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基于主成分及聚类分析的药用菊花品种产量与品质综合评价

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食品工业科技 2024年第5期45卷 271-280页

作者：黄振慈惠婷柳志勇薛玉前任秀霞薛璟祺张秀新枣庄职业学院山东枣庄277800 中国农业科学院蔬菜花卉研究所北京100081

为防止品种混杂,筛选药用或茶用菊花的专用品种,以不同产地来源的8个药用菊花品种16个样品为试材,采用超高效液相色谱法和比色法测定不同产地药用菊花的品质成分含量;并基于主成分分析和聚类分析,对不同产地药用菊花品种产量与品质进行... 详细信息

为防止品种混杂,筛选药用或茶用菊花的专用品种,以不同产地来源的8个药用菊花品种16个样品为试材,采用超高效液相色谱法和比色法测定不同产地药用菊花的品质成分含量;并基于主成分分析和聚类分析,对不同产地药用菊花品种产量与品质进行综合评价。结果表明,不同产地药用菊花品种单株花头数变异系数(39.03%)最大,是构成药用菊花单株花头干重的主要因素(r=0.800),以枣庄红心菊单株花头数(496.50)最多、单株花头干重最高;绿原酸、3,5-O-二咖啡酰基奎宁酸和总黄酮等药效成分在不同来源的样本中差异显著(P利用提供理论依据。

关键词：药用菊花综合评价主成分分析聚类分析

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“事前补助”还是“成果奖励”:何种政府研发补贴政策更有助于推动颠覆性科技创新成果“问世”?

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中国软科学 2024年第8期 167-177页

作者：刘婉钰毛世平中国农业科学院农业经济与发展研究所北京100081

加强颠覆性科技创新是加快实现高水平科技自立自强的重要基础。在考虑不同政府研发补贴政策激励颠覆性科技创新路径差异的基础上,通过构建政府、科研院校与科创企业之间的三方演化博弈模型,探究各方主体对促进颠覆性科技创新成果产出的... 详细信息

加强颠覆性科技创新是加快实现高水平科技自立自强的重要基础。在考虑不同政府研发补贴政策激励颠覆性科技创新路径差异的基础上,通过构建政府、科研院校与科创企业之间的三方演化博弈模型,探究各方主体对促进颠覆性科技创新成果产出的决策逻辑与路径机理,并利用Matlab 2021a进行仿真分析,研究发现政府后补贴、院校重转化、企业强研发的协同治理路径为推动颠覆性科技创新成果“问世”的最优解。

关键词：研发补助模式科技创新颠覆性科技创新成果新质生产力

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基于16S rRNA测序分析敲除基因ZBED6后巴马猪肠道微生物菌群的变化

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畜牧兽医学报 2024年

作者：徐成田文杰马月辉王圣楠蒋琳王丹丹中国农业科学院北京畜牧兽医研究所

旨在探究在巴马猪中ZBED6基因敲除之后肠道菌群的变化和肌肉表型的关联。本研究以5月龄野生型和ZBED6敲除型广西巴马小型猪为研究对象，以公母和基因型分成3组进行比较，分别是野生型公猪比野生型母猪（公WT:母WT）、野生型母猪比敲除... 详细信息

旨在探究在巴马猪中ZBED6基因敲除之后肠道菌群的变化和肌肉表型的关联。本研究以5月龄野生型和ZBED6敲除型广西巴马小型猪为研究对象，以公母和基因型分成3组进行比较，分别是野生型公猪比野生型母猪（公WT:母WT）、野生型母猪比敲除型母猪（母WT:母KO）、野生型公猪比敲除型公猪（公WT:公KO），利用16S rRNA基因的高通量测序技术分析各肠段微生物组成。结果表明：1）在巴马猪中，大肠的菌群多样性显著高于小肠；2）与雌性野生型猪相比，雄性野生型猪瘦肉率提高，回肠苏黎世杆菌属、盲肠链球菌属、直肠消化链球菌属在雄性野生型猪中显著富集，回肠乳杆菌属在雌性野生型猪中显著富集；3）敲除ZBED6之后，猪的肌肉生长增加。菌群组成显示，母猪的回肠中乳杆菌含量显著下降，盲肠中SMB53的含量显著上升。敲除ZBED6后，公猪的直肠中普雷沃菌属和瘤胃球菌属的含量显著上升，盲肠中SMB53的含量显著上升。结果提示，苏黎世杆菌属、链球菌属、消化链球菌属和乳杆菌属在肠道内的差异可能会影响能量代谢从而促进雄性野生型猪的肌肉生长；敲除了ZBED6之后，猪的盲肠中SMB53的显著增加可能是导致肌肉增多的一个因素。

关键词：巴马猪 ZBED6 肠道微生物 SMB53

紫花苜蓿MsSPL17的克隆及生物学功能验证

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中国农业科学 2024年第17期57卷 3335-3351页

作者：陈菲儿张志鹏蒋庆雪马琳王学敏中国农业科学院北京畜牧兽医研究所

【目的】分枝是决定紫花苜蓿产量的重要影响因子，SPL家族基因是一类重要的转录因子，其成员参与多种植物的分枝（分蘖）发育过程。研究紫花苜蓿MsSPL17的生物学功能，鉴定MsSPL17在调控紫花苜蓿分枝发育中的作用，为紫花苜蓿高产生物... 详细信息

【目的】分枝是决定紫花苜蓿产量的重要影响因子，SPL家族基因是一类重要的转录因子，其成员参与多种植物的分枝（分蘖）发育过程。研究紫花苜蓿MsSPL17的生物学功能，鉴定MsSPL17在调控紫花苜蓿分枝发育中的作用，为紫花苜蓿高产生物育种提供重要参考。【方法】运用生物信息学方法分析MsSPL17序列，并构建系统进化树；采用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)方法分析MsSPL17在紫花苜蓿中的组织表达特异性；利用烟草瞬时表达系统确定MsSPL17蛋白的亚细胞定位；利用酵母系统检测MsSPL17的转录自激活活性；利用农杆菌介导转化的方法获得转基因紫花苜蓿并进行表型分析；利用转录组分析，筛选出在转基因株系中的差异表达基因，并验证用于后续研究。【结果】MsSPL17包含一个长度为1 011 bp的开放阅读框，编码由366个氨基酸构成的蛋白，属于SBP蛋白家族。系统进化分析表明，MsSPL17及其同源基因的进化与物种的分化高度相似，表明其是一个功能保守的基因。MsSPL17在紫花苜蓿分枝发育关键时期中的各组织包括茎、茎节、叶、顶端中均有表达，暗示该基因对紫花苜蓿分枝性状具有重要调控作用。亚细胞定位试验表明，MsSPL17蛋白定位于细胞核中。转录自激活试验表明，MsSPL17不具有自激活活性，可后续进行互作蛋白的筛选。MsSPL17转基因沉默株系出现分枝数和茎节数明显增多、节间长度缩短、营养品质升高的显著表型。【结论】成功克隆了紫花苜蓿MsSPL17，其在紫花苜蓿分枝发育关键组织中均有表达，它编码的蛋白定位于细胞核中且无转录自激活活性。获得具有多分枝性状的转基因株系，其产量方面出现分枝数显著增多等表型，品质方面粗蛋白含量提高。

关键词：紫花苜蓿 SPL基因分枝发育转录组 RNAi沉默

猪MKRN3基因的印记表达和DNA甲基化状态分析

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畜牧兽医学报 2024年第9期 3853-3863页

作者：陈南珠李俊良余大为周心仪王晶邹惠影杜卫华中国农业科学院北京畜牧兽医研究所

旨在探讨MKRN3基因在野生型猪和克隆猪中的印记状态及其DNA甲基化水平。本研究利用西方猪种(杜洛克猪)与本地猪种(巴马猪或荣昌猪)中存在的种间单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism, SNP),检测MKRN3基因在3只足月出生0天的... 详细信息

旨在探讨MKRN3基因在野生型猪和克隆猪中的印记状态及其DNA甲基化水平。本研究利用西方猪种(杜洛克猪)与本地猪种(巴马猪或荣昌猪)中存在的种间单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism, SNP),检测MKRN3基因在3只足月出生0天的野生型杂交猪中的印记状态。利用MethPrimer网站预测MKRN3启动子区附近的CpG岛，并在卵母细胞和精子基因组中验证CpG岛是否为差异甲基化区域(differentially methylated region, DMR)。对3只野生型杂交猪和两只克隆猪基因组DNA进行亚硫酸盐转化后测序，检测MKRN3-DMR在野生型猪和克隆猪的甲基化状态，并分析其甲基化状态与基因表达的关系。结果表明，在MKRN3基因的编码区域，西方猪种(杜洛克猪)与本地猪种(巴马猪和荣昌猪)之间存在一个SNP:A/G;RT-PCR测序结果显示，MKRN3在其中1只野生型个体(杜洛克猪与巴马猪杂交后代：DB2)的心脏组织呈双等位基因表达，在肝脏、脾脏、肺等器官和脑组织中均为单等位基因表达，且均表达父本来源的等位基因。MKRN3-DMR在精子中表现为低甲基化(0%),在卵母细胞中表现为高甲基化(70.9%)。杂交猪6个组织中的MKRN3-DMR平均甲基化水平分别为：心脏(43.1%)、肝脏(46.2%)、脾脏(48.4%)、肺(45.6%)、肾脏(48.5%)、脑(44.3%);在新生克隆猪的大部分组织中，MKRN3表达父本来源等位基因，MKRN3-DMR甲基化水平与野生型杂交猪相近。而在NT201和NT207脾脏中，其甲基化水平分别为79.0%和80.1%,SNP测序结果也表明在两个克隆猪脾脏中，MKRN3不再维持印记状态，提示克隆猪脾脏组织中MKRN3印记异常。综上所述，MKRN3在野生型猪肝脏、脾脏、肺、肾和脑组织中呈母本印记、父本表达，在心脏为非印记状态；克隆猪部分组织中，MKRN3印记表达和甲基化状态均为异常；启动子的DMR调控MKRN3表达。

关键词： DNA甲基化猪 DMR 基因组印记

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科技创新引领现代化农业体系建设的战略思考

中国科学院院刊 2024年第7期39卷 1217-1225页

作者：闫琰梅旭荣王秀东中国农业科学院农业经济与发展研究所北京100081 中国农业科学院战略研究中心北京100081 中国农业发展战略研究院北京100081 中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所北京100081

科技创新引领是建设现代化农业体系的根本出路,也是建设现代农业大基地、大企业、大产业和实现农业物质装备现代化、科技现代化、经营管理现代化、农业信息化、资源利用可持续化的重要支撑。文章阐释了现代化农业体系主要包括的农业生... 详细信息

科技创新引领是建设现代化农业体系的根本出路,也是建设现代农业大基地、大企业、大产业和实现农业物质装备现代化、科技现代化、经营管理现代化、农业信息化、资源利用可持续化的重要支撑。文章阐释了现代化农业体系主要包括的农业生产体系、产业体系和经营体系的科学概念和逻辑关系,指出保障粮食安全、促进产业融合升级和培育龙头企业是当前的重点任务。基于科技创新视角,我国在建设现代化农业体系过程中仍面临生产体系科技支撑能力弱、产业体系先进科技含量低和经营体系科技应用水平不高的挑战,严重影响科技创新对现代化农业体系建设的核心带动作用。基于此,文章就科技创新引领现代化农业体系建设提出了政策建议。

关键词：科技创新现代化农业体系重点任务挑战

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土壤环境基准的科学问题与研究方法:以Cd为例

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地学前缘 2024年第2期31卷 147-156页

作者：王萌俞磊秦璐瑶孙晓艺王静刘佳晓陈世宝中国农业科学院、农业资源与农业区划研究所、北方干旱半干旱耕地高效利用全国重点实验室北京100081

土壤环境基准是土壤环境质量标准制定的科学依据和基础。环境基准是土壤环境保护研究的前沿领域,涉及土壤环境化学、环境毒理学、生物学和风险评估等多学科交叉与基础性科学问题,了解和解决其所涉及的这些科学问题,是土壤环境基准研究... 详细信息

土壤环境基准是土壤环境质量标准制定的科学依据和基础。环境基准是土壤环境保护研究的前沿领域,涉及土壤环境化学、环境毒理学、生物学和风险评估等多学科交叉与基础性科学问题,了解和解决其所涉及的这些科学问题,是土壤环境基准研究的前提。本文针对土壤环境基准研究中影响重金属毒性阈值的非生物因子、生物因子、剂量效应关系测定中等几个关键科学问题进行了阐述,包括土壤老化因子与淋洗因子的矫正,低剂量刺激效应拟合及毒性数据归一化方法等,最后以农田土壤Cd为例,推导出不同性质土壤中Cd环境基准(HC_(5))及其与土壤性质的连续性分布曲线方程(LogHC_(5)=0.132pH+0.083OC+0.008CEC-1.448),以期为农田土壤环境指标基准的研究提供参考与借鉴。

关键词：土壤环境质量土壤环境基准土壤污染重金属毒性阈值

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基于作物Cd富集系数的土壤有效态Cd化学浸提方法筛选

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地学前缘 2024年第2期31卷 111-120页

作者：俞磊孙晓艺秦璐瑶王静王萌陈世宝中国农业科学院、农业资源与农业区划研究所、北方干旱半干旱耕地高效利用全国重点实验室北京100081

土壤中镉(Cd)被作物吸收的程度及其生态风险取决于土壤中Cd的赋存形态,基于Cd有效形态的污染土壤风险评价及在此基础上制订污染土壤修复安全阈值是Cd污染农田土壤风险评价和治理亟待解决的问题。目前针对土壤中重金属有效态的化学浸提... 详细信息

土壤中镉(Cd)被作物吸收的程度及其生态风险取决于土壤中Cd的赋存形态,基于Cd有效形态的污染土壤风险评价及在此基础上制订污染土壤修复安全阈值是Cd污染农田土壤风险评价和治理亟待解决的问题。目前针对土壤中重金属有效态的化学浸提方法较多,但缺乏针对不同性质土壤中有效态Cd的普适性浸提方法已成为Cd污染土壤风险评价技术瓶颈。本研究采集了全国9个不同性质农田土壤,以水稻、小白菜和玉米为测试作物,通过外源添加方法制备Cd污染土壤,结合土壤培养和盆栽实验,测定了5种常用化学浸提方法,包括中性无机盐浸提方法(CaCl_(2)浸提法)、弱酸浸提法(HCl浸提法)、络合螯合剂浸提方法(DTPA和ETPA浸提法)和组合浸提方法(Mehlich-3(M3)浸提法)对不同性质土壤中有效态Cd浸提效果及其与作物Cd吸收的量化关系,筛选适用于不同性质土壤中有效态Cd的通用浸提方法。结果表明,不同化学浸提法提取的土壤有效态Cd含量间具有显著差异,不同浸提方法对土壤中Cd的浸提率(%)为DTPA≈EDTA≈HCl>M3≈CaCl_(2)。不同化学浸提态Cd与作物Cd吸收的相关系数间具有显著差异,基于综合相关系数方法,得出5种不同浸提态Cd与作物Cd吸收的综合相关系数为I M3=0.765,I EDTA=0.641,I DTPA=0.627,I HCl=0.606,I CaCl_(2)=0.711,M3浸提态Cd含量与不同性质土壤中水稻、小白菜和玉米植株地上部Cd相关性最高,可作为不同性质土壤中有效态Cd通用浸提方法。相关研究结果可为农田土壤中Cd有效态评价及Cd污染农田的修复提供理论依据。

关键词：镉污染土壤富集系数化学浸提方法筛选

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不同发情阶段水牛唾液的DIA定量蛋白组学分析

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畜牧兽医学报 2024年

作者：余洲杨柏高李崇阳张培培曹建华牛一凡覃广胜赵学明中国农业科学院北京畜牧兽医研究所中国农业科学院广西壮族自治区水牛研究所

旨在利用高通量DIA定量蛋白组学分析不同发情阶段水牛唾液中蛋白的差异。本研究将15头体况相近（平均体重为650～750 kg），发情正常，健康状态良好的2～5胎次的尼里-拉菲母水牛作为研究对象，在相同的管理条件下，对其注射氯前列醇并... 详细信息

旨在利用高通量DIA定量蛋白组学分析不同发情阶段水牛唾液中蛋白的差异。本研究将15头体况相近（平均体重为650～750 kg），发情正常，健康状态良好的2～5胎次的尼里-拉菲母水牛作为研究对象，在相同的管理条件下，对其注射氯前列醇并计为第0天，分别在发情前期（第1天）、发情期（第3天）、发情后期（第6天）早上饲喂之前（8点-11点）进行唾液的采集，唾液样本每个发情时期分组相同，每3头牛分为一组，共分为5组，样品处理后进行DIA定量蛋白组学检测。结果显示，不同发情阶段水牛的唾液中共定量到1 982个蛋白质，分别在发情期/发情前期和发情期/发情后期比较组中鉴定到59和38个差异丰度蛋白。功能分析发现，CBL、SOD1、SPP1和ARPC1B等蛋白质可能在细胞调控和抗氧化、维持细胞间相互作用等方面发挥作用。KEGG通路分析显示发情前期、发情期和发情后期水牛唾液差异丰度蛋白被映射到mTOR信号通路、孕酮介导的卵母细胞成熟等通路上。综上，通过不同发情阶段的对比，获得与繁殖相关的差异蛋白4个，CBL、ARPC1B、SOD1和SPP1。这些唾液中的差异丰度蛋白可能作为水牛发情生物标志物的关键蛋白，进而为开发水牛发情检测诊断试剂盒提供数据支撑。

关键词：水牛发情鉴定唾液蛋白组学