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水稻miR169基因家族成员的进化及热应激响应研究

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农业生物技术学报 2024年第10期32卷 2203-2217页

作者：吴雪瑜沈秋平谢裕俊陈家怡於金生浙江农林大学农作物品种改良技术浙江省重点实验室浙江农林大学现代农学院

微小RNA (microRNA, miRNA)是长约18～22个碱基的高度保守的非编码RNA，参与植物应对多种非生物胁迫。前期高通量测序发现miR169家族部分成员响应高温胁迫。本研究采用生物信息学工具预测miR169家族的染色体分布、序列结构特征、系统发... 详细信息

微小RNA (microRNA, miRNA)是长约18～22个碱基的高度保守的非编码RNA，参与植物应对多种非生物胁迫。前期高通量测序发现miR169家族部分成员响应高温胁迫。本研究采用生物信息学工具预测miR169家族的染色体分布、序列结构特征、系统发育关系和倍增情况；利用qRT-PCR检测高温胁迫处理下多个时间点的水稻(Oryza sativa)苗期miR169家族成员及其靶基因的表达。结果显示，miR169家族有2个主要进化分支，成员扩增方式主要为多次串联重复与染色体片段倍增，位于同一分支的miR169h、miR169l、miR169i和miR169m是水稻进化过程中的活跃基因簇，其中3个成员miR169h、miR169l、miR169i均积极响应热应激，预测的靶基因—核因子Y-A1 (nuclear factor Y-A1, NF-YA1)在高温处理16～24 h呈现表达下调的变化趋势。综上所述，水稻miR169基因家族miR169h、miR169i和miR169l响应水稻不温和热应激，可能在水稻耐热性方面发挥重要作用。本研究为深入探讨miRNA参与水稻热应激的分子调控机制提供基础资料。

关键词：水稻 miR169基因家族热应激表达分析分子进化

北美鹅掌楸LtMYB305基因的克隆及功能分析

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生物技术通报 2024年第4期40卷 179-188页

作者：刘换换杨立春李火根南京林业大学林学院南京210037 江苏农林职业技术学院风景园林学院镇江212400

【目的】MYB305作为MYB家族R2R3亚族成员,对植物花蜜腺发育、花蜜蛋白表达、淀粉积累和水解、类黄酮合成发挥重要作用。因此,研究MYB305的表达模式及功能对于北美鹅掌楸花蜜腺调控分子机理研究具有重要意义。【方法】本文以蜜源植物北... 详细信息

【目的】MYB305作为MYB家族R2R3亚族成员,对植物花蜜腺发育、花蜜蛋白表达、淀粉积累和水解、类黄酮合成发挥重要作用。因此,研究MYB305的表达模式及功能对于北美鹅掌楸花蜜腺调控分子机理研究具有重要意义。【方法】本文以蜜源植物北美鹅掌楸的花蜜腺为材料,通过分光光度计法测定5个时期花蜜腺的花青素含量,采用RACE技术克隆LtMYB305基因,利用RT-qPCR技术检测了该基因在北美鹅掌楸不同组织间相对表达量,以烟草叶片为材料验证LtMYB305蛋白定位,并以野生型拟南芥为材料进行遗传转化实验,研究LtMYB305基因功能。【结果】北美鹅掌楸花蜜腺的花青素从膨大后期开始积累,初放期含量急剧增加,败花期含量最高,达27.14μg/g,与花蜜分泌、着色过程相一致。LtMYB305基因全长为931 bp,编码了198个氨基酸,其蛋白为亲水性蛋白和非跨膜蛋白;LtMYB305仅在北美鹅掌楸盛花期花蜜腺中高水平表达,在其他组织中几乎不表达。LtMYB305蛋白定位于细胞核。过表达LtMYB305基因的拟南芥出现侧蜜腺的“蜜腺沟”消失和加深表型,与花蜜腺相关基因AtMYB305、AtPIN6和AtSWEET9表达量上调,AtCRC、AtBOP1/2、AtMYB21、AtSWEET3/4/7基因表达量下调。【结论】LtMYB305具有典型转录因子特征,并且参与调控拟南芥花蜜腺的发育。

关键词：北美鹅掌楸蜜腺 MYB305 基因克隆功能分析

灰分中碱和碱土金属对生物质快速热解生物油组分的影响

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燃料化学学报（中英文） 2024年第7期52卷 967-975页

作者：丁紫霞蔡博岑珂慧陈登宇马中青浙江农林大学化学与材料工程学院浙江杭州311300 南京林业大学材料科学与工程学院江苏南京210037

生物质灰分中的碱和碱土金属(AAEMs)对快速热解生物油的产率和组分分布具有显著影响。本研究选取玉米秸秆为原料,研究梯级脱灰预处理(蒸馏水、醋酸铵和盐酸)对AAEMs的选择性脱除及其生物油组分的影响,研究了碱和碱土金属类别(K、Ca、Na... 详细信息

生物质灰分中的碱和碱土金属(AAEMs)对快速热解生物油的产率和组分分布具有显著影响。本研究选取玉米秸秆为原料,研究梯级脱灰预处理(蒸馏水、醋酸铵和盐酸)对AAEMs的选择性脱除及其生物油组分的影响,研究了碱和碱土金属类别(K、Ca、Na和Mg)、盐质量分数(0.5%、2.5%、5%)和不同钾盐的酸根(SO_(4)^(2-)、NO_(3)^(-)、CO_(3)^(2-)、HCO_(3)^(-)、AC^(-)、PO_(4)^(3-))对生物油组分的影响。结果表明,在梯级脱灰预处理过程中,随着脱灰溶液酸性程度加深,AAEMs的脱除率逐渐上升,根据AAEMs在梯级脱灰过程中的选择性脱除规律,可将其在生物质中的赋存形态分为水溶性(K)、离子交换性(Ca和Mg)和酸溶性(Na)等形态。经过碱和碱土金属盐浸渍后,AAEMs将起到催化剂的作用,促进热解中间产物左旋葡聚糖的二次降解,导致其相对含量显著降低,形成更多的呋喃和酮类等轻质含氧化合物,导致2,3-二氢苯并呋喃、酮类和长链烷烃等组分的含量显著增加。不同钾盐酸根离子对脱水糖的二次裂解反应及木质素芳基醚键和酚羟基的裂解反应具有较大的影响,根据酸根的酸性强弱,对脱水糖裂解反应的影响大小顺序为HCO_(3)^(-)>CO_(3)^(2-)>AC^(-)>PO_(4)^(3-)>Cl^(-)>NO_(3)^(-)>SO_(4)^(2-),而对木质素芳基醚键和酚羟基的裂解反应影响大小顺序为CO_(3)^(2)->Cl^(-)>HCO_(3)^(-)PO_(4)^(3-)≈AC^(-)>SO_(4)^(2-)≈NO_(3)^(-).

关键词：生物质脱灰预处理碱和碱土金属快速热解生物油

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纤维素生物质与废塑料共催化热解制取富烃液体燃料的研究进展

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燃料化学学报（中英文） 2024年第3期52卷 438-451页

作者：马中青丁紫霞李逍然朱亮岑珂慧黄明陈登宇浙江农林大学化学与材料工程学院浙江杭州311300 南京林业大学材料科学与工程学院江苏南京210037

生物质能是国际公认的零碳可再生能源,其高效利用成为缓解能源与环境危机的关键,并对中国实现“碳达峰”和“碳中和”的目标具有重要意义。纤维素生物质与废塑料的共催化热解技术,不仅能制备高附加值的富烃液体燃料,还可达到“以废治废... 详细信息

生物质能是国际公认的零碳可再生能源,其高效利用成为缓解能源与环境危机的关键,并对中国实现“碳达峰”和“碳中和”的目标具有重要意义。纤维素生物质与废塑料的共催化热解技术,不仅能制备高附加值的富烃液体燃料,还可达到“以废治废”的目的,进而实现生物质与废塑料的高效资源化利用。本工作从生物质与废塑料高值化利用的角度出发,对生物质和废塑料共催化热解制备富烃液体燃料的研究现状进行了综述,介绍了纤维素生物质和废塑料的基础化学特性差异,论述了废塑料种类、催化剂种类、物料和催化剂比例、催化热解温度等因素对生物质和废塑料共催化热解生物油产率和品质的影响,阐述了生物质和废塑料单独催化热解过程中的化学反应机理,并揭示了共催化热解过程中的协同反应机理,展望了该领域未来的发展方向,为生物质与废塑料的高附加值利用提供参考与思路。

关键词：生物质塑料共催化热解催化剂富烃液体燃料

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预测气候变化对野生茉莉花在中国潜在分布的影响

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浙江林业科技 2024年第2期44卷 22-27页

作者：吴利平商云飞姜壮王晓丽饶文武初楚毛赟来潘江灵建德市林业局浙江建德311600 浙江农林大学马克思主义学院浙江杭州311300 贵州省湄潭县林业局贵州湄潭564100 浙江农林大学暨阳学院浙江诸暨311800 浙江农林大学林业与生物技术学院浙江杭州311300 浙江省林业资金管理中心浙江杭州310020

本研究基于ArcGIS软件与MaxEnt模型,根据85个野生茉莉花Jasminum sambac分布记录和19个气候因子,对其当前和未来的生态位进行模拟。结果显示:受试者工作特征(Receiver operating characteristic,ROC)曲线下面积(Area under curve,AUC)为0.982,表明模型的预测准确度极高;野生茉莉花当前分布主要受温度(年平均温度、温度变化方差、最干季度均温、最暖季度均温)和降雨(最湿降水量、最热季平均降水量)的影响。野生茉莉花当前(1950-2000年)的高度适生区主要集中在广东西南部、云南、四川和重庆接壤处、湖南北部、河南南部、安徽中部和江苏中部等地;未来(2050年)随着气候的变化,野生茉莉花的适生区将向中国西南、东南地区迁移;野生茉莉花的适生区面积将缩小,但是高度适生区面积将增大,浙江和福建将变为高度适生区;野生茉莉花高度适生区在四川的分布面积将扩大,但在江苏、广东和广西的分布面积将减小。本研究丰富了野生茉莉的生物地理学内容,为其野生资源的保护工作提供了理论指导。

关键词： MaxEnt模型气候因子野生茉莉花适生区面积

规模化畜禽养殖粪便中接合型耐药质粒污染及耐药基因赋存特征

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环境科学 2024年

作者：李莹申磊高浩泽郭雅杰王旭明赵国柱仇天雷北京林业大学生物科学与技术学院北京市农林科学院生物技术研究所廊坊师范学院生命科学学院

近年来，细菌病原体中抗生素耐药性的出现和传播对公众健康构成严重的威胁。为了解规模化养殖畜禽粪便中质粒介导的可移动抗生素耐药基因（ARGs）的赋存情况和转移特征，对北京、河北和宁夏等地区的蛋鸡、肉鸡和生猪规模化养殖场粪便进... 详细信息

近年来，细菌病原体中抗生素耐药性的出现和传播对公众健康构成严重的威胁。为了解规模化养殖畜禽粪便中质粒介导的可移动抗生素耐药基因（ARGs）的赋存情况和转移特征，对北京、河北和宁夏等地区的蛋鸡、肉鸡和生猪规模化养殖场粪便进行耐药接合型质粒（CARP）的捕获与分析。采用滤膜接合法对养殖场畜禽粪便中的CARP进行捕获并计算转移频率和流行率。通过接合子基因组二代测序获得质粒携带ARGs信息，比对PlasimidFinder 数据库鉴定耐药质粒的复制子类型。利用药敏纸片扩散法（Kirby-Bauer法）对接合子进行耐药表型测定。结果表明，35个规模化养殖场捕获了125个CARP，共携带13类65种ARGs，最常见的ARGs为floR、aac(6’)-lb7和TEM-150。不同养殖动物粪便中CARP流行情况有一定差异，其中蛋鸡粪中CARP具有更高的转移能力和流行率，但其多重耐药程度要弱于肉鸡和猪粪。共检出49种共有的ARGs，其中64%属于氨基糖苷类、β-内酰胺类、氟喹诺酮类和甲氧苄啶类。64株典型接合子的耐药表型也有类似特点，主要对β-内酰胺类（95.31%）、四环素类（89.06%）、氨基糖苷类（87.5%）和氟喹诺酮类（68.75%）抗生素耐药率较高。猪粪中检出IncH型、IncN型和IncR型这3种广宿主范围质粒，猪场中12.5% 接合子携带5个及以上高风险ARGs，比例高于其他养殖场。研究表明，畜禽粪便中CARP普遍携带多种类型的ARGs，使宿主菌具有多种抗生素耐药能力；高风险ARGs被广宿主范围接合型质粒所携带，增加了其由养殖场向周边环境传播的风险。

关键词：畜禽养殖接合型质粒抗生素耐药基因(ARGs) 表型复制子

林分改变驱动的优势菌根真菌类型变化影响土壤有机碳积累

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土壤学报 2024年第1期61卷 223-234页

作者：屠嘉莹金文豪盛卫星邢佳佳彭丽媛陈俊辉徐秋芳秦华浙江农林大学省部共建亚热带森林培育国家重点实验室浙江农林大学环境与资源学院杭州311300 浙江省建德市林业局浙江建德311600

马尾松林(PinusmassonianaLamb.)是典型的外生菌根(Ectomycorrhiza,ECM)优势林,但是近年来受到松材线虫病的影响,生态服务功能下降,逐渐被丛枝菌根(Arbuscularmycorrhiza,AM)占优势的阔叶林所替代,但亚热带地区马尾松林转变为阔叶林过程... 详细信息

马尾松林(PinusmassonianaLamb.)是典型的外生菌根(Ectomycorrhiza,ECM)优势林,但是近年来受到松材线虫病的影响,生态服务功能下降,逐渐被丛枝菌根(Arbuscularmycorrhiza,AM)占优势的阔叶林所替代,但亚热带地区马尾松林转变为阔叶林过程中,优势菌根类型的改变对土壤有机碳积累的影响仍不清楚。以建德市马尾松林和阔叶林为研究对象,通过高效液相色谱和中性脂肪酸、磷脂脂肪酸等技术,测定优势菌根真菌生物量、球囊霉素相关土壤蛋白(GRSP)含量以及土壤胞外酶活性和微生物群落特征。结果表明:AM真菌占优势的阔叶林(AMD)取代ECM真菌占优势的马尾松林(ECMD),土壤有机碳显著提高了36.81%,微生物碳利用效率(CUE)显著提高了53.85%,AM真菌生物量提高了25.57%,ECM真菌生物量下降45.04%,并且ECM真菌占优势的马尾松林受到更严重的氮限制。磷脂脂肪酸分析显示,相比于AM真菌占优势的阔叶林,ECM真菌占优势的马尾松林革兰氏阳性细菌(G^(+))以及革兰氏阳性与阴性细菌之比(G^(+)/G^(–))分别显著下降了21.47%和6.46%。冗余分析(Redundancy analysis,RDA)结果表明,AM真菌占优势和ECM真菌占优势的森林之间土壤微生物群落结构存在显著差异(P生物量和土壤有机碳与微生物群落结构变异显著相关。GRSP含量下降以及不同类型菌根真菌招募微生物类群不同是导致ECM真菌占优势森林土壤有机碳下降的重要原因。因此,亚热带地区马尾松林被阔叶林替代后增加森林土壤有机碳含量,提高森林碳汇功能。

关键词：丛枝菌根真菌外生菌根真菌有机碳磷脂脂肪酸麦角固醇微生物策略

基于视觉的光学三维重建技术及其在农作物信息感知中的应用

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激光与光电子学进展 2024年第4期61卷 39-47页

作者：俞盛旗胡栋刘威浙江农林大学光机电工程学院浙江杭州311300

基于视觉的光学三维重建技术得益于对场景干预少、获取信息丰富等优点,在探测范围有限、非接触的场合得到了广泛应用。首先,主要介绍了基于主动视觉下的结构光法、莫尔法、飞行时间法、激光扫描法和基于被动视觉下的立体视觉法、运动恢... 详细信息

基于视觉的光学三维重建技术得益于对场景干预少、获取信息丰富等优点,在探测范围有限、非接触的场合得到了广泛应用。首先,主要介绍了基于主动视觉下的结构光法、莫尔法、飞行时间法、激光扫描法和基于被动视觉下的立体视觉法、运动恢复结构法,并分析了这些技术的优缺点;其次,总结并讨论了光学三维重建技术在农作物信息感知研究中的应用现状;最后,对光学三维重建的未来研究进行了展望。

关键词：光学三维重建主动视觉被动视觉农作物信息感知

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闽楠群体遗传结构分析与核心种质库构建

林业科学 2024年第1期60卷 68-79页

作者：张俊红王洋周生财吴小林吴仁超杨琪张毓婷童再康浙江农林大学省部共建亚热带森林培育国家重点实验室杭州311300 丽水职业技术学院丽水323000 浙江庆元县实验林场庆元323800

【目的】基于SSR分子标记技术研究珍稀濒危保护树种闽楠群体的遗传结构,构建核心种质资源库,为种质资源的科学管理、有效保护和高效利用提供理论依据。【方法】利用33对多态性SSR引物,分析来自福建、江西、湖南、浙江、广西5省(区)27个... 详细信息

【目的】基于SSR分子标记技术研究珍稀濒危保护树种闽楠群体的遗传结构,构建核心种质资源库,为种质资源的科学管理、有效保护和高效利用提供理论依据。【方法】利用33对多态性SSR引物,分析来自福建、江西、湖南、浙江、广西5省(区)27个种源地218个闽楠家系425份种质资源群体的遗传多样性和遗传结构。应用DateTrans1.0联合Popgene32软件计算观测等位基因数(N_(a))、有效等位基因数(N_(e))、观测杂合度(H_(o))、期望杂合度(H_(e))、Shannon信息指数(I)和Nei’s基因多样性指数(H);运用STRUCTURE 2.3.4软件对9个闽楠群体进行遗传类群划分。采用最小距离逐步取样法构建核心种质库,通过对相关遗传参数的t检验验证核心种质库的有效性。【结果】依据种质来源地的地理分布,218个家系可分成9个群体;种质资源群体的平均有效等位基因数(N_(e))、观测杂合度(H_(o))、期望杂合度(H_(e))均值、Shannon信息指数(I)分别为2.159、0.224、0.477和0.841,表明闽楠种质资源群体具较高遗传多样性;群体遗传结构分析表明,9个群体可划分为3个亚群;425份原始种质经最小距离逐步聚类取样得到85份核心种质和340份保留种质,核心种质占原始种质的20%,其N_(a)、N_(e)、H_(o)、H_(e)、I和H保留率分别为92.318%、103.803%、116.652%、105.052%、103.341%和104.664%。t检验表明核心种质和原始种质的遗传多样性参数无显著差异,能充分代表原始种质的遗传多样性。【结论】构建的核心种质库在保留原始种质库遗传多样性的基础上,去除遗传冗余,有利于闽楠种质资源的有效保护和科学利用,为进一步育种工作奠定基础。

关键词：闽楠群体结构 SSR分子标记遗传多样性核心种质库