科研产出
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。
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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.
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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。
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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
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山西高粱品种(系)的花后抗旱性评价
《干旱地区农业研究 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：以22份山西历年审定（鉴定、登记）的高粱品种及预登记的高粱品种为参试材料，通过自然干旱（DS）和正常灌溉（NI）两种处理方式，采用大田自然鉴定法，调查农艺性状、品质性状和光合性状3类主要性状指标。结合隶属函数（U）和干旱敏感指数（S）的聚类分析法及热图法对材料进行分类，对抗旱指标进行综合评价。结果表明：在干旱胁迫下，高粱品种除了穗柄伸出长平均增长5.26 cm和单宁含量平均增加0.09%,其余性状指标均出现下降；除净光合速率外，其余性状指标之间均存在一定程度的相关性。利用以上两种方法，筛选出极抗品种3份（S9、S10和S7即晋杂108、晋杂22号和晋杂101）,极弱品种1份（S17即晋杂4号）。根据干旱敏感指数计算，主成分分析为9个性状，主成分累计贡献率84.662%,产量和单穗粒重是决定第一主成分的主要性状，贡献率为17.999%。干旱胁迫对高粱品种（系）花后主要性状指标均有显著影响。不同高粱材料间抗旱性差异显著，应用两种抗旱性评价方法，可以较为准确地评价参试高粱品种（系）的抗旱性。产量、单穗粒重、株高和倒二叶叶宽可以作为评价高粱花后抗旱性的主要形态指标。
关键词： 高粱品种(系) 花后抗旱性 农艺性状 品质性状 光合性状
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硒氮配施对燕麦植株硒氮积累及根际土壤微生物群落与代谢物的影响
《应用与环境生物学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：为探明硒氮配施对燕麦硒农艺强化和氮积累同步提升的可行性及其对根际土壤微生物群落的改善作用，采用田间试验结合盆栽生土试验，研究黄土高原缺硒区土壤基施不同用量硒氮肥对花后燕麦地上部植株硒、氮积累与籽粒产量和根际土壤微生物群落特征及代谢物的影响.试验采用二因素裂区设计，主区为基施氮肥，3个水平（N0:0 kg/hm~2;N1:120 kg/hm~2;N2:240 kg/hm~2）；副区为配施硒肥，4个水平（Se0:0 g/hm~2;Se1:75 g/hm~2;Se2:150 g/hm~2;Se3:375 g/hm~2）.结果表明：单施硒肥、氮肥及硒氮配施对花后燕麦植株硒氮积累影响显著；从扬花期到成熟期，茎叶硒氮积累明显向穗部及籽粒转移.在低氮高硒或低硒高氮处理中，硒、氮积累呈协同促进关系；而在高氮高硒处理中，硒、氮积累存在竞争性抑制关系.整体而言，以N2Se2（240 kg/hm~2+150 g/hm~2）处理下燕麦各器官硒、氮含量和籽粒产量达最高（分别为136.52-193.29μg/kg,29.33-32.02 g/kg,1 263.8-1 970.9 kg/hm~2）.硒氮合理配施（N2Se2）明显促进了土壤微生物功能菌群代谢；功能菌群主要代谢物与植株各器官硒氮含量亦呈正相关关系.综上所述，在黄土高原缺硒地区，土壤基施适宜用量的氮肥和硒肥，有利于协同提升燕麦地上部各器官硒氮积累及籽粒产量，改善土壤微生物优势菌门和优势菌属，促进功能菌群代谢，以N2Se2（240 kg/hm~2+150 g/hm~2）为最优施肥处理.（图10表1参52）
关键词： 硒氮肥配施 燕麦 植株氮积累 植株硒积累 土壤微生物群落 土壤代谢物
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四种芽孢杆菌菌剂对甘薯不同时期产量及品质的影响
《作物杂志 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：为探讨不同类型芽孢杆菌菌剂对甘薯产量和品质的影响，以苏薯16为试验材料进行田间小区试验，设置4种芽孢杆菌菌剂和对照（CK）处理，研究芽孢杆菌菌剂对甘薯不同时期产量及品质的影响。结果表明，在常规施肥基础上，施加4种不同类型芽孢杆菌菌剂均能增加甘薯产量和品质。在移栽后142d，枯草芽孢杆菌处理下甘薯的增产幅度最大，4种芽孢杆菌菌剂处理相比CK处理增产幅度为4.6%～25.4%；在整个生长期，甘薯淀粉积累量呈先增加后减少的趋势，在移栽后113d淀粉积累量达到最大值，4种菌剂处理相比CK处理增幅为2.9%～16.4%，增幅最大的是甲基营养型芽孢杆菌；甘薯可溶性糖积累量呈先减少后增加变化趋势，并在移栽后142d达到最大值，4种菌剂处理相比CK处理增幅为3.2%～34.2%，其中解淀粉芽孢杆菌处理最显著。甘薯胡萝卜素积累量与粗蛋白含量变化趋势基本一致，均呈先增后减的变化，并在移栽后90d达到最大值，在移栽后142d其增幅分别为6.1%～29.5%和2.8%～14.5%，其中解淀粉芽孢杆菌处理最显著。通过主成分分析综合评价得出，施加解淀粉芽孢杆菌对甘薯产量及品质的促进效果最佳。
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调控高粱分蘖高度的基因及表达分析
《华北农学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：分蘖高于主茎是困扰高粱品种整齐度和机械化生产的重要原因之一，为了阐明高粱调控分蘖高度基因的作用机制，提高高粱品种整齐度、选育适宜机械化生产高粱品种，依据前期的定位结果，利用15份分蘖与主茎整齐一致和17份分蘖高于主茎的高粱品种组成自然群体对候选基因进行验证，发现SNP3位点影响分蘖高度，所属基因为Sobic.009G213300.1.v3.2,命名为SbTH,位于水解酶＿4保守区域。以分蘖高度与主茎一致的K35-Y5和分蘖高于主茎的1383为材料，通过实时荧光定量PCR分析SbTH基因在高粱不同组织中的表达模式。结果表明，2个材料SbTH基因在根和叶中均有表达，虽然表达量有差异，但趋势基本一致；1383主茎和分蘖茎基因表达量和趋势也基本一致，而K35-Y5在主茎开花期时呈反向表达，主茎表达量达到最高，同期的分蘖茎表达量降到最低。分析认为，SbTH在K35-Y5分蘖中表达量低，控制了分蘖节间的过度生长，形成主茎与分蘖高度一致的株型，而在1383分蘖中表达量高，促进分蘖节间的生长，使得分蘖比主茎高，SbTH基因在主茎开花期的差异表达是影响分蘖株高的关键。
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基于表型性状的高粱育种材料遗传多样性分析及综合评价
《中国农业科学 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：【目的】解析高粱育种材料的表型性状变异规律和遗传多样性，探讨育种材料的综合评价方法，筛选高粱优异种质，为高粱种质创新与新品种选育提供重要依据。【方法】以263份不同来源的高粱种质为供试材料，2015—2016年在山西榆次对其17个表型性状进行鉴定，采用Shannon-Wiener’s多样性指数计算表型性状的遗传多样性，综合运用相关分析、主成分分析、聚类分析和逐步回归等方法对高粱种质进行综合评价，并根据综合评价F值及目标性状筛选出高粱优异种质。【结果】263份高粱育种材料具有较高的遗传多样性，不同性状的多样性指数分布范围为0.497—2.075，其中，穗形的多样性指数最小，穗柄长的多样性指数最大。不同年份7个数量性状的变异系数有所变化，变幅最小的是生育期，其次是穗长；变幅最大的是单穗粒重，其次是茎粗。育种材料综合评价表明在累计贡献率高于80%时，共发现11个主成分；利用隶属函数法计算表型综合值（F值），高粱育种材料的表型性状综合值（F值）平均为0.464，恢复系L28的F值最高（0.581），保持系72B/DORADO双的F值最低（0.330）。通过逐步回归建立了12个性状（主脉色、穗型、穗形、芒性、颖壳包被度、粒形、株型、茎粗、穗长、单穗粒重、千粒重和生育期）作为自变量的回归方程，可以作为高粱育种材料表型性状的综合评价指标。基于F值进行聚类，将263份供试材料分为6个类群，其中，第Ⅳ类群的33份材料农艺性状优良，平均F值最高，可作为材料创新及杂交育种的亲本材料。【结论】参试高粱种质表型性状遗传变异较为丰富，遗传多样性高，采用多元统计分析方法综合评价高粱种质是可行的；筛选出优异种质33份。
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2种优质梨果实质地差异的显微观察及与细胞壁代谢酶的相关性
《福建农业学报 》 2023 CSCD
摘要：【目的】通过对果实质地差异明显的2个梨品种进行质地差异相关研究，旨在发现导致梨品种果实质地差异的关键因素，为优良梨品种的选育提供理论依据。【方法】以玉露香梨和大果水晶梨为试材，观察发育过程中果肉细胞超显微结构，测定果实的硬度、脆度值、细胞壁代谢相关酶的活性和相关基因的相对表达量，并进行相关性分析。【结果】（1）果实生长发育过程中玉露香梨和大果水晶梨果实硬度逐渐下降，且花后60 d 2个梨品种脆度值逐渐下降，玉露香梨果实硬度和脆度值显著低于大果水晶梨。（2）在400×放大显微倍数下，幼果期玉露香梨果肉细胞比大果水晶梨的大；果实膨大期和成熟期，2个梨品种果肉细胞均明显增大，玉露香梨果肉细胞小于大果水晶梨；玉露香梨细胞断裂边缘整齐平滑，形成脆性断口，大果水晶梨断裂边缘粗糙而不整齐。（3）果实发育过程中玉露香梨果肉果胶甲酯酶（Pectinmethylesterase, PME）活性极显著低于大果水晶梨，而多聚半乳糖醛酸酶（Polygalacturonase,PG）活性和β-半乳糖苷酶（β-Galactosidase,β-Gal）活性极显著高于大果水晶梨。（4）果实发育过程中玉露香梨果肉PME基因、PG基因和β-Gal基因相对表达量极显著低于大果水晶梨的表达量。相关性分析表明，玉露香梨和大果水晶梨的硬度与β-Gal基因相对表达量呈显著正相关，脆度值与PG基因相对表达量呈显著正相关。【结论】随着果实生长发育，玉露香梨和大果水晶梨果实质地的差异不仅表现在果肉细胞超显微结构上，还与细胞壁代谢相关酶密切相关，PG基因和β-Gal基因可能在玉露香梨和大果水晶梨质地变化中发挥关键作用。
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