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‘燕山红栗’雌花不同发育阶段解剖结构及细胞壁成分变化

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植物研究 2024年

作者：王庆吉延李金李田邢宇秦岭房克凤北京农学院园林学院北京市农业应用新技术重点实验室北京农学院植物科学技术学院

为探究板栗（Castanea mollissima）雌花在生长发育过程中的解剖学特征及其细胞壁成分变化的规律，以‘燕山红栗’为试验对象，通过石蜡切片观察其内部形态变化并通过荧光染色观察其细胞壁成分变化。依据其内部显微结构变化确定所采集... 详细信息

为探究板栗（Castanea mollissima）雌花在生长发育过程中的解剖学特征及其细胞壁成分变化的规律，以‘燕山红栗’为试验对象，通过石蜡切片观察其内部形态变化并通过荧光染色观察其细胞壁成分变化。依据其内部显微结构变化确定所采集的雌花样品集中在四个最重要的发育阶段，即花朵原基分化期、柱头原基分化期、柱头伸长期和开花期。荧光染色结果表明，在发育时期推移过程中，雌花细胞壁中纤维素荧光强度逐渐增强。特别在花柱伸长过程中，柱头部位与子房部位的纤维素荧光显著增强。此外，在所观察的发育阶段中，且酯化果胶的荧光强度始终高于酸性果胶，并且柱头部位与子房周围的荧光强度也较其它部位更强。这些结果揭示了板栗雌花生长发育过程中细胞壁成分变化的规律，为深入探究板栗生长发育机制提供了重要线索。

关键词：板栗雌花形态解剖纤维素果胶

食用菌菌渣高温堆肥中木质纤维素高效降解菌的分离、鉴定与降解活性

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应用与环境生物学报 2024年

作者：王秋颖张薇薇张国庆赵敏睿张娇秦勇陈青君新疆农业大学园艺学院北京农学院植物科学与技术学院农业应用新技术北京市重点实验室

我国是世界第一大食用菌生产国，食用菌菌渣产量庞大。菌渣中较高的木质纤维素含量是制约其资源化利用的限制因素，筛选木质纤维素高效降解菌将为菌渣的高效循环利用提供依据。本研究以菌渣好氧堆肥高温阶段（55 ℃以上）的原料为对象... 详细信息

我国是世界第一大食用菌生产国，食用菌菌渣产量庞大。菌渣中较高的木质纤维素含量是制约其资源化利用的限制因素，筛选木质纤维素高效降解菌将为菌渣的高效循环利用提供依据。本研究以菌渣好氧堆肥高温阶段（55 ℃以上）的原料为对象，开展高温木质纤维素高效降解菌的分离、鉴定与降解活性研究。通过苯胺蓝、刚果红平板初筛和液体发酵产酶活性复筛，获得目标菌株LC-10。结合形态、分子和生理生化鉴定，确定LC-10菌株为热紫链霉菌Streptomyces thermoviolaceus（GenBank登录号ON816008），该菌具有较高的高温内切葡聚糖酶、外切葡聚糖酶和木聚糖酶活性。LC-10菌株在秸秆和木屑降解培养基、50 ℃、130 r/min振荡培养20 d，对秸秆和木屑的降解率分别为70.77% ± 1.09%和12.72% ± 1.72%。降解过程中木质纤维素降解酶活性的结果表明，LC-10菌株分泌的滤纸酶、内切葡聚糖酶、外切葡聚糖酶和β-葡糖苷酶共同参与纤维素的降解，锰过氧化物酶和木质素过氧化物酶共同参与木质素的降解，而发酵液中缺乏漆酶。本研究获得了具有高效降解木质纤维素活性的放线菌，能够在高温条件下分泌多种胞外降解酶，具有应用于菌渣高温堆肥处理的潜力。

关键词：食用菌菌渣木质纤维素降解菌热紫链霉菌内切葡聚糖酶

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小豆缺铁突变体分离群体叶色及产量性状分析

分子植物育种 2024年第2期22卷 503-511页

作者：晁兴晨顾忠珺万平杨凯曹劲宏赵波李奕松北京农学院植物科学技术学院北京农业应用新技术北京市重点实验室北京102206 北京农学院生物科学与工程学院农业部华北都市农业重点实验室北京102206 北京市怀柔区农业农村局北京101400

为了鉴定小豆铁吸收代谢突变体作图群体叶色性状的变异及其对产量的影响,本研究调查了‘河北801’(耐缺铁野生型)×FMY011(缺铁敏感突变体)和MY076(耐缺铁突变体)×GM352(缺铁敏感资源)的F_(2)分离群体的叶色分离情况,测定了叶绿素SPAD... 详细信息

为了鉴定小豆铁吸收代谢突变体作图群体叶色性状的变异及其对产量的影响,本研究调查了‘河北801’(耐缺铁野生型)×FMY011(缺铁敏感突变体)和MY076(耐缺铁突变体)×GM352(缺铁敏感资源)的F_(2)分离群体的叶色分离情况,测定了叶绿素SPAD值,并分析了其与单株产量及其他农艺性状的相关性。F_(2)群体分离出新叶黄化和正常单株,其叶绿素SPAD值差异极显著。相关性分析显示SPAD值与单株产量、单株荚数、百粒重呈极显著正相关,缺铁引起的新叶黄化会降低小豆产量。缺铁胁迫验证田间叶色分离表型,结果显示‘河北801’×FMY011群体的叶色表型与田间叶色分离符合度高,新叶黄化F_(2)单株的F_(2:3)家系全部黄化,新叶绿色F_(2)单株胁迫下其96.62%F_(2:3)家系表现正常绿叶或呈杂合叶色分离,3.38%新叶绿色F_(2)单株胁迫下其F_(2:3)家系新叶黄化,表型不符合。MY076×GM352分离群体,田间正常叶色与缺铁胁迫鉴定的叶色一致,但田间新叶黄化F_(2)单株胁迫下仅有36.07%的F_(2:3)家系仍新叶黄化,60.66%新叶黄化F_(2)单株胁迫下其F_(2:3)家系表现为杂合叶色分离,3.28%新叶黄化F_(2)单株胁迫下其F_(2:3)家系叶色正常表型不符合。本研究为进一步定位克隆小豆中铁吸收代谢相关基因和铁生物强化育种提供了基础材料。

关键词：小豆(Vigna angularis L.) 叶色分离群体缺铁相关分析

大型连栋温室内盛果期不同番茄品种花器官生物学性状研究

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北京农学院学报 2024年第3期39卷 69-78页

作者：王誉璋王楷朋李翊嘉冀思萌邢慧颖王旌晶张馨萍王建立王绍辉杨瑞北京农学院植物科学技术学院农业应用新技术北京市重点实验室北京102206

【目的】探明工厂化专用番茄品种花器官与设施环境之间的关系,筛选出适宜工厂化生产模式种植的优良番茄品种。【方法】利用体式显微镜和扫描电镜观察大果番茄和樱桃番茄品种花器官的形态,TTC法测定花粉活力,Pearson相关分析花器官和花... 详细信息

【目的】探明工厂化专用番茄品种花器官与设施环境之间的关系,筛选出适宜工厂化生产模式种植的优良番茄品种。【方法】利用体式显微镜和扫描电镜观察大果番茄和樱桃番茄品种花器官的形态,TTC法测定花粉活力,Pearson相关分析花器官和花粉活力的相关程度。采用Duncan新复极差检验法进行显著性检验。运用SPSS软件计算每个指标的平均值和标准差,以及使用DUNCAN多重比较方法进行数据分析8个番茄品种的品质进行比较。【结果】大果番茄中‘京番502’花器官整体状态最好,樱桃番茄中‘京番红星2号’的花器官整体状态最好。大果番茄花粉活力总体比樱桃番茄高,其中大果番茄‘H2103’花粉活力较高,进口大果番茄品种‘Yarimaru’(CK)花粉活力和花粉饱满率相对较低;在樱桃番茄中,‘Saopolo’(CK)花粉活力较高,花粉饱满率也相对较高,花粉活力和花粉饱满率相对较低的是‘京番红星2号’。大果番茄‘京番502’柱头高度受环境变化影响较小,樱桃番茄‘H2112’在观察测定周期内,柱头长度始终高于其他3个樱桃番茄品种,且随着大型连栋温室环境变化的幅度较小,相对稳定。进口番茄品种可溶性糖含量较高。【结论】国产工厂化大果番茄品种花器官性状与进口番茄品种差异不明显,国产樱桃番茄花器官遗传性状还有待于进一步改良,樱桃番茄‘H2112’和国产工厂化大果番茄品种在可溶性糖含量方面需进一步遗传改良后可推广,该研究为国内番茄品种实现在大型连栋温室本土化栽培提供基础数据,对番茄花器官和果实发育调控以及生产中的栽培管理提供科学指导。

关键词：番茄花药柱头花粉活力形态品质

耐低温异养硝化-好氧反硝化菌N2的脱氮性能与应用

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农业生物技术学报 2024年第7期32卷 1626-1641页

作者：张婷刘诗园高雅娟胡凌康李晨晨谭骞骞张国伟靳永胜北京农学院生物与资源环境学院/植物科学技术学院

低温会抑制脱氮菌的生长与代谢，从而导致冬季污水处理厂存在脱氮效果差、出水水质难以达标的问题，筛选在低温条件下具有高效脱氮能力的异养硝化-好氧反硝化菌株是解决该问题的关键措施。本研究从内蒙古某化工厂的活性污泥中筛选分离... 详细信息

低温会抑制脱氮菌的生长与代谢，从而导致冬季污水处理厂存在脱氮效果差、出水水质难以达标的问题，筛选在低温条件下具有高效脱氮能力的异养硝化-好氧反硝化菌株是解决该问题的关键措施。本研究从内蒙古某化工厂的活性污泥中筛选分离耐低温脱氮菌株，并对菌株进行鉴定；分别以氨氮、硝态氮及亚硝态氮为唯一氮源研究其脱氮特性，进一步分析不同单因素条件—碳源、碳氮比(C/N)、pH、转速和温度对菌株脱氮性能的影响，通过响应面法优化菌株脱氮效率的关键因子，确定菌株最佳脱氮条件；最后，将分离的菌株用于2种不同类型的污水，检测其脱氮效果。结果显示，从污泥中筛出的耐低温菌经鉴定属于阴沟肠杆菌(Enterobacter cloacae)，命名为N2 (GenBank No. OQ834747)；菌株N2在8℃条件下对氨氮(304 mg/L)、硝态氮(37 mg/L)、亚硝态氮(30 mg/L)的去除率均达到100%。在碳源为蔗糖、C/N为8～20、pH 7～9、转速150～180 r/min时，对300 mg/L氨氮表现出优异的去除能力，其中最优脱氮条件为：碳源为蔗糖，C/N为8.97,pH 6.62，在此条件下总氮的去除率最高(83.2%)；菌株N2在8℃低温条件下，对化工厂污水和焦化厂污水的氨氮去除率分别达到100%和91%，总氮去除率分别达到99%和80%。因此，菌株N2在低温条件下具有优异的生长和脱氮性能，可应用于寒冷地区的污水脱氮。

关键词：低温异养硝化-好氧反硝化菌脱氮污水处理

异源表达苹果属MdNAC56-L基因的克隆及功能

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北京农学院学报 2024年第3期39卷 6-10页

作者：唐艳杨乔木田佶北京农学院植物科学技术学院/农业应用新技术北京市重点实验室北京100026

【目的】探明苹果中MdNAC56-L基因在叶绿素生物合成通路中发挥的功能。【方法】以‘王林’苹果(Malus domestica‘Orin’)为试验材料,通过RNA提取和反转录得到cDNA,克隆得到MdNAC56-L基因。构建MdNAC56-L的过表达载体及沉默载体,在野生... 详细信息

【目的】探明苹果中MdNAC56-L基因在叶绿素生物合成通路中发挥的功能。【方法】以‘王林’苹果(Malus domestica‘Orin’)为试验材料,通过RNA提取和反转录得到cDNA,克隆得到MdNAC56-L基因。构建MdNAC56-L的过表达载体及沉默载体,在野生型烟草中分别瞬时过表达和沉默MdNAC56-L基因,通过对转基因叶片进行表型分析、采用分光光度法测定叶绿素含量以及使用荧光定量PCR法鉴定叶绿素降解途径关键基因NtPAO表达情况,初步解析MdNAC56-L基因的生物学功能。【结果】与野生型烟草相比,过表达MdNAC56-L基因的烟草叶片中,叶绿素含量显著降低,叶绿素降解途径关键基因NtPAO表达量显著增高,沉默MdNAC56-L基因的烟草叶片中,叶绿素含量无显著性升高,叶绿素降解途径关键基因NtPAO表达量无显著性降低。【结论】MdNAC56-L可能参与到植物叶绿素生物合成通路中正调控叶绿素的降解。

关键词：苹果叶绿素合成荧光定量基因克隆

番茄细胞分裂素与生长素响应信号可视化荧光分析

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园艺学报 2024年第2期51卷 372-384页

作者：赵晓冰孙可一樊俊苗丁静南京农业大学园艺学院作物遗传与种质创新利用全国重点实验室南京210095 北京农学院植物科学技术学院北京100096 上海交通大学农业与生物学院上海200240

解析细胞分裂素和生长素的响应信号在番茄体内的动态分布,对从细胞水平阐明这两类激素的调控功能及作用机理具有重要意义。利用细胞分裂素响应启动子TCSn1驱动绿色荧光报告基因TCSn1::GFP(GFP)和生长素响应启动子DR5v2驱动红色荧光报告... 详细信息

解析细胞分裂素和生长素的响应信号在番茄体内的动态分布,对从细胞水平阐明这两类激素的调控功能及作用机理具有重要意义。利用细胞分裂素响应启动子TCSn1驱动绿色荧光报告基因TCSn1::GFP(GFP)和生长素响应启动子DR5v2驱动红色荧光报告基因DR5v2::tdTomato(tdTomato),实时原位分析了番茄根、茎、叶、花和果实中细胞分裂素和生长素的响应信号,发现两种荧光在发芽3~7 d幼苗根冠的侧根冠、小柱起始细胞和小柱细胞及根伸长区的原形成层、基本分生组织和原表皮层,发芽5~10 d的茎尖分生组织,定植23和37 d植株茎段的维管束组织,定植32 d植株的幼嫩叶片,开花当天的花瓣和果梗,开花2~6 d果实的胚珠、胎座、小柱及表皮等组织/器官中均有分布。两种荧光的强度均在茎尖分生组织和果实胚珠中最高,并且具有类似的变化趋势:在发芽3~7 d的根冠和伸长区中先下降后有所恢复,茎段中37 d弱于23 d,发芽5~10 d茎尖分生组织和开花0~6 d果实中持续上升。本研究为番茄细胞分裂素和生长素响应分析提供了一个灵敏而稳定的可视化工具,并解析了两种激素在番茄不同器官中的分布与强度。

关键词：番茄细胞分裂素响应生长素响应可视化荧光显微成像

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纳米载体介导的乙酰胆碱酯酶RNA干扰对朱砂叶螨生长发育的影响

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应用与环境生物学报 2024年

作者：王谦稳卜春亚陈耔霖马雪晶任争光北京农学院农业农村部华北都市农业重点实验室北京农学院生物与资源环境学院

通过NCBI上获取朱砂叶螨的ace 1基因，利用RT-qPCR技术对ace 1基因在朱砂叶螨各个时期的表达水平进行检测，并利用纳米递呈dsRNA-ace 1的RNAi技术，检测其对朱砂叶螨的影响。结果显示，乙酰胆碱酯酶基因在朱砂叶螨4个时期均有表达，其... 详细信息

通过NCBI上获取朱砂叶螨的ace 1基因，利用RT-qPCR技术对ace 1基因在朱砂叶螨各个时期的表达水平进行检测，并利用纳米递呈dsRNA-ace 1的RNAi技术，检测其对朱砂叶螨的影响。结果显示，乙酰胆碱酯酶基因在朱砂叶螨4个时期均有表达，其中以成螨期表达量最高，其次是卵、若螨和幼螨。通过叶碟饲喂dsRNA-ace 1能够有效抑制朱砂叶螨ace 1的表达，ace 1基因表达水平下降57%，72 h致死率达到41.77%，同时对朱砂叶螨的产卵、孵育造成显著的影响。通过纳米递呈dsRNA-ace 1能够显著提高对乙酰胆碱酯酶基因表达的抑制，抑制率同比未纳米递呈dsRNA-ace 1提高24%，致死率同比增幅32.08%，产卵率与孵化率也均有显著降低。同时进行微滴法施用dsRNA-ace 1/SPc复合物，对朱砂叶螨ace 1的RNA 干扰效果，和叶碟饲喂法差异不显著。研究表明纳米载体递呈dsRNA-ace 1能够提高对ace 1基因表达的抑制，提高对朱砂叶螨的致死效果，可为后期以纳米载体介导的RNAi技术对害虫开展生物防治提供理论基础。

关键词：朱砂叶螨乙酰胆碱酯酶基因克隆纳米载体 RNA干扰

SAR数据在土壤盐渍化监测中的应用研究进展

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地球信息科学学报 2024年第8期26卷 1893-1910页

作者：刘康怡赵振宇李俐中国农业大学土地科学与技术学院北京100083 农业农村部农业灾害遥感重点实验室北京100083

土壤盐渍化不仅会造成土地荒漠化等生态问题,而且可能减低耕地数量和质量,对粮食安全构成威胁。快速、准确地获取土壤盐渍化信息对及时有效的土壤治理具有重要意义。近些年来,微波遥感的发展为大面积快速实现土壤盐渍化监测提供了新的思... 详细信息

土壤盐渍化不仅会造成土地荒漠化等生态问题,而且可能减低耕地数量和质量,对粮食安全构成威胁。快速、准确地获取土壤盐渍化信息对及时有效的土壤治理具有重要意义。近些年来,微波遥感的发展为大面积快速实现土壤盐渍化监测提供了新的思路,基于合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)数据的土壤盐渍化监测成为当前遥感土壤盐渍化研究领域的热点之一。本文从盐渍化土壤微波散射机理、盐渍化土壤特征参数的构建与提取、盐渍化土壤分类、土壤含盐量反演4个方面总结国内外土壤盐渍化SAR遥感监测的主要进展与标志性成果:(1)盐渍化土壤微波散射机理的研究明确了土壤含盐量与雷达后向散射系数的相关关系;(2)盐渍化土壤特征参数的构建与提取呈现多元化、综合化变化趋势;(3)盐渍化土壤分类方法从机器学习向深度学习方法转移;(4)土壤含盐量反演从回归分析向结合散射机理的反演方法转化。同时,本文提出现有研究存在的问题和挑战:土壤含盐量与后向散射系数关系受到多种因素的影响,实现高精度的土壤盐渍化SAR遥感技术监测,还需更深入的机理解析、特征构建和多源数据的融合利用。

关键词：合成孔径雷达土壤盐渍化后向散射系数土壤介电常数监测研究进展土壤含盐量反演