科研产出
基于荧光SSR构建中国糜子核心种质DNA分子身份证
《中国农业科学 》 2023 北大核心 CSCD
摘要:【目的】糜子(Panicum miliaceum L.)作为一种古老的粟类作物,种质丰富,基于荧光SSR标记构建其DNA分子身份证可为资源的数字化管理提供理论依据和分子检测工具。【方法】以235份中国糜子核心种质为试验材料,对山西农业大学农学院糜子作物分子育种课题组前期开发的糜子特异性SSR标记进行多次PCR筛选和优化后获取核心引物。基于糜子参考基因组信息,经过BLAST序列比对后将核心标记进行染色体定位。在SSR引物的5′端标注荧光(FAM/HEX),利用毛细管电泳给出材料的基因型,采用“0,1”二进制编码方式记录扩增条带的有无,使用ID Analysis 4.0检测材料的区分程度。采用十进制(0—9)统计扩增片段大小以获得材料的字符串分子身份证。使用Popgene、Powermarker、MEGA、NTSYS进行遗传多样性、遗传聚类和主成分分析。利用二维码在线软件(https://cli.im/)给出材料的二维码DNA分子身份证。【结果】PCR扩增结果发现,7个荧光SSR(RYW3、RYW6、RYW11、RYW18、RYW37、RYW43和RYW125)组合在一起可以将235份材料全部区分开。BLAST结果表明,RYW18、RYW37分布在第2染色体,分别位于0.60和0.80 cM处;RYW125位于第4染色体,定位在10.40 cM处;RYW43、RYW6分布在第5染色体,分别位于52.80和53.00 cM处;RYW11和RYW3定位在第6染色体,分别位于2.10和20.70 cM处。遗传多样性分析结果表明,235份材料在7个位点共检出87个等位变异,每个位点检出3(RYW11)—25(RYW6)个,平均为12.4286;检出Shannon多样性指数(I)变幅为0.2055(RYW18)—2.0587(RYW6),平均1.1398;观测杂合度(Ho)为0.0086(RYW11)—0.9455(RYW18);期望观测杂合度(He)为0.0795(RYW18)—0.7452(RYW6);Nei’s基因多样性指数(Nei)为0.0793(RYW18)—0.7452(RYW6);多态性信息含量(PIC)为0.0334(RYW11)—0.8071(RYW6),平均为0.5185。聚类分析和主成分分析均将材料划归8个类群。将电泳条带进行数字编码,利用7个标记组合,构建了全部材料的字符串和二维码DNA分子身份证。【结论】以235份中国糜子核心种质为试验材料,利用PCR扩增和毛细管电泳筛选到7个糜子荧光SSR核心标记。基于糜子参考基因组信息将上述标记定位在4条染色体上。利用上述标记扩增供试材料,给出遗传多样性衡量参数,基于遗传距离将材料聚为8个类群,主成分分析解决了聚类结果中出现的偏差。依照最少引物区分最多种质的原则,利用十进制编码方式给出材料的字符串DNA分子身份证,结合表型数据,利用二维码在线软件构建了全部材料的二维码DNA分子身份证。


燕麦–绿豆间作效应及氮素转移特性
《植物学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要:为探究燕麦(Avena sativa)–绿豆(Phaseolus radiatus)间作效应及氮素转移特性,在不施氮肥的大田试验条件下,设置3种种植模式(燕麦单作、绿豆单作和燕麦–绿豆间作),采用传统挖根法和15N同位素标记法进行研究。结果表明,间作系统中燕麦侵袭力强于绿豆,绿豆生长受到抑制。整个生育期,间作燕麦地上部干物质积累量比单作增加14.9%–33.1%,2年成熟期间作燕麦的氮素积累量比单作分别提高53.1%和44.8%;间作减少了开花结荚期绿豆氮素积累量和根瘤重量,降低了绿豆的固氮效率,绿豆的固氮效率2年平均降低23.7%,生物固氮量平均减少11.66%。间作绿豆向燕麦的氮素转移率2年平均值达31.7%,氮素转移量为212.16 kg·hm–2。燕麦–绿豆间作降低了开花结荚期绿豆的根瘤固氮酶活性和固氮效率,但绿豆体内氮素转移增加了燕麦对氮素的吸收利用,实现了地上部与地下部生长的相互调节和促进,优化了农田生态系统的氮素管理。
关键词: 燕麦–绿豆间作 根瘤固氮 15N同位素标记 氮素吸收 氮素转移


高粱的耐瘠性与养分高效利用研究现状与展望
《作物杂志 》 2023 北大核心 CSCD
摘要:施肥对作物增产具有重要作用,然而施肥对土壤等环境的影响也越来越严重。因此,如何鉴选与创制养分高效利用资源,选育高产、绿色品种已经成为目前高粱产业发展的重要研究方向。本文总结了国内外高粱种质资源耐瘠性鉴定、养分胁迫对高粱主要农艺性状的影响与生理学响应、养分效率的分子生物学研究、氮利用效率与根系分泌生物消化抑制等方面取得的研究进展,并对养分高效利用研究和氮高效利用品种选育进行了展望,为高粱新品种在中低产田产量提升、减施化肥和农业面源污染改善等方面提供技术支撑。


等离子体处理对亚麻籽中生氰糖苷含量的影响
《东北农业科学 》 2023 北大核心 CSCD
摘要:亚麻籽中的生氰糖苷毒性较大,它的存在限制了亚麻籽的综合利用。为了探索在种植生产中降低亚麻生氰糖苷的方法,采用等离子体技术处理亚麻种子,研究了剂量强度、种子流量和处理次数对亚麻籽中生氰糖苷含量的影响。正交试验结果表明,影响亚麻籽中生氰糖苷含量的因素顺序是:剂量强度>处理次数>种子流量;等离子体处理种子技术的试验最佳组合是:剂量强度为2.4 A,处理次数为4次,种子流量为0.8 kg/min。多品种试验结果表明:等离子体技术处理不同的亚麻品种,收获后的亚麻籽生氰糖苷含量均有不同程度的降低,降幅在18.14%~31.33%。研究表明等离子体技术处理亚麻种子能有效降低生氰糖苷含量,可以在生产实践中推广应用。
关键词: 等离子体种子处理技术 亚麻 生氰糖苷


谷子重组自交系主要农艺性状和品质性状相关分析
《植物遗传资源学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要:通过对谷子主要农艺性状遗传变异分析,探讨影响谷子直链淀粉和黄色素含量的主要因素,筛选出综合性状优良的株系,为谷子遗传改良和创造新种质提出理论参考。本研究以嫩选15和黄金苗杂交获得的重组自交系群体为材料,于2020年和2021年种植于山西农业大学东阳示范基地,对籽粒直链淀粉、黄色素2个品质性状和株高、穗长、叶面积、茎粗、穗粗、茎节数、单穗重、穗粒重8个主要农艺性状进行了遗传变异分析、相关性分析和回归分析。综合两年试验结果表明:亲本之间黄色素含量、直链淀粉含量、叶面积和穗粗存在显著差异;RIL群体所调查性状变异丰富,分布近似符合正态分布,表现双向超亲分离。各个性状的变异系数范围为8.05%~35.32%,综合分析两年数据可知,单穗重和穗粒重变异系数较高,株高和直链淀粉含量的变异系数较低。黄色素含量与直链淀粉、株高、茎节数呈极显著正相关,与穗粒重呈显著正相关,与叶面积呈极显著负相关。直链淀粉含量与叶面积、茎粗、穗长呈极显著负相关,和茎节数呈极显著正相关。进一步回归分析可知,叶面积、株高和穗长是影响黄色素含量的最主要因素,叶面积、穗长对直链淀粉含量存在负向的影响作用,单穗重、穗粗、茎节数对直链淀粉含量存在正向的影响作用。


"砀山酥梨"与"苹果梨"杂交后代果实性状遗传趋势研究
《中国南方果树 》 2023 北大核心
摘要:以“砀山酥梨”与“苹果梨”杂交后代群体为试材,测量果心大小、单果质量、可溶性固形物等7个指标,分析其分布规律,以期为梨遗传育种提供参考依据。结果表明:杂交后代单果质量普遍较小,在100~120 g区间分布最多,总体呈正态分布趋势。果形指数在0.82~0.97为集中分布区,果形与父本“苹果梨”相近。杂交后代果形指数、单果质量、可溶性固形物含量、果心大小总体呈正态分布趋势,属数量遗传性状。果皮颜色以传统梨的黄色为主,占总数的59.42%,倾向于母本的果实颜色。后代果柄出现肉质化,果实的脱萼率为38.65%。


山西典型焦化场地特征污染物在非饱和带迁移规律及影响因素
《环境化学 》 2023 北大核心 CSCD
摘要:以山西某焦化场地为研究对象,以该场地污染最严重的苯和萘作为焦化行业特征污染物的代表,结合山西不同地区土壤含水量差异明显、年降雨量波动幅度大以及该场地存在碱性废水和酸性废液的无意倾倒导致土壤pH超标严重的特点.通过柱试验研究特征污染物苯、萘在非饱和带迁移规律及其关键影响因素;通过土水分离实验揭示多要素作用下特征污染物苯萘在土水介质中迁移特征.柱实验结果表明,苯在重力和淋洗作用下,不断向深层土壤扩散和迁移,越过渗透性差的粉土层,到达更深层的土层;而萘只有少部分不断向深层土壤扩散和迁移,大部分富集表层.降低土壤初始含水量会降低苯和萘在非饱和带迁移速率但是会促进迁移总量,并且增大降雨量、升高或降低淋滤液pH值会增强苯和萘向下迁移能力;降雨量、淋滤液pH值、土壤初始含水量都会影响非饱和带对苯和萘截留能力,其中土壤初始含水量影响最大,降雨量次之,淋滤液pH值最小;在相同环境因素下,与苯和萘残留量分布相关性最强的变量为采样深度,并且苯和萘残留量分布与采样深度相关系数值会随着环境因素的改变产生显著变化.土水分离实验结果表明淋滤液pH值是苯在土水介质中迁移的最大影响变量,影响萘在土水介质中迁移最大变量为降雨量.


山西糜子核心种质分子身份证构建
《植物学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要:为快速鉴定糜子(Panicum miliaceum)资源,建立分子标记检测平台,以272份山西糜子核心种质为研究材料,利用85对简单重复序列(SSR)引物,应用ID Analysis 4.0软件,构建DNA分子身份证。结果表明,对85对SSR引物进行筛选,发现20对引物组合(RYW67、RYW53、RYW37、RYW65、RYW62、RYW77、RYW5、RYW49、RYW84、RYW19、RYW11、RYW40、RYW54、RYW28、RYW31、RYW7、RYW16、RYW8、RYW9和RYW18)可区分272份材料。共检测到等位变异(Na) 60个,平均每个位点检出3个;Shannon多样性指数(I)为0.957 8 (RYW16)–1.096 7 (RYW5),平均值为1.055 2;多态性信息含量(PIC)为0.604 4 (RYW77)–0.753 0 (RYW37),平均值为0.692 1。利用20对引物构建山西糜子核心种质的字符串、条形码和二维码DNA分子身份证,可为种质身份标识和溯源提供实践路径。


不同耕作方式下秸秆还田对晋中玉米田水分时空分布及产量的影响
《水土保持学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要:为探讨保护性耕作和秸秆还田有机结合对春玉米休闲期蓄水保墒效果、生育期土壤水分时空变化、贮水量季节变化、产量及水分利用效率的影响,设置不同耕作方式(免耕、深松、翻耕)结合秸秆还田(100%秸秆还田、秸秆不还田)6个处理组合,2016-2018年在山西晋中连续2年进行定位试验研究.结果表明:(1)春玉米冬闲期不同耕作处理下土壤贮水量差异显著,且随着时间推移贮水量都有降低趋势,免耕和深松处理分别较翻耕土壤贮水量平均增加10.4,9.3 mm.在玉米的整个生育时期,免耕和深松处理土壤贮水量分别比翻耕提高4.8%,1.2%.(2)平均2年土壤含水量大小顺序为免耕>深松>翻耕,各处理平均土壤含水量分别为23.0%,21.8%,21.5%.丰水年不同耕作方式土壤含水量垂直变化在各生育时期差异较大,干旱年其变化的差异较小.(3)免耕与100%秸秆还田组合下玉米产量和水分利用效率最高,2年平均产量和WUE(水分利用效率)分别为12 679.9 kg/hm2和25.8 kg/(hm2·mm),翻耕与100%秸秆还田处理组合最低.无论是否秸秆还田,免耕和深松处理在春玉米冬闲期土壤蓄水保墒效果、生育期土壤水分状况、产量与水分利用效率均优于翻耕处理;在秸秆还田下免耕和深松耕作方式对玉米田水分的集蓄保用有良好的效果,以免耕秸秆还田效果最佳,可在晋中地区春玉米生产中推广应用.
关键词: 耕作方式 秸秆还田 玉米 土壤含水量 水分利用效率

