科研产出
基于病菌孢子捕捉和real-time PCR技术的田间空气中小麦白粉病菌孢子动态监测及病情估计模型研究
《植物保护 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：利用Burkard定容式孢子捕捉器结合real-time PCR定量技术,分别对种植高抗、中感和高感白粉病小麦品种的田间空气中白粉病菌分生孢子浓度进行监测,结果表明,real-time PCR定量与传统的显微观察计数两种方法测得的孢子浓度呈显著正相关(P≤0.01),且两种病菌孢子计数方法在同一抗性品种上监测到的孢子浓度动态相近.此外,两种方法测得的孢子浓度与各气象因子的相关性分析结果一致,空气中的白粉病菌孢子浓度主要与空气相对湿度显著正相关.在此基础上,利用两种方法测定的田间空气中白粉病菌孢子浓度分别建立了基于累积孢子浓度的田间病情估计模型.分析发现,基于两种孢子浓度测定方法建立的病情估计模型间无显著性差异,表明re-al-time PCR定量技术测定的孢子浓度在构建白粉病病情估计模型上具有一定可行性.该结果为real-time PCR定量技术与病菌孢子捕捉技术相结合用于小麦白粉病的监测和预测提供理论依据.
关键词： 小麦白粉病 病菌孢子捕捉 实时荧光定量PCR 病原菌监测 病情估计模型
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西北条锈菌源区冬小麦育种抗条锈病基因的利用现状与策略
《中国农业科学 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：【目的】了解中国小麦条锈病西北重要越夏菌源区甘肃陇东和陇南近20年育成小麦品种（系）中抗条锈病基因的利用情况，为陇南小麦条锈病遗传多样性控制，持久抗病品种的培育和可持续绿色健康生态农业奠定基础。【方法】于2019—2020年和2020—2021年种植季对117份冬小麦品种（系）甘肃清水县和四川郫都区进行成株期抗条锈病鉴定，2021年分别用条锈菌CYR33和CYR34对117份品种（系）进行苗期抗条锈病鉴定，并利用分子标记对15个抗条锈病基因进行检测。【结果】田间成株期对条锈菌主要流行致病性混合小种抗病的品种（系）占29.1%，其中，25.6%为陇南区域品种（系），3.4%为陇东区域品种（系），另有25.6%陇南区域感病品种（系）表现慢病性（严重度＜20%）。有70.1%品种（系）苗期对CYR33表现抗病，其中，57.3%为陇南区域品种（系），12.8%为陇东区域品种（系）；仅6.0%品种（系）苗期对CYR34具有抗病性，为陇南区域的兰天131等7个品种（系）。苗期和成株期抗病品种（系）以2010年后育成的兰天、中梁、天选、兰航选系列品种为主。分子标记检测结合系谱分析，发现抗条锈病基因Yr9、Yr10、Yr17、Yr18、Yr26、Yr28、Yr29、Yr30、Yr41、Yr46、YrZH22和YrZH84在所有检测品种（系）中的频率分别为49.6%、1.7%、12.8%、7.7%、12.8%、20.5%、10.3%、34.2%、2.6%、16.2%、15.4%和27.4%，且多以基因聚合体形式存在于品种（系）中，62.4%品种（系）中聚合了2—5个抗条锈病基因，YrZH84、YrZH22和Yr17中的一个或多个基因与其他抗条锈病基因聚合后，品种（系）的条锈病抗性明显高于其他基因组合。此外，在陇南菌源区，以种植小麦为主的山旱地区域（条锈菌越夏区）所推广的品种（系）中，含有Yr10、Yr17、Yr18、Yr28、Yr29、Yr30、Yr41和Yr46的频率较高，越冬区（川水地）推广品种（系）中主要有Yr26、Yr30、YrZH22和YrZH84，越夏区和越冬区品种（系）的抗性遗传背景差异明显，且越夏区品种（系）含有的抗病基因类型多样性高于越冬区。【结论】在越夏菌源区甘肃陇南、陇东的品种（系）中，抗条锈病基因分布频率、抗病基因类型及数量均有明显提高，避免了品种抗病遗传背景单一化问题，实现了品种（系）中的抗病基因较为复杂多样，部分品种的抗病性保持时间长，表明陇南地区利用小麦品种遗传多样性控制条锈病策略的实施已初显成效。
关键词： 普通小麦 条锈菌 西北越夏菌源区 基因聚合 持久抗性 分子标记
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甘蓝型油菜光叶性状的遗传分析及基因定位
《中国农业科学 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：[目的]表皮蜡质是覆盖植物叶片和茎秆等部位的疏水层,在植物抵御逆境方面发挥着重要作用,同时会影响光合作用和生长发育;甘蓝型油菜作为世界上主要的油料作物之一,研究表皮蜡质突变体的遗传机制,为实现油菜高产稳产提供参考.[方法]对油菜光叶突变体M8 和普通蜡质叶中双 11(ZS11)和C20 的叶片表征进行记载,使用便携式植物光合作用测量系统测定叶片光合速率;利用M8和ZS11、C20分别杂交获得2个F1、自交构建2个F2 分离群体,用于分析油菜光叶性状的遗传规律;选取M8 和ZS11 杂交的F2 群体中光叶和蜡质叶表型单株分别进行混池,通过集团分离分析法结合靶向测序技术进行基因克隆,结合比较基因组和转录组数据进行候选基因预测,并通过RT-PCR验证候选基因.[结果]甘蓝型油菜光叶表型叶片气孔导度更大、光合效率更高;遗传分析表明M8 光叶性状受 1 对基因控制,光叶相对蜡质叶为隐性.图位克隆将光叶控制基因定位至A08染色体0.134-0.699 Mb物理区间内.进一步分析发现,相比于ZS11,光叶突变体M8中A08染色体 0.22-0.58 Mb区间存在大片段缺失,ZS11 在该区段中的BnaA08G0006900ZS(BnaA08.SAGL1)可能为光叶的候选基因,该基因编码一个Kelch-F-box蛋白,在ZS11叶片中表达量高而M8中未检测到,该基因缺失可能导致了M8光叶表型.[结论]甘蓝型油菜光叶新突变体M8 相比野生型蜡质叶片光合速率更高,该光叶表型受 1 对隐性基因控制;图位克隆鉴定到光叶性状调控基因为BnaA08.SAGL1,基因缺失产生了光叶表型.
关键词： 甘蓝型油菜 光叶 蜡质 图位克隆 BnaA08.SAGL1
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紫外可见分光光度法测定土壤中有效磷的含量及其在淫羊藿实验田施肥过程中的应用
《理化检验(化学分册) 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：提出了紫外可见分光光度法测定土壤中有效磷含量的方法。取经过风干研磨并且过1 mm筛的土壤样品2.5 g，置于100 mL具塞离心管中，加入50.0 mL碳酸氢钠提取剂，于（25±1）℃超声10 min，于（25±1）℃以转速8 000 r·min-1离心5 min。取10 mL上清液用水定容至50 mL，加入5.0 mL钼锑抗显色剂，置于恒温振荡器中振荡1 min，再加入10 mL水，振荡1 min，于25℃静置30 min后，用1 cm光径比色皿在波长880 nm处，以磷标准溶液系列的零点为参比进行比色测定。结果表明：磷的质量浓度在1.0 mg·L-1以内与对应的吸光度呈线性关系，检出限（2.528s）为0.107 mg·kg-1；方法用于分析4个浓度水平的土壤有效态成分分析标准物质，测定值均在认定值的不确定度范围内，并且测定值的相对标准偏差（n=6）均小于5.0%；方法用于淫羊藿实验田施肥前后土壤样品的分析，测定结果与NY/T 1121.7—2014的基本一致。
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基于DEM-MBD耦合的滚勺式精量穴播器成穴器运动参数优化
《中国农业大学学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：针对滚勺式精量穴播器固定成穴器成穴轨迹呈余摆线，余摆线过大造成撕膜和挑膜的问题，同时为降低株距的差异性，基于离散元法和多体动力学耦合方法对穴播器成穴器运动过程进行仿真分析。以牵引速度、牵引角度和穴播器质量为影响因素，以余摆线宽度、株距和播种深度为响应值，通过预试验和单因素试验确定各因素对响应值的影响规律，基于前期仿真试验结果开展多因素仿真试验获得最优参数组合，并通过田间试验验证最优结果的可靠性。结果表明：滚勺式精量穴播器成穴器运动的最优参数组合为，牵引速度523.43 mm/s、牵引角度21.9°、穴播器质量18.2 kg，此时株距为196.84 mm，余摆线宽度13.98 mm。以最优参数组合进行验证试验，株距为193.86 mm，相对误差1.51%；余摆线宽度13.28 mm，其相对误差4.39%。
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糜子种质资源淀粉含量与Waxy基因等位变异分析
《植物遗传资源学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：本研究测定了100份糜子种质资源的直链淀粉和支链淀粉含量,采用分子标记对胚乳直链淀粉合成调控基因Waxy进行基因分型,并选取不同直链淀粉含量代表种质资源进行基因测序和差异位点分析.结果表明,100份糜子种质资源直链淀粉含量变化幅度为0~22.78%,平均6.07%,直链淀粉含量低于3.7%的糯性材料占36%,完全糯性材料占24%;支链淀粉含量变化幅度为4.55%~56.73%,平均15.30%.分子标记M5/R11扩增产物能有效区分S0、S-15和S0S-15基因型;标记int5Lf/R3和M12/R12的PCR产物利用内切酶ACC I和Eco N I剪切,可鉴别出LC、LY、LF基因型.100份糜子种质共发现9种基因型,其中S0/Lc数量最多,占33%,S-15/LF占25%,杂合型S0S-15/LF、S0S-15/LC、S0S-15/LYLF各占2%.通过Waxy基因序列比对,在地方品种甘谷黑蝉背、黑糜子、庆阳饿死牛,育成品种晋黍9号、赤糜2号等种质资源中发现了大量新的SNPs位点,可用于基因功能和糜子育种材料创制研究.本研究结果为糜子分子育种工作及品质改良提供了理论依据.
关键词： 糜子 直链淀粉含量 WAXY基因 基因分型 等位变异
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玉米碳水化合物分配缺陷突变体ygl3的光合特性及遗传分析
《玉米科学 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：以快中子辐射诱变玉米自交系PH6WC筛选得到的碳水化合物分配缺陷突变体ygl3为材料，通过叶片内叶绿素含量和碳水化合物含量的测定、叶绿体结构显微观察、光合特性和遗传特性等进行分析。结果表明，与野生型相比，突变体叶绿体数目变少，形态松散，维管束鞘叶绿体积累了大量的淀粉，淀粉颗粒排列不规则且体积增大，导致了叶绿体的膨胀和膜结构的破坏；叶片中淀粉、葡萄糖、果糖的含量都显著高于野生型，表现出玉米碳水化合物分配缺陷的典型表型特征；突变体的叶绿素a、叶绿素b及总叶绿素含量都显著低于野生型；净光合速率（Photo）、气孔导度（Cond）、蒸腾速率（Trmmol）均极显著低于野生型，胞间二氧化碳浓度（Ci）高于野生型。遗传分析表明，（ygl3×Mo17）F2分离群体突变型（黄化）与野生型（绿色）植株性状分离符合1∶3分离比例，表明该突变体受单个核隐性基因控制。
关键词： 玉米 碳水化合物 突变体ygl3 光合特性 遗传分析
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半干旱区雨养农田绿肥作物轮作休耕技术措施研究
《干旱区资源与环境 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为探索休耕地科学合理的管护方式，以半干旱生态退化区耕地为研究对象，设置毛苕子→春油菜→箭筈豌豆（R1）、春油菜→箭筈豌豆→毛苕子（R2）、箭筈豌豆→毛苕子→春油菜（R3）3个不同绿肥作物轮作序列，及撂荒（CK1）、裸闲（CK2）共5个处理，开展3年定位试验，通过系统监测不同处理条件下农田土壤水分、养分等指标参数，明确不同处理对休耕地农田土壤质量的影响。结果表明，绿肥轮作处理可年生产绿肥干物质2257.5-3478.3kg·hm-2,其年均农田土壤水分耗散量分别较对照增加了17.69-71.36mm,但绿肥干物质还田使0-20cm土层有机质较撂荒和裸闲处理显著提高了8.87%-32.8%。R3处理一个轮作周期的绿肥总干物质还田量较R1、R2处理增加了54%、19.9%,水分总耗散量较R1、R2、CK1、CK2处理增加了62.98mm、29.14mm、140.34mm、202.78mm,水分生产效率较R1、R2处理提高了39.3%和21.4%;3年轮作结束后，0-40cm土壤容重不同处理间差异不显著，介于1.151-1.219g·cm-3之间；R3处理0-20cm土层有机质分别较R1、R2、CK1、CK2处理提高了27.5%、2.6%、44.5%、18.4%。综合来看，传统撂荒和裸闲方式耕地质量恢复较慢，合理的绿肥轮作还田可有效加快耕地质量恢复，以箭筈豌豆→毛苕子→油菜轮作还田方式效果最佳，可在半干旱生态退化区推广应用。
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响应面法优化甜高粱籽粒总黄酮提取及主要组分测定
《中国粮油学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：确定甜高粱籽粒总黄酮最佳提取工艺,测定籽粒总黄酮主要组分及其含量,并评价其体外抗氧化性.以陇甜粱2号成熟期籽粒为研究对象,以黄酮含量为指标,在单因素实验基础上,利用响应面优化法确定甜高粱籽粒总黄酮最佳提取工艺为料液比1.0∶15.5(g/mL)、乙醇体积分数70%、提取温度80℃、超声时间29.5 min,所得黄酮含量理论为34.14 mg/g,实际可达(34.22±0.30)mg/g.采用高效液相色谱法(HPLC)测得陇甜粱2号籽粒总黄酮中(+)-儿茶素和芦丁含量最高,分别为3.5578、2.1146 mg/g.籽粒总黄酮清除羟基自由基(?OH)和1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)自由基的IC 50分别为0.5442、0.1438 mg/mL,1 mg/mL籽粒总黄酮溶液对DPPH自由基的清除率可达(93.31±0.60)%,具有良好的体外抗氧化性.
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甘肃省不同居群中国沙棘表型多样性分析
《甘肃农业大学学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：[目的]了解甘肃省不同居群野生中国沙棘表型分化程度、变异规律及多样性特征.[方法]以收集的49份甘肃省野生中国沙棘资源为研究对象,对14个表型性状进行了系统分析.[结果]中国沙棘14个表型性状在不同居群间都表现出不同程度的差异,平均变异系数大小为甘南(19.35%)>榆中(18.24%)>通渭(17.11%);叶性状间呈极显著正相关关系(P<0.01),与其他性状相关性不显著(P>0.05),千粒质量与枝长表现为极显著相关关系(P>0.01);主成分分析表明:不同居群中国沙棘表型多样性来源贡献率为:枝长>千粒质量>叶长>果纵径>果横径;聚类分析显示,不同居群间野生沙棘的表型性状在地理分布上具有不连续性.[结论]3个不同居群的野生中国沙棘均具有丰富的表型变异和环境适应能力(CV>10%),具有很大的开发潜力和利用价值.
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