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盐胁迫下海岛棉活性氧清除系统相关活性研究

特产研究 2024年

作者：葛杰李之龙展帆夏木斯亚·卡坎田晓莉中国农业大学作物化学控制研究中心/植物生长调节剂教育部工程研究中心新疆农业大学生命科学学院农业生物技术重点实验室

为探明冠菌素（COR）在不同浓度处理下对海岛棉耐盐性的生理功能的影响，本研究使用清水CK,COR溶液（0.001 mg/mL）浸泡海岛棉XH30,12 h后取海岛棉根部，分别测量丙二醛（MDA），过氧化氢酶（CAT），超氧化物歧化酶（SOD），氧自由基，... 详细信息

为探明冠菌素（COR）在不同浓度处理下对海岛棉耐盐性的生理功能的影响，本研究使用清水CK,COR溶液（0.001 mg/mL）浸泡海岛棉XH30,12 h后取海岛棉根部，分别测量丙二醛（MDA），过氧化氢酶（CAT），超氧化物歧化酶（SOD），氧自由基，游离脯氨酸含量，可溶性蛋白质等相关生理指标。结果表明，与清水CK对照组处理比较，经COR处理组海岛棉幼苗5 d内根系MDA含量上升了53%,CAT的活性上升了13%，超氧化物歧化酶的活性先上升后逐渐下降，氧自由基的含量上升46%，游离脯氨酸的含量上升了54%，可溶性蛋白的含量先上升后略有下降。冠菌素（COR）在不同浓度处理下对海岛棉耐盐性的生理功能研究，可以看出较低浓度冠菌素（0.001 mg/mL）能够促进棉花种子激活体内的抗氧化系统，缓解盐胁迫所引起的膜脂过氧化伤害，对于提高海岛棉根系的耐盐性起到积极作用。

关键词：海岛棉盐胁迫冠菌素

基于MAXENT的番茄潜叶蛾在贵州省的适生区分布预测

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中国生物防治学报 2024年第4期40卷 750-759页

作者：金剑雪张晓明叶照春王宇邵昌余张桂芬贵州省农业科学院植物保护研究所云南农业大学植物保护学院/云南生物资源保护与利用国家重点实验室贵州省植保植检站中国农业科学院植物保护研究所/植物病虫害综合治理全国重点实验室/农业农村部入侵生物防控重点实验室/农业农村部作物有害生物综合治理重点实验室/农业农村部外来入侵生物预防与控制研究中心

为研究番茄潜叶蛾在贵州省的适生区分布及未来扩张/收缩趋势，明确其在我省的潜在危害及威胁，利用MaxEnt生态位模型结合Arc GIS软件，基于331个分布点地理信息、23组生物气候变量及未来4种共享社会经济途径下2021―2100年的生物环境变... 详细信息

为研究番茄潜叶蛾在贵州省的适生区分布及未来扩张/收缩趋势，明确其在我省的潜在危害及威胁，利用MaxEnt生态位模型结合Arc GIS软件，基于331个分布点地理信息、23组生物气候变量及未来4种共享社会经济途径下2021―2100年的生物环境变量对番茄潜叶蛾在我省的适生区分布及未来模式下发生趋势进行预测分析。结果表明，MaxEnt预测模型AUC值为0.958，说明模型对番茄潜叶蛾的适生区预测结果较为精准。通过刀切法筛选出11月的降水量（p11）、最冷月最低温（bio6）、年平均温（bio1）、海拔（elev）、年温变化范围（bio7）等5个因子是影响番茄潜叶蛾潜在分布的主要限制环境变量。经预测，在我省的适生区面积约为15.967万km2，占全省面积的99.99%，高适生区主要集中在贵阳市、安顺市、黔西南州和六盘水市大部分地区、毕节市东部地区、遵义市西北部与黔南州大部地区，面积约为8.94万km2，占全省面积的55.96%；中适生区主要集中在黔东南州、铜仁市、毕节西部、遵义市东南部、黔南州南部等，面积为6.47万km2，占比为40.54%，贵州省近99.99%的区域均为番茄潜叶蛾的适生区。从未来模式的发展趋势可知，番茄潜叶蛾在我国的适生区范围总体呈现先缩减后扩张的趋势。至2081―2100年，适生区面积变化范围在-32.74万km2～8.54万km2间浮动；在我省的适生区总面积没有变化，其中高适生区整体往我省西部移动；我省东部、南部、北部等部分区域将由高适生区转变为中适生区或低适生区。因此，我省将成为番茄潜叶蛾在我国扩张蔓延最重要的中转站，其西部地区也将成为高风险地区，应进一步提升对该虫的监测预警意识，积极开展该虫的预测预报及防控力度，采取积极措施防止该虫进一步扩张蔓延。

关键词：番茄潜叶蛾适生区预测最大熵模型

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基于最小数据集的集约化葡萄园土壤健康评价

农业工程学报 2024年第8期40卷 71-79页

作者：王斌李云李瑞鹏方菲张江周张俊伶生态环境部土壤与农业农村生态环境监管技术中心北京100012 中国农业大学资源与环境学院/国家农业绿色发展研究院/植物-土壤相互作用教育部重点实验室北京100193 福建农林大学资源与环境学院/国际镁营养研究所福州350002

健康土壤是生产高产优质葡萄的基础,目前葡萄园不合理管理导致果园土壤生产力下降和生态失衡。为摸清集约化葡萄园土壤健康状况,该研究以河北省曲周县典型葡萄园为研究对象,通过测定20项土壤物理、化学和生物学指标,利用主成分分析法构... 详细信息

健康土壤是生产高产优质葡萄的基础,目前葡萄园不合理管理导致果园土壤生产力下降和生态失衡。为摸清集约化葡萄园土壤健康状况,该研究以河北省曲周县典型葡萄园为研究对象,通过测定20项土壤物理、化学和生物学指标,利用主成分分析法构建最小数据集,开展土壤健康评价并揭示葡萄园存在的主要障碍因子。结果表明,集约化葡萄园土壤健康评价最小数据集由有机碳、亚表层土壤硬度、交换性钠、容重、含水率和水稳性团聚体6个指标构成。利用线性和非线性评分函数,基于全数据集和最小数据集计算的土壤健康指数间呈显著正相关(P0.05)。集约化葡萄园土壤障碍因子主要有土壤压实、养分不平衡和有机碳含量低等问题。通过适当减少田间管理频率,结合增施(生物)有机肥、种植覆盖作物和养分综合管理能有效消减土壤障碍因子,提升葡萄园土壤健康水平,促进当地葡萄产业可持续发展。

关键词：土壤葡萄园主成分分析最小数据集土壤健康指数

转录因子NbMYB1R1通过促进活性氧积累抑制病毒侵染

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中国农业科学 2024年第8期57卷 1490-1505页

作者：姜兴林于连伟付涵艾妞崔荧钧李好海夏子豪袁虹霞李洪连杨雪施艳河南农业大学植物保护学院河南省植物保护新技术推广协会河南省植物保护检疫站沈阳农业大学植物保护学院河南省粮食作物协同创新中心小麦玉米作物学国家重点实验室河南农业大学作物学博士后流动站

【背景】黄瓜绿斑驳花叶病毒（cucumber green mottle mosaic virus,CGMMV）是我国重要的检疫性植物病毒，严重降低了世界范围内蔬菜以及瓜类的产量。MYB蛋白家族庞大，功能多样，存在于所有真核生物中。大多数MYB作为转录因子控制植物... 详细信息

【背景】黄瓜绿斑驳花叶病毒（cucumber green mottle mosaic virus,CGMMV）是我国重要的检疫性植物病毒，严重降低了世界范围内蔬菜以及瓜类的产量。MYB蛋白家族庞大，功能多样，存在于所有真核生物中。大多数MYB作为转录因子控制植物的发育和代谢，并对植物应对生物和非生物胁迫反应起重要的调控作用。前期研究显示CGMMV侵染后可以显著上调寄主转录因子基因NbMYB1R1的表达。【目的】明确NbMYB1R1参与CGMMV侵染的机制，为CGMMV病害防控提供理论依据。【方法】运用MEGA 7.0构建系统进化树，对NbMYB1R1的氨基酸序列进行系统进化分析；通过构建NbMYB1R1的荧光表达载体，转化GV3101农杆菌后浸润本氏烟叶片，激光共聚焦显微镜观察其亚细胞定位；利用qRT-PCR技术分析NbMYB1R1在CGMMV侵染不同时期的转录水平及NbMYB1R1沉默烟草植株中活性氧（reactive oxygen species,ROS）相关基因的转录变化；通过沉默NbMYB1R1及下游调控基因NbAOX1a和NbAOX1b，分析NbMYB1R1及下游调控基因NbAOX1a和NbAOX1b在CGMMV侵染过程中的作用；瞬时过表达NbMYB1R1和NbMYB1R1关键氨基酸突变体，分析NbMYB1R1对CGMMV侵染的影响；使用台盼蓝染色以及DAB染色观察瞬时过表达NbMYB1R1造成的细胞死亡是否与程序性细胞死亡（programmed cell death,PCD）以及ROS的积累有关；运用酵母双杂交技术验证NbMYB1R1是否与CGMMV相关蛋白互作。【结果】系统进化树分析表明，NbMYB1R1属于1R MYB大类并与多种烟草的MYB转录因子同源性极高；亚细胞定位结果显示NbMYB1R1定位于细胞核；在CGMMV侵染的烟草植株中，NbMYB1R1的转录水平对比健康植株有明显变化，在CGMMV侵染8、12 d时NbMYB1R1的转录水平显著上调；在沉默内源基因NbMYB1R1的植株上接种CGMMV,3 d后NbMYB1R1沉默植株系统叶出现斑驳、卷曲症状，而对照植株在3.5 d时才出现症状；同时CGMMV CP mRNA水平和蛋白水平检测结果也表明沉默NbMYB1R1可以有效促进CGMMV的积累；在本氏烟叶片瞬时过表达NbMYB1R1及其突变体3 d时检测CGMMV蛋白水平表达量，结果显示过表达NbMYB1R1可以有效抑制CGMMV的侵染，DNA结合结构域缺失后会减轻NbMYB1R1对CGMMV的抑制；台盼蓝和DAB染色结果表明，在瞬时过表达NbMYB1R1蛋白后导致ROS积累并引起细胞死亡；在沉默内源基因NbMYB1R1的植株叶片上检测ROS相关基因的转录水平，发现交替氧化酶基因AOX1a、AOX1b转录水平显著上调；在沉默内源基因NbAOX1a和NbAOX1b的植株上接种CGMMV,4 d后NbAOX1a和NbAOX1b沉默植株系统叶出现斑驳、卷曲症状，而对照植株在3.5 d时就出现症状；同时CGMMV CP mRNA水平和蛋白水平检测结果也表明沉默NbAOX1a和NbAOX1b可以有效抑制CGMMV的积累；酵母双杂交结果显示NbMYB1R1不与CGMMV编码蛋白直接相互作用。【结论】随着CGMMV侵染，防御相关基因NbMYB1R1表达上调，从而抑制下游基因AOX1a、AOX1b的表达并激活细胞内产生ROS抑制病毒侵染，但NbMYB1R1不是通过与CGMMV病毒蛋白直接互作而产生此作用。由此可见，NbMYB1R1在CGMMV侵染过程中发挥了重要作用。

关键词：黄瓜绿斑驳花叶病毒 Nb MYB1R1 转录因子致病机制活性氧

功能化脂质体及其在植物源天然产物递送中的应用

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生物化学与生物物理进展 2024年

作者：王程蕴兰欣悦顾家璇高欣茹朱龙佼李军方冰许文涛田洪涛中国农业大学食品科学与营养工程学院河北科技师范学院中国农业大学营养与健康系食品精准营养与质量控制教育部重点实验室河北农业大学食品科技学院

植物源天然产物具有广泛的药理特性，在药物发现中占据关键地位，同时以植物膳食补充剂的形式满足人体营养需求。尽管功效强大，植物源天然产物普遍存在溶解性低、稳定性差、缺乏靶向性、存在毒副作用、存在特殊气味等限制因素，这为临... 详细信息

植物源天然产物具有广泛的药理特性，在药物发现中占据关键地位，同时以植物膳食补充剂的形式满足人体营养需求。尽管功效强大，植物源天然产物普遍存在溶解性低、稳定性差、缺乏靶向性、存在毒副作用、存在特殊气味等限制因素，这为临床药物转化带来了挑战。近年来，纳米技术的发展为植物源天然产物的应用提供了新途径。其中，脂质体是一种由两亲性物质合成的双分子层纳米囊泡，具有高载药量、稳定性强等优势。与其他纳米颗粒相比，脂质体易于制备和扩展，它的扩展基于脂质体能被灵活修饰的表面特性。通过在脂质体表面修饰具备不同功能的元件可以使脂质体功能化，这些功能体现在靶向递送、药物控释、局部释放、改善药代动力学等。使用不同类型的功能化脂质体负载植物源天然产物不仅可以增强天然产物的稳定性、提高靶向性、减少副作用，还可以遮蔽天然产物的刺激性气味，提升大众的接受度。本篇综述围绕当前植物源天然产物面临的典型问题，结合功能化脂质体在其中的具体应用作出总结。此外，本文还将回顾功能化脂质体进入临床治疗所面临的机遇和挑战，并探讨克服这些问题的机会，以期更好的实现植物纳米药物的精准控制，为相关领域研究人员及相关产业工作人员提供思路与启发。

关键词：天然产物功能化脂质体刺激响应靶向长循环

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pH响应材料及其在智能肥料中的应用

化工进展 2024年第8期43卷 4477-4489页

作者：王洋张苗苗吕阳侯翠红危常州马文奇张福锁申建波养分资源高效利用全国重点实验室绿色智能肥料创新农业农村部重点实验室植物-土壤相互作用教育部重点实验室中国农业大学资源与环境学院国家农业绿色发展研究院北京100193 国家钙镁磷复合肥技术研究推广中心教育部先进功能材料制造工程研究中心郑州大学化工学院河南郑州450001 石河子大学农学院新疆石河子832003 河北农业大学资源与环境科学学院河北保定071001

肥料行业的发展正从传统化肥向新型肥料转变。肥料使用在保障粮食安全方面发挥了重大作用,但传统肥料利用率低、养分损失大、环境风险加剧,大多数肥料产品不能按照作物的营养需求规律实现养分精准供应。而智能肥料的研发与创新为解决该... 详细信息

肥料行业的发展正从传统化肥向新型肥料转变。肥料使用在保障粮食安全方面发挥了重大作用,但传统肥料利用率低、养分损失大、环境风险加剧,大多数肥料产品不能按照作物的营养需求规律实现养分精准供应。而智能肥料的研发与创新为解决该问题提供了有效途径,在时空上更精准匹配作物对养分的需求。本文系统综述了pH响应材料的类型、来源及响应机理,探讨pH响应材料的化学结构对pH响应行为的影响,提出pH响应材料促进根肥互馈的观点,剖析pH响应材料在智能肥料中的应用前景,进一步明确pH响应材料在绿色智能肥料创制领域的应用潜力、未来的研究方向及面临的挑战。文章以根肥互馈理念为核心,综合考虑pH响应材料与作物根际酸化效应,设计并利用pH响应材料把根分泌物与智能肥料有机连接,提出开发pH响应肥料的创新思路,指出根肥互馈是协同肥料养分释放和作物养分吸收的关键,提出基于根肥互馈原理匹配作物养分需求规律且具有环境友好性的绿色智能肥料将成为新型肥料的发展趋势。

关键词： pH响应材料聚合物化学过程凝胶 pH响应肥料根肥互馈

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设施土壤磷素固持材料的选择与应用研究进展

农业资源与环境学报 2024年第4期41卷 868-879页

作者：尹贵明樊秉乾王洪媛刘宏斌武淑霞陈清农田土壤污染防控与修复北京市重点实验室中国农业大学资源与环境学院北京100193 中国农业科学院农业资源与农业区划研究所/农业农村部面源污染控制重点实验室北京100081

我国设施土壤磷素高量积累继而流失是造成相邻水体富营养化的一个重要原因。施用磷素固持材料是有效减少土壤磷流失的措施之一,本文对比分析了室内条件下几类磷素固持材料(黏土矿物类、铁铝类、钙镁类和其他类)对磷酸盐的吸附量和吸附机... 详细信息

我国设施土壤磷素高量积累继而流失是造成相邻水体富营养化的一个重要原因。施用磷素固持材料是有效减少土壤磷流失的措施之一,本文对比分析了室内条件下几类磷素固持材料(黏土矿物类、铁铝类、钙镁类和其他类)对磷酸盐的吸附量和吸附机制,总结了设施土壤中添加磷素固持材料对土壤有效磷含量、磷形态和磷素淋洗量的影响。基于材料的易获取性、安全性、价格以及被固持磷素的再利用性,提出了不同土壤中适宜施用的磷素固持材料。结果表明,添加磷素固持材料能通过物理、化学等作用吸附土壤磷,降低磷移动性。一般而言,铁铝类、钙镁类材料的磷素吸附量和吸附键能高于黏土矿物类,而改性生物炭材料的磷吸附量和强度常取决于改性物质。施入土壤后,铁铝类、钙镁类材料能快速降低土壤磷活性,进而减少磷的移动和流失,然而过量施用铁铝类材料可能影响作物正常生长及其对磷的吸收,适宜钙镁比的材料不仅能固持土壤磷,而且不影响作物对磷素的吸收利用。因此,在磷含量极高的设施石灰性土壤上,推荐适量施用铁铝类材料;在酸性土壤上,建议施用适宜钙镁比的材料,固持土壤磷并保持磷的有效性;黏土类材料则在磷含量适中的土壤上较为适用。此外,利用废弃物作为磷素固持材料,可在减少土壤磷流失的同时实现废弃物资源化利用,具有较好的应用前景。

关键词：设施土壤磷磷素固持材料磷吸附量磷形态

亚致死低温对烟草甲后代种群两性生命表参数的影响

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昆虫学报 2024年第6期67卷 788-796页

作者：李静刘晓光时向东汤清波罗诚薛芳蔡文李东亮丁松爽河南农业大学烟草学院烟草行业烟草栽培重点实验室国家烟草栽培生理生化研究基地郑州450046 河南农业大学植物保护学院河南农业大学化学生态研究所河南省害虫绿色防控国际联合实验室郑州450046 四川中烟工业有限责任公司雪茄烟技术创新中心成都610101

【目的】低温处理是我国主要储烟害虫烟草甲Lasioderma serricorne的有效控制手段之一,但是在低温条件下烟草甲的种群动态及适应机制鲜有报道。昆虫的亚致死低温效应是我们了解昆虫适应低温的有效途径。本研究通过分析亚致死低温对烟草... 详细信息

【目的】低温处理是我国主要储烟害虫烟草甲Lasioderma serricorne的有效控制手段之一,但是在低温条件下烟草甲的种群动态及适应机制鲜有报道。昆虫的亚致死低温效应是我们了解昆虫适应低温的有效途径。本研究通过分析亚致死低温对烟草甲后代生命表参数的影响,以揭示烟草甲的低温适应能力和种群发展潜力。【方法】将烟草甲末龄幼虫暴露于-20℃下若干时长,构建时间-死亡率曲线,分别计算其死亡率为10%和50%的致死时间(即LT_(10)和LT_(50));然后分别构建烟草甲末龄幼虫经-20℃低温处理LT_(10)和LT_(50)时长后存活F_(1)代种群的年龄-龄期两性生命表。【结果】-20℃低温对烟草甲末龄幼虫的亚致死时间LT_(10)和LT_(50)值分别为5.32和12.84 min。在-20℃下暴露LT_(10)和LT_(50)时长后获得的F_(1)代种群,90%以上的个体存活并能完成整个生活史,其卵-成虫总寿命、雌成虫寿命及净繁殖率(R_(0))、内禀增长率(r_(m))和周限增长率(λ)均与28℃下饲养的对照种群无显著差异。但是,与对照相比,-20℃低温处理烟草甲末龄幼虫LT_(10)和LT_(50)时长显著降低了F_(1)代卵和1龄幼虫的起始生命期望值、F_(1)代1龄幼虫历期以及幼虫阶段的繁殖值,且使F_(1)代种群的雄性比例增大。【结论】-20℃低温处理烟草甲末龄幼虫LT_(10)和LT_(50)时长能够降低F_(1)代起始生命期望值和种群繁殖率,但是其种群结构和基本生命表参数正常。结果表明,烟草甲幼虫对低温具有较好的适应性,在经历低温处理后幸存个体能够再次迅速扩繁。

关键词：烟草甲低温亚致死时间年龄-龄期生命表

靶向嗅觉蛋白的植物精油源潜在昆虫行为控制剂研究进展

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农药学学报 2024年第4期26卷 647-664页

作者：朱文亚朱紫薇傅浩宇梁馨月段红霞中国农业大学理学院应用化学系农药创新中心林草有害生物药剂防治国家林业和草原局重点实验室北京100193

昆虫具有敏锐且复杂的嗅觉系统,这一系统的运行离不开多种嗅觉蛋白的参与。嗅觉蛋白可以通过对外界气味分子的捕获、运输、识别和降解,进而调控昆虫的取食、交配、繁殖、报警等一系列生理行为。本文综述了昆虫嗅觉蛋白中的气味结合蛋白(... 详细信息

昆虫具有敏锐且复杂的嗅觉系统,这一系统的运行离不开多种嗅觉蛋白的参与。嗅觉蛋白可以通过对外界气味分子的捕获、运输、识别和降解,进而调控昆虫的取食、交配、繁殖、报警等一系列生理行为。本文综述了昆虫嗅觉蛋白中的气味结合蛋白(OBPs)和嗅觉受体(ORs)在调控昆虫行为上的功能及其晶体结构研究进展,并根据已报道的气味结合蛋白或嗅觉受体与配体小分子的共晶结构,重点分析了二者的互作模式。同时以植物精油为代表,介绍了其在调控昆虫行为活性方面的研究进展,期望为以昆虫气味结合蛋白或嗅觉受体为潜在靶标,聚焦新颖的天然植物精油源先导结构,开发新型的昆虫行为控制剂提供参考。

关键词：嗅觉蛋白气味结合蛋白嗅觉受体反向化学生态学植物精油昆虫行为控制剂