科研产出
高通量测序分析向日葵-工业大麻轮作土壤微生物群落结构变化
《沈阳农业大学学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：[目的]连作障碍是限制农业生产的重要因素之一，土壤退化、作物减产等问题频发。合理轮作能够缓解连作障碍。工业大麻是一种理想的轮作作物，与其他作物合理轮作能够维持微生物多样性、提升生物产量。[方法]采用高通量测序技术侦测不同时间节点向日葵、工业大麻土壤微生物多样性和群落结构的动态变化。[结果]细菌高通量测序共检测到45门143纲330目552科1 160属1 795种，丰度最高的门和属分别为变形菌门和鞘氨醇单胞菌属，LEFSe分析揭示3个时期的Biomarker分别为节杆菌属、小梨形属和罗河杆菌属。真菌高通量测序共检测到12门38纲79目142科242属373种，丰度最高的门和属分别为子囊菌门和Guehomyces,LEFSe分析揭示3个时期的Biomarker分别为交链孢属、未鉴定真菌、木霉属。向日葵-工业大麻轮作根际土壤微生物多样性差异丰富，工业大麻根际土壤中抑菌真菌显著增加，使得致病菌生长受抑制。[结论]研究结果可为探究工业大麻缓解连作障碍机制及微生物与作物平衡关系做数据铺垫。
全文链接
请求原文
不同改良剂对苏打盐碱地土壤细菌群落结构及燕麦生长的影响
《中国农学通报 》 2025 CSCD
摘要：探究不同改良剂对苏打盐碱地土壤细菌群落结构及燕麦生长的差异化影响，为盐碱地高效改良及燕麦高产栽培提供依据。在大庆市东风农场开展田间试验，设置无改良剂（CK）、硫酸铝（AS）、脱硫石膏（DG）、醋渣（VR）、生物炭（BC） 5个处理，运用高通量测序技术分析土壤细菌群落结构与多样性，并测定燕麦农艺性状。结果表明：4种改良剂均显著提高土壤细菌群落多样性（P<0.05）。其中，DG处理的OTUs（Operational Taxonomic Units）数量、Chao1指数、Ace指数最高，VR处理的Shannon指数最高，BC处理的Simpson指数最低。门水平上，Pseudomonadota、Acidobacteriota和Actinomycetota为主要菌门，BC处理Pseudomonadota相对丰度最高（29.47%）,AS处理Acidobacteriota相对丰度最低（17.12%）,DG处理Actinomycetota相对丰度最低（11.00%）。属水平上，norank＿Pyrinomonadaceae、norank＿Gemmatimonadaceae和norank＿Vicin amibacterales为主要菌属。施用改良剂后，燕麦株高、穗长、千粒重、鲜重和干重均有所提高。BC处理效果最为突出，燕麦株高130.37 cm、穗长21.80 cm、千粒重27.00 g，鲜重和干重分别达8337.35 kg/hm2和7141.30 kg/hm2;DG和AS处理对燕麦生长也有促进作用，但在鲜重和干重方面不如BC处理；VR处理促进作用相对较弱。燕麦植株性状与土壤细菌群落α-多样性指数密切相关。综上所述，硫酸铝、脱硫石膏、醋渣和生物炭4种改良剂均能改善土壤细菌群落结构，促进燕麦生长，生物炭效果最优，脱硫石膏和硫酸铝次之，醋渣较弱。
关键词： 土壤改良剂 苏打盐碱地 燕麦 细菌群落 高通量测序
全文链接
请求原文
玉米与不同覆盖作物长期轮作对黑土有机碳积累及其在不同团聚体中分布的影响
《土壤 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：本研究以位于哈尔滨典型黑土的5年田间长期试验为研究平台，比较了玉米单作(CK)、黄花草木樨–玉米轮作(F1)和绛三叶–玉米轮作(F2)对土壤有机碳及其在不同粒级团聚体中分布的影响，并从细菌、真菌、丛枝菌根真菌组成变化角度挖掘其微生物机制。结果表明，F1和F2处理提升土壤有机碳效应类似，平均显著提升约28.9%,F1处理的土壤有机碳提升主要通过招募Glomerales、Glomeromycota和Glomeromycetes等球囊菌门物种驱动有机碳固存于>2 mm和0.25～2 mm粒级团聚体所致，该两粒级团聚体碳占土壤总有机碳的63.6%以上。而F2处理的土壤有机碳提升主要通过招募Glomerales，驱动有机碳固存于0.25～2 mm粒级团聚体；同时通过抑制Glomeromycota，增加<0.053 mm粒级碳固存；该两粒级团聚体碳占土壤总有机碳的62.5%以上。上述各粒级碳固存的增加均通过同时增加团聚体质量占比及团聚体有机碳含量来实现，从而导致F1比F2处理土壤具有更强的结构稳定性，主要表现为F1比F2处理土壤具有更高的团聚体平均重量直径和几何平均直径。研究结果揭示了丛枝菌根真菌在覆盖作物/主作物轮作系统中提升土壤有机碳的重要性，并表明不同覆盖作物提升土壤有机碳的微生物机制不同。
全文链接
请求原文
基于LC-MS的越冬期长白山中华蜜蜂代谢组学分析
《应用昆虫学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：【目的】长白山中华蜜蜂Apis cerana cerana in Changbai Mountain是在长白山独特的自然生态环境中，历经长期的自然选择压力而形成的东方蜜蜂Apis cerana的一个生态类型，对当地冬季严寒，无霜期短等严酷自然环境具有显著的生态适应性。本研究旨在探究越冬期特定环境下长白山中华蜜蜂耐寒适应性相关的代谢物和代谢通路。【方法】以越冬中期的长白山中华蜜蜂为研究对象，采用液相色谱-质谱联用技术（Liquid chromatography mass spectrometry, LC-MS）对比越冬期（12月）和非越冬期（8月）工蜂肠道组织中代谢物的变化。【结果】越冬蜂和非越冬蜂个体在正、负离子模式下分别获得125和219个差异代谢物，在正、负离子模式下最显著差异的代谢物中筛选得到褪黑素、异鼠李素、飞燕草素、亚油酸、亚麻酸、喹啉酸、犬尿氨酸、硫胺素、吡哆醇和紫丁香苷等多种与蜜蜂抗氧化损伤、抗微生物侵染、抗寒、营养和能量物质的合成与代谢相关的差异代谢物。差异代谢物显著富集于嘌呤代谢、磷酸戊糖途径、糖基磷脂酰肌醇（Glycosylphosphatidylinositol,GPI）锚生物合成以及硫中继系统、烟酸和烟酰胺代谢、丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代谢等KEGG通路。【结论】长白山中华蜜蜂主要通过调节抗氧化代谢和能量物质合成代谢应对越冬期逆境胁迫，研究结果初步阐释了长白山中华蜜蜂耐寒适应性的代谢特点和调控基础。
关键词： 长白山中华蜜蜂 越冬 代谢组学 液相色谱-质谱 耐寒
全文链接
请求原文
玉米颖壳发育突变体的基因定位及转录组分析
《农业生物技术学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：现代栽培玉米(Zea mays)与其野生祖先大刍草(Z. mays ssp. parviglumis)的颖壳差异明显，驯化过程中强烈的人工选择使颖壳长度和硬度均显著变小。颖壳在自然环境下可以有效的防止雨水天气引发的病原菌入侵，并且起到抗虫的作用。本研究鉴定到1个雌穗颖壳伸长的自然变异突变体Eg1(elongated glume 1)。通过表型观察，发现Eg1突变体的雌穗颖壳长度显著大于野生型，而雄穗颖壳并无明显差异。细胞学分析显示，Eg1的颖壳伸长是由雌穗颖壳的细胞数目增多引起的，而细胞面积与野生型无明显差异。遗传分析表明，Eg1突变体的性状受显性单基因控制。利用图位克隆方法，将EG1基因初步定位在玉米7号染色体约80 kb的区间内，该区间包含8个基因。其中Zm00001eb330490(ZmERF58)的启动子上游567 bp处插入Harbinger转座子，导致其表达量上升。ZmERF58属于AP2/ERF家族，是典型的核定位转录因子，具有自激活活性。为进一步挖掘EG1基因调控雌穗颖壳发育的遗传途径，对野生型和Eg1突变体的10 cm雌穗颖壳进行转录组测序分析，共筛选出3 264个差异表达基因，其中1 266个基因上调表达，1 998个基因下调表达。GO功能富集分析显示，差异表达基因主要参与DNA转录调控、蛋白质磷酸化和细胞周期等生物学过程；KEGG通路分析表明，差异表达基因显著富集于植物激素信号转导、MAPK信号通路和次级代谢物的生物合成等途径。本研究旨在为EG1基因的后续功能解析提供理论基础。
全文链接
请求原文
我国大豆固氮、氮素吸收与产量间关系及其对施氮的响应
《植物营养与肥料学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：【目的】评价我国大豆固氮（N）、氮素吸收与产量间的量化关系，分析其对氮肥施用的响应特征，为大豆高产与高效固氮协同实现提供科学参考。【方法】于CNKI、Web of Science数据库，以“大豆、产量、固氮、固氮量、固氮效率”为关键词，检索了2000年以来发表的相关文献。从中筛选出试验地点位于中国，且具备完整的固氮量、固氮效率、产量、施氮方案等数据信息的文献14篇，并提取了这些文献中大豆产量、生物量、收获指数、吸氮量、固氮量、固氮效率、施氮量的相关数据。结合数据统计、相关性分析和象限分析等方法，分析了我国大豆产量、吸氮量、固氮量、施氮量等指标的数据特征及关联关系。【结果】大豆产量与固氮量均与吸氮量呈线性正相关关系，每增加1 kg吸氮量，固氮量平均增加0.69 kg/hm2，百公斤籽粒需氮量随产量水平增加先升高后降低。大豆平均固氮效率为61.1%，氮缺口（大豆需氮量与固氮量之间的差值）平均为76 kg/hm2，以固氮量满足大豆氮需求61%作为划分标准，将生物固氮量占大豆氮吸收量的比例（NDFA）小于61%的归为低固氮效率组，大于61%的归为高固氮效率组。结果显示，低固氮效率组和高固氮效率组的氮缺口均与吸氮量呈线性正相关关系，即氮缺口会随着吸氮量的增加而增大。大豆氮平衡（大豆固氮量与籽粒氮含量之差）平均为-53.3 kg/hm2，仅有15.38%的样本氮平衡为正值，正值的数据点中83.33%为高固氮效率组。施氮水平0～30、30～60、>60 kg/hm2的大豆增产率分别为3.39%、34.47%、14.58%（平均增产17.68%），大豆固氮量分别下降21.30%、11.76%、30.29%（平均降低23.23%）。依据大豆固氮效率和产量关系的象限分析法，可将大豆分为高产高固氮（产量为3129 kg/hm2，固氮效率71.1%），高产低固氮（产量为3152 kg/hm2，固氮效率为42.9%），低产高固氮（产量为1640 kg/hm2，固氮效率为69.1%），低产低固氮（产量为1996 kg/hm2，固氮效率为53.0%） 4种类型。【结论】大豆氮吸收量与产量呈显著正相关关系。随着产量的增加，百公斤籽粒需氮量下降。仅靠生物固氮难以满足大豆氮素需求，氮缺口范围在19.6～237.4 kg/hm2，在大多数情况下，氮平衡呈现负值。施用氮肥能显著提高大豆产量，但会降低大豆的固氮效率，这一矛盾在施用适宜用量的氮肥时，可得到一定程度的缓解。我国目前大豆产量水平下，适宜施氮量范围为30～60 kg/hm2。
全文链接
请求原文
基于产量反应和农学效率的黑龙江春大豆智能化推荐施肥研究
《植物营养与肥料学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：【目的】春大豆主产区存在过量施肥、养分比例失衡、肥料利用率低等问题。利用基于产量反应和农学效率的大豆养分专家系统进行推荐施肥，并验证其增产增收潜力。【方法】2021—2024年在黑龙江省春大豆主产区开展47个田间试验，设置大豆养分专家推荐施肥处理（NE），并在NE处理基础上设不施氮肥处理（NEN）、不施磷肥处理（NE-P）及不施钾肥处理（NE-K），同时设置农民习惯施肥（FP）和测土配方推荐施肥处理（ST），共6个处理，在成熟期测定大豆产量，并计算养分利用效率及经济效益。【结果】在黑龙江省春大豆主产区，生产1 t大豆籽粒，地上部氮、磷和钾养分需求量分别为54.8、7.9和20.5 kg；大豆氮、磷和钾肥的平均产量反应分别为421.4、395.8和418.3 kg/hm2；氮、磷和钾肥平均农学效率分别为9.5、8.1和9.1 kg/kg；氮、磷和钾肥的平均肥料利用率分别为37.3%、18.9%和24.0%。与FP比较，NE和ST处理的大豆产量和经济效益均大幅提升，产量分别提升12.6%和7.1%，经济效益分别提升14.2%和6.7%；肥料施用量大幅减少。与ST相比，NE处理的大豆产量平均增加5.2%，经济效益平均提高7.1%。【结论】经过大量田间试验验证，采用基于产量反应和农学效率大数据建立的大豆养分专家系统进行施肥推荐，较常规的测土施肥方法进一步优化了肥料用量，提高了春大豆产量、经济效益和养分利用率，是适合我国国情的大豆轻简高效推荐施肥方法。
全文链接
请求原文
复合盐碱胁迫对17种绿肥作物种子萌发的影响
《种子 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：绿肥具有调节土壤理化性状、提升土壤肥力和改善土壤环境的能力。为研究不同绿肥种子的耐盐碱能力，设置0（ck）、20、40、60、80、100、120 mmol/L共7个浓度复合盐碱溶液（NaCl、Na2SO4、NaHCO3、Na2CO3混合液）,对17种绿肥作物种子进行萌发期耐盐碱试验，测定其发芽势、发芽率、根长、苗长和鲜重等指标，计算绿肥作物种子的相对发芽势、相对发芽率、相对根长、相对苗长和相对鲜重，并采用隶属函数、综合耐盐碱指数分析相结合的方法，对不同绿肥作物种子的耐盐碱能力进行综合评价。结果表明，参试的17种绿肥作物中，在复合盐碱浓度为20～60 mmol/L时，推荐的耐盐碱绿肥植物为燕麦、秣食豆和苏丹草；在复合盐碱浓度为60～100 mmol/L时，推荐的耐盐碱绿肥植物为狭叶羽扇豆和绿小豆；在复合盐碱浓度为120 mmol/L时，推荐的耐盐碱绿肥植物为黑麦。
全文链接
请求原文
大豆双品种高矮秆混合种植模式生态优势评价
《大豆科学 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：为准确评价大豆双品种高矮秆混合种植模式中不同配置组合的生态优越性，本研究以黑龙江省主栽大豆品种黑农63和黑农311为材料，利用株高差构建5种高矮秆配置模式，以不同配置区叶面积指数、田间透光率、土壤含水率及土壤容重作为生态指标，采用GGE双标图模型分析方法对不同高秆和矮秆配置进行生态优越性综合评价。结果显示：双品种混合种植模式，无论高秆还是矮秆品种如何搭配叶面积指数均高于高秆和矮秆单种模式。其中，1∶1配置和2∶2配置及4∶2配置较为明显；1∶1配置和2∶2配置高秆区叶面积指数分别为4.227和4.130,均显著高于高秆单种对照区和其他配置区，2∶2配置矮秆区叶面积指数为4.163,与1∶1配置和4∶2配置的矮秆区叶面积指数差异不显著，但显著高于其他配置处理及矮秆单种处理；所有配置处理高秆区的透光率差异不大。4∶4配置矮秆区的透光率为0.084 5,与4∶2配置处理、2∶4配置处理之间的透光率差异不大，但显著高于其他配置处理及矮秆品种单种处理；所有配置处理高秆区土壤含水率之间差异不大，但均显著高于高秆品种单种处理。4∶4配置矮秆区的土壤含水率最高，为0.143 7,显著高于1∶1配置矮秆区的土壤含水率，但与其他配置处理及矮秆品种单种处理之间差异不大。所有配置高秆区土壤容重均显著低于高秆品种单种处理区。其中，2∶2配置高秆区的土壤容重最低，为1.016 g·cm-2,2∶2配置矮秆区和4∶4配置矮秆区的土壤容重较低，分别为1.012和1.010 g·cm-2,两者之间差异不大，但显著低于其他配置处理及矮秆品种单种处理。双标图综合对比得出生态优越性突出且生态指标稳定性强的模式为高秆和矮秆2∶2配置。研究结果为大豆双品种高矮秆混合种植技术的应用提供了重要的科学依据。
关键词： 大豆 双品种高矮秆混合种植模式 GGE双标图 生态指标
全文链接
请求原文
配施不同有机物料对玉米养分积累及土壤微生物特征的影响
《植物营养与肥料学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：[目的]探究化肥配施不同有机物料对玉米养分积累与土壤酶活性及微生物特征的影响,为维护土壤微生物生态系统和农业可持续发展提供养分管理技术支撑.[方法]田间定位试验连续两年在黑龙江大庆进行,试验包括1 个单施化肥对照(CK)和 3 个化肥配施有机物料(腐熟秸秆、腐植酸、鸡粪)处理.在玉米收获期,采样测定玉米地上部养分积累、土壤酶活性和土壤细菌与真菌微生物多样性.[结果]与CK相比,配施有机物料处理提高了玉米地上部氮、磷的积累量.腐熟秸秆处理的细菌和真菌群落结构与其他 3 个处理差异显著.与单施化肥对照相比,施用鸡粪和腐熟秸秆显著增加了土壤中差异细菌的数量,降低了差异真菌的数量,腐植酸处理降低了差异细菌和真菌的数量.所有处理中,细菌特有的差异微生物种类数量均高于真菌,相对丰度>5%的 4 个细菌门分别为变形菌门(Proteobacteria)、酸性菌门(Acidobacteriota)、芽单胞菌门(Gemmatimonadota)和放线菌门(Actinobacteriota),3 个细菌科分别为鞘脂单胞菌科(Sphingomonadaceae)、芽单胞菌科(Gemmatimonadaceae)和维近单胞菌科(Vicinamibacteraceae),1 个细菌属为鞘脂单胞菌属(Sphingomonas);相对丰度>5%的 3 个真菌门分别为子囊菌门(Ascomycota)、担子菌门(Basidiomycota)和被孢霉门(Mortierellomycota),1 个真菌科为毛壳菌科(Chaetomiaceae),1 个真菌属为柄孢壳菌属(Podospora).除腐植酸处理提高了土壤蔗糖酶活性,腐熟秸秆和腐植酸处理提高了过氧化氢酶活性外,其他有机物料处理的酶活性相较于CK没有显著变化.相关性分析表明,细菌中酸性菌门的相对丰度与土壤过氧化氢酶活性呈负相关(P<0.05),放线菌门的相对丰度与磷酸酶活性呈正相关(P<0.01);真菌中担子菌门的相对丰度与玉米植株氮、钾积累呈负相关(P<0.05);被孢霉门的相对丰度与玉米植株钾积累呈正相关(P<0.05).[结论]在化肥基础上配施不同有机物料显著增加了玉米地上部的氮、磷养分积累量,提高了玉米产量.腐熟秸秆与化肥配施显著改变了土壤真菌和细菌的组成,施用鸡粪和腐熟秸秆增加了土壤中差异细菌的数量.酶活性与土壤微生物群落组成密切相关,尤其是细菌和真菌属水平上的Sphingomonas和Podospora,并且玉米植株氮、磷积累均与土壤蔗糖酶活性呈显著正相关关系.
关键词： 有机物料 化肥 玉米养分积累 微生物组成 土壤酶活性
全文链接
请求原文
