科研产出
50个东北春玉米品种萌发期耐冷性鉴定和评价
《种子 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：低温冷害是影响东北地区玉米安全生产的重要非生物逆境之一。为筛选耐冷性强的玉米品种，对吉林省新选育推广的50个玉米品种开展萌发期耐冷性的综合鉴定。试验采用人工气候箱进行玉米萌发期4℃、5 d低温胁迫处理，在5 d后置于25℃下继续培养，通过低温处理下的发芽势、发芽率、发芽指数、平均发芽时间和各性状相对值来分析不同玉米品种的萌发差异，基于主成分和聚类分析对不同玉米品种萌发期耐冷性进行评价。结果表明，与对照相比，低温导致平均发芽势、发芽率和发芽指数分别降低17.13%、16.72%和16.59%,平均发芽时间增加119.40%,各品种间在低温下的萌发能力存在显著差异。主成分分析将8个单项指标分为2个独立的综合指标，累积贡献率达88.64%;聚类分析将50份玉米品种划分为5个耐冷等级，其中极强、强、中强、弱、极弱的品种分别有13、14、16、4个和3个；筛选出吉单63、九单182、梨玉209、润民2308等13个耐冷性极强的玉米品种。
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大豆ms1轮回选择群体基因型一步法鉴定分子标记开发与验证
《大豆科学 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：基于细胞核雄性不育基因ms1的轮回选择群体被广泛应用于国内大豆育种,然而因从该群体中选择的可育优异单株存在MS1ms1杂合基因型,后代会出现育性分离,为进一步进行优异品系选育带来不便.为实现ms1轮回选择群体单株当代基因型快速精准鉴定,且尽早确定结荚稀少的植株是否为MS1ms1纯合不育基因型,以大豆ms1轮回选择群体后代不同基因型分离单株为材料,根据大豆ms1基因大片段缺失区域,设计用于扩增ms1突变体缺失片段的特异性分子标记组合ms1S、ms1F及用于检测轮回选择群体后代基因型的分子标记组合ms1 A1~ms1A6、ms1B1~ms1B6,进行特异性PCR扩增及检测,开发轻简化的分子标记.结果表明:引物对ms1A4/ms1B1可在MS1ms1基因型中扩增出972 bp条带,在MS1ms1基因型中扩增出972和1 295 bp条带,在MS1ms1基因型中扩增出1 295 bp条带,将分子标记ms1A4/ms1B1命名为ms1AB1.引物对ms1A6/ms1B4可在MS1 ms1基因型中扩增出1 825 bp条带,在MS1ms1基因型中扩增出1 825和1 010 bp条带,在MS1ms1基因型中扩增出1 010 bp条带,将分子标记ms1A4/ms1B1命名为ms1AB2.分子标记ms1AB1和ms1AB2均可一步准确区分MS1ms1、MS1ms1和ms1ms1共3种基因型,实现ms1轮回选择群体单株在当代的精准鉴定,同时还可针对性地用于含ms1不育系的回交转育及杂交种纯度的鉴定,为ms1基因在大豆育种中的高效利用提供了有效的技术支撑.
关键词： 大豆 轮回选择育种 分子标记 辅助选育 细胞核不育基因
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长期施用有机肥和化肥对黑土N2O排放的影响
《环境科学 》 2025 EI 北大核心 CSCD
摘要：东北黑土区作为我国重要的粮食生产基地，近年来面临着土壤退化、肥力下降和粮食减产等诸多问题.优化施肥管理是维持或提升土壤肥力的一种重要措施，但不合理的肥料施用会促使养分损失和N2O等温室气体排放，导致土壤退化和环境污染.为探明黑土N2O排放对长期施用有机肥和化肥的响应及关键控制因素，采集吉林公主岭黑土长期定位试验（32 a）的施用有机肥主处理（M0，不施有机肥；M1，低量有机肥；M2，高量有机肥）和施用化肥副处理（CK，不施肥；N，化学氮肥；NPK，化学氮磷钾肥）共计9个处理（即每个施用有机肥水平下包含3个化肥施用水平）的表层土壤样品（0～20 cm），进行室内恒温恒湿培养（65%田间持水量25℃下培养21 d），并测定N2O排放通量和土壤物理化学生物学性质.研究结果表明，长期施用有机肥和化肥显著增加了黑土N2O排放.与M0CK处理[（0.25±0.01） mg·kg-1，以N计，下同]相比，单施有机肥处理N2O累计排放量显著提高了361%～456%[M1CK和M2CK处理分别为（1.17±0.02）mg·kg-1和（1.41±0.02）mg·kg-1]，且N2O排放随着有机肥施用量增加显著增强.与M0CK处理相比，单施化肥处理N2O累计排放量显著提高了96%～236%[M0N和M0NPK处理分别为（0.49±0.01）mg·kg-1和（0.84±0.03）mg·kg-1]，且平衡施用化肥处理N2O排放提升幅度明显高于单施氮肥处理.在M1和M2条件下，化肥施用对N2O排放的影响程度减弱，说明有机肥施用缓解了化肥对N2O排放的影响.单施有机肥显著提高了土壤及团聚体有机碳（SOC）和总氮（TN）、土壤微生物量碳氮含量，有机肥配施进一步提高土壤及团聚体SOC和TN含量.Pearson相关及路径分析结果表明，N2O排放与土壤碳氮组分及微生物量碳氮含量显著正相关，长期施用有机肥和化肥主要通过影响土壤碳氮组分，改变微生物量和底物有效性调控N2O排放.综上所述，施用有机肥通过增加土壤可利用碳氮库以及微生物生物量碳氮显著促进了N2O排放.有机肥施用缓解了化肥对N2O排放的促进作用，在施用化肥时应适量配施有机肥，以平衡肥力提升与氮素损失及温室气体排放的综合效应.
关键词： 长期施肥 碳氮组分 N2O 土壤团聚体 偏最小二乘法路径分析模型(PLS-PM)
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1994-2023年全国大豆审定品种主要农艺性状比较分析
《中国农业大学学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：为了解1994—2023年我国3个大豆产区育成的大豆品种主要农艺性状的演变趋势及育种方向，以“大豆”“选育”“品种”为关键词检索中国知网1994—2023年的相关文献，提取北方春大豆产区、黄淮大豆产区、南方大豆产区共1 011个大豆品种的百粒重、株高、主茎节数、分枝数、结荚数、生育期、产量、蛋白质含量、脂肪含量等指标数据，并进行比较分析。结果表明：1）在北方春大豆产区，1994—1998年育种趋势主要是通过提高主茎节数来实现产量的提升；1999—2018年主要通过增加主茎节数、结荚数来提升产量；2019—2023年，育种趋势转向通过提高分枝数和结荚数来推动产量增长。黄淮大豆产区在1994—2023年的育种趋势主要是通过增加百粒重和株高来实现产量的增长。南方大豆产区在1994—2013年则是侧重于延长生育期和增加百粒重来提高产量；2014—2023年的育种趋势为继续增加生育期和百粒重，还通过增加大豆的主茎节数来促进产量的增长。2）通径分析显示，在北方春大豆产区，生育期对产量的直接影响最大，直接通径系数（DPC）为0.394；在黄淮大豆产区，株高对产量的直接影响最大，DPC为0.215；在南方大豆产区，结荚数对产量的直接影响最大，DPC为0.403。3）主成分分析显示3个大豆产区审定的大豆品种其总体方差贡献率分别达到68.64%、64.45%和64.94%，北方春大豆产区中，贡献率最高的为主茎节数；黄淮大豆产区中，株高贡献率最高；南方大豆产区中，主茎节数对该地区的贡献率最高。综上，北方春大豆产区的产量提升主要通过多因素协同作用实现，不同时间段内侧重点有所不同；黄淮大豆产区的产量提升主要通过增加百粒重和株高来实现产量的增长；南方大豆产区则主要通过延长生育期和增加百粒重来提高产量。
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吉林省半干旱地区滴灌玉米的磷肥用量研究
《中国土壤与肥料 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：为解决吉林省半干旱区磷肥施用量大问题，探究覆膜滴灌条件下不同磷肥用量对玉米产量及植株磷吸收转运的影响，为覆膜滴灌模式下的磷肥高效利用提供最佳策略。2017—2018年在吉林省半干旱区开展了玉米膜下滴灌田间试验，共设5个磷肥用量处理(0、30、60、90、120 kg·hm-2)，并测定了不同处理玉米产量、植株磷素积累量，分析磷素积累比例、转运特征及磷肥利用效率。结果表明，施磷显著提高玉米产量，在0～90kg·hm-2施磷范围内，玉米产量均随施磷量的增加而增加，当施磷量达到120 kg·hm-2时，玉米产量开始下降；施磷量在90 kg·hm-2时，玉米对磷肥的利用率较高，玉米植株总磷积累量达到最高，较不施磷处理平均提高42%；玉米茎秆和叶片的磷积累量在成熟期达到最低值，籽粒的磷积累量在成熟期达到最高值；施磷提高了玉米吐丝至成熟期磷素积累比例和转运量，较不施磷处理分别提高7.35%～35.45%和1.63%～15.29%，但不同施磷处理间吐丝前后积累比例和转运量不显著。综合考虑玉米产量、植株磷积累量及磷转运特征，吉林省半干旱区膜下滴灌玉米的施磷量为90 kg·hm-2时可提高产量、促进植株磷素积累转运和高效利用。
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耐低温水稻秸秆降解复合菌系筛选构建及田间降解效果研究
《东北农业科学 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：为解决东北地区水稻秸秆在低温环境下降解效率低的问题，通过梯度稀释法、刚果红透明圈法、DNS酶活测定及失重率法筛选出高效菌株L3（枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis）和P8(酿酒酵母菌Saccharomyces cerevisiae)；以L3和P8为功能菌构建复合菌系，采用室内培养与田间试验相结合的方法，评估其对秸秆降解及土壤改良的效果。结果表明：菌株L3和P8在10℃条件下纤维素酶活性（CMC）分别为10.23 U/mL和9.45 U/mL，滤纸酶活性（FPA）分别达7.64 U/mL和10.96 U/mL，秸秆降解率为10.72%和7.28%；复合菌系b(L3∶P8=1∶2)室内实验中秸秆失重率达47.44%，较单菌处理提升34.85百分点。田间试验结果表明，复合菌2‰施用量显著促进秸秆降解，与对照相比，水稻成熟期降解率提升19.67百分点，土壤有机质、碱解氮、有效磷、速效钾含量分别增加5.88%、1.76%、3.89%和1.65%，水稻苗期株高、鲜重及分蘖数增幅达15.20%～29.84%，产量增加5.18%。研究表明，复合菌系b可突破低温限制，高效降解秸秆、改良土壤并提升作物产量，为寒地农业可持续发展提供关键技术支撑。
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ZmHAK基因家族鉴定及盐碱胁迫下的表达分析
《玉米科学 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：HAK基因家族编码的蛋白是植物中最大的钾离子转运蛋白家族之一，属于HAK/KUP/KT家族，在植物的钾吸收、转运及非生物胁迫响应中发挥关键作用。深入分析亲缘关系较近的禾本科植物玉米中HAK家族成员的基因结构、保守基序及其蛋白质的理化性质。同时，针对玉米HAK基因家族进行全基因组鉴定及系统性的生物信息学分析。结果表明，玉米共鉴定出34个HAK家族基因，进化分析可将其分为4个亚族，同一亚族的基因结构和保守基序组成相似。盐碱胁迫后的RNA-Seq和qRT-PCR分析显示，Zm00001d033071、Zm00001d049987等基因在叶部显著上调，尤其在耐盐碱材料郑58中持续高表达，敏感材料昌7-2中响应较弱，Zm00001d033071和Zm00001d049987可能作为正调控因子参与玉米耐盐碱机制。研究揭示了玉米HAK家族成员的特征，为进一步探索其响应盐碱胁迫的功能奠定了基础。
关键词： 玉米 HAK基因家族 生物信息学 盐碱胁迫 基因表达
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不同秸秆还田条件下水分调控对水稻产量及土壤肥力的影响
《东北农业科学 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：为探究不同秸秆还田条件下水稻分蘖后期和拔节孕穗期水分调控对水稻产量和土壤肥力的影响,以"吉粳830"为试验材料,采用裂区试验设计,主区为不同秸秆处理方式:无秸秆还田(A1)和秸秆全量还田(A2)处理,副区为水分调控处理:轻度控水(WP1,Ψsoil=0 kPa)、中度控水(WP2,Ψsoil=-15 kPa)、中重度控水(WP3,Ψsoil=-30 kPa)、重度控水(WP4,Ψsoil=-45 kPa)、常规淹水(CK)处理.结果表明,秸秆全量还田条件下,分蘖后期水分调控A2-WP3 处理产量最高,较A2-CK增产22.5%;拔节孕穗期水分调控A1-WP4 处理产量较A1-CK下降了32.2%,A2-WP4 处理产量较A2-CK下降了19.8%,分蘖后期水分调控秸秆腐解率高于拔节孕穗期,而适度水分调控可有效提高土壤养分的供应能力.综合考虑各因素,秸秆全量还田条件下结合分蘖后期中重度控水(WP3,Ψsoil=-30 kPa)可实现水稻产量提升、地力培育与秸秆高效腐解的协同作用.
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基于多组学技术的玉米耐盐碱分子育种机制解析与创新应用
《玉米科学 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：针对全球盐碱化加剧对玉米产业的威胁，综述利用多组学技术解析玉米耐盐碱分子机制及推动分子育种的重大进展。围绕盐碱胁迫的核心伤害—离子毒害、渗透失衡和高pH效应，系统阐述玉米从信号感知、信号转导到维持离子稳态、积累渗透调节物质及清除活性氧等多层次生理生化响应网络中，基因组学、转录组学及蛋白质组学与代谢组学的整合应用，当前该领域面临的主要问题在于多组学数据整合模型的缺乏和信号网络动态解析能力的不足，提出融合基因编辑与全基因组选择技术的分子设计育种策略，为创制耐盐碱玉米新品种奠定理论与实践基础。
关键词： 玉米 耐盐碱 转录组学 代谢组学 蛋白质组学 分子育种
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大豆根腐病病原菌分类及抗性QTL研究进展
《广东农业科学 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：大豆[Glycine max(L.)Merr.]不仅是我国重要的粮油作物和经济作物,也为人体提供优质的植物蛋白质.大豆根腐病(Soybean root rot)是一种引起大豆根部腐烂的世界性土传病害,其主要病原菌包括大豆疫霉菌(Phytophthora sojae)、镰孢菌(Fusarium spp.)及腐霉菌(Pythium spp.).根腐病可影响大豆生产的整个生命周期,造成大豆严重减产,且其病原菌种群多样性显著,地域分布差异明显:我国黑龙江和山东省以镰孢菌为主,福建省则以尖孢镰孢菌和大豆疫霉菌复合侵染为主.大豆受到侵染后,病原菌通过分泌毒素(如镰孢菌酸)、效应蛋白(RXLR)及细胞壁降解酶破坏宿主防御,并通过抗药性进化削弱化学防治效果.与此同时,植物免疫系统通过PRR-NLR双级识别机制激活PTI/ETI免疫应答,SA与JA激素信号交叉调控及表观遗传修饰共同形成多层次防御网络.此外,根腐病抗性遗传研究已经定位多个主效QTL,如镰孢菌抗性相关QTL(Chr08、19),疫霉菌Rps基因簇(Chr03、13、18)及腐霉菌抗性QTL(Chr06、20).该文综述大豆根腐病的致病菌种、为害症状、受病原菌侵染后植物的防御机制以及不同大豆根腐病病原菌抗性QTL相关研究进展,探讨大豆根腐病抗性育种的不足及未来发展,为未来抗病育种策略的制定提供一定参考.
关键词： 大豆根腐病 损伤症状 防御机制 抗性QTL 病原效应因子 分子育种
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