Penicillium exp... 详细信息

为进一步探究甜樱桃果实采后病原真菌的种类,本研究对甜樱桃采后果实发病部位的病原真菌进行分离纯化,对引起果实不同腐烂症状的5种病原菌进行形态学观察,并结合多基因序列分析鉴定病原菌。结果表明,菌株YTS6为扩展青霉(Penicillium expansum),YTS13为灰葡萄孢菌(Botrytis cinerea),YTS21为胶孢炭疽菌(Colletotrichum gloeosporioides),YTS28为链格孢菌(Alternaria alternata),YTS37为枝状枝孢(Cladosporium cladosporioides),其中枝状枝孢(***)系首次报道为甜樱桃果实病原菌。致病力测定结果表明,YTS6、YTS13、YTS21和YTS28均对砂蜜豆有强致病力,YTS37对砂蜜豆有中等致病力;YTS13对萨米脱和奇好有强致病力,对拉宾斯和雷尼有中等致病力;YTS37对拉宾斯具有弱致病力,而对其余品种甜樱桃有中等致病力。不同属病菌对同一品种及同一病菌对不同品种甜樱桃的致病力均具有差异。本研究可为甜樱桃采后贮藏保鲜技术研究提供理论依据。

关键词：甜樱桃病原真菌分离鉴定多基因系统发育分析致病力

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套袋对日光温室桃果实品质及香气组分的影响

中国农业大学学报 2024年第10期29卷 108-119页

作者：李杰王雨李永红田启航刘国俭陈湖常瑞丰王召元河北省农林科学院昌黎果树研究所河北昌黎066600

为探讨套袋对温室栽培桃果实品质及香气组分的影响,以温室栽培‘春雪’‘中桃红玉’桃为试材,设置外黄内黑双层袋套袋处理,以不套袋作为对照,采用常规测量方法和顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用法研究套袋处理下果实单果重、果皮色泽... 详细信息

为探讨套袋对温室栽培桃果实品质及香气组分的影响,以温室栽培‘春雪’‘中桃红玉’桃为试材,设置外黄内黑双层袋套袋处理,以不套袋作为对照,采用常规测量方法和顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用法研究套袋处理下果实单果重、果皮色泽、可溶性糖、总糖、有机酸、总酸含量及果实中挥发性香气成分的变化。结果表明:与对照(不套袋)相比,套袋处理显著提高了果实的单果重和挥发性香气成分总含量,显著降低了葡萄糖、蔗糖及苹果酸含量,果糖、山梨醇、酒石酸和柠檬酸含量无显著变化。在桃果实中共检测出44种主要香气物质,分别为醛类、酯类、醇类、内酯类、萜类、烃类和酮类;其中,醛类物质含量最高,酯类、醇类和内酯类次之,萜类、烃类和酮类最低。套袋后,醛类、酮类及香气含量总量显著升高;己醛、Z-3-己烯醛、E-2-己烯醛、乙酸己酯和β-紫罗兰酮是‘春雪’‘中桃红玉’桃果实的主要呈香物质。综上,套袋可增加果实果个大小、改善果面色泽、改变糖酸组分含量、提高果实的挥发性香气含量,提升果实的外观质量、使得果实风味变得更加青香。

关键词：桃套袋挥发性香气成分气相色谱-质谱品质

基于SSR标记的文冠果遗传多样性分析及指纹图谱构建

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生物技术通报 2024年第5期40卷 74-83页

作者：李思琪张文臣杨柳付庆新洪新张海旺辽宁省旱地农林研究所朝阳122000

【目的】为快速鉴定和利用文冠果种质资源,探明文冠果种质亲缘关系。【方法】从20对SSR引物筛选得到11对条带清晰、多态性好的引物,对29个文冠果品种(系)进行分析,采用荧光毛细管电泳技术进行多态检测,通过邻接法进行聚类分析,利用数字... 详细信息

【目的】为快速鉴定和利用文冠果种质资源,探明文冠果种质亲缘关系。【方法】从20对SSR引物筛选得到11对条带清晰、多态性好的引物,对29个文冠果品种(系)进行分析,采用荧光毛细管电泳技术进行多态检测,通过邻接法进行聚类分析,利用数字和字母赋值编码构建分子身份证。【结果】共检测到66个等位基因(Na),每对引物检测到3-10个Na。Shannon信息指数(I)变化范围介于0.349-1.723之间,平均值为1.16。不同引物揭示的多态信息含量(PIC)变幅介于0.276-0.841,平均为0.66。观测杂合度(Ho)变幅为0.137-0.958,平均值为0.739;期望杂合度(He)变幅为0.187-0.79,平均值为0.648;在11个位点中,有7个位点的平均观测杂合度大于平均期望杂合度。遗传相似系数变化范围为0-1,平均为0.31,遗传相似系数在0.6以上的有15个,仅占全部数据的5.17%。邻接法聚类分析结果显示,在遗传距离为0.42时,可将29份文冠果种质分为三大类群。构建了0/1形式的指纹数据库和分子身份证,除个别品种外均具有唯一性,可用于品种鉴定。【结论】29份文冠果种质资源的遗传多样性相对较高,但也存在一定的近交现象。利用SSR标记构建文冠果分子身份证操作简便可行,可为文冠果品种真伪鉴定、权益保护、身份识别、溯源管理及新品种选育提供技术支撑和科学依据。

关键词：文冠果品种(系) SSR荧光标记遗传多样性指纹图谱分子身份证聚类分析

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半干旱风沙区“山水林田湖草沙”建设中防护林营建的原理与方法

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应用生态学报 2024年第1期35卷 17-24页

作者：吴德东刘志民曹宇辽宁省沙地治理与利用研究所辽宁阜新123000 中国科学院沈阳应用生态研究所沈阳110016

本文以半干旱风沙区山水林田湖草沙建设中的“防护林”为核心关注点,确立防护林营建的系统观念,阐述防护林营建必须坚持科学统筹、系统治理的原则,以及符合水资源承载力约束、满足沙尘防控需求、保证绿化美化效果、兼顾经济效益提高的... 详细信息

本文以半干旱风沙区山水林田湖草沙建设中的“防护林”为核心关注点,确立防护林营建的系统观念,阐述防护林营建必须坚持科学统筹、系统治理的原则,以及符合水资源承载力约束、满足沙尘防控需求、保证绿化美化效果、兼顾经济效益提高的原理。具体应以防护林类型与时空配置为基础,采用防护林营建理论与技术,组合形成不同结构和服务功能的防护林类型,实现防护林的功能目标。围绕人、林、草、田、水、沙关键要素,体现营建防护林的时效性、实用性与科学性,提出农田防护林、草牧场防护林、防风固沙林、环村(城)防护林的营建方法,为高质量建设北方绿色生态屏障提供生产技术支撑。

关键词：半干旱风沙区防护林农田防护林草牧场防护林防风固沙林环村(城)防护林

不同钾肥水平对设施桃品质、养分积累及产量的影响

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中国农业大学学报 2024年第7期29卷 89-102页

作者：王雨李永红李杰田启航刘国俭陈湖常瑞丰王召元河北省农林科学院昌黎果树研究所河北昌黎066600

为探究钾肥对设施桃品质、养分积累及产量的综合调控作用,以设施桃优系‘C26-7-17’为试材,在氮磷肥比例为1∶0.5的基础上,按照0、0.5、1、1.5和2的质量比例设置5个硫酸钾水平,在果实成熟后测定果实品质、产量以及果实、枝条和叶片中矿... 详细信息

为探究钾肥对设施桃品质、养分积累及产量的综合调控作用,以设施桃优系‘C26-7-17’为试材,在氮磷肥比例为1∶0.5的基础上,按照0、0.5、1、1.5和2的质量比例设置5个硫酸钾水平,在果实成熟后测定果实品质、产量以及果实、枝条和叶片中矿质元素含量,对产量和不同部位的矿质元素含量进行相关性分析,并运用主成分分析法对果实品质进行综合评价,确定最适宜的钾肥用量。结果表明:氮磷肥混施条件下,增施钾肥显著提高了设施桃单果重、可溶性固形物、蔗糖、果糖和葡萄糖含量,改善了果实着色,降低了可滴定酸、苹果酸、酒石酸和柠檬酸含量,显著提高了设施桃产量。增施钾肥增加了果实、枝条、叶片中K元素含量和枝条中的大部分矿质元素含量,但果实中除K元素外,大部分矿质元素含量降低。产量与叶片中磷、钾元素,与枝条中镁、磷元素含量显著正相关,与叶片氮、锰元素含量显著负相关;果实中各元素含量间显著正相关。对品质和产量指标进行综合评价得出NPK4处理(氮肥152 g/株、磷肥292 g/株、钾肥269 g/株)是本试验条件下最佳钾肥用量。

关键词：桃设施栽培钾肥品质产量养分积累

‘威代尔’葡萄及其优良芽变果实香气物质2-苯乙醇合成变化研究

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北方园艺 2024年第8期 27-33页

作者：林玉友郭修武蒋春光郭印山申海林郑娟辽宁省旱地农林研究所辽宁朝阳122000 沈阳农业大学园艺学院辽宁沈阳110866 吉林省农业科学院果树研究所吉林公主岭136100

以‘威代尔’葡萄及其芽变果实为试材,采用氨基酸分析仪和荧光定量分析,研究了‘威代尔’葡萄及其芽变果实中的苯丙氨酸、苯乙胺、苯乙醛和2-苯乙醇动态含量,以及芳香族氨基酸脱羧酶(AADC)的动态相对表达量,以期明确‘威代尔’葡萄优良... 详细信息

以‘威代尔’葡萄及其芽变果实为试材,采用氨基酸分析仪和荧光定量分析,研究了‘威代尔’葡萄及其芽变果实中的苯丙氨酸、苯乙胺、苯乙醛和2-苯乙醇动态含量,以及芳香族氨基酸脱羧酶(AADC)的动态相对表达量,以期明确‘威代尔’葡萄优良芽变果实特征香气2-苯乙醇合成变化,为生产提供优良酿造品种(系)原料。结果表明:‘威代尔’葡萄及其芽变果实中不同生育期苯丙氨酸、苯乙胺、苯乙醛和2-苯乙醇含量均呈现规律性变化,芽变果实中苯丙氨酸、苯乙胺、苯乙醛和2-苯乙醇含量均高于同期‘威代尔’果实。荧光定量结果表明,‘威代尔’及其果实中AADC的表达与2-苯乙醇含量均呈正相关。该研究发现的‘威代尔’葡萄芽变有望成为我国酿造优良葡萄酒重要的品种(系)原料。

关键词： ‘威代尔’ 葡萄芽变 2-苯乙醇芳香族氨基酸脱羧酶

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枣幼胚培养后代新品种晚脆蜜的选育

果树学报 2024年第7期41卷 1460-1464页

作者：任海燕李登科杜学梅王永康赵爱玲薛晓芳苏万龙石美娟刘丽李毅山西农业大学果树研究所·果树种质创制与利用山西省重点实验室山西太谷030815

晚脆蜜是六月鲜枣品种的控制杂交后代经幼胚培养技术选育而成的鲜食枣新品种。该品种树体矮化,树冠紧凑,枣头枝节间短,适宜密植栽培。果实长椭圆形,果型较大,平均单果质量为14.7 g。果实硬度大,肉质致密,耐贮性较强。鲜枣可食率95.20%,... 详细信息

晚脆蜜是六月鲜枣品种的控制杂交后代经幼胚培养技术选育而成的鲜食枣新品种。该品种树体矮化,树冠紧凑,枣头枝节间短,适宜密植栽培。果实长椭圆形,果型较大,平均单果质量为14.7 g。果实硬度大,肉质致密,耐贮性较强。鲜枣可食率95.20%,可溶性固形物含量(w,后同)为28.4%,总糖含量27.5%,酸含量0.383%,维生素C含量3580 mg·kg^(-1)。在山西太谷地区,4月中旬开始萌芽,6月上旬进入盛花期,9月下旬果实成熟,果实生育期110 d左右,属于晚熟类型。早果丰产性能较强,2~3年生枝的枣吊平均结果1.0个,3~5年生树产量6250 kg·hm^(-2)。果实抗裂果能力强,裂果率仅为3.8%。该品种是一个树体矮化、早果丰产、抗裂耐贮、晚熟优质的鲜食品种,具有良好的产业发展前景。

关键词：枣新品种晚脆蜜幼胚培养后代抗裂果

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