科研产出
磷肥深施对谷子根系分布、养分利用及产量的影响
《山东农业科学 》 2024
摘要：为探明磷肥运筹获得谷子高产高效的合理途径，本研究采用大田试验法，设置低、中、高3个磷肥水平（P2O5 50、100、150 kg/hm2）和深、浅2个施磷肥深度（15、5 cm）,研究磷肥深施对谷子根系分布、水肥利用以及产量的影响。结果表明，不同磷肥水平下，磷肥深施（15 cm）均可降低谷子抽穗期0～10 cm土层内的根长和根干质量，而显著提高10～20、20～40 cm土层中的根长和根干质量；磷肥深施降低抽穗期和成熟期10～20、20～40 cm土层的土壤含水量，促进根系对深层土壤水分的利用；磷肥深施也降低成熟期10～20、20～40 cm土层的土壤有效氮含量，促进植株对深层土壤氮素的利用；磷肥深施不同程度地提高单穗重、单穗粒重、出谷率、千粒重和收获指数，最终籽粒产量提高6.20%～8.35%。肥料偏生产力分析显示，磷肥深施有效提高氮、磷和钾肥的偏生产力，尤其是低磷条件下的。相关性分析表明，产量及其构成因素与深层土壤的含水量、有效氮含量存在明显的负相关关系，其中，与10～20 cm土层土壤含水量和有效氮含量呈极显著负相关。综上，磷肥深施15 cm促进了深层土壤中谷子根系的生长、提高了谷子对深层土壤中水肥资源的利用，进而提高谷子产量，具有高产高效、节肥增产的效果。
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玉米苯丙氨酸解氨酶（PAL）家族基因分析及ZmPAL5的功能研究
《中国农业科学 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：【目的】挖掘玉米抗旱关键基因、揭示其抗旱分子机制，为培育抗旱玉米新品种提供基因资源和理论指导。【方法】采用转录组数据结合加权基因共表达网络（weighted gene co-expression network,WGCNA）与抗旱性生理生化指标的筛选方法，鉴定与抗旱和复水相关的ZmPAL基因。利用生物信息学方法对编码PAL的基因进行全基因组分析。运用实时荧光定量PCR(quantitative real-time polymerase chain reaction,qRT-PCR)检测ZmPAL基因在干旱处理条件下的表达情况，以及ZmPAL5在不同自交系间的表达特性和在不同组织中的表达模式。最后，利用遗传转化分析ZmPAL5在玉米中的抗旱功能，并借助CRISPR/Cas9技术对PAL5同源基因进行缺失型拟南芥突变体的抗旱性分析。【结果】鉴定了19个玉米ZmPAL基因，其中6个基因聚集在第5染色体上，其编码蛋白多为亲水性酸性蛋白，且PAL家族基因的进化相对保守。ZmPAL基因启动子区域含有大量与激素和非生物应激响应相关的顺式作用元件。确定了6个核心基因，其中4个基因在干旱处理后显著上调表达。尤其是ZmPAL5在干旱胁迫后表达量增加了8.57倍。在干旱胁迫和复水处理条件下，发现抗旱自交系郑8713中ZmPAL5的表达水平显著高于旱敏感自交系B73。同时，ZmPAL5是一个组成型表达基因，在幼茎中表现出高水平的表达。过表达ZmPAL5玉米在干旱胁迫下生长良好，其相对含水量、木质素、叶绿素、可溶性蛋白、脯氨酸含量，以及超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶和抗坏血酸过氧化物酶的活性分别是野生型的1.52、1.49、1.47、1.43、1.44、1.41、1.53、1.41和1.35倍，但丙二醛含量是野生型的0.65倍。PAL5缺失型拟南芥突变体对干旱敏感。在干旱胁迫下，其生理生化指标与过表达ZmPAL5玉米的指标变化趋势相反。【结论】筛选出6个响应干旱胁迫的核心基因（ZmPAL3、ZmPAL5、ZmPAL6、ZmPAL8、ZmPAL11和ZmPAL13），其中，ZmPAL5的表达量与抗旱性呈正相关。ZmPAL5通过影响渗透调节物质含量和抗氧化酶活性正向调节植物的抗旱性和恢复能力。
关键词： 玉米 苯丙氨酸解氨酶 ZmPAL5 抗旱性 生理生化
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不同氮肥组合对花生后期生长及产量的影响
《河南科技学院学报(自然科学版) 》 2024
摘要：生育后期早衰是影响花生荚果充实度及产量、品质的重要因素之一.由于花生本身“上花下果”的生长特点导致追肥不便,进而加剧花生在生育后期早衰.为减缓花生生育后期早衰,论文探索缓释氮肥与普通尿素混合施用对花生后期干物质积累、叶片生理、根系形态、产量、品质及氮素利用效率等的影响.研究结果为：收获前同一氮肥量处理下,花生品种花育62和远杂9102在两年间总体表现为混合施肥处理下总干物质量、根干物质量、PIabs、根表面积、根瘤数、产量、品质和氮素利用效率高于普通施肥处理.由此可知,与单施普通尿素相比,适宜的缓释氮肥及普通尿素掺混施用促进了花育62和远杂9102后期叶片光合作用,显著改善了花生生育后期根系形态及根瘤数,提高了氮素利用效率,延缓了花生衰老,从而促进了花生高产.但不同土壤肥料条件下,不同品种的内在增产机制存在一定差异.该研究结果为提高氮肥利用效率与增加花生产量提供了理论依据.
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CRISPR/Cas9基因编辑技术在畜禽育种中的研究进展
《生物技术进展 》 2024
摘要：CRISPR/Cas9是一种高效、精准的基因编辑技术，在畜禽基因编辑领域已取得了广泛应用。简述了CRISPR/Cas9技术在猪、牛、羊及禽类遗传育种方面的研究进展和应用情况，总结了该技术在育种应用方面所面临的问题，并对其未来发展趋势进行了展望，以期为未来该技术在畜禽育种领域的应用提供参考。
关键词： CRISPR/Cas9系统 基因编辑 畜禽育种
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高效液相色谱-蒸发光散射法测定油莎豆块茎发育过程中的水溶性糖
《粮食与油脂 》 2024 北大核心
摘要：基于高效液相色谱-蒸发光散射法（HPLC-ELSD）建立油莎豆块茎发育过程中水溶性糖（果糖、葡萄糖、蔗糖）含量的检测方法。以乙腈∶水（体积比75∶25）为流动相，流速为1.0 mL/min,并将蒸发光散射检测器条件优化为氮气压力206.8 kPa、漂移管温度65℃。结果表明：3种水溶性糖在0.10～20.0 mg/mL质量浓度范围内线性关系良好（r＞0.999）,检出限为0.04～0.10 g/100 g,回收率为96.0%～100.2%,相对标准偏差（RSD）为1.00%～7.32%（n=6）。在油莎豆块茎发育过程中，其果糖含量为0.376～0.692 g/100 g,葡萄糖含量为0.366～0.787 g/100 g,两者呈显著正相关（P＜0.01）;蔗糖含量为5.49～24.2 g/100 g,呈先降低后总体升高的趋势。所建方法灵敏度高、重现性好，适用于油莎豆块茎发育过程中水溶性糖的测定。
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水培条件下花生品种铁素吸收/活化能力鉴定方法
《中国油料作物学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为建立快速鉴定不同花生品种铁素吸收、活化能力的方法，以耐缺铁花生品种农大818、鲁花11、山花11号，铁敏感花生品种鲁花12、ICG6848、白沙1016为材料进行水培试验。以缺铁营养液培养花生幼苗，观察并记录在缺铁环境中幼苗新叶黄化时间；待幼苗新叶全部黄化后恢复供铁，分别以20μmol/L Fe SO4处理2 d/4 d,25μmol/L Fe SO4处理2 d/3 d,30μmol/L Fe SO4处理1 d/2 d/4 d，通过测定叶绿素值增加量（ΔSPAD）、干物重、铁吸收量等指标以鉴定花生铁素吸收能力；以25μmol/L Fe2（SO4）3处理2 d/4 d,30μmol/L Fe2（SO4）3处理2 d/3 d,35μmol/L Fe2（SO4）3处理1 d/2 d/4 d以鉴定花生铁素活化能力。结果表明，所有花生品种的幼苗在缺铁处理第10 d均出现了黄化现象，此时用25μmol/L Fe SO4恢复供铁处理2 d后，耐缺铁品种和铁敏感品种间ΔSPAD、单株铁吸收量差异显著；用30μmol/L Fe2（SO4）3处理2 d后，耐缺铁品种和铁敏感品种间ΔSPAD、单株铁活化量也有显著差异。因此可在缺铁黄化后补充25μmol/L Fe SO4或30μmol/L Fe2（SO4）3，用处理2 d时花生幼苗ΔSPAD、单株铁吸收量或单株活化量作为评价花生铁素吸收/活化能力的指标。
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基于深度学习的玉米包衣种子品种识别
《河南农业科学 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为实现玉米包衣种子品种低成本、高效便捷识别，基于智能手机采集的18个品种4种颜色的23 100张玉米包衣种子双面图像构建数据集，采用轻量级卷积神经网络模型ShuffleNetV2、MobileNetV3、MobileViT、MobileOne、RepGhostNet和基于上述模型的集成模型分别进行玉米包衣种子品种识别。结果表明，5种单一模型均具有较高的识别准确率和综合性能，识别准确率分别为98.48%、98.23%、98.44%、98.23%和98.01%，模型大小分别为1.55、4.96、4.42、6.97、4.19 MB，推理速度分别为106、94、84、212、94 f/s。集成模型相比单一模型具有更高的识别准确率，其中，ShuffleNetV2和MobileViT组成的集成模型识别准确率达到99.22%。分析发现，品种误识别仅发生在相同颜色包衣种子品种之间，并且随着相同颜色包衣种子品种数量增多，模型对该颜色包衣种子的识别准确率有下降的趋势。
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基于转录组探究外源水杨酸对条锈菌侵染小麦幼苗的缓解效应及差异表达基因分析
《作物学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为探究外源水杨酸提高小麦条锈病抗性的作用机制,本文将周麦18分为未处理的小麦幼苗（对照）、条锈菌侵染的小麦幼苗（SR）和水杨酸处理条锈菌侵染的小麦幼苗（SA-SR）,对处理15 d后的小麦幼苗进行抗病性鉴定、氨基酸含量检测、转录组测序及荧光定量分析鉴定。结果表明:外源水杨酸能够显著降低条锈菌对小麦幼苗的致病力; SR组叶片中氨基酸含量普遍降低,而经过水杨酸预先处理的SA-SR组与Control无显著差异,说明小麦条锈病造成叶片中氨基酸的含量显著降低;通过GO富集分析发现, SR和SA-SR组的差异基因在与光合作用相关的生物过程中富集,涉及的细胞组分包括叶绿体和类囊体等, KEGG通路富集分析显示, SR和SA-SR两个分组均在MAPK信号通路和次生代谢物的生物合成中显著富集,在植物的抗病或抗逆中发挥重要作用。
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财政支持粮食产业发展政策:基于河南实践的分析与改进
《农业经济 》 2024 北大核心
摘要：财政政策是促进粮食产业发展，维护粮食安全的核心支撑要素和保障工具。河南省作为我国粮食生产大省，一直在惠农补贴、农业基础设施建设、产业化发展等方面探索支持粮食产业发展的有效财政政策，经过不断革新、完善，在取得一系列良好成效的同时，也存在结构性匹配不足，政策资金碎片化且精准度不够，引导社会资本力度不强等诸多困惑与问题，弱化了财政政策支撑保障效果。本文通过政策研究和实地调研，提出河南财政支农政策在基于“两藏”战略的前提下，既要在完善奖补体系的同时精准发力，又要引导撬动社会资本形成合力，扶持产业化联合体，构建以市场化为主的粮食宏观调控体系，才能高质量提升现代化粮食产业发展。
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