科研产出
糜子叶片氮含量和籽粒蛋白质含量高光谱监测研究
《中国农业科学 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：【目的】本研究以叶片氮含量为切入点,探求糜子籽粒蛋白质含量的最佳光谱预测模型,为糜子优质生产的管理调控提供理论依据。【方法】结合2017年和2018年2年的氮肥运筹试验数据和光谱数据,通过"光谱特征信息—叶片氮含量—籽粒蛋白质含量"这一研究思路,以叶片氮含量为中间链接点将光谱模型和籽粒蛋白质含量链接,建立基于高光谱糜子籽粒蛋白质含量监测模型。【结果】利用支持向量机(SVM)构建的糜子全生育期叶片氮含量监测模型要优于逐步多元线性回归(SMLR)和偏最小二乘法(PLS),并且原始光谱反射率(R)的SVM模型效果优于一阶导数(1ST)模型,建模集和验证集的R2分别为0.928、0.924;RMSE相对较小,分别为0.19、0.12;RPD都大于2,分别为3.71、6.07。开花期、灌浆期和成熟期的叶片氮含量和籽粒蛋白质含量均达到极显著正相关,相关系数分别为0.48、0.66和0.73。灌浆期R-SVM模型能准确的监测糜子籽粒蛋白质含量,决定系数R2为0.798,均方根误差RMSE为0.14,预测残差RPD为1.65。【结论】建立基于灌浆期糜子籽粒蛋白质含量的高光谱R-SVM监测模型,有助于指导糜子优化田间管理、种植业结构调整和籽粒品质分级,为高光谱技术在糜子优质高产栽培和精准农业发展提供技术基础。
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不同水分下小麦生理性状与产量及抗旱节水性
《分子植物育种 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：为研究挖掘与小麦产量、抗旱性、节水性相关的生理性状,以小麦重组自交系群体'长6878'/'长4738'的F3代220个株系为材料,在旱作雨养(drought stress, DS)和正常灌溉(well-watered, WW)两种条件下,花后不同时期测量冠气温差(canopy temperature depression, CTD)、旗叶叶绿素含量(chlorophyll content, ChlC)、归一化植被指数(normalized differential vegetation index, NDVI)三个生理性状,并分析其与小区籽粒产量(plot yield, PY),抗旱指数(drought index, DI)和产量-水分高效利用指数(yield high-water efficient utilization index,YHWEUI)之间相关性.结果表明旱作雨养条件下的各生理性状值均低于灌溉条件下的值,两种条件均表现出广泛的表型变异,变异系数范围为5.61%~36.34%.NDVI在旱作雨养条件下的表型变异高于正常灌溉(DS:25.8%~36.34%, WW:11.84%~23.12%).两种条件下CTD、ChlC均随灌浆的进行而降低.旱作雨养条件下各时期的NDVI显著低于灌溉处理,在旱作雨养条件下,小麦花后7~14 d期归一化植被指数可以作为评价品种(系)丰产性及抗旱性的有效指标.在灌溉条件下,小麦花后7~21 d期归一化植被指数可以作为评价品种(系)节水丰产性的有效指标.
关键词： 小麦(Triticum aestivum L.) 生理性状 产量 抗旱节水性 相关分析
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基于RNA-Seq技术的葡萄不同花型新转录本预测和基因结构优化
《植物生理学报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：由于葡萄(Vitis spp.)基因组注释的不完善,本文以3个生长时期3种性状葡萄花器官(雌能花、雄花和两性花)为材料提取总RNA进行高通量测序,开展了葡萄新转录本发掘和已注释基因结构优化工作。获得173.41Gb高质量的过滤后的数据(clean data),发掘出839个新转录本,其中697个新转录本得到了注释信息,同时对10 163个已注释基因的结构进行了优化。本研究旨在为后续葡萄基因组学、表型研究和其他生物基因组注释信息的完善提供参考。
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施氮量对小麦氮素代谢关键酶活性的影响
《麦类作物学报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：合理的施氮量可提高小麦氮素代谢关键酶活性,促进小麦籽粒氮素累积和利用,进而获得高产.为掌握小麦最佳施氮量及其促高产的生化机理,以晋麦104号为材料,设置0 kg·hm-2、120 kg·hm-2、240 kg·hm-2、360 kg·hm-2四个施氮水平,研究了施氮量对小麦产量及其氮素代谢关键酶活性的影响.结果显示,小麦产量随氮肥用量增加先升后降,施氮240 kg·hm-2时最高.小麦旗叶氮素代谢关键酶活性在开花期后随时间推移呈先升后降之势;且均随施氮量增加而先升后降,施氮240 kg·hm-2时,小麦旗叶GS、NR、GPT、GOGAT等关键酶活性最高.小麦旗叶氮素代谢关键酶活性与籽粒产量均显著相关.240kg·hm-2施氮量通过改善小麦氮素代谢关键酶活性,提高氮素代谢水平,从而增加小麦籽粒产量.
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喷施多效唑对谷子农艺性状及抗倒伏力的影响
《中国农学通报 》 2019 CSCD
摘要：倒伏是谷子"高产、优质、高效"综合生产目标的限制因素之一.为了研究喷施多效唑对谷子抗倒伏力的影响,本试验以'晋谷21号'和'张杂谷5号'为研究材料,采用随机区组设计,苗期叶面喷施150、300、600、1200 mg/L多效唑,清水作对照,收获期分别测定谷子茎秆机械强度和产量.结果表明:随施药浓度的增加,谷子株高逐渐降低,伸长节间数和节间长度逐渐减少,节间增粗增厚,抗倒伏力逐渐增强.与对照组相比,300 mg/L多效唑处理'晋谷21号'和'张杂谷5号'株高分别降低14.12%和22.10%,节间数分别减少1.2和0.8,其中N3节间节长分别减小1.70 cm和2.20 cm,茎粗分别增大0.61 mm和0.44 mm,茎壁厚度分别增大0.64 mm和0.29 mm,抗倒伏力分别增强24.79%和47.55%,产量分别增加1.12 kg/hm2和1.27 kg/hm2.苗期叶面喷施300 mg/L多效唑有利于形成基部节间短而粗,茎壁厚度大,茎秆充实程度好,抗倒伏力强的株型,进而提高其产量.
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小麦全基因组中YABBY基因家族的筛选与特征分析
《中国农业科技导报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：YABBY家族是植物特有的转录因子,在植物侧生器官极性建立和发育过程中起重要的调控作用。从全基因组水平鉴定小麦YABBY家族并进行生物信息学和表达模式分析,为研究小麦YABBY家族基因的功能奠定基础。根据已经报道的拟南芥和水稻YABBY基因,在小麦基因组数据库中执行本地BLAST程序鉴定小麦基因组中的YABBY基因,采用MEGA、GSDS、MEME和PlantCARE等软件进行生物信息学分析,并利用已公开的RNA-seq数据绘制不同发育时期和不同组织的表达谱。结果表明,在小麦基因组范围内鉴定得到18个YABBY基因家族成员,分成5个亚家族。Motif分析表明小麦YABBY蛋白均具有C2C2锌指结构域及YABBY结构域; Ta YABBY启动子区检测到与植物生长发育、激素诱导和逆境胁迫有关的顺式作用元件。RNA-Seq表达谱发现小麦YABBY基因具有明显的组织表达特异性。
关键词： YABBY基因家族 小麦 生物信息 进化分析 基因功能
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籽粒苋丙酮酸磷酸双激酶(PPDK)基因的克隆及其特征分析
《基因组学与应用生物学 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：丙酮酸磷酸双激酶(pyruvate orthophosphate dikinase, PPDK)是C4植物在光合过程中的关键限速酶之一.本研究采用RT-PCR技术,从籽粒苋叶片中克隆到籽粒苋丙酮酸磷酸双激酶基因cDNA全长.核苷酸序列分析表明,该基因cDNA序列开放阅读框全长为2 871 bp (GenBank登录号:JF907701.1),可编码956个氨基酸,分子量为104 kD.籽粒苋丙酮酸磷酸双激酶PPDK与长寿花(Kalanchoe fedtschenko)、冰叶日中花(M.crystallinum)和板栗(Castanea mollissima)等双子叶植物PPDK的同源性较高,分别为82.5%、82.0%和81.4%;与稗草(Echinochloa crusgalli)、高粱(Sorghum bicolor)和玉米(Zea mays)等单子叶植物PPDK的序列一致性分别为74.5%、74.5%和73.9%.进化树分析表明,其与禾本科植物长寿花最为接近.半定量RT-PCR研究表明,该基因受光诱导而上调表达,且在绿色叶片中的表达水平最高.克隆籽粒苋PPDK基因将为今后作物高光效分子育种提供备选基因.
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作物抗性淀粉研究进展
《中国农业科技导报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：抗性淀粉(resistant starch,RS)是一种健康的膳食纤维,能够降低血糖和血脂,对预防和改善肥胖症、糖尿病、心血管疾病和慢性肾病等非传染性疾病具有重要作用。抗性淀粉在面包、饺子等高品质食品的开发中具有潜在的应用价值,是近年来功能食品领域研究的热点。总结归纳了RS的功能和类型,着重对合成RS相关的酶进行了阐述,并对高RS作物分子育种研究进展进行归纳,以期为作物RS研究和分子育种提供参考。
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宽垄沟播种植模式对夏玉米生长发育及水分利用率的影响
《水土保持学报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：探讨水地条件下种植模式对夏玉米产量及水分利用的影响,为夏玉米节水种植高产稳产栽培提供依据.以玉米品种"登海685"为试验材料,研究宽垄沟播和等行距平播模式下不同种植密度(6.00,6.75,7.50万株/hm~2)对夏玉米生长发育、产量、养分吸收及水分利用率的影响.结果表明:沟播种植模式较平播增加玉米植株株高,使茎粗和单株干物质重降低.沟播模式的穗性状比平播处理较优,单穗重增加,且受种植密度影响较小,表现出明显的边行优势.沟播模式的玉米叶片叶绿素相对含量始终高于平播处理,生育期延长,为后期籽粒形成提供了物质保障.在种植密度为7.50万株/hm~2时,沟播模式夏玉米产量最高.沟播模式下夏玉米灌水量较平播减少52.9%,灌水时间减少50.1%,日均蒸发量减少,且水分含量高于平播处理,使灌溉水利用效率提高139.5%,水分利用效率平均提高16.7%.可见,宽垄沟播是夏玉米增产增效的一种节水种植模式,明显提高玉米水分利用效率.
关键词： 种植方式 种植密度 夏玉米 产量及构成因素 水分利用率
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