科研产出
黑龙江省主栽大豆品种豆芽品质特性的综合分析
《大豆科学 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：为筛选出黑龙江省适合的芽用大豆品种,提升豆芽附加值和开发潜力,本研究选取了黑龙江省11个主栽大豆品种,利用人工气候箱进行发芽试验,比较不同品种籽粒蛋白质和脂肪含量、发芽率、豆芽产率、感官评定和异黄酮含量等指标,并利用隶属函数对豆芽品质特性进行了综合评价。结果表明:11个大豆品种蛋白、脂肪含量存在一定差异,单从发芽率和产率2个指标来看,适合生产豆芽的品种为黑农48、黑农66和黑农70。大豆发芽后,异黄酮总含量较籽粒显著增高,且在发芽第3天达到最高,显著高于大豆籽粒和其他发芽时间,异黄酮总含量增加最多的品种为黑农61和黑农63,分别是原来的1.63和1.76倍,黑农52的异黄酮含量第3天达到最高值,为636.38 mg·100 g-1。感官评定结果筛选出的品质较好品种为黑农59、黑农63和黑农70。通过发芽率、豆芽产率、感官评定和异黄酮含量4个指标的隶属函数综合评定,筛选出适合豆芽生产且异黄酮含量高的品种为黑农70。
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东北大豆种质群体在佳木斯的表型鉴定及利用探析
《中国油料作物学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：为精准鉴定东北大豆种质群体的表型性状,观察该群体在佳木斯的表现,研究其在佳木斯生态区的潜在育种价值,本研究选取东北地区地方品种和育成品种组成东北大豆种质群体共361份,采用重复内分组的设计方法,于2012-2014年在佳木斯进行主要农艺性状的精准表型鉴定。结果表明:1)东北大豆种质群体调查的性状均值为全生育期113.5d（92.5～136.0 d）、蛋白质含量39.8%（35.6%～45.0%）、脂肪含量21.5%（17.5%～24.2%）、蛋脂总量61.3%（57.4%～64.3%）、百粒重21.1g（8.2～32.0g）、株高101.2cm（54.9～142.6cm）、主茎18.6节（12.4～24.6节）、分枝2.5个（0.2-7.4个）、倒伏2.1级（1.0-4.0级）。2)按国际熟期组划分标准,佳木斯所处熟期组为MG0和MGI,属于这两个熟期组的品种,各性状的均值与群体总均值相近。MG000-00的生育天数集中在95～110 d,比当地无霜期早约15～25 d;脂肪含量和蛋脂总量分别较MG0-I高约1和1.5个百分点,株高和节数则分别低约10～40 cm、2～8节。MGII的生育天数长达150 d,不能稳定正常成熟;与当地品种相比较蛋白质和蛋脂总量均低约2%、脂肪低约0.5%,株高和节数分别高约10cm、2节;倒伏程度则高达3级。MGIII在佳木斯不能正常成熟,生长量和倒伏度增加。3)根据各农艺、品质性状在佳木斯表现的遗传进度估计,虽然脂肪和蛋白质含量相对较低,但均有一定的改良潜力。佳木斯地区利用东北大豆资源育成了许多适于东北北部的优异品种,体现了东北种质的重要作用。根据当地品种的表现,从东北大豆种质群体中筛选出了用以改良不同性状的优异亲本,供育种者参考。
关键词： 东北大豆种质群体 熟期组 农艺品质性状 遗传变异 育种潜势
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玉米抗感种质资源苗期耐盐性的光合作用机制研究
《中国农学通报 》 2021 CSCD
摘要：土壤盐渍化程度日趋严重,成为影响作物生长发育、制约产量的一个主要环境因子,明确玉米苗期耐盐的光合作用机制尤为重要。本研究采用水培法,对已耐盐性鉴定筛选的强耐盐型自交系（B46）和盐高度敏感型自交系（NC236）为材料,分析二者在盐胁迫条件下光合作用的变化。低浓度盐（55 mmol/L NaCl）胁迫条件可促进玉米自交系幼苗叶绿素含量的增加,较NC236,B46增幅较大;随着NaCl浓度进一步增加,两玉米自交系幼苗叶绿素含量均呈下降趋势,较NC236,B46降幅较小。在盐胁迫条件下,较NC236,B46的Fv/Fm、Fv/Fo、qP、Fo的变化幅度较小,NPQ的增幅较大。B46在NaCl浓度0～165 mmol/L范围内为气孔关闭引起的气孔限制,220 mmol/L时为光合系统遭到破坏引起的非气孔限制;NC236在NaCl浓度为0～110 mmol/L范围内为气孔限制,165～220 mmol/L时为非气孔限制。
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亚麻响应低钾胁迫转录谱分析
《作物学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：钾是亚麻生长发育必需的大量元素。本研究以钾高效利用亚麻品种Sofie为试验材料,在低钾处理12h和96h下,利用转录组测序及qRT-PCR进行低钾胁迫下差异基因表达调控的研究。结果表明,低钾处理7d的亚麻叶片边缘变黄,与对照相比,低钾处理植株矮化。筛选出对低钾响应强烈的3个钾运转蛋白基因LusKC1 （Lus K channel1）、LusSKOR （Lus STELAR K+outward rectifier）和LusHAK5 （Lus high affinity K+transporter 5）,低钾胁迫响应峰值时间为12 h和96 h;与对照相比,低钾处理12 h鉴定到差异表达基因1154个（508个上调, 646个下调）, GO功能富集分析表明,这些差异表达基因主要富集于代谢过程、细胞进程、单一生物过程、催化活性和结合功能五大类, KEGG通路富集分析表明,这些差异表达基因涉及到能量代谢、碳水化合物代谢、碳代谢、氨基酸代谢、萜类化合物代谢和植物激素信号转导等通路。进而筛选出7个与钾直接相关基因（4个钾运输蛋白、2个钾通道蛋白及1个钠钾钙交换蛋白）、13个与激素相关基因以及6个与纤维素合成相关基因。7个与钾直接相关基因中,2个基因表达量上调1.75倍和2.64倍,5个基因表达量下调1.21～9.57倍。以上解析的差异基因初步揭示了亚麻低钾涉及的转录调控途径,可为亚麻耐低钾相关基因的克隆与功能验证奠定基础。
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作物-土壤氮循环对大气CO2浓度和温度升高响应的研究进展
《中国农业科学 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：在地球化学元素循环中,氮素是最重要、最活跃的营养元素之一。农田生态系统中的氮素很大程度上决定农作物的产量和品质。然而,在全球气候变化背景下,随着大气CO2浓度和温度升高,作物-土壤氮循环的变化可能显著影响农田生态系统中的作物生产。因此,研究作物-土壤氮循环对大气CO2浓度和温度升高的响应,能够为科学合理地预测未来气候条件下,农田生态系统中作物的氮素需求,以及保障农作物产量的稳定供应提供理论依据,对于全面认识全球气候变化背景下的农田生态系统氮素循环过程及土壤可持续利用具有重要意义。本文综述了大气CO2和温度升高对作物氮素吸收和分配,以及与氮有效性密切相关的土壤氮转化的影响,并系统总结了二者对作物-土壤氮循环过程产生的交互作用。总结以往研究发现,在大气CO2浓度升高条件下,作物的蒸腾作用减弱,但光合作用增强,生物量加大,根系分支和根表面积增加,豆科作物的根瘤固氮能力提高,因此整体上促进作物对氮的吸收,并且增加作物向籽粒中分配氮的比例,但作物的平均氮浓度降低。此外,高CO2浓度提高了土壤酶活性,增强了土壤有机氮矿化作用、硝化及反硝化作用,加速了土壤氮转化。升温和CO2浓度升高对作物-土壤氮循环产生正向或负向的交互作用,主要表现在:高温和高CO2浓度对作物的生物量、光合作用、地下部氮分配、根系分支以及根表面积具有协同促进作用,升高温度减轻了高CO2浓度对作物蒸腾作用和作物氮浓度的抑制作用。然而,升温抑制了高CO2浓度对作物向籽粒中氮分配、氮吸收以及产量的促进作用;升温虽然能进一步增强高CO2浓度对土壤酶活性和有机氮矿化的促进作用,但是对于土壤硝化和反硝化作用,二者的交互作用以及相关的分子机制尚不明确。大气CO2升高和温度升高对土壤微生物,以及微生物与作物之间的耦合关系的研究比较薄弱,特别是由微生物主导的氮循环过程及其对全球气候变化的反馈机制是未来研究的重点。本文提出利用16S rRNA、DGGE、T-RFLP、qPCR、RT-PCR技术、蛋白组学以及稳定性同位素探针原位研究技术,可以将复杂环境中微生物物种组成及其生理功能进行耦合分析,揭示大气CO2浓度与温度对作物-土壤氮循环过程的交互作用机理,增强对气候变化下农田生态系统氮素循环响应的预测能力,为农田生态系统有效地适应气候变化提供科学的理论依据。
关键词： CO2浓度 温度 植物氮素 氮吸收 土壤氮循环 微生物
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长期免耕秸秆还田对寒地土壤有机碳及大豆产量的影响
《作物杂志 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：为了优化寒地免耕覆盖栽培技术,利用长期定位试验,研究免耕条件下0%、30%、60%和100%秸秆覆盖还田量对土壤有机碳及微生物生物量碳含量的影响。结果表明,免耕秸秆还田具有显著的固碳效应,有助于提高土壤总有机碳（4.1%～22.3%）、土壤活性有机碳（52.5%～75.5%）及土壤微生物生物量碳含量（14.6%～44.7%）;随秸秆覆盖还田量增加,表层土壤有机碳、土壤活性有机碳和土壤微生物生物量碳含量呈上升趋势,60%秸秆覆盖还田量处理的亚表层土壤总有机碳含量最高,60%和100%处理的亚表层土壤微生物生物量碳含量较高;30%处理的大豆产量最高,60%处理次之。在本试验寒地免耕9年条件下,60%秸秆覆盖还田量对土壤整体有机碳固持及大豆产量提升作用显著。
关键词： 免耕 秸秆还田 总有机碳 活性有机碳 微生物生物量碳 大豆产量
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增苗减氮对稻田氮素流失及利用效率的影响
《中国农学通报 》 2021 CSCD
摘要：研究旨在探讨增苗减氮的栽培方式对水稻的氮素流失及吸收利用的影响,为水稻氮磷流失防控奠定基础。采用小区试验研究了不同增苗减氮处理对地表径流氮素流失、水稻氮素吸收量和利用效率、土壤氮素平衡的影响。结果表明,随着施氮量的减少和秧苗数的增加总氮流失量显著降低,插秧前流失量占全生育期60%以上,总氮流失量最高为常规处理（T2）达到11.80 kg/hm2,T3～T6处理比T2降低13.42%～53.52%。与T2处理相比,T3～T6处理氮肥农学效率提高2.86%～28.99%,偏生产力提高3.40%～24.98%。随着施氮量的降低和秧苗数的增加氮素盈余量降低,T2～T6处理氮素盈余量分别为20.55 kg/hm2、15.23 kg/hm2、16.10 kg/hm2、6.33 kg/hm2和-10.62 kg/hm2。该试验表明适度的增加秧苗密度、减少氮肥投入能够减少氮素流失,提升氮素利用效率,保障土壤氮素平衡。
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基于压力-状态-响应模型的寒地粳稻杂交育种后代选择与实现
《中国生态农业学报(中英文) 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：为提高育种杂交后代选择效果,引入压力-状态-响应（PSR）模型对影响寒地粳稻杂交育种后代的遗传、环境和选择因素进行探讨。构建1个目标、3个准则和18个指标组成的寒地粳稻杂交育种后代选择概念模型与评价体系,并采用客观熵权和功效评分相组合方法进行综合指数评价。结果表明:在PSR模型设计环境下,‘绥粳18’杂交育种9个世代杂交后代均表现出穗颈瘟权重值最大,其次是倒伏级别,再次是空壳率,寒地生态环境下抗穗颈瘟发病指数、抗倒伏级别和空壳率水平是水稻育种杂交后代选择最重要的考虑指标。PSR系统评价中,各子系统的影响力大小依次是响应子系统（权重为0.6867）>状态子系统（权重为0.2651）>压力子系统（权重为0.0482）;各指标值变异系数为0～200.4%,大范围变异利于提高后代选择育种效果。与目前多依据株型理论选择杂交后代系谱相比,运用PSR模型理论与评价体系方法,创建动态压力选择环境,客观评价指标特征,并引入专家决策管理,能够有效克服单纯依靠育种经验、定性定量不结合、多注重性状选择以及响应决策不系统而导致多优性状聚合难、鉴定难、选择效率低等问题,具有较好可行性、可靠性和实用性,可以获得更加合理的寒地水稻育种杂交后代选择方案。本研究结果可为加快寒地优质高产多抗广适突破性水稻新品种选育提供有益参考和技术依据。
关键词： 寒地粳稻 杂交后代 压力-状态-响应（PSR）模型 熵权 选择概念模型
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减水减肥对设施黑土菜田磷素累积与淋溶的影响
《中国生态农业学报(中英文) 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：设施黑土菜田由于过量施肥和灌溉导致磷素淋溶损失严重,亟待优化水肥管理模式以减少设施黑土菜田磷素淋溶.本研究依托黑土设施菜田淋溶监测试验,设置常规灌溉量与施肥量(WF)、常规灌溉量+80%常规化肥量(W80%F)、80%常规灌溉量+常规肥处理(80%WF)3个处理,对土壤磷储量、速效磷动态变化、磷素淋失量进行分析,研究了不同水肥处理对黑土设施茄子土壤磷素淋失风险和淋失量的影响.结果表明:经种植1季茄子后,WF、W80%F和80%WF处理0~100 cm土体磷储量分别为9.69 t·hm?2、9.36 t·hm?2和8.84 t·hm?2,分别比移栽前增加26.5%、27.5%和7.1%.随着茄子生育期延长,0~20 cm土层速效磷含量呈先升高后降低的趋势,80%WF处理速效磷含量较其他两个处理高,变幅为145.17~224.55 mg·kg?1;20~40 cm土层,WF处理速效磷含量基本保持不变,80%WF处理速效磷含量整体呈上升趋势,W80%F处理速效磷含量先升高后降低再升高,除盛果期外均显著高于另两个处理.WF、W80%F和80%WF磷素淋失量分别为17.84 kg·hm?2、17.47 kg·hm?2和9.02 kg·hm?2,其中有机磷淋失量占磷素淋失总量的90%以上.磷素淋失量与磷储量增加量、盛果期0~40 cm土层速效磷含量、拉秧期0~20 cm土层速效磷含量之间均存在显著的相关性(P<0.05),可通过磷储量增加量来预测生育期内磷素淋失量.与常规水肥处理相比,减少化肥施用量对磷素淋失量和淋失风险无明显影响,但减少灌溉量能显著减少磷素淋失量,降低磷素淋失风险.研究结果可为设施黑土菜田磷素淋溶阻控提供技术支撑,为新阻控技术的研发提供理论指导.
关键词： 设施黑土菜田 磷淋溶 磷储量 减施化肥 减少灌溉量
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