科研产出
玉米南方锈病抗病育种研究进展
《中国农业科学 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：玉米是全世界也是我国种植范围最广、用途最多、总产量最高的作物,玉米生产对保障我国粮食安全具有重要意义.玉米南方锈病是由多堆柄锈菌(Puccinia polysora Underw.)引起的一种气传性真菌病害,主要发生在热带、亚热带玉米种植区.近年来,由于气候变化,该病害开始向高纬度地区蔓延,已逐渐成为我国黄淮海夏玉米区的主要病害,直接导致玉米籽粒品质变差、产量降低,对玉米生产造成严重威胁.目前,我国玉米生产上推广种植的玉米品种大多不抗玉米南方锈病,一旦南方锈病发生和流行,将会导致在短时间内大面积蔓延,而常规化学防治难以控制.因此,挖掘和利用玉米种质资源中的南方锈病抗性基因,进一步选育抗病品种是应对南方锈病为害最经济有效的技术途径.玉米资源中高抗南方锈病的种质较为匮乏,主要来自热带、亚热带,可直接利用的温带种质极少.与国外玉米种质相比,我国玉米种质中的高抗材料较少,主要来自农家种或含有热带血缘的P群材料,遗传基础狭窄.玉米南方锈病抗性基因的鉴定与克隆,对开展分子标记辅助育种、加快育种进程及抗病新品种选育具有重要促进作用,目前,已有多个南方锈病抗性基因被鉴定和克隆,为分子标记辅助选择育种奠定了基础.多年来,我国育种家利用有限的抗性种质资源,选育了多个抗南方锈病的优良玉米自交系,并成功育成抗病杂交种.近期,南方锈病病原菌基因组方面的研究揭示我国多堆柄锈菌群体已分化出高毒谱系,从而逃逸抗病基因的识别.因此,挖掘和利用抗性种质中蕴涵的丰富基因资源仍需进一步加强.本文概述了南方锈病的生物学特性及危害,系统梳理了南方锈病抗性种质资源鉴定、抗性基因定位与克隆,以及抗性品种选育的研究进展,并展望了玉米南方锈病未来研究方向,以期为玉米南方锈病防治和抗病品种选育提供参考.
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基于离散元的肥料流重构玉米分层施肥装置设计与试验
《农业机械学报 》 2024 EI 北大核心 CSCD
摘要：为了提高玉米分层施肥的比例分肥精度以及肥层间覆土的稳定性，设计了一种肥料流重构的分层施肥装置，利用离散元法确定了圆弧散肥板半径的最佳值为20 mm,并进行了肥料流重构与未重构的对比试验，试验结果表明：经过肥料流重构后的作业效果较优，且对7∶3和8∶2两种比例分肥有较好的稳定性。通过对分层施肥开沟运动学分析，确定开沟器入土角、浅层肥口的横向距离和机具作业速度为分层施肥效果的影响因素，建立了各因素与深、浅层肥深度变异系数的回归模型，并采用响应面法分析了各因素交互作用对试验指标的影响，运用多目标优化设计方法获得分层施肥装置的最佳作业参数：入土角为39°、横向距离为174 mm、作业速度为4.3 km/h,根据优化结果加工分层施肥装置并进行田间试验，试验结果表明：深层肥深度变异系数为4.78%,浅层肥深度变异系数为6.41%,分层施肥作业稳定性可靠。
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基于RT-Thread的玉米对行收获控制系统研发与测试
《中国农机化学报 》 2024 北大核心
摘要：为提高玉米机械化收获效率，减轻驾驶员劳动强度，研发玉米收获对行控制系统。该系统包括玉米边界行感知模块和对行控制模块，采用激光雷达获取玉米行点云数据，提出基于STM32处理器和RT-Thread实时操作系统的点云数据快速分析处理方法，实现玉米行边界点的提取，通过边界点计算得到横向偏差；设计系统通信拓扑架构，实现感知、处理、对行控制模块之间的高效通信。对该系统的性能开展田间试验验证，结果表明：收割机与玉米行实际边界线的平均横向偏差为0.06 m，最大横向偏差为0.126 m，满足玉米对行收获作业要求，为玉米对行收获提供一定的参考。
关键词： 玉米对行收获 控制系统 RT-Thread 激光雷达 单片机 点云数据
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硫酸锌处理对西兰花芽苗关键活性成分影响及硫苷变化分子机制初步探讨
《食品工业科技 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为探究喷施不同浓度硫酸锌对西兰花芽苗活性成分积累和抗氧化活性的影响，并从分子水平探讨硫酸锌对西兰花芽苗中硫苷的调控机制，本文以7 d西兰花芽苗为试验材料，采用不同浓度（0、1、2、4、8 mmol/L）硫酸锌（Zinc sulphate,ZnSO4）处理西兰花芽苗，测定西兰花芽苗叶绿素、抗坏血酸、总黄酮、总酚、硫苷含量、黑芥子酶活以及DPPH自由基清除能力，研究不同浓度ZnSO4处理组对西兰花芽苗活性成分的影响，并且利用荧光定量PCR技术分析硫苷合成关键基因表达量的变化。结果表明，各处理组叶绿素含量均低于对照；抗坏血酸含量随硫酸锌浓度的增大呈上升趋势，各处理组均高于对照组。总酚含量在ZnSO4浓度为8 mmol/L时含量最高且显著高于对照组（P<0.05）；总黄酮、总硫苷和RAA含量、黑芥子酶活性及DPPH自由基清除率在ZnSO4浓度为2 mmol/L时达最大值。在ZnSO4浓度为2 mmol/L时CYP83A1、CYP79F1与FMO-GSOX2基因表达量显著提高（P<0.05）;FMO-GSOX2与总硫苷、RAA、脂肪族硫苷、黑芥子酶呈极显著正相关（P<0.01）;CYP79F1、CYP83A1与总硫苷、RAA、脂肪族硫苷呈显著性正相关（P<0.05）。说明FMO-GSOX2、CYP79F1和CYP83A1表达量的上调促进了总硫苷、脂肪族硫苷和RAA的合成。本研究结果表明，外源喷施适量硫酸锌能促进硫苷合成相关基因的表达，其中2 mmol/L ZnSO4可有效增加西兰花芽苗中活性物质含量及抗氧化活性。
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储蓄植物系统田间应用关键参数对七星瓢虫种群定殖及控害的影响
《环境昆虫学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：储蓄植物系统(Banker plant system)是近年来新兴的用于提升天敌昆虫高效可持续防控害虫的保护型生物防治的技术,然而在田间应用中效果不稳定,这主要是由于储蓄植物系统的田间应用关键参数并不明确.七星瓢虫Coccinella septempunctata作为我们熟知的优势天敌昆虫,田间应用时因为定殖率低,严重限制了其可持续控害效率.本试验对已构建的七星瓢虫储蓄植物系统进行田间试验验证,探究了不同替代猎物的初始密度等关键参数对天敌昆虫七星瓢虫的种群变化及对靶标害虫桃蚜Myzus persicae的控害效果.试验结果表明,当储蓄植物系统接种替代猎物豌豆修尾蚜Megoura crassicauda不同初始密度时,对七星瓢虫个体数量及桃蚜密度均有显著差异,初始接种密度为300的Y300、N300处理组在21~28 d时桃蚜的虫口数量显著低于其他处理组,同时七星瓢虫定殖率在7~14 d时显著高于其他处理组.与对照相比,初始设置1d笼罩去除在7~14d内有效帮助七星瓢虫个体数量维持,而且有助于卵、幼虫种群的建立.在距离储蓄植物系统9m处,七星瓢虫成虫定殖率高于其他处理组,由此证明七星瓢虫储蓄植物系统作用距离可达9m处,有助于七星瓢虫种群维持发挥可持续控害作用.本研究为科学地田间应用提供理论支撑,有助于完善优化储蓄植物系统可持续控害生态策略.
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不同作物对典型黑土水蚀区水分入渗的影响
《生态学杂志 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为揭示作物与土壤水蚀的关系,本研究以东北水蚀区黑龙江省克山县为试验地,选取高粱"克杂18号"(SO)和玉米"克玉19号"(MA)作为研究对象,通过对作物根系、土壤物理性质及入渗速率的分析,探讨两种作物对土壤水分入渗特性的影响.结果表明:SO处理0~20 cm 土层容重比MA处理显著增加6.15%,总孔隙度及非毛管孔隙度分别显著下降5.93%和15.63%,饱和含水量和田间持水量分别显著减少6.38%和6.11%;SO处理和MA处理均以0.25~2 mm粒径团聚体为主,SO处理较MA处理土壤平均重量直径与几何平均直径分别显著减少29.57%和4.60%.在0~20、20~40、40~60、60~80 cm 4个土层中,MA处理根重密度分别为SO处理的1.67、2.46、4.52和2.27倍.SO处理初始入渗率、稳定入渗率、饱和导水率和平均入渗率分别比MA处理显著降低19.11%、15.50%、15.63%和14.86%.采用Kostiakov模型、Horton模型和Philip模型进行土壤入渗过程模拟,其中Horton模型R2最大,对土壤入渗过程的拟合效果最佳.相关性分析表明,入渗速率与容重呈显著负相关,与其他各指标均呈正相关.本研究表明,该地区矮杆高粱根系较玉米根系浅,容重大,入渗速率缓慢,易形成地表径流,增加水蚀风险,研究结果可为该地区防治水土流失提供数据参考.
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一株沃尔安禽杆菌的分离鉴定及致病性研究
《中国家禽 》 2024 北大核心
摘要：研究旨在对疑似发生传染性鼻炎的病鸡中分离的一株沃尔安禽杆菌进行生物学鉴定及协同致病性分析。研究通过对病料进行病原分离、革兰氏染色镜检、生化试验、药敏试验、16S rRNA测序等，并采用分离病原进行动物回归试验。结果显示：分离菌为沃尔安禽杆菌（Avibacterium volantium），其对头孢他啶、头孢氨苄、头孢吡肟、庆大霉素、卡那霉素、大观霉素、氨苄西林、磺胺嘧啶敏感，而对诺氟沙星、环丙沙星和哌拉西林耐药，并且该分离菌对SPF鸡致病性弱。综上所述，试验分离到一株沃尔安禽杆菌，该分离菌单独接种SPF鸡不引起任何临床症状，与副鸡禽杆菌混合感染不会加重鸡传染性鼻炎症状。
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EMS诱变处理对洋葱种子萌发的影响及其变异表型的观察
《北方园艺 》 2024 北大核心
摘要：以中原地区洋葱主要品种"钻石红N3"种子为试材,采用不同浓度(0%~1.7%)的甲基磺酸乙酯(EMS)和不同浸泡时长(6、9、12、14、15、16、18 h)进行诱变处理,分析EMS处理对洋葱种子发芽势、相对发芽势、发芽率及相对发芽率的影响,以确定洋葱EMS处理的最优条件,以期为选育具有自主知识产权的洋葱新品种提供参考依据.结果表明:随着EMS浓度(0%~1.7%)的提高,种子的发芽势、相对发芽势、发芽率和相对发芽率均呈逐渐降低趋势,与对照相比,差异均达极显著水平;在相同EMS浓度下,随着浸泡时间的延长(9、12、14、15、16、18 h),种子的发芽势和发芽率均显著降低;但当EMS处理时间为6 h、浓度为0.5%~1.7%和EMS处理时间为15 h、浓度为0.5%~0.8%时,洋葱种子的发芽率和相对发芽率与对照相比均有所提高,但差异均未达显著水平,说明在该范围内EMS处理起到促进作用,即低浓度或短时间的EMS处理对种子发芽有轻微促进作用.以半致死浓度作为诱变标准,洋葱诱变育种时,最终确定浓度1.7%、浸泡16 h为EMS诱变洋葱品种"钻石红N3"及构建突变体库的最佳条件.EMS诱变处理可导致洋葱幼苗发生变异,主要表现有幼苗黄化、叶管皱缩、茎基部不规则膨大等.
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