科研产出
过表达GmHSFA1大豆在干旱条件下对高温的响应
《大豆科学 》 2016 北大核心 CSCD
摘要：揭示干旱条件下植物耐高温的能力,可提高品种抗干旱的潜力。在土壤水分为8%~9%干旱条件下,分别在28和48℃处理耐旱的T7代过表达Gm HSFA1大豆株系,观察其形态基因表达和生理及光合指标的变化,并运用关联分析方法,筛选和确定抗干旱耐高温的大豆品系,为大豆分子遗传改良和基因聚合育种的种质材料利用奠定技术基础。结果表明:在干旱、高温条件下,过表达Gm HSFA1大豆株系目的基因表达量明显增高,其中T7-27大豆的表达量增加了22倍;植株中热激蛋白的靶基因HSP70、HSP22、HSP17.9的表达量明显上调,分别增加了46,7和59倍;脯氨酸含量明显增加;丙二醛含量受高温影响,株系间增幅不同;可溶性糖含量受高温影响均明显增加,增幅最高的为T7-27株系,增幅为91%;植株净光合速率降低,但低于非转基因大豆。多种指标的灰色关联性分析表明,过表达Gm HSFA1的大豆株系T7-18和T7-27的抗干旱耐热性较好。
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长期施用尿素对东北黑土中氨氧化古菌群落的影响
《中国农业科学 》 2016 北大核心 CSCD
摘要：【目的】表征34年施肥条件下东北黑土中氨氧化古菌(AOA)群落特征,明确不同尿素水平对其丰度和群落结构的影响,并与土壤化学性质进行关联分析,探讨引起影响东北黑土中AOA群落变化的主效环境因子,为进一步揭示黑土土壤硝化作用过程和机制,以及改良施肥方式提供依据。【方法】依托黑龙江省农业科学院34年长期定位试验,选取3组不同施肥处理:无尿素组(对照CK和磷钾处理PK)、一倍尿素组(单施一倍氮肥处理N1,氮磷处理NP,氮磷钾处理NPK和氮钾处理NK)和二倍尿素组(单施二倍氮肥处理N2)共7个处理的耕层土壤为研究对象,借助454高通量测序和Real-time PCR技术,以AOA Arch-amo A基因为分子标靶,解析不同尿素水平对黑土中AOA群落组成和丰度的影响,并对AOA群落结构与环境因子进行相关性分析。【结果】随着尿素施用量的增加,黑土中AOA的Arch-amo A拷贝数由2.64×107/g土壤显著降低至8.34×105/g土壤,且黑土p H是引起其数量降低的直接原因;OTU水平上的聚类和非度量多维度分析(NMDS)结果均表明,相同尿素水平的各处理AOA群落结构相似,不同尿素水平处理间的AOA群落差异显著;冗余分析表明,土壤p H、水溶性有机碳和硝态氮浓度是影响土壤AOA群落变化的主效环境因子(P<0.05);系统发育分析表明,东北黑土中AOA主要有Nitrososphaera和Nitrosotalea两个属:无尿素组中99.3%和一倍尿素组中90.1%的Arch-amo A序列归类于Nitrososphaera,二倍尿素组中67.9%的Arch-amo A序列归类于Nitrosotalea。【结论】本研究表征了长期不同施肥下黑土中的AOA群落特征,通过与土壤化学性质耦合分析,确定了引起黑土中AOA群落变化的主要因素。长期施用氮肥的黑土中,AOA Arch-amo A拷贝数和群落结构受尿素施用量的影响显著,低倍尿素提高其多样性,而高倍尿素则使之降低,土壤p H、有机碳和硝态氮浓度是导致AOA群落差异主要因素。
扫描电镜-能谱仪在生物质炭特性分析上的应用
《光谱学与光谱分析 》 2016 EI SCI 北大核心 CSCD
摘要：利用扫描电镜—能谱仪分析不同温度产生的生物质炭的化学与结构特性。结果表明:随温度升高,芒草碳的平均碳含量和最大碳含量均呈现增加趋势,平均碳含量和最大碳含量与最高处理温度之间为显著正相关关系(r值为0.76和0.86)。平均碳含量和最大碳含量与高温灼烧法测定的碳含量之间为显著正相关关系(r值为0.83和0.91),最大碳含量的相关性好于平均碳含量。因此,应用该方法获得芒草炭的碳含量与温度相关性好,最大碳含量可以用于生物炭组分分析;电镜扫描结果可以有效分析芒草炭的结构特性。基于该方法快速、简便、稳定以及可对生物质炭的结构和组分同时分析的优点,它是一种极具发展前途的分析方法,有助于生物质炭等其他材料的结构特性与组分研究。
关键词： 扫描电镜-能谱仪 生物质炭 最大碳含量 平均碳含量
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孕穗期冷水胁迫对寒地水稻干物质生产的影响
《中国水稻科学 》 2016 北大核心 CSCD
摘要：以黑龙江省30份主栽水稻品种或品系为试材,在孕穗期设置17℃冷水灌溉处理(20d),以常规栽培管理为对照,分析冷水胁迫对水稻干物质生产的影响。结果表明,冷水胁迫导致所有试材每穴实粒数、结实率、千粒重和产量下降,并根据相对结实率将试材耐冷性分为1、3、5、7和9级,以7和9级最多,1级最少,分别占总材料的30%和10%。在冷水处理下,全部材料抽穗期至成熟期干物质积累量及比例、群体生长率、净同化率、粒叶比、收获指数、叶面积指数、剑叶叶基角、剑叶和倒2叶与倒3叶披垂度均下降,但高效叶面积率增加。相关分析表明,冷水处理的相对结实率与收获指数(r=0.96**)、产量(r=0.91**)、粒叶比(r=0.84**)和干物质积累量(r=0.48**)的冷水反应指数(CRI)呈极显著正相关,与群体生长率(r=0.44*)、净同化率(r=0.44*)和干物质积累比例(r=0.43*)的CRI显著正相关。综上,孕穗期冷水胁迫对水稻干物质生产的影响在品种间存在很大差异,在冷水胁迫下耐冷性极强品种(系)干物质积累量及比例、群体生长率、净同化率、粒叶比和收获指数对冷水反应迟钝,这是耐冷性极强品种(系)保持较高产量的重要形态特征和生理原因。
水分胁迫对不同类型大豆光合特性的影响
《西北农业学报 》 2016 北大核心 CSCD
摘要：为明确干旱胁迫对不同类型大豆光合特性的影响,选用耐密植品种‘垦丰16’与常规栽培品种‘绥农14’为试材,采用盆栽试验,分别于盛花期(R2)和鼓粒期(R6)进行轻度干旱、重度干旱和常规水分管理(对照)3个水分处理试验,测定其光合指标。结果表明,随着干旱胁迫的增强,2个大豆品种单株叶面积、叶色值、净光合速率和单株粒质量均呈下降趋势,但不同品种之间的下降趋势存在差异。2个时期耐密植品种‘垦丰16’在轻度干旱和重度干旱条件下,叶面积下降与对照差异均为不显著和显著,而常规品种‘绥农14’叶面积下降为显著和极显著水平;耐密植品种‘垦丰16’在受到干旱胁迫后叶色值变化不明显,常规品种‘绥农14’在受到干旱胁迫下,叶色值与对照差异达显著或极显著水平;在重度干旱胁迫条件下,2个品种的净光合速率均极显著下降,在轻度干旱条件下,耐密植品种‘垦丰16’和常规品种‘绥农14’与对照差异分别达显著和极显著水平;R2期轻度和重度干旱条件下,耐密植品种‘垦丰16’单株粒质量下降与对照差异不显著和显著,而常规品种‘绥农14’则下降与对照差异显著和极显著,R6期‘垦丰16’单株粒质量下降与对照差异为显著和极显著,而常规品种‘绥农14’则均与对照差异达极显著水平。因此,从单株叶面积、叶色值、净光合速率和单株粒质量变化趋势可以看出,耐密植品种‘垦丰16’的抗旱能力强于常规品种‘绥农14’。
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苜蓿与草地羊茅单混播根系生理变化与抗寒性的关系
《核农学报 》 2016 北大核心 CSCD
摘要：为了探究紫花苜蓿与禾草单、混播越冬期根系生理变化与抗寒性的关系,以龙牧806、敖汉苜蓿、草原3号3个品种为试材,以草地羊茅为混播禾草,在我国黑龙江省东部地区,分别设置苜蓿单播区与苜蓿-草地羊茅混播区,调查苜蓿越冬率,测定苜蓿根系在秋末至翌年春可溶性糖、可溶性蛋白质、游离脯氨酸含量及过氧化物酶(POD)活性等4项指标的动态变化,并运用隶属函数法进行抗寒性综合评判。结果表明,品种不同,苜蓿单混播越冬率表现不一;苜蓿与禾草混播效果好于单播,混播越冬率达到90%以上;草原3号与龙牧806单、混播越冬率差异显著,不同品种之间单播越冬率差异不显著。各品种单播区与混播区苜蓿根系可溶性糖、可溶性蛋白及游离脯氨酸含量均随气温下降而增加,翌年春,随气温回升而降低,其中可溶性糖含量在10月末达到最大值,平均含量为15.27%;草原3号和龙牧806单混播可溶性蛋白在10月末达到最大值,敖汉苜蓿单混播则是在11月中旬达到最高值;游离脯氨酸则在11月中旬达到最高值,且草原3号混播组合值最高,为21.84 mg·g-1。POD活性随温度变化呈现先升后降再上升的变化趋势。供试组合抗寒性大小依次为草原3号+草地羊茅>龙牧806+草地羊茅>草原3号>龙牧806>敖汉+草地羊茅>敖汉苜蓿。本研究结果为提高紫花苜蓿在高寒地区的适应性提供了理论依据和技术支撑。
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相互竞争对栽培稻和杂草稻形态特性的影响
《中国农学通报 》 2016 CSCD
摘要：采用盆栽试验研究杂草稻和栽培稻相互竞争对各自形态特征的影响,杂草稻和栽培稻按照2:1和1:2的比例各自插植在同一盆中,以单独插植杂草稻和栽培稻的处理为对照,分别测定他们的分蘖数、株高、叶片长宽、干物质积累和根系性状。结果显示:杂草稻与栽培稻的竞争对栽培稻‘沈农265’的株高、叶片形态影响不大,使分蘖数、干物质积累和根系性状显著降低;杂草稻与栽培稻的竞争对杂草稻‘WR04-12’的分蘖数、株高、叶片形态、干物质积累和根系性状都略有增加,但没有达到显著水平;另外,在同一生育时期,杂草稻‘WR04-12’的分蘖数、株高和根系性状都比栽培稻‘沈农265’高,处于竞争中的优势地位,而栽培稻受杂草稻的遮挡,处于劣势地位。因此,杂草稻和栽培稻相互竞争限制了栽培稻‘沈农265’的生长和干物质的积累,造成栽培稻‘沈农265’减产。
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株行距配置和插植苗数对寒地水稻产量和倒伏性状的影响
《浙江农业学报 》 2016 北大核心 CSCD
摘要：种植密度不合理会使水稻发生倒伏,从而导致减产。为了避免因种植密度不合理而造成的水稻减产,该研究以分蘖能力不同的2个水稻品种为材料,研究株行距配置和每穴插植苗数对水稻产量和倒伏性状的影响。结果表明:多蘖型品种空育131在株距13.3 cm、行距24.0 cm、每穴2苗的条件下产量最高;而少蘖型品种龙粳21在株距10.0 cm、行距24.0 cm、每穴5苗的条件下产量最高,但株距10.0与13.3 cm产量差异不显著。品种与株距、每穴插植苗数的互作效应对产量有显著影响,而与行距的互作对产量影响不显著;株距与行距、穴插植苗数的互作也对产量有极显著影响。获得高产的原因主要是在适宜的株行距配置和插植苗数下,单位面积上获得了较高的群体颖花量。株行距过小或插植苗数过多时,水稻基部第2节间的倒伏指数增大,抗倒伏能力下降。主要原因是基部第2节间的茎粗变细,鞘干质量、节间干质量、茎壁干质量减少,节间横切面积变小,茎秆物理性状变差。因此,寒地水稻高产栽培中,不同品种要注意选择适宜的株行距配置和每穴插植苗数,以提高产量和抗倒性。
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基于通径分析的土壤性质与硒形态的关系——以黑龙江省主要类型土壤为例
《土壤 》 2016 北大核心 CSCD
摘要：黑龙江省是缺硒(Se)比较严重的省份之一,位于全国低Se带的始端。本文选择黑龙江省不同类型土壤,采用连续浸提法测定了土壤中Se的形态,并运用通径分析法研究了土壤理化性质对土壤Se形态、全Se的影响。结果表明:总Se含量在不同类型土壤中差异较大,整体上处于中等偏低水平;各结合态Se中以有机态和残渣态为主,分别占8.16%~50.5%和26.32%~70.90%,酸溶态占0.80%~33.97%,而水溶态与交换态仅占0.70%~7.18%和0.75%~9.37%。通径分析显示,土壤理化性质通过直接和间接作用共同影响着土壤各赋存形态Se的含量和分解转化方向,但其各自的作用机理和影响强度不同。在土壤各性质中,土壤有效铁、锰和黏粒以及它们间的共同作用决定了土壤Se形态分布,其中,土壤有效铁对于除残渣态Se之外的4种形态Se的生成转化起到了主导作用,而土壤有机碳、pH等其他性质主要通过正或负的间接作用影响Se形态。土壤总Se方面,土壤有效铁、锰及黏粒含量对总Se有较强的富集作用,但土壤有机碳和pH等因素间的相互作用也不可忽略。
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沙棘种子形成发育过程中油脂合成积累关键基因的表达分析
《西北植物学报 》 2016 北大核心 CSCD
摘要：为探讨沙棘种子油脂积累与相关基因表达的关系,以不同发育期间(6月25日、7月6日、7月17日、7月28日、8月8日和8月19日)的近缘高油品系‘新俄3号’和低油品系‘绥棘1号’种子为试材,利用氯仿甲醇法测定含油率,采用实时荧光定量PCR方法分析限速酶基因的表达模式,验证各基因在天然高低油种子间的表达差异。结果表明:(1)除7月17日外,其他时期‘新俄3号’的种子含油率均高于‘绥棘1号’;7月6日~7月28日期间油脂迅速积累,而且‘新俄3号’种子含油率增速大于‘绥棘1号’。(2)油脂迅速积累期的GPD1基因高表达,可能通过促进3-磷酸甘油合成进而加速‘新俄3号’种子油脂高积累;油脂积累过程中DGAT1和DGAT2基因在‘新俄3号’种子中的表达量一直高于‘绥棘1号’。研究认为,GPD1、DGAT1和DGAT2基因可能与‘新俄3号’种子油脂的相对高积累有关。本研究结果为进一步深入验证沙棘油脂合成限速酶基因功能奠定基础。
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