科研产出
土壤修复技术对连作草莓产量与品质的影响
《西南农业学报 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：草莓的连作栽培容易造成土壤理化性状劣变、土壤养分失衡等,发生连作障碍,导致草莓的产量与品质下降,阻碍草莓生产的可持续发展。本文以‘红袖添香’为供试草莓品种,选择几种不同的土壤修复产品,从连作草莓的产量和品质2个方面评价其修复效果,筛选并优化适合实践应用的土壤修复技术。定植前施用1次土壤修复剂SA,草莓单株熟果个数、单株产量以及单位产量高于其他施用次数,分别较对照提高了49.5%、33.5%、33.6%,而且组合修复剂SA-1-6+116、SA-1-6+BGB修复连作草莓土壤后,与对照组相比,草莓单位产量也分别提高了31.9%、31.2%。土壤修复剂SA施用1次和5次对草莓果实的花青素和芦丁含量均有显著提高的作用。综合考虑连作草莓产量和品质,初步认为在草莓定植期施用一次土壤修复剂SA,及其与116、BGB配合施用,连作草莓土壤修复效果较好,适合在连作草莓土壤修复的生产实践中推广应用。
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棉铃虫复眼中Clock生物钟基因的昼夜表达模式
《中国农业科学 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：【目的】克隆并分析棉铃虫(Helicoverpa armigera)复眼Clock(Clk)生物钟基因的c DNA序列,探讨棉铃虫复眼中Clk生物钟基因的昼夜表达模式及其表达水平的影响因子,以确认其在复眼中是否起着调节生物节律的功能,为理解复眼中生物钟基因网络提供理论参考。【方法】以2日龄棉铃虫复眼为试验材料,采用RT-PCR和RACE末端扩增技术克隆棉铃虫Clk生物钟基因。利用生物信息学软件对得到的棉铃虫CLK氨基酸序列进行生物信息学分析。采用实时荧光定量PCR(q RT-PCR)技术,检测棉铃虫成虫不同器官(头、胸、腹、足、翅、脑、触角、复眼)中Clk生物钟基因的表达水平;通过设置不同的光周期环境,检测复眼中Clk生物钟基因的昼夜表达模式;通过在暗期设置6 h不同波段光(UV、蓝光和绿光)照射,检测复眼中Clk生物钟基因的表达水平;通过设置棉铃虫雌雄蛾交配处理,检测交配结束0 h和3 h复眼中Clk生物钟基因的表达水平;通过饥饿处理棉铃虫雌雄蛾,检测复眼中Clk生物钟基因的表达水平。【结果】克隆得到棉铃虫Clk生物钟基因的c DNA序列,命名为He CLK(Gen Bank登录号为KM233158),开放读码框1 860 bp,编码619个氨基酸组成的多肽,理论推测分子量(Mw)为69.32 k D,等电点(p I)为5.71。推导得到的氨基酸序列具有3个跨膜拓扑结构,包含多个昆虫CLK蛋白的保守区域(PAS和HLH),其与甜菜夜蛾(Spodoptera exigua)和黑脉金斑蝶(Danaus plexippus)的同源性较高,分别为97%和74%。与点蜂缘蝽(Riptortus pedestris)和马铃薯甲虫(Leptinotarsa decemlineata)的同源性较低,分别为53%和52%。q RT-PCR结果表明在检测的成虫器官中,He CLK在复眼中表达水平最低,触角中表达水平最高。在14L﹕10D光周期下,复眼中He CLK的表达量在白天增高,夜晚下降。生物钟基因的昼夜表达模式在1 d黑暗下可以持续,而在持续黑暗下固有表达节律消失。复眼中He CLK的表达水平在6 h光照后上调,但不同波段光照射无显著性差异。复眼中He CLK的表达水平在交配后有下调趋势,在雄蛾交配后表达水平显著性下降。复眼中He CLK的表达水平在饥饿处理后无显著性变化。【结论】成功从夜蛾棉铃虫的复眼中克隆得到Clk生物钟基因,由Clk生物钟基因推导得到的氨基酸序列具有典型的CLK蛋白特征,且与昆虫CLK蛋白同源性较高。在检测的棉铃虫成虫器官中,He CLK在复眼中的表达水平最低。He CLK在外周组织复眼中的表达水平受蛾类自身节律、光照和蛾类生理状态的影响,证实棉铃虫复眼中He CLK在调节生物节律方面具有重要作用,但生物钟基因网络在复眼与中枢神经中是否类似有待进一步深入研究。
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铜绿丽金龟对承德地区春播紫苏的为害
《中国植保导刊 》 2017 北大核心
摘要：通过对铜绿丽金龟在承德春播紫苏区的发生情况调查,明确了铜绿丽金龟发生期为8月2—21日;盛发期为8月4—18日,8月11日虫口数量达最高峰;8月2—12日,铜绿丽金龟为害的紫苏单株叶片率呈上升趋势。该时期为害特点是在叶片上造成圆点状孔洞;8月13日以后,为害叶片数量已接近最大值,但为害程度逐步加重,8月21日单株叶片为害率达99%。铜绿丽金龟的发生与温、湿度及寄主植物的分布有关。高温、高湿的气候条件和丰富的寄主植物有利于铜绿丽金龟的发生和为害。
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玉米ZmHsf04基因的克隆和特性及其对耐热性的调控
《农业生物技术学报 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：植物热激转录因子(heat shock transcription factor,Hsf)能够与热激蛋白基因启动子区域的热激元件结合而直接启动热激反应,因此成为热胁迫下基因转录激活信号转导通路中重要的调控因子。前人推测玉米(Zea mays)中至少有30个Hsf家族成员,其中A族18个,A2亚族4个。本实验室在前期对A1亚族Zm Hsf06结构、特性及其抗旱耐热性功能研究的基础上,采用同源克隆技术,从玉米幼叶中克隆获得A2亚族基因ZmHsf04(Gen Bank登录号:GRMZM2G010871_P01)的完整编码序列,序列全长1 074 bp,编码357个氨基酸残基。蛋白质结构包含Hsf家族DNA结合结构域,含有核定位信号(KRKELEDTISKKRRR)、核输出信号(LAQQLGYL)和激活结构域(LKMFESGVLN)等完整的功能结构域。蛋白序列与高粱(Sorghum bicolor)SORBIDRAFT_01g021490的同源性最高,达90%。荧光定量分析表明,正常生长条件下ZmHsf04在玉米多个组织器官中表达,幼嫩花粉中表达较高,约为幼嫩根系对照的16倍;ZmHsf04的表达水平受42℃热胁迫和外源脱落酸(abscisic acid,ABA)显著上调,最高表达量达正常对照的340倍,叶片峰值出现的时间分别为30 min和24 h;ZmHsf04也受水杨酸(SA)和H2O2上调表达,上调幅度低于热处理,最高表达量不超过12倍,显著低于热激或ABA处理,峰值出现相对滞后;用SA和H2O2分别预处理再热激,ZmHsf04的表达水平无明显差异。通过在洋葱(Allium cepa)表皮细胞中瞬时表达并观察绿色荧光蛋白(green fluorescence protein,GFP)荧光发现,ZmHsf04定位于细胞核。通过将ZmHsf04转化酵母(Saccharomyces cerevisiae)并进行50℃水浴热胁迫处理发现,ZmHsf04在酵母中可被半乳糖诱导蛋白表达,热胁迫同时降低正常和转ZmHsf04酵母的生长势,但与转空载体对照相比,转ZmHsf04基因酵母表现更强的耐热性。研究结果表明,ZmHsf04在植株花粉发育和热胁迫响应过程中可能发挥重要的调控功能。该研究为进一步解析ZmHsf04的功能及其调控机制提供理论和技术依据。
关键词： 玉米 热激转录因子ZmHsf04 亚细胞定位 耐热性
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大豆姊妹系品种冀豆17和冀nf58的光合、生理特性及其与产量性状的相关分析
《河南农业科学 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：于2013—2015年连续3 a田间种植姊妹系大豆品种冀豆17、冀nf58及双亲,调查产量及相关的农艺性状,测定盛花期、盛荚期和鼓粒期叶片的净光合速率以及可溶性蛋白含量、可溶性糖含量、过氧化物酶活性等生理指标,比较冀豆17和冀nf58及其双亲生长发育过程中光合速率等生理指标差异及变化,并分析这些生理指标与产量的相关性,为大豆高产育种提供理论依据。结果表明:冀豆17和冀nf58的产量及相关农艺性状均高于双亲,其中冀豆17和冀nf58的产量、株高、主茎节数和3个时期的生物量均显著高于双亲,冀豆17的单株粒质量、百粒质量显著高于双亲;冀豆17和冀nf58在盛花期、盛荚期、鼓粒期的净光合速率均高于双亲,其中,冀豆17在盛荚期和鼓粒期都显著高于双亲;冀豆17和冀nf58的可溶性糖和可溶性蛋白含量在盛花期、盛荚期、鼓粒期均高于双亲,且盛花期超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、谷氨酰胺合成酶的活性也均高于双亲。相关分析表明,产量与3个时期的生物量呈极显著正相关,与盛荚期和鼓粒期的净光合速率、3个时期的可溶性蛋白含量呈显著或极显著正相关,与盛荚期的可溶性糖含量、盛花期和盛荚期超氧化物歧化酶活性、盛花期谷氨酰胺合成酶活性呈显著或极显著正相关。盛荚期和鼓粒期的净光合速率、3个时期的可溶性蛋白含量、盛荚期可溶性糖含量、盛花期超氧化物歧化酶活性和谷氨酰胺合成酶活性较高时有利于大豆产量的提高,因此,这些生理指标可作为大豆高产育种的理论依据。
关键词： 大豆 姊妹系 冀豆17 冀nf58 生理特性 产量性状 相关分析
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河北地区春大棚“西州密25号”哈密瓜栽培技术
《北方园艺 》 2017 北大核心
摘要：课题组通过对"西州密25号"哈密瓜的试验示范,摸清了"西州密25号"哈密瓜的特征特性,总结出了一套适合在河北地区大棚种植的"西州密25号"哈密瓜配套栽培技术。种苗期采用集约化穴盘育苗技术,生长期采用水肥一体化、病虫害综合防控技术,坐果期采用熊蜂授粉技术,膨果期采用果实套袋技术,生产出绿色无公害产品,以期提升人们生活水平,提高农民收入,促进社会经济发展。
关键词： “西州密25号”哈密瓜 河北 春大棚 栽培技术
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棉花GhbHLH基因的克隆与表达分析
《分子植物育种 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：bHLH(basic helix-loop-helix,bHLH)家族基因在植物生长发育和非生物胁迫应答中发挥着重要的作用。本研究从前期构建的棉花cDNA文库中发掘得到一个新的GhbHLH基因,该基因开放阅读框全长600 bp,编码199个氨基酸,序列分析表明,该基因具有典型的helix-loop-helix结构域。荧光定量PCR表明,GhbHLH在棉花根、茎、叶和纤维中均有表达,并且能够受高盐、PEG、低温、ABA和Me JA等的诱导表达,亚细胞定位结果表明,GhbHLH在细胞核内表达。推测该基因可能作为调控因子在棉花非生物胁迫应答中发挥作用。
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全生育期UV-B辐射增强对棉花生长及光合作用的影响
《中国生态农业学报 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：植物光合系统是UV-B辐射最初和最重要的作用靶标。本文在大田条件下进行紫外灯照射处理,研究全生育期UV-B辐射增强(高于环境20%和40%)对棉花形态、干物质积累、光合色素和产量的影响,并通过分析棉花主茎功能叶片的气体交换参数和叶绿素荧光参数,探讨UV-B辐射增强影响棉花光合作用的机制。结果表明,UV-B辐射增强抑制了棉花生长和干物质积累,籽棉产量显著降低,且UV-B辐射越强,抑制作用越明显。随UV-B辐射的增强,棉花主茎功能叶的净光合速率(P_n)在各生育期均显著降低,叶绿素含量呈先升高后降低趋势,气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)未发生变化,胞间CO_2浓度(Ci)反而升高,说明P_n下降主要由非气孔限制因素造成。对叶绿素荧光参数的分析表明,PSⅡ的最大光化学量子产率(F_v/F_m)、实际光化学量子效率(ΦPSII)、线性电子传递速率(ETR)和光化学淬灭系数(qP)随着UV-B辐射的增强而降低,非光化学猝灭系数(NPQ)则显著升高,且各叶绿素荧光参数与Pn变化均显著相关;慢速弛豫NPQ(NPQS)及其在NPQ中的比例均随UV-B辐射的增强而显著提高,表明PSⅡ反应中心受损,光化学效率降低。以上结果证明,全生育期UV-B辐射增强降低了棉花的光合叶面积、叶绿素含量和净光合速率,引起棉花生长与物质积累受抑,产量降低。UV-B辐射增强引起的光合速率下降与PSⅡ反应中心遭到破坏密切相关。
关键词： UV-B辐射增强 棉花生长 气体交换 光系统Ⅱ(PSⅡ) 叶绿素荧光参数 慢速弛豫NPQ
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东北春谷区近年来谷子育成品种的评价
《中国农业科学 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：【目的】通过对11年来东北春谷区育成的谷子品种产量、农艺性状进行相关分析,为东北春谷区谷子新品种选育、推广、资源利用和育种方向提供理论指导。【方法】基于2005—2015年国家谷子品种区域试验东北春谷区生育期、株高、单穗重、穗粒重、出谷率、千粒重、产量等农艺性状数据,结合东北春谷区生态区域类型特点,研究参试品种的农艺性状变化规律,对参试品种及通过鉴定品种的产量、主要农艺性状用DPS软件进行比较与分析。【结果】2005—2015年参试品种共有60个,按照全国农业技术推广中心的谷子品种鉴定标准,11年间通过鉴定的品种18个。参加区试的品种和通过鉴定品种的农艺性状平均值在年度间存在一定的变异,受气候条件因素影响较大,2010年通过鉴定的品种的产量较2005年增产4.6%,2015年通过鉴定的品种产量分别较2005年和2010年的品种增产12.62%和7.66%,总体来看育成品种表现出产量逐步增加的趋势。育成品种的产量增产幅度因品种类型不同而有一定的差异,单就产量而言,11年间九谷23、九谷14和龙谷31增产幅度超过10%,是增产幅度较大的品种。通过对18个鉴定品种农艺性状与产量进行相关和多元逐步回归分析表明,产量与单穗重、穗粒重呈极显著正相关;生育期、株高、单穗重、出谷率、千粒重和公顷穗数决定了产量90.98%的变异。过去11年东北春谷区利用夏谷血缘育成的品种九谷23,表现较突出,且株高约115 cm,株高显著低于其他品种,代表着东北春谷区育种的整体方向。【结论】东北春谷区谷子品种的选育取得了一定的进步,2005—2015年参试品种及通过鉴定品种的产量有逐年增加的趋势。单穗重和穗粒重对产量影响最大,同时农艺性状受品种特性、气候、栽培条件等多种因素影响,因此,育种中应在注重单穗重和穗粒重的同时,兼顾株高、生育期、抗性等其他因素对产量的影响,特别是应该降低株高和缩短穗颈长,使新培育的品种适应机械化轻简栽培,并继续加大抗除草剂品种和优质品种的培育,满足中国种植业结构调整和人们膳食结构改善对轻简栽培和优质品种的追求。
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