科研产出
不同土壤类型水肥互作对玉米光合生理特性和产量的影响
2025
摘要：目的研究不同土壤类型水肥互作对玉米光合生理特性及产量的影响，为黄淮海地区玉米种植中因土施肥和灌溉及资源的高效利用提供理论依据。方法采用空间位移法，基于多年的土壤和肥料池栽定位试验，采用随机区组设计，设土壤类型、水分和施肥3个主处理，土壤设3种类型（砂姜黑土、砂壤潮土、中壤潮土），水分设2个梯度（干旱、灌溉），施肥设3个梯度（不施肥、中肥和高肥）。测定玉米主要生育期的叶面积指数，吐丝期测定玉米的光合和生理指标，成熟期测定干物质积累量及产量指标，并对玉米叶片光合参数、生理指标及产量指标进行相关分析，同时筛选不同土壤类型水肥互作下的最优处理组合。结果不同土壤类型在不同水肥条件下的玉米叶面积指数、光合特性、生理特性、植株物质积累和籽粒产量均存在差异。不同水分条件下进行灌溉对玉米光合特性和籽粒产量的影响不同。不施肥条件下，砂姜黑土、砂壤潮土和中壤潮土灌溉处理的玉米叶面积指数、叶绿素相对含量（SPAD值）和叶片光合速率分别比干旱处理平均增加30.1%、11.8%和15.8%，植株总干重平均增加19.7%，籽粒产量平均增加21.0%；中肥条件下，玉米叶面积指数、SPAD值和叶片光合速率分别比干旱处理平均增加22.3%、22.7%和33.5%，植株总干重平均增加41.8%，籽粒产量平均增加36.6%；高肥条件下，玉米叶面积指数、SPAD值和叶片光合速率分别比干旱处理平均增加16.0%、29.2%和40.7%，植株总干重平均增加53.9%，籽粒产量平均增加47.1%。不同水分条件下进行施肥对玉米光合特性和籽粒产量的影响也不同。干旱条件下，中肥和高肥处理的玉米叶面积指数分别比不施肥处理平均增加24.4%和39.8%，SPAD值分别平均增加23.6%和31.0%，叶片光合速率分别平均增加21.0%和26.3%，植株总干重分别平均增加33.7%和41.5%，籽粒产量分别平均增加46.2%和57.0%；灌溉条件下，中肥和高肥处理的玉米叶面积指数分别比不施肥处理平均增加16.9%和24.6%，SPAD值分别平均增加35.4%和51.7%，叶片光合速率分别平均增加39.2%和53.3%，植株总干重分别平均增加58.4%和82.4%，籽粒产量分别平均增加65.1%和91.3%。不同处理中，砂壤潮土高肥灌溉处理的玉米籽粒产量最高，比同种土壤类型不施肥干旱处理增产186.1%。相关分析结果表明，玉米叶片光合参数与干物质重、籽粒产量呈极显著正相关（
全文链接
请求原文
花生颈腐病菌Diplodia gossypina全基因组序列资源(英文)
《植物病理学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：花生（Arachis hypogaea）作为一种重要的油料作物，为人类提供了优质的植物油、蛋白质、膳食纤维、矿物质和维生素。然而，随着极端天气的频繁发生以及各类病原菌耐药性的增强，花生受到各种生物和非生物胁迫的影响。花生颈腐病的优势病原菌棉色二孢（Diplodia gossypina）为世界各地花生产区花生颈腐病的主要病原，可造成严重的产量损失。为探讨其发病机制，对D. gossypina A20＿4菌株进行了基因组测序分析。结果表明，D. gossypina A20＿4菌株基因组组装大小为43.03 Mb,GC含量为54.91%；从头组装共鉴定出10,745个基因，其中包含41,526个编码序列和2.20%的重复序列。其中6,461个基因（60.13%）被BlastP GO注释，3,245个基因（30.20%）被KOG注释，3,093个基因（28.79%）被KEGG注释。同时，本研究利用SignalP、TMHMM、EffectorP和PHI-base等软件对该菌株全基因组编码的10,745条蛋白序列进行了分泌蛋白和效应子的预测分析，结果表明，D. gossypina A20＿4基因组中有790个预测的分泌蛋白基因，利用dbCAN3等软件从这些分泌蛋白中分析鉴定到220个碳水化合物活性酶，以糖苷水解酶亚家族成员数量最多。分泌蛋白中效应蛋白的预测结果表明D. gossypina A20＿4中有224个潜在的效应蛋白，其中222个蛋白的功能可被PHI-base注释，根据注释结果在该菌株中找到12个关键致病因子。此外，利用生物信息学软件对其基因组中的一个丝氨酸/苏氨酸类蛋白激酶SNF1基因进行了鉴定和分析，初步分析结果显示该基因与细胞自噬进程高度相关，而自噬进程已经被证实参与调控真菌致病力。以上研究结果将为我们了解D. gossypina的进化、致病分子机制以及宿主-病原体相互作用提供新的见解。
关键词： 花生 颈腐病 棉色二孢 基因组测序分析 效应蛋白 SNF1
全文链接
请求原文
有机替代对砂姜黑土小麦季温室气体排放及净增温潜势的影响
《中国生态农业学报(中英文) 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：有机替代增碳固汇潜力较高,然而土壤类型和气候特点对有机替代固碳降温效果影响较大,对兼顾典型土壤区作物产量和减排效果的适宜有机替代比例还缺乏针对性研究.基于此,本文以砂姜黑土为研究对象,设置不施肥(CK)、优化施氮(OPT)及不同有机(鸡粪)替代(1/4M、1/2M、3/4M和M)6个处理,开展两年土壤增汇试验,并在第2年监测小麦季两次施肥期温室气体(GHGs)排放.结果显示,砂姜黑土农田土壤有机碳随着有机替代比例的升高呈显著增加趋势,但年均固碳率(SOCSR)的增加幅度有所下降;关键温室气体N2O的累积排放量随着有机替代量的增加呈先增加后减少的趋势,尤其1/4M处理N2O的累积排放量最高,其次为OPT和1/2M处理,而CK和M处理的N2O累积排放量最低;CH4累积排放量除1/4M处理最低和OPT处理最高外,其余处理差异不显著,且整体不高.综合N2O、CH4和SOCSR,发现高量有机替代(M)的农田净增温潜势(Net-GWP)为-5 097.6 kg(CO2_eq)·hm-2,显著低于其他处理,其次为3/4M和1/2M处理,分别为-3 523.1和-2 541.7 kg(CO2_eq)·hm-2,而OPT和1/4M处理的Net-GWP相对较高,分别为-879.1和-501.1 kg(CO2_eq)·hm-2,显著高于其他处理(CK除外),Net-GWP随着有机肥从无到全量替代呈先增加后降低的趋势.此外,小麦基肥期N2O排放和CH4吸收量显著高于追肥期,其中基肥期N2O排放占总排放量的58.1%~66.7%,基肥期CH4吸收占总吸收量的55.3%~60.0%.不同有机替代处理中1/2M处理小麦产量最高,其次为1/4M处理,再次为3/4M和OPT处理,而全替代(M)和CK的产量最低.折中小麦产量和Net-GWP,本研究认为50%鸡粪替代短期施用既可以维持砂姜黑土小麦产量,也可实现较明显的固碳减排效果,是砂姜黑土麦田综合经济和生态效益的最佳替代比例.
关键词： 有机替代 温室气体 土壤固碳效率 砂姜黑土 田间增温潜势 产量效益
全文链接
请求原文
ERF转录因子及其在花生中的研究进展
《中国农学通报 》 2025 CSCD
摘要：ERF转录因子(Ethylene Responsive Factor)属于植物AP2/ERF转录因子超家族，是植物应对生物与非生物胁迫的关键调控因子，其通过AP2/ERF保守结构域与顺式作用元件GCC-box结合，调控靶基因的时空表达。本文综述了植物ERF转录因子的结构特点、分类体系、分布规律及生物学功能：结构上包含DNA结合域、转录调控域等功能区域，其中AP2/ERF结构域第14和19位氨基酸是分类的关键标志；分类上，ERF与DREB亚族各自可进一步划分为6个亚组；分布上，不同植物中该家族成员数量差异显著，且双子叶植物ERF亚族成员通常多于单子叶植物。重点阐述了ERF在生物胁迫响应中的功能机制：一方面通过激活PR、PDF1.2等抗病基因增强植物对病原菌的抗性，另一方面含EAR基序的ERF可作为负调控因子抑制靶基因表达。同时，本文总结了花生ERF的研究现状，包括家族鉴定（本课题组2022年在栽培花生中鉴定完成76个ERF家族成员）、抗逆功能验证（如AhERF008和AhERF019可增强非生物胁迫耐受性）及当前存在的局限（如系统性分析不足、调控机制尚不明确等）。最后展望了未来研究方向，提出需结合多组学与基因编辑技术解析ERF介导的抗逆网络，为花生抗逆分子育种提供理论依据与技术靶点，助力花生抗逆工程研究。
关键词： ERF 转录因子 花生 生物胁迫 生物学功能 靶基因
全文链接
请求原文
盐胁迫下谷子叶片转录组de novo测序及分析
《江苏农业科学 》 2025 北大核心
摘要：为挖掘出与耐盐相关的基因，解析谷子耐盐机制和指导谷子耐盐育种提供理论支撑，本研究以宛谷098为试验材料，对盐胁迫前后谷子苗期倒二叶叶片进行转录组de novo测序，并采用实时荧光定量RT-PCR进行功能基因验证。结果表明，本研究通过de novo转录组测序检测到宛谷098盐胁迫前后倒二叶中1 793个差异表达基因(其中上调基因1 054个，下调基因739个),主要为细胞质翻译、细胞质核糖体、核糖体亚基、核糖体的结构成分、依赖信号识别颗粒(SRP)的共翻译蛋白靶向膜等基因。根据GO注释分析发现，参与生物过程的基因差异表达最多，其次是细胞组分，而参与分子功能的基因较少；差异基因数量最高的5个GO项是细胞质翻译和依赖SRP的共翻译蛋白靶向膜2个生物过程、细胞质核糖体和核糖体亚基2个细胞组分、核糖体的结构成分1个分子功能。KEGG代谢途径富集分析结果表明，DEG主要富集在苯丙氨酸代谢、细胞色素P450对异种生物的代谢、药物代谢-细胞色素P450、氨基酸和核苷酸糖代谢、谷胱甘肽代谢等代谢途径和苯丙氨酸的生物合成、类黄酮的生物合成、类胡萝卜素的生物合成等生物学合成上。谷胱甘肽转移酶主要参与细胞色素P450对异种生物的代谢通路、药物代谢-细胞色素P450通路、谷胱甘肽代谢通路、药物代谢-其他酶等通路，参与了活性氧清除过程；核糖体蛋白基因家族是调控植物抗逆性的宝贵资源，在植物耐盐性方面发挥着重要作用。本研究表明，谷子盐胁迫前后基因表达差异显著。
关键词： 转录组 谷子 耐盐基因 挖掘 盐胁迫 差异表达基因(DEG)
全文链接
请求原文
多组学技术在肉牛重要性状研究中的应用
《中国牛业科学 》 2025
摘要：随着高通量测序技术和生物技术的快速发展,多组学技术已成为研究肉牛重要经济性状的重要手段.文章概述了多组学技术在肉牛生长、育肥、繁殖和适应性等重要性状研究中的最新进展,探讨了多组学技术在揭示遗传基础和分子调控网络方面的优势.多组学技术的应用不仅能够提高肉牛育种的效率和准确性,还能加快新品种培育,促进肉牛产业高质量发展.
全文链接
请求原文
花后喷施氨基酸螯合锌对小麦产量和品质的影响
《麦类作物学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：为探究氨基酸螯合锌对小麦产量和品质的效应，以郑麦1860为试验材料，设置花后喷施0.2%、0.4%浓度的硫酸锌、天冬氨酸锌与甘氨酸锌处理，以喷施清水为对照，在开封龙亭和周口郸城两试点研究喷施锌对小麦产量和品质的影响。结果表明，在龙亭和郸城试点，喷施0.2%天冬氨酸锌后小麦的千粒重显著提高，增幅分别为6.17%和6.58%;小麦产量显著增加，增幅分别为5.05%和5.32%;小麦籽粒容重显著提升，增幅分别为2.16%和2.32%。喷施锌显著降低龙亭和郸城试点小麦粉的弱化度，降幅分别为16.06%～26.98%、12.21%～34.27%。喷施天冬氨酸锌显著提高龙亭和郸城试点小麦粉的湿面筋含量，增幅分别为5.72%～10.51%和5.28%～6.53%;显著增大面团最大拉伸阻力，增幅分别为17.27%～20.96%和12.25%～14.13%;显著增加开封龙亭试点小麦粉的沉降值，增幅为19.69%～28.14%。喷施0.2%甘氨酸锌显著提高龙亭和郸城试点小麦粉的湿面筋含量，增幅分别为6.27%和7.40%;显著增大面团恒定变形拉伸阻力，增幅分别为18.37%和8.21%;显著增加周口郸城试点小麦粉的面团形成时间和稳定时间，增幅分别为36.53%和30.78%。综上所述，花后喷施0.2%天冬氨酸锌可提高小麦千粒重、籽粒产量和容重，降低小麦粉的弱化度，增大小麦粉湿面筋含量和面团拉伸阻力。
全文链接
请求原文
不同氮效率小麦成熟期茎叶干物质积累量与氮素利用率的关系
《植物营养与肥料学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：【目的】关于小麦氮效率差异的研究，其结果大多源于施氮与不施氮条件下的对比，这种研究方式可能会得出的结论不够全面。因此，我们通过设置不同施氮量水平，重点分析了高氮和低氮效率小麦品种成熟期营养和生殖生长指标与氮素利用的关系。【方法】研究于2022—2024年在河南省商丘市睢阳区郭村镇候福溪村进行，供试小麦品种包括两个氮高效小麦(百农4199和西农979)和两个氮低效小麦(丰德存麦21和郑品麦8号)。设置了4个施氮量处理，分别为0 kg/hm2(N0)、90 kg/hm2(N90)、180 kg/hm2(N180)、240 kg/hm2(N240)。测定干物质积累转运、氮素吸收分配及产量构成等指标，并结合结构方程模型进一步分析变量关系。【结果】180 kg/hm2为4个品种的最佳施氮量，在该施氮水平下，氮高效和氮低效小麦品种的干物质积累量显著高于其他处理，穗粒数、成穗数及产量均达峰值，氮肥偏生产力(NPPE)较N240处理提高了10.56%。随着施氮量增加，两类品种的成熟期干物质和氮素积累均呈现上升趋势，氮高效品种成熟期茎叶干物质积累量(DSLM)在N0、N90水平下较氮低效品种分别显著提高16.17%、11.49%。氮高效小麦花前干物质转运量(DMRA)、转运率(DMRR)及花前干物质转运对籽粒的贡献率(DMRCR)均低于氮低效小麦；而氮高效小麦的花前氮素转运量(NRA)、转运率(NRR)、花前氮素转运对籽粒的贡献率(NRCT)、花后氮素积累量(NAG)及对籽粒的贡献率(NACT)、花后干物质积累量(DMPA)及对籽粒的贡献率(DMACR)均高于氮低效小麦。不同施氮量处理下，氮高效小麦的DMPA和DMACR呈现先增加后降低的趋势，在N180水平下最高。与氮低效品种相比，氮高效品种的DMACR增幅在N180水平下达到显著水平，为18.57%。氮高效小麦品种的氮素吸收效率(NUPE)显著高于氮低效小麦品种。结构方程分析表明，影响小麦氮素利用率的主要指标为花前氮素运转量、成熟期茎叶干物质积累量和产量；成熟期茎叶干物质积累量通过产量和成熟期茎叶干物质氮素积累量对氮素利用效率产生负效应。【结论】在施氮(特别是适宜施氮量)条件下，氮高效小麦品种花前干物质转运量低于氮低效品种。而且，氮高效小麦成熟期茎叶干物质以及花后干物质、氮素积累量高，这会制约氮素吸收利用效率和氮肥偏生产力。因此，培育成熟期茎叶干物质和氮素积累量较低的氮高效品种是提高氮素利用率的途径。
关键词： 冬小麦 施氮量 氮效率 干物质积累 氮素转运 结构方程模型
全文链接
请求原文
增强型双重Unet(ED-Unet)烟叶病斑分割模型的建立
《烟草科技 》 2025 北大核心
摘要：烟草病害的识别与诊断是烟草病害科学防治的前提和基础.为克服传统深度学习方法分割烟叶病斑时存在的泛化性弱、对噪声敏感等局限性问题,以角斑病、赤星病、野火病、蛙眼病4种病害为研究对象,基于Unet,通过改进特征提取模块、嵌入注意力机制等方法构建了增强型双重Unet(Enhanced Dual Unet,ED-Unet)模型对烟叶病斑进行精准分割.结果表明:①ED-Unet在病斑CPA、Recall、IoU、F1分数指标上分别达到92.75%、90.94%、84.93%、91.81%,整体Dice分数达到94.67%;②ED-Unet模型的参数量、浮点运算量、单幅图像推理时间分别为46.5 M、233.92 GFLOPs、65.096 ms;③相较于Unet、PSP、DeepLab v3+、FCN、SegNet、UNET++、DoubleU-Net,ED-Unet模型的精度取得了显著提升,且较好地控制了模型复杂度,综合性能达到最优.该方法可为烟叶病斑以及其他植物病害的精准分割提供技术支持.
关键词： Unet 深度学习 特征提取 注意力机制 烟叶病害 病斑分割
全文链接
请求原文
施氮量对华北平原小麦根际土壤无机氮和氮转化微生物功能基因的影响
《应用生态学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：探究小麦根际土壤无机氮及氮转化微生物功能基因对施氮量的响应可为小麦氮肥优化管理提供理论依据。本研究基于华北平原长期田间定位试验，采用华育198（HY198）和西农979（XN979）两个小麦品种，设置5个施氮水平：0（N0）、120（N120）、180（N180）、240（N240）、360（N360） kg·hm-2,研究施氮量对小麦根际土壤无机氮含量和硝化、反硝化微生物功能基因丰度（amoA、nirK、nirS、nosZ）的影响。结果表明：连续8年施氮提高了土壤铵态氮和硝态氮含量，二者均随施氮量的增加而显著增加，较N0增幅分别为54.9%～274.2%和110.3%～614.3%。同等施氮量下，西农979根际土壤功能基因amoA、nirK、nirS丰度显著高于华育198,而nosZ丰度显著低于华育198。硝化功能基因中，西农979和华育198根际土壤氨氧化古菌（AOA）amoA基因丰度分别在N120和N180中最低，比N0分别显著降低28.8%和46.9%;两个品种根际土壤氨氧化细菌（AOB）amoA基因丰度均随施氮量的增加而增加，华育198和西农979各施氮处理较N0的增幅分别为127.4%～362.7%和26.5%～417.9%。反硝化功能基因中，西农979根际土壤nirK、nirS和nosZ基因丰度在N240最高；华育198根际土壤nirK基因丰度在N360处理显著低于其余处理，而nirS和nosZ基因丰度在N180处理显著低于其余处理。相关分析表明，AOB amoA基因丰度与NH4+-N、NO3--N含量呈极显著正相关，表明AOB对氮肥施用更敏感。综上，长期施用氮肥显著提高了根际土壤铵态氮和硝态氮含量，进而调控土壤硝化和反硝化微生物功能基因丰度。
关键词： 氮肥施用量 小麦品种 硝化功能基因 反硝化功能基因 无机氮
全文链接
请求原文
