科研产出
氮钾固定配施下施磷量对小麦光合、干物质转运及产量形成的影响
《麦类作物学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：为优化氮钾固定配施下小麦适宜的磷肥施用量,以郑麦7698为试验材料进行田间小区定位试验,在4个不同的氮钾配施方式[低氮低钾(N1K1,N 225 kg·hm-2+K2O 150 kg·hm-2)、低氮高钾(N1K2,N 225 kg·hm-2+K2O 225 kg·hm-2)、高氮低钾(N2K1,N 300 kg·hm-2+K2O 150 kg·hm-2)、高氮高钾(N2K2,N 300 kg·hm-2+K2O 225 kg·hm-2)]下,设置0、150、225、300和375 kg·hm-2 5个施磷(P2O5)水平(分别用P0~P4表示),研究不同氮钾固定配施下施磷量对小麦光合、干物质转运及产量的影响.结果表明,同一氮钾营养条件下,随施磷量的变化,小麦干物质转运、SPAD值、Pn及产量等指标的变化趋势基本一致,均表现为一定施磷范围(P2O50~225 kg·hm-2)内,随施磷量的增加,小麦花后同化物数量及其对籽粒产量的贡献率、SPAD值、Pn及产量均不同程度增加,当磷用量(P2O5)超过225 kg·hm-2时,各指标又呈下降趋势,且均以P2处理最大.低氮低钾(N1K1)条件下各指标测定结果均较好.小麦籽粒产量与施磷量的关系呈抛物线型,二者极显著相关,施磷量在219.36~224.66 kg·hm-2时小麦籽粒产量最高.综上所述,4个不同的氮钾营养条件下,以N 225 kg·hm-2+P2O5 225 kg·hm-2+K2O 150kg·hm-2(N1K1P2)配施组合最好.
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不同灌溉方式下养分配置对小麦、玉米产量和水分利用的影响
《河南农业科学 》 2020 北大核心
摘要：为了寻求小麦、玉米生产的最佳水肥配置模式,在不同灌溉方式(喷灌、移动喷灌、小白龙)下设置8个不同养分配置[底施N_(34)P_6K_8750 kg/hm~2(T1)、底施N_(34)P_6K_8 750 kg/hm~2+追施纯N 75 kg/hm~2(T2)、底施N_(28)P_(15)K_5750 kg/hm~2(T3)、底施N_(28)P_(15)K_5 750 kg/hm~2+追施纯N 75 kg/hm~2(T4)、底施控释肥600 kg/hm~2(T5)、底施控释肥600 kg/hm~2+追施纯N 75 kg/hm~2(T6)、底施N_(28)P_(15)K_5 375 kg/hm~2+底施控释肥300 kg/hm~2(T7)、底施N_(28)P_(15)K_5 375 kg/hm~2+底施控释肥300 kg/hm~2+追施纯N 75 kg/hm~2(T8)],研究不同灌溉方式下养分配置对小麦、玉米产量及水分利用的影响。结果表明,与小白龙灌溉处理相比,移动喷灌和喷灌处理均可提高小麦株高、穗长、小穗数、穗粒数、千粒质量;喷灌处理小麦、玉米、小麦—玉米周年产量分别增加1.64%～14.04%、1.40%～6.89%、3.94%～10.07%,移动喷灌处理分别增加1.37%～12.88%、6.81%～16.47%、6.71%～11.21%;喷灌处理小麦、玉米、小麦—玉米周年灌水利用率分别提高0.26～2.03、0.19～0.90、0.57～1.27 kg/m~3,移动喷灌处理分别提高0.21～1.96、0.82～2.08、0.91～1.63 kg/m~3。喷灌和移动喷灌条件下,T8处理小麦产量高于其他处理;3种灌溉方式下,玉米及小麦—玉米周年产量均是T8处理高于其他处理。综合考虑,以移动喷灌结合底施N_(28)P_(15)K_5 375 kg/hm~2+底施控释肥300 kg/hm~2+追施纯N 75 kg/hm~2处理节水增产效果最佳。
关键词： 小麦 玉米 灌溉方式 养分配置 产量 水分利用效率
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蚜虫共生细菌多重PCR检测体系的建立
《植物保护 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：蚜虫中具有多种共生菌,使用常规PCR对它们进行检测,耗时耗力,而多重PCR可以更加高效地进行多种细菌的检测。沃尔巴克氏菌Wolbachia pipientis、杀雄菌属共生菌Arsenophonus和蚜虫U型共生菌Regiella insecticola是蚜虫中常见的3种共生菌。本研究针对沃尔巴克氏菌、杀雄菌属共生菌和蚜虫U型共生菌,分别选择以wsp基因、yaeT基因和gltA基因作为靶标,进行了多重PCR引物的设计和扩增体系的优化。结果显示,本研究建立的多重PCR体系在检测3种蚜虫常见共生菌时,具有较高的扩增特异性、准确性和直观性及较高的检测灵敏度,共生菌的最低检测浓度为10~4拷贝/μL,远低于共生菌在蚜虫1龄若虫总DNA中的浓度(10~8拷贝/μL),可以完全满足蚜虫共生菌检测工作的需要。
关键词： 沃尔巴克氏菌 杀雄菌属共生菌 蚜虫U型共生菌 多重PCR
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基于高通量测序的麦红吸浆虫转录组分析
《环境昆虫学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：麦红吸浆虫Sitodiplosis mosellana(Gehin)是一种世界性的小麦害虫。为获得其转录组信息,本研究采用新一代高通量测序技术Illumina HiSeqTM2000对麦红吸浆虫成虫转录组进行测序。共获得转录组样本数据量为27.88 G,经分析共获得59 257个Unigenes,总长度49 861 164 bp,最短20 bp,最长29 282 bp,平均长度841 bp。将Unigenes序列与NR、NT、Swiss-Prot、KEGG、GO和KOG数据库进行比对(e≤10~(-10)),共获得95 029个结果。通过GO功能分类,共有19 584个Unigenes在GO数据库中细胞组分、分子功能和生物学过程等3大类50个功能组中找到对应。与KOG数据库进行比对,共有11 279个麦红吸浆虫Unigenes被注释,按功能大致可分为26类。通过KEGG pathways分析,共有9 110个麦红吸浆虫Unigenes被注释,分别归属于细胞进程、环境信息进程、遗传信息进程、新陈代谢和有机体系统5大类代谢途径,主要包括细胞生长与死亡、细胞运动、信号转导、能量代谢等32类代谢途径。CDS预测发现30 088条序列可被编码,占全部基因的50.78%。SSR位点查找发现,在59 257个Unigenes中共找到36 323个SSR位点,发生率为61.30%。本研究获得的巨大的麦红吸浆虫转录组信息,为麦红吸浆虫的功能基因挖掘提供了重要的信息资源。
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大白菜抽薹相关基因BrFLC1的KASP标记开发
《核农学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：为了提高大白菜耐抽薹品种的分子育种效率,本研究针对大白菜抽薹相关基因BrFLC1第6个内含子的第一个碱基(Pi6+1)G-A的SNP变异开发进行高通量检测的竞争性等位基因特异性PCR(KASP)标记。结果表明,开发的KASP标记BrFLC1-KASP1可有效将晚抽薹类型材料Y177-12(G)和早抽薹类型材料Y195-93(A)分为2组。利用BrFLC1-KASP1标记可以对57份大白菜材料的基因型进行有效鉴别,且鉴定结果与酶切扩增多态性标记(CAPS)G-MvaI以及直接测序法的鉴定结果完全一致。综上所述,BrFLC1-KASP1标记在大白菜材料中具有通用性,且具有准确率高、成本低、效率高的特点。本研究结果对大白菜耐抽薹性的分子标记辅助选择具有重要的育种实践价值。
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玉米葡萄糖转运蛋白基因ZmGLUT-1表达特征分析及互作预测
《作物杂志 》 2020 北大核心
摘要：葡萄糖转运蛋白(GLUT1)通过维持细胞膜两侧的葡萄糖浓度来维护细胞的稳定,在植物抗逆境方面起重要作用。从郑36自选系中克隆了1个GLUT1基因,暂时命名为ZmGLUT-1,该基因含有1 263bp的开放阅读框,编码420个氨基酸;对启动子顺式元件分析,发现该基因含有响应逆境胁迫、激素信号传导、光刺激应答等多种结合位点;蛋白序列分析表明,该蛋白属于疏水性蛋白,含有12个跨膜结构域,主要以α螺旋结构存在,亚细胞定位于质膜上;qRT-PCR结果表明该基因属于组成型表达基因,且在叶尖和胚中高表达,同时发现该基因受脱落酸(ABA)和PEG胁迫下调表达,而复水后表达虽有上升但无法达到正常水平;互作蛋白分析发现,或许ZmGLUT-1与互作蛋白构成调控网络,通过催化和跨膜转运糖类、脂质、激素等物质,来参与细胞代谢物的合成与降解,维护细胞的稳定性,以此来维护植物的生长发育。以上研究表明ZmGLUT-1基因与干旱胁迫和ABA诱导相关。
关键词： 玉米 葡萄糖转运蛋白 干旱和脱落酸胁迫 细胞稳定性
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北方夏玉米滴灌施肥一体化技术应用效果
《核农学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：为有效提高夏玉米水肥利用效率,通过田间试验对滴灌施肥一体化高效调控与利用技术进行系统的探究。结果表明,与常规漫灌(T1)相比,采用滴灌施肥一体化技术(T2和T3)可显著提高夏玉米大喇叭口期至灌浆期的叶面积指数;显著促进吐丝期至成熟期的干物质积累;在产量构成因素方面显著增加穗粗和穗粒数,并在一定程度上降低玉米穗的秃顶长度,进而显著提高夏玉米的产量。与T1相比,T2和T3增产5.32%～6.13%;水分利用效率提高36.10%～39.42%;氮、磷、钾肥利用率分别提高37.56%～35.29%、23.09%～30.30%、106.21%～121.51%。此外,采用滴灌施肥一体化技术可显著提高夏玉米生产经济效益。与T1相比,T2和T3可有效降低投产比,收益率平均提高4.71个百分点。在化肥用量较常规灌溉模式减少20%条件下,采用滴灌施肥一体化技术既能显著提高夏玉米产量,又能提高经济效益,是适宜在潮土区推广的一种高效节本增收的灌溉模式。
关键词： 夏玉米 滴灌施肥一体化 产量 水肥利用效率 经济效益
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刈割时期和留茬高度对水稻饲草产量、品质及籽粒产量的影响
《河南农业科学 》 2020 北大核心
摘要：为缓解畜牧业发展所需饲草与粮食生产争地的严峻形势,开发水稻粮饲兼用种植模式,采用裂区设计,设置头季水稻刈割时期(抽穗开花期、灌浆期和蜡熟期)为主区,留茬高度(25 cm、35 cm和45 cm)为副区,研究了头季水稻刈割时期和留茬高度对头季干饲草和青贮饲草产量和品质及再生稻籽粒产量的影响。结果表明,随着头季水稻刈割时间的推迟,头季干饲草和青贮饲草产量均呈逐渐增加的趋势,再生稻籽粒产量呈逐渐减小的趋势;随着头季水稻刈割时留茬高度的增加,头季干饲草和青贮饲草产量均呈逐渐减小的趋势;抽穗开花期刈割留茬高度越低再生稻籽粒产量越高,而灌浆期和蜡熟期刈割留茬高度越高再生稻籽粒产量越高。抽穗开花期刈割头季水稻干饲草品质最优,蜡熟期刈割头季水稻青贮饲料品质最优,均达优质一级标准。综上,该种植方式创新了2种水稻栽培模式:一是以再生稻米为主、优质饲草为辅,在水稻抽穗开花期刈割,25 cm留茬高度可收获优质一级干饲草10.51 t/hm~2,再生季可收获稻米10.58 t/hm~2;二是以优质饲草为主、再生稻米为辅,在蜡熟期刈割,25 cm留茬高度可收获优质一级青贮饲草34.66 t/hm~2,再生季可收获稻米4.21 t/hm~2,是实现种植业和养殖业有机融合的新途径。
关键词： 水稻 刈割时期 留茬高度 再生稻 饲草 青贮 产量 品质
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利用RNA-Seq发掘玉米叶片形态建成相关的调控基因
《中国农业科学 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：【目的】叶片宽度和长度等叶形特性是决定植株形态,进而影响种植密度的重要农艺性状,通过转录组测序技术筛选并挖掘玉米叶片形态建成相关的代谢路径及调控基因,为深入认识叶片发育的分子机理和鉴定叶宽、叶长候选基因奠定基础。【方法】以极端窄叶自交系NL409和宽叶自交系WB665为材料,利用RNA-Seq技术鉴定7叶期第七片叶近基部的差异表达基因(DEGs),通过生物信息学分析,筛选与叶片发育密切相关的代谢通路,利用qRT-PCR验证不同激素路径叶形相关基因的表达结果,并结合启动子区域的序列差异挖掘叶形功能基因。【结果】分析对照(WB665)和样品(NL409)高通量测序结果,在叶宽形成关键部位共筛选出5 199个DEGs,其中,2 264(43.55%)个基因表达上调,2 935(56.45%)个基因下调表达,下调基因明显多于上调基因;GO功能富集分析表明,差异基因主要富集在细胞膜相关的细胞组分中,涉及代谢过程和细胞响应刺激;KEGG富集分析表明,差异基因主要参与到核糖体、植物激素信号转导、苯丙烷类代谢、乙醛酸和二羧酸代谢等过程,其中核糖体、植物激素信号转导、鞘脂类代谢下调表达基因较多的路径与叶片发育密切相关。核糖体路径富集到多个PRS(PRESSED FLOWER)基因,分析发现PRS13(PFL2)可能在调控窄叶发育过程中发挥重要作用。鞘脂代谢路径富集的基因几乎全部下调表达,引起抑制叶片发育的AP1(APETALA1)类和MAPK(Mitogen-Activated Protein Kinase)类基因上调,以及促进叶片发育的LFY(LEAFY)下调,与窄叶发育受抑制的表型一致。植物激素信号转导路径富集到的油菜素内酯(BR)响应基因和赤霉素(GA)代谢基因下调,细胞分裂素(CTK)和大部分生长素(Auxin)响应基因上调,与窄叶中DELLA蛋白基因上调表达,抑制GA并促进CTK基因表达的作用模式一致。通过qRT-PCR对18个叶片发育相关基因进行分析,结果表明,其表达趋势与转录组结果一致,分析发现BR相关的ROT3、Auxin相关的NAL7-like、AGO7-like以及TCP类转录因子CYC/TB1等基因与窄叶的形成密切相关。【结论】明确了一些与玉米叶片发育密切相关的代谢路径,还发现植物激素间的动态平衡对叶片发育有着重要影响,尤其是生长素与油菜素内酯、细胞分裂素与赤霉素之间的相互作用对调控叶片形态可能发挥重要作用。
关键词： 玉米 叶宽 叶长 RNA-Seq 形态建成 调控基因
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