科研产出
不同氮磷钾处理大豆苗期主根长和侧根数的QTL定位分析
《中国农业科学 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：【目的】主根长和侧根数是重要的根系性状。通过不同氮磷钾处理,发掘大豆苗期主根长和侧根数的基因资源、了解其遗传机制,定位其主效QTL,分析QTL间的上位性和环境互作效应,对生产提供理论指导。【方法】用以栽培大豆晋豆23为母本、山西农家品种灰布支黑豆(ZDD02315)为父本所衍生的447个RIL作为供试群体,取亲本及447个家系各30粒种子,用灭菌纸包裹后,2015年和2016年分别放置于CK(模拟种植不施肥)、NPK(模拟大田正常配施氮磷钾肥)和1.5NPK(模拟高肥田块)3种生长环境下进行水培试验,每组试验设置3次重复,环境温度20—28℃,幼苗长到V2期,对幼苗期相关根部性状数据进行测量。分别采用Win QTLCart 2.5和QTLNETwork 2.1 2种遗传模型检测QTL,分析QTL间的上位性和环境互作效应。【结果】基于复合区间作图(CIM)共检测到24个影响主根长和侧根数的QTL,分布于第2、3、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、16、17共14条染色体中,单个QTL的贡献率介于8.52%—43.62%,QTL主要表现为加性效应。基于混合线性模型(MCIM)检测到影响主根长和侧根数的QTL各1个,2个QTL均表现出加性效应和环境互作效应。另有2对主根长和2对侧根数均检测出加性×加性上位性互作QTL,主根长和侧根数各有1对表现出主效QTL与非主效QTL加性×加性上位性互作,各有1对表现出非主效QTL与非主效QTL加性×加性上位性互作,2对主根长互作QTL分别解释了1.53%和1.95%的表型变异率,2对侧根数互作QTL分别解释了2.47%和1.13%的表型变异率。2个QTL能在2种分析方法中同时检测到,9个QTL能在3种环境下同时检测到。第6染色体在2015年NPK、1.5NPK和2016年1.5NPK 3个环境下均检测到主根长QTL,第5染色体在2015年NPK和1.5NPK、2016年CK 3个环境下、第17染色体在2015年CK和NPK、2016年NPK 3个环境下均检测到侧根数QTL。【结论】苗期大豆主根长和侧根数对氮磷钾的吸收影响较少,生产中尽可能减少氮磷钾使用量。不同浓度氮磷钾处理苗期主根长和侧根数参数间既有共同的控制基因,也有各自独特的控制基因,多数QTL不能在多个环境下重复检测到,控制其表达的遗传机制较为复杂。加性效应、加性与环境互作和加性×加性上位性互作效应在主根长和侧根数的形成和遗传中发挥着重要作用。主根长和侧根数各有1个QTL能在2种分析方法中同时检测到,Satt442-Satt296和Satt521-GMABABR是共位标记区间。
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测墒灌溉条件下不同养分配置对小麦-玉米产量及水分利用效率的影响
《河南农业科学 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：为寻求节水节肥增产增效的水肥配置模式,在河南省通许县进行测墒灌溉[亏缺灌溉(田间持水量的50%~60%)、限量灌溉(田间持水量的65%~75%)、充分灌溉(田间持水量的75%~85%)]条件下不同养分配置[底施专用肥750 kg/hm~2+追施N 75 kg/hm~2、底施控释肥600 kg/hm~2、底施控释肥600 kg/hm~2+追施N 75 kg/hm~2、底施控释肥750 kg/hm~2、底施控释肥750 kg/hm~2+追施N 75 kg/hm~2]对小麦-玉米产量及水分利用的影响研究。结果表明,限量灌溉处理可促进作物生长发育,与亏缺灌溉处理相比,小麦株高、穗长、小穗数、穗粒数和千粒质量总体均增加,不孕穗数下降,玉米有效穗长和千粒质量增加;与充分灌溉处理相比,小麦小穗数、穗粒数、千粒质量和玉米双行粒数、千粒质量总体均增加。对于小麦来说,限量灌溉处理较亏缺灌溉处理增产6.73%~11.61%,较充分灌溉处理增产0.71%~4.11%;水分利用效率较亏缺灌溉处理提高0.51~1.29 kg/(mm·hm~2),较充分灌溉处理提高0.63~1.12 kg/(mm·hm~2),以底施控释肥750 kg/hm~2处理效果最好,其次为底施控释肥750 kg/hm~2+追施N 75 kg/hm~2处理。对于玉米来说,限量灌溉处理较亏缺灌溉处理增产17.44%~21.45%,较充分灌溉处理增产1.20%~9.04%;水分利用效率较亏缺灌溉处理提高2.06~3.42 kg/(mm·hm~2),较充分灌溉处理提高1.28~3.09 kg/(mm·hm~2),以控释肥750 kg/hm~2+追施N 75 kg/hm~2处理效果最好。对于小麦-玉米来说,限量灌溉处理周年产量较亏缺灌溉处理增产11.99%~15.33%,较充分灌溉处理增产0.96%~4.99%;周年水分利用效率较亏缺灌溉处理提高1.51~1.81 kg/(mm·hm~2),较充分灌溉处理提高0.88~1.67 kg/(mm·hm~2),以底施控释肥750 kg/hm~2+追施N 75 kg/hm~2处理效果最好。根据作物产量和水分利用效率的分析结果,在该降水年型条件下,采用限量灌溉、底施控释肥750 kg/hm~2+追施N 75 kg/hm~2处理,既能提高小麦-玉米产量和水分利用效率,同时实现了节水增效的目的。
关键词： 测墒灌溉 养分运筹 控释肥 小麦 玉米 产量 水分利用效率
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PEG胁迫下玉米自交系苗期抗旱性鉴定及评价
《河南农业科学 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：在人工气候室利用水培试验,对17个玉米自交系进行苗期PEG胁迫,测定对照(正常水分)与PEG胁迫处理的叶片相对含水量、叶绿素荧光参数、超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性、脯氨酸(Pro)含量及单株干质量,并采用模糊隶属函数和聚类分析方法对17个玉米自交系进行抗旱性评价和分类,以期筛选出苗期抗旱的玉米种质,建立抗旱性评价体系。结果表明,与对照相比,PEG胁迫下,除PSⅡ最大光化学量子产量Fv/Fm外,其他指标均发生显著变化,表现为叶片相对含水量下降,SOD和POD活性、Pro含量增加,单株干质量增加,说明玉米通过增加Pro含量、提高SOD和POD活性来应对干旱胁迫;同时,PEG胁迫下玉米自交系间的所有指标差异总体均达到了显著水平。隶属函数抗旱性评价与聚类分析将郑7024、郑588、L269、吉853归为中抗旱型玉米自交系,其他自交系均归为弱抗旱型玉米自交系。
关键词： 玉米自交系 幼苗期 PEG胁迫 生理特性 抗旱性 隶属函数 聚类分析
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种植密度对不同耐密夏玉米品种茎秆性状与抗倒伏能力的影响
《玉米科学 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：以耐密性不同玉米品种为材料,调查吐丝期暴雨大风后玉米倒伏情况,分析增密过程中不同夏玉米群体植株形态与茎秆力学变化规律。结果表明,随密度增加,大风后根倒率和茎折率显著增加,登海618的根倒率和茎折率显著低于浚单20。随着密度增加,玉米株高和穗位高增加,基部3~7节间均表现为节间伸长、变细,茎粗系数、穿刺强度、抗折力、压碎强度显著降低,两个品种表现一致。相关分析表明,根倒率和茎折率与节间长度、株高、穗位高和穗位系数正相关,与茎粗、茎粗系数和茎秆力学负相关。站秆率与倒伏率均与基部第3节间性状的相关性达显著水平。与浚单20相比,登海618具有较低的节间长度、株高、穗位高、穗位系数和较高的茎粗、茎粗系数和茎秆力学,抗倒性能较强。
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甜瓜种子萌发期芽苗性状的变异性及主成分和聚类分析
《北方园艺 》 2017 北大核心
摘要：以国内收集到的15份主栽品种为试材,统计了种子萌发期10个芽苗性状的变异性,并对其进行了主成分和聚类分析,以期为不同甜瓜产区优良品种的早期筛选及进一步遗传改良提供参考依据。结果表明:芽长、主胚根长、种子根数、总鲜质量、根芽干质量、总干质量、干物质含量、根系活力等8个性状的变异系数较大,为18.53%~35.98%;利用主成分分析将10个性状指标可转化为3个主成分,其累积贡献率达81.45%,通过主成分综合分值排序结果显示,Var 2、Var 5、Var 7、Var 6、Var 3等品种占据前5位。以主成分中主要因子为指标进行聚类分析,可将15份甜瓜品种分为4类,各类间芽苗性状有较大差异。因此,从种子萌发期芽苗性状的角度考虑,8个变异较大的芽苗性状指标是今后品种改良的重点,排在5位的品种在实际生产中可优选。
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拔节期低温胁迫对小麦生理特性和产量的影响
《河南农业科学 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：为明确拔节期低温胁迫对小麦生理特性和产量的影响,以周麦18和众麦1号为材料,利用人工智能温室模拟0℃低温胁迫,测定了试材在低温胁迫24 h和48 h后的气体交换参数、叶绿素荧光参数、生理指标和单株产量相关性状。结果表明,小麦品种的耐低温特性存在基因型间差异,众麦1号的耐低温特性显著优于周麦18。低温胁迫处理后,2个小麦品种的气体交换参数、叶绿素荧光参数Fv/Fm和q P值、叶绿素含量均显著降低,众麦1号的降低幅度显著低于周麦18,其中低温胁迫24 h后,两品种的净光合速率较对照处理分别降低36.47%和30.91%,48 h后分别降低57.00%和49.18%;叶绿素荧光参数NPQ、脯氨酸含量、可溶性蛋白含量均显著上升,众麦1号的上升幅度显著高于周麦18;SOD、POD、CAT酶活性呈现先升后降的趋势,众麦1号的上升幅度高于周麦18,而下降幅度小于周麦18;周麦18和众麦1号的单株产量显著降低,低温胁迫24 h后周麦18和众麦1号的单株产量较对照分别下降31.00%、19.09%,48 h后分别下降56.85%、46.59%,低温胁迫主要影响了单株穗数和单穗粒数。综上,低温胁迫下众麦1号可积累更多的脯氨酸和可溶性蛋白,同时具有较高水平的抗氧化酶活性,可减轻逆境下小麦受伤害程度,维持较高的光合效率并获得较高的产量,这是其具有较好耐低温特性的原因。
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不同土层氮肥配施方式对夏玉米生长发育及氮肥利用的影响
《中国农学通报 》 2017
摘要：为明确不同土层氮肥配施方式对夏玉米生长发育及氮素利用的影响,利用改进的玉米深松分层可调施肥精播机,通过设置不同肥料类型、不同土层施肥深度和比例,研究深松分层施肥技术对铁茬播种模式下夏玉米植株叶面积指数、干物质积累、产量和氮肥利用效率的影响。结果表明:在相同施氮量的条件下,使用免耕深松分层施肥技术的玉米叶面积指数、干物质积累量、产量及氮肥利用效率均显著高于传统"一炮轰"施肥技术;产量和氮肥偏生产力均增加了5.5%~7.9%。不同免耕深松分层施肥方式中,大喇叭口期追施尿素的施肥方式均较一次性施用控释肥方式获得了较高的产量、干物质积累量和氮肥偏生产力,但差异未达显著水平;其中,以免耕深松分别在8 cm和12 cm深度,按照3:7比例施入复合肥作为基肥,配合大喇叭口期追施尿素的施肥方式获得最高产量和氮肥偏生产力,产量均较传统施肥方式增加了7.9%。因此,免耕深松分层施肥技术在夏玉米免耕铁茬播种区可以达到节本增效的目的,对提高玉米产量和氮肥利用具有重要意义。
关键词： 夏玉米 免耕深松分层施肥技术 产量 氮肥偏生产力
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小麦诱导抗性基因TaWIR1b的克隆及表达分析
《植物保护 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：全蚀病是小麦上一种重要的土传病害。选育和种植抗病品种是防治小麦全蚀病的根本途径,抗病基因研究是抗病育种的基础性工作。根据基因TaWIR1b(Accession no.M94959.1)的全长序列设计引物扩增‘新农19’的cDNA,获得了完整ORF,编码85个氨基酸残基,比对后发现与TaWIR1b序列同源性达100%。根据获得的TaWIR1b基因全长序列设计定量引物,分析TaWIR1b在全蚀菌胁迫条件下不同互作模式的表达特征。结果表明接种全蚀病菌后抗病小麦品种‘新农19’中TaWIR1b基因被诱导表达,接菌后3d达到峰值143.97,感病品种‘新麦19’中峰值出现在接菌后8d,表达量仅为对照的4.22倍,提示该基因可能参与小麦对全蚀病的抗病过程。
关键词： 小麦全蚀病 TaWIR1b 基因克隆 基因表达分析
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