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不同类型土壤上玉米生长对低磷和施磷肥的响应

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华南农业大学学报 2024年第4期45卷 516-524页

作者：逯路文杨飞王倩倩王秀荣华南农业大学根系生物学研究中心/亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室广东广州510642

[目的]通过在酸性和石灰性土壤上种植玉米,探究在不同类型土壤上,缺磷和施用磷肥对玉米生长、磷吸收、根系性状、菌根侵染率以及根际指标的影响。[方法]分别利用2种不同来源的酸性土壤(NX和WY)与2种不同来源的石灰性土壤(SP和CP)进行不... 详细信息

[目的]通过在酸性和石灰性土壤上种植玉米,探究在不同类型土壤上,缺磷和施用磷肥对玉米生长、磷吸收、根系性状、菌根侵染率以及根际指标的影响。[方法]分别利用2种不同来源的酸性土壤(NX和WY)与2种不同来源的石灰性土壤(SP和CP)进行不施磷肥(低磷,LP)与施磷肥(高磷,HP)的玉米盆栽试验,对玉米的植株干质量、磷质量、根系性状(总根长、根表面积、根体积、平均根直径)、菌根侵染率、以及根际指标(根际pH、根际磷酸酶活性、根际羧酸盐含量)进行测定分析。[结果]缺磷严重影响玉米植株生长,施磷显著增加了酸性和石灰性土壤上玉米植株干质量和磷质量;在2种酸性土壤和CP石灰性土壤中,施磷显著增加了玉米总根长、根表面积、根体积、平均根直径,降低了玉米菌根侵染率和根际羧酸盐含量;施磷显著降低了NX酸性土壤中根际酸性磷酸酶活性和CP石灰性土壤根际pH。主成分分析表明,在低磷条件下,根系性状与植株干质量和磷质量呈正相关关系,根际羧酸盐含量、菌根侵染率与植株干质量和磷质量均呈负相关关系;在高磷条件下,菌根侵染率、碱性磷酸酶活性、根际pH、平均根直径与植株干质量和磷质量均呈正相关关系。[结论]施用磷肥可促进不同类型土壤上玉米植株的生长和磷吸收,玉米对施磷的响应很大程度上受到土壤本底养分含量的影响,有效磷含量低的土壤对施用磷肥的响应更加明显。在低磷条件下,玉米主要通过改变根系性状促进磷吸收。

关键词：玉米酸性土壤石灰性土壤磷处理低磷

基于小RNA深度测序技术首次发现侵染黄槿的杆状DNA病毒

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植物病理学报 2024年第1期54卷 209-214页

作者：王致远冯如盈娄义念梁凯莉刘靖颖许雄彪广西甘蔗生物学重点实验室广西大学南宁530005 亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室广西大学南宁530004

0引言黄槿(Hibiscus tiliaceus L.)为锦葵科(Mal-vaceae)木槿属(Hibiscus)常绿乔木或灌木,广泛分布于台湾地区、福建、广西、广东等地,是一种具有重要生态和观赏价值的半红树植物[1]。同时黄槿具有清热解毒、散瘀消肿、止血镇痛抗炎等功... 详细信息

0引言黄槿(Hibiscus tiliaceus L.)为锦葵科(Mal-vaceae)木槿属(Hibiscus)常绿乔木或灌木,广泛分布于台湾地区、福建、广西、广东等地,是一种具有重要生态和观赏价值的半红树植物[1]。同时黄槿具有清热解毒、散瘀消肿、止血镇痛抗炎等功效,具有潜在的药用价值[2]。关于黄槿上的植物病害鲜有研究,其上发生的病毒病害更是尚未见报道。RNA沉默是植物抵御病毒入侵的重要途径[3],小RNA深度测序(Small RNA Deep Sequencing)作为高通量测序技术的重要应用,可同时获得来源于病毒和宿主的小RNA序列,是研究RNA沉默机制的有效工具。

关键词：病毒病害小RNA 植物病害常绿乔木 RNA沉默病毒入侵半红树植物锦葵科

蔗糖对柱花草根尖类边缘细胞形成及耐铝功能的影响

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华南农业大学学报 2024年第3期45卷 329-335页

作者：郭雪琼林雁蔡泽菲陈倩倩田江陆星梁翠月华南农业大学亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室/资源环境学院/根系生物学研究中心广东广州510642

【目的】根尖边缘细胞在植物对生物与非生物胁迫适应中起重要作用,但其形成的生理机制仍需进一步探究。本研究旨在探究蔗糖对柱花草Stylosanthes guianensis根尖类边缘细胞的形成及其铝毒耐受能力的影响。【方法】以圭亚那柱花草‘热研... 详细信息

【目的】根尖边缘细胞在植物对生物与非生物胁迫适应中起重要作用,但其形成的生理机制仍需进一步探究。本研究旨在探究蔗糖对柱花草Stylosanthes guianensis根尖类边缘细胞的形成及其铝毒耐受能力的影响。【方法】以圭亚那柱花草‘热研2号’为试验材料,采用外源添加糖源的方法,分析柱花草根尖类边缘细胞的形态特征,研究蔗糖对柱花草幼苗耐铝能力的影响。【结果】蔗糖和葡萄糖均能明显促进柱花草根尖类边缘细胞的形成。添加蔗糖处理的根尖类边缘细胞鲜质量、长度和宽度与无糖处理相比分别增加50%、14%和62%,细胞层数增加3~4层。保留根尖类边缘细胞的柱花草具有较强的耐铝能力;与无糖处理相比,蔗糖处理后形成的根尖类边缘细胞具有更强的吸铝能力,根尖铝累积明显减少,根系相对生长速率增加45%。【结论】蔗糖可以促进柱花草根尖类边缘细胞的形成,增强铝处理下根尖类边缘细胞对柱花草的保护作用。本研究结果为进一步探究柱花草根尖类边缘细胞发育及其适应铝毒胁迫的机制提供了理论依据。

关键词：柱花草根尖类边缘细胞蔗糖铝毒害

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昆虫视觉电生理技术研究进展

应用生态学报 2024年第3期35卷 858-866页

作者：刘航魏成梅冯太阳董文霞肖春云南生物资源保护与利用国家重点实验室昆明650201 云南农业大学植物保护学院昆明650201

昆虫视觉电生理技术是研究昆虫感光细胞和视觉神经元电学特性的重要技术,包括视网膜电位技术(ERG)和微电极细胞内记录技术(MIR)。ERG技术记录的是昆虫的视网膜对不同光刺激产生的电压或电流变化,这种反应发生在细胞外。MIR则是记录昆虫... 详细信息

昆虫视觉电生理技术是研究昆虫感光细胞和视觉神经元电学特性的重要技术,包括视网膜电位技术(ERG)和微电极细胞内记录技术(MIR)。ERG技术记录的是昆虫的视网膜对不同光刺激产生的电压或电流变化,这种反应发生在细胞外。MIR则是记录昆虫的单个感光细胞或视觉神经元对不同光刺激产生的电压或电流变化,这种反应发生在细胞内。昆虫电生理技术有助于探究昆虫视觉对光的电生理响应机制和明确昆虫敏感光谱和光感受器类型。本文介绍了ERG和MIR的基本结构及原理,总结了近20年来两种技术在昆虫感光电生理方面的应用,可为阐明昆虫对光的感受机制以及利用昆虫的趋光性防治害虫提供参考。

关键词：视网膜电位微电极细胞内记录敏感光谱光感受器

全基因组甲基化测序比对软件在植物数据分析中的性能评估

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基因组学与应用生物学 2024年第6期43卷 986-996页

作者：徐子健江祉依王海峰谢亮西大学农学院亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室广西甘蔗生物学重点实验室南宁530004

DNA甲基化作为一种表观遗传修饰,在植物的生长、发育和逆境反应中发挥着至关重要的作用。全基因组重亚硫酸盐测序(whole genome bisulfite sequencing,WGBS)被认为是DNA甲基化研究的“金标准”,并且广泛应用于动植物的功能基因组研究。... 详细信息

DNA甲基化作为一种表观遗传修饰,在植物的生长、发育和逆境反应中发挥着至关重要的作用。全基因组重亚硫酸盐测序(whole genome bisulfite sequencing,WGBS)被认为是DNA甲基化研究的“金标准”,并且广泛应用于动植物的功能基因组研究。虽然目前针对WGBS已经开发了数种分析工具,但还没有全面评估这些工具在植物基因组中的分析效率。本研究通过分析拟南芥(Arabidopsis thaliana)、水稻(Oryza sativa)和大豆(Glycine max)3种主要作物的DNA甲基化数据,对DNA甲基化的4个分析工具中常用的6种比对方法(BSMAP、Bismark-bwt2-e2e、Bismark-his2、Abismal、BSSeeker2-bwt2-e2e和BSSeeker2-bwt2-local)从运行效率、内存资源利用、比对质量和甲基化位点识别等方面进行了全面的性能评估。结果显示,与另外5种甲基化比对方法相比,虽然BSMAP运存较大,但是在运行速度上表现出较高的效率,尤其在处理大规模基因组数据时具有明显的优势。此外,BSMAP在比对质量和甲基化位点识别方面也展现出较高水平,保证了结果的准确性和可靠性。值得注意的是,研究认为在选择比对工具时,还需要根据实际计算资源、研究需求以及对运行速度和内存消耗的权衡来做出合适的决策。这项研究为从事植物领域DNA甲基化研究的科研人员提供了有益的分析指导,有助于提高研究效率和结果的可信度,对深入分析植物生物学中的DNA甲基化具有重要的科学意义。

关键词： DNA甲基化全基因组甲基化测序序列比对植物

利用分子检测和基因编辑快速创制籼粳杂种亲和材料

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华南农业大学学报 2024年第4期45卷 487-494页

作者：黎珠玉蒋永捷冯耀明梅林李顺媚郑琳陈乐天刘耀光谢勇尧华南农业大学生命科学学院/亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室/岭南现代农业科学与技术广东省实验室广东广州510642

[目的]利用分子检测和基因编辑技术,快速精准创制籼粳人工亲和系材料,打破籼粳杂种不育,为实现远缘杂种优势利用提供新范例。[方法]本研究以优质籼稻‘黄华占’(HHZ)和优质粳稻‘中嘉8号’(ZJ8)为测试底盘,利用分子检测技术,检测HHZ和ZJ... 详细信息

[目的]利用分子检测和基因编辑技术,快速精准创制籼粳人工亲和系材料,打破籼粳杂种不育,为实现远缘杂种优势利用提供新范例。[方法]本研究以优质籼稻‘黄华占’(HHZ)和优质粳稻‘中嘉8号’(ZJ8)为测试底盘,利用分子检测技术,检测HHZ和ZJ8中影响籼粳杂种不育的主效座位基因型,结合基因编辑技术,对影响HHZ与ZJ8杂种F1育性的主效座位进行基因敲除,从而快速精准创建具有高结实率的HHZ与ZJ8籼粳杂种F1。[结果]HHZ与ZJ8杂种F1表现出强大的杂种优势,但其小穗育性为半不育。根据籼粳稻亚种间杂种不育已有认知,通过分子检测,发现该杂交组合存在一个已克隆的杂种不育主效座位S5。为此,本研究利用基因编辑技术,分别敲除S5座位籼稻的杀手基因ORF5+和粳稻的帮凶基因ORF4+,与野生型相比,这些编辑材料的重要农艺性状无明显变化。但这些编辑材料分别与野生型ZJ8和HHZ杂交获得的杂种F1的小穗育性能够完全恢复到全可育。[结论]利用分子检测和基因编辑能实现籼粳杂交育种的理性设计,快速培育出籼粳亲和型材料,最大程度地保留籼粳稻遗传多样性,为突破籼粳杂种不育和实现籼粳杂种优势的充分利用提供了一种新模式。

关键词：分子检测基因编辑杂种不育杂种亲和水稻

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基于病原菌效应蛋白的甘蔗抗病育种新策略

基因组学与应用生物学 2024年

作者：朱理祥邸若琳黄振姚伟广西农业职业技术大学广西甘蔗生物学重点实验室广西大学亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室

甘蔗(Saccharum officinarum L.)病害是制约甘蔗生长和甘蔗产业发展的重要因素，选育和推广甘蔗抗病品种是甘蔗产业高质量可持续发展的有效手段，但传统的甘蔗病害抗病育种具有优质基因挖掘和功能验证困难等局限性。效应蛋白是病原菌分... 详细信息

甘蔗(Saccharum officinarum L.)病害是制约甘蔗生长和甘蔗产业发展的重要因素，选育和推广甘蔗抗病品种是甘蔗产业高质量可持续发展的有效手段，但传统的甘蔗病害抗病育种具有优质基因挖掘和功能验证困难等局限性。效应蛋白是病原菌分泌以协助其定殖宿主的小分子蛋白，解析病原菌效应蛋白与植物免疫系统的相互作用关系对于甘蔗抗病品种改良具有重要的指导意义。本综述讨论了宿主免疫系统的响应网络以及病原体通过分泌效应蛋白来逃避或破坏宿主免疫系统以成功定殖感染的相关策略，并基于此提出了设计和改造甘蔗抗病新品种的相关思路。

关键词：甘蔗植物免疫系统效应蛋白病原体

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短时高低温对果蝇锤角细蜂存活率的影响

生态学杂志 2024年

作者：陈强田烨李娟张金龙任会陈国华张晓明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

果蝇锤角细蜂（Trichopria drosophilae）是斑翅果蝇(Drosophila suzukii)的优势寄生性天敌之一，对斑翅果蝇具有良好的生防潜力。在全球气候变暖和极端气候事件频发的背景下，为明确短时高低温对果蝇锤角细蜂存活率的影响，本研究在实... 详细信息

果蝇锤角细蜂（Trichopria drosophilae）是斑翅果蝇(Drosophila suzukii)的优势寄生性天敌之一，对斑翅果蝇具有良好的生防潜力。在全球气候变暖和极端气候事件频发的背景下，为明确短时高低温对果蝇锤角细蜂存活率的影响，本研究在实验室条件下，以果蝇锤角细蜂为研究对象，观察了短时高低温对果蝇锤角细蜂存活的影响，采用逻辑斯蒂模型拟合了果蝇锤角细蜂死亡率随温度变化的规律，并根据该模型结果划分了果蝇锤角细蜂对温度适应的温区。结果表明：果蝇锤角细蜂存活率随着温度的升高（高温）或者降低（低温）而减小，35 ℃和-8 ℃的果蝇锤角细蜂雌、雄成虫的死亡率均为最高；果蝇锤角细蜂的温区划分为，低于-7.51 ℃为致死低温区，-7.51～7.06 ℃为亚致死低温区，7.06～29.82 ℃为适温区，29.82～35.01 ℃亚致死高温区，高于35.01 ℃为致死高温区；短时高低温降低了果蝇锤角细蜂的存活率。本研究结果可为果蝇锤角细蜂的人工扩繁和高效生防利用提供理论基础。

关键词：果蝇锤角细蜂短时高低温存活率温区生物防治

穿刺针直径及校准方法对叶片穿透力机械强度的影响

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广西植物 2024年第3期44卷 564-575,I0001-I0004页

作者：李红燕欧美景赵秋菊李佳蔚广西大学林学院亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室南宁530004

叶片穿透力强度是反映叶片机械抗性的重要指标之一,但最终结果受到针直径与校准方法的影响。为探究不同穿刺针直径及校准方法对叶片穿透力测定的影响,该文对比研究了广西大学校园中30种具平行脉单子叶植物与具网状脉双子叶植物的叶片穿... 详细信息

叶片穿透力强度是反映叶片机械抗性的重要指标之一,但最终结果受到针直径与校准方法的影响。为探究不同穿刺针直径及校准方法对叶片穿透力测定的影响,该文对比研究了广西大学校园中30种具平行脉单子叶植物与具网状脉双子叶植物的叶片穿透力在不同直径穿刺针测定与校准条件下的差异及该差异与功能性状的相关性。结果表明:(1)利用穿刺针周长、横截面积及叶片厚度等进行校准,不同校准方式下不同直径穿刺针测定的叶片穿透力不同。(2)不同校准方式下,利用3种直径穿刺针测到的穿透力之间差异不同,其中,在只利用穿刺针周长和利用针周长与叶片厚度校准后,不同直径穿刺针之间的叶片穿透力无显著性差异;在只利用叶片厚度校准时,穿刺针越粗,穿透力越大;在只利用穿刺针面积和利用针面积与叶片厚度校准后,穿刺针越粗,穿透力越小。单子叶植物3种不同直径穿刺针的穿透力均大于相同粗细穿刺针下双子叶植物的穿透力。(3)不同校准方式下3种直径穿透力之间的差异与叶片性状的相关性有所不同,叶脉类型、叶片密度、比叶重、角质层厚度和叶脉密度可能是3种直径穿透力之间差异产生的结构影响因素。综上所述,利用不同直径穿刺针测定及不同校准方式下对不同叶脉类型植物的叶片穿透力具有不同影响,叶片穿透力测定过程中需对穿刺针直径及校准方法进行合理地选择和统一,建议测定叶片穿透力时,这3种针中,直径为0.5 mm的穿刺针应用于叶脉密度较大、比叶重较小的叶片测定,但不适用于较为坚硬的叶片,直径为2 mm的穿刺针不适用于叶脉密度较大、比叶重较小的叶片,选择直径为1 mm的穿刺针并利用其周长进行校准较为合理。

关键词：叶片穿透力穿透力差异叶片密度比叶重角质层厚度叶脉密度