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基于RNA-seq数据分析长牡蛎(Crassostrea gigas)天然免疫的可变剪接事件

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海洋与湖沼 2024年第1期55卷 182-192页

作者：李若晖张琳琳中国科学院海洋研究所实验海洋生物学重点实验室山东青岛266071 青岛海洋科学与技术试点国家实验室海洋生物学与生物技术功能实验室山东青岛266237 中国科学院大学北京100049

大部分无脊椎动物缺乏基于经典抗体和记忆细胞的适应性免疫,因而天然免疫在无脊椎动物免疫防御中发挥不可或缺的作用。可变剪接正是产生天然免疫多样性和特异性的重要途径。牡蛎(Crassostrea)是全球范围内的大宗养殖贝类和我国产量最高... 详细信息

大部分无脊椎动物缺乏基于经典抗体和记忆细胞的适应性免疫,因而天然免疫在无脊椎动物免疫防御中发挥不可或缺的作用。可变剪接正是产生天然免疫多样性和特异性的重要途径。牡蛎(Crassostrea)是全球范围内的大宗养殖贝类和我国产量最高的海水养殖贝类,理解其天然免疫系统的多样性和特异性对牡蛎病害防治和养殖业健康可持续发展至关重要。通过对不同病原诱导以及诱导后不同时间的转录组进行生物信息分析,系统地研究了长牡蛎天然免疫应激反应的可变剪接事件。发现在弧菌诱导下可变剪接事件的总数显著增加,表明弧菌的感染会诱导长牡蛎可变剪接事件的产生。对病原诱导后可变剪接体的组成类型及表达量显著变化的基因的功能富集分析,表明免疫系统相关功能被显著富集,病原感染不同阶段以及不同病原感染后可变剪接体的组成类型和表达量均不一致,表明长牡蛎免疫系统可通过可变剪接产生免疫响应的特异性和多样性。研究结果为长牡蛎等无脊椎动物天然免疫多样性和特异性提供了典型实例,也为长牡蛎病害防御提供了理论支撑。

关键词：长牡蛎可变剪接病原体诱导天然免疫

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大豆种质资源苗期耐盐鉴定及遗传多样性分析

植物遗传资源学报 2024年第6期25卷 945-956页

作者：林峰赵慧艳史飞飞高鹏刘晨煦岳阳金昕张意德李永光韩英鹏赵雪滕卫丽东北农业大学农学院/大豆生物学教育部重点实验室/农业农村部东北大豆生物学与遗传育种重点实验室哈尔滨150030

盐碱地是边际土壤的主要类型之一,利用边际土地耕作是减缓耕地紧缺的有效途径。为筛选耐盐性较强的大豆种质资源,提高盐碱土地大豆产量,本研究对392份来自国内外不同地域的大豆种质资源,采用150 mmol/L NaCl进行苗期盐胁迫处理,采用单... 详细信息

盐碱地是边际土壤的主要类型之一,利用边际土地耕作是减缓耕地紧缺的有效途径。为筛选耐盐性较强的大豆种质资源,提高盐碱土地大豆产量,本研究对392份来自国内外不同地域的大豆种质资源,采用150 mmol/L NaCl进行苗期盐胁迫处理,采用单株分类记载法进行苗期耐盐性鉴定,并利用10个与耐盐基因连锁的SSR标记对高耐及耐盐等级大豆种质资源进行分子辅助鉴定及遗传多样性分析,应用相似性系数分析、聚类分析等方法对高耐及耐盐等级大豆种质资源进行综合评价。结果表明:筛选出58份高耐及耐盐大豆种质资源,包括赤豆1号、东农69等高耐大豆种质资源14份,黑农51、黑河35等耐盐大豆种质资源44份;58份耐盐大豆种质资源分子辅助鉴定表明,绥农1号、合丰50和东大2号携带耐盐等位变异最多,均为6个,标记平均鉴定效率为43.45%,平均准确率为68.46%,其中分子标记Satt201的鉴定效率和鉴定准确率最高,分别为60.34%和96.55%;聚类分析表明,58份大豆种质资源间的相似性系数在0.5385~0.9231之间,平均值为0.6974,相关系数为0.6240,说明58份大豆种质资源大部分遗传关系较近,遗传多样性较低,58份耐盐大豆种质资源并未按地域进行聚类,但一个类群或亚群中大部分种质资源来源地在地理位置上相同或较为接近,可从中筛选亲缘关系较远的大豆种质资源作为亲本,用于培育耐盐大豆新品种奠定遗传基础。

关键词：大豆苗期盐胁迫分子辅助鉴定遗传多样性分析

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氮肥对垄沟集雨种植谷子氮素利用效率及产量的影响

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中国农业科学 2024年第5期57卷 885-899页

作者：周浩露申朝阳罗新宇黄英惠王可心王云浩高小丽西北农林科技大学农学院/旱区作物逆境生物学国家重点实验室宽城满族自治县农业农村局

【目的】探究垄沟集雨种植模式下谷子的生长、产量对氮肥的响应，以期为黄土高原半干旱区谷子高产高效生产提供理论依据。【方法】于2022—2023年选用陕豫谷3号谷子品种进行大田试验，采用裂区设计，主因素为种植模式(垄沟集雨种植模式... 详细信息

【目的】探究垄沟集雨种植模式下谷子的生长、产量对氮肥的响应，以期为黄土高原半干旱区谷子高产高效生产提供理论依据。【方法】于2022—2023年选用陕豫谷3号谷子品种进行大田试验，采用裂区设计，主因素为种植模式(垄沟集雨种植模式，R；传统平作种植模式，T)，副因素为施氮量(0 kg·hm-2,N0;60 kg·hm-2,N1;135 kg·hm-2,N2;210 kg·hm-2,N3)，在不同种植模式下测定谷子旗叶净光合速率、叶绿素相对含量、各生育时期地上部群体干物质积累量、氮素积累量，以及成熟期农艺性状和产量，并计算氮素利用率。【结果】同一施氮量下，与传统平作种植模式相比，垄沟集雨种植模式下谷子旗叶的净光合速率、叶绿素相对含量在降雨较多的2022年仅灌浆期有所提高，在降雨较少的2023年抽穗期、开花期、灌浆期则均有提高，两年间垄沟集雨种植模式均增强了谷子生育中后期的光合能力，延缓叶片衰老；谷子地上部群体干物质积累量、氮素积累量在2022年的拔节期、灌浆期、成熟期有所提高，在2023年各生育时期均有增加，且N1、N2、N3间均无显著性差异，地上部干物质积累量、氮素积累量分别提高了0.6%—39.5%、0.9%—51.1%；籽粒氮素积累量、花后氮素积累量、花后氮素对籽粒贡献率在两年间均有显著增加，满足了谷子全生育期的养分需求，改善了传统平作种植模式下谷子生育后期氮肥供应不足问题；氮肥偏生产力在两年间均有增加，分别提高了3.7%—14.3%、2.8%—27.6%，氮肥农学利用效率在2022年于210 kg·hm-2施氮量下略有降低，氮肥农学利用效率、氮肥利用效率在2023年施氮量超过135 kg·hm-2时均有所降低，三者均随施氮量的增加而降低；谷子穗粗、单穗重在两年间均有提高，穗长则有所下降；产量在两年间均有显著性提高，分别增加了3.7%—14.3%、2.8%—27.6%，在降雨较少的2023年增产效果更为显著，且当施氮量超过60 kg·hm-2时，产量无显著性增加。【结论】在黄土高原半干旱区，垄沟集雨种植模式配施60—135 kg·hm-2氮肥更有利于谷子氮素利用和产量形成。

关键词：谷子垄沟集雨种植氮素利用产量黄土高原

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菌糠水提液对马铃薯致病疫霉的抑制机理

中国农业科技导报 2024年第5期26卷 129-137页

作者：莫雯婧陈洪森桂芳泽洪慈清蔡鑫铠关雄潘晓鸿福建农林大学植物保护学院闽台作物有害生物生态防控国家重点实验室生物农药与化学生物学教育部重点实验室福州350002

菌糠是菌菇生产后残留的物质,含有丰富的无机盐和有机质等成分。利用热水浸提法制备香菇菌糠水提液(water extract from spent mushroom substrate,WESMS),通过紫外分光光度计和Zeta电位及粒径仪对其紫外吸收情况、表面电荷和水中分散... 详细信息

菌糠是菌菇生产后残留的物质,含有丰富的无机盐和有机质等成分。利用热水浸提法制备香菇菌糠水提液(water extract from spent mushroom substrate,WESMS),通过紫外分光光度计和Zeta电位及粒径仪对其紫外吸收情况、表面电荷和水中分散粒径进行表征,采用平板渗透法及十字交叉测量直径法计算WESMS对致病疫霉的抑制率,利用光学显微镜和扫描电镜观察病原菌细胞形态的损伤程度,并采用琼脂糖凝胶电泳法分析WESMS对致病疫霉DNA的影响。结果表明,WESMS在紫外线A(UVA,315~400 nm)、B(UVB,280~315 nm)和C(UVC,100~280 nm)波段均有吸收,在水中的分散粒径为3649.27 nm。抑菌试验表明,WESMS对病原菌的生长具有抑制作用,随着提取液体积百分浓度的增加,抑制效果更明显,在高体积百分浓度(6.25%WESMS)作用下对病原菌的抑制率近100%。经WESMS处理后病原菌的菌丝更加扭曲、扁平,且褶皱明显增多,表明WESMS可对细胞造成明显破坏;WESMS处理组的DNA条带亮度暗于对照组,损伤程度与WESMS体积百分浓度呈正相关。研究结果为菌糠的资源化利用及其对马铃薯晚疫病的有效防治提供科学依据和技术支撑。

关键词：香菇菌糠马铃薯晚疫病致病疫霉抗菌机理

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缘座壳孢菌抑菌活性化合物的分离及鉴定

生物安全学报（中英文） 2024年第2期33卷 182-188页

作者：陈宇熹朱志强谭震赖芃宇邱君志关雄福建农林大学植物保护学院闽台作物有害生物生态防控国家重点实验室生物农药与化学生物学教育部重点实验室福建福州350002

【目的】座壳孢菌是粉虱和蚧壳虫的一种重要昆虫病原真菌,其代谢产物具有抑菌、杀虫、抗肿瘤和抗氧化等生物活性。本研究旨在分离并鉴定缘座壳孢发酵物中的代谢物,以期为拓展该生防菌的应用提供依据。【方法】基于色谱技术从缘座壳孢菌*... 详细信息

【目的】座壳孢菌是粉虱和蚧壳虫的一种重要昆虫病原真菌,其代谢产物具有抑菌、杀虫、抗肿瘤和抗氧化等生物活性。本研究旨在分离并鉴定缘座壳孢发酵物中的代谢物,以期为拓展该生防菌的应用提供依据。【方法】基于色谱技术从缘座壳孢菌*** WYTF2017-01发酵培养物中分离化合物,借助波谱手段鉴定其化合物结构,分析化合物的抑菌活性。【结果】本研究共鉴定了12种化合物,包括Methyl 24-methylene-3-oxolanost-8-en-26-oic ester(1)、Ergosta-5,7,22-trien-3-ol,4-methyl-,(3β,4α,22 E)(2)、杜斯塔宁(3)、3β-acetoxy-15α,22-dihydroxyhopane(4)、麦角固醇(5)、4-(Hydroxymethyl)-3-furancarboxylic acid(6)、Eupenicisirenin B(7)、4,6-dihydroxy-1(3 H)-isobenzofuranone(8)、β-谷甾醇(9)、对叔丁基苯甲酸甲酯(10)、2-benzyl-4H-pyran-4-one(11)和6-benzyl-4-oxo-4 H-pyran-3-carboxamide(12),其中化合物1、2、6~12为首次从昆虫病原真菌中分离鉴定。化合物1、2、3、6、7、8、11和12对真菌或细菌具有不同程度的抑制活性,MIC值为3.13~50.00μg·mL^(-1)。化合物7、8和12抑菌活性较为突出,化合物7对大肠杆菌的MIC值为3.13μg·mL^(-1),效果与阳性对照链霉素相同,而8和12对青枯劳尔氏菌的MIC值分别为6.25和12.50μg·mL^(-1),优于或等同于链霉素(MIC值为12.50μg·mL^(-1))。【结论】从缘座壳孢菌分离的多种代谢物具有良好的抑菌活性,显示了防治植物病害的潜力。

关键词：子囊菌缘座壳孢菌代谢物结构鉴定抑菌活性

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胚挽救技术创制无核葡萄新材料的研究

果树学报 2024年

作者：王栋岳妙琦包敏王琦俐王西平西北农林科技大学园艺学院.作物抗逆与高效生产全国重点实验室.农业部西北园艺作物生物学与种质创制重点实验室

【目的】以无核葡萄为母本进行无核葡萄新材料创制，探明火焰无核、克伦生、红宝石无核等无核葡萄品种为母本胚培养的幼果最佳采样时间，并通过分子标记辅助育种对杂种植株的无核性状进行早期鉴定，筛选杂交F1代无核材料，提高无核葡萄... 详细信息

【目的】以无核葡萄为母本进行无核葡萄新材料创制，探明火焰无核、克伦生、红宝石无核等无核葡萄品种为母本胚培养的幼果最佳采样时间，并通过分子标记辅助育种对杂种植株的无核性状进行早期鉴定，筛选杂交F1代无核材料，提高无核葡萄育种效率。【方法】通过胚挽救技术创制无核葡萄新材料，并利用无核分子标记p3-VvAGL11、GLSP1-569、SCF27-2000、SCC8-1018等对杂种植株无核性状进行鉴定。【结果】共获得杂种植株1059株，其中以红宝石无核为母本进行胚挽救的成苗率在12.48%以上，明显高于其他品种为母本的组合；火焰无核、克伦生、红宝石无核为杂交母本时，分别在第一次授粉后38、48、55 d采集幼果的胚挽救效率最高；利用无核分子标记p3-VvAGL11、GLSP1-569、SCF27-2000、SCC8-1018对杂种植株无核性状进行鉴定，所有杂交组合杂种后代的无核率均在58%以上。【结论】红宝石无核更适合作为胚挽救育种的母本材料，火焰无核、克伦生、红宝石无核为杂交母本时，分别在第一次授粉后38、48、55 d进行幼果采集效果较好，无核分子标记p3-VvAGL11、GLSP1-569、SCF27-2000、SCC8-1018可以准确对杂种植株的无核性状进行鉴定，缩短无核葡萄育种时间。

关键词：无核葡萄胚挽救分子标记辅助育种新种质

有机肥替代部分化肥氮对糯玉米产量、品质及氮素利用的影响

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作物学报 2024年第4期50卷 1053-1064页

作者：娄菲左怿平李萌代鑫萌王健韩金玲吴舒李向岭段会军河北科技师范学院农学与生物科技学院/河北省作物逆境生物学重点实验室河北秦皇岛066004 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 河北环境工程学院/河北省农业生态安全重点实验室河北秦皇岛066102

研究有机肥替代部分化肥氮对糯玉米产量、品质及氮素利用的影响,探索糯玉米生产中有机肥与化肥的最佳配施比例,为河北省鲜食糯玉米优质栽培提供理论依据。2021和2022年设置田间试验,以糯玉米品种斯达糯41为试验材料,采用随机区组设计,... 详细信息

研究有机肥替代部分化肥氮对糯玉米产量、品质及氮素利用的影响,探索糯玉米生产中有机肥与化肥的最佳配施比例,为河北省鲜食糯玉米优质栽培提供理论依据。2021和2022年设置田间试验,以糯玉米品种斯达糯41为试验材料,采用随机区组设计,设置不施氮(T1)、常量化肥氮(T2)、有机肥替代20%化肥氮(T3)、有机肥替代40%化肥氮(T4)、有机肥替代60%化肥氮(T5)和有机肥替代100%化肥氮(T6)共6个处理。结果表明,与T2处理相比,T3、T4和T5处理提高了糯玉米鲜果穗产量,分别增加3.08%、13.61%、3.20%;T3~T6处理下氮素利用效率降低,T3、T4和T5处理氮肥偏生产力和氮肥农学效率增加。与T2处理相比,T3~T5处理提高了糯玉米外观和品尝品质评分,其中T4处理总评分最高,这主要是因为有机肥替代部分化肥氮增加了籽粒总淀粉和支链淀粉含量,降低了籽粒蛋白质和可溶性糖含量,同时改善了籽粒质构特性,籽粒硬度、弹性和咀嚼性增加,内聚性降低。综上所述,在总施氮量为180 kg hm^(–2)条件下,有机肥替代部分化肥氮的比例为总施氮量40%时可以实现糯玉米鲜果穗产量和品质的协同提高。

关键词：糯玉米有机肥产量氮效率籽粒品质

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圆偏振发光无机量子点:合成策略及发光机制

中国科学：化学 2024年第8期54卷 1165-1177页

作者：蔡佳蓉赵伟闫雯慧王欣钰张煜宁庞代文药物化学生物学国家重点实验室化学学院分析科学研究中心天津市生物传感及分子识别重点实验室物质绿色创造与制造海河实验室南开大学天津300071

实现荧光亮度与发光不对称性的高效整合对制备高质量圆偏振发光材料至关重要.这类材料在加密信息传输、三维(3D)成像和手性传感等领域具有巨大的潜力.无机量子点作为发光单元,因其高稳定性、可调光致发光特性和高荧光量子产率,被认为是... 详细信息

实现荧光亮度与发光不对称性的高效整合对制备高质量圆偏振发光材料至关重要.这类材料在加密信息传输、三维(3D)成像和手性传感等领域具有巨大的潜力.无机量子点作为发光单元,因其高稳定性、可调光致发光特性和高荧光量子产率,被认为是新一代显示应用的理想候选材料.然而,要实现同时具备高荧光亮度和强发光不对称性信号的无机量子点的制备面临巨大挑战.主要原因在于手性配体对量子点表面不完全钝化而导致的缺陷态的形成,以及手性配体与量子点相互作用产生的手性发光控制机制尚不清晰.本综述从量子点的合成与手性功能化途径着手,系统综述了手性量子点的合成策略,包括水相直接合成、后合成修饰、及水/油界面介导的合成,并详细描述了这些合成方法的化学本质、对应材料的性质及方法本身的优缺点和适用范围.进一步地,根据相关经验方程,给出了圆偏振发光、荧光及手性信号的影响规律.结合电偶极和磁偶极对材料电子跃迁的影响,分析了圆偏振发光、荧光及手性信号之间的相关性,揭示无机量子点圆偏振发光的产生和性质调控内在规律,为高质量圆偏振发光量子点的制备提供科学指导.

关键词：圆偏振发光量子点手性合成发光机制

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大豆类病变皱叶突变体NT301遗传分析和2对基因定位

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作物学报 2024年第4期50卷 808-819页

作者：王亚琪徐海风李曙光傅蒙蒙余希文赵志鑫杨加银赵团结江苏徐淮地区淮阴农业科学研究所/淮安市农业生物技术重点实验室/农业农村部淮河下游种质创制重点实验室江苏淮安223001 南京农业大学大豆研究所/国家大豆改良中心(南京)/农业农村部大豆生物学与遗传育种重点实验室(综合)/作物遗传与种质创新国家重点实验室江苏南京210095

通过研究类病变突变体,挖掘抗病基因,利用分子设计育种的方法快速培育优良抗病大豆新品种,可减轻化学农药对环境的污染,降低病害的抗药性。本研究以^(60)Coγ诱变获得的类病变皱叶突变体NT301为父本,分别与W82、KF1和KF35进行杂交,构建... 详细信息

通过研究类病变突变体,挖掘抗病基因,利用分子设计育种的方法快速培育优良抗病大豆新品种,可减轻化学农药对环境的污染,降低病害的抗药性。本研究以^(60)Coγ诱变获得的类病变皱叶突变体NT301为父本,分别与W82、KF1和KF35进行杂交,构建了F_(2)和F_(2:3)分离群体,通过SSR标记和SNP分析,将目标基因1(rl1)缩小到18号染色体937 kb区间内,包含66个候选基因,将目标基因2(rl2)缩小到8号染色体130 kb区间内,包含15个候选基因。接着,本研究利用基因芯片技术对近等基因系进行了基因表达谱研究,得到了差异表达基因参与的KEGG调控通路。另外对8号染色体的15个候选基因进行半定量与荧光定量RT-PCR表达分析发现,只有基因Glyma.08G332500在突变体NT301与野生型中的差异达到了4倍,推测Glyma.08G332500基因是突变体NT301的候选基因。

关键词：大豆类病变突变体皱叶基因表达谱