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鑫叶栾半同胞子代苗不同叶色呈色生理及转录组分析

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植物生理学报 2024年第8期60卷 1265-1279页

作者：徐颖王洋冯泽军杜向前陈红刚张会恰杨爱颖杨敏生张军河北农业大学林学院河北保定071000 河北省林木种质资源与森林保护重点实验室河北保定071000 衡水市林业科学研究所河北衡水053000

本研究以黄叶和绿叶‘鑫叶栾’(Koelreuteria paniculata‘Xinye’)半同胞子代为材料,测定了它们在7月和10月的色差、光合作用指数、叶绿素荧光参数等生理指标。此外还进行了转录组测序及RT-qPCR试验。结果表明,在测试的两个月份中,绿... 详细信息

本研究以黄叶和绿叶‘鑫叶栾’(Koelreuteria paniculata‘Xinye’)半同胞子代为材料,测定了它们在7月和10月的色差、光合作用指数、叶绿素荧光参数等生理指标。此外还进行了转录组测序及RT-qPCR试验。结果表明,在测试的两个月份中,绿叶子代的色素含量均高出黄叶苗近2倍。此外,除绿叶子代的胞间CO_(2)浓度和光系统Ⅱ(PSⅡ)最大光化学效率低于黄叶子代外,其余各指标均高于黄叶子代。与7月份的材料相比,10月份黄叶和绿叶子代的色素、淀粉含量、光合能力均降低,可溶性糖含量和PSⅡ最大光化学效率升高。转录组分析表明,黄叶苗呈色原因可能与叶绿素合成降低、叶绿体发育不良及类黄酮合成等通路的相关基因表达量下调有关。此外,RT-qPCR结果表明了转录组数据的可靠性。本研究为进一步探究植物叶色形成的机理和创制彩叶植物新种质提供了新的见解。

关键词： ‘鑫叶栾’ 叶色差异转录组分析叶绿素合成

转抗虫基因107杨对根际和内源细菌群落的影响

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西部林业科学 2024年第1期53卷 72-81页

作者：路文然任亚超赵津王进茂郭甫鑫张军河北农业大学林学院河北保定071000 河北省林木种质资源与森林保护重点实验室河北保定071000

为研究转抗虫基因对根际和内源细菌群落的影响,以转抗虫基因107杨田间对比试验林为对象,采用高通量测序技术对转基因株系和对照株系根际土壤细菌、树干韧皮部和根系内生细菌群落结构组成及多样性进行对比分析。结果显示:(1)土壤样品中... 详细信息

为研究转抗虫基因对根际和内源细菌群落的影响,以转抗虫基因107杨田间对比试验林为对象,采用高通量测序技术对转基因株系和对照株系根际土壤细菌、树干韧皮部和根系内生细菌群落结构组成及多样性进行对比分析。结果显示:(1)土壤样品中有效序列平均在30000以上,杨树组织有效序列平均在300000以上。(2)转基因株系细菌物种组成与对照株系的极其相似,酸杆菌门与变形菌门为转基因和非转基因株系根际土壤的优势菌门,占比分别为16.6%和21.9%;蓝藻菌门和变形菌门为转基因和非转基因株系韧皮部的优势菌门,所占的比率分别为54.8%和59.2%;变形菌门为转基因和非转基因株系根部的优势菌门,所占的比率分别为40.7%和58.8%。(3)转基因和非转基因株系在细菌群落的丰富度和多样性上均没有表现出明显的差异,但不同部位之间差异显著。结果表明:转基因107杨没有对根际土壤和内生细菌造成显著影响,明确了转抗虫基因107杨不同部位细菌群落特征,为转抗虫基因107杨的生物安全评价提供了有益的参考。

关键词：转抗虫基因107杨高通量测序细菌群落丰富度多样性

生物有机肥替代化肥对葡萄生长与土壤肥力的影响

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中国农业科技导报 2024年第4期26卷 195-205页

作者：韩秀丽李嘉伟张杰郭艳杰张丽娟吉艳芝河北农业大学资源与环境科学学院河北省农田生态环境重点实验室河北产业协同创新中心河北保定071001 河北农业大学华北作物改良与调控国家重点实验室河北保定071001

为了明确生物有机肥替代化肥对‘赤霞珠’葡萄产量、品质与土壤肥力的影响,于2019—2020年设置传统水肥(CK)、优化水肥(Opt)及优化水肥中化肥氮的20%(B1)和40%(B2)分别由生物有机肥替代,比较不同处理下的土壤养分含量及葡萄的产量和品... 详细信息

为了明确生物有机肥替代化肥对‘赤霞珠’葡萄产量、品质与土壤肥力的影响,于2019—2020年设置传统水肥(CK)、优化水肥(Opt)及优化水肥中化肥氮的20%(B1)和40%(B2)分别由生物有机肥替代,比较不同处理下的土壤养分含量及葡萄的产量和品质。结果表明,优化水肥及施用生物有机肥替代部分化肥能较好地改善土壤理化性质,提升土壤肥力,促进葡萄生长。其中,B1处理可显著增加葡萄园经济效益,2年平均收益较CK提高33.59%;B2处理提升土壤肥力效果较好,与CK相比,成熟期0—40 cm土层的pH与硝态氮含量均有降低,有机质显著增加,与Opt处理相比,成熟期0—40 cm土层土壤的有效磷、速效钾含量分别显著提升109.90%、32.20%。由此表明,生物有机肥替代部分化肥是实现果园高效、安全、持续生产的有效途径。

关键词：生物有机肥替代产量品质土壤肥力赤霞珠

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玉米大斑病菌转录因子StbHLH10基因的克隆及其功能分析

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农业生物技术学报 2024年第5期32卷 1132-1140页

作者：韩丹张心雨王小敏肖怡铭裴智勇谷守芹刘玉卫巩校东河北农业大学生命科学学院/河北省农业微生物生物信息利用技术创新中心/河北省植物生理与分子病理学重点实验室河北农业大学现代科技学院北京市计算中心生物计算事业部

碱性螺旋-环-螺旋(basic helix-loop-helix, bHLH)转录因子家族广泛参与植物病原真菌的生长发育和侵染致病过程。StbHLH10是玉米大斑病菌(Setosphaeria turcica)中编码bHLH类转录因子的基因，为了解该基因的功能，本研究以玉米大斑病菌... 详细信息

碱性螺旋-环-螺旋(basic helix-loop-helix, bHLH)转录因子家族广泛参与植物病原真菌的生长发育和侵染致病过程。StbHLH10是玉米大斑病菌(Setosphaeria turcica)中编码bHLH类转录因子的基因，为了解该基因的功能，本研究以玉米大斑病菌为材料克隆了StbHLH10 (GenBank No. XP＿0080332037.1)CDS全长，并对其序列和结构特征进行了分析。结果显示，该基因CDS全长1 659 bp，编码552个氨基酸，其编码的蛋白质序列在第335～441位氨基酸残基处含有1个HLH保守结构域，由2个α-螺旋和1个Loop环构成特定空间结构；表达模式分析显示，StbHLH10基因的表达量随着病菌侵染玉米叶片的时间延长而增加；通过构建其调控网络发现，StbHLH10可能通过调控33个下游靶基因的表达参与病菌的生长发育和侵染过程；原核诱导表达分析发现，在28℃诱导6 h条件下StbHLH10-His融合蛋白在大肠杆菌(Escherichia coli)中高效表达，分子量为78.5 kD，与理论值一致，并通过镍柱亲和层析获得该转录因子可溶性的纯化蛋白。本研究初步探究了StbHLH10转录因子的功能，为进一步研究该基因的作用机制提供数据支持。

关键词：玉米大斑病菌转录因子bHLH StbHLH10基因侵染表达原核表达

漏缝地板发酵床对育肥羊养殖气体排放的影响及微生物学机理

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农业环境科学学报 2024年第4期43卷 926-936页

作者：耿仕呈张伟涛顾文源姚惠娇高志岭何旭刘春敬范玉婧代宇菲河北农业大学资源与环境科学学院/河北省农田生态环境重点实验室河北保定071000 河北省畜牧总站石家庄050000 河北省动物疫病预防控制中心石家庄050000 河北省畜牧良种工作总站石家庄050000

为明确漏缝地板发酵床对育肥羊养殖过程氨(NH_(3))和温室气体排放特征的影响机制,本研究设置地面和漏缝地板发酵床两个试验处理,测定分析了育肥羊养殖过程NH_(3)、氧化亚氮(N2O)、二氧化碳(CO_(2))和甲烷(CH4)的排放特征,并采用宏基因... 详细信息

为明确漏缝地板发酵床对育肥羊养殖过程氨(NH_(3))和温室气体排放特征的影响机制,本研究设置地面和漏缝地板发酵床两个试验处理,测定分析了育肥羊养殖过程NH_(3)、氧化亚氮(N2O)、二氧化碳(CO_(2))和甲烷(CH4)的排放特征,并采用宏基因组学解析了影响上述气体排放的微生物学机理。试验结果表明,与地面相比,漏缝地板发酵床能够显著降低育肥羊养殖过程的NH_(3)排放(P生物相对丰度显著升高(P生物相对丰度显著降低(P生物的丙酮酸代谢、三羧酸循环等密切相关。

关键词：漏缝地板发酵床育肥羊氨温室气体排放

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镉菲交互作用对玉米吸收转运土壤中镉菲的影响特征

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河北农业大学学报 2024年第1期47卷 29-36,57页

作者：高佳圆张玉坤孟庆宇张光伟王小敏杨志新李橙河北农业大学资源与环境科学学院/河北省农田生态环境重点实验室河北保定071001 河北农业大学华北作物改良与调控国家重点实验室河北保定071001 河北省生态环境科学研究院河北石家庄050037

本研究以耐抗镉、菲(Cd、Phe)强的玉米品种‘郑单958’为研究对象,采用室内盆栽试验,开展了土壤中Cd(0、2.5、5 mg/kg)和Phe(0、1、50 mg/kg)复合污染交互作用对玉米吸收转运土壤镉菲的影响。结果表明:‘郑单958’株高受到了Phe单一污... 详细信息

本研究以耐抗镉、菲(Cd、Phe)强的玉米品种‘郑单958’为研究对象,采用室内盆栽试验,开展了土壤中Cd(0、2.5、5 mg/kg)和Phe(0、1、50 mg/kg)复合污染交互作用对玉米吸收转运土壤镉菲的影响。结果表明:‘郑单958’株高受到了Phe单一污染胁迫的正向刺激作用;各处理间株高、生物量受Cd单一污染的影响变化不大。在Cd和Phe复合污染下,Cd和Phe共存不同程度抑制了‘郑单958’玉米幼苗的株高,与Cd单一污染相比,株高显著升高8.22%;与Phe单一污染相比,株高显著降低13.65%,而对生物量影响不显著。低高浓度Phe的存在抑制了玉米幼苗根部Cd的吸收积累,与低高浓度Cd单一污染相比,根部Cd含量显著下降,分别降低了29.40%,32.70%,两者呈拮抗作用;而高浓度Phe的存在促进了玉米幼苗茎叶部Cd的吸收积累,与低浓度Cd单一污染相比,茎叶Cd含量显著提高22.22%,两者协同作用显著。Cd的存在促进了玉米幼苗根部和茎叶部对Phe的积累,与低浓度Phe单一污染处理相比,低浓度Cd的存在显著促进了根部Phe含量的升高,提高了61.84%;高浓度Cd的存在显著促进了玉米幼苗茎叶部Phe含量的升高,提高了187.53%,二者协同作用显著。另外,Phe的存在促进了‘郑单958’从根到茎叶对Cd的转运,同样Cd的存在也促进了对Phe的转运。因此,玉米‘郑单958’不适用在较高Cd和Phe复合污染土壤上种植食用,而更适宜作为两种污染物复合污染的土壤修复作物。

关键词：镉菲玉米交互作用积累特征

农田土壤和辣椒/甘薯可食部位镉砷铅污染特征及健康风险评价

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环境科学 2024年

作者：张志强韦亮耿丽平刘峰赵全利吴鸿斌薛培英刘文菊河北省农业环境保护监测总站河北农业大学资源与环境科学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农田生态环境重点实验室

为探明农田土壤重金属Cd、As和Pb及其在作物可食部位的含量特征，在金属冶炼和污水灌溉共同影响的农田区域，重点调查分析了土壤、辣椒与甘薯可食部位(两种作物果实分别在地上和地下)中Cd、As和Pb含量及污染特征，并采用化学致癌物模型... 详细信息

为探明农田土壤重金属Cd、As和Pb及其在作物可食部位的含量特征，在金属冶炼和污水灌溉共同影响的农田区域，重点调查分析了土壤、辣椒与甘薯可食部位(两种作物果实分别在地上和地下)中Cd、As和Pb含量及污染特征，并采用化学致癌物模型和化学非致癌物模型对两种作物果实及不同部位进行了人体健康风险评价。结果表明，辣椒和甘薯农田土壤达Cd和As中度复合污染水平，且距离污染源较近的甘薯农田土壤Cd、As和Pb综合污染指数(2.82)显著高于辣椒农田(2.38)(P＜0.05)。然而，甘薯可食部位Cd、As和Pb含量均未超过《食品安全国家标准食品中污染物限量》(GB2762-2022)，全部辣椒果实Cd含量超过《绿色食品辣椒制品》国家农业行业标准(NY/T 1711-2020)。进一步分析发现辣椒可食部位对土壤中Cd、As和Pb的富集系数显著高于甘薯，尤其是对土壤Cd具有很强的富集能力，可见富集系数是决定辣椒果实Cd累积的主要因子。对辣椒和甘薯可食部位中化学致癌物Cd和As的健康风险进行评价表明，辣椒果实中Cd累积对成人有较显著健康风险(Ri＞1×10-4)，辣椒和甘薯可食部位均对儿童有可接受的健康风险，二者中非致癌物Pb尚未对人体产生健康风险。总之，Cd和As中度复合污染区生产的辣椒果实对Cd的富集能力很强，已构成显著的人体健康风险，甘薯则存在可接受水平的健康风险。

关键词：重金属复合土壤辣椒甘薯镉(Cd)-砷(As)-铅(Pb) 污染特征健康风险

大孔柚子型微结构光纤探针的表面增强拉曼散射性能研究

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光谱学与光谱分析 2024年第2期44卷 527-533页

作者：李佳轩付子珍曹茜清胡志国付兴虎付广伟金娃毕卫红燕山大学信息科学与工程学院河北省特种光纤与光纤传感重点实验室河北秦皇岛066004

随着光纤制备工艺以及纳米材料制备技术的发展,光纤探针已成为一种新型的表面增强拉曼散射(SERS)基底,通过在普通单模光纤或多模光纤上制备不同的结构并修饰相应的纳米材料,可以得到多种类型的光纤表面增强拉曼散射探针,并实现较好的检... 详细信息

随着光纤制备工艺以及纳米材料制备技术的发展,光纤探针已成为一种新型的表面增强拉曼散射(SERS)基底,通过在普通单模光纤或多模光纤上制备不同的结构并修饰相应的纳米材料,可以得到多种类型的光纤表面增强拉曼散射探针,并实现较好的检测效果。但受限于光纤本身的结构,普通光纤仅能利用端面或侧表面提供拉曼检测的“热点”区域,限制了其SERS性能的进一步提高。因此制备了大孔柚子型微结构光纤(MSF)表面增强拉曼散射(SERS)探针,其中大孔柚子型MSF SERS探针结构通过一段阶跃多模光纤与柚子型微结构光纤熔接制得。实验分别对自制的纳米银溶胶基底以及大孔柚子型MSF SERS探针的SERS性能进行检测。采用溶胶自组装法制备负载银纳米颗粒的MSF SERS探针,通过控制自组装时间制备不同光纤SERS探针(Ag/MSF-x,其中x为自组装时间,分别为15、30、45、60 min)。采用溶液检测方法,利用Ag/MSF-x探针对10^(-3) mol·L^(-1)的亚甲基蓝(MB)探针分子进行检测,通过比较相同条件下的增强效果筛选得到Ag/MSF-45探针。为进一步检测Ag/MSF-45探针的SERS性能,制备不同浓度的MB溶液,分别利用纳米银溶胶基底和Ag/MSF-45探针对其进行检测。实验结果表明,纳米银溶胶基底对MB的检测限(LOD)为10^(-6) mol·L^(-1),Ag/MSF-45探针对MB的检测限(LOD)为10^(-7) mol·L^(-1);拉曼信号的再现性结果表明纳米银溶胶基底以及Ag/MSF-45探针在各个特征峰处的RSD值均在合理范围内;在1619 cm^(-1)拉曼位移处对纳米银溶胶基底以及Ag/MSF-45探针检测MB的拉曼强度和浓度进行对数转换拟合,纳米银溶胶基底的拟合优度R2达0.91628,Ag/MSF-45探针的拟合优度R2达0.98848;纳米银溶胶基底和Ag/MSF-45探针的再现性结果表明,其在各个特征峰处的RSD值均处于合理范围,但Ag/MSF-45探针的各特征峰RSD值均小于纳米银溶胶基底,最大为13.89%;利用10^(-6) mol·L^(-1)的MB对Ag/MSF-45探针的增强因子(AEF)进行计算,Ag/MSF-45探针的AEF达到6.09×10^(6),表现出良好的增强效果。因此,基于大孔柚子型MSF SERS探针凭借独特的空气孔结构使其具有较高的灵敏度以及良好的再现性,且其SERS性能均优于纳米银溶胶基底,在农业、化学分析、生物检测等领域及大分子物质检测等方面应用前景广泛。

关键词：表面增强拉曼散射柚子型微结构光纤光纤探针纳米银溶胶亚甲基蓝

葡萄生单轴霉菌围可培养微生物多样性及潜在生防菌研究

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微生物学报 2024年第5期64卷 1626-1640页

作者：史晓梦申红妙王亚聪冉隆贤河北农业大学林学院、河北省林木种质资源与森林保护重点实验室河北保定071000 河北经贸大学教学评估与教师教学发展中心河北石家庄050061

【目的】揭示葡萄生单轴霉(Plasmopara viticola)菌围可培养细菌和真菌的多样性特征,筛选对葡萄霜霉病有较强稳定防治效果的生防菌。【方法】连续两年从我国南北方具有代表性的7个葡萄产区采集葡萄霜霉病叶,镊子夹取经保湿培养获得的新... 详细信息

【目的】揭示葡萄生单轴霉(Plasmopara viticola)菌围可培养细菌和真菌的多样性特征,筛选对葡萄霜霉病有较强稳定防治效果的生防菌。【方法】连续两年从我国南北方具有代表性的7个葡萄产区采集葡萄霜霉病叶,镊子夹取经保湿培养获得的新鲜霉层并配制孢子囊悬浮液,采用传统分离培养法,结合形态分类、BOX-PCR指纹图谱分析以及分子鉴定结果,对葡萄生单轴霉菌围的可培养细菌和真菌进行聚类分析;采用菌株及其发酵液与病原菌孢子囊悬浮液等体积混合培养测定其对孢子囊的抑制作用,离体叶片接种法检测该菌株及其发酵液对霜霉病的防治效果。【结果】分离获得了90株细菌和110株真菌,分别归属于8个细菌属和14个真菌属,且相同地区不同葡萄品种葡萄生单轴霉菌围的细菌和真菌在同年处于同一分支。假单胞菌属(Pseudomonas)和枝孢属(Cladosporium)稳定存在于各地区不同品种葡萄霜霉病叶上葡萄生单轴霉菌围;在两年间稳定存在的菌株占比多数在80.0%以上且均具有较高的生防作用;其中,广泛分布的6株枝顶孢属(Acremonium)真菌对葡萄霜霉病的防治效果均较好,最高可达100.0%;防治效果较高的11个菌株的无菌发酵液中,黑曲霉(Aspergillus niger)NX2F、苋楔孢黑粉菌(Thecaphora amaranthi)BJ1G和匍枝根霉(Rhizopus stolonifer)BM1L的无菌发酵液防治效果均为100.0%。【结论】葡萄生单轴霉菌围的可培养细菌和真菌群落主要受地区因素影响,有较高的稳定性和生防作用,揭示了枝顶孢属真菌在我国葡萄主要产区葡萄生单轴霉菌围附生的普遍性,为葡萄霜霉病的防治提供了丰富和宝贵的资源。

关键词：生物防治可培养微生物多样性葡萄葡萄生单轴霉