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不同水稻抗性淀粉含量差异的转录组学解析

江西农业大学学报 2024年第5期 1109-1123页

作者：王蕊张风琴田蕾罗成科李培富马天利宁夏大学农学院/宁夏优势特色作物现代分子育种重点实验室

【目的】抗性淀粉是功能性水稻研究的热点品质性状之一。旨在研究水稻籽粒灌浆过程中不同抗性淀粉含量品种之间的差异表达基因及可能参与的调控通路，探究水稻抗性淀粉合成的规律和分子机制。【方法】分别对高抗性淀粉粳稻品种JTD和低... 详细信息

【目的】抗性淀粉是功能性水稻研究的热点品质性状之一。旨在研究水稻籽粒灌浆过程中不同抗性淀粉含量品种之间的差异表达基因及可能参与的调控通路，探究水稻抗性淀粉合成的规律和分子机制。【方法】分别对高抗性淀粉粳稻品种JTD和低抗性淀粉粳稻品种宁粳28号（NJ28）在籽粒灌浆中后期2个时间点（10 d和16 d），每个时间点每个样品3次重复，共12个样品进行转录组学测序和分析。【结果】NJ28和JTD在灌浆10 d相比有1 326个差异表达基因（DEGs），包含986个上调DEGs和340个下调DEGs；在16 d时有1 158个DEGs，包含384个上调DEGs和786个下调DEGs；在10 d和16 d共同变化的DEGs 689个，包含435个上调DEGs和254个下调DEGs。GO功能和KEGG富集分析发现DEGs主要参与淀粉代谢和脂肪酸代谢，例如α-淀粉酶、β-淀粉酶、α-葡萄糖苷酶、β-葡萄糖苷酶、异淀粉酶、脂肪酸延长和降解相关酶等。利用qRT-PCR对3个基因进行验证发现，其mRNA表达趋势均与转录组分析中的表达趋势一致。利用气质联用仪对36个脂肪酸进行定量测定，发现包括油酸在内的7个脂肪酸在高抗性淀粉品种中含量较高。【结论】筛选到一些可能参与抗性淀粉合成的候选基因和重要脂肪酸，为深入理解水稻籽粒中RS合成、其与非淀粉物质脂肪酸之间的关联提供了研究思路和分子基础，为制备具有酶抗性结构和低升糖指数的淀粉类食品提供理论依据。

关键词：水稻抗性淀粉灌浆时期转录组学测序

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水稻叶宽调控机制及相关基因研究进展

生物技术通报 2024年

作者：乔承彬宋佳伟杨辉段凯蓉冉杰孔维儒冯培媛罗成科李培富田蕾宁夏大学农学院宁夏优势特色作物现代分子育种重点实验室

水稻叶宽是叶片形态的重要组成部分，对叶形构建和光合作用具有重要的生物学意义。水稻通过叶原基中-侧轴方向的细胞分裂和细胞扩张完成叶宽形态建成，该过程受到植物激素、细胞代谢以及相关基因表达水平的影响。TDD1、NAL7、FIB参与水... 详细信息

水稻叶宽是叶片形态的重要组成部分，对叶形构建和光合作用具有重要的生物学意义。水稻通过叶原基中-侧轴方向的细胞分裂和细胞扩张完成叶宽形态建成，该过程受到植物激素、细胞代谢以及相关基因表达水平的影响。TDD1、NAL7、FIB参与水稻依赖色氨酸的生长素生物合成途径；GID1、GID2、SLR1参与了GA对水稻叶宽的负调控；NAL21、NLG1、NAL9等基因对于维持细胞器稳态和细胞正常代谢至关重要。大多数水稻叶宽基因通过生长素信号转导作用于细胞分裂，CCC1则是通过调节细胞渗透势参与细胞扩张。转录因子WL1通过募集共阻遏物TOPLESS相关蛋白负调控丝氨酸蛋白酶基因NAL1的表达，进而影响生长素信号通路。发掘叶宽发育相关基因并将其应用于育种实践对于提高水稻产量具有重要意义，利用种质资源挖掘水稻叶宽基因的优异单倍型和以CRISPR/Cas9为代表的基因编辑技术为改良水稻叶宽提供了丰富的手段和途径。在利用水稻叶宽基因进行性状改良时，应当充分考虑基因多效性和基因互作效应，与生产实际相结合，避免对其他性状产生不良影响。本文从组织学特征、植物激素、分子机制及叶宽相关基因等方面综述了水稻叶宽遗传调控机制，探讨水稻叶宽改良在育种中的意义及策略，为水稻叶形分子机理研究和“理想株型”育种提供思路。

关键词：水稻叶宽调控机制性状改良

羊肉中呈膻物质的形成机制及降膻方式的研究进展

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食品科学 2024年第8期45卷 331-341页

作者：杨东松高爽袁红赵文秀罗玉龙罗瑞明侯艳茹宁夏大学食品科学与工程学院宁夏银川750021 宁夏大学动物科技学院宁夏银川750021

羊肉是一种优质的肉类食品,具有很高的营养价值,但其典型的物种风味即膻味,影响羊肉的品质,限制消费者的接受程度。研究表明,引发羊肉膻味的主要物质有4-烷基支链脂肪酸、3-甲基吲哚、4-甲基苯酚、硬脂酸和氨基酸等。羊肉膻味物质的组... 详细信息

羊肉是一种优质的肉类食品,具有很高的营养价值,但其典型的物种风味即膻味,影响羊肉的品质,限制消费者的接受程度。研究表明,引发羊肉膻味的主要物质有4-烷基支链脂肪酸、3-甲基吲哚、4-甲基苯酚、硬脂酸和氨基酸等。羊肉膻味物质的组成及形成途径较为复杂,受营养及饲养体系、品种、性别、年龄和组织部位等多种因素的影响,且膻味消减难度大。因此,本文就羊肉中呈膻物质的来源及其形成机制、影响羊肉呈膻物质形成的因素以及降膻方式进行综述,以期为科学调控羊肉及其制品的风味提供参考依据。

关键词：羊肉膻味物质沉积机制影响因素降膻方式

宁夏引黄灌区春小麦品种（系）抗倒伏相关性状杂种优势及配合力分析

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中国农业科学 2024年第13期57卷 2497-2508页

作者：孙伟豪刘亭桑祎楠杨政伟张改生宋瑜龙张双喜宁夏农林科学院农作物研究所西北农林科技大学农学院宁夏大学农学院鄂尔多斯市农牧技术推广中心

【目的】小麦常规育种实质是对杂种F1性状杂种优势连续多代选择和保持的过程，探究宁夏引黄灌区春小麦品种（系）间抗倒伏相关性状的杂种优势、配合力，明确与小麦抗倒伏性状显著相关的农艺性状指标，为宁夏春小麦抗倒伏性状的杂种优势... 详细信息

【目的】小麦常规育种实质是对杂种F1性状杂种优势连续多代选择和保持的过程，探究宁夏引黄灌区春小麦品种（系）间抗倒伏相关性状的杂种优势、配合力，明确与小麦抗倒伏性状显著相关的农艺性状指标，为宁夏春小麦抗倒伏性状的杂种优势利用及其后代筛选与保持提供一定的理论依据。【方法】以14份宁夏引黄灌区春小麦品种（系）为亲本，按NCⅡ不完全双列杂交设计配制45个杂交组合，分析亲本及其杂交种F1株高、秆型指数等13个抗倒伏相关性状杂种优势、配合力及其相关性。【结果】不同品种（系）间抗倒伏性存在显著差异，杂种F1代抗倒伏相关性状存在一定的杂种优势。NZ42、M6445和M8887主茎抗推力的一般配合力较高，分别为11.68、8.00和10.67，且其他性状的一般配合力也表现较为优异。主茎抗推力强优势组合有M6445×M8887、M6445×MJ48、NZ42×N2038、NZ42×M7723、NZ42×NZ39、H3015×宁春50号。与此同时，相关性分析发现株高与第一节间长和第二节重成显著正相关，与第二节间长和第四节间长成极显著正相关。其次，主茎抗推力与主茎鲜重、茎粗、弯曲力矩和秆型指数成极显著正相关，与第四节间长成显著负相关，与第二节重和第二节间充实度相关性不显著。【结论】NZ42、M6445和M8887为本研究的优良亲本，且NZ42×NZ39、M6445×MJ48、M6445×M8887为本研究抗倒伏育种的优良组合。同时，供试材料不同组合倒伏性状间存在杂种优势利用潜力，但超亲优势不突出，且杂交组合的抗倒伏能力既受加性效应影响又受非加性效应影响，其中，受母本遗传背景影响更大。与此同时，第四节间长、弯曲力矩和秆型指数与株高和主茎抗推力相关性较高，可作为抗倒性育种后代选择的重要参考。

关键词：春小麦抗倒性杂种优势配合力相关性

秸秆还田模式下种植密度对玉米根际土壤真菌群落的影响及其驱动因素分析

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中国农业气象 2024年第3期45卷 232-244页

作者：谭小敏吕开源马惠吴宏亮赵如浪康建宏吴娜宁夏大学农学院银川750021 宁夏农林科学院农作物研究所银川750002

秸秆还田和适宜的种植密度有利于改良土壤理化性质,优化微生物群落结构。本研究采用Illumina MiSeq高通量测序技术,在宁夏引黄灌区玉米农田开展连续5a设置裂区试验,探讨不同秸秆还田模式(H1:秸秆粉碎深翻还田、H0:秸秆不还田)和种植密度... 详细信息

秸秆还田和适宜的种植密度有利于改良土壤理化性质,优化微生物群落结构。本研究采用Illumina MiSeq高通量测序技术,在宁夏引黄灌区玉米农田开展连续5a设置裂区试验,探讨不同秸秆还田模式(H1:秸秆粉碎深翻还田、H0:秸秆不还田)和种植密度(D1:67500株·hm^(-2)、D2:82500株·hm^(-2)、D3:97500株·hm^(-2))下玉米成熟期根际土壤真菌多样性、群落结构的变化及其驱动因素。结果表明:(1)秸秆还田模式和种植密度两因素交互效应极显著提高了土壤真菌群落Chao1指数、ACE指数及香农指数(P<0.01),以H1D2处理下最高。(2)农田玉米根际土壤真菌群落主要由子囊菌门(63.50%~81.82%)、担子菌门(4.83%~18.03%)和被孢霉门(3.18%~9.61%)等14个门及509个属的真菌组成,真菌群落组成分析表明,秸秆还田模式各密度处理间群落结构不同,优势菌门和优势菌属相对丰度差异较大。(3)秸秆还田模式和种植密度两因素交互效应极显著降低土壤pH值,提高了有机质、碱解氮及速效磷含量(P<0.01),以H1D2处理下最高。Pearson相关分析表明,土壤pH值、有机质、全氮、全磷、碱解氮、速效磷、速效钾含量与真菌α多样性呈显著或极显著的相关性;土壤pH值与枝孢菌属(Cladosporium)相对丰度呈显著负相关(P<0.05),有机质、全磷、碱解氮、速效钾含量与枝孢菌属(Cladosporium)相对丰度呈显著正相关(P<0.05),有机质含量与毛壳菌属(Chaetomium)相对丰度呈显著负相关(P<0.05)。RDA分析表明全氮、有机质、速效钾和pH值是驱动秸秆还田模式下各密度处理中玉米根际土壤真菌群落变异的主要环境因子。本研究中,秸秆还田结合种植密度82500株·hm^(-2)处理,对提高农田土壤肥力和改善根际土壤真菌多样性最有利。

关键词：秸秆还田种植密度土壤理化性质真菌多样性真菌群落结构

宁夏罗山4种典型森林群落植物-凋落物-土壤生态化学计量特征

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南京林业大学学报（自然科学版） 2024年第4期48卷 227-234页

作者：余雅尧徐雪蕾刘超刘佳欣杨天宇李树明宁夏大学农学院宁夏银川750021 宁夏罗山国家级自然保护区管理局宁夏吴忠751900

【目的】宁夏罗山是中部干旱带上唯一的生态安全屏障,研究该地区森林群落生态化学计量特征以揭示森林生态系统植被生长发育的主要限制性营养元素,为该地区植被恢复实践中群落的选择和森林经营管理提供理论依据。【方法】选择罗山保护区... 详细信息

【目的】宁夏罗山是中部干旱带上唯一的生态安全屏障,研究该地区森林群落生态化学计量特征以揭示森林生态系统植被生长发育的主要限制性营养元素,为该地区植被恢复实践中群落的选择和森林经营管理提供理论依据。【方法】选择罗山保护区4种主要的森林群落[青海云杉(Picea crassifolia)纯林、油松(Pinus tabuliformis)纯林、山杨(Populus davidiana)纯林、青海云杉×油松混交林]为研究对象,采取野外样地调查取样,室内测定森林群落乔木优势种植物各器官、凋落物及林地土壤的碳(C)、氮(N)、磷(P)含量,分析比较4种森林群落乔木优势种植物各器官、凋落物、土壤生态化学计量特征及环境因素,植物(各器官平均值)、凋落物和土壤三者化学计量特征的相关性。【结果】(1)乔木优势种植物叶和枝的C含量显著高于根的,叶的N、P含量显著高于枝和根,叶C/N显著低于枝和根;山杨纯林叶和枝的N含量显著高于其他森林群落,而叶的C/N显著低于其他森林群落;油松纯林根的N含量和枝、根的N/P显著低于其他森林群落,而枝和根的C/N显著高于其他森林群落。(2)山杨纯林凋落物N、P含量和N/P显著高于其他森林群落,C/N、C/P显著低于其他森林群落。(3)土壤C、N、P含量,C/N、C/P在不同森林群落间无显著差异,青海云杉纯林土壤N/P显著高于其他森林群落。(4)植物N与凋落物N含量,N/P存在显著正相关关系,两者的C/N则存在显著负相关关系;植物C/N与凋落物C含量存在显著正相关关系,两者的N/P则存在显著负相关关系;土壤C/N、N/P分别与植物P含量、凋落物C/P存在显著正相关关系,凋落物与植物的C/P存在显著负相关关系。植物P含量与土壤pH显著正相关。海拔与凋落物C/N、C/P呈显著正相关,与凋落物N含量、N/P呈显著负相关。土壤N/P与pH显著负相关,与海拔和土壤碱解氮呈显著正相关。土壤C、N、P含量、C/P、N/P与土壤有机质含量呈极显著正相关。【结论】罗山4种主要的森林群落中植物生长发育和凋落物分解的主要限制元素均为N元素,尤其该地区针叶林植被建设中需加强N元素的保护与利用;而山杨纯林生长速率最快且凋落物更易分解,在罗山的植被恢复中应优先选择和保护。

关键词：生态化学计量特征植物凋落物土壤宁夏罗山国家级自然保护区

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滩羊肉TEAC含量的高光谱快速检测技术

光谱学与光谱分析 2024年第2期44卷 588-593页

作者：袁江涛郭佳俊孙有瑞刘贵珊李月吴迪景怡萱宁夏大学食品科学与工程学院宁夏银川750021 宁夏大学物理与电子电气工程学院宁夏银川750021

生育酚当量抗氧化能力(TEAC)是评估肌肉内源抗氧化程度的指标之一,可用于评估亲水化合物的抗氧化活性及清除自由基的能力。为探究快速检测滩羊肉中TEAC的可行性,采用可见近红外(Vis/NIR)高光谱成像技术,建立基于光谱信息融合图像纹理特... 详细信息

生育酚当量抗氧化能力(TEAC)是评估肌肉内源抗氧化程度的指标之一,可用于评估亲水化合物的抗氧化活性及清除自由基的能力。为探究快速检测滩羊肉中TEAC的可行性,采用可见近红外(Vis/NIR)高光谱成像技术,建立基于光谱信息融合图像纹理特征(TFS)的TEAC定量预测模型。将不同部位样本集根据3∶1的比例随机划分成校正集和预测集,在400~1000 nm范围内采集反射光谱图像,提取每个样本图像的感兴趣区域(ROI)以获取原始光谱数据;采用中值滤波(MF)、基线校准(Baseline)、卷积平滑(S-G)和多元散射校正(MSC)四种算法对原始光谱中散射及干扰信息进行校正,并建立偏最小二乘回归(PLSR)模型,将光谱数据与TEAC值进行关联。采用间隔随机蛙跳(IRF)、变量组合集群分析(VCPA)、竞争性自适应加权抽样(CARS)和迭代变量子集优化(IVSO)算法提取TEAC浓度的特征波长。采用灰度共生矩阵(GLCM)算法对肉样的主要TFS依次进行提取。基于特征光谱及图谱融合信息建立反向传播人工神经网络(BP-ANN)和最小二乘支持向量机(LSSVM)模型,对滩羊肉中TEAC含量预测并进行对比分析。结果表明,(1)最优预处理为Baseline建立的PLSR模型,其Rc为0.9121,RMSEC为0.9635,Rp为0.8683,RMSEP为1.2770;(2)采用IRF、VCPA、CARS和IVSO分别提取出了71、9、22和39个特征波长,占全光谱的56.8%、7.2%、17.6%和31.2%;(3)基于多元特征提取算法建立的BP-ANN和LSSVM模型,对TEAC含量进行预测时Baseline-IVSO-LSSVM(Rc=0.9132,RMSEC=0.9620,Rp=0.8646,RMSEP=1.2883)具有最优预测性能;(4)相比于单一的光谱信息模型,TEAC相关的TFS图谱融合模型IVSO-TF1-BP-ANN显示出更好的效果,其Rp为0.8916,较特征波长数据建模提高了0.0286。

关键词：滩羊肉高光谱成像生育酚当量抗氧化能力图谱融合

CO_(2)浓度升高处理下宁夏枸杞糖代谢相关酶及基因表达分析

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林业科学 2024年第3期60卷 10-21页

作者：冯学瑞马亚平刘佳欣陆晖李运毛曹兵宁夏大学葡萄酒与园艺学院银川750021 宁夏大学林业与草业学院银川750021

【目的】探究CO_(2)浓度升高对宁夏枸杞果实发育过程中碳水化合物积累的影响,为揭示枸杞果实品质形成对气候变化的响应提供参考。【方法】以宁夏枸杞‘宁杞1号’为试验材料,采用开顶气室模拟控制系统进行CO_(2)浓度升高处理(800±20μmo... 详细信息

【目的】探究CO_(2)浓度升高对宁夏枸杞果实发育过程中碳水化合物积累的影响,为揭示枸杞果实品质形成对气候变化的响应提供参考。【方法】以宁夏枸杞‘宁杞1号’为试验材料,采用开顶气室模拟控制系统进行CO_(2)浓度升高处理(800±20μmol·mol^(−1)),以自然环境CO_(2)浓度(400±20μmol·mol^(−1))为对照,处理60天后收集幼果期、青果期、转色期、红果期的根、茎、叶和果实样品,测定其糖组分含量及糖代谢相关酶活性和基因表达。【结果】1)CO_(2)浓度升高处理可促进果实发育过程中半乳糖、蔗糖和总糖的积累,红果期半乳糖、果糖、蔗糖、总糖含量较对照分别提升35.71%、23.18%、19.57%和12.23%(P宁夏枸杞发育期根、茎、叶和果实组织中苹果酸合成酶(LbMS)、中性转化酶(LbAI)、蔗糖磷酸合成酶(LbSPS)及蔗糖合成酶(LbSS)活性均显著升高(P宁夏枸杞糖代谢相关基因LbSPS、LbAI、LbGAL等的表达,提高酸转化酶、中性转化酶等酶活性,从而促进夏果果实中半乳糖、蔗糖和总糖的积累。

关键词：宁夏枸杞糖代谢酶活性表达量

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规模化养牛场粪污资源化利用研究进展

农业科学研究 2024年

作者：柴晓娟张晶顾欣苏小粉张昱宁夏大学农学院

随着养牛产业规模化和集约化的发展，养牛场的粪污产量日益增多，已成为该产业可持续发展的主要制约因素。对养牛场粪污进行高效资源化、无害化处理，减少环境污染，最终达到“零污染排放”是当前粪污处理的关键。本文主要概述了规模化... 详细信息

随着养牛产业规模化和集约化的发展，养牛场的粪污产量日益增多，已成为该产业可持续发展的主要制约因素。对养牛场粪污进行高效资源化、无害化处理，减少环境污染，最终达到“零污染排放”是当前粪污处理的关键。本文主要概述了规模化养牛场粪污的资源化利用现状，扼要分析了不同资源化利用技术的基本原理、主要问题及发展趋势，以期为规模化养牛场粪污资源化利用研究提供参考。

关键词：养牛场粪污资源化利用堆肥