科研产出
辐射诱变贝莱斯芽孢杆菌及其对辣椒炭疽病抑菌效果
《辐射研究与辐射工艺学报 》 2023 CSCD
摘要：采用60Co-γ射线和电子束辐射诱变贝莱斯芽孢杆菌选育遗传稳定的突变菌株，用平板对峙法及四点法对突变菌株进行初筛和复筛，研究其对辣椒炭疽病菌的抑菌效果。结果表明：菌悬液经60Co-γ射线辐照，贝莱斯芽孢杆菌D10值为2 366 Gy，在100～2 000 Gy诱变剂量范围内芽孢杆菌致死率随着辐照吸收剂量的增加而升高。在2 000 Gy辐照吸收剂量下，贝莱斯芽孢杆菌的致死率为81.8%，并筛选出5株（B004、B112、B114、B117、B118）突变菌株，其对辣椒炭疽病菌抑制率由出发菌株的51.2%分别提高到57.5%、58.0%、57.0%、57.7%和59.9%；贝莱斯芽孢杆菌菌悬液经电子束（10 Me V）辐照，贝莱斯芽孢杆菌D10值为499 Gy，在100～600 Gy诱变剂量范围内，芽孢杆菌致死率随着辐照吸收剂量的增加而升高，在400 Gy辐照吸收剂量下，贝莱斯芽孢杆菌致死率为91.8%，筛选出2株（D115和D243）突变菌株，其对辣椒炭疽病菌抑制率由出发菌株的55.2%分别提高到58.4%和58.1%;B004、B112、B117、B118贝莱斯芽孢杆菌诱变菌株对辣椒炭疽病菌抑菌效果在6代内遗传稳定。研究结果表明：γ射线和电子束辐照在贝莱斯芽孢杆菌的诱变育种中具有潜在的应用价值，本研究可为贝莱斯芽孢杆菌的诱变育种提供基础，为辣椒炭疽病病害的生物防治提供理论参考。
关键词： 贝莱斯芽孢杆菌 辣椒炭疽病菌 60Co-γ射线辐射诱变 电子束辐射诱变 抑菌
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枯草芽孢杆菌Ya-1对辣椒枯萎病的防治及其对根际真菌群落的影响
《生物技术通报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：探究生防菌枯草芽孢杆菌Ya-1对辣椒枯萎病的防治效果，及对辣椒受尖孢镰刀菌侵染后根际真菌群落和多样性的影响。以枯草芽孢杆菌Ya-1为接种菌，探究了枯草芽孢杆菌Ya-1对辣椒枯萎病的防治效果，并通过高通量测序研究了接种前，接种后10 d,20 d时受尖孢镰刀菌侵染后辣椒根际真菌群落变化。与FOC处理（C）相比，Ya-1+FOC（D）在第10天和第20天的相对防治效果分别为77.93%和77.26%。同时接种枯草芽孢杆菌Ya-1和辣椒枯萎病菌组真菌α多样性在10 d和20 d时真菌香农指数均高于接种辣椒枯萎病菌组。在进行处理后真菌群落组成发生了显著变化，同一时间点处理组和对照组真菌群落具有显著差异，接种辣椒枯萎病菌组和同时接种辣椒枯萎病菌和枯草芽孢杆菌Ya-1组也具有显著差异（P ＜0.05）。各处理土壤优势真菌种群分别为子囊菌门、接合菌门、担子菌门。在10 d和20 d，接种病原菌（OTU＿1）相对丰度在接种辣椒枯萎病原菌组和同时接种辣椒枯萎病菌组和枯草芽孢杆菌Ya-1组间具有显著差异，相比较接种辣椒枯萎病原菌组，OTU＿1相对丰度降低，被孢霉菌（Mortierella）的相对丰度升高。相比较对照组，接种辣椒枯萎病菌处理后连接数减少，而在加入枯草芽孢杆菌Ya-1处理后，正连接数降低。枯草芽孢杆菌Ya-1处理对辣椒枯萎病有较好的防治效果，同时它也改变了接种病原菌辣椒根际真菌群落多样性和结构，降低了真菌群落的复杂度和根际土壤中病原菌的丰度。
关键词： 枯草芽孢杆菌 辣椒枯萎病 微生物群落 辣椒 根际 真菌
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褐飞虱核受体基因NlE75的分子特性和功能分析
《昆虫学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：【目的】蜕皮激素通过信号级联反应调节昆虫的蜕皮和变态过程，而核受体基因E75是信号通路的早期响应基因。本研究旨在分析褐飞虱Nilaparvata lugens NlE75的分子特性及生物学功能，为褐飞虱的防治和新农药的开发提供新分子靶标。【方法】本研究基于序列比对和同源检索以及褐飞虱转录组数据获得NlE75的cDNA序列，并利用RT-PCR和RACE技术对其进行cDNA克隆；利用生物信息学软件预测分析NlE75编码蛋白的结构特性；利用MEGA5.0邻接法（neighbor-joining, NJ）构建系统进化树。利用RT-qPCR检测NlE75及其转录本在褐飞虱不同发育阶段（卵、1-5龄若虫和成虫）、5龄若虫不同组织（头、胸、腹、表皮、翅芽、脂肪体、中肠和足）中和3龄若虫被注射0.2μg/头20-羟基蜕皮激素（20-hydroxyecdysone, 20E）后的表达谱。通过注射法进行RNAi敲降褐飞虱3龄若虫20E合成关键基因NlCYP314A1后，利用RT-qPCR检测3龄若虫中NlE75的表达量；通过注射法进行RNAi下调3和5龄若虫NlE75及3龄若虫中其转录本的表达后，利用RT-qPCR检测3龄若虫中NlE75及其转录本的表达量，观察敲降NlE75对褐飞虱3和5龄若虫蜕皮和变态的影响，分析NlE75的5个转录本的相互调控关系。【结果】克隆获得褐飞虱NlE75的5个转录本，分别命名为NlE75A,NlE75B,NlE75C,NlE75D和NlE75E（GenBank登录号分别为ON086330, ON086331, ON086332, ON086333和ON086334）,其编码蛋白均具有典型的核受体保守结构域；系统进化分析发现其与人体虱Pediculus humanus corporis和德国小蠊Blattella germanica的E75蛋白聚在一起。RT-qPCR结果显示，NlE75基因5个转录本具有不同的发育和组织表达特性；NlE75A和NlE75D的表达量在褐飞虱各发育阶段均较低，NlE75A,NlE75B和NlE75C的表达动态与NlE75一致，NlE75D在4龄和5龄蜕皮前表达量增至最高，而NlE75E在成虫中的表达量最高；NlE75 5个转录本在5龄若虫各个组织中均有表达，但NlE75B,NlE75C,NlE75D和NlE75E在足中高表达，而NlE75A在脂肪体中高表达。20E诱导后4和8 h时，处理组NlE75的表达量较对应的对照组分别上调了4.7和5.0倍，而RNAi干扰褐飞虱NlCYP314A1后48 h时处理组NlE75的表达量较对照组（注射dsGFP）极显著下调了47.8%; RNAi结果表明在3龄若虫中注射dsNlE75后导致褐飞虱蜕皮困难，出现畸形虫体；在5龄若虫中注射dsNlE75导致褐飞虱变态终止，出现畸形虫体；3和5龄若虫注射dsNlE75均无法完成蜕皮过程并最终100%死亡。只有对5个转录本均干扰后才出现畸形表型，而对单一转录本干扰后则不出现畸形表型，说明NlE75基因5个转录本之间存在着复杂的调控关系。【结论】褐飞虱中NlE75基因具有5个转录本，具有不同的发育和组织表达特性；RNAi结果表明，NlE75基因5个转录本存在明显的功能冗余现象，NlE75基因在褐飞虱蜕皮过程发挥重要作用。
关键词： 褐飞虱 核受体 NlE75 转录本 RNAi 蜕皮
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超级稻田碳氮库管理指数在等养分不同有机物料处理下的动态变化
《农业环境科学学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：为比较等养分条件下不同有机物料还田对稻田土壤碳氮库管理指数的影响,揭示水稻不同生育期碳氮库管理指数动态变化及其与产量和收获指数的关系,在湖南省长沙市,选择超级稻种植系统为研究对象进行大田试验.共设置5个等养分投入处理,分别为单施化肥(F)、化肥+水稻秸秆全量还田(FS)、化肥+紫云英全量还田(FM)、化肥+秸秆、紫云英全量还田(FMS)、化肥+秸秆、紫云英全量还田+熟石灰(FMS+Ca),并在水稻5个不同生育期(移栽返青期、分蘖期、孕穗期、灌浆期、成熟期)采集土样,测定土壤有机碳(SOC)、可溶性有机碳(DOC)、总氮(TN)、可溶性总氮(TDN)含量,计算碳库管理指数(CPMI)、氮库管理指数(NPMI).结果表明:不同处理下的CPMI整体动态变化趋势为移栽返青期降低后缓慢回升,在水稻生育末期紫云英-秸秆联合还田处理FMS(87.18)和FMS+Ca(80.59)的CPMI显著高于F处理(62.53)和FS处理(62.64)(P<0.05);NPMI在分蘖期与成熟期出现了两次急剧下降,并在水稻生育末期FMS+Ca处理(57.58)的NPMI显著高于F处理(45.64)和FS处理(42.70)(P<0.05);与F处理相比,有机无机配施(FS、FM、FMS)处理下作物产量提高了2.19%~2.94%;水稻灌浆期的CPMI与产量和收获指数均呈显著正相关关系.研究表明,紫云英还田代替部分化肥施用能在保证产量的基础上扩容稻田土壤碳氮库,紫云英-秸秆联合还田对提升水稻不同生育期CPMI、NPMI的综合效果最佳.
关键词： 等养分投入 超级稻 紫云英和秸秆联合还田 不同生育期 碳库管理指数 氮库管理指数
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不同来源单宁在畜禽养殖中的应用
《中国畜牧兽医 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：单宁是一种天然的酚类化合物，主要表现出抗炎、抗菌、抗氧化、抗病毒等生物活性。然而，不同植物提取的单宁在分子组成和结构上存在显著差异，这导致不同来源单宁在生产养殖中发挥出截然不同的作用。根据其结构，单宁主要分为水解单宁和缩合单宁。缩合单宁常作为反刍家畜饲料添加剂，用于改善瘤胃能量代谢，提高饲料利用率；而水解单宁则大多作为天然的动物促生长剂，广泛应用于猪和家禽养殖中。但在实际应用时，不同浓度的单宁其作用也不尽相同。因此，在畜禽养殖中要充分利用单宁资源，需要综合考虑单宁提取物的来源、单宁的使用剂量及使用对象三方面的因素。作者对不同来源单宁的特点展开综述，诠释了来源于五倍子(Rhus chinensis Mill)、栗木(Castanea sativa Mill)、塔拉(Caesalpinia spinosa)的水解单宁改善不同家畜生长性能的潜在原因，以及来源于坚木(Schinopsis spp.)、柠条(Caragana korshinskii)的缩合单宁改变反刍动物氮代谢途径的可能机制，同时探讨了不同来源单宁的具体应用及其适用剂量，为单宁在畜禽养殖中的实际应用提供理论指导。
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第12届"袁隆平农业科技奖"在长颁奖
《杂交水稻 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：2023年3月16日，湖南省袁隆平农业科技奖励基金会在长沙举行第12届“袁隆平农业科技奖”颁奖仪式。华南农业大学罗锡文院士，中国农业科学院万建民院士，湖南杂交水稻研究中心马国辉研究员、王三良研究员、邓小林研究员和唐文帮教授，湖南金健种业科技有限公司董事长王建龙教授，湖南省农业农村厅尹丽辉高级农艺师，湖南省醴陵市农业农村局乔德良高级农艺师，海南省三亚市农业农村局柯用春局长，孟加拉国BRAC种子及农业公司总经理阿齐兹（MD. Azizul Haque）先生和美国世界粮食奖基金会名誉主席肯尼斯·奎恩（Kenneth Quinn）先生共12位对农业科技创新、世界粮食发展做出突出贡献的国内外农业专家和工作者获得本次奖励。
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利用代谢工程改造谷氨酸棒杆菌产丙酮酸研究
《食品科学技术学报 》 2023 EI 北大核心 CSCD
摘要：丙酮酸是一种重要的有机酸，可以作为前体物质，参与合成多种有机化合物，在生物体的能量代谢中发挥着重要作用。为提高丙酮酸产量，选择利用代谢工程改造谷氨酸棒杆菌(Corynebacterium glutamicum)生产丙酮酸。利用同源重组的方法，依次敲除谷氨酸棒杆菌中与丙酮酸代谢支流相关的5个关键基因(丙酮酸醌氧化还原酶基因pqo、丙酮酸羧化酶基因pyc、转氨酶基因alaT、缬氨酸-丙酮酸氨基转移酶基因avtA、丙酮酸脱氢酶基因aceE),摇瓶发酵72 h后丙酮酸的产量达到14.64 g/L。通过过表达编码转酮醇酶基因tkt、转醛酶基因tal、磷酸烯醇丙酮酸羧激酶基因pck,增加合成丙酮酸前体物质的供应。最终，复合培养基摇瓶发酵72 h后，发酵液中丙酮酸的产量达到15.39 g/L,与野生型菌株相比提高了28倍。研究旨在为利用微生物发酵生产丙酮酸提供一定的理论参考。
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春生田头菇粗多糖超声辅助提取及抗氧化性测定
《食品与机械 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：目的:为高效利用洞庭湖特色芦苇食用菌资源，开发食用菌多糖功能性食品。方法:以芦苇食用菌春生田头菇为试验原料，以多糖提取率为指标，采用超声辅助热水提取法进行粗多糖提取，以液料比、超声时间、超声功率、热水浸提温度、热水浸提时间为单因素条件进行试验，依据Box-Behnken中心组合试验设计建立数学模型，优化春生田头菇粗多糖的提取工艺条件，并考察春生田头菇粗多糖对DPPH自由基、ABTS自由基的清除能力。结果:结合实际，最佳提取工艺条件为料液比1∶50 （g/mL）、超声提取时间20 min、超声功率150 W、热水浸提温度80℃、热水浸提时间4 h。在此工艺条件下，春生田头菇粗多糖提取率为5.08%。提取的粗多糖对DPPH自由基和ABTS自由基清除率分别为55.05%,58.47%,半抑制浓度IC50为1.03,0.28 mg/mL。结论:春生田头菇多糖在超声辅助热水提取法最佳工艺参数下，提取得率较高，同时该粗多糖具有一定的体外抗氧化能力。
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基于SNP芯片的油菜核心种质遗传多样性分析
《分子植物育种 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：为揭示湖南省油菜种质资源库中核心种质的遗传多样性，本研究利用油菜组60K基因芯片对266份甘蓝型油菜品系及其10份近缘种品系10份进行全基因组SNP位点分析，原始数据通过Visual Basic软件筛选，利用Powermarker软件计算SNP位点PIC值和供试材料的遗传距离、聚类分析。结果表明：根据SNP标记缺失率和染色体分布均匀度共筛选到24 593个SNP位点，平均每条染色体分布1 294个多态性位点，位点的Nei’s基因多样性指数（H）、主要等位基因频率（MAF）和多态性信息含量（PIC）平均值分别为0.401、0.688 3、0.316;276份供试材料间遗传距离在0.000 1～0.477之间，平均为0.329 6,Kinship值为0的占71.49%；供试材料可分成5个大类，其中最大类（含有250份种质）又可分为9个亚类，供试材料的类群分布与种质类型、地理来源一致。研究结果表明供试育种亲本种质遗传多样性丰富，可更客观反映供试材料的亲缘关系，为种质资源的育种利用提供理论依据。
关键词： 油菜 近缘种品系 单核苷酸多态性（SNP） 遗传多样性 聚类分析
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湖南省多花黄精炭疽病病原鉴定及其药剂筛选
《西南农业学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：【目的】自2017年以来，湖南省多花黄精上发生了一种叶部病害，为明确引起该病害的病原，拟筛选出适宜的防治药剂。【方法】利用组织分离法对病叶进行分离纯化，经形态学观察，基于rDNA内转录间隔区（ITS）、肌蛋白（ACT）、几丁质合成酶（CHS-1）和甘油醛-3-磷酸脱氢酶（GPDH）多基因的系统发育分析以及柯赫氏法则验证对病原菌进行鉴定。在此基础上通过菌丝生长速率法测定5种杀菌剂对该病原菌的室内毒力。【结果】通过组织分离法在湖南省4个多花黄精种植苗圃的带病黄精叶片上分离到16株形态一致的菌株，通过对菌株菌落形态和培养特征观察确认其为炭疽菌。对其中的菌株CLHJY4-3进行分子鉴定确定该病原菌为白蜡树炭疽菌（Colletotrichum spaethianum）。通过致病性测定，完成柯赫氏法则验证。该病原菌菌丝平均生长速率为1.1 cm/d。分生孢子长18.4～25.0μm,宽3.9～5.3μm;刚毛深褐色，具2～3隔，长79～107μm。室内毒力测定结果表明，在5种药剂中，咪鲜胺对该菌菌丝生长的抑制作用最强，EC50为0.031μg/mL,其次为吡唑醚菌酯和戊唑醇，EC50分别为0.049和0.252μg/mL。甲基硫菌灵和多菌灵的抑制作用相对较差，EC50分别为2.911和1.763μg/mL。【结论】本研究确定了湖南多花黄精叶斑病为炭疽病，病原为白蜡树炭疽菌，并筛选到咪鲜胺和吡唑醚菌酯为对该病原菌抑菌效果较好的杀菌剂。
关键词： 炭疽菌 多花黄精 系统发育分析 柯赫氏法则 杀菌剂
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