科研产出
授粉期高温胁迫下雄穗大小对玉米干物质积累及产量的影响
《中国农业科学 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：【目的】高温是制约夏玉米高产稳产的重要气象因子之一，通过设置授粉期高温胁迫和雄穗变小处理，探明高温胁迫下雄穗大小对玉米产量形成的影响，为玉米抗逆栽培及耐高温育种提供参考。【方法】以2个玉米品种浚单20(XD20)和农华101(NH101)为试材，于2020—2021年玉米抽雄至散粉结束的10 d内采用人工模拟增温试验，同时，设置抽雄期雄穗变小处理（剪除60%雄穗分枝数），探究授粉期高温胁迫下雄穗大小对玉米干物质积累分配和产量形成的影响。【结果】2年结果表明，授粉期高温胁迫对玉米雄穗长度、分枝数、小穗数和雌雄开花动态影响较小，但导致玉米干物质积累能力及向穗部分配比例下降，影响雌穗生长发育，造成穗轴长度和穗轴粗显著降低，穗粒数显著减少，花后物质积累量及向籽粒分配比例下降，进而产量显著降低。高温胁迫后，NH101穗长的下降幅度小于XD20，但行粒数、穗粒数及花后物质积累向籽粒分配比例的下降幅度高于XD20，导致NH101产量降幅超过XD20,XD20和NH101产量降幅分别为12.32%和25.00%，可见XD20比NH101更耐高温。雄穗变小处理使XD20和NH101的雄穗分枝数和小穗数分别显著降低58.57%、42.91%和57.30%、41.34%，但对雌雄开花动态无显著影响。2个温度条件下，雄穗变小处理均能促进雌穗生长，增加穗粒数，促进花后物质向籽粒积累，进而提高产量，其中，高温条件下的XD20增产幅度最大。在常温条件下，与正常雄穗处理相比，雄穗变小处理下，XD20和NH101的产量分别平均增加2.76%和4.37%，而在高温条件下，分别增加12.47%和5.75%。【结论】授粉期高温胁迫对雄穗生长发育影响较小，但导致雌穗生长发育受到不可逆损伤，穗粒数减少，制约了花后光合同化物向籽粒分配，产量显著下降。高温条件下，适当减少雄穗分枝数可促进雌穗生长发育，增加穗粒数，促进花后物质向籽粒积累，提高产量，且大雄穗型品种浚单20增产幅度高于小雄穗型品种农华101。
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不同成熟度香菇鲜味物质的比较分析
《食品与生物技术学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：为了确定新鲜香菇子实体的最佳采收期,对不同成熟度香菇子实体中的鲜味物质(氨基酸和5'-核苷酸)进行了检测,并采用主成分分析和层次聚类分析的方法对数据进行了统计分析.结果表明,成熟度对新鲜香菇子实体中的氨基酸和5'-核苷酸有显著影响,不同成熟度香菇样本间存在显著差异.主成分分析(PCA)结合氨基酸和5'-核苷酸数据能够对不同成熟度的香菇样本进行清晰的区分,聚类分析(欧氏距离为4.0)得到的结果与主成分分析结果一致.新鲜香菇子实体氨基酸和5'-核苷酸质量分数、等效鲜味浓度(EUC)、感官评价和综合评价得分在菇蕾(T1)时期达到峰值,常规采摘期即六成熟(T4)和八成熟(T5)时期居中.在本实验条件下,综合考虑,保证香菇的外观形态、经济效益、EUC值、感官评价和综合评价得分均在较高水平的最佳采收时间为T4时期.本研究可为高品质香菇及其他类似农产品最佳采收期的确定提供参考.
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黄淮麦区南片小麦抗茎倒种质筛选及相关特性分析
《南方农业学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：[目的]筛选茎秆抗折力强、综合农艺性状好的抗茎倒小麦种质材料,为黄淮麦区南片抗茎倒小麦品种选育提供亲本材料;比较强弱茎秆抗折力材料的主要形态特性,为抗茎倒小麦品种相关基因挖掘和调控机制解析确定研究指标.[方法]收集黄淮麦区南片主要小麦育种单位的优异种质资源,按照株高介于0.60~0.90 m、开花期和成熟期与本麦区主推品种郑麦1860相差不大于2 d的标准,从中选取406份小麦种质资源材料作为试验材料.在开花期和花后30 d利用茎秆强度测定仪对试验材料的茎秆抗折力进行测定,调查试验材料田间倒伏情况,在灌浆期和成熟期调查各材料的株高、穗长、产量三要素等主要农艺性状;并通过制作茎秆横截面切片,测定强、弱茎秆抗折力种质材料基部第二节间的直径、厚度等形态结构指标.[结果]多因素方差分析结果表明,茎秆抗折力在种质间、年份间和种质与年份的互作上均表现出极显著差异(P<0.01).试验材料开花期的茎秆抗折力平均为10.730 N,变幅为2.178~23.539 N,介于10~15 N的材料最多,占50.98%;花后30 d的茎秆抗折力平均为5.454N,变幅为1.313~18.130 N,介于5~10 N的材料最多,占51.72%.在开花期和花后30 d分别鉴定到34份和15份茎秆抗折力较强的种质材料,综合分析这些材料的主要农艺性状,筛选到20份茎秆抗折力较强且综合农艺性状优良的小麦种质,其中平麦189、濮麦1128、郑麦1860等3份材料表现最突出.相关分析结果表明,茎秆壁厚度、大维管束数量和薄壁组织细胞层数与茎秆抗折力强弱显著相关(P<0.05),节间长度、茎秆直径、小维管束数量等指标与茎秆抗折力强弱无显著相关性(P>0.05).[结论]茎秆抗折力是反映小麦抗茎倒能力的重要指标,平麦189、濮麦1128、郑麦1860等3份材料可作为重点亲本用于抗茎倒小麦品种的选育.在黄淮麦区南片小麦种质中,茎秆壁厚度、大维管束数量和薄壁组织细胞层数是影响茎秆抗折力的主要形态特征,这些性状可作为小麦抗茎倒基因挖掘和机制解析的研究指标.
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施钙量对不同花生荚果发育时期光合碳在植株-土壤系统分配的影响
《作物学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：探究施钙对不同花生荚果发育时期光合碳在植株-土壤系统分配的影响,有利于改善钙肥管理,提升花生产量和土壤有机碳含量.本研究选用普通大花生品种'花育22',设置CaO 0、75、150和300 kg hm-24个施钙梯度,分别记为T0、T1、T2、T3,于盆栽条件下研究施钙量对花生产量和不同荚果发育时期光合碳在花生植株-土壤系统中分配的影响.结果表明,不同施钙量对花生植株总干物质积累无明显影响.适宜施钙量可显著降低花生千克果数和千克仁数,提升花生出仁率、饱果率和荚果产量,在2018年和2019年,T2处理荚果产量较T0可分别提升17.5%和25.1%.基于施钙量与花生荚果和籽仁产量的拟合分析发现,当钙肥施用量为165 kg hm-2和173 kg hm-2时,可分别获得最高的花生荚果和籽仁产量.适宜施钙量可明显提升鸡咀幼果期和荚果膨大期花生植株光合13C的积累量,提升各荚果发育时期13C在花生籽仁中的分配比例,其中,在荚果定型期和籽仁充实期,T2和T3处理下13C在花生籽仁中的分配比例分别可达33.4%~37.2%和38.7%~40.0%.适宜施钙量还可提高花生植株光合13C在土壤中的分配比例,最高可达52.6%(T2),但随着花生荚果发育进程的推进,此分配比例逐渐降低.综上,适宜施钙量可调控不同花生荚果发育时期光合13C在植株-土壤系统的分配,显著提升花生产量和光合13C在花生籽仁和土壤中的分配比例;本研究条件下,推荐适宜施钙量(CaO)为173 kg hm-2.
关键词： 13C脉冲标记 光合碳 干物质积累 籽仁发育 土壤碳积累
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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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噻虫嗪种衣剂对玉米苗期两种粘虫的室内毒力测定
《山东农业科学 》 2023 北大核心
摘要：本研究采用胃毒法测定了噻虫嗪悬浮种衣剂（SC）对东方粘虫[Mythimna separata（Walker）]和劳氏粘虫[Mythimna loreyi（Duponchel）]的室内毒力。结果表明，35%噻虫嗪SC有效成分质量浓度在1.12～2.24 g/kg之间对两种粘虫均具有明显的毒力，且在玉米不同苗龄对不同龄期及种类粘虫的毒力均存在一定差异。玉米出苗2周，噻虫嗪SC质量浓度为1.12 g/kg时对东方粘虫2龄幼虫的毒力效果达92.83%,对劳氏粘虫2龄幼虫的毒力效果达57.13%。与劳氏粘虫相比，噻虫嗪SC对东方粘虫的毒力更强。本研究为生产上选用噻虫嗪SC防治玉米粘虫提供了参考。
关键词： 噻虫嗪悬浮种衣剂 东方粘虫 劳氏粘虫 室内毒力 玉米苗期
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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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