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高分泌型无赖百当烟草8306突变材料的创制与分析

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烟草科技 2022年第4期55卷 1-8页

作者：李旖梅王召军闫筱筱张洪映任书乐李雪君孙计平崔红河南农业大学烟草学院郑州市450002 河南省农业科学院烟草研究所河南省许昌市461000

8306是具有晾晒烟风格的烤烟育种材料。在前期试验中创制了NtCPS2基因突变株系8306-1,抑制了晾晒烟风格代表性物质赖百当二萜的合成。为进一步提高8306-1株系中西柏烷二萜和蔗糖酯含量(质量分数),采用基因编辑技术对8306-1株系的NtCycB... 详细信息

8306是具有晾晒烟风格的烤烟育种材料。在前期试验中创制了NtCPS2基因突变株系8306-1,抑制了晾晒烟风格代表性物质赖百当二萜的合成。为进一步提高8306-1株系中西柏烷二萜和蔗糖酯含量(质量分数),采用基因编辑技术对8306-1株系的NtCycB2基因进行敲除,获得了纯合突变株系8306-2。与8306、8306-1株系相比,8306-2株系生长发育正常,农艺性状无显著差异。8306-2株系中长柄分泌型腺毛密度显著高于8306和8306-1株系,且存在较多的分枝型腺毛。8306-2与8306-1株系腺毛分泌物组成成分相同,均缺少8306中的顺冷杉醇和赖百当二醇等赖百当类化合物;且8306-2株系叶面化学成分含量(质量分数)比8306和8306-1株系显著提高,其中西柏烷二萜含量分别提高95.7%和93.4%,蔗糖酯含量分别提高60.8%和62.5%。qRT-PCR检测分析发现,8306-2株系中NtCBT、NtCYP71D16、NtCPS2和NtABS 4个二萜合成关键酶基因的表达水平显著高于8306-1和8306株系,而二萜合成的上游基因NtGPPS和NtGGPPS的表达无显著变化。表明8306株系中NtCycB2基因和NtCPS2基因的共敲除,在有效抑制赖百当类物质合成的基础上显著增加了烟草腺毛密度和腺毛分泌物含量。

关键词：烟草 8306株系分泌型腺毛 NtCycB2 基因敲除

甜瓜资源氮效率筛选、评价及不同氮效率类型氮吸收差异

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西南农业学报 2023年

作者：康利允李晓慧高宁宁梁慎常高正李海伦王慧颖徐小利赵卫星河南省农业科学院园艺研究所

【目的】为了挖掘和筛选耐低氮、氮高效的甜瓜种质资源，提高甜瓜的氮效率。【方法】以59个甜瓜品种(系)为供试材料，采用田间试验进行施氮(CK，200 kg/hm2)与不施氮(LN，0 kg/hm2)处理，对甜瓜成熟期主要农艺性状、产量、氮吸收与利用... 详细信息

【目的】为了挖掘和筛选耐低氮、氮高效的甜瓜种质资源，提高甜瓜的氮效率。【方法】以59个甜瓜品种(系)为供试材料，采用田间试验进行施氮(CK，200 kg/hm2)与不施氮(LN，0 kg/hm2)处理，对甜瓜成熟期主要农艺性状、产量、氮吸收与利用等相关性状进行分析，研究不同甜瓜品种(系)间产量、氮素积累量及氮素生理利用率间的差异及相关性。【结果】施氮处理下不同甜瓜品种(系)果实纵径、果实横径、果肉厚，果形指数，单瓜重，叶干重，茎干重，果干重，植株干重等主要农艺性状的变异幅度为15.79%～22.96%，不施氮处理不同甜瓜品种(系)主要农艺性状的变异幅度为18.16%～30.93%；施氮处理下不同甜瓜品种(系)叶氮含量、茎氮含量、果氮含量、叶氮积累量、茎氮积累量、果氮积累量、植株氮积累量及氮生理利用率等氮吸收与利用相关性状的变异系数变化幅度为14.69%～26.00%，不施氮处理不同甜瓜品种(系)氮吸收与利用相关性状的变异系数变化幅度为16.40%～39.44%，不施氮处理甜瓜的主要农艺性状、氮吸收与利用相关性状的变异系数明显大于施氮处理，表明不同甜瓜品种(系)在耐低氮方面存在显著的遗传差异性，且氮素供应不足时更容易鉴别不同甜瓜品种(系)的耐低氮能力。相关分析表明，2种施氮水平下，甜瓜产量与果实纵径、果实横径、果实肉厚、果形指数、单瓜重、叶干重、茎干重、果干重、植株干重、叶氮积累量、茎氮积累量、果氮积累量、植株氮积累量均呈显著或极显著正相关。基于2个施氮水平下的产量差异将不同甜瓜品种(系)耐低氮能力划分为4类，分别为双高效型、低氮高效型、高氮高效型和双低效型；2种施氮水平下，4类氮效率品种间的产量、植株干重、植株氮积累量和氮生理利用率差异均达到极显著水平。【结论】双高效型和低氮高效型甜瓜对氮肥反应不敏感，在氮素供应不足时亦能吸收利用更多的氮素，获得较高的产量，适合低氮条件下种植，属于耐低氮型。

关键词：甜瓜氮效率农艺性状氮吸收与利用

紫云英还田与化肥减量配施对稻田土壤细菌群落组成和功能的影响

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环境科学 2023年第5期44卷 2936-2944页

作者：张济世刘春增郑春风张琳张香凝吕玉虎曹卫东张玉亭河南省农业科学院植物营养与资源环境研究所郑州450002 河南省农业生态环境重点实验室郑州450002 信阳市农业科学院信阳464000 中国农业科学院农业资源与农业区划研究所北京100081

紫云英是豫南稻区土壤培肥的重要有机肥资源,探究紫云英还田与化肥减量配施对稻田土壤理化性质和细菌群落特性的影响,旨在为该区域的土壤培肥和化肥减量提供依据.开展连续12 a田间定位试验,设置了6个施肥处理(空白对照,CK;单施化肥,F100... 详细信息

紫云英是豫南稻区土壤培肥的重要有机肥资源,探究紫云英还田与化肥减量配施对稻田土壤理化性质和细菌群落特性的影响,旨在为该区域的土壤培肥和化肥减量提供依据.开展连续12 a田间定位试验,设置了6个施肥处理(空白对照,CK;单施化肥,F100;80%化肥和22.5t·hm^(-2)紫云英还田量配施,MV1F80;80%化肥和45 t·hm^(-2)紫云英还田量配施,MV2F80;60%化肥和22.5 t·hm^(-2)紫云英还田量配施,MV1F60;60%化肥和45 t·hm^(-2)紫云英还田量配施,MV2F60).通过采用高通量测序方法比较不同施肥处理对土壤细菌群落多样性、组成和结构特性的影响;采用FAPROTAX功能预测的方法分析不同施肥处理间功能类群的丰度差异,并结合土壤理化性质,探究改变土壤细菌群落结构与功能特性的关键土壤环境因子.结果表明,紫云英还田与化肥减量配施降低了土壤容重,提高了土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)、全磷(TP)和全钾(TK)含量,较CK提高的范围分别为12.7%~35.5%、38.2%~65.7%、66.7%~95.2%和20.3%~31.6%.紫云英还田与化肥减量配施处理较F100处理降低了细菌Sobs指数和Shannon多样性指数,且Sobs指数和Shannon多样性指数均与容重(BD)呈显著正相关(P所有病原体和人类病原体肺炎类功能类群丰度,其中MV1F80和MV2F60处理效果较好.综上所述,长期的紫云英还田与化肥减量配施改善了土壤理化性质,进而改变了土壤细菌群落结构与功能特性,有助于稻田土壤肥力的提升、微生态系统的稳定和健康,进而保障区域农业的绿色可持续发展.

关键词：化肥减量紫云英还田土壤理化性质细菌群落功能预测

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谷子苗期耐低氮相关性状的QTL分析

中国农业科学 2023年第20期56卷 3931-3945页

作者：秦娜付森杰朱灿灿代书桃宋迎辉魏昕王春义叶珍言李君霞河南省农业科学院粮食作物研究所

【目的】分析谷子（Setaria italica L.）耐低氮性状相关的QTL，为耐低氮基因的精细定位、克隆及功能研究奠定基础，同时，也为揭示谷子耐低氮遗传机理和培育耐低氮谷子品种提供技术支撑。【方法】以耐低氮品种豫谷28和低氮敏感品种七... 详细信息

【目的】分析谷子（Setaria italica L.）耐低氮性状相关的QTL，为耐低氮基因的精细定位、克隆及功能研究奠定基础，同时，也为揭示谷子耐低氮遗传机理和培育耐低氮谷子品种提供技术支撑。【方法】以耐低氮品种豫谷28和低氮敏感品种七叶黄为亲本构建的包含120个家系的重组自交系（RIL）群体为试验材料，在谷子苗期进行低氮和正常氮处理，并对处理21 d的水培幼苗的苗长、主根长、根干质量、苗干质量、总干质量、叶绿素相对含量、植株含氮量7个性状进行分析。同时，采用复合区间作图法（composite interval mapping,CIM）对耐低氮相关性状进行QTL定位与分析，并对QTL置信区间内的候选基因进行预测。【结果】在低氮和正常氮水平下，RIL群体的耐低氮相关性状均表现为连续正态分布，且呈双向超亲分离现象，符合典型的数量性状遗传特点，适于QTL分析。相关分析表明，苗长与主根长、根干质量、苗干质量、总干质量、叶绿素相对含量呈极显著正相关，主根长与植株含氮量呈显著负相关。共定位到低氮和正常氮水平下与苗长、主根长、根干质量、苗干质量、总干质量、叶绿素相对含量及植株含氮量相关的34个QTL，分布于第1—9染色体，单个QTL表型贡献率为5.15%—52.42%。其中，2种氮水平下共同定位到10个QTL，低氮和正常氮单一环境下分别定位到11和13个QTL。15个为主效QTL,qRDW3、qMRL1.1、qMRL1.2、qSL5和qSPAD1 5个主效QTL在2种氮水平下均被定位到。共检测到5个QTL重叠区，聚集了2种氮水平下多个性状的QTL，通过基因预测与功能注释，筛选出5个QTL置信区间内6个与氮代谢相关的候选基因，表明氮同化、吸收和利用相关基因极有可能控制了这些基因的表达。【结论】34个QTL分别聚集于9条染色体上的16个QTL簇，基于基因注释，共筛选了6个与谷子氮代谢相关的候选基因，表明不同性状参与到了共同遗传机制，并可通过分子标记辅助选择进行耐低氮有利等位基因的聚合育种。

关键词：谷子重组自交系(RIL) 耐低氮 QTL

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甜瓜氮钾双高效资源综合评价与筛选

果树学报 2023年第11期40卷 2340-2358页

作者：康利允李晓慧高宁宁王慧颖梁慎常高正李海伦徐小利赵卫星河南省农业科学院园艺研究所郑州450002

【目的】探明不同甜瓜种质资源氮钾双高效遗传差异,筛选氮钾双高效种质资源,建立甜瓜苗期氮钾双高效评价体系,为甜瓜氮钾双高效基因挖掘及新品种选育提供理论依据。【方法】以72个薄皮甜瓜品种(系)为材料,采用苗期穴盘基质栽培试验,设... 详细信息

【目的】探明不同甜瓜种质资源氮钾双高效遗传差异,筛选氮钾双高效种质资源,建立甜瓜苗期氮钾双高效评价体系,为甜瓜氮钾双高效基因挖掘及新品种选育提供理论依据。【方法】以72个薄皮甜瓜品种(系)为材料,采用苗期穴盘基质栽培试验,设正常供氮钾(对照,N 4.88 mmol·L^(-1)、K_(2)O 2.50 mmol·L^(-1))、低氮(LN,N 0.01 mmol·L^(-1))、低钾(LK,K_(2)O 0.01 mmol·L^(-1))、氮钾双低(LNK,N 0.01 mmol·L^(-1)、K_(2)O 0.01 mmol·L^(-1))4个处理,通过分析苗期光合性能、农艺性状、氮效率及钾效率进行系统评价和分析。【结果】综合分析耐低氮、耐低钾、低氮钾双耐指数主成分分析结果,最终确立地上部干质量、氮积累量、地上部鲜质量、钾积累量、茎粗、钾素利用效率、气孔导度、氮含量、胞间CO_(2)浓度和叶片瞬时水分利用效率为甜瓜苗期氮钾双高效品种(系)的筛选指标。综合分析D值聚类分析结果,最终确立TS-16、TS-19、阳春白雪、酥蜜、酥蜜三号、冰美人128是甜瓜氮钾双高效型品种(系)。【结论】综合分析了氮高效、钾高效、氮钾双高效筛选结果,确定了筛选结果的准确性和可行性,为甜瓜养分逆境栽培及育种提供科学依据。

关键词：甜瓜氮钾双高效筛选指标综合评价

河南省山药病毒病病原鉴定及主要病毒的序列分析

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植物病理学报 2024年

作者：秦艳红鲁书豪王凤丽刘玉霞文艺高素霞李绍建吴绪金王飞鲁传涛河南省农业科学院植物保护研究所河南省农业科学院农业质量标准与检测技术研究所

为开展河南省山药病毒种类及遗传变异的系统性研究，通过高通量测序（high-throughput sequencing）和RT-PCR检测疑似病毒病的山药样品188份，结果表明从山药样品中检测出5种病毒：日本山药花叶病毒(Japanese yam mosaic virus, JYMV)... 详细信息

为开展河南省山药病毒种类及遗传变异的系统性研究，通过高通量测序（high-throughput sequencing）和RT-PCR检测疑似病毒病的山药样品188份，结果表明从山药样品中检测出5种病毒：日本山药花叶病毒(Japanese yam mosaic virus, JYMV)、油菜花叶病毒（youcai mosaic virus,YoMV）、山药潜隐病毒（yam latent virus, YLV）、蚕豆萎蔫病毒-2(broad bean wilt virus 2, BBWV-2)和淮山药黄斑花叶病毒（yam yellow spot mosaicvirus,YYSMV）。JYMV、YoMV、YYSMV、BBWV-2和YLV的检出率分别为94.15%、87.23%、68.09%、42.02%和29.79%，其中98.94%的山药样品都存在复合侵染现象。本研究统计188份样品中共有20种复合侵染类型，其中JYMV+YYSMV+YoMV是主要复合侵染类型，检出率是26.60%。序列分析结果表明，YoMV和JYMV较保守，其次是YYSMV,YLV和BBWV2变异较大，遗传进化树分析结果表明本研究获得的分离物与同一地区的分离物亲缘关系较近。同时HTS分析结果表明在山药上检测到其他未明确分类地位的病毒种类，因此后续还需全面系统地对河南省山药病毒的种类开展研究。

关键词：山药病毒病高通量测序病原鉴定复合侵染序列分析

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小麦小孢子培养影响因素研究

麦类作物学报 2024年

作者：付亮徐鹏亮李洋周思远范永胜马华平郭战备李永珍蒋志凯胡卫国新乡市农业科学院河南省农业科学院小麦研究所

为优化小麦小孢子培养技术,建立实用化的小麦小孢子培养技术体系,以冬小麦品种新麦35和西农059及春小麦品种Bobwhite为供试材料,研究了预处理方式和不同分离液对小麦小孢子活力及形成胚性小孢子的影响,并对不同培养密度下小孢子形成愈... 详细信息

为优化小麦小孢子培养技术,建立实用化的小麦小孢子培养技术体系,以冬小麦品种新麦35和西农059及春小麦品种Bobwhite为供试材料,研究了预处理方式和不同分离液对小麦小孢子活力及形成胚性小孢子的影响,并对不同培养密度下小孢子形成愈伤组织的诱导率进行分析,比较了两种分化培养基对胚状体和愈伤组织分化率的影响。结果表明,与高温加甘露醇预处理相比,对麦穗进行低温预处理12d的胚性小孢子数量多,小孢子活力最高;采用NPB-99培养基作为小孢子分离液不影响梯度离心,得到的小孢子活力较高,活力小孢子比率达31.96%,远高于单一甘露醇分离液和NPB-99无机盐分离液的3.62%和4.59%;小孢子培养密度为0.5×104个·mL-1时诱导产生的愈伤组织较多,诱导率为60.22%;在GEM培养基上愈伤组织分化率相对较高,分化率为6.80%。因此,低温预处理12 d的麦穗以NPB-99培养基作为小孢子分离液操作简单、效果好,小孢子培养密度对胚状体/愈伤组织诱导率具有显著性影响,基因型对愈伤组织诱导率和分化率具有极显著影响,培养基对分化率有显著影响。

关键词：小麦小孢子发育细胞活力小孢子培养

不同连作年限设施草莓土壤微生物群落结构分析

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中国土壤与肥料 2024年

作者：田春丽姚丽娟鲁晓民杜君王立河河南省农业科学院植物营养与资源环境研究所河南农业职业学院河南省农业科学院粮食作物研究所

为探索不同连作年限设施草莓土壤细菌和真菌群落结构变化及其与土壤环境因子的关系，通过高通量测序对新茬（S1）、连作5年（S5）和连作8年（S8）的设施草莓土壤样品进行测序分析，并测定土壤的理化性质以及土壤酶活性。结果显示，随着... 详细信息

为探索不同连作年限设施草莓土壤细菌和真菌群落结构变化及其与土壤环境因子的关系，通过高通量测序对新茬（S1）、连作5年（S5）和连作8年（S8）的设施草莓土壤样品进行测序分析，并测定土壤的理化性质以及土壤酶活性。结果显示，随着设施草莓连作年限的增加，土壤的pH和电导率极显著升高，硝态氮含量极显著降低，有效磷及速效钾的含量先显著降低后显著增高，碱式磷酸酶和脲酶活性呈显著上升后显著降低趋势。随着设施草莓连作年限的增加，土壤细菌ACE指数、ChaoI指数、Simpson指数及Shannon指数皆显著增加，而土壤真菌的Alpha多样性指数的变化不显著。土壤中细菌和真菌优势菌群组成发生改变，随着设施草莓连作年限增加，土壤细菌变形菌门、酸酐菌门、硝化螺旋菌门和Latescibacteria相对丰度显著增加，厚壁菌门、放线菌门和拟杆菌门的相对丰度显著降低；在属水平上，设施草莓土壤硝化螺菌属相对丰度显著增加，RB41和芽孢杆菌属相对丰度显著降低，鞘氨醇单胞菌属相对丰度呈先显著增高后显著降低趋势。设施草莓连作土壤优势真菌在门水平无显著变化，在属水平上，土壤真菌占比最高优势菌由毛葡孢属转变为镰刀菌属，草莓土壤病原菌镰刀菌属、曲霉属、枝孢属相对丰度显著增加，乌氏霉属、链格孢属整体增加。相关性分析显示，影响土壤微生物群落的主要因素有土壤pH、电导率、有机质、硝态氮、有效磷和速效钾，微生物群落结构的变化对碱式磷酸酶活性影响较大。

关键词：设施连作草莓高通量测序技术土壤理化性质土壤酶活性

4型副猪嗜血杆菌crp基因缺失株的构建及生物学特性分析

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农业生物技术学报 2023年第8期31卷 1767-1776页

作者：徐引弟王治方焦文强朱文豪李海利王克领河南省农业科学院畜牧兽医研究所

副猪嗜血杆菌(Haemophilus parasuis, HPS)是引起猪(Sus scrofa)革拉泽氏病(Glasser’s disease)的病原，是临床上危害猪群健康的最为严重的细菌性病原之一。副猪嗜血杆菌血清型众多，其中4型是分离比例最高的血清型，也是危害较为严重... 详细信息

副猪嗜血杆菌(Haemophilus parasuis, HPS)是引起猪(Sus scrofa)革拉泽氏病(Glasser’s disease)的病原，是临床上危害猪群健康的最为严重的细菌性病原之一。副猪嗜血杆菌血清型众多，其中4型是分离比例最高的血清型，也是危害较为严重的血清型。crp是编码环磷酸腺苷(cyclic adenosine monophosphate, cAMP)受体蛋白(cAMP receptor protein, CRP)的基因，CRP是最重要的系统调控因子之一，在细菌感染过程中适应环境变化具有重要作用。为了研究crp基因对4型副猪嗜血杆菌生长、抗性和毒力等生物学特性的影响，本研究采用自然转化法构建了4型副猪嗜血杆菌临床分离株HPS4的crp基因缺失株Δcrp，对HPS4及Δcrp的形态、生长特性、生物膜形成、压力耐受、血清杀菌活性、铁利用率和小鼠(Mus musculus)毒力等进行了研究。结果表明，本研究成功构建了4型副猪嗜血杆菌临床分离株HPS4的crp缺失株Δcrp,HPS4的crp基因缺失后，生长显著减慢，生物膜形成能力明显减弱，对渗透压、氧化应激和热应激的耐受能力降低，在血清中的存活能力下降，对铁的利用能力降低，对小鼠的毒力降低。研究结果表明，crp基因对HPS4的生长、抗性和毒力有明显的影响。本研究为进一步探究crp基因的功能，筛选HPS4弱毒株提供基础资料。

关键词： 4型副猪嗜血杆菌(HPS4) cAMP受体蛋白(crp)基因缺失株构建抗性毒力