科研产出
不同灌溉方式下氢、氧同位素分布与小麦水分利用特征
《水土保持研究 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：[目的]探明不同灌溉方式对小麦水分利用的贡献率及小麦根系吸水规律，可为合理应用灌溉用水提供科学依据。[方法]利用稳定氢氧同位素示踪法，研究了防雨棚条件下常规灌溉（X）与滴灌（D）不同灌水量条件下（X1,D1∶15 mm; X2,D2∶30 mm; X3,D3∶45 mm）冬小麦生长期间土壤水稳定同位素变化特征，以及土壤耗水强度、光合生理特征及水分利用特征。[结果]随小麦生育期的推进，根系吸水逐渐加深。在拔节期小麦主要利用0—20 cm深度的土壤水；在抽穗期X2,D1和D2处理主要利用了0—20 cm土层的水分，但X1处理主要利用了60—80 cm土层的水分，占53.9%,X3处理主要利用了40—60 cm土层的水分，占77.0%。而D3处理主要利用了0—60 cm土层的水分，占80.0%;到灌浆期，X1和X2处理主要利用了0—60 cm土层的水分，分别占86.2%和90.6%,而X3处理主要利用了40—60 cm土层的水分，占73.9%。而D1和D2处理不同土层的水分利用比例较均匀，分别介于7.1%～27.8%和13.0%～38.2%之间。D3处理主要利用了20—40 cm土层的水分，占51.0%。除抽穗—灌浆期中水处理（D2）及灌浆—收获期高水处理（D3）外，滴灌均有效降低了小麦的日耗水量。与常规灌溉相比，滴灌D2和D3处理更利于提高小麦的光合速率和叶片水分利用效率。此外，滴灌处理在小麦抽穗期和收获期均有效提高了小麦的生物量。最终，滴灌较常规耕作小麦产量提高了21.6%～28.0%和水分利用效率提高了24.4%～36.7%,均以D2处理最高。相关分析表明：小麦生长过程中，抽穗期0—20 cm土层水分贡献率和灌浆期80—100 cm土层的水分贡献率的提高对于其产量与水分利用效率的提高更为有利。[结论]滴灌更利于提供均匀的水分供给作物，同时减少水分无效蒸发，提高作物产量和水分利用率。
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玉米穗长一般配合力多位点全基因组关联分析和预测
《作物学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：穗长是一个重要的农艺性状,与产量密切相关。一般配合力（general combining ability, GCA）是评价优异自交系的重要指标。因此,解析穗长GCA的遗传基础,制定相应的育种策略对玉米杂交种产量的提高具有重要意义。本研究以123个玉米自交系和8个测验种按照North Carolina II遗传交配设计组配的537个F1杂交种为试验材料,在2个环境下进行表型鉴定,利用玉米5.5 K液相育种芯片鉴定的11,734个SNP （single nucleotide polymorphisms）对2个环境以及综合环境穗长GCA进行多位点全基因组关联分析（multi-locus genome-wide association study, MGWAS）和基因组预测。利用7种MGWAS共检测到11个穗长GCA显著关联SNP标记（P ＜8.52E-07）,单个位点解释GCA变异介于8.06%～28.23%之间。不同MGWAS共定位的SNP位点有5个。位点7＿178103602在周口和综合环境利用mrMLM（multi-locusrandom-SNP-effectmixedlinearmodel）方法重复检测到,可解释穗长GCA变异的26.02%～28.23%,为环境稳定的主效SNP。共挖掘10个候选基因,其中auxin amido synthetase 9和EID1-like F-box protein 2可能是控制穗长GCA的关键基因。5种随机效应模型对3个环境穗长GCA的预测准确性介于0.53～0.69之间,且模型间差异较小。在新乡和周口环境, GBLUP （genomic best linear unbiased prediction）和RKHS （reproducing kernel Hilbert space）整合不同显著位点作为固定效应均可提高穗长GCA基因组估计育种值的准确性,提高率为2.34%～14.98%,而在综合环境中除了利用FarmCPU （fixed and random model circulating probability unification）或BLINK （Bayesian-information and linkage-disequilibriumiterativelynestedkeyway）鉴定的1个显著位点作为固定效应会略降低预测精度外,其他2种MGWAS方法显著位点的加入均能提高基因组预测力,提高率为2.80%～6.84%。因此, MGWAS显著位点作为固定效应加入预测模型有利于提高穗长GCA基因组估计育种值的准确性,可用来对玉米亲本穗长GCA进行有效预测和选择。
关键词： 穗长 一般配合力 多位点全基因组关联分析 固定效应模型 基因组选择
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基于有效积温模型的草地贪夜蛾田间种群动态分析
《植物保护 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：为了解湖北省局部地区草地贪夜蛾田间种群动态特征及影响因素,采用抽样调查和模型分析相结合进行了研究.2020年玉米田间抽样调查结果显示:当阳、仙桃、武穴、红安4个样点的幼虫首见时间分别为6月4日、6月1日、5月27日和6月9日,幼虫发生一直持续到10月底;幼虫百株虫量的全年峰值发生在9月上中旬,峰值分别为21、36、23、10头,与基于有效积温模型的模拟结果基本吻合.模型分析显示:草地贪夜蛾全年发生4~5代;首次见卵时间越早,则全年峰值时间越早,而初始卵密度越高,则全年峰值越高;温度上升幅度越高,则全年峰值时间越早、峰值越高;产卵期越集中,则全年峰值时间越早、峰值越高.结果表明:首次见卵时间、初始卵密度、温度、产卵年龄分布均是影响草地贪夜蛾田间种群动态的重要因素.结果为进一步研究草地贪夜蛾的区域种群动态及迁飞条件对区域种群动态的影响打下基础.
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侵染地黄的瓜类褪绿黄化病毒基因组序列克隆及系统进化分析
《植物保护学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：为地黄脱毒及防控瓜类褪绿黄化病毒（cucurbit chlorotic yellows virus,CCYV），从河南省温县、武陟县和禹州市3个主产区采集60份具有花叶、黄化和褪绿等典型症状的地黄病叶样品，利用高通量测序技术对混合病样进行测定，利用CCYV-CPF/CPR和CCYV-P22F/P22R引物对60份样品进行反转录聚合酶链式反应（reverse transcription polymerase chain reaction,RT-PCR）检测，并利用9对引物对侵染地黄的CCYV全基因组序列进行扩增和克隆，用DNAMAN 6.0软件对CCYV的分子变异进行分析，利用MEGA X 10.0软件构建系统发育树。结果显示，60份地黄病叶样品中检测出了蚕豆萎蔫病毒2（broad bean wilt virus 2,BBWV2）、地黄花叶病毒（Rehmannia mosaic virus,ReMV）、油菜花叶病毒（youcai mosaic virus,YoMV）和CCYV等病毒；在60份样品中，有22份样品中检测到CCYV，检出率为36.7%;21个地黄分离物之间的CP基因核苷酸和氨基酸序列一致率分别为99.3%～100.0%和98.4%～100.0%，与其他分离物之间的CP基因核苷酸和氨基酸序列一致率分别为94.6%～100.0%和96.8%～100.0%,17个地黄分离物之间的P22基因核苷酸和氨基酸序列一致率分别为98.4%～100.0%和96.3%～100.0%，与其他分离物之间的P22基因核苷酸和氨基酸序列一致率分别为96.1%～100.0%和94.1%～100.0%；基于CP和P22基因核苷酸序列的系统发育树结果显示，CCYV不同分离物形成2个分支。CCYV地黄分离物的基因组包含RNA1和RNA2两个组分，全长分别为8 607 nt和8 041 nt，共编码12个蛋白；CCYV地黄分离物基因组高度保守，与其他分离物基因组RNA1和RNA2的核苷酸一致率均为99.7%～100.0%，基于基因组的系统发育树结果显示，CCYV地黄分离物的核苷酸序列与其他寄主上CCYV分离物的核苷酸序列聚为一个分支，而与毛形病毒属Crinivirus的其他病毒分开。
关键词： 地黄 瓜类褪绿黄化病毒 全基因组序列 系统进化分析 外壳蛋白
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河南漯河灯下地老虎种群监测及动态分析
《植物保护 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：为了解漯河地区地老虎类成虫的种群动态，2006年-2021年，在河南省漯河利用虫情测报灯对其成虫种群进行了持续监测。结果表明，16年诱集的地老虎类害虫共计4种44 899头，主要包括小地老虎Agrotis ipsilon（Hüfnagel）、大地老虎A.tokionis Butler、黄地老虎A.segetum（Denis et Schiffermüller）和八字地老虎Xestia c-nigrum（Linnaeus）,不同种类间年诱虫量差异较大。混合种群发生盛期在5月下旬至8月上旬。小地老虎在河南漯河1年可见4代成虫，以第1代诱虫量最大；诱虫高峰主要集中在5月下旬至7月上旬（1代）和7月上旬至8月上旬（2代）;近16年间小地老虎在各年均为优势种，但其虫量和诱虫的比例在近几年呈明显下降的趋势。黄地老虎年度诱虫量在近几年上升趋势明显，诱虫高峰主要集中在6月中旬至7月上旬。大地老虎成虫盛发期在10月上旬至10月下旬，八字地老虎所占比例有所上升，但全年无明显的诱虫高峰；而且这两个种类的诱虫数量较少。
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近20年黄淮冬麦区南片小麦种质性状演变及其育种价值评价
《中国农业科技导报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：为研究黄淮冬麦区南片小麦种质性状演变,以黄淮冬麦区南片近20年育成的小麦品种为材料,通过Shannon-Wiener多样性指数(H′)及变异系数分析、性状无量纲化后拟合趋势线、主成分分析、综合得分(D′值)评价、回归模型构建等方法,从新视角探究黄淮冬麦区南片近20年小麦性状及其遗传多样性演变规律,筛选可用于黄淮冬麦区南片小麦品种评价的指标以及表现优异的种质.结果表明,2003-2022年黄淮冬麦区南片共育成443个小麦品种,按育成品种数量可分为3个阶段:基本稳定阶段(2003-2017年)、明显抬升后短暂高企阶段(2018-2019年)、井喷式爆发阶段(2020年至今).黄淮冬麦区南片近20年小麦育成品种的株高随年份呈缓慢下降趋势;吸水率维持不变;穗数、穗粒数、千粒重、产量、基本苗、容重、蛋白质含量、湿面筋含量、稳定时间呈上升趋势,其中千粒重、产量、基本苗、容重、湿面筋含量上升势头相对较强,产量的增加主要来自于千粒重的提高.优质专用麦(强筋、中强筋、弱筋)占比近些年不断攀升,主要得益于中强筋小麦占比的提升,强筋小麦占比未有明显提升,这主要受限于吸水率和稳定时间.农艺性状和品质性状的离散程度及其演变趋势差异较大,但其遗传多样性均随年份在不断提升,遗传稳定性进一步提高.回归模型结果表明,可将穗数、产量、容重、蛋白质含量、吸水率5个性状作为黄淮冬麦区南片小麦综合表现的评价指标.443个品种中,'稷麦336''安科1801''济麦44''谷神麦19''华伟305'表现优异,综合评价得分较高,在强筋小麦的选育中可作为优异种质资源加以利用.未来应继续加强优质专用小麦新品种尤其是弱筋小麦的选育与引种,加强种质资源的保护利用.
关键词： 黄淮冬麦区南片 小麦 种质 性状演变 主成分分析 综合评价
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叶面喷锌时期对不同夏玉米品种植株微量元素含量及分配的影响
《河南农业科学 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：在大田条件下，研究叶面喷锌时期（不喷锌、苗期和拔节期1∶1喷锌、拔节期和大口期1∶1喷锌、大口期喷锌，喷锌量均为ZnSO4·7H2O 4.5 kg/hm~2）对10个夏玉米品种植株中铜、锰、铁、锌含量及分配的影响，探讨产量和微量元素含量间的关系，为叶面锌肥在夏玉米生产上的合理应用提供科学依据。结果表明，与不喷锌处理相比，拔节期和大口期1∶1喷锌显著提高了夏玉米籽粒中铜和锌含量，提高了籽粒中铜、铁、锌累积量，显著提高了铜的收获指数，但降低了锌的收获指数，对锰、铁含量及其收获指数均无显著影响。品种间比较，发现迪卡653籽粒中铜含量最高，谷神玉66籽粒中锰和锌含量最高，隆平638和伟科702籽粒中铁含量最高，平均值分别为9.71、9.56、50.74、51.83 mg/kg；铜、锰、铁、锌的收获指数分别以迪卡653、秋乐618、伟科702、德单5号最高。与不喷锌处理相比，喷锌处理产量均显著提高，以拔节期和大口期1∶1喷锌处理、大口期喷锌处理较高，两者差异不显著，分别提高3.2%、4.7%。产量与籽粒锌含量及其他组织铜、锰含量呈显著或极显著负相关，籽粒锌含量与籽粒铜含量及其他组织铜、锰含量呈显著或极显著正相关，籽粒锰含量与籽粒铁含量、其他组织铜含量与其他组织锰含量均呈极显著正相关。总体来看，在夏玉米生产中，拔节期和大口期1∶1叶面喷施锌肥能够提高夏玉米籽粒中铜、铁、锌等微量元素的累积量和产量，达到籽粒产量和矿质元素营养品质同步提高的目的，可在大田中进行推广应用。
关键词： 夏玉米 品种 喷锌时期 产量 微量元素 含量 分配
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微波预处理对芝麻油中芝麻木酚素含量及油脂品质的影响
《中国油脂 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：为了确定高芝麻酚芝麻油的最适微波预处理条件,将芝麻水分含量调节为5个梯度,在不同微波预处理时间下制得芝麻油样品,对其芝麻木酚素含量、酸值、茴香胺值、氧化诱导时间、脂肪酸组成、生育酚含量、有害物质(多环芳烃和杂环胺)含量及感官品质进行了分析,探究芝麻水分含量和微波预处理时间对芝麻油中芝麻木酚素含量及油脂品质的影响.结果表明:微波预处理时间6 min、芝麻水分含量7%条件下制得的芝麻油芝麻酚含量较高,芝麻油酸值符合国家标准限定要求,氧化稳定性较强,有害物质杂环胺和多环芳烃含量处于适当的可控水平,同时兼顾了芝麻油的固有风味,消费者的喜爱度较高.综上,高芝麻酚芝麻油的最适微波预处理条件为微波预处理时间6 min,芝麻水分含量7%.
关键词： 芝麻油 芝麻木酚素 微波预处理 水分含量 油脂品质
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烟草镰刀菌根腐病生防假单胞菌的筛选与鉴定
《中国烟草学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：【背景和目的】镰刀菌引起的根腐病是烟草主要土传病害之一，为筛选对烟草镰刀菌根腐病菌具有较好抑制作用的假单胞菌。【方法】采用稀释涂布平板法从健康烟株根际土壤中分离纯化对烟草镰刀菌根腐病（Fusariumrootrot）主要病原具有一定拮抗作用的假单胞菌；采用形态学、生理生化特征和16S rDNA序列分析鉴定，并测定促生防病效果。【结果】（1）分离纯化的2株假单胞菌分别为铜绿假单胞菌Pseudomonas aeruginosa YZ66和绿针假单胞菌P. chlororaphis YX33;（2）YZ66和YX33对茄病镰刀菌（F.solani）菌丝的抑制效率分别为79.66%和76.68%，对尖孢镰刀菌（F.oxysporum）的抑制效率分别为79.93%和57.48%，对烟草疫霉菌（Phytophthora nicotianae）、根串珠霉菌（Thielaviopsis basicola）等也有抑制效果；（3）2株菌株具有显著的促生防病作用，YZ66盆栽防病效果在81.21%以上，YX33在67.55%以上；最大叶面积、鲜重等有所增加；（4）2菌株均含吩嗪-1-羧酸（Phenazine-1-carboxylicacid,PCA）合成基因，发酵液对病原孢子萌发抑制率84.92%～93.24%，挥发性化合物可抑制病原菌丝生长或产孢。【结论】2株生防假单胞菌具有较好的促生防病效果，应用前景良好。
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转录组与代谢组联合分析揭示遮阴胁迫下甘薯的代谢响应途径
《作物学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：甘薯是喜光作物,但其在套种栽培模式中一般处于低位被遮阴,大田生长中后期也时常面临阴雨寡照天气而影响块根干物质积累,因此,解析甘薯在遮阴胁迫下的代谢响应途径可为其耐荫性品种改良提供理论依据。本研究对甘薯品种郑红23号进行透光率50%的遮阴胁迫15 d后发现,遮阴胁迫下郑红23号的叶绿素b以及总叶绿素含量较自然光照下均显著提高;叶绿素光系统PSII最大光化学效率（Fv/Fm）、PSII潜在活性（Fv/Fo）和光合性能综合指数（PIABS）在遮阴胁迫下均显著下降;净光合速率和水分利用率显著降低,SOD酶和POD酶活性则显著提高;此外,遮阴胁迫显著提高了郑红23号的蔓长和比叶面积,根鲜重则显著降低。对遮阴胁迫和自然光照条件下的叶片组织进行转录组和代谢组联合分析发现,差异基因和差异代谢物主要共同富集于苯丙素合成途径、糖代谢相关途径、鞘脂代谢途径和精氨酸合成途径。苯丙素合成途径富集到的上调差异表达基因多数为POD酶家族基因,说明遮阴胁迫触发了甘薯的ROS活性氧清除系统。同时,遮阴胁迫降低了甘薯植株的糖代谢水平,叶片可溶性糖含量下降,淀粉合成与降解均受到抑制,块根膨大受阻。而鞘脂及精氨酸代谢途径则可能通过提高生物膜的稳定性以及增加多胺类抗逆因子的合成底物来使植株更好地适应遮阴胁迫。以上结果为理解遮阴胁迫下甘薯的代谢响应途径提供了新的理论依据。
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