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花生籽仁黄酮含量近红外分析检测方法

光谱学与光谱分析 2024年第4期44卷 1112-1116页

作者：李振侯名语崔顺立陈淼刘盈茹李秀坤陈焕英刘立峰华北作物改良与调控国家重点实验室华北作物种质资源研究与利用教育部重点实验室河北省作物种质资源实验室河北农业大学农学院河北保定071001

黄酮是影响花生籽仁营养价值的重要指标,常用的分光光度法及色谱法测定黄酮含量费时费力,不适于育种过程中大批量的检测。构建其近红外测定模型可为快速检测籽仁黄酮含量提供重要的技术保障。该研究以290份不同黄酮含量的花生种质为材料... 详细信息

黄酮是影响花生籽仁营养价值的重要指标,常用的分光光度法及色谱法测定黄酮含量费时费力,不适于育种过程中大批量的检测。构建其近红外测定模型可为快速检测籽仁黄酮含量提供重要的技术保障。该研究以290份不同黄酮含量的花生种质为材料,Al^(3+)显色法测定的黄酮含量在46.96~140.18 mgRT(RT:rutin)·(100 g)^(-1)之间。使用瑞典波通DA7250型号的近红外分析仪(950~1650 nm)扫描和采集花生籽仁的近红外光谱值,选用全波长光谱范围内偏最小二乘回归法(PLSR),对比单一和复合不同的预处理方法,比较不同模型的相关系数和误差来预测最佳模型,确定黄酮含量近红外光谱定标模型的最佳光谱预处理方法为“Savitzky-Golay Derivative+Baseline+De-trending”,校正集相关系数(R_(c))为0.884,标准误差(RMSEC)为4.998。模型构建过程中,采用含有Savitzky-Golay Derivative的组合光谱预处理方法可以显著提高模型预测的相关系数。利用50份花生样品对该模型进行外部验证,预测的相关系数R_(p)为0.904,而预测的均方根误差RMSEP为1.122。本研究所构建的近红外光谱模型能够无损、高效的测定花生籽仁中的黄酮含量,为选育高黄酮含量的花生品种奠定基础,并为μg·g^(-1)级物质含量的近红外模型构建提供借鉴。

关键词：花生近红外光谱分析黄酮含量偏最小二乘回归法(PLSR)

糖苷水解酶基因FvGH16-2参与拟轮枝镰孢菌生长发育及致病性

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植物保护学报 2024年第2期51卷 342-351页

作者：任志国刘宁陈悦孙蔓莉曹志艳董金皋河北农业大学植物保护学院保定071000 河北农业大学河北省植物生理与分子病理学重点实验室华北作物改良与调控国家重点实验室保定071000 河北农业大学生命科学学院保定071000

为明确糖苷水解酶16(glycoside hydrolase,GH16)家族基因在拟轮枝镰孢菌Fusarium verticillioides生长发育和致病过程中的作用,利用生物信息学分析软件对其GH16家族成员进行鉴定,采用转录组分析及实时荧光定量PCR技术对GH16家族成员在... 详细信息

为明确糖苷水解酶16(glycoside hydrolase,GH16)家族基因在拟轮枝镰孢菌Fusarium verticillioides生长发育和致病过程中的作用,利用生物信息学分析软件对其GH16家族成员进行鉴定,采用转录组分析及实时荧光定量PCR技术对GH16家族成员在不同培养温度下的表达水平进行检测,并通过遗传转化法对家族成员FvGH16-2基因进行敲除及回补,分析其在拟轮枝镰孢菌生长发育及致病过程中的作用。结果显示,在拟轮枝镰孢菌基因组中共鉴定到23个GH16家族基因,其中FvCH16-2、FvCH16-4和FvCH16-12等多个上调表达基因与病菌的生长和抗逆性相关。敲除FvGH16-2基因导致拟轮枝镰孢菌的生长速率及产孢能力降低,细胞壁完整性受损,对H2O2更加敏感,同时对玉米籽粒和茎秆的致病力减弱。表明FvGH16-2基因在拟轮枝镰孢菌生长发育和致病过程中发挥着重要作用,是拟轮枝镰孢菌细胞壁完整性和致病性所必需的。

关键词：糖苷水解酶家族拟轮枝镰孢菌玉米病害基因表达功能分析

玉米大斑病菌铁载体合成基因簇鉴定及表达分析

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农业生物技术学报 2024年第5期32卷 1121-1131页

作者：岳浩峰赵天益李海笑闫秋静徐雅迪孟亚南曹志艳刘宁董金皋河北农业大学生命科学学院华北作物改良与调控国家重点实验室/河北省植物生理与分子病理学重点实验室河北农业大学植物保护学院

铁是微生物生长必需的元素，在氧代谢、电子转移以及DNA和RNA合成等过程中发挥重要作用，微生物主要依赖于铁载体吸收环境中的铁离子。铁载体作为微生物分泌的低分子量铁螯合物，协助机体运输铁离子。真菌主要利用非核糖体多肽合成酶编... 详细信息

铁是微生物生长必需的元素，在氧代谢、电子转移以及DNA和RNA合成等过程中发挥重要作用，微生物主要依赖于铁载体吸收环境中的铁离子。铁载体作为微生物分泌的低分子量铁螯合物，协助机体运输铁离子。真菌主要利用非核糖体多肽合成酶编码基因为核心的次级代谢物生物合成基因簇合成铁载体，本研究旨在明确玉米大斑病菌(Setosphaeria turcica)铁载体的合成基因簇以及关键基因的表达。利用铬天青(chrome azurol sulphonate, CAS)鉴定玉米大斑病菌合成铁载体的类型并利用AntiSMASH网站预测其生物合成基因簇，利用玉米大斑病菌孢子不同发育时期的转录组数据及qRT-PCR分析病菌侵染过程中铁载体合成基因簇中各关键基因的表达水平以及外源铁浓度对基因表达的影响。结果表明，玉米大斑病菌产生异羟肟酸盐型铁载体，在基因组中鉴定得到1个产生异羟肟酸盐铁载体的次级代谢物生物合成基因簇，由非核糖体多肽合成酶(nonribosomal peptide synthetase, NRPS)编码基因StNPS6为核心的12个铁载体合成相关基因组成。在玉米大斑病菌孢子萌发和侵染玉米叶片的过程中，基因簇中多个基因表达显著上调。与菌丝时期相比，侵染6 d后StNPS6表达量上调5.52倍，侵染9 d时后辅助合成基因StrhbE表达量上调24.12倍，编码转运相关蛋白的基因Stpmd1上调19.95倍。同时发现富铁和贫铁均对病菌的生长具有一定的抑制作用，且富铁情况下病菌黑色素合成受阻，培养基中铁含量差异导致基因簇中多个基因表达量显著变化，尤其是转运相关蛋白基因Stpmd1在富铁条件下表达量上升73.28倍。本研究为解析玉米大斑病菌铁载体的潜在作用提供了参考。

关键词：玉米大斑病菌铁载体次级代谢产物生物合成基因簇基因表达

7个匍匐翦股颖抗褐斑病的初步比较及生理响应

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河北农业大学学报 2024年第1期47卷 58-65,90页

作者：张雅晰孙建苗王逍冬董康挺刘畅王丽宏李会彬孙鑫博河北农业大学农学院/河北省作物生长调控重点实验室河北保定071000 河北农业大学植物保护学院/华北作物改良与调控国家重点实验室河北保定071000

为筛选抗病匍匐翦股颖材料,本实验对立枯丝核菌接菌侵染后的7个匍匐翦股颖材料的生理指标进行测定,通过主成分分析对其抗病性进行综合比较。结果表明,受到病原菌入侵后,植物叶片的叶绿素、可溶性蛋白(SP)、过氧化氢(H_(2)O_(2))含量下降... 详细信息

为筛选抗病匍匐翦股颖材料,本实验对立枯丝核菌接菌侵染后的7个匍匐翦股颖材料的生理指标进行测定,通过主成分分析对其抗病性进行综合比较。结果表明,受到病原菌入侵后,植物叶片的叶绿素、可溶性蛋白(SP)、过氧化氢(H_(2)O_(2))含量下降;丙二醛(MDA)、可溶性糖(SS)、游离脯氨酸(Pro)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、谷胱甘肽还原酶(APX)含量上升。将这10个生理指标转化为4个主成分因子,计算出得分D值,评分最高的为‘光芒’。通过主成分分析法综合各项生理指标表明:7个品种匍匐翦股颖的抗病性排序为光芒>A-1>007>A4>朝阳>宣言>佳美,为后续匍匐翦股颖抗病机制的研究以及抗病新品种的培育奠定基础。

关键词：匍匐翦股颖褐斑病生理响应抗病性评价

黄骅盐碱地玉米根系内生真菌分离及耐盐促生功能

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微生物学通报 2024年第10期 4089-4103页

作者：张静张腾肖耀鹏葛申奥徐璐刘雪颖侯力峰曾凡力河北农业大学生命科学学院河北农业大学华北作物改良与调控国家重点实验室

【背景】土壤盐渍化是影响玉米产量的主要因素之一，植物内生真菌可显著提高植物抗逆性，促进生长发育，玉米内生真菌的研究对玉米增产具有重要意义。【目的】探究从黄骅盐碱地玉米根系分离的内生真菌的促生特性及对玉米植株的促生效果... 详细信息

【背景】土壤盐渍化是影响玉米产量的主要因素之一，植物内生真菌可显著提高植物抗逆性，促进生长发育，玉米内生真菌的研究对玉米增产具有重要意义。【目的】探究从黄骅盐碱地玉米根系分离的内生真菌的促生特性及对玉米植株的促生效果，为盐碱地玉米增产提供理论依据与材料支持。【方法】采用组织块法从玉米根系中分离内生真菌并通过浸种实验筛选在NaCl胁迫下对玉米种子萌发具有促进效果的内生真菌；利用形态学和分子生物学相结合的方法对筛选到的内生真菌进行鉴定并测定其解磷解钾、分泌吲哚乙酸(indole-3-acetic acid,IAA)及产铁载体能力等促生特性；采用盆栽试验探究筛选的内生真菌在NaCl胁迫下对玉米生物量、株高、根长、SPAD值及抗氧化酶和丙二醛(malondialdehyde, MDA)等的影响，评价内生真菌对提高玉米促生耐盐效果的影响。【结果】从玉米根系中共分离得到25株内生真菌，其中内生真菌DYM7和DYM11在0.15 mol/L NaCl胁迫下对玉米种子萌发具有显著促进效果，萌发率达90%；通过形态学与分子生物学鉴定，菌株DYM7为土栖棘壳孢(Setophoma terrestris)，菌株DYM11为嘴突凸脐蠕孢(Exserohilum rostratum)，其均具有解钾、产铁载体、分泌IAA的能力；在NaCl胁迫下，经菌株DYM7和DYM11处理提高了玉米的株高和根长，同时提高了超氧化物歧化酶(superoxide oxidase, SOD)和过氧化物酶(peroxidase, POD)活性，降低了MDA含量。经菌株DYM11处理的玉米的地上干重和地下干重较对照显著提高了16.43%和22.17%。【结论】筛选的内生真菌通过提高玉米抗氧化酶活性、增加根长及株高、降低MDA含量，从而提高玉米对盐胁迫的耐受能力并促进玉米生长，为滨海盐碱区有益微生物增强农作物盐耐受性并提高其产量提供理论依据和材料支持。

关键词：盐碱地内生真菌耐盐促生玉米

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小麦叶色突变体lc1的鉴定及遗传特性分析

河北农业大学学报 2024年第5期47卷 1-10页

作者：耿妙苗崔家乐赵艳霖王睿辉河北农业大学农学院/华北作物改良与调控国家重点实验室河北保定071001

光合作用是小麦产量形成中最重要的生理过程之一。叶色突变体直接或者间接影响叶绿体发育、叶绿素合成或代谢过程,进而导致叶片光合效率的变化。本研究以小麦品系1A520诱变得到的叶色突变体lc1(Leaf color mutation,lc1)为试验材料,进... 详细信息

光合作用是小麦产量形成中最重要的生理过程之一。叶色突变体直接或者间接影响叶绿体发育、叶绿素合成或代谢过程,进而导致叶片光合效率的变化。本研究以小麦品系1A520诱变得到的叶色突变体lc1(Leaf color mutation,lc1)为试验材料,进行了叶色观察、农艺性状调查、叶绿素含量测定、叶绿体超微结构观察、温度敏感性测试及遗传特性分析。结果表明:与野生型相比,突变体lc1在两叶一心期时出现叶片白化,随发育进程逐渐恢复成绿白相间的条纹状;至旗叶、倒二叶及穗子刚抽出时均呈现黄色,叶片完全展开后逐渐恢复为淡绿色。lc1在苗期时的叶绿素含量极显著低于野生型,且叶绿体缺乏板层结构。农艺性状调查发现,lc1的株高、单株有效穗数、粒长、粒宽和千粒重等极显著低于野生型,旗叶长度和穗粒数则极显著高于野生型。温敏试验表明lc1在10℃时叶绿素含量最低,为低温敏感类型。遗传分析和55K芯片分型表明,lc1的叶色表型由一对隐性核基因控制,且很可能位于7D染色体长臂。上述试验结果为lc1基因的定位和克隆奠定了基础。

关键词：小麦叶色突变体遗传分析

基于遗传多样性和选择消除分析挖掘禾谷镰孢致病相关基因

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植物病理学报 2024年第4期54卷 738-745页

作者：甄金鹏柳健虎曹宏哲邢继红董金皋石承民张康华北作物改良与调控国家重点实验室河北省植物生理与分子病理学重点实验室河北农业大学保定071000

近年来,由禾谷镰孢(Fusarium graminearum)侵染引起的小麦赤霉病、玉米茎腐病和穗腐病频繁发生,造成严重的农作物产量损失。为了解禾谷镰孢的遗传多样性以及挖掘其致病相关基因,本研究利用单核苷酸多态性(Single nucleotide polymorphis... 详细信息

近年来,由禾谷镰孢(Fusarium graminearum)侵染引起的小麦赤霉病、玉米茎腐病和穗腐病频繁发生,造成严重的农作物产量损失。为了解禾谷镰孢的遗传多样性以及挖掘其致病相关基因,本研究利用单核苷酸多态性(Single nucleotide polymorphism, SNP)技术,对93份来自世界不同地区的禾谷镰孢进行群体遗传分析和选择消除分析。利用基因组分析工具箱(Genome Analysis Toolkit 4,GATK4)对这些禾谷镰孢的全基因组重测序数据进行处理,获得了3,817,652个SNP标记。基于SNP获得的系统发育树、主成分分析(PCA)及群体遗传结构分析结果,将这些禾谷镰孢分为3个类群。基于选择性降低,对类群1和类群2进行选择消除分析,结果发现类群1受到的选择压力更大。在群体多态性(θπ)和群体分化指数(Fst)两者交集的前5%区域确定了70个受选择区域,依据基因组位置信息获得了76个蛋白编码基因。进一步通过KEGG通路富集分析,以及候选基因在禾谷镰孢-寄主植物互作过程中的转录水平分析,初步确定了其中8个基因(FGSG_05447、FGSG_05610、FGSG_10272、FGSG_10313、FGSG_01353、FGSG_05545、FGSG_10858和FGSG_12745)与禾谷镰孢的致病性密切相关。研究结果为揭示禾谷镰孢致病机理以及小麦和玉米相应抗性品种的选育奠定了基础。

关键词：禾谷镰孢单核苷酸多态性进化树主成分分析遗传结构选择消除

2013—2023年中国小麦杀菌剂登记现状

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农药 2024年第2期63卷 79-83,99页

作者：张君霞王倩徐怀瑞张乐刘娜班胜聪甄文超齐永志河北农业大学植物保护学院河北保定071001 河北农业大学农学院河北保定071001 河北农业大学省部共建华北作物改良与调控国家重点实验室河北保定071001 河北省作物生长调控重点实验室河北保定071001

中国麦区小麦病害具有种类多、发生广、为害重等特点。杀菌剂在保障小麦高产、稳产方面起到重要作用。在分析了中国农药登记基本特征的基础上,总结了小麦杀菌剂登记数量、防治对象、有效成分、剂型、使用方法以及登记省份等特点,提出了... 详细信息

中国麦区小麦病害具有种类多、发生广、为害重等特点。杀菌剂在保障小麦高产、稳产方面起到重要作用。在分析了中国农药登记基本特征的基础上,总结了小麦杀菌剂登记数量、防治对象、有效成分、剂型、使用方法以及登记省份等特点,提出了小麦杀菌剂未来发展方向。旨在为创建小麦病害绿色高效防控技术体系提供部分理论依据。

关键词：农药登记小麦病害杀菌剂生物农药

黄淮北部不同冬小麦品种(系)产量和氮素利用效率差异

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华北农学报 2024年第2期39卷 143-152页

作者：王建伟李东晓王千一张明哲李瑞奇河北农业大学农学院省部共建华北作物改良与调控国家重点实验室河北省作物生长调控实验室河北保定071001

为了研究黄淮北部不同冬小麦品种(系)类型的产量与氮素利用、转运和积累的差异,在2021—2022年,2022—2023年分别对黄淮北部麦区29,26个供试冬小麦品种(系)的产量性状和氮素利用效率进行了调查和分析。通过聚类分析,将小麦分成高产型、... 详细信息

为了研究黄淮北部不同冬小麦品种(系)类型的产量与氮素利用、转运和积累的差异,在2021—2022年,2022—2023年分别对黄淮北部麦区29,26个供试冬小麦品种(系)的产量性状和氮素利用效率进行了调查和分析。通过聚类分析,将小麦分成高产型、中高产型、中产型和低产型4种类型。分别在开花期和成熟期对小麦的茎、叶、穗和籽粒(成熟期)进行氮含量测定,分析氮素利用特性相关参数与产量之间的关系。结果表明,2021—2023年高产型、中高产型、中产型和低产型品种(系)间的平均产量差异显著,其中,高产型品种的公顷穗数显著高于其他3种类型。在开花期,各器官的氮积累量和分配率大小表现为茎鞘>叶片>穗;在成熟期,各器官的氮积累量大小表现为籽粒>茎鞘>穗>叶片。不同品种小麦花后氮素积累量、花前氮素转运量及其对籽粒的贡献率均以高产型品种(系)较高,且花前氮素转运量及其对籽粒的贡献率大于花后氮素积累量及其对籽粒的贡献率。氮素利用效率、氮素收获指数、开花期氮素积累量和成熟期氮素积累量与小麦籽粒产量呈显著正相关。因此,可通过不同品种的氮素吸收转运规律及分配特点进行水肥管理,或者选育氮素利用效率高的小麦品种,以实现小麦高产、高效生产。

关键词：冬小麦品种产量氮素利用效率氮素积累量

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