科研产出
不同基因型高粱的氮效率及对低氮胁迫的生理响应
《中国农业科学 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：【目的】探讨不同基因型高粱氮素吸收效率和利用效率及其差异机制,研究低氮胁迫对不同基因型高粱叶片无机氮含量和氮同化酶活性的影响,为耐低氮型高粱品种的选育提供理论依据。【方法】采用盆栽试验,选取2个低氮敏感型高粱(冀蚜2号和TX7000B)和2个耐低氮型高粱(SX44B和TX378)为试验材料,设置高氮(0.24g·kg-1风干土)和低氮(0.04 g·kg-1风干土)2个处理,分别在挑旗期和灌浆期测定高粱叶片NO3--N、NO2--N及NH4+-N含量和硝酸还原酶(NR)、亚硝酸还原酶(Ni R)、谷氨酰胺合成酶(GS)和谷氨酸合成酶(GOGAT)活性,分析不同基因型高粱在2个氮处理下的氮效率相关指标及其差异。【结果】(1)不同基因型高粱籽粒产量对低氮的响应不同,低氮处理显著降低了冀蚜2号和TX7000B的籽粒产量,与高氮处理比较分别降低13.87%和19.25%,但没有降低SX44B和TX378的籽粒产量。(2)与高氮处理比较,低氮处理的相对籽粒氮累积量、相对植株氮累积量和相对氮收获指数不能表征各基因型高粱是否具有耐低氮特性;但相对低氮敏感型高粱,耐低氮型高粱在低氮处理下有着较高的相对氮肥偏生产力和相对氮素利用效率。低氮处理下SX44B和TX378的氮肥偏生产力是高氮处理的6.19和7.49倍,而冀蚜2号和TX7000B则分别为5.17和4.85倍;低氮处理下SX44B和TX378的氮素利用效率是高氮处理的1.84和1.85倍,而冀蚜2号和TX7000B则分别为1.67和1.35倍。(3)通径分析表明,高氮处理下,植株氮累积量和氮素利用效率对籽粒产量贡献相同;而在低氮处理下,氮素利用效率对籽粒产量关联作用更大。(4)高粱的叶片无机氮含量不能表征高粱是否具有耐低氮特性,灌浆期叶片无机氮含量较挑旗期显著降低。(5)与高氮处理比较,低氮处理时冀蚜2号和TX7000B叶片中NR、GS和GOGAT活性显著降低,SX44B酶活性变化不显著,而TX378叶片中GS活性增加。【结论】耐低氮型高粱在低氮胁迫时有着较高的相对籽粒产量和相对氮素利用效率。低氮胁迫时叶片较高的氮同化酶活性是高粱耐低氮的生理基础。发掘和利用低氮条件下具有较高的叶片氮同化酶活性和氮素利用效率的高粱种质资源,有助于提高耐低氮高粱品种的培育效率。
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长期施肥对栗褐土区土壤-作物系统可持续性的影响
《中国生态农业学报 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：利用长期施肥定位试验开展土壤-作物系统的可持续性评价,可为农田合理施肥和管理提供理论支撑。在黄土丘陵区栗褐土农田进行了26年长期肥料定位试验,设置8个处理,分别是不施肥(CK)、单施氮肥[120.0 kg(N)·hm~(-2),N]、氮[120.0 kg(N)·hm~(-2)]和磷[75 kg(P_2O_5)·hm~(-2)]肥配施(NP)、单施低量有机肥(22 500 kg·hm~(-2),M1)、低量有机肥与氮肥配合施用(M1N)、低量有机肥与氮磷肥配合施用(M1NP)、高量有机肥(45 000 kg·hm~(-2))与氮肥配合施用(M2N)和高量有机肥与氮磷肥配合施用(M2NP)。测定了19项指标,根据三角性面积法计算了土壤养分指数、土壤微生物指数、作物指数和可持续性指数,分析讨论了长期施肥对栗褐土区土壤-作物系统可持续性的影响。结果表明:1)N、M1处理的可持续性指数较CK分别提高27.1%、141.7%,但较临界值(1.30)低53.1%和10.8%;NP处理的可持续性指数虽然较N处理提高62.3%,但仍比临界值(1.30)低23.8%。说明长期单施氮肥、低量有机肥和氮磷配施下土壤-作物系统均不可持续。2)施用无机肥处理(N和NP)的土壤养分指数、土壤微生物指数和作物指数较CK提高7.1%和46.4%、-6.0%和25.4%、40.0%和60.0%;单施低量有机肥(M1)的土壤养分指数、土壤微生物指数和作物指数较CK提高98.2%、41.8%和31.7%。说明施用无机肥有利于作物指数的提升,而施用有机肥有利于土壤养分指数和土壤微生物指数的提升。3)M1N处理的土壤养分指数(1.06)、土壤微生物指数(1.04)、作物指数(1.00)和可持续性指数(1.38)均超过或等于临界值,使土壤-作物系统具有较好的可持续性。4)M1NP、M2N、M2NP处理的土壤养分指数较M1N处理分别提高21.7%、37.7%和72.6%,土壤微生物指数较M1N处理分别提高15.4%、7.7%和18.3%,作物指数与M1N处理相比差异很小,可持续性指数较M1N处理分别提高28.3%、32.6%和68.1%。说明在M1N基础上再增施磷肥或有机肥,可持续性指数可进一步提升是由于土壤养分指数和土壤微生物指数提高的缘故,同时也增加了潜在的环境风险。适量有机肥与无机氮配合施用(M1N)是实现栗褐土区土壤-作物系统可持续生产的较佳施肥模式。
关键词： 土壤-作物系统 长期施肥 栗褐土 可持续性指数 土壤养分指数 土壤微生物指数 作物指数
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药用植物苦参EST-SSR标记的开发及DNA指纹图谱的构建
《中国农业大学学报 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：为挖掘苦参优异种质资源,利用大宗药材苦参现有的EST资源开发EST-SSR标记,分析不同地理种源苦参的遗传多样性,构建其特有的DNA指纹图谱。通过生物信息学手段对NCBI数据库中苦参EST序列进行SSR查找,利用Primer 5.0软件设计EST-SSR引物,筛选多态性引物检测苦参样本DNA差异,采用UPGMA聚类分析样本的遗传多样性,并构建DNA指纹图谱。经分析得到92条Unigene,从中发掘出126个EST-SSR位点分布于61条Unigene上。SSR检出率为66.30%,平均分布距离为0.512kb;共搜索到61种EST-SSR的重复基元,五核苷酸和六核苷酸重复是主要的重复类型,二者出现频率分别为68.25%和25.40%,没有三核苷酸出现,AAAAT/ATTTT与AAGTGG/CCACTT是五、六核苷酸的优势重复类型;设计出65对苦参的EST-SSR引物,随机合成26对,筛选出18对多态性引物可用于苦参样本遗传多样性分析,共检测出77个等位变异,平均每对引物检测出4.3个基因位点,引物多态性比率为69.2%;聚类分析结果表明:苦参材料首先按照居群聚类,在相似系数为0.73处,供试材料按亲缘关系远近分为5大类,相同或相近产地来源的苦参样本聚为一类,呈现出一定的地域性分布规律;筛选到2对核心引物DYH011与DYH018,构建了苦参样本的DNA指纹图谱,作为对不同产地来源苦参鉴定和溯源的依据。
关键词： 苦参 EST-SSR 标记开发 遗传多样性 指纹图谱
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核桃不饱和脂肪酸总量预测线性与非线性模型
《核农学报 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：为研究核桃的外观形状变化与内部营养成分累积的规律,以35个核桃品种的果实为试验材料,分析测定其脂肪、蛋白质、糖分、粗纤维、水分含量及外观指标,采用多元线性回归分析、主成分分析、BP神经网络等数学方法,建立核桃不饱和脂肪酸的预测模型。结果表明,基于16项常规理化及外观测定数据建立的线性模型(LM)和非线性模型(NLM)对核桃不饱和脂肪酸(UFA)总量、多不饱和脂肪酸(PUFA)和单不饱和脂肪酸(MUFA)预测的可靠性存在差异;NLM的可靠性优于LM,即RNLM>RLM;全因素的BP神经网络模型可用于MUFA的预测,预测的平均相对误差为0.59%,基于主成分的BP神经网络模型可用于UFA总量的预测,预测的平均相对误差为4.58%。本研究结果为核桃加工利用过程中原料选择、品质评价、质量控制等环节提供了相关的理论依据。
关键词： 核桃 不饱和脂肪酸 总量预测 多元线性回归模型 BP神经网络模型
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半干法磨制对小米粉及面条品质特性的影响
《食品科学 》 2018 EI 北大核心 CSCD
摘要：为实现小米在传统主食中的多样化应用,研究半干法磨制工艺对小米粉和小米面条品质特性的影响。通过损伤淀粉测定仪、激光粒度分析仪、X射线衍射仪、扫描电子显微镜、混合实验仪等测定小米粉的物理特性和功能特性;通过低场核磁共振仪、蒸煮实验、质构仪测定小米面条的品质特性,并进行感官评价。结果表明:与干法磨制相比,润米水分质量分数22%和26%的半干磨小米粉淀粉损伤程度低,平均粒径较小(P<0.05),表现出较高的淀粉结晶性和较好的结构完整性,由其制备的面团吸水率高,稳定时间长(P<0.05)。胶凝特性方面,润米水分质量分数26%的半干磨小米粉在加热过程中吸水能力强,具有较好的溶胀能力(P>0.05),表现为峰值黏度增加,而且对淀粉回生具有更大的抗性(P<0.05)。此外,半干磨小米粉增强了小米面条中水分与其他组分的结合能力,且使小米面条在质构上富有弹性、低黏性,有口劲,蒸煮损失小(P<0.05)。偏最小二乘回归法分析表明,小米磨制过程中造成的淀粉损伤水平比粒径大小对小米粉及其加工制品具有更为重要的影响。由于淀粉损伤程度最低,润米水分质量分数26%的小米半干法磨制后可获得品质优良的小米粉与小米面条,这为小米的工业化深加工提供了一种可行的磨制方法。
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拟轮枝镰孢菌EST-SSR信息分析与标记开发
《植物保护学报 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：为开发可用于拟轮枝镰孢菌Fusarium verticillioides及其近缘种遗传多样性分析的SSR引物,利用生物信息学方法和PCR技术,通过对从NCBI下载的87 086条拟轮枝镰孢菌的EST序列信息进行分析,设计EST-SSR引物,检测其在拟轮枝镰孢菌及其近缘种中的扩增情况,并用筛选出的多态性引物对15株拟轮枝镰孢菌进行SSR遗传多样性分析。结果表明,在EST序列中,共查找到11 952个SSR位点,592种重复基元,SSR出现频率为1.09%,重复基元出现数量最多的为三核苷酸(54.00%),其中(CAA/TTG)n基元出现频率最高。设计的25对EST-SSR引物在拟轮枝镰孢菌种内的有效扩增率和多态率分别为80.00%与32.00%,对5种近缘镰孢菌种的通用率和多态率分别为40.00%和8.00%。遗传多样性分析结果表明,在相似系数为0.664水平下,供试菌株可划分为4个SSR类群,但类群的划分与菌株的地理来源无关;不同菌株间存在明显的遗传分化。表明基于拟轮枝镰孢菌EST序列开发的SSR引物可用于拟轮枝镰孢菌及其近缘种的遗传多样性分析。
关键词： 拟轮枝镰孢菌 EST-SSR 信息分析 遗传多样性 通用性
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玉米螟赤眼蜂对不同颜色的偏好性研究
《环境昆虫学报 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：颜色是影响昆虫行为活动的一种重要视觉信号。本研究采用方差分析和t检验测定了玉米螟赤眼蜂雌性、雄性及雌雄个体间对白、黄、橙、粉、红、蓝、绿7种颜色卡纸的选择趋性差异,结果显示,不同颜色卡纸对玉米螟赤眼蜂雌雄个体的选择趋性均存在显著性影响(F♀=76.43,P♀<0.05;F♂=25.23,P♂<0.05)。且以白色卡纸为对照时,玉米螟赤眼蜂雌雄个体均表现为在黄色卡纸上的选择蜂量最高,分别为对照的1.77倍和3.20倍;在同一颜色卡纸上,玉米螟赤眼蜂雌雄个体间的选择差异也不尽相同。采用相关性分析探讨玉米螟赤眼蜂选择趋性同卡纸色彩参数的相互关系,结果显示,玉米螟赤眼蜂雌雄个体选择趋性与卡纸色泽亮度及黄蓝色程度(b)均呈显著的正相关(P<0.05)。研究表明,玉米螟赤眼蜂雌雄个体均偏好黄色,且不同性别个体对同一颜色的偏好程度也不尽相同。此外,物体颜色的亮度和色调均能不同程度影响玉米螟赤眼蜂的偏好性。
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不同水分条件下秸秆生物炭对高粱生长和养分含量的影响
《植物营养与肥料学报 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：【目的】研究不同水分条件下秸秆生物炭对高粱生长、养分含量以及土壤理化性质和养分含量的影响,以探明秸秆生物炭对高粱生长的作用效果。【方法】以高粱"晋杂34号"为供试作物,石灰性褐土为供试土壤进行盆栽试验。试验设3个水分处理,分别为正常供水,田间持水量的85%(W1);轻度胁迫,田间持水量的65%(W2);重度胁迫,田间持水量的45%(W3)。设5个秸秆生物炭添加量,分别占土壤干重的0、0.5%、1%、3%和6%。高粱出苗后70天调查株高,采集地上部(茎和叶),测定生物量、N、P、K、Ca、Mg、Fe、Mn、Cu和Zn的含量,同时采集土样测定pH值、EC、有机质、全氮、有效磷、速效钾、交换性Ca和Mg、有效Fe、Mn、Cu和Zn的含量。【结果】干旱胁迫显著降低了高粱生物量和株高;施用0.5%秸秆生物炭显著增加了重度干旱胁迫条件下高粱生物量,但是当施用量>1%时不同水分条件下高粱生物量和株高均显著降低。干旱胁迫降低了高粱P含量,增加了K、Ca、Mn和Zn的含量;秸秆生物炭提高了高粱K和Zn含量,降低了N、P和Mg的含量;随着水分含量的减少,作物收获后土壤有效Mn和有效Zn含量降低;添加生物炭显著提高了土壤速效K和有效Zn的含量,但是当施用量大于1%时,土壤交换性Mg、有效Fe和有效Mn的含量显著降低。【结论】供试条件下,施用0.5%秸秆生物炭能够提高高粱钾和锌的含量,促进干旱胁迫条件下(45%田间持水量)高粱的生长,但过量施用(>1%)会对高粱生长产生抑制作用。
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微喷灌水肥一体化小麦磷钾肥减施稳产提质研究
《中国土壤与肥料 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：采用微喷灌水肥一体化灌溉方式研究磷钾肥减施及追施时间对小麦生长发育、水分利用效率及品质的影响。结果表明:磷钾肥减施对小麦拔节期总茎数和分蘖数影响显著,生育期灌3水(越冬水+拔节水+灌浆水)和灌4水(越冬水+拔节水+开花水+灌浆水)的P_(底+拔)K(磷肥50%底施+50%拔节期追施)最高,且可以提高花后干物质的积累能力,增加籽粒中来自开花后干物质的比例,成熟期籽粒分配量最高。与传统栽培模式及微喷灌常量施肥相比,生育期灌水3次(越冬水+拔节水+灌浆水),灌水量1 500 m3/hm2,磷钾肥减施30%且磷肥50%底施+50%拔节期追施与常量施肥高产处理差异不显著,产量构成因子中穗数和穗粒数没有显著变化,千粒重有增加趋势,品质指标较当地传统栽培模式有所提高。因此,在山西省干旱缺水条件下,利用微喷灌水肥一体化技术生育期灌水3次(越冬水+拔节水+灌浆水),灌水量1 500 m3/hm2,氮肥70%底施+30%拔节期追施、钾肥减30%全部底施、磷肥减30%且50%底施+50%拔节期追施可以实现节水节肥稳产提质。
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