科研产出
控制玉米株高基因PHR1的基因克隆
《作物学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：株高属于玉米理想株型育种的一个重要指标,不但影响玉米机械化收获,更与玉米的倒伏性和生物产量密切相关.本研究以低剂量快中子(4.19 Gy)辐照诱变玉米自交系KWS39 获得的矮秆低穗位突变体为研究对象,该突变体命名为plant height reducing mutant-1(phr-1),开展了表型性状的田间调查分析,并利用phr-1×B73 获得的F2 分离群体,借助极端性状混池测序分析法(BSA-seq)及目标区段重组交换鉴定的方法,基于 B73 参考基因组对目标区段内的基因进行挖掘和功能注释,定位候选基因.研究结果表明,在 1 号染色体Bin1.06 区间可能存在变异位点,进而利用大的分离群体结合目标区段多态性标记开发,将目标区段精细定位分子标记到Umc1122 和Umc1583a两个标记之间约 600 kb区间,该区段内存在一个控制株高的已知基因Brachytic2(BR2),BR2 编码一个调控玉米茎秆中生长素极性运输的糖蛋白.候选基因测序结果表明,phr-1 是BR2 基因在第 4 个外显子处插入了 165 bp的序列,导致第 547 位氨基酸变为终止子,蛋白翻译提前终止.phr-1 的基因突变位点和变异方式与已报道的br2-1 单个碱基发生变异位点完全不同,通过等位杂交实验证明了phr-1 突变体就是br2-1 的一个新等位突变体,候选基因就是BR2 基因.本研究为玉米BR2 基因在玉米株高遗传改良中提供了新的种质资源.
关键词： 玉米 株高 穗位高 BSA混池测序 基因定位 功能分析
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旱作区化肥减量配施有机肥对粮饲兼用玉米生长及产量的影响
《农学学报 》 2024
摘要：为了实现旱作区化肥减量增效的可行性,研究化肥配施有机肥对玉米生长及产量的影响.2019-2020年,以粮饲兼用玉米品种'金凯5号'为供试材料,设不施肥(CK)、单施商品有机肥(T1)、单施化肥(T2常规用量)、化肥配施商品有机肥(T3)、化肥减量15%配施有机肥(T4)及化肥减量30%配施有机肥(T5)共6个处理.结果表明:2年各施肥处理与CK相比,施肥均能促进玉米生长,显著增加营养器官干物质累积量,提高玉米产量肥料农学效率与偏肥生产力,对生长与产量影响大小依次为:T3>T4>T5>T2>T1>CK.其中,化肥减量配施有机肥(T4、T5)与单施化肥(T2)相比,增加玉米株高0.24%~3.12%,穗位高增加0.28%~3.27%,叶面积指数增加2.36%~8.91%,不同生育期玉米干物质累积量增加4.14%~24.40%,玉米产量增加4.38%~11.20%,水分利用效率提高9.06%~13.20%,氮、磷、钾肥力农学效率提高0.44%~24.80%.综上所述,商品有机肥替代部分化肥能显著促进玉米生长与提高玉米产量,即便化肥减量30%(T5)也不会对玉米产量产生不利影响,同时能提高水分利用效率、肥料农学效率与氮肥偏生产力,是旱作区玉米一种节肥增效的施肥技术模式.
关键词： 旱作区 粮饲兼用玉米 化肥 有机肥 产量 水分利用效率
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96份谷子种质资源淀粉多样性及优异资源鉴选利用
《干旱地区农业研究 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：采用双波长微量法对国内有代表性的96份谷子种质资源的直链淀粉和支链淀粉含量进行了测定，分析其淀粉多样性与直/支比变异类型。结果表明，各品种直链淀粉含量介于0～24.91%,平均值为15.66%,支链淀粉含量介于4.77%～34.26%,平均值为14.67%;44份育成品种和52份地方品种直链淀粉含量变化幅度分别为8.66%～21.81%和0～24.91%;96份谷子的直/支比变化范围为0～3.60,平均为1.18,其中直/支比<0.05的地方品种仅2个，而直/支比>0.33的品种93个，占总数的96.87%。直链淀粉含量小于3.5%的糯性品种3个，其中完全糯性品种2个；高直链淀粉品种4个，直链淀粉含量介于12.0%～18.0%的种质有60份，占总数的62.50%。筛选出适合加工糍粑、汤圆类糯质食品的地方品种3个，为红毛谷、三爪谷和酒谷；可用于加工米粉等高膳食纤维的地方品种4个，分别为金皇谷、金棒子、茄谷和山西白米。96份谷子种质资源中地方品种直链淀粉变异类型较为丰富，育成品种直链淀粉遗传基础相对单一。
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乡村振兴背景下"东数西算"赋能甘肃省数字乡村发展研究
《寒旱农业科学 》 2024
摘要：运用文献资料和逻辑数据分析等研究方法，在乡村振兴背景下，研究了“东数西算”赋能甘肃省数字乡村发展问题。针对“东数西算”赋能甘肃省数字乡村发展中存在的数字农业发展总体滞后、乡村数字化治理缺乏整体规划和人才流失严重等问题，建议利用“东数西算”项目建立数字化平台，促进数字农业农村发展，实现高效能数字乡村治理，多措并举吸引和保留高质量数字人才，推动甘肃省农业和乡村的现代化发展。
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127份甘肃农家小麦品种兼抗条锈病与白粉病鉴定与评价
《植物保护 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：小麦条锈病、白粉病是发生于甘肃陇南乃至全国小麦生产上的最主要病害之一，种植抗病品种是防治病害最经济有效且绿色环保的措施。兼抗种质资源材料的匮乏是制约甘肃陇南小麦条锈病和白粉病品种选育和病害有效防控的主要因素。农家品种是小麦抗病种质资源重要的基因库，开展兼抗病害材料鉴定是准确评价供试材料抗病性的基础性工作。2021年和2022年，在甘肃省农业科学院植物保护研究所兰州温室和甘谷试验站，对127份小麦农家品种进行了苗期、成株期抗条锈病和白粉病性鉴定，结果发现：供试材料中苗期对条锈菌和白粉菌混合菌表现抗病的分别有36份和24份，占28.35%和18.90%;兼抗材料15份，占11.81%。成株期在接种及自然诱发条锈菌和白粉菌条件下，表现抗病的分别有39份和72份，占30.71%和56.69%;兼抗材料有27份，占21.26%。全生育期兼抗材料有11份，占8.66%。抗白粉病基因分子检测结果发现，含有抗病基因Pm2、Pm4a、Pm8、Pm21的分别占30.71%、86.61%、25.20%、3.15%;含有2个及以上基因组合品种有60个，占47.24%。结合前期抗条锈病研究结果，将会为筛选出的优异材料利用和持续解决甘肃陇南兼抗品种匮乏难题提供材料支撑。
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不同砷水平下小麦砷迁移累积特征及健康风险评价
《寒旱农业科学 》 2024
摘要：通过研究土壤在不同浓度As污染条件下的小麦生长发育及As迁移富集特征，以评估不同As浓度胁迫下小麦籽粒的健康风险，进而提出适宜甘肃省小麦生产实际的土壤As污染临界值。以灌淤土为研究对象，以春小麦品种宁春4号为指示作物，参照《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准（试行）》（GB 15618—2018）中土壤As风险筛选值，按照土壤质量标准0～3倍As含量设置7个浓度梯度，进行了土壤-小麦系统As毒性盆栽试验。结果显示，不同浓度As胁迫下，小麦根系、茎叶、籽粒中As含量均随土壤As浓度的增加而增加，小麦植株不同部位的As含量由高到低的顺序为根系、茎叶、籽粒。小麦不同部位对As的富集能力表现为：根系＞茎叶＞籽粒，且根系、茎叶As富集能力随着土壤中As浓度的增加大体呈先增加后减小的趋势。As在小麦植株中转运系数表现为TF茎叶/根＞TF籽粒/茎叶＞TF籽粒/根，以根系向茎叶迁移过程为主。以甘肃省成人为评价对象，利用人体健康风险评价模型，采用靶标危害系数法（THQ）得出，除对照不添加As2O5处理外，其余As胁迫各处理的小麦籽粒人体健康风险系数均超出USEPA推荐的最大可接受风险临界值（即THQ＞1.00），且随土壤As含量增加呈先升高后降低的趋势。根据甘肃省当地居民饮食习惯，结合人体健康风险评价模型，认为甘肃省小麦安全生产土壤推荐As浓度应低于29.200 mg/kg。
关键词： 春小麦 As 胁迫 浓度 灌淤土 富集迁移 THQ法 人体健康风险评价
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微生物关键种影响植物残体还田条件下木质素酚浓度-基于30年长期有机培肥试验
《土壤 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：探究不同植物残体还田条件下微生物关键种如何影响木质素酚的浓度（木质素酚与土壤有机碳的比值）,旨在为不同有机物料还田培肥土壤提供理论和技术依据。本研究以河西绿洲灌区的灌漠土作为研究对象,开展了30 a以施加绿肥（GM）、小麦秸秆（SW）、氮肥（N）、绿肥配施氮肥（GMN）、小麦秸秆配施氮肥（SWN）以及不施肥（CK） 6种不同施肥处理的培肥试验。结果表明:GM和SW处理的土壤有机碳含量显著高于其他处理;有小麦秸秆参与还田的处理显著提高了总木质素酚浓度以及3种木质素酚类单体的浓度,其中总木质素酚浓度在SW处理中分别比CK、GM、N、GMN和SWN处理高了109%、122%、115%、164%和57%;对比不施肥和施化肥处理,植物残体还田显著提高了微生物关键种F3（盘菌纲,Pezizomycetes）、F26（被孢霉菌纲,Mortierellomycetes）、F173（粪壳菌纲,Sordariomycetes）、B74（阿尔法变形菌纲,Alphaproteobacteria）和B87（放线菌纲,Actinobacteria）的相对丰度。本研究共鉴定出15个关键种,其中关键种B831（属阿尔法变形菌纲）与木质素酚浓度呈显著的正相关关系,并且在SW处理下显著富集。本研究为农业生态系统不同培肥方式下微生物关键种如何影响植物衍生的木质素酚提供了科学参考,为深入了解植物残体还田对土壤有机碳周转的影响提供了理论依据。
关键词： 长期施用绿肥 长期秸秆还田 土壤有机碳累积 木质素酚
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