科研产出
基于靶标结构的除草剂设计与合成研究进展
《生命科学研究 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：杂草是农业生产中的重大威胁之一,导致作物产量损失。除草剂因其高效、操作简便和成本效益广泛应用于农作物保护,但其长期大量使用会导致抗性杂草的出现。开发新型高效除草剂是解决杂草抗药性问题的有效策略。基于结构的药物设计(structure-based drug design, SBDD)作为医药领域的有效工具,逐渐应用于农药开发。SBDD能够通过解析靶标蛋白的三维结构,精确识别结合位点,指导新型除草剂的设计与优化,从而提高除草剂的选择性和活性,减少环境影响,有效规避抗性问题。本文系统回顾了近年来SBDD在除草剂开发中的应用,简要概述了蛋白质结构解析方法、SBDD的基本原理及基于分子对接的虚拟筛选(molecular docking-based virtual screening, MDVS)的步骤;同时,结合乙酰羟酸合酶(acetohydroxyacid synthase, AHAS)、原卟啉原氧化酶(protoporphyrinogen oxidase, PPO)和对羟基苯丙酮酸双加氧酶(4-hydroxyphenylpyruvate dioxygenase, HPPD)等常见除草剂靶标以及潜在除草靶标,阐述了SBDD的具体应用及成效。展望未来, SBDD将成为开发绿色高效除草剂的重要技术手段,为解决抗性杂草问题提供重要支持。
关键词： 基于结构的药物设计(SBDD) 农药靶标 分子设计 除草剂 抗药性
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砜吡草唑对红麻田杂草的防控效果及安全性评价
《农药 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：[目的]为明确砜吡草唑在红麻田应用的可行性，评估该药剂对红麻产量的影响。[方法]采用土壤喷雾法，通过室内生物活性测定和田间试验，测定了砜吡草唑对红麻的安全性和对红麻田杂草的防控效果。[结果]在室内条件下，砜吡草唑对稗草活性高，GR50和GR90分别为20.51、83.52 g a.i./hm2、对反枝苋的GR50和GR90分别为27.05、243.37 g a.i./hm2，均高于对照药剂精异丙甲草胺；砜吡草唑主要抑制红麻、稗草和反枝苋的株高和鲜质量，但能促进其幼根伸长，而对照药剂精异丙甲草胺抑制红麻和杂草的株高、根长和鲜质量；对红麻而言，砜吡草唑对稗草和反枝苋的选择性系数分别为3.168和1.087，均高于对照药剂的1.312和0.205，表明砜吡草唑在试验剂量范围内对红麻相对安全。田间试验结果表明：砜吡草唑对信阳、盐城2地红麻株高、茎粗、皮厚、鲜皮产量等指标均表现显著促进作用，不仅信阳红麻的产量高于盐城，且对信阳红麻田杂草的防效（株防效和鲜质量防效均高于85%）优于盐城。[结论]施用砜吡草唑防控红麻田杂草时，要根据不同地区杂草发生种类科学用药，严格控制用量，谨防药害发生。
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近40年湖南省不同地区耕地土壤肥力变化特征
《中国土壤与肥料 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为明确湖南省不同地区耕地土壤肥力演变特征和主控因素，基于湖南省1980年第二次土壤普查和2017年耕地质量监测数据（包括pH、有机质、全氮、有效磷、速效钾），采用模糊数学（Fuzzy）法计算土壤综合肥力指数，通过随机森林模型分析土壤肥力的主控因素。结果表明，1980—2017年湖南省耕地土壤pH呈下降趋势，湘北平原区、湘中湘东丘陵区、湘南丘陵山区、湘西山区pH均值分别下降0.29、0.41、0.19、0.48；湘北平原区、湘南丘陵山区、湘西山区土壤有机质含量基本维持稳定，均值变化幅度在-3.1%～4.4%，湘中湘东丘陵区土壤有机质含量则显著提升，幅度达18.9%；各地区耕地土壤全氮、有效磷和速效钾均呈上升趋势，土壤全氮、土壤速效钾湘中湘东丘陵区提升幅度最大，分别为36.1%和42.6%，土壤有效磷湘南丘陵山区提升幅度最大，为229.8%;2017—2018年湖南省耕地土壤肥力综合指数向0.6～0.8区间集中，全省肥力水平得到提升，随机森林模型分析表明经过近40年演变，不同地区耕地土壤主控因素存在差异，湘北平原区耕地土壤肥力指标的主控因素是有效磷，湘中湘东丘陵区、湘南丘陵山区土壤肥力的主控因素是速效钾，湘西山区是全氮。
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有机肥氮替代比例对双季稻氮肥利用率及氨挥发特征的影响
《中国土壤与肥料 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为有效防控稻田氨（NH3）挥发损失并提高水稻氮（N）肥利用率，采用密闭室间歇通气法，设置有机肥N替代化肥N的0%（ON0）、10%（ON0.1）、20%（ON0.2）、30%（ON0.3）、50%（ON0.5）、80%（ON0.8）6个不同替代比例处理及对照处理（不施N,CK），通过田间小区试验研究双季稻田NH3挥发速率的季节性变化规律及损失特征和N肥利用率的影响。结果表明：水稻N肥吸收利用率、农学利用率、偏生产力和N收获指数随有机肥N替代比例的增加表现出先升高后降低的趋势，且以ON0.2和ON0.3处理最高，其中早稻N肥利用率显著高于ON0处理。早、晚稻田NH3挥发峰值分别发生于施肥后2～5、1～3 d。双季稻生长季NH3挥发损失总量（率）以ON0处理最高，达N 76.18 kg·hm-2（22.38%）；而有机肥N替代处理NH3挥发损失总量（率）为N42.26～68.13 kg·hm-2（12.81%～20.65%），与有机肥N替代比例呈显著负相关关系。较ON0处理，有机肥N替代处理双季稻单位产量NH3挥发强度降低0.74～2.10 kg·t-1，早稻季有机肥N替代20%～80%处理、晚稻季替代30%～80%处理减排效果达到显著水平。相关分析表明，NH3挥发总量与田面水NH4+-N浓度平均值呈显著正相关，与NO3--N浓度平均值和pH无显著相关性。可见，有机肥N替代20%～30%能有效减少双季稻田NH3挥发，降低N素损失风险，促进养分吸收，提高水稻N肥利用率。
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水稻耐冷基因qCTS-9的核苷酸多样性及单倍型分析
《植物遗传资源学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：qCTS-9是在多种苗期低温条件下稳定发挥作用的水稻耐冷基因，研究其耐冷优异单倍型及适应性进化模式，有利于为水稻耐冷育种提供基因资源和技术支撑。本研究利用116份栽培稻（Oryza sativa L.）和37份普通野生稻（Oryza rufipogon Griff.），对qCTS-9基因的核苷酸多样性及单倍型进行了分析。结果表明，qCTS-9基因编码区内的14个SNPs组成了8种单倍型，其中的4个非同义SNPs组成3种功能单倍型，这3种功能单倍型之间表现出显著的耐冷性差异，编码区的第1535 bp处SNP可能是qCTS-9基因的关键变异位点。对qCTS-9基因启动子区顺式作用元件进行分析后发现，相比于野生稻和粳稻，低温敏感籼稻Hap4单倍型材料中-1107 bp有一个SNP (G→A)，导致该处的MYB识别位点缺失，这个自然变异可能与籼稻耐冷性下降相关。野生稻包含栽培稻中qCTS-9基因的大部分变异，但在编码区及启动子顺式作用元件中无独有的变异位点；从野生稻向籼粳分化的过程中，耐冷相关等位或突变被固定和扩展，进而增强了其区域适应性。
关键词： 水稻 耐冷性 qCTS-9 核苷酸多样性 单倍型 驯化
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60Co-γ射线辐照对椪柑皮品质的影响
《食品科学 》 2024 EI 北大核心 CSCD
摘要：为探究不同剂量60Co-γ射线辐照对椪柑皮品质的影响，采用紫外-可见分光光度计、高效液相色谱仪等对椪柑皮主要功能成分进行测定。同时，利用顶空固相微萃取结合气相色谱-质谱仪对其挥发性物质成分进行定性定量分析。结果表明：辐照对椪柑皮的主要功能成分产生影响，一定辐照剂量处理能够增加总酚、总黄酮、川陈皮素与橘皮素含量，降低橙皮苷、没食子酸和阿魏酸含量，但对咖啡酸和绿原酸影响不显著；辐照处理对椪柑皮香气成分影响显著，烯烃类香气物质占比、种类及含量减少，相反，醇类、酚酸类及醛酮类香气物质增加，辐照处理后椪柑皮新增51种香气物质，气味活性值显示芳樟醇、柠檬烯和正辛醛是辐照椪柑皮的关键香气物质。由上可知，60Co-γ射线处理对椪柑皮有陈化效果。此外，主成分分析表明不同辐照剂量处理后椪柑皮的品质存在差异，4 kGy时椪柑皮综合评价得分最高。该研究可为陈皮基原药材催陈和陈皮产品的开发利用提供参考依据。
关键词： 60Co-γ射线 椪柑皮 顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用 综合评价
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基于病毒诱导的基因沉默(VIGS)方法的LsRGL1基因在生菜中的功能分析
《湖南农业大学学报(自然科学版) 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为了确定LsRGL1基因对生菜抽薹的影响，以S39生菜品种为试验材料，通过逆转录聚合酶链反应(RT–PCR)从S39生菜品种中克隆得到LsRGL1基因；采用病毒诱导基因沉默(VIGS)方法，利用烟草脆裂病毒(TRV)载体对目的基因进行沉默；采用表型观察、石蜡切片、实时荧光定量PCR(qPCR)方法、酶联免疫吸附法(ELISA)分别研究空白对照组(无TRV载体)、阴性对照组(按质量比1∶1同时注射TRV1空载体和TRV2空载体)和试验组(按质量比1∶1同时注射TRV1空载体和TRV2–LsRGL1重组载体)中植株表型、花芽分化、LsRGL1基因的相对表达量和内源激素质量分数的变化。结果表明：病毒侵染后，试验组植株的茎长相对于空白对照组和阴性对照组的茎长明显增大，且试验组各项表型数据均大于2个对照组的表型数据，而空白对照组与阴性对照组各项表型数据之间并未出现明显差异；石蜡切片结果表明试验组植株已经开始花芽分化，相较于对照组提前进入生殖生长时期；q PCR分析结果显示，试验组中LsRGL1基因的相对表达量相较于空白组和阴性对照组的显著下调，且下调幅度均超过50%。试验组中内源激素赤霉素(GA3)、脱落酸(ABA)、生长素(IAA)的含量显著高于对照组的含量，而茉莉酸(JA)含量显著下降。综上可知，沉默LsRGL1基因加快了生菜的抽薹。
关键词： 生菜 表达分析 内源激素 病毒诱导的基因沉默(VIGS)
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龙牙百合远缘杂交后代鉴定及枯萎病抗性评价
《广西植物 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：龙牙百合(Lilium brownii var.viridulum)在栽培过程中容易感染枯萎病，而观赏百合中的部分品种具有较强的枯萎病抗性。为了培育抗枯萎病的龙牙百合杂交后代，该文选择抗病性强的观赏百合品种与龙牙百合分别进行正交和反交，通过SSR分子标记鉴定杂种的真实性，并对杂交后代的枯萎病抗性进行鉴定。结果表明：(1)‘Black stone’等亚洲百合杂种系品种枯萎病抗病性较强，而龙牙百合、‘Pink planet’等品种枯萎病抗性最弱。(2)将龙牙百合作母本的正交组合共获得28个蒴果，最终获得3株龙牙百合בBlack stone’的杂种苗；将龙牙百合作父本的反交组合共获得74个蒴果，最终获得1株‘Strawberry event’×龙牙百合的杂种苗。(3)SSR分子标记鉴定结果显示，龙牙百合בBlack stone’的3个杂种株系为真实杂种，‘Strawberry event’×龙牙百合的1个杂种株系为假杂种。(4)所获得的3个龙牙百合בBlack stone’杂种株系枯萎病抗性均为中抗。该研究结果为龙牙百合与观赏百合的远缘杂交提供了技术参考，也为后期培育枯萎病抗性强的百合新品种提供了材料基础。
关键词： 龙牙百合 远缘杂交 枯萎病抗性 胚珠培养 SSR分子标记
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酱油中降生物胺乳酸菌的筛选、鉴定及其生长特性研究
《食品与发酵工业 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为获得在酱油发酵中具有降解生物胺能力的乳酸菌，该研究从酱油和酱醪样品中筛选具有降生物胺功能的菌株，对目标菌株进行鉴定并研究其生长曲线、耐盐、耐酸等生长特性及降解特性。结果表明，采用稀释分离法、双层显色培养法、生物胺氧化酶定性检测和液相色谱-串联质谱法定量分析筛选得到5株髙效降解生物胺的菌株，经形态学、生理生化和16S rDNA分子生物学鉴定，均为发酵乳杆菌；其中，菌株L2112、L31B2和L41B对酱油中主要生物胺——酪胺、组胺、亚精胺和苯乙胺的降解率分别达到63.76%、59.09%、43.38%和35.12%,菌株L2112和L41B耐酸耐盐能力均较好，在37℃、40 g/L NaCl和300 mg/L生物胺质量浓度时菌株L2112降生物胺能力最佳，在37℃、130 g/L NaCl和500 mg/L生物胺质量浓度时菌株L41B降生物胺能力最佳。该研究有望为酱油发酵体系中生物胺调控提供优良菌株。
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柑橘大豆间作对土壤团聚体结构及其有机碳、氮分布的影响
《土壤 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：探讨柑橘大豆不同间作年限下土壤团聚体结构及有机碳、氮分布差异，旨在为果园土壤改良提供参考。通过田间定位试验设置清耕区(CK)、柑橘间作大豆1年(T1)、柑橘间作大豆2年(T2)和柑橘间作大豆3年(T3)4个处理，测定土壤团聚体组成、稳定性、有机碳和全氮等指标。结果表明：(1)与清耕柑橘园相比，柑橘间作大豆的土壤>0.25 mm大团聚体含量提高了19.58%～22.29%；(2)柑橘间作大豆的土壤团聚体稳定性特征表现为：T3>T2>T1>CK；(3)团聚体粒径中的有机碳和全氮含量表现为>5 mm粒径最高，<0.25 mm粒径含量最低，柑橘间作大豆的土壤C/N值较清耕区提高了1.16倍～1.19倍；(4)土壤团聚体组成与团聚体有机碳和全氮含量的相关性显著，RDA分别解释99.32%和94.99%的差异信息，其中>5、5～2和0.5～0.25 mm粒径土壤团聚体是影响土壤有机碳和全氮含量变化的主要环境因子。总体而言，柑橘园行间间作大豆可增加土壤肥力，改善土壤团聚体结构，是一种可持续农业发展模式。
关键词： 柑橘园 大豆 间作 土壤团聚体 有机碳 全氮 C/N
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