科研产出
基于转录组测序数据的甘薯SSR标记开发及群体聚类分析
《分子植物育种 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：利用转录组数据开发SSR标记,是目前较为经济高效的DNA分子标记开发方法。为了开发更多适用于甘薯的SSR标记,本研究在前期对甘薯体细胞杂种KT1及其两个亲本4个干旱胁迫处理的24个样本转录组de novo测序的基础上,对获得的105 959条Unigene中大于等于1 000 bp的FASTA序列进行搜索,共找到12 105个SSR位点。从中筛选设计了200对SSR引物在KT1及其亲本中筛选验证,最终选择了20对多态性较好的引物,对来自不同地区的94份甘薯种质资源进行了群体聚类分析。聚类分析把94份实验材料分为3个亚群,较清晰地区分了不同材料之间的遗传相似性。这些基于甘薯转录组测序开发的SSR标记为甘薯的遗传多样性分析、辅助育种和遗传图谱构建等研究的开展提供了更加丰富的候选标记。
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CIMMYT小麦种质农艺及品质性状分析
《麦类作物学报 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：为给黄淮南片冬麦区小麦育种提供种质信息,将1 328份CIMMYT国际面包小麦观察圃(IBWSN)的种质于2011-2015年度种植于黄淮南片冬麦区的新乡,调查了42nd~46th国际面包小麦观察圃种质的主要农艺性状和抗病性,分析了45th国际面包小麦观察圃种质的品质表现及优质亚基基因状况。结果表明,CIMMYT国际面包小麦观察圃种质均表现为春性,综合农艺性状差;株高不低于80cm,大多数(84.6%)在90~110cm之间;千粒重高于45.0g和50.0g的比例分别为28.4%和10.0%。CIMMYT国际面包小麦观察圃种质的花期与黄淮南片冬麦区品种一致,多数小麦种质白粉病发生比较轻。45th国际面包小麦观察圃种质的湿面筋含量为23.6%~41.6%,其中,13.2%的小麦种质湿面筋含量大于35.0%,40.8%的小麦种质湿面筋指数不低于80.0%;49.7%的小麦种质携带Dx5+Dy10基因,3.0%的小麦种质携带Bx7OE基因;有10个小麦种质含有优质5+10亚基及7超量表达亚基,可作为优质亲本改良黄淮南片冬麦区高产品种。
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紫色土坡耕地可溶性有机碳淋失特征
《生态环境学报 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：可溶性有机碳(dissolved organic carbon,DOC)在土壤-水界面的径流迁移是土壤有机碳损失的主要形式之一,其迁移损失对土壤有机碳库的源汇功能有重要的影响。为探明紫色土坡耕地DOC的径流迁移特征,利用可测壤中流的径流小区观测壤中流DOC的迁移,结合夏玉米不同生长期土壤DOC含量动态变化分析,研究紫色土壤中流DOC淋失过程与通量。结果表明,土壤DOC含量在玉米生长期逐渐增加,到抽雄期达到最大值,收获期逐渐降至最低。2009—2011年壤中流平均径流量为264 mm,占夏季径流量的68%,表明壤中流是紫色土坡耕地径流的主要形式。壤中流径流量与降雨量呈现极显著正相关性(P<0.01),与降水强度相关性不显著。壤中流过程DOC质量浓度表现为先升后降再趋于稳定的趋势,且与径流速率呈极显著正相关关系(P<0.01)。3年内次降雨产流事件中壤中流DOC质量浓度为1.7～4.6 mg·L~(-1),平均为3.2 mg·L~(-1)。壤中流DOC迁移负荷分别为565.5、802.1和1 090.1mg·m~(-2),平均年累积迁移负荷为819.2mg·m~(-2)。DOC淋失量在玉米不同生长时期变化较为明显,主要发生在抽雄期至成熟期,淋失总量为658.4mg·m~(-2),占年平均淋失负荷的81%,与玉米生长期土壤DOC含量变化趋势基本一致。研究结果可为调控紫色土坡耕地DOC迁移淋失及评价土壤有机碳平衡提供一定的参考和依据。
关键词： 可溶性有机碳(DOC) 紫色土 壤中流 淋失 通量
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灌水模式对冬小麦光合特性、水分利用效率和产量的影响
《应用生态学报 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：试验于2013—2014和2014—2015年连续2个生长季在自动控制干旱棚内的隔离池中进行,拔节期设3个灌水梯度,灌水量分别为0(J_0)、37.5(J_1)、75 mm(J_2),扬花期设3个灌水梯度,灌水量分别为0(F_0)、37.5(F_1)、75 mm(F_2),灌浆期所有处理均按75 mm灌溉,共9个处理,研究不同灌溉模式对小麦中后期不同生育阶段植株生长、耗水量、水分利用效率、光合特性和产量构成因素的影响.结果表明:拔节期干旱(0和37.5 mm)显著降低了小麦扬花期的净光合速率和拔节后的叶面积,扬花期的灌水量直接影响扬花期后的旗叶净光合速率;拔节期干旱扬花期补水和扬花期干旱灌浆期补水都可以有效提高植株的干物质量;拔节期灌水量越多,全生育期耗水量越大;除J_1F_2外,全生育期灌水量越大,耗水量越大,产量也越高;J_1F_2处理产量和水分利用效率最高.扬花期充足的灌水量使J_1F_2处理具有较高的花后旗叶净光合速率,此期补偿性灌溉加快了干物质积累,也保证了较高的穗粒数,使其最终产量高于J_2F_2处理或与之持平,同时J_1F_2拔节期较低的灌水量降低了小麦生育中后期的耗水量,其水分利用效率也显著高于其他处理.综上,J_1F_2是小麦生育中期理想的水分处理组合.
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有机无机外源磷素长期协同使用对潮土磷素有效性的影响
《植物营养与肥料学报 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：【目的】施入外源磷素是提升土壤有效磷的重要途径,不同磷源在土壤中的化学行为和存在形态对土壤磷素有效性起决定作用。研究有机无机外源磷素长期配合使用的协同关系及其对潮土磷素有效性的影响,可为合理减少磷肥施用,提高磷肥利用率和科学管理土壤磷素资源提供理论依据。【方法】本研究基于25年肥料定位试验,选取不施磷肥(P0)、单施化肥(FP)、化肥与有机肥配施(FP+M)、化肥与秸秆配施(FP+S)四个处理,分析了化肥、有机肥、秸秆作为主要外源磷素长期协同使用对作物可持续生产能力、磷肥利用效率、施肥后效及潮土磷素形态和有效性的影响。【结果】连续处理25年后,P0、FP、FP+M、FP+S处理小麦产量变异系数分别为49.0%、14.8%、17.2%、15.4%,玉米产量变异系数分别为28.7%、27.1%、24.4%、23.2%,产量的稳定性均比不施磷提升,尤其是小麦产量稳定性显著增加;P0、FP、FP+M、FP+S处理产量的可持续性指数小麦依次为0.23、0.62、0.60、0.64,玉米依次为0.45、0.47、0.53、0.52,施磷对小麦产量的可持续指数影响比玉米更大。FP、FP+M、FP+S处理的磷素累积生理效率分别为188.3、163.2和177.6 kg/kg,平均后效分别为1.30%、0.71%和1.16%,单施化肥磷素的效果高于磷肥配施有机肥、秸秆。长期不施磷肥,土壤无机磷各组分含量均降低,且主要消耗了土壤中无效态的O-P,P0处理减少的O-P占无机磷减少量的41.3%。长期投入化学磷素,降低了无效态磷的比例,但土壤对化学磷素的固定作用仍较强,FP处理Ca_8-P含量由12.0%提升到21.1%,无效态的O-P和Ca_(10)-P由77.7%减少为62.9%(占比仍超过60%),土壤Olsen-P由6.4 mg/kg提升到20.7 mg/kg。化学磷素与有机肥磷素协同使用可促使无效态磷向有效态磷及缓效态磷转化,提升土壤磷素有效性,FP+M处理Ca_2-P占比由2.0%提升到5.4%,缓效态的Al-P、Ca_8-P、Fe-P占比增加25.6个百分点,无效态的O-P和Ca_(10)-P占比减少29.0个百分点,土壤Olsen-P含量由6.3 mg/kg提升到51.8 mg/kg。秸秆磷素增加了具有缓冲作用的C_a8-P含量,降低了无效态磷含量,提升了土壤潜在供磷能力,与FP相比,FP+S处理Ca_8-P占比增加7.9个百分点,Ca_(10)-P占比减少6.5个百分点,土壤Olsen-P含量由6.3 mg/kg提升到21.7 mg/kg。【结论】投入外源磷素均可显著提高作物产量、提升产量稳定性和产量可持续性指数。在小麦玉米轮作体系下,磷肥加秸秆最有利于维持土地的可持续生产能力。单施磷肥,磷素的后效和累积生理效率最高,但在土壤中的固定也高;有机无机磷协同使用可快速提升土壤磷素的有效性,对维持磷素组分结构和土壤质量作用显著;无机磷素与秸秆磷素协同使用对土壤磷素具有较强的激发效应,可减弱土壤对磷素的固定作用,提升土壤潜在供磷能力。
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芝麻干物质积累与分配对盛花期渍水响应的定量化分析
《河南农业科学 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：为定量化描述渍水条件下芝麻的干物质积累与分配规律,以耐渍品种中芝13和渍水敏感品种郑芝13为研究对象,通过盆栽试验,研究了盛花期持续渍水不同时间[0 h(CK)、24 h(W24h)、36 h(W36h)、48 h(W48h)、60 h(W60h)]对芝麻干物质积累与分配的影响,以苗后相对天数为度量单位,对芝麻干物质积累与分配进行定量化分析。结果表明:芝麻干物质积累、蒴果分配指数随苗后天数的变化趋势均符合Logistic曲线变化规律,拟合决定系数分别在0.96、0.91以上。干物质积累拟合Logistic方程中两品种参数K值随渍水持续时间延长而减小,中芝13参数a、b受渍水影响不大,郑芝13参数a、b除W24h处理外其余各处理较CK显著降低。通过分析次级参数可知,渍水降低了2个芝麻品种的干物质积累速率,随着渍水持续时间的延长,降低幅度增大。两品种蒴果分配指数拟合Logistic方程中参数K值随着渍水时间延长而逐渐降低,其中郑芝13渍水36、48、60 h较CK显著降低;参数a、b则不受渍水处理影响。芝麻茎分配指数呈先升后降的单峰曲线,可用四次多项式拟合,各处理拟合决定系数在0.83以上。叶分配指数呈递减曲线,可用二次多项式进行拟合,各处理拟合决定系数均在0.91以上。渍水对芝麻茎、叶分配指数的拟合参数没有显著影响。
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2016年华北南部二代二点委夜蛾成虫迁飞的雷达观测
《应用昆虫学报 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：【目的】为了明确玉米新发害虫二点委夜蛾Athetis lepigone的迁飞行为,为该虫的区域性监测预警提供依据。【方法】2016年7月在华北南部的新乡市原阳县,利用旋转极化垂直昆虫雷达和高空诱虫灯观测了2代二点委夜蛾成虫在空中的迁飞行为,利用轨迹分析软件HYSPLIT分析该虫的迁飞范围。【结果】2代二点委夜蛾成虫在日落后(19:00左右)开始起飞,2 h后达到最大值,二点委夜蛾成虫最大高峰时间主要出现在前半夜,次日凌晨虫量逐渐降低,至7:00左右迁飞活动停止,整个迁移活动持续12 h。二点委夜蛾成虫在空中成层分布,其最髙飞行高度低于1 200 m,但虫量最大处位于600-700 m。第2代二点委夜蛾成虫每晚的平均最长飞行时间为7.972 h,平均位移速度为9.12 m/s,每晚平均最远距离大约为261.74 km。结合风场和轨迹模拟分析表明,7月份二点委夜蛾以北迁为主,河南中部的漯河及许昌等地区是雷达观测点二点委夜蛾峰值时的直接虫源区,其余来自邻近区域。【结论】本研究明确了华北南部地区2016年2代二点委夜蛾在空中的迁飞参数及迁飞范围。
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红花羟基黄色素A含量与花色相关性及其品种间的差异评价
《中国农学通报 》 2018 CSCD
摘要：探讨80个红花品种羟基黄色素A含量(HSYA)差异及其与花色的相关性,评价不同红花品种间的HSYA和花色的差别。以来源于不同产地的80份红花品种为试验材料,用高效液相色谱仪和Hunter Lab Easy Match?QC4.41型色差仪分析红花HSYA和花色差异。结果表明:不同基因型红花HSYA差异显著,变异幅度为0.05~14.99 mg/g,相差近288倍,平均为11.36 mg/g。在所有供试材料中,有43个红花品种的HSYA高于平均值。不同地理来源红花品种的HSYA差异较大,欧洲红花品种的HSYA高于亚洲和非洲;中国红花的HSYA高于土耳其、印度和肯尼亚等。视觉法将80份红花分为4个花色型,红色型红花HSYA高于橘色、黄色和白色型红花。白色、黄色、橘色和红色型红花的L分别为50.99、36.22、33.51和33.13,a分别为6.37、21.32、26.80和27.66,b分别为50.99、21.32、33.80和32.65。不同红花品种花色与L、a和b值呈显著正相关;黄色型和橘色型红花的HSYA与a值、色调值和色光值呈显著正相关;红色型红花HSYA与a值、b值和色光值呈显著正相关,表明a值越高,颜色越偏红,b值越高,颜色越偏橙。
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减量施肥对河南省典型设施菜田硝态氮和总磷淋溶量的影响
《河南农业科学 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：为了降低设施菜地硝态氮、总磷的淋溶损失及污染,采用田间渗漏池法,设置农户常规施肥+畦灌(简称常规+畦灌)、减量施肥+畦灌(简称减肥+畦灌)、减量施肥+沟灌(简称减肥+沟灌) 3个处理,研究减施化肥和有机肥对设施菜田硝态氮、总磷淋溶及蔬菜产量的影响。结果表明,减量施肥后,淋溶水硝态氮、总磷质量浓度及淋容量均降低,其中,减肥+畦灌、减肥+沟灌处理淋溶水硝态氮质量浓度分别较常规+畦灌处理降低35.5%、44.8%,总磷质量浓度分别较常规+畦灌处理降低45.4%、34.5%,硝态氮淋溶量分别较常规+畦灌处理降低42.9%、42.7%,总磷淋溶量分别较常规+畦灌处理降低39.7%、36.2%;蔬菜产量表现为减肥+畦灌>常规+畦灌>减肥+沟灌,差异不显著。综上,适当减量施肥降低了硝态氮、总磷淋容量,且能保持蔬菜产量,尤其是减肥+畦灌处理。
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小麦近缘属植物1-FFT基因的克隆及功能分析
《作物学报 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：果聚糖与植物碳素分配和抗逆性有关,在逆境胁迫中具有保护植物细胞免受伤害的作用。为明确不同来源的果聚糖1-果糖基转移酶基因在植物抗逆中的作用,本研究分别以小麦近缘属植物华山新麦草(Psathyrostachys huashanica,2n=2x=14,Ns Ns)、簇毛麦(Dasypyrum villosum,2n=2x=14,VV)、大赖草(Leymus racemosus,2n=4x=28,Ns Ns Xm Xm)为材料,利用RACE技术克隆获得3个果聚糖1-果糖基转移酶1-FFT基因,分别命名为Ph-1-FFT、Dv-1-FFT和Lr-1-FFT。3个基因的完整开放阅读框长度分别为1989、1950和1989 bp,编码662、649和662个氨基酸,其编码氨基酸序列均含有果糖基转移酶保守结构域。氨基酸序列比对及进化树分析表明,Ph-1-FFT和Lr-1-FFT高度同源,与Dv-1-FFT位于不同的分支,而Dv-1-FFT与普通小麦、圆锥小麦、西尔斯山羊草和乌拉尔图小麦1-FFT具有高度同源性。采用基因重组技术构建p1300-35SN-Ph-1-FFT/Dv-1-FFT/Lr-1-FFT表达载体,利用农杆菌介导法将3个载体分别转入烟草品种W38中。对经过抗性筛选、PCR和RT-PCR验证的转基因植株鉴定发现,其抗旱和抗寒性明显高于对照,不同来源的1-FFT转基因植株的抗逆性差异不明显;在逆境胁迫条件下,转基因株系的果聚糖、可溶性糖、脯氨酸含量都显著高于对照,而丙二醛的含量显著低于对照,不同来源的1-FFT转基因植株的果聚糖、可溶性糖、脯氨酸和丙二醛含量差异不显著。本研究表明,Ph-1-FFT、Dv-1-FFT和Lr-1-FFT基因均是典型的GH32基因家族成员,其表达可能对提高烟草抗旱和抗寒性起作用。
关键词： 1-FFT基因 抗旱性 抗寒性 小麦近缘属植物 转基因烟草
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