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过表达野生大豆耐盐碱基因GsGSTU13提高了水稻苗期耐盐碱性

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作物学报 2024年第10期50卷 2458-2467页

作者：李宛鸿胡冰霜孙晓丽才晓溪孙明哲黑龙江八一农垦大学农学院/作物逆境分子生物学实验室黑龙江大庆163316

谷胱甘肽S-转移酶(glutathione S-transferases,GSTs)是一类高度保守的功能酶,在植物对非生物胁迫应答过程中发挥重要作用。本研究通过生物信息学分析发现,野生大豆GsGSTU13与水稻GSTU17蛋白序列相似性最高,均含有高度保守的结构域。为... 详细信息

谷胱甘肽S-转移酶(glutathione S-transferases,GSTs)是一类高度保守的功能酶,在植物对非生物胁迫应答过程中发挥重要作用。本研究通过生物信息学分析发现,野生大豆GsGSTU13与水稻GSTU17蛋白序列相似性最高,均含有高度保守的结构域。为探究GsGSTU13基因对水稻耐盐碱性的影响,通过遗传转化、PCR、RT-PCR和GST活性检测,获得了2个GsGSTU13过表达转基因水稻纯合株系。苗期耐盐碱性分析显示,200 mmol L^(-1) NaHCO_(3)处理下,GsGSTU13转基因株系的活性氧积累显著低于野生型,而存活率、相对含水量、超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶和GST活性均显著高于野生型。综上,在水稻中过表达GsGSTU13基因增强了活性氧清除能力,提高了转基因水稻耐盐碱性,为耐盐碱水稻新种质创制提供了参考。

关键词：水稻野生大豆耐盐碱性谷胱甘肽S-转移酶 GsGSTU13

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光伏电板对草甸草原植物群落特征及物种多样性的影响

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生态学杂志 2024年第3期43卷 766-772页

作者：任乃芃李一坤朱柏全王一帆梁文超刘香萍黑龙江八一农垦大学农学院草业科学实验室黑龙江大庆163319

为了探究黑龙江省大庆市大同区国家光伏、储能实证实验平台草甸草原的植物群落特征及物种多样性,并分析光伏电场不同生境(光伏电板间与光伏电板下)对植物群落的影响,采用样方调查法开展植物群落特征调查,对比光伏板下及光伏板间物种组... 详细信息

为了探究黑龙江省大庆市大同区国家光伏、储能实证实验平台草甸草原的植物群落特征及物种多样性,并分析光伏电场不同生境(光伏电板间与光伏电板下)对植物群落的影响,采用样方调查法开展植物群落特征调查,对比光伏板下及光伏板间物种组成及重要值、群落数量特征值及群落物种多样性等差异。结果表明,光伏电场中重要值最高的植物种为羊草(Leymus chinensis),其次为星星草(Puccinellia tenuiflora)。羊草、星星草、芦苇(Phragmites australis)、盐地碱蓬(Suaeda glauca)、中间型荸荠(Eleocharis intersita)的光伏电板间生境植物群落数量特征值高于板下生境,鹅绒委陵菜(Potentilla anserina)的光伏电板下生境植物群落数量特征值高于光伏电板间生境。板间群落的Shannon指数、Margalef指数、Simpson指数均高于板下植物群落,Shannon指数、Margalef指数、Simpson指数间呈显著正相关(P<0.05),Pielou指数与其他3个指数均呈不显著负相关,Simpson指数与Margalef指数相关系数最高。光伏电板间生境中多数植物群落数量特征值高于光伏电板下,且物种数更多,群落结构更稳定。

关键词：草甸草原光伏电场群落特征群落多样性

烯效唑对不同施肥水平下大豆鼓粒期群体特征和产量调控效应研究

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大豆科学 2024年第5期43卷 599-607页

作者：滕思远王晨梁昌志马嘉良金喜军李鑫张玉先王孟雪黑龙江八一农垦大学农学院黑龙江大庆163319

为探究烯效唑植物生长调节剂化控技术对大豆鼓粒期群体特征和产量的调控效果,以黑河43为试验材料,在2022和2023年进行两年的大田试验。试验设3个施肥水平分别为低肥力处理(F1),常规肥力(F2)和高肥力处理(F3)。初花期对不同施肥水平下大... 详细信息

为探究烯效唑植物生长调节剂化控技术对大豆鼓粒期群体特征和产量的调控效果,以黑河43为试验材料,在2022和2023年进行两年的大田试验。试验设3个施肥水平分别为低肥力处理(F1),常规肥力(F2)和高肥力处理(F3)。初花期对不同施肥水平下大豆叶面喷施浓度分别为0,25,50,75和100 mg·L^(-1)烯效唑(CK、S1、S2、S3和S4)。分析不同施肥水平下,施用不同浓度烯效唑对鼓粒期大豆群体形态特征、光合参数、光衰减系数、产量及构成因素的影响。结果表明:初花期对大豆施用不同浓度烯效唑会在一定程度上抑制植株高度,但同时也能显著促进其茎粗增加、节数增多以及叶面积指数的提升。在低、中施肥水平下,100 mg·L^(-1)烯效唑能最有效地降低植株高度及增加茎粗,同时大部分烯效唑处理都显著增加了叶面积指数,其中50 mg·L^(-1)烯效唑的增加效果最为显著。在高施肥水平下,100 mg·L^(-1)烯效唑处理仍然是抑制株高和增加茎粗的最有效浓度,而75 mg·L^(-1)处理使叶面积指数提高最为显著。进一步增加施肥量可提升大豆在R5期的光合作用速率、气孔导度、胞间CO_(2)浓度和蒸腾速率,其中,低、中肥力水平下50 mg·L^(-1)烯效唑效果依旧最为显著,而在高肥力土壤中则是75 mg·L^(-1)烯效唑效果最显著。随着植物冠层高度的提升,冠层光衰减系数有所降低,在各种施肥水平条件下,烯效唑处理的影响具有显著性差异,在低肥力时50 mg·L^(-1)烯效唑效果显著,在高肥力土壤中则是75 mg·L^(-1)浓度表现最佳。同时,施肥水平和烯效唑浓度的增加也有助于促进大豆的理论产量和产量构成要素的改善,在低肥及中肥力条件下,烯效唑浓度为50 mg·L^(-1)效果最明显。在高肥力条件下75 mg·L^(-1)烯效唑的效果最明显。与对照相比分别实现了增产2.98%、3.79%和4.12%。适宜浓度的烯效唑喷施可以有效改善大豆的生长状况和产量,提升光合作用效率,并优化冠层结构,从而促进大豆产量提高。

关键词：烯效唑大豆光合特性形态特征产量

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水稻ERD15基因家族成员鉴定及表达分析

分子植物育种 2024年

作者：李冬鹏李宛鸿吴浩董伟峰沈阳孙晓丽黑龙江八一农垦大学农学院作物逆境分子生物学实验室

ERD15是一个小但高度保守的蛋白质家族，该家族为植物界所特有，可以参与多种非生物胁迫应答。本研究发现水稻中存在3个ERD15家族成员OsERD15A-C，其均表现为亲水性并在细胞中广泛定位；OsERD15s启动子区含有大量生长发育和胁迫应答相... 详细信息

ERD15是一个小但高度保守的蛋白质家族，该家族为植物界所特有，可以参与多种非生物胁迫应答。本研究发现水稻中存在3个ERD15家族成员OsERD15A-C，其均表现为亲水性并在细胞中广泛定位；OsERD15s启动子区含有大量生长发育和胁迫应答相关的转录因子识别序列；进一步分析发现OsERD15s在不同水稻组织中均有表达，但OsERD15B和OsERD15C在籼稻和粳稻中组织表达模式存在明显差异。通过3K水稻数据库分析发现在自然群体中OsERD15B和OsERD15C的启动子区存在大量SNPs，导致生长发育相关转录因子识别序列发生改变。非生物胁迫RNA-seq数据表明OsERD15s表达受渗透及干旱诱导，而在冷胁迫下只有OsERD15A与OsERD15B表达量显著上升，ABA处理下只有OsERD15A与OsERD15C表达量显著上升。本研究发现OsERD15s参与渗透、干旱和冷胁迫应答，为进一步研究OsERD15s在非生物胁迫应答中的生物学功能提供理论基础。

关键词：水稻 ERD15家族组织表达模式非生物胁迫应答

GPR120介导NF-κB和MAPK调控LTA诱导的Mac-T细胞的保护作用

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中国兽医学报 2024年第10期 2165-2171页

作者：王斯琦周佩瑶牟泉宙宛麟李鑫丽李杨何兴丽王昭元王梓高梓强赵志辉沈冰蕾黑龙江八一农垦大学动物科技学院广东海洋大学农学院

采用脂磷壁酸(lipophosphatidic acid, LTA)刺激Mac-T细胞，通过Western blot检测核因子κB(NF-κB)和促分裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase, MAPK)信号通路关键蛋白的表达水平和磷酸化水平，以及上游的关键作用因子T... 详细信息

采用脂磷壁酸(lipophosphatidic acid, LTA)刺激Mac-T细胞，通过Western blot检测核因子κB(NF-κB)和促分裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase, MAPK)信号通路关键蛋白的表达水平和磷酸化水平，以及上游的关键作用因子TLR4和MyD88蛋白表达水平；EDU法检测细胞增殖水平；流式细胞术检测细胞凋亡情况。结果显示，激活G蛋白偶联受体120(G protein-coupled receptors 120,GPR120)能显著降低Mac-T细胞中LTA诱导NF-κB(P65和IκBα)(P<0.01)和MAPK(JNK、ERK、p38)(P<0.01)的磷酸化水平；抑制GPR120能够上调Mac-T细胞中LTA诱导NF-κB(P65和IκBα)(P<0.01)和MAPK(JNK、ERK、p38)(P<0.01)的磷酸化水平；激活GPR120可以极显著的缓解由LTA诱导的TLR4和MyD88的上调(P<0.01);抑制GPR120会显著加剧由LTA诱导的TLR4和MyD88的上调(P<0.05);LTA刺激会导致Mac-T细胞增殖水平呈减弱趋势，凋亡率显著增高，而激活GPR120基因可极显著增加细胞活性(P<0.01),促进细胞增殖，显著减少细胞凋亡(P<0.05)从而缓解了由LTA对Mac-T细胞的损伤；LTA刺激可使细胞凋亡率极显著增加(P<0.01),激活GPR120基因则可极显著(P<0.01)的逆转LTA所诱导的Mac-T细胞的凋亡率的提高；而抑制GPR120基因后可增强LTA对细胞凋亡的促进作用(P<0.05),表明激活GPR120基因可以减弱由LTA诱导的炎性Mac-T细胞导致的凋亡率增加。结果表明，GPR120可通过介导TLR4和MyD88表达抑制NF-κB/MAPK炎症通路活化调控炎症并能够促进细胞增殖。

关键词： GPR120 Mac-T细胞 NF-κB MAPK

有机肥替代化学氮肥对黄壤活性有机碳组分、酶活性及作物产量的影响

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环境科学 2024年第7期45卷 4196-4205页

作者：赵娜王小利何进杨胜美郑钦文李明瑞贵州大学农学院贵阳550025

以贵州典型黄壤为研究对象,设置不施肥(CK)、单施化肥(NP)、50%有机肥替代化学氮肥[1/2(NPM)]和100%有机肥替代化学氮肥(M)这4个处理进行田间试验,研究有机肥替代化学氮肥对黄壤有机碳及其活性组分、土壤碳库管理指数、土壤酶活性及玉... 详细信息

以贵州典型黄壤为研究对象,设置不施肥(CK)、单施化肥(NP)、50%有机肥替代化学氮肥[1/2(NPM)]和100%有机肥替代化学氮肥(M)这4个处理进行田间试验,研究有机肥替代化学氮肥对黄壤有机碳及其活性组分、土壤碳库管理指数、土壤酶活性及玉米大豆产量的影响,可为该地区科学施肥和土壤质量提升提供理论依据.结果表明,有机肥替代化学氮肥显著提高土壤p H、有机碳(SOC)、全氮(TN)含量和C/N.与CK和NP处理比,有机肥替代化学氮肥对土壤活性有机碳组分含量及其分配比例和土壤碳库管理指数(CPMI)均有提升效果,且均以50%有机肥替代化学氮肥提升效果最佳.与NP处理相比,1/2(NPM)处理显著增加了土壤易氧化有机碳(ROC_(333)和ROC_(167))、可溶性有机碳(DOC)和微生物生物量碳(MBC)含量,其增幅依次为22.90%、8.10%、29.32%和23.22%.相对于CK和NP处理,有机肥替代化学氮肥均提高了土壤酶活性,1/2(NPM)处理的土壤过氧化氢酶、脲酶、蔗糖酶和磷酸酶活性较NP处理分别显著提高了21.89%、8.24%、34.91%和18.78%;各施肥处理均显著提高了玉米大豆产量,与NP处理相比,1/2(NPM)和M处理的玉米产量分别显著提高了44.15%和17.39%,大豆产量在各施肥处理之间无显著性差异.相关性分析表明,土壤SOC与ROC_(333)、ROC_(167)、ROC33、DOC和MBC以及各土壤活性有机碳组分之间呈显著正相关,CPMI与土壤SOC及其活性组分之间呈极显著正相关关系(P<0.01).玉米产量与土壤酶活性、CPMI、土壤SOC及其活性组分均呈显著正相关关系(P<0.05).因此,从增产和土壤培肥角度看,50%有机肥替代化学氮肥有利于改善土壤质量,提高土壤肥力,是贵州安顺黄壤地区实现作物高产的关键施肥技术.

关键词：黄壤土壤活性有机碳碳库管理指数(CPMI) 土壤酶活性产量

刺梨果渣生物炭对白菜产量及品质和土壤性质的影响

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环境科学 2024年第6期45卷 3543-3552页

作者：樊洪谢珊龙天雨杨丽段淳刘元生宋理洪陈祖拥贵州大学农学院贵阳550025

为探明刺梨果渣生物炭对白菜产量及品质和土壤性质的影响,实现刺梨果渣的资源化利用,通过盆栽试验设置5个生物炭施用量:0%(CK)、1%(T1)、3%(T2)、5%(T3)和7%(T4),研究刺梨果渣生物炭施用对白菜产量及品质和土壤性质的影响.结果表明,①... 详细信息

为探明刺梨果渣生物炭对白菜产量及品质和土壤性质的影响,实现刺梨果渣的资源化利用,通过盆栽试验设置5个生物炭施用量:0%(CK)、1%(T1)、3%(T2)、5%(T3)和7%(T4),研究刺梨果渣生物炭施用对白菜产量及品质和土壤性质的影响.结果表明,①施用刺梨果渣生物炭能够显著提高白菜产量及品质,在5%生物炭施用量时效果最佳,白菜产量、可溶性固形物、可溶性糖、维生素C、全氮、全磷和全钾含量较CK分别提升了71.51%、40.14%、33.65%、38.08%、9.03%、28.85%和35.38%;②施用刺梨果渣生物炭能够显著改善土壤性质提高土壤养分含量及有效性,在5%生物炭施用量时效果较好,土壤pH、有机质、全氮、碱解氮、有效磷和速效钾含量较CK分别增加了41.06%、134.84%、157.48%、140.79%、341.75%和627.13%,有效Fe、Mn、Cu、Zn含量和交换性Ca、Mg含量较CK分别提高37.68%、61.69%、400.00%、4 648.84%、617.17%和351.42%;③施用刺梨果渣生物炭能够显著增强土壤酶活性,土壤脲酶、酸性磷酸酶、过氧化氢酶和蔗糖酶分别较CK处理提高的范围为51.43%~362.86%、90.63%~134.14%、21.40%~85.12%和82.92%~218.43%;④冗余分析表明施用刺梨果渣生物炭后,土壤有效钾、交换性钙、有机质、有效磷和有效锌等是白菜产量及品质变化的主要影响因子,与其呈显著正相关关系.综上所述,施用刺梨果渣生物炭可以显著提高白菜产量及品质,改善土壤性质,将刺梨果渣制备成生物炭可以为刺梨果渣资源化合理利用提供理论参考.

关键词：刺梨果渣生物炭白菜产量品质土壤性质冗余分析

大豆谷胱甘肽还原酶基因的扩增及连作胁迫应答

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干旱地区农业研究 2024年第3期42卷 60-67,97页

作者：韩蓓李晨庞园园方淑梅梁喜龙黑龙江八一农垦大学生命科学技术学院黑龙江大庆163319 黑龙江八一农垦大学农学院黑龙江大庆163319

利用数据库Phytozome获得大豆胱甘肽还原酶(Glutathione reductase,GR)基因4个成员的编码序列(Coding sequence,CDS)序列,以大豆叶片和根中RNA为模板,经RT-PCR扩增获得Glyma10g03740和Glyma02g16010基因,二者大小均为1638 bp,基因结构相似;获得Glyma16g27210和Glyma02g08180基因,二者结构相似,基因大小均为1506 bp。系统进化分析显示,Glyma10g03740/Glyma02g16010和Glyma16g27210/Glyma02g08180蛋白聚类于不同分支,但分别都与豇豆、尖叶菜豆和芸豆亲缘关系最近。4个成员的结构域相同,均含有FAD/NAD-binding_dom结构域和Pyr_nucl-dis_OxRdtase_dimer结构域。三级结构显示Glyma16g27210和Glyma02g08180构象相似,Glyma10g03740和Glyma02g16010构象相似,4个蛋白均以二聚体结构存在,互作蛋白完全相同,包括2个硫氧还蛋白还原酶和8个硫氧还蛋白。RT-qPCR方法分析GRs基因对连作逆境的响应,结果显示,在连作胁迫下,敏感品种HF55的GRs基因表达在根中启动较早(出苗后15 d内),而叶片中启动较晚,出苗后45 d时表达仍呈上升趋势;对于抗性品种KX8,根和叶片中GRs基因各成员均在出苗后15~45 d表达量达到最高,30 d时根中GRs基因总表达量增加达19.03倍,叶片中GRs基因总表达量增加2.50倍。

关键词：大豆谷胱甘肽还原酶连作逆境基因扩增基因表达

基于近红外光谱与高斯过程的高粱单宁含量快速检测

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分析化学 2024年第7期52卷 1028-1038页

作者：赵瑾熠陈争光衣淑娟黑龙江八一农垦大学信息与电气工程学院黑龙江八一农垦大学工程学院

高粱是我国主要的酿酒原料之一，也是重要的饲料原料。在酿酒过程中，高粱籽粒中的单宁含量对酒品品质具有决定性作用；作为饲料原料时，高粱的单宁含量对饲料的利用率有重要影响，因此高粱中的单宁含量对其品质和用途具有重要影响。传... 详细信息

高粱是我国主要的酿酒原料之一，也是重要的饲料原料。在酿酒过程中，高粱籽粒中的单宁含量对酒品品质具有决定性作用；作为饲料原料时，高粱的单宁含量对饲料的利用率有重要影响，因此高粱中的单宁含量对其品质和用途具有重要影响。传统方法检测高粱中单宁含量时存在耗时长和成本高等问题，本研究利用近红外光谱结合化学计量学方法实现了高粱单宁含量的快速无损检测。在对光谱进行预处理的基础上，使用蒙特卡洛交叉验证法（MCCV）结合高斯过程回归（GPR）进行异常样本剔除；然后，将样本集随机划分为建模集和预测集，使用无信息变量消除法（UVE）进行特征波长选择；最后，建立GPR模型，并与偏最小二乘回归（PLSR）模型和支持向量机回归（SVR）模型进行性能对比。结果表明，GPR模型的性能全面优于PLSR和SVR模型，经去趋势组合Savitzky-Golay卷积平滑进行预处理，剔除异常样本并进行特征波长选择后，建立的GPR模型为最优模型，其建模集决定系数（RC2）、预测集决定系数（RP2）和相对分析误差（RPD）分别为0.9979、0.9529和4.8453。本研究结果表明，采用近红外光谱结合化学计量学方法建立的GPR模型可用于高粱单宁含量的快速无损检测。

关键词：近红外光谱化学计量学高粱单宁高斯过程法快速无损检测

来源：博看期刊