科研产出
山东济宁大豆病毒病的病原鉴定研究
《大豆科学 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：大豆病毒病是世界各地大豆产区普遍发生的病害之一,为明确山东济宁试验田大豆病毒病种类和发生趋势,本研究利用斑点-酶联免疫吸附试验（Dot-blot ELISA）针对SMV病毒,采用反转录PCR（RT-PCR）针对14种病毒,针对14种病毒,对采自该地区的37份病样进行鉴定。结果发现:22份样品检出大豆花叶病毒（Soybean Mosaic Virus, SMV）,检出率为51.3%;18份样品检出菜豆普通花叶病毒（Bean Common Mosaic Virus, BCMV）,检出率为32.4%;在检测出病毒的23份样品中,6份样品是SMV和BCMV复合侵染,复合侵染率为24.3%。本研究首次报道了在山东济宁的大豆种植区发现BCMV侵染,研究结果能够为当地大豆病毒病防控和抗病育种方向提供一定的理论支持。
关键词： 大豆病毒病 大豆花叶病毒 菜豆普通花叶病毒 复合侵染
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玉米生长条件下潮土N2O排放来源定量解析
《生态与农村环境学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：明确土壤N2O排放来源是阐明N2O产生机制、估算氮肥排放系数的关键。为探究外源氮施用对土壤-作物系统N2O排放的影响,以潮土为研究对象,以玉米为供试作物,设置未施氮肥未种植玉米（N0P0）、未施氮肥种植玉米（N0P1）、施氮肥未种植玉米（N1P0）、施氮肥种植玉米（N1P1）4个处理,采用15N示踪方法区分N2O排放来源,定量解析N2O排放规律。结果显示,与未施氮处理相比,外源氮施用显著增加土壤N2O排放总量（P<0.05）,土壤本底及氮肥对N2O排放总量的贡献分别为22.5%和77.5%。种植玉米和未种植玉米处理外源氮施用后土壤本底N2O排放均显著提高,增加比例为162%～460%（P<0.05）。施氮后增加的土壤本底N2O排放量（以N计）为4.16～6.98 mg·m-2,约占N2O总排放的13.7%～18.1%。施氮处理土壤CO2排放量显著高于未施氮处理（P<0.05）,且CO2排放量与施氮导致的土壤本底N2O排放增加量呈显著线性正相关（P<0.01）,说明施氮促进土壤本底N2O排放与土壤有机质周转加快有关。双因素方差分析结果表明,施氮与种植玉米的交互作用对N2O排放及其来源影响显著（P<0.01）。相比N1P0处理,N1P1处理N2O总排放量显著降低55.0%（P<0.05）,但施氮促进土壤本底N2O排放比例增加。N1P0处理土壤无机氮（NO3--N和NH4+-N）总含量显著高于N1P1处理,而其中的NH4+-N含量显著低于N1P1处理（P<0.05）,表明玉米种植显著影响土壤氮素去向及转化过程。在土壤-作物系统中,外源氮施用除导致大量N2O直接排放外,还会显著提升土壤本底N2O排放量及排放比例,且作物生长对N2O排放来源影响显著。在集约化种植的潮土区,除控制肥料源N2O排放外,还应重视土壤本底N2O排放风险。
关键词： 外源氮 土壤-作物系统 土壤本底 N2O 15N示踪
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红茶菌发酵对黑莓汁理化性质的影响
《生物加工过程 》 2021 CSCD
摘要：为改善黑莓汁风味和口感,了解黑莓汁在发酵过程中的理化性质变化,研究了在不同发酵温度和发酵时间下,发酵黑莓汁中微生物数量、pH、色差以及多糖、蔗糖、葡萄糖、果糖、有机酸和花色苷含量变化。结果表明:醋酸菌、酵母菌和乳酸菌能在黑莓汁中大量生长,发酵温度为28℃更有助于黑莓汁中醋酸菌的生长,发酵温度为37℃更有助于乳酸菌的生长;红茶菌发酵能降低黑莓汁pH以及草酸、L-苹果酸含量,使颜色参数L*、a*和b*值及多糖、乳酸和乙酸含量增加;当发酵温度为28℃时,红茶菌发酵黑莓汁中的蔗糖、葡萄糖和果糖含量逐渐降低,蔗糖和果糖分别在发酵的第8天和第12天耗尽;在28℃时发酵黑莓汁中的乙酸含量更高,在37℃时发酵黑莓汁中乳酸含量更高;此外,与在37℃时发酵黑莓汁相比,在28℃时红茶菌发酵能有效缓解黑莓汁中花色苷的降解。本研究为开发一种新型黑莓汁饮料提供了一定的理论依据。
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沼液施用条件下水稻秧苗生长限制因子分析
《农业环境科学学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：为提升稻田沼液施用条件下水稻秧苗生长的安全性,设置5个不同浓度沼液处理,对秧苗生长指标和土壤理化性状进行分析研究。结果表明,过量沼液施用增加了土壤溶液中NH4+-N浓度和EC值,导致秧苗生长受到抑制,鲜质量和株高降低,根系黄化率升高。土壤溶液NH4+-N浓度和EC值与秧苗鲜质量极显著负相关（P<0.01）。土壤溶液中NH4+-N浓度在沼液低量施用后较为稳定,超量施用后较为敏感,可作为指示指标。土壤中NH4+-N浓度是限制秧苗生长的关键因子,秧苗对土壤溶液中NH4+-N耐受的最大安全阈值为90.8 mg·L-1,对沼液-水混合液中NH4+-N的最大安全消纳阈值为314.0 mg·L-1。
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微波联合红外烘烤对夹心海苔品质的影响
《食品工业科技 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：为解决夹心海苔在生产过程中二次高温烘烤导致的生产能耗高、产品品质参差不齐等问题,本论文研究了7.5、15 W/g功率微波联合120、150、180、210℃红外烘烤对比单一红外烘烤对夹心海苔质构、色泽、营养成分、风味以及微生物的影响。结果表明:对比单一红外烘烤,微波联合红外烘烤的夹心海苔质构特性变化显著（P<0.05）,其中脆度、胶着性和咀嚼性都呈下降趋势;色泽更趋近于黄绿色,总色差无显著差异,基本营养成分无显著差异。风味物质方面,单一红外烘烤后乙硫醇、辛醛、壬醛相对含量逐渐降低,夹心海苔的特殊风味降低;而微波联合红外烘烤得到的产品含有较多甲硫醚,相对含量高达76.8%,为夹心海苔带来明显的鲜味。微生物方面,微波联合红外烘烤杀灭微生物的效率显著高于单一红外烘烤（P<0.05）。此外,对比单一红外烘烤,联合7.5 W/g微波烘烤能耗降低3.15%～18.78%,在节能上更有优势。综上,本研究利用微波联合红外烘烤生产夹心海苔,使产品色泽优,生产能耗低,微生物杀灭效果好,并能提高产品风味,为夹心海苔烘烤技术的升级提供理论参考。
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秸秆还田下化肥减施对苏北地区水稻产量与氮素吸收利用的影响
《中国土壤与肥料 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：探究秸秆还田后化肥减施的响应机制,为苏北地区水稻的科学施肥提供理论依据。采用田间试验方法,在小麦秸秆全量还田条件下,以不施肥处理为对照（CK）,研究了当地常规施肥（T1,氮肥的基肥、分蘖肥、穗肥质量比为7∶2∶1）、不同类型肥料减量20%（T2、T3和T4,氮肥的基肥、分蘖肥、穗肥质量比为5∶3∶2）和氮肥不同基追比例对水稻生长、产量、品质、氮素吸收利用及土壤养分的影响,以期为苏北地区稻麦轮作生产提供合理的施肥技术支撑。结果表明:秸秆还田下水稻分蘖盛期T1处理群体茎蘖数量（486.2×104个·hm-2）最高,且更有利于花前干物质的积累,积累率达到68%。化肥减施20%下,T4处理的群体茎蘖数最低,但是其成穗率最高,为86.4%,显著高于T1处理;T2、T3和T4处理的花前干物质积累量、总积累量和花后积累率与T1相比均无显著差异,T4处理更有利于花前干物质的转运,干物质转运量对籽粒的贡献率高达42.7%以上。在产量构成方面,T2、T3和T4处理实际产量均有所增加,T4处理产量最高,显著高于T1和T2处理12.6%和11.2%,其主要原因在于有效穗数和结实率的提高。从水稻品质来看,CK显著降低了稻米的整精米率、垩白粒率、垩白度和蛋白质含量,T4处理精米率和整精米率、垩白粒率和垩白度与T1相比无显著差异,但是各施肥处理间蛋白质含量无显著差异。成熟期各处理水稻植株地上部氮素积累量在籽粒部分占比达到60%以上,T3处理氮素积累量表现为最高,T2和T4处理的籽粒和茎叶氮素积累量相较T1处理均无显著差异。T2、T3和T4处理的氮肥利用率、氮肥偏生产力和氮肥农学效率均高于T1,T4处理的氮肥农学效率显著高于T1、T2和T3。收获后T1处理土壤有机质和全氮量最高,化肥减施20%会减少田间氮素养分残留量。总体而言,苏北地区稻麦轮作体系中,小麦秸秆全量还田下化肥减施20%（氮肥基肥、分蘖肥、穗肥质量比为5∶3∶2）,不会影响当季水稻的正常生长和产量,且50%水溶性有机硅缓释肥配施50%氮肥有助于增产,提高氮肥利用率和减少稻田养分残留。
关键词： 秸秆还田 化肥减施 干物质积累 产量 品质 氮素吸收
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绿豆雄性不育突变体msm2015-1的遗传学与细胞学分析
《作物学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：单产水平低一直是我国绿豆存在的产业问题。绿豆杂种优势显著是提高产量的有效途径,而雄性不育材料是实现杂种利用的宝贵资源。本研究利用60Co-γ辐射诱变技术首次在绿豆中获得雄性不育突变体,并命名为‘不育绿豆2015-1’（male sterile mungbean2015-1,简写为msm2015-1）。msm2015-1营养生长期表型与‘苏绿1号’没有明显差异。花器官形态正常,但花药发白且不能正常开裂散粉,成熟期座荚率几乎为0。遗传分析显示,育性分离群体中可育与不育分离比符合3∶1,表明不育性状由单个隐性核基因控制。花粉发育的细胞学分析发现, msm2015-1的盛开花朵中花粉粒几乎未在柱头附着,体外亦未萌发。花粉细胞质未被Alexander染液正常着色, I2-KI染色出现典败、圆败和染败3种类型。DAPI染色显示, msm2015-1花粉细胞核发育异常。醋酸洋红染色表明,败育发生在花粉发育早期,花粉母细胞在四分体时期减数分裂的不对称和异常多分裂是导致花粉败育的主要原因。
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绿盲蝽G蛋白偶联受体激酶2基因(AlGRK2)的表达分析及在绿盲蝽生长发育中的功能
《中国农业科学 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：[目的]克隆绿盲蝽(Apolygus lucorum)G蛋白偶联受体激酶2基因(AlGRK2)cDNA序列,明确其时空表达谱,阐明外源蜕皮激素(20E)对A1GRK2表达的影响,分析AlGRK2在绿盲蝽生长发育中的作用,为进一步研究其在蜕皮激素信号转导通路中的功能打下基础.[方法]RACE法克隆获得AlGRK2全长,实时荧光定量PCR (qRT-PCR)分析不同日龄绿盲蝽及雌成虫不同组织中AlGRK2的表达谱,分析外源20E诱导及RNAi处理后,AlGRK2mRNA表达的应答反应及对绿盲蝽生长发育主要参数(发育历期、若虫体重及成虫羽化率)的影响.[结果]AlGRK2cDNA序列全长2715 bp,开放阅读框2106 bp,编码701个氨基酸,ExPASy预测其蛋白分子量为80.2 kD,理论等电点为6.56;蛋白结构分析显示AlGRK2包含4个结构域,即G蛋白信号调节区(RGS,54-175 aa)、丝氨酸/苏氨酸激酶结构域(S-TKc,191-454 aa)、丝氨酸/苏氨酸型蛋白激酶的伸展部分(S-TK-X,455-534 aa)和PH结构域(PH,558-655 aa),其中PH结构域是GRK2蛋白的典型结构域;系统发育分析结果表明,绿盲蝽GRK2与茶翅蝽GRK2亲缘关系最近;AlGRK2在绿盲蝽1-16日龄虫体内均有表达,mRNA表达量呈现出波动式下降的模式,在绿盲蝽初始龄期的表达量较高,而在末龄期的表达量显著下降;AlGRK2在绿盲蝽雌成虫卵巢和脂肪体中高表达,在胸与足中的表达量较低;外源20E处理后,AlGRK2在绿盲蝽1日龄和3日龄表达量显著下调,AlGRK2在雌成虫各组织中均表达上调,在卵巢及脂肪体中上调幅度最大,相反的是,20E信号通路中PLC抑制剂U73122处理的AlGRK2表达量下调;绿盲蝽若虫发育历期、末龄若虫体重和成虫羽化率均显著下降,相反的是,U73122处理组若虫期的发育历期显著延长;此外,与注射dsGFP处理组相比,注射dsAlGRK2处理后绿盲蝽的AlGRK2表达水平显著下降,若虫死亡率及发育历期显著增加,而成虫羽化率和5龄若虫体重均显著下降.[结论]AlGRK2在绿盲蝽体内的表达谱显示出发育阶段特异性和组织特异性;外源20E抑制剂及RNAi处理后,均可抑制AlGRK2的表达,同时还可对绿盲蝽生长发育产生不利影响,表现为延缓绿盲蝽的发育进度、降低5龄若虫体重及成虫羽化率.
关键词： 绿盲蝽;G蛋白偶联受体激酶2;蜕皮激素;基因克隆;表达谱;RNA干扰
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氟磺胺草醚及其降解菌对大豆生长及生物固氮的影响
《农业环境科学学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：从生长于氟磺胺草醚污染土壤的大豆根瘤中筛选出的Sinorhizobium sp.W16菌株,能高效降解氟磺胺草醚并能缓解氟磺胺草醚的生物负效应.以大豆(苏C1008)为研究对象,采用盆栽试验,探究Sinorhizobium sp.W16对大豆生长、氮累积量、根瘤固氮酶活性及根际土壤氮循环相关微生物功能基因丰度等的影响.结果表明:氟磺胺草醚的施用量(以有效成分计)超过450 g·hm-2时显著降低了大豆生物量,抑制了大豆根瘤固氮酶活性和土壤脲酶活性,降低了土壤固氮细菌(nifH)、氨氧化古菌(AOA)、氨氧化细菌(AOB)基因丰度,限制了植物-根际系统的生物固氮及有机氮素转化;接种Sinorhizobium sp.W16降解菌显著提高土壤中氟磺胺草醚的降解率至81.97%,且显著提高了大豆根瘤干质量、根瘤固氮酶活性和土壤nifH基因丰度,增强了大豆的固氮作用,同时刺激了脲酶活性,提升土壤AOA和AOB的基因丰度,增加了土壤有效氮素的供应,从而使大豆植株氮含量提高了15.85%~24.93%.研究表明,氟磺胺草醚的施用抑制了大豆-根际系统的生物固氮作用,但接种Sinorhizobium sp.W16降解菌不仅能有效降低土壤中氟磺胺草醚的残留量、缓解氟磺胺草醚对大豆的持续药害,还增强了植物-根际系统中生物固氮能力、土壤有效氮素供应及大豆的氮素累积,对修复氟磺胺草醚污染土壤、增强大豆固氮具有较好的应用价值和市场前景.
关键词： 氟磺胺草醚;大豆;根瘤菌;生物固氮;氨氧化古菌(AOA);氨氧化细菌(AOB)
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中国三大薯区土壤养分状况及土壤肥力质量评价
《中国土壤与肥料 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：客观评价薯区农田土壤肥力是甘薯合理施肥的依据。以长江中下游薯区、北方薯区和南方薯区为研究区域,分析了2009～2015年采集的1245个表层土壤样品肥力指标,采用传统统计法和改进后的内梅罗综合指数法相结合的方法对中国3大薯区表层土壤肥力质量进行了评价。结果表明:（1）北方薯区土壤p H接近中性,河北和河南土壤pH偏碱,安徽和山东土壤p H偏酸;长江中下游薯区和南方薯区土壤整体偏酸,其中湖南、江西和浙江薯区土壤pH已接近于4.5,酸化较为严重。（2）南方薯区土壤有机质含量（16.9～21.9 g/kg）处于较丰富水平,长江中下游薯区（10.5～21.1 g/kg）次之,北方薯区（8.45～21.1 g/kg）相对较低,其中河北和山东土壤有机质含量低于10 g/kg,处于缺乏水平。（3）对于土壤碱解氮含量,长江中下游薯区（96.8～185.1 mg/kg）和南方薯区（113.0～135.0 mg/kg）整体处于较丰富水平,而北方薯区（56.5～97.8 mg/kg）整体适量,其中河北和山西两省土壤碱解氮含量低于60 mg/kg,处于缺乏水平;（4）中国3大薯区土壤有效磷含量整体处于较丰富水平,长江中下游薯区（8.89～31.0 mg/kg）和北方薯区（9.61～24.3 mg/kg）土壤有效磷含量处于较丰富水平,南方薯区（14.8～40.7 mg/kg）处于丰富水平;（5）中国3大薯区土壤速效钾含量整体处于适量水平,长江中下游薯区（84.79～125.0 mg/kg）和北方薯区（75.2～170.4 mg/kg）土壤速效钾含量处于较丰富水平,南方薯区（57.0～117.0 mg/kg）处于适量水平,其中广东土壤速效钾含量最低,为57.0 mg/kg,陕西土壤速效钾含量最高,为170.4 mg/kg;（6）中国3大薯区的土壤内梅罗指数均低于1.8,属于三级水平,土壤肥力质量水平一般,南方薯区土壤肥力质量相对较高。上述基于传统统计方法和内梅罗综合指数法相结合的方法,较为全面地评价了中国薯区土壤肥力状况,为有针对性地指导我国甘薯施肥提供了参考。
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