科研产出
灌溉方法与施氮对土壤水分、硝态氮和小麦生长发育的调控效应
《应用生态学报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：为探明玉米秸秆还田下小麦的合理灌溉与施肥方法,于田间研究了漫灌(FI)、微喷灌(SI)、滴灌(DI)和灌水施氮模式(N_1,基施纯N 157.5 kg·hm~(-2)+拔节期施纯N 67.5 kg·hm~(-2); N_2,基施纯N 157.5 kg·hm~(-2)+拔节期施纯N 45.0 kg·hm~(-2)+灌浆期施N 22.5 kg·hm~(-2))对土壤水分、硝态氮(NO_3~--N)含量和小麦生长发育的影响.结果表明:灌溉方法和灌水施氮模式共同影响土壤含水量和贮水量的变化.其中,灌溉方法对越冬期和返青期0～60 cm、孕穗期和灌浆期0～160 cm、成熟期100～160 cm土层含水量影响相对较小,对越冬期和返青期80～160 cm、成熟期0～80 cm土层含水量影响大;FI对含水量和贮水量影响最大,DI次之,SI最小;SI和DI的灌水施氮模式中灌水量多,则土层含水量高、贮水量多,变化大.NO_3~--N含量受灌溉方法和施氮的影响,施氮对0～20 cm土层影响大,SI生育期NO_3~--N含量变化大,DI越冬期至孕穗期NO_3~--N含量变化小,此后变化大,FI与DI相反;生育前中期灌水量对NO_3~--N含量影响大,后期施氮对NO_3~--N含量影响大;SI和DI的2种灌水施氮模式中冬前灌水量多的NO_3~--N含量变化大.灌溉方法中SI越冬期总茎数和单株分蘖高,成穗率高,成穗数多,产量、水分利用效率(WUE)和氮素利用效率最高,滴灌次之,漫灌最低;SI和DI中N_1生育期总茎数、成穗数多,但穗粒数和千粒重低,产量、WUE和氮素利用效率低于N_2.因此,玉米秸秆还田后播种小麦,微喷灌代替漫灌生育期灌4水,施足基肥,拔节期和灌浆期分次追氮,是山西南部小麦-玉米一年两熟区小麦节水高产高效栽培模式.
关键词： 灌溉方法 灌水施氮 土壤水 硝态氮 冬小麦 生长发育
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基于基因分型技术的燕麦SNP标记研究
《华北农学报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：为加快燕麦分子辅助育种进程,以1981-1983年进行抗旱性鉴定的42份燕麦种质(18份低抗、13份中抗、11份高抗)和12个未鉴定的燕麦育成品种为试验材料,采用PstⅠ/MspⅠ双酶切的dd-GBS基因分型技术构建燕麦简化基因组参考序列,通过Stacks、主成分分析、Fisher Test和Blast分析研究燕麦SNP分子标记。测序结果表明,燕麦个体的高质量reads数在4 111 218～19 019 296,利用Stacks软件成功组装753 325条燕麦简化基因组参考序列,共注释74 657个群体SNP位点。主成分分析表明,燕麦SNP基因型大致聚为2簇,其中一簇主要由14份低抗种质组成,另一簇则包含全部11份高抗种质。进一步的Fisher Test差异显著性统计分析表明,相对于燕麦低抗种质材料,共有2 937个SNP标记在燕麦高抗种质材料中差异显著((错误发现率False Discovery Rate,FDR)<0. 05),其中,55个SNP标记差异极显著(FDR <0. 001)。将上述55个SNP标记所在源序列与小麦基因组序列在Phytozome数据库中进行比对(Blast)发现,14个SNP位点可能参与燕麦抗旱生物学信号通路基因的表达,其中包括参与植物激素信号转导来调控燕麦的抗逆性。通过GBS技术成功组装的燕麦简化基因组参考序列,丰富了当前燕麦的基因组数据库。通过统计学分析得到的55个SNP标记与小麦基因组数据库进行比对,结果发现,14个SNP标记将对燕麦分子辅助育种和加速育种进程具有重要的指导意义,更可为今后的燕麦种质资源大规模快速筛选奠定技术基础。
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利用微卫星标记分析山西糜子的遗传多样性
《植物遗传资源学报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：山西是中国糜子主产区之一,有丰富的地方品种和农家种种质资源。利用微卫星标记分析糜子资源的遗传多样性,明确其遗传背景,便于加强糜子各品种之间的基因交流以及优异种质的筛选和利用,同时对种质资源的亲缘关系分析提供科学依据。利用27对SSR引物分析57份山西糜子的遗传差异,采用PowerMarker 3.25计算每对引物的多态性信息含量,采用PopGen1.32计算每对引物和两个生态区的观测等位基因等遗传参数。用MEGA5.0构建Neighbour-Joining聚类图,利用Structure 2.3.4鉴定遗传类群,采用Ntsys2.11进行主成分分析。结果显示27对SSR引物共检测出71个等位变异,平均每个位点扩增出2.6296个等位基因,各引物对的有效等位变异占观测等位变异的76.94%。各引物对的基因多样性指数为0.4140～1.0446,平均为0.7686;PIC为0.0601～0.7158,平均为0.5667。两生态区的观测杂合度等遗传参数相差不大。基于N-J遗传距离将57份材料分为3个类群,类群Ⅰ属于黄土高原春夏糜子区,类群Ⅱ、类群Ⅲ均属均于北方春糜子区和黄土高原春夏糜子区。遗传结构分析将57份糜子材料分为3个类群,绿色类群的基因多样性指数和PIC比蓝色、红色类群高。两种聚类结果基本一致,分布方式均与地理位置相关。主成分分析结果将晋北部材料与晋中、晋南部材料相区别,说明两生态区糜子的遗传背景因地理气候因素有明显差异,与遗传结构群体分析结果一致。研究表明,山西省糜子资源的遗传多样性丰富。
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控制高粱分蘖与主茎株高一致性的基因定位
《作物学报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：用分蘖与主茎株高一致的高粱品系K35-Y5与分蘖明显高于主茎的高粱恢复系1383杂交,F1自交获得F2分离群体,构建两混池,采用BSA(bulked segregation analysis)和SLAF(specific length amplified fragment sequencing)技术将高粱分蘖与主茎株高一致基因定位.遗传分析表明,分蘖与主茎株高一致性状由1对隐性核基因控制.参考已公布高粱基因组设计酶切方案,构建SLAF文库并测序.对高粱参考基因组序列进行电子酶切预测,确定限制性内切酶为Rsa I+Hae III,酶切片段长度为364~414 bp;测序Q30为91.70%,GC含量为45.79%,达到测序要求;与水稻的测序数据相比,高粱的双端比对效率为93.35%,酶切效率为90.60%,SLAF建库正常.共获得30.80 M reads,开发出133,246个SLAF标签,再通过分析SLAF标签的多态性,检测到319,428个SNP位点.利用SNP-index法和Euclidean distance法及取两者交集进行关联分析,最后得到一个关联区域,位于第9染色体上的54,788,026~56,740,873区间内,关联区域长度1.95 Mb.分析关联区域内的基因在2个亲本之间SNP,对这些SNP进行变异的注释,发现4个非同义突变的SNP.经验证,这4个SNP位点和分蘖与主茎株高一致性状相关.对应到Sobic.009G197901.1、Sobic.009G213300.1和Sobic.009G221200.1三个基因上,这些基因可能是与性状直接相关的功能基因.
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晋北地区饲草燕麦生长动态及最佳收割期研究
《中国农学通报 》 2019 CSCD
摘要：为确定饲草燕麦的最佳收割时期,采取田间试验方法,测定分析了'坝燕3号'燕麦不同生育期的株高、鲜干比、茎叶比、鲜草产量、干草产量及营养成分.结果表明:在晋北旱作条件下,饲草燕麦株高增长符合Logistic模型,鲜干比、茎叶比、干草产量变化符合一元线性回归模型.鲜草产量乳熟期最高,为33777.78 kg/hm~2,干草产量蜡熟期最高,为10184.71 kg/hm~2.干物质中粗蛋白质含量开花期最高,为10.00%,蜡熟期最低,为7.07%.饲料相对值(RFV)乳熟期最高,为95.98,蜡熟期次之,为86.03.综合分析表明,在晋北旱作条件下,饲草燕麦调制青贮饲料时最佳收割期为开花期至乳熟期;调制干草时最佳收割期为乳熟期至蜡熟期.
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苹果黄蚜细胞色素P450基因AcCYP6CY14的表达及其在抵抗吡虫啉中的作用
《应用昆虫学报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：【目的】研究苹果黄蚜Aphis citricola细胞色素P450基因AcCYP6CY14的表达及其在抵抗吡虫啉中的作用。【方法】搜索苹果黄蚜转录组数据库,获得细胞色素P450基因AcCYP6CY14的cDNA部分序列,采用RT-PCR技术克隆目的基因cDNA序列全长。利用实时定量PCR(Real-time quantitative PCR,RT-qPCR)技术测定目的基因在苹果黄蚜不同发育阶段的表达水平。采用浸虫法,用浓度为LC30的吡虫啉对苹果黄蚜3龄若蚜进行诱导,RT-qPCR检测吡虫啉诱导不同时间后P450基因的表达情况。利用RNA干扰(RNAi)技术沉默苹果黄蚜3龄若蚜的P450基因,并研究该基因沉默后,苹果黄蚜对吡虫啉的敏感性。【结果】获得苹果黄蚜细胞色素P450基因的cDNA全长序列,为1 542 bp,编码513个氨基酸,命名为AcCYP6CY14(GenBank登录号:MH717248)。研究发现该基因在苹果黄蚜各个发育阶段均有表达,在3龄若蚜中表达量最高。经吡虫啉诱导12 h后,该基因的相对表达量显著高于对照。dsRNA饲喂结果显示,苹果黄蚜取食ds AcCYP6CY14 24 h后,将其转接到新鲜的苹果嫩稍上,24、48、72 h后,该基因的表达量显著下调。沉默该P450基因后,苹果黄蚜对吡虫啉的敏感性极显著升高(P<0.01),死亡率提高了65.2%。【结论】克隆得到了苹果黄蚜P450基因AcCYP6CY14的cDNA全长序列,该基因在苹果黄蚜整个生育期均有表达,且在3龄若蚜中表达量最高,推测该基因可能参与了苹果黄蚜对吡虫啉的解毒代谢。
关键词： 苹果黄蚜 吡虫啉 细胞色素P450 RNA干扰 解毒代谢
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梨小食心虫过冷却点及结冰点测定
《植物保护 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：梨小食心虫Grapholita molesta(Busck)是世界性的果树害虫,以老熟幼虫越冬.由于果树新品种的选育以及气候变暖等原因,梨小食心虫寄主植物的适生区扩大.为了明确梨小食心虫的耐寒能力,即是否可以随着寄主植物种植范围的扩大而向寒冷地区发生迁移,本试验对不同虫态、不同龄期幼虫、不同性别的蛹与成虫以及来源于不同环境下的幼虫的过冷却点和结冰点进行测定,进而为判断梨小食心虫是否可以顺利越冬提供理论依据.结果表明:(1)梨小食心虫不同发育阶段的过冷却点及结冰点差异显著,结冰点和过冷却点表现为幼虫>蛹>成虫;(2)不同龄期幼虫的过冷却点及结冰点差异显著.5龄幼虫的过冷却点(-12.47±0.27)℃与结冰点(-8.21±0.41)℃最低,4龄幼虫的过冷却点(-9.23±0.38)℃与结冰点(-5.06±0.37)℃最高;(3)雌雄成虫与蛹的过冷却点及结冰点差异不显著;(4)不同环境下幼虫的过冷却点及结冰点差异显著,外采幼虫的过冷却点(-24.42±0.69)℃和结冰点(-10.21±0.71)℃最低,室内幼虫经冷驯化后过冷却点降低.因此,在越冬过程中梨小食心虫老熟幼虫的抗寒能力较强,提前经历低温环境可提高其抗寒能力.
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栽培模式对晋杂34产量及氮素吸收利用的调控效应
《华北农学报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：为确定适宜机械化栽培的高粱新品种晋杂34的最佳栽培模式,采用大田定位试验,于2014年研究了50 cm等行距种植时不同密度12. 0,13. 5,15. 0,16. 5,18. 0,19. 5万株/hm~2对晋杂34生长和产量的影响,于2015年研究了9种栽培模式(行距为等行距(50,60 cm)和宽窄行(30 cm+70 cm),不同行距下分别设12. 0,15. 0,18. 0万株/hm~2)对晋杂34产量及氮素吸收利用的影响。结果表明,密度增加明显降低了高粱茎粗和单株叶面积,增加了叶面积指数;行距显著影响株高和生物量,60 cm等行距的生物量较高,为10. 12～11. 25 t/hm~2。密度增加显著降低单穗籽粒质量,以12. 0万株/hm~2时最高,2014年高达81. 20 g,2015年为65. 38～73. 04 g;行距显著影响了千粒质量,以60 cm等行距时最高;就籽粒产量而言,2014年雨量充沛,以18. 0万株/hm~2较高,而2015年干旱年份,以60 cm等行距密度为15. 0万株/hm~2最高,为10 721. 61 kg/hm~2。低密度促进了穗花前植株对氮素的吸收和累积,提高了营养器官氮素向籽粒中的转运;而行距调控了穗花后氮素的吸收,60 cm等行距时具有较高的氮素吸收量。相关分析结果表明,穗花后的氮素累积量与籽粒产量呈显著正相关;氮素运转率与产量呈显著负相关。综上,不同栽培模式通过调控高粱生长和氮素吸收影响籽粒产量,通过栽培模式促进穗花后氮素吸收,对提升籽粒产量具有重要的意义,60 cm等行距密度为15. 0万株/hm~2为晋杂34最适宜的栽培模式。
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低温胁迫下高粱幼苗对外源脯氨酸的响应
《种子 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：以冷敏高粱晋303为试验材料,幼苗三叶期用不同浓度的脯氨酸处理后, 2~4℃低温胁迫,测定相关生理指标,探讨外源脯氨酸处理对高粱幼苗耐冷性的影响.结果表明,外源脯氨酸处理可以提高低温胁迫下高粱叶片SOD、POD的活性,分别在3 mmol·L-1和5 mmol·L-1浓度脯氨酸的处理提高幅度最大.外源脯氨酸处理能降低低温胁迫下高粱叶片MDA的含量,以5 mmol·L-1脯氨酸的处理效果最好.外源脯氨酸处理对叶片可溶性糖含量的增加也有作用,在本试验脯氨酸浓度设置范围内,可溶性糖含量随处理浓度的增加而增加.外源脯氨酸处理可以维持高粱幼苗中较高的叶绿素含量,喷施5 mmol·L-1浓度脯氨酸时幼叶叶绿素含量最高.说明外源脯氨酸处理可有效缓解低温胁迫对高粱幼苗的伤害,提高幼苗的耐冷能力.
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基于高通量测序的藜麦连作根际土壤微生物多样性研究
《华北农学报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：为了揭示连作藜麦土壤细菌群落结构和多样性的变化,采用高通量测序技术(Illumina-MiSeq)对不同处理(种植1 a、种植2 a)的连作藜麦根际土壤细菌进行16S rRNA基因V4区测序。结果表明,种植1 a较种植2 a的藜麦根际土壤细菌群落丰度和多样性指数都要高,其中,种植1 a较种植2 a的藜麦Chao1指数平均值增加16.4%,ACE指数平均值增加22.9%,Shannon指数平均值增加2.3%;菌群的分类学组成分析结果表明,重茬种植后,伦茨氏菌属、溶杆菌属、中慢生根瘤菌属、丛毛单菌属多样性增多;分枝杆菌属、藤黄单胞菌属、芽单胞菌属、浮霉状菌属等细菌多样性减少。功能预测分析表明,重茬种植后,编码细胞膜转运的功能基因、编码翻译、复制和修复的功能基因、编码外源性物质降解和代谢、多糖生物合成和代谢的功能基因大量减少,编码核苷酸代谢、萜类化合物的代谢、辅因子和维生素的代谢等功能基因少量减少;而编码信号转导和脂类代谢的功能基因有少量增加。
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