科研产出
水旱处理下小麦叶绿素相对含量全基因组关联分析
《植物遗传资源学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：叶绿素相对含量的高低决定了光合作用效率的强弱。为探究影响小麦叶绿素相对含量的遗传机理,挖掘与小麦叶绿素相对含量显著相关的SNP位点以及候选基因,本研究对119份冬小麦品种（系）开花期和灌浆期水旱处理下的叶绿素相对含量进行了测定,结合50K芯片,采用Q+K模型对水旱2种处理下小麦叶绿素相对含量进行全基因组关联分析。研究结果表明,119份小麦品种（系）当K=3时,?K达到最大,因此供试材料可分为3个亚群,亚群1、2、3分别占比48.74%、23.53%和27.73%。50K芯片的多态性信息含量为0.091～0.375,全基因组LD衰减距离为4.27 Mb。水旱处理下小麦灌浆期叶绿素相对含量均高于开花期。通过全基因组关联分析,在P<0.001的阈值下,水旱两处理下共筛选出88个与叶绿素相对含量显著关联的位点,分布于除4B、5A、7A以外的18条染色体上,贡献率为9.39%～15.69%。水旱2种处理下在开花期共检测到41个与叶绿素相对含量显著关联的位点,其中水处理下检测到40个位点,旱处理下检测到1个位点;灌浆期共检测到51个与叶绿素相对含量显著关联的位点,其中水处理下检测到42个位点,旱处理下检测到9个位点;在开花期和灌浆期均存在的位点共有4个,分布在3A和6A染色体上,贡献率为11.44%～14.71%。位于4A上的1个位点在开花期的2个环境下同时发现,贡献率分别为12.01%和12.26%,是稳定的位点。水处理下共筛选到21个可能影响叶绿素相对含量的候选基因,其中包含编码叶绿素酶、镁离子转运体、磷脂/甘油酰基转移酶家族蛋白、GATA转录因子的基因等;旱处理下共筛选到3个可能影响叶绿素相对含量的基因,包含叶绿素a-b结合蛋白、F-box蛋白、脱水应激蛋白。上述基因参与叶绿素合成与分解,调控作物生长发育。本研究可为基因克隆与标记开发提供参考。
关键词： 小麦 叶绿素相对含量 全基因组关联分析 水旱处理 候选基因
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基于无人机成像高光谱的棉叶螨为害等级估测模型构建
《植物保护学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：为快速、实时、准确地了解新疆棉田棉叶螨（优势种为土耳其斯坦叶螨Tetranychus turkestani）的发生情况,利用高光谱图像中的7种植被指数,使用一般线性回归分析方法分别构建不同棉叶螨为害等级棉花冠层叶片叶绿素相对含量（用soil and plant analyzer development（SPAD）值表征）遥感估测模型和棉叶螨为害等级遥感估测模型,实现棉叶螨为害的实时监测。结果显示:不同棉叶螨为害等级对应的棉花冠层光谱反射率存在明显差异,棉叶螨为害等级与棉花冠层叶片SPAD值呈显著负相关关系。在7个不同棉叶螨为害等级对应的棉花冠层叶片SPAD遥感估测模型中,SPAD-红边归一化植被指数估测模型的估测决定系数为0.915,均方根误差为3.451,识别精确度显著高于其他模型。表明利用棉花冠层叶片SPAD遥感估测模型可快速无损地获取棉叶螨为害数据,构建的棉叶螨为害等级估测模型可用于植保人员快速准确获取棉叶螨为害情况。
关键词： 无人机 成像高光谱 棉叶螨 为害等级 叶绿素相对含量
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新疆北部地区农林复合生境瓢虫群落多样性及其季节动态分析
《中国生物防治学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：新疆特有天敌资源丰富,具有重要的开发潜力和利用前景。本文于2019年5—9月采用扫网法,对北疆地区麦田、玉米田、苜蓿田、棉花田、农田防护林以及果园等6种典型生境的瓢虫群落多样性及其季节动态变化特征进行分析。结果表明,共获瓢虫标本5501号,隶属3个亚科6族13属23种,其中多异瓢虫Adonia variegata（28.52%）、方斑瓢虫Propylea quaturodecimpunctata（20.21%）以及深点食螨瓢虫Stethorus （Stethorus） punctillum（16.51%）三种为优势种群;不同生境瓢虫群落的个体数和类群数在季节动态分布上存在明显差异,其中苜蓿田个体数量分布最多（262号/样地/次）、种类也最为丰富（20种）,棉花田个体数量（48号/样地/次）及物种数（4种）最为稀少;群落多样性分析表明,Shannon-Wiener多样性指数、Margalef丰富度指数和Pielou均匀度指数依次为8月上半月>7月下半月>5月下半月>8月下半月>7月上半月>6月下半月>9月上半月>6月上半月。各生境中,防护林多样性指数（0.62）、丰富度指数（2.06）、均匀度指数（0.72）在整个生长期中维持着最高的水平,其次是苜蓿田生境的多样性水平较高（0.55、2.35、0.49）,而棉花田生境多样性指数（0.21）、丰富度指数（0.46）和均匀度指数（0.57）平均水平最低,但优势度指数（0.70）最高;相似性分析表明,群落相似性系数在不同生境之间属于中等相似（0.5≤q≤0.75）。不同月份间相似性程度较高,28个不同月份组中,8月下半月与9月上半月间的瓢虫相似性系数最高（0.94）,共同种有深点食螨瓢虫、多异瓢虫等15种,其他月份间属于中等相似或极相似。新疆北部地区瓢虫群落个体数和类群数较为丰富,不同月份间分布相对均匀,自然控制能力较强,尤其是防护林和苜蓿田生境,应加强保护与利用当地天敌资源,为促进绿色农业的可持续发展提供科学依据。
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一株番茄青枯病拮抗细菌JK19的鉴定及其抑菌活性检测
《新疆农业科学 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：【目的】研究拮抗细菌JK19的分类学地位,检测其抑菌活性,分析其可能的活性成分。为脂肽提取和生防制剂的研制提供了理论依据。【方法】采用形态学、生理生化特征及16S rDNA序列分析方法,鉴定菌株;采用平板对峙法检测菌株对8种植物病原菌的拮抗作用;采用PCR扩增方法检测基因组中的脂肽类抗生素合成及促生作用相关的基因。【结果】鉴定JK19为芽孢杆菌,JK19与贝莱斯芽孢杆菌、暹罗芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌同源关系比较近。菌株JK19对多种植物病原菌具有明显的抑制作用,抑制效果分别为香梨黑斑病66.67%、核桃腐烂病100%、马铃薯早疫病73.33%、西瓜枯萎病60.71%、水稻恶苗病67.86%、棉花枯萎病76.92%、西瓜蔓枯病100%。PCR反应检测JK19基因组中有参与脂肽类抗生素合成相关的基因ituA、ituD、bamC、fenB、fenD、srfAB;参与生长素IAA合成的基因ysnE;促生作用相关的基因yndJ。【结论】拮抗细菌JK19为芽孢杆菌属细菌,对番茄青枯病病原菌等多种植物病原菌均有明显的抑制作用,其基因组中含有脂肽类和促生作用相关基因。
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钾肥品种对加工番茄生长发育及产量品质的影响
《中国土壤与肥料 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：探讨不同钾肥品种在加工番茄生产中的增产增效作用。在滴灌条件下,研究了不施钾（K-0）、氯化钾（K-KCl）、硫酸钾（K-K2SO4）和硝酸钾（K-KNO3）对加工番茄两个品种HYH-01和屯河8号干物质累积、品质、产量和经济效益的影响。结果表明,施用钾肥能够延长加工番茄干物质积累的时期并增加干物质积累量,K2SO4处理的加工番茄两个品种HYH-01和屯河8号的干物质积累的旺盛时期分别比K-0、K-KCl、K-KNO3处理延长了4、7、6 d和8、3、2 d。施用钾肥显著增加了加工番茄产量和收益,不同加工番茄品种增产11.72%～33.10%,每投入1元的K2O增收0.94～3.21元,加工番茄HYH-01对钾肥的产量和经济效益影响为KCl>K2SO4>KNO3,屯河8号为KCl>KNO3>K2SO4。钾肥品种对不同加工番茄品种品质的影响除HYH-01某些指标外,没有显著差异。综合干物质累积、产量及经济效益等方面,KCl是该地区加工番茄增产增效的合理钾肥品种。
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粳稻品种资源耐盐性状的SSR标记关联分析
《分子植物育种 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：为了发掘影响粳稻芽期和幼苗期耐盐相关性状的分子标记关联位点.以新疆历年选育及主栽的46份粳稻品种组成的自然群体为研究材料,1.2%氯化钠溶液对芽期和幼苗期进行胁迫处理,并对其相对发芽势(RGV)、相对盐害率(RSI)、相对苗高(RSH)及幼苗胁迫的盐害级别(STL)进行调查.同时鉴定46份品种的基因型和标记与性状的关联分析,挖掘其优异变异.结果 表明,相对盐害率的变异幅度最大,相对苗高变化呈现较均匀的正态分布,相对盐害率与相对发芽势和相对苗高呈显著正相关;SSR标记关联分析结果表明,分别检测到6、12、8和8个与粳稻相对发芽势、相对苗高、相对盐害率和盐害等级相关联的位点;其中有13个与前人报道的位点重合.其中,位点RM211同时与3个耐盐性状显著关联,可能是一个重要的粳稻芽期耐盐性相关联的位点.
关键词： 粳稻;盐胁迫;SSR标记;关联分析
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基于PSO算法的增氧灌溉TDF-IMC-PID控制研究
《中国测试 》 2021 北大核心
摘要：传统的灌溉方式会产生水氧矛盾,从而造成根部不同程度的缺氧,改善作物根部的呼吸环境可提高农作物产量。此次试验地点在新疆农科院乌鲁木齐的试验日光温室中进行,由温室蓄水池供水。以通气量和通气含氧量以及进出水量为影响因素进行单因素试验,试验结果得出:提高气液混合泵的通气量,通气含氧量以及减少进出水量,均会缩短曝气水箱中的氧浓度达到饱和值的时间。结合可行性分析,选择进出水量为控制输入量,并结合相关优化算法对控制器参数进行优化整定,在Matlab平台的仿真结果和相关验证均表明:PSO-TDF-IMC-PID控制器具有较好的控制能力,较常规PID控制,能缩短系统达到稳态的响应时间,增加系统鲁棒性,减少超调量。
关键词： 灌溉增氧 PSO-TDF-IMC-PID 粒子群算法 参数优化
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耐辐射芽胞杆菌JK23的鉴定及其生防活性研究
《中国生物防治学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：菌株JK23为本实验室耐辐射微生物资源库保藏的1株耐辐射芽胞杆菌,通过系统的形态学、生理生化实验及分子生物学鉴定,菌株JK23为贝莱斯芽胞杆菌。平板对峙试验表明,菌株JK23对多种植物病原菌都具有明显的抑制作用,抑制率分别为香梨黑斑病菌AlternariaAlternaria39.68%、西瓜枯萎病菌FusariumoxysporumSCC-F537.5%、水稻恶苗病菌Fusariummoniliforme50.0%、棉花枯萎病菌Fusarium oxysporumSCC-F1153.85%、马铃薯早疫病菌Alternariasolani73.3%、西瓜蔓枯病菌Didymellabryoniae100%、核桃腐烂病菌Cytcospora sp. 100%。显微镜观察发现,菌株JK23能抑制病原真菌菌丝生长,引起菌丝畸形、膨大、固缩。通过基因检测及MALDI-TOF MS（基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱）结果分析发现,菌株JK23能产生多种脂肽类抗生素,其产物具有较强的溶血和排油特性。鉴于贝莱斯芽胞杆菌JK23产生的脂肽类活性物质对多种植物病原真菌具有较好的抑制效果,表明其具有较高的开发应用前景。
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稻田土壤光合细菌群落对镉污染的响应
《环境科学 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：稻田重金属污染每年造成水稻产量的巨大损失,重金属污染问题日益受到人们的关注.因此,了解不同镉污染水平下水稻土微生态及理化性质的变化具有重要意义.本研究通过16S测序技术探讨稻田土壤光合细菌群落对不同镉污染水平的响应.结果表明,随着镉污染程度升高,pH值、总镉和有效镉含量逐渐降低.高镉组、中镉组和低镉组的土壤α多样性差异较小,富集的光合细菌种群具有显著差异,光合细菌群落之间也均具有显著差异.高镉组光合细菌物种之间有效连接明显多于中镉和低镉组,连接更紧密且密度更高.碱性氮、pH、有效磷、有效钾、总氮、总磷、有机质、总镉和有效镉是影响光合细菌群落的重要因素,与光合细菌群落显著相关,解释了59.90%的光合细菌群落变异,其中有效镉含量与Methylorubrum populi、Methylorubrum extorquens、Methylobacteriumsp. Leaf125和Rhodopseudomonassp. AAP120显著正相关（R> 0.05,P<0.05）.本研究对了解镉污染对稻田土壤特定功能微生物种群的影响具有重要意义.
关键词： 水稻土 镉污染 紫色光合细菌 16S测序 微生物群落分布
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不同灌溉定额对膜下滴灌水稻耗水特征及水分生产效率的影响
《新疆农业科学 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：[目的]研究膜下滴灌水稻不同水分处理对耗水特征和水分生产效率的影响.[方法]2017年设置5个灌溉定额,对比分析不同水分处理下水稻产量、各生育期耗水量.[结果]W5处理(灌溉定额910.00 mm)的水稻产量比其他处理分别增加21.95% ~458.43%.膜下滴灌水稻全生育期5个水分处理的耗水强度分别为3.75~7.14 mm/d.随着灌水量减少叶面积衰减指数逐渐增大,叶片表现出早衰特征,株高受到灌水量抑制.W5处理与其他处理水分生产率相比分别提高7.61% ~193.06%.生育阶段耗水强度变化规律为拔节孕穗期>抽穗扬花期>灌浆期>分蘖期>成熟期>苗期.[结论]水稻全生育期适宜灌溉定额910.00 mm,在拔节孕穗期、分蘖期2个关键需水期,满足水稻水分需求.
关键词： 膜下滴灌水稻;灌溉定额;产量;耗水特征;水分生产效率
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