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WRKY转录因子在水稻抗逆基因工程中的应用进展

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中国稻米 2025年第1期 61-67+73页

作者：段俊枝燕照玲齐红志张会芳陈海燕杨翠苹王楠卓文飞河南省农业科学院农业信息技术研究所

水稻在其生长过程中经常面临各种非生物胁迫（包括干旱、高盐度、低温及高温等）和生物胁迫（如病虫害），严重影响其正常生长发育。WRKY转录因子家族作为植物界中最为庞大的转录因子家族之一，在调控植物生长发育及应对非生物胁迫和生... 详细信息

水稻在其生长过程中经常面临各种非生物胁迫（包括干旱、高盐度、低温及高温等）和生物胁迫（如病虫害），严重影响其正常生长发育。WRKY转录因子家族作为植物界中最为庞大的转录因子家族之一，在调控植物生长发育及应对非生物胁迫和生物胁迫方面发挥着关键作用。本文综述了WRKY转录因子的结构特点及其在水稻抗非生物胁迫（干旱、高盐、低温、高温等）、生物胁迫（稻瘟病、白叶枯病、纹枯病、稻飞虱等）基因工程中的应用进展，旨在为WRKY转录因子在水稻及其他作物抗逆性遗传改良中的应用提供理论基础和实践指导。

关键词：水稻 WRKY转录因子干旱高盐度温度胁迫稻瘟病白叶枯病纹枯病稻飞虱

行距配置和种植密度对棉花干物质生产及产量的影响

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作物学报 2025年第1期51卷 221-232页

作者：辛明华秘雅迪王国平李小飞李亚兵董合林韩迎春冯璐中国农业科学院棉花研究所/棉花生物学国家重点实验室河南安阳455000 中国农业科学院西部农业研究中心新疆昌吉831100

行距配置和种植密度是影响棉花产量和品质的重要因素。当前新疆棉花种植主要采用宽窄行配置,也有等行距配置方式,但对这两种方式的认识尚存在争议。为此,本研究以中棉所88号为供试材料,采用裂区设计,行距配置(等行距和宽窄行)为主区,种... 详细信息

行距配置和种植密度是影响棉花产量和品质的重要因素。当前新疆棉花种植主要采用宽窄行配置,也有等行距配置方式,但对这两种方式的认识尚存在争议。为此,本研究以中棉所88号为供试材料,采用裂区设计,行距配置(等行距和宽窄行)为主区,种植密度12×104株hm^(–2) (D1)、16×104株hm^(–2) (D2)和18×104株hm^(–2) (D3)为裂区,开展了2年大田试验,比较研究了行距配置和密度对棉花群体生长发育、干物质积累和分配、以及产量和纤维品质的影响。结果表明,中等密度(16×10^(4)株hm^(–2))下等行距和宽窄行处理组合的叶面积指数(LAI)增速、LAI峰值,以及吐絮期生殖器官生物量的分配比例均高于其他处理组合,且二者无显著差异。各处理组合间的棉花群体生长率(CGR)、净同化率(NAR)和棉铃生长率(BGR)均无显著差异。2年平均,中等密度下等行距和宽窄行处理组合的籽棉产量相当,纤维品质指标也无显著差异。表明在中等密度下,无论采用等行距还是宽窄行种植模式,均能达到理想的产量和品质。本研究为新疆棉花行距配置和密度选择提供了科学依据。

关键词：棉花单双行配置密度生长指标干物质积累与分配产量及品质

不同施肥模式对大豆生长季土壤有效氮供给的影响

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核农学报 2025年第2期39卷 391-403页

作者：丁世杰黄绍敏张水清郭斗斗宋晓张珂珂岳克郭腾飞河南省农业科学院植物营养与资源环境研究所信阳市农业科学院

为探究施肥模式对潮土区大豆生长季土壤有效氮供给的影响，本研究基于33年长期定位施肥试验，选取4种处理：不施肥（CK）、施氮磷钾化肥（NPK）、氮磷钾化肥+秸秆还田（SNPK）与氮磷钾化肥+有机肥（MNPK），测定分析大豆生长季内土壤铵... 详细信息

为探究施肥模式对潮土区大豆生长季土壤有效氮供给的影响，本研究基于33年长期定位施肥试验，选取4种处理：不施肥（CK）、施氮磷钾化肥（NPK）、氮磷钾化肥+秸秆还田（SNPK）与氮磷钾化肥+有机肥（MNPK），测定分析大豆生长季内土壤铵态氮（NH4+-N）、硝态氮（NO3--N）、微生物量氮、可溶性有机氮含量的变化动态，以及参与土壤氮素转化的有机氮矿化酶活性、氨化作用强度与硝化潜势。结果表明，化肥与秸秆或有机肥配施可提高土壤全氮、有机碳、微生物量碳和可溶性有机碳含量，这对土壤脲酶、酰胺酶、蛋白酶和N-乙酰-β-D-葡萄糖苷酶活性及氨化作用强度和硝化潜势的提升有不同程度的促进作用。土壤NH4+-N含量与脲酶和蛋白酶活性呈极显著正相关，与酰胺酶活性呈显著正相关；NO3--N含量与氨化作用强度、硝化潜势呈极显著正相关。SNPK、MNPK处理下的土壤微生物量氮和可溶性有机氮含量均高于NPK、CK处理。潮土可溶性有机氮含量与大豆地上部氮素吸收呈极显著正相关，并最终影响大豆生长；成熟期SNPK、MNPK处理下的大豆地上部生物量均高于CK、NPK处理。综上所述，化肥与秸秆或有机肥配施可通过提高全氮、有机碳和活性有机碳含量正向调控土壤氮素转化微生物作用强度与酶活性，提高土壤有效氮供给能力，促进大豆生长。本试验结果可为潮土区合理施肥提供理论依据。

关键词：施肥模式有效氮有机氮矿化酶氨化作用强度硝化潜势

田间高温对不同架式葡萄抗氧化及光合特性的影响

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核农学报 2025年第2期39卷 414-426页

作者：罗玲刘伟梁东李然马一君吕秀兰四川农业大学园艺学院四川省农业科学院园艺研究所

为探究不同架式葡萄对自然高温热害的生理响应，以阳光玫瑰葡萄为试验材料，在夏季田间高温环境下研究V型、飞鸟型、H型三种架式对叶幕温度、叶片抗氧化系统及光合荧光参数的影响。结果表明，高温期间飞鸟架叶幕温度最低，H型架最高；... 详细信息

为探究不同架式葡萄对自然高温热害的生理响应，以阳光玫瑰葡萄为试验材料，在夏季田间高温环境下研究V型、飞鸟型、H型三种架式对叶幕温度、叶片抗氧化系统及光合荧光参数的影响。结果表明，高温期间飞鸟架叶幕温度最低，H型架最高；高温胁迫3～15 d，随着胁迫时间的延长，三种架式叶片相对电导率及丙二醛（MDA）、超氧阴离子自由基■、过氧化氢（H2O2）、游离脯氨酸、可溶性蛋白（除H型架）含量均呈逐渐上升趋势，H型架叶片可溶性蛋白含量呈先上升后下降趋势；超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）活性及Vv SOD、Vv POD、Vv CAT相对表达量呈先上升后下降趋势。光合荧光参数的日变化分析表明，午间高温下三种架式叶片净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）、蒸腾速率（Tr）、最大荧光（Fm）、最大光化学效率（Fv/Fm）、潜在光化学效率（Fv/F_o）、实际光化学效率(ΦPSII)、光化学猝灭系数（q P）和电子传递速率（ETR）降低，而胞间二氧化碳浓度（Ci）、初始荧光（F_o）和非光化学猝灭系数（NPQ）升高。在高温环境中，飞鸟架叶片■、MDA含量及相对电导率最低，而其抗氧化酶活性及相应基因表达量、Pn、光化学效率最高。综上，飞鸟架葡萄综合耐热性更强，更适宜在南方高温栽培环境中采用。本研究结果为葡萄抗热栽培提供了理论依据。

关键词：高温架式葡萄抗氧化系统光合荧光

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嫁接对瓠瓜抗病抗逆性及果实品质的影响

核农学报 2025年第1期39卷 191-200页

作者：王海燕汪颖王尖邢乃林李国景徐沛吴晓花中国计量大学生命科学学院浙江杭州310018 浙江省农业科学院蔬菜研究所浙江杭州310021 宁波市特色园艺作物品质调控和抗性育种重点实验室浙江宁波315040

为探究嫁接对瓠瓜抗病抗逆性和果实品质的影响,以瓠瓜自根苗为对照,比较4种南瓜型砧木(全能铁甲、思壮12、砧西316、黑武士)嫁接浙蒲9号瓠瓜的成活率、枯萎病抗性、低温弱光性及耐盐性、果实品质等差异,并通过主成分分析及隶属函数法对... 详细信息

为探究嫁接对瓠瓜抗病抗逆性和果实品质的影响,以瓠瓜自根苗为对照,比较4种南瓜型砧木(全能铁甲、思壮12、砧西316、黑武士)嫁接浙蒲9号瓠瓜的成活率、枯萎病抗性、低温弱光性及耐盐性、果实品质等差异,并通过主成分分析及隶属函数法对不同嫁接组合进行综合评价。结果表明,浙蒲9号/思壮12嫁接组合的成活率最高(94.87%),不同砧穗组合枯萎病抗性均较对照增强。浙蒲9号/思壮12在低温弱光下的最大光化学效率(Fv/Fm)最高,在200 mmol·L^(-1)NaCl胁迫下生长较好。与自根苗相比,嫁接植株长势均变旺,果实的维生素C含量降低,其他指标均有不同程度的提升。浙蒲9号/全能铁甲的果实可溶性固形物含量最高,浙蒲9号/砧西316的果实钙含量最高,浙蒲9号/黑武士的果实蛋白质和镁含量最高。浙蒲9号/思壮12的产量、果实游离谷氨酸和钾含量最高,硬度和可滴定酸含量最小,瓠瓜品质有所提升。同时,主成分分析和隶属函数值综合评价结果表明,浙蒲9号/思壮12的D值为0.914,排名第一。综上,嫁接可以增强瓠瓜枯萎病抗性,不同程度提高瓠瓜的低温、盐胁迫耐受性,合理选择砧木可提高瓠瓜果实品质,以思壮12为砧木嫁接浙蒲9号瓠瓜综合表现最佳。本研究结果为适宜瓠瓜嫁接砧木的选择提供了技术支持。

关键词：瓠瓜嫁接抗病抗逆性果实品质综合评价

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三角梅主要品种表型性状分析

热带作物学报 2025年第1期46卷 70-82页

作者：郝晓函关文灵李叶芳宋杰云南农业大学园林园艺学院云南昆明650201 云南省农业科学院花卉研究所/国家观赏园艺工程技术研究中心/云南省花卉育种重点实验室云南昆明650205 吉林省种子管理总站吉林长春130031

三角梅是我国南方重要的木本花卉,品种繁多,但分类比较混乱。本研究以云南引种保存的133个三角梅品种为研究对象,对133个品种的10个数量性状和41个质量性状进行频率分布统计、变异系数计算和多样性指数计算,并进行Q型聚类分析。结果表明... 详细信息

三角梅是我国南方重要的木本花卉,品种繁多,但分类比较混乱。本研究以云南引种保存的133个三角梅品种为研究对象,对133个品种的10个数量性状和41个质量性状进行频率分布统计、变异系数计算和多样性指数计算,并进行Q型聚类分析。结果表明:133个三角梅品种多个性状多样性丰富,数量性状的变异系数范围为19.61%~32.59%,平均值为26.64%,花序总梗长度、花被管宽度、叶柄长度、花序长度的变异系数最高,多样性指数范围为1.69~2.09,平均值为1.92,叶片长度、苞片宽度、叶片宽度、苞片长度的多样性指数最高。质量性状多样性指数为0.17~2.19,多样性指数大于1的质量性状有11个,苞片颜色、花被管颜色多样性指数均大于2,多样性丰富。4个种系的三角梅品种中,巴特三角梅数量性状的多样性指数最高,多样性最丰富,其次是秘鲁三角梅、光叶三角梅,毛叶三角梅的多样性指数最小,多样性较小,但不同种系各有优势性状。51个性状中,有22个性状在种系之间呈现出了显著差异性,此22个性状对三角梅品种识别和类群划分具有重要的参考价值。根据苞片类型、枝刺多少、叶片大小进行聚类,133个三角梅品种可聚为重瓣少刺、重瓣多刺、单瓣少刺小叶、单瓣多刺大叶4类。上述研究结果显示,供试133个三角梅品种的表型性状多样性较高,数量性状变异类型丰富,本研究可为三角梅种质资源的系统评价、品种分类和种质创新提供参考。

关键词：三角梅变异系数多样性分类指标

兔源肺炎克雷伯氏菌和大肠埃希氏菌的分离鉴定及小鼠感染试验

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动物医学进展 2025年第1期46卷 55-61页

作者：张鲁星石晴晴陶梦珂李苗苗赵恒胡功政吴华刘建华河南农业大学动物医学院河南郑州450000

为确定某规模化兔场仔兔呼吸道感染合并腹泻引起死亡的原因,无菌采集病兔气管、肺、肝组织进行病毒和细菌检测。通过细菌分离培养、革兰氏染色、生化鉴定、16S rRNA序列同源性比对分析,确定分离菌株种属。通过药物敏感性试验、耐药基因... 详细信息

为确定某规模化兔场仔兔呼吸道感染合并腹泻引起死亡的原因,无菌采集病兔气管、肺、肝组织进行病毒和细菌检测。通过细菌分离培养、革兰氏染色、生化鉴定、16S rRNA序列同源性比对分析,确定分离菌株种属。通过药物敏感性试验、耐药基因检测及动物回归对分离菌株的耐药性和致病性进行分析。结果显示,病毒检测结果均为阴性;从同一只仔兔的肺脏、气管中分离得到2株肺炎克雷伯氏菌,分别将其命名为KF1、KQ2,从肝脏中分离得到1株大肠埃希氏菌并将其命名为EG3。药敏试验结果显示,菌株KF1、KQ2和EG3均对黏菌素和氨苄青霉素钠耐药,对阿米卡星和氟苯尼考敏感。3株菌均检出耐药基因mcr-1和bla TEM。动物致病性试验显示,KF1组小鼠5 h后死亡50%,24 h全部死亡;混合组小鼠12 h后全部死亡;KQ2和EG3组48 h全部死亡。以上研究表明,大肠埃希氏菌和肺炎克雷伯氏菌的混合感染是引起仔兔死亡的主要原因,3株分离株单独及混合感染均能引起试验小鼠死亡。

关键词：兔肺炎克雷伯氏菌大肠埃希氏菌分离鉴定耐药基因

整合转录组和代谢组学分析揭示玉米对层出镰孢茎腐病的响应机制

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中国农业科学 2025年第1期 75-90页

作者：曹言勇程泽强马娟杨文博朱卫红孙新艳李慧敏夏来坤段灿星河南省农业科学院粮食作物研究所/神农种业实验室中国农业科学院作物科学研究所/作物基因资源与育种全国重点实验室

【目的】玉米茎腐病严重威胁玉米的产量与品质，其致病菌复杂，层出镰孢（Fusarium proliferatum）近年来逐渐成为主要病原之一。本研究旨在通过多组学联合分析，深入探究玉米对层出镰孢茎腐病的响应机制，明确差异基因和差异代谢物富... 详细信息

【目的】玉米茎腐病严重威胁玉米的产量与品质，其致病菌复杂，层出镰孢（Fusarium proliferatum）近年来逐渐成为主要病原之一。本研究旨在通过多组学联合分析，深入探究玉米对层出镰孢茎腐病的响应机制，明确差异基因和差异代谢物富集的信号通路在玉米抗病过程中的关键作用，为玉米抗茎腐病育种和病害防控提供理论依据。【方法】选择对层出镰孢具有不同抗性的玉米自交系ZC17（抗病）和CH72（感病）作为研究材料。在玉米9叶期，对其进行接种处理，接种组注射层出镰孢菌液，模拟接种组注射等量的PDB，随后用凡士林封闭伤口。接种后7 d，采集接种区域上下茎段中间位置的组织样本，分别用于转录组测序和非靶向代谢组学检测。同时对接种后的植株进行茎腐病症状评估，计算茎腐病平均评分（SRSA）和病情指数（DSI）。利用多种生物信息学工具对转录组测序数据和代谢组学数据进行分析，并通过实时荧光定量PCR（RT-qPCR）对差异基因进行验证。【结果】表型和生理数据显示，接种层出镰孢后，CH72发病程度显著高于ZC17，其SRSA增加2.48倍，DSI增加35.36%。转录组和代谢组的PCA结果显示，各组内样本的重现性很高，ZC17和CH72相互分离，FP组和MK组相互分离。转录组分析表明，接种后CH72的差异表达基因数量多于ZC17，但二者近50%的差异基因表达趋势相同。功能注释和富集分析发现，差异基因和差异代谢物主要富集于植物次生代谢产物生物合成、苯丙氨酸代谢、植物激素生物合成及植物-病原体相互作用等途径。转录组和代谢组联合分析证实，苯丙氨酸代谢以及苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸生物合成在玉米抗层出镰孢过程中起关键作用。此外，多个转录因子家族（如MYB、bHLH、NAC和WRKY等）在接种层出镰孢后被显著激活，表明这些转录因子在玉米抗病分子调控网络中可能发挥重要作用。qPCR与转录组测序结果在4个组中的表达趋势一致，Spearman相关分析也显示转录组测序数据和qPCR结果之间高度一致（r=0.75,P=7.5e-05）。【结论】苯丙氨酸代谢相关途径在玉米响应层出镰孢茎腐病中至关重要；C4H、PAL、ADT、GOT等关键酶以及显著上调的代谢物如2-香豆酸、3-羟基肉桂酸、吲哚、苯丙氨酸、色氨酸和酪氨酸在植物抗病中起重要作用。本研究挖掘出的潜在抗病相关转录因子、基因和代谢物可为深入解析玉米对层出镰孢茎腐病的分子响应机制提供重要依据。

关键词：转录组代谢组玉米茎腐病层出镰孢苯丙氨酸代谢

猪CRTC2基因的分子生物学特征及其功能预测分析

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中国农业大学学报 2025年第1期 119-130页

作者：王冰洁韩娜韦怡林齐昆龙常乐彬张哲李新建李秀领王克君乔瑞敏杨峰韩雪蕾河南农业大学动物科技学院河南职业技术学院海南省农业科学院

为分析猪CRTC2基因分子生物学特征及其功能，本研究通过生物信息学方法对猪CRTC2(CREB regulatedtranscriptioncoactivator2)基因进行功能预测，并对CRTC2基因的非同义单核苷酸多态性（Nonsynonymous single nucleotide polymorphisms,nsSNPs）位点进行分析，同时采用qRT-PCR方法检测其在猪不同组织中的表达情况。结果表明：1）猪CRTC2基因转录本CRTC2-202(ENSSSCT00000007195)对应的基因座上存在190个SNPs，在编码区（Coding sequence,CDS）存在10个错义突变（nsSNPs），其中rs709245010位点导致第148位的脯氨酸（P）被亮氨酸（L）替代（P148L），该突变位点会降低蛋白质的稳定性，从而影响其结构和功能。2)CRTC2的CDS区的m6A修饰位点预测结果显示，其不存在m6A修饰。3)CRTC2基因的序列保守性和蛋白质二级结构稳定性预测结果显示，P148L突变对CRTC2编码蛋白质的α螺旋、β转角等二级结构产生一定影响，分析其可能是影响猪脂肪沉积和代谢的重要潜在功能性位点。4）对与CRTC2互作的基因和蛋白质分别进行KEGG(Kyoto encyclopedia of genes and genomes)富集分析，结果显示富集到胰高血糖素信号通路和Wnt信号通路等多条与脂肪沉积和代谢相关的通路。5)qRT-PCR结果表明，CRTC2在长白猪的肝脏、腹脂和背脂中表达量显著高于其他组织（P研究表明猪CRTC2基因上的rs709245010错义突变（P148L）可能会影响蛋白质结构和功能，且该基因可能在猪脂肪沉积和代谢过程中发挥重要作用。本研究为探究猪CRTC2基因功能提供参考依据，为进一步解析脂肪沉积和脂质代谢机制提供研究思路。

关键词：猪 CRTC2基因生物信息学分析脂质代谢功能预测