科研产出
秋播冬麦区矮秆基因RhtB1b、RhtD1b和Rht8的分布频率及其与产量性状的关系
《麦类作物学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：为给小麦株高和产量的遗传改良提供参考依据，利用 Rht-B1b、 Rht-D1b基因的STS分子标记BF/MR1和BF/WR1、DF1/MR2和DF2/WR2,以及 Rht8基因的微卫星标记Xgwm261,对237份不同生态区秋播小麦材料进行分子标记检测，并分析 Rht-B1b、 Rht-D1b和 Rht8对株高及产量相关性状的影响。结果表明：（1）在分布频率方面， Rht-B1b、 Rht-D1b和 Rht8在秋播冬小麦中的频率较高，其中携带 Rht-B1b、 Rht-D1b和 Rht8的小麦材料分别占比16.5%、47.9%和44.1%;聚合两个矮秆基因（ Rht-D1b+Rht8、 Rht-B1b+Rht8和 Rht-B1b+ Rht-D1b）的小麦材料占比25.4%;聚合三个矮秆基因（Rht-B1b+Rht-D1b+Rht8）的小麦材料占比2.1%;（2）在分布特点方面，不同冬麦区存在一定偏好性：北部冬麦区、黄淮冬麦区、长江中下游冬麦区均以 Rht-D1b、 Rht8和 Rht-D1b+Rht8为主；西南冬麦区以 Rht-B1b、 Rht-D1b和 Rht8为主，西南冬麦区以 Rht-B1b、Rht-D1b和Rht8为主；（3）在降秆效应方面，降秆效果从强到弱依次为（ Rht-B1b+Rht-D1b+Rht8）＞（ Rht-D1b+Rht8）＞（ Rht-B1b+Rht8）＞ Rht-D1b＞ Rht-B1b＞ Rht8;（4）在产量结构特点方面，携带 Rht-D1b和 Rht8的材料总体上具有较高的千粒重和单位面积穗数，携带 Rht-B1b的材料具有较高的穗粒数，但矮秆基因本身与产量因子间无显著的遗传相关性。
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优化施肥对小麦-玉米轮作体系产量、养分平衡与生态环境效益的影响
《中国生态农业学报(中英文) 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：小麦-玉米轮作是华北平原主要的种植模式,对保障我国粮食安全起着关键作用。本文系统研究了不施肥（CK）、优化施肥（OPT）和农户习惯施肥（FP）方式连续8年对小麦-玉米轮作体系产量、养分平衡、温室气体排放和经济效益的影响。结果表明,小麦季、玉米季和周年轮作中, OPT较FP产量分别提高4.3%、5.3%和4.8%;氮肥偏生产力分别提高39.1%、31.7%和35.9%;磷肥偏生产力分别提高39.1%、40.4%和39.8%;钾肥偏生产力分别降低47.8%、47.3%和47.6%;温室气体排放量分别降低21.7%、21.1%和21.4%;温室气体排放强度分别降低27.0%、27.5%和27.3%;净收益分别提高11.2%、11.4%和11.3%,农业生产成本分别降低3.7%、2.1%和3.1%,环境修复成本分别降低28.4%、17.3%和22.1%。周年轮作中, OPT较FP氮素盈余量降低105 kg·hm-2 （46.3%）;磷素盈余量降低48 kg·hm-2 （53.3%）;钾素从亏缺1 kg·hm-2变为盈余59 kg·hm-2,满足了作物生长需求。连续8年,OPT较FP土壤有机质含量提高5.3%,速效钾提高12.3%,有效磷降低27.8%。综上所述,与农户习惯施肥（FP）相比,优化施肥（OPT）具有高产、高收益以及环境友好的优势,为华北平原小麦-玉米轮作体系高效绿色生产提供了科学依据。
关键词： 小麦-玉米轮作 优化施肥 养分平衡 温室气体排放 经济效益
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基于西兰花尾菜为载体的解淀粉芽胞杆菌PHODG36颗粒剂研制及其对棉花黄萎病的防治效果
《中国生物防治学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：本研究以防病促生的解淀粉芽胞杆菌PHODG36为有效成分、西兰花尾菜干粉和草炭为载体研制出解淀粉芽胞杆菌颗粒剂，在温室和田间小区条件下，研究该颗粒剂对棉花出苗和植株生物量的影响，并评价其对棉花黄萎病的防治效果。结果表明，制备的颗粒剂外观为黑色、短柱状、平均长度为8 mm，芽胞含量为1.5×10~9 CFU/g。与空白对照相比，培养基质中添加0.1%-0.5%颗粒剂的校正出苗率差异不显著，而随着颗粒剂用量的增加（1%和2%），棉花校正出苗率呈显著下降趋势。颗粒剂用量0.3%处理对棉花株高、植株鲜重和干重的促生率分别为14.53%、16.38%和17.05%。综合考虑上述因素，确定颗粒剂最佳用量为0.3%；温室防病试验表明，土壤中添加0.3%颗粒剂对棉花黄萎病的防治效果为61.60%。采用田间撒施法研究颗粒剂在500、1000和1500 kg/667 m~2剂量下对黄萎病的防治效果，结果表明该菌剂500 kg/667 m~2对黄萎病的防治效果最高，达到67.28%。综合分析表明，解淀粉芽胞杆菌颗粒剂能够有效降低黄萎病的发生，为棉花黄萎病的绿色防控提供了产品储备。
关键词： 解淀粉芽胞杆菌 西兰花尾菜干粉 颗粒剂 棉花黄萎病 防治效果
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长期施有机肥对设施番茄土壤稀有和丰富细菌亚群落的影响
《中国农业科学 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：【目的】将稀有和丰富细菌亚群落从整体群落中加以区分并探索两者分别对长期施肥的响应特征，为解析农业活动对微生物多样性与土壤功能稳定性之间的关系提供新视角。【方法】基于设施番茄长期定位试验，采集4个不同处理土壤样品：不施肥（M0）、低量有机肥5.68 t·hm-2（M1）、中量有机肥8.52 t·hm-2（M2）和高量有机肥11.36 t·hm-2（M3），利用Illumina MiSeq高通量测序技术，分析稀有和丰富细菌亚群落多样性、群落组成、共现网络和潜在功能差异，阐明两者对长期施肥的响应规律，并探讨驱动稀有和丰富细菌亚群落多样性和施肥响应差异的关键环境因素。【结果】稀有细菌亚群落α和β多样性均显著高于丰富细菌亚群落，且物种组成和潜在功能也与丰富细菌差异明显。功能预测结果显示丰富细菌负责设施农田主要生态系统功能，如养分和能量代谢，而稀有细菌更多体现在辅助功能上（例如辅酶代谢），为微生物群落功能冗余做出贡献。不同细菌亚群落多样性和组成对长期施肥响应差异较大，其中，与不施肥相比，长期施用有机肥和化肥使稀有细菌亚群落丰富度显著提高19.8%—53.8%、多样性显著提高5.8%—8.0%，总相对丰度显著提高1.1—1.2倍，改变稀有细菌亚群落组成和结构，并且随着有机肥施用量增加，稀有细菌丰富度显著提升，亚群落组成和结构也发生显著变化；与之相比，长期施肥并未显著改变丰富细菌亚群落多样性，仅群落组成受到影响。同时，细菌共现性网络复杂度随有机肥施用显著增加，且稀有细菌更敏感。非度量多维度分析（NMDS）和Mantel检验结果均显示，影响稀有和丰富细菌亚群落的关键环境因子不同，其中，土壤有机质、全量氮磷有效磷、速效钾、p H、大中团聚体等多种与确定性过程相关的土壤因子显著影响丰富细菌亚群落，结构方程模型（SEM）进一步显示土壤有机质和全磷直接驱动丰富细菌多样性变化；而稀有细菌亚群落受环境过滤的影响程度明显下降，且群落分散性更强，暗示两种亚群落构建机制可能存在差异。【结论】与丰富细菌和整体群落相比，稀有细菌亚群落呈现更高的多样性和独特的群落组成，提高微生物群落功能冗余；长期施肥主要通过影响稀有细菌（即提高多样性、改变群落组成、增加网络复杂度）而非丰富细菌，从而改变细菌整体群落，并且介导稀有和丰富细菌亚群落构建的环境因素也不相同。
关键词： 稀有细菌 丰富细菌 有机肥 设施番茄 多样性 群落构建 生态系统功能
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中国板栗可溶性糖相关性状多样性分析
《植物遗传资源学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：为了向板栗资源挖掘、利用及优异基因定位提供数据基础和理论依据，本研究采用HPLC等方法对来源我国10个板栗主产省市的121个品种（系）果实采后17个可溶性糖相关性状系统检测，并进行了遗传变异分析、Shannon-weaver指数多样性分析、主成分分析和聚类分析。结果表明：（1）中国板栗品种可溶性糖相关性状具有丰富的多样性，变异系数和多样性指数分别为20.57%和1.89；不同省区间板栗遗传变异和多样性存在差异，陕西品种变异程度最大，变异系数为20.73%；河北品种多样性水平最高，多样性指数为1.88；安徽遗传变异和表型多样性水平都最低，变异系数和多样性指数分别为12.27%和0.97。（2）果实蔗糖含量、果糖含量、甘露醇含量和已测糖类的总和（蔗糖、麦芽糖、水苏糖、果糖、甘露醇和山梨醇的含量总和）在省（群体）间差异不显著，可溶性固形物含量、可溶性总糖含量、麦芽糖占比、水苏糖含量、水苏糖占比、山梨醇含量和山梨醇占比这7个性状在群体间差异极显著，且不同地域间变异丰富，多样性程度高。（3）17个性状的群体间表型分化系数为13.04%，群体内变异占比86.96%，说明板栗果实可溶性糖相关性状的变异主要来源于群体内。（4）主成分分析表明，第一主成分贡献率为30.609%，主要特征向量为可溶性总糖含量（0.708）、蔗糖含量（0.619）、蔗糖占比（0.921）、麦芽糖占比（0.623）、水苏糖占比（0.664）、已测糖类的总和（0.647）及占比（0.951），可以利用该因子作为板栗果实甜度和口感的综合评价指标。（5）聚类分析将121份品种（系）分为2个类群，基本按地理距离而聚类。
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"十三五"国家东华北春玉米区域试验品种抗病性评价
《作物学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：病害是影响玉米生产的重要生物逆境,培育抗病品种是玉米病害防控最为经济、有效和环保的策略.本研究以我国"十三五"期间国家东华北春玉米区域试验(中早熟、中熟和中晚熟3个熟期组)中724份(次)参试品种的病害鉴定数据进行分析,病害包括玉米大斑病、丝黑穗病、禾谷镰孢茎腐病、灰斑病和禾谷镰孢穗腐病.结果表明,5种病害抗性级别以中抗和感病为主,中早熟、中熟和中晚熟组的这2个级别分别占总数的82.94%、84.12%和72.46%;中晚熟组抗性强于中熟和中早熟,中早熟、中熟和中晚熟组达到中抗(MR)以上的品种分别占总数的50.24%、56.37%和69.33%,其中,达高抗(HR)的分别占4.52%、4.41%和7.84%,达抗(R)的分别占8.73%、10.59%和18.88%;大斑病和灰斑病的抗原较为缺乏,均无高抗品种,中早熟组达到抗(R)以上水平的病害排序从高到低是禾谷镰孢茎腐病、丝黑穗病、禾谷镰孢穗腐病、灰斑病和大斑病,中熟组排序是禾谷镰孢穗腐病、禾谷镰孢茎腐病、丝黑穗病、灰斑病和大斑病,中晚熟组排序是禾谷镰孢穗腐病、禾谷镰孢茎腐病、丝黑穗病、大斑病和灰斑病;年际间鉴定结果受气候环境影响较大,2020年总体表现较差;中早熟、中熟和中晚组5种病害同时达到中抗(MR)以上的品种分别占2.78%、6.37%和15.67%,但最终仅有1个品种(承玉88)通过审定,说明高产抗病绿色玉米品种选育难度较大,建议设立抗病绿色玉米品种试验组别,强化抗病绿色玉米品种审定标识,有效快速推动绿色品种的选育与推广.本研究明确了近年来我国东华北春玉米试验品种的主要病害抗性水平,为今后品种选育、审定与推广提供参考依据,从而支撑我国玉米种业绿色发展.
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陆海渐渗系F2群体纤维品质性状数量遗传分析
《山东农业科学 》 2023 北大核心
摘要：本试验以陆海染色体片段渐渗系C14为父本、冀棉262为母本构建F2分离群体，并对群体的纤维品质性状进行数量遗传分析，利用主基因-多基因遗传分析模型对F2世代上半部平均长度、断裂比强度、马克隆值、整齐度指数和伸长率进行遗传分析，以确定各性状的最适遗传模型并掌握其遗传规律，为田间选育遗传稳定的棉花纤维品质性状提供参考。结果表明，5个纤维品质性状中，上半部平均长度、马克隆值、整齐度指数和伸长率符合遗传模型，受主基因控制，而断裂比强度不存在主基因，受微效多基因控制。上半部平均长度符合B-1模型，受2对主基因控制，为加性-显性-上位性混合遗传模型，主基因遗传率为62.56%;马克隆值和伸长率均符合A-1模型，为受1对主基因控制的加性-显性混合遗传模型，主基因遗传率分别为9.96%和27.17%;整齐度指数符合B-6模型，为受2对主基因控制的加性-显性等效混合遗传模型，主基因遗传率为43.64%。上半部平均长度主基因遗传率最高，说明该性状在后代遗传中受环境影响较小，遗传较稳定，可以在低世代直接进行选择；而马克隆值主基因遗传率低于10%,说明该性状在后代中遗传不稳定，受环境影响较大，需要在高世代进行选择。
关键词： 棉花 纤维品质 主基因+多基因遗传分析 遗传率
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氮磷添加对草甸草原土壤氮磷转化功能基因丰度的影响
《生态学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：氮添加是提高退化草地生产力的主要养分管理措施,而过量的氮输入会导致土壤酸化、增加硝酸盐淋溶损失和温室气体排放.旨在明确草原割草利用下土壤氮、磷转化功能基因丰度对氮磷添加的响应规律,为定向调控打草场土壤氮、磷转化过程,提高养分利用效率,减少温室气体N2 O排放提供科学依据.2018—2020年在呼伦贝尔草甸草原打草场设置了5个施氮水平(0、1.55、4.65、13.95、27.9 g N m-2 a-1)和3个磷水平(0、5.24、10.48 g P m-2 a-1),裂区试验设计,在植物不同生长时期测定土壤氨氧化(amoA-AOA和amoA-AOB)、反硝化(narG、nirK、nirS和nosZ)和磷转化(phoD)基因丰度.结果表明,土壤氮转化基因丰度受到氮、磷添加的调控,而氮、磷添加对土壤磷转化功能基因丰度无显著影响(P>0.05).氮添加可提高amoA-AOB基因丰度,增加氨氧化细菌调控土壤总硝化速率的相对重要性,因此能增加硝酸盐淋溶损失潜势.高氮处理下添加磷可降低amoA-AOB基因丰度,降低硝酸盐淋溶损失潜势.反硝化基因nirK和nosZ的丰度受植物生长季节的影响,氮添加仅对8月份nirK和nosZ基因丰度有显著的促进作用,增加气态氮损失潜势.土壤氮的过量输入可在一定程度促进土壤氨氧化和反硝化进程,增加硝酸盐淋溶和气态氮损失的风险.磷添加可能会在一定程度上降低土壤硝酸盐淋溶损失的风险,对提高氮的利用效率具有重要作用.
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高粱品种生态适应性综合评价指标体系的构建与应用
《中国农业资源与区划 》 2023 北大核心 CSCD CSSCI
摘要：[目的]高粱是我国重要的多用途旱地经济作物，生产区域广，生态条件复杂，栽培方式多样，因此，构建高粱品种生态适应性评价指标体系对品种选择、种植规划等具有重要指导意义。[方法]文章通过文献研究、生产调研和专家问卷调查，利用层次分析法，构建品种生态适应性评价的指标体系的层次结构；利用德尔菲法，利用橙子办公软件设计调查问卷，借助专家微信群对各指标的相对重要性进行专家问卷调查，使用SPSSAU优序图法，计算各指标权重。[结果]根据反复征询意见，确定了各项指标的判分原则和标准，按综合得分将高粱品种生态适应性分为适应（≥90分）、较适应（76～89分）和不适应（≤75分）3类。根据所建评价方法对适应性评价试验中6个代表性品种，对其在6个地区的表现进行综合打分评价。[结论]证明结果符合实际。
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