科研产出
3-癸烯-2-酮对马铃薯的抑芽作用机理
《核农学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为探究3-癸烯-2-酮对马铃薯的抑芽作用，本试验以陇薯7号马铃薯为试验材料，以不做任何抑芽处理为对照，采用0.15 mL·kg-1的3-癸烯-2-酮对萌芽期马铃薯进行熏蒸处理，考察3-癸烯-2-酮处理0～5 d对芽眼部位分生组织和生理指标的影响，并分别对处理后48和72 h的马铃薯样品进行转录组分析。结果表明，3-癸烯-2-酮处理后1～2 d，芽分生组织逐渐坏死，3～4 d完全坏死。与对照相比，3-癸烯-2-酮处理组块茎呼吸速率增加，超氧阴离子（O2-·）、过氧化氢（H2O2）含量升高，抗氧化酶活性降低，丙二醛（MDA）和蛋白质羰基含量增加。3-癸烯-2-酮处理使得编码9-LOX基因下调表达，改变了植物激素水平，并使光合作用中叶绿体电子传递系统发生紊乱，从而影响果胶甲酯酶活性，改变细胞壁稳定性，最终引起分生组织细胞在短时间内发生膜质过氧化而抑制马铃薯发芽。在此过程中，谷胱甘肽代谢和苯丙烷生物合成通路对氧化胁迫做出了响应。本研究结果可为进一步探索3-癸烯-2-酮抑制马铃薯发芽的分子机制提供参考。
关键词： 马铃薯抑芽 3-癸烯-2-酮 组织切片 氧化应激 转录组
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废旧地膜回收利用模式探索、现实困境与优化路径——基于陇、鲁实践调查
《农业环境科学学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为研究我国废旧地膜回收利用模式经验、面临问题与优化路径，本研究选取甘肃、山东两大代表省份开展实地调研，并比较了不同再利用方式的经济和生态效益。结果显示：山东一方面通过花生种植制度创新，成功实现地膜减量，另一方面基于行政层级架构回收网络体系，及创新“秸-膜”协同回收模式，大幅降低废旧地膜捡拾含杂率；甘肃通过全链条多主体协同回收利用模式、企业“多功能”集成一体化回收处理模式等创新，实现县域废旧地膜回收全覆盖。此外，1 t废旧地膜（指废旧地膜与秸秆、根系、泥土等的混合物，经分离清理后含杂率为20%～30%，下同）再生造粒的经济效益为20～120元·t~(-1)，碳排放量为8.68 kg CO_2e·t~(-1)，焚烧发电的经济效益为129～194元·t~(-1)，碳排放量为1.83 kg CO_2e·t~(-1)。当前，进一步提升回收利用效率面临着地膜使用不科学、机械设备作业场景较单一、资源配置不科学、财政持续支持困难、废旧地膜再利用产业内生“造血”能力弱等一系列障碍。研究表明，源头减量替代与回收体系建设是我国废旧地膜回收的主要路径，焚烧发电和再生造粒是再利用的主要路径，且焚烧发电的经济和减碳效益均优于再生造粒，解决现有问题，需因地制宜地制定覆膜技术规程，强化地膜生产、销售标准化管控，加强回收、捡拾、处置等机械设备创新，全域统筹配置各项资源，调动各级财政与社会资本长效支持，加快生态产品价值转化市场机制建设等。
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西北地区草地贪夜蛾种群遗传多样性分析及治理策略
《西北农业学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：旨在明确甘肃省草地贪夜蛾的入侵来源,并制定科学有效的防控对策.基于mtCOI基因分子标记分析中国草地贪夜蛾不同生态区8个省12个地理种群276个样品的遗传多样性指数、遗传分化系数及基因流等.结果表明,甘肃省草地贪夜蛾种群的单倍型多样性指数和平均核苷酸差异数分别为0.133~0.157与0.133~0.317,均低于中国周年繁殖区广东、广西、云南种群的0.157~0.819与1.033~7.705;所有种群的Tajima's D中性检验和Fu's F检验结果均为负值,表明草地贪夜蛾入侵中国后经历了明显的种群扩张事件.四川种群与其他种群遗传分化显著,62个种群间存在中等程度以上的基因交流.陕西略阳、陕西宁强、甘肃徽县、甘肃成县种群的有效迁入个体数和有效迁出个体数之和分别为11 860.66、11 708.65、10 878.66和10 379.32,在中国草地贪夜蛾的基因交流过程中具有中继站的作用,表明陕南汉水谷地为中国草地贪夜蛾西线北迁入侵西北的主要通道.
关键词： mtCOI基因 草地贪夜蛾 遗传多样性 遗传分化 基因流
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甘肃冬小麦品种(系)面粉品质性状相关基因分析
《麦类作物学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为了解甘肃省近20年育成的106份冬小麦品种(系)中加工品质性状相关基因分布情况,用22个分子标记对供试材料的HMW-GS、LMW-GS、面粉色泽及籽粒硬度等品质性状相关基因进行了分析.结果发现,供试品种(系)的HMW-GS相关基因中,在Glu-A1位点检测到34份品种(系)含有AxNull,频率为32.08%;在Glu-B1位点检测到Bx7+By8和Bx14+By15共2种基因组合,分别占17.92%和25.47%;在Glu-D1位点检测到11份品种(系)含有Dx5+Dy10,占10.38%.对LMW-GS鉴定结果显示,29份品种(系)含Glu-A3d基因,分布频率为27.36%.HMW-GS和LMW-GS亚基组合中,含有4个、3个和2个位点优质亚基基因组合的品种(系)分别占0.94%、8.49%和3.77%.对面粉色泽相关基因Ppo-A1、Ppo-D1、Psy-A1、Lox-B1和TaPod-A1位点的检测发现,优异等位变异占比分别为39.62%、50.94%、31.13%、30.19%和38.68%.对籽粒硬度相关基因检测发现,在Pina、Pinb和Pinb-2等位变异位点的检测到6种基因型,分别为Pina-D1a、Pina-D1b、Pinb-D1a、Pinb-D1b、Pinb-2v2和Pinb-2v3,分别占比90.57%、9.43%、41.51%、58.49%、14.15%和85.85%.综上所述,甘肃省近20年育成的小麦品种(系)中,麦谷蛋白亚基、籽粒硬度和面粉色泽相关基因组成丰富,但品质性状相关优质基因出现频率低且聚合多位点优势基因品种(系)少,品质改良工作亟需进一步加强.
关键词： 冬小麦 麦谷蛋白亚基 面粉色泽 籽粒硬度 基因 分子标记
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基于IRMAnet的全生育期小麦品种识别研究
《麦类作物学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为了解决小麦种植中品系混乱、劣种降效、假种坑农以及模型参数过多不利于部署到移动端等问题，提出了IRMAnet模型。通过拍摄29种不同小麦的种子期、幼苗期、开花期图片，构建了一个拥有87个类别46 420张照片的小麦多生育时期数据集。基于该数据集，首先将原始ResNet34模型的基本残差块中的第二个卷积块替换为inverted residual block,以降低网络的参数量；其次在网络的Layer1层后加入一层RFB层，增大感受野的同时提高特征提取能力；最后在网络的Layer2、Layer3层后分别加入一层MAPOOL层，以增强泛化能力和准确性。在训练集上进行训练后，IRMAnet的准确率为95.0%,相较于ResNet34提高了1.9个百分点。将在训练集上训练得到的权重加载到验证集上后，除个别品种外，绝大多数品种的精确率、召回率、特异度均达到了90%以上。实验结果表明，IRMAnet能够对多个生育时期的小麦品种进行准确识别，模型性能更加优越，所使用参数量更低。该研究为全生育期小麦品种识别提供了依据，为小麦产业提质增效提供了新的技术选项。
关键词： 小麦 品种识别 图像分类 ResNet34 生育期
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油葵耐盐碱种质鉴定与品种选育研究进展
《中国农学通报 》 2024 CSCD
摘要：油葵是北方地区重要的油料作物之一，目前盐碱危害范围逐步扩大，已成为制约油葵发展的重要瓶颈，为了在盐碱地区开展耐盐碱种质资源鉴定与利用研究，选育优质耐盐碱向日葵品种是提高盐碱地作物种植产量和农业可持续发展的重要措施之一。本文从归纳油葵响应盐碱胁迫生理机制，总结油葵响应盐碱胁迫分子机制以及分析油葵耐盐碱种质资源的鉴定和优异资源的筛选等方面详细综述国内外进展，概述了目前油葵耐盐碱品种选育及种质资源创新的最新研究状况，并对未来耐盐碱种质资源创新利用和新品种选育提出新的研究思路和方法：一是通过鉴定种质材料，确定其耐盐碱性等级；二是对已收集和筛选到的种质材料进一步研究其抗逆性机制。同时也为开展油葵耐盐碱品种选育提供理论依据奠定基础。
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藜麦霜霉病与抗病性研究进展
《草原与草坪 》 2024 CSCD
摘要：藜麦是深受大众喜爱的新兴粮饲兼用型作物，霜霉病是危害藜麦最严重的全球性病害。利用抗病品种是防治霜霉病最简便、经济和有效的措施。为更好地了解国内外藜麦霜霉病抗性研究动态，本文阐述了藜麦霜霉病的寄主范围、专化性和宿主跳跃现象；比较分析了抗性鉴定时期、方法、评价指标和模型，确认室内离体叶片接菌法是藜麦霜霉病抗性鉴定可靠有效的方法；藜麦栽培种的抗性变异大，野生近缘种存在丰富的抗性资源；从藜麦生育期、皂苷含量、气孔性状、激素代谢和抗性分子机制等方面阐述了其初步的抗性机理。目前，藜麦与Peronospora variabilis的互作机理仍不清楚，还需深入研究。
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垄沟覆盖集雨模式对玉米根际土壤微生物多样性的影响
《干旱区地理 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为明确垄沟覆盖集雨模式对玉米根际土壤微生物群落结构及多样性的影响,选取"登义"2号为试验材料,采用单因素完全随机试验设计,以常规平栽不覆盖为对照(CK),依次设置垄覆普通黑色地膜沟不覆盖(HL)、垄覆液态地膜沟不覆盖(YL)、垄不覆盖沟覆秸秆(NJ)、垄覆液态地膜沟覆秸秆(YJ)、垄覆普通黑色地膜沟覆秸秆(HJ)共计6个处理,利用Illumina高通量测序技术分析土壤微生物群落构成及多样性.结果表明:(1)垄覆膜沟覆秸秆的集雨模式均有利于玉米增产、提高水分利用效率,其中HJ处理的穗行数、千粒重、产量及水分利用效率均最大,分别较对照CK提高11.22%、31.31%、88.02%、79.83%,且与CK间差异均显著(P<0.05),而垄无覆盖沟覆秸秆的NJ处理的产量及水分利用效率均较CK低.(2)垄覆地膜各处理均能显著提高微生物群落多样性,且能改变微生物结构,但垄无覆盖沟覆秸秆的NJ处理却不能.(3)各处理的微生物群落组成在门、纲水平上均受到覆盖集雨模式的影响.土壤微生物群落中主要优势菌门为变形菌门(Proteobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)、芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)和拟杆菌门(Bacteroidetes);主要优势菌纲为γ-变形菌纲(Gammaproteobacteria,占比25.8%)、拟杆菌纲(Bacteroidia,占比8.4%)和α-变形菌纲(Alphaproteobacteria,占比7.7%),且垄沟覆盖有助于提高土壤微生物丰富度、多样性和均匀度指数,即垄沟集雨模式可通过改变土壤微生物门、纲水平的结构及组成,实现玉米增产的效果.
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春玉米间作豆科绿肥作物害虫和天敌种群的发生动态
《草业科学 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为明确甘肃省河西走廊春玉米（Zea mays）间作豆科绿肥作物害虫和天敌种群的发生动态，建立优良的种植模式以控制玉米害虫，于2019年监测了春玉米间作针叶豌豆（Pisum sativum）、春玉米间作箭筈豌豆（Vicia sativa）和春玉米单作种植模式下害虫和天敌种群的发生动态。结果表明：在整个生长季节内，间作针叶豌豆的春玉米上二斑叶螨（Tetranychus urticae）和玉米蚜（Rhopalosiphum maidis）种群数量分别高达每100株8 300.00和1 611.33头，棉铃虫（Helicoverpa armigera）种群数量低至每100株40.00头；间作箭筈豌豆的春玉米虽然无二斑叶螨和玉米蚜发生，但棉铃虫种群数量高达每100株66.67头；并且，间作针叶豌豆或箭筈豌豆的春玉米上寄生蜂始见期早、种群数量高。甘肃省河西走廊春玉米间作箭筈豌豆有利于控制二斑叶螨和玉米蚜，但应注意防治棉铃虫；春玉米间作针叶豌豆有利于降低棉铃虫种群数量，但需注意防治二斑叶螨和玉米蚜。
关键词： 春玉米 间作 箭筈豌豆 针叶豌豆 害虫 天敌 发生动态
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