科研产出
70份紫云英种质资源表型多样性及其在豫南地区的结实特征
《草业学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：对70份当地和引入紫云英种质资源在豫南地区种植的表型性状和结实特征进行研究,结果表明,供试紫云英均可在豫南地区完成扩繁,19个调查性状的变异系数(CV)介于1.3%~73.2%,其中冠层面积(CV=45.9%~73.2%)、始荚高度(CV=46.0%~52.9%)、生殖分枝数和生殖分枝比率(CV=34.6%~48.4%)、二级分枝数(CV=41.2%~41.3%)、返青期株高(CV=30.2%~39.2%)、种子产量(CV=24.4%~35.7%)变异性较高.信紫1号、XYHY-1等6个当地资源在越冬期和返青期叶片呈现紫红色.种子产量与返青期株高、盛花期株高、越冬期冠层大小、始荚高度、结荚层数、种子千粒重显著正相关;种子千粒重与返青期株高、盛花期株高、越冬期冠层大小、始荚高度、结荚层数、生殖分枝比率显著正相关,与出苗至盛花期天数、全氮和全磷含量显著负相关.引入资源平均种子产量为1015.5 kg·hm-2,当地资源平均种子产量为1096.5 kg·hm-2.与冬油菜和冬小麦相比,大部分紫云英种质资源在豫南地区繁种具有较高的经济效益,适合移栽稻接茬.
关键词： 紫云英;资源评价;繁种能力;豫南地区
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中国转基因抗虫玉米的商业化策略
《植物保护学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：玉米是全球播种面积最大的粮食作物，事关世界粮食安全。鳞翅目和鞘翅目害虫是影响玉米产量和品质的重要因素，长期以来多数国家采取以喷施化学农药为主的防控策略，但存在较高的使用成本和环境风险等问题。作为新一代的害虫防控技术，转基因抗虫玉米于1996年开始在美国商业化种植，并迅速推广到巴西等主要玉米生产国家，成为防控草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda和欧洲玉米螟Ostrinia nubilalis等重大害虫的核心技术。该文综述了全球转基因抗虫玉米商业化的历史和防控害虫的作用，分析了美国对欧洲玉米螟和草地贪夜蛾等靶标害虫抗性治理的成功经验以及巴西等南美国家草地贪夜蛾对多种转基因抗虫玉米产生抗性的成因与教训。基于中国转基因抗虫玉米转化事件的研发现状、玉米生产模式、玉米害虫的区域发生特点和迁飞生物学等特性，提出在南方和西南山地丘陵玉米区种植包含Vip3A的多基因叠加抗虫玉米从源头防控草地贪夜蛾，在黄淮海夏玉米区种植包含Cry2A的多基因叠加抗虫玉米从源头防控棉铃虫Helicoverpa armigera，在北方春玉米区种植包含Cry1A的多基因叠加抗虫玉米从源头防控亚洲玉米螟Ostrinia furnacalis，以及在双斑长跗萤叶甲Monolepta hieroglyphica发生严重的地区种植包含Cry3B、Cry34/35A的多基因叠加抗虫玉米的区域性布局模式。要实施适合中国国情的高剂量-庇护所抗性治理措施，应基于转化事件是否对害虫达到高剂量要求而注册其对应的靶标害虫种类。在当前产品的庇护所设置上，对防控草地贪夜蛾的抗虫玉米和单基因抗虫玉米应采用10%～20%结构性庇护所进行抗性治理，对防控亚洲玉米螟等害虫的多基因抗虫玉米可采用5%种子混合庇护所进行抗性治理。
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不同缓解处理对甲咪唑烟酸紫花苜蓿药害的缓解效果研究
《植物保护 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：为了评价不同缓解处理对甲咪唑烟酸引起的紫花苜蓿药害的缓解效果,于紫花苜蓿刈割后10 d喷施甲咪唑烟酸,分别在药后5 d和10 d喷施磷酸二氢钾、芸苔素内酯、赤·吲乙·芸苔、赤霉酸、复硝酚钠、吡唑醚菌酯、萘乙酸、氨基酸原液、奈安共9种缓解剂进行药害缓解,调查紫花苜蓿株高、鲜重并测定其产量、品质.结果表明,240 g/L甲咪唑烟酸水剂129.6 g/hm2对紫花苜蓿药害明显,严重抑制其生长,株高下降25.45%,鲜重减少38.26%,最终减产13.28%;药后5 d赤·吲乙·芸苔、芸苔素内酯、氨基酸原液及药后10 d奈安处理的株高抑制率分别为-2.11%、-3.16%、-1.06%和-0.80%,株高均显著高于药害植株,缓解效果好.复硝酚钠、吡唑醚菌酯处理的株高、鲜重显著低于空白对照,抑制率均>10%,缓解效果差.药后5 d芸苔素内酯处理较甲咪唑烟酸对照、空白对照产量增加22.96%、6.64%,增产率最高,赤·吲乙·芸苔、氨基酸原液其次,且对品质均无不良影响.综合分析,在甲咪唑烟酸药后5 d喷施0.01%芸苔素内酯可溶液剂0.022 5 g/hm2、0.136%赤·吲乙·芸苔可湿性粉剂90 g/hm2、氨基酸原液300 g/hm2对紫花苜蓿甲咪唑烟酸药害的缓解效果理想.
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烟蚜取食对抗、感烟草品种信号分子和CAT活性的影响
《中国农学通报 》 2022 CSCD
摘要：为研究烟草品种抗蚜机制,选用6个不同烟蚜抗性的烟草品种,采用盆栽试验接种蚜虫,研究烟蚜侵袭后第0、3、6、9 h烟草叶片茉莉酸(JA)、一氧化氮(NO)含量以及CAT活性的变化.结果表明,受到蚜虫为害后,叶片JA含量均表现为先增加后降低的趋势,烟蚜取食6h后叶片JA含量达到峰值,且抗蚜品种JA增量大于感蚜品种.受到蚜虫为害后,抗蚜品种叶片NO含量表现为先增加后减少的趋势,烟蚜取食3 h后NO含量达到峰值,感蚜品种烟蚜取食3 h后的NO含量与取食前差异不显著,但6 h和9 h后显著低于0h.受到烟蚜侵袭9h后,参试品种CAT活性均表现为增加趋势,烟蚜取食9h后,抗蚜品种'竖把老母鸡2113'的CAT活性增量最多,增幅最大.JA和NO含量以及CAT活性均可以作为烟草品种蚜虫抗性鉴定的生理指标,烟蚜取食5~6h叶片茉莉酸含量的增幅可以用于鉴定烟草品种抗蚜性.
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黄淮南部麦区小麦抗赤霉病育种技术体系优化
《河南农业科学 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：为了进一步优化黄淮南部麦区小麦抗赤霉病育种技术体系及抗性育种所需的规模化抗性鉴定技术，选择不同赤霉病抗性品种（高抗、中抗、中感、高感品种），在黄淮南部麦区气候条件下对常用的3种人工接种赤霉病菌方法（病粒土表接种、孢子悬浮液喷雾接种、单小花滴注接种）不同接种量的发病效果进行比较，并采用有限回交结合分子标记辅助选择育种技术和单倍体育种技术进行抗赤霉病品种选育。结果表明，病粒土表接种适宜采用的接种量为120 kg/hm~2，在小麦抽穗前1个月分2次均匀撒于小麦行间；孢子悬浮液喷雾接种适宜选择孢子悬浮液浓度为10~4个/mL，在小麦扬花初期以100 mL/m~2的喷施量喷于小麦穗部；单小花滴注接种适宜使用15～20μL浓度为10~5个/mL的孢子悬浮液，于小麦扬花初期注射到麦穗中部的小穗中。采用有限回交结合分子标记辅助选择育种技术将抗赤霉病基因Fhb1和Fhb7导入高产小麦品种郑麦1860中，结合田间抗性鉴定和农艺性状选择创制出赤霉病抗性较轮回亲本（郑麦1860）明显提高的小麦新品系。通过比较不同类型亲本的单倍体育种后代，认为在丰产性和抗病性兼顾的材料之间组配杂交组合开展抗赤霉病单倍体育种较易选择出丰抗结合的抗赤霉病品种。
关键词： 小麦 抗赤霉病育种 鉴定技术 育种体系 黄淮南部麦区
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中国斑螟亚科昆虫区系的多元聚类分析和地理区划
《河南农业科学 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：为明确斑螟亚科昆虫在中国的分布格局及分布特征,运用多元相似性聚类分析法对该亚科107属480种昆虫的分布数据进行定量分析,并对该亚科昆虫的区系成分和分布情况进行初步讨论.结果表明,中国斑螟亚科昆虫分布在64个基础地理单元的总相似性系数为0.100,在0.200的相似性水平上聚为8个单元群,代表西北区、东北区、华北区、江淮区、华中区、华东区、西南区、华南区8个地理区;中国斑螟亚科昆虫区系成分由东古北(20.83%)、西古北(4.79%)、印度-太平洋(26.88%)和广布成分(47.50%)组成,而广布成分中又以东古北+印度-太平洋构成的过渡成分(23.54%)为主;在世界昆虫地理区划中,中国斑螟亚科昆虫属级阶元以印度-太平洋界分布最多,其次为东古北界,种级阶元以东古北界分布最多,其次为印度-太平洋界;在中国斑螟亚科昆虫地理区划中,西北区属种丰富度低但独有性高,东北区和华北区属种丰富度相近、共有性高,江淮区独有性最低,为过渡性地带,华南区属种分布最为丰富,独有属种数量也最多,华东区属种丰富度次之,但独有属种较少,华中区独有性低,与华东区共有性最高,西南区与华南区的共有性最高.分析上述结果发现,中国斑螟亚科昆虫分布格局同中国昆虫分布格局大体一致,但存在局部差异,造成这种差异的原因是斑螟亚科昆虫基底调查不充分以及样本基数远小于整个昆虫纲样本基数;中国斑螟亚科昆虫的主要区系成分为东古北界、印度-太平洋成分以及两者的过渡类群;斑螟亚科属种在中国各区系分布不均匀,生态环境相似性高的区系属种分布相似性高,反之亦然;不同地区斑螟亚科昆虫组成的变化是连续的,地理距离愈远,差异愈大.
关键词： 斑螟亚科;多元相似性聚类分析;地理区划;区系成分;分布格局;分布特征
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无人机飞行高度对冬小麦植株氮积累量预测模型的影响
《河南农业科学 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：无人机具有快速、高效、无损获取作物信息的优势，但是飞行高度直接影响作物信息获取效率。通过设置30、60、90 m飞行高度获取冬小麦拔节期、开花期、灌浆期不同分辨率的无人机遥感影像，探索无人机飞行高度对冬小麦植株氮积累量预测模型的影响。首先将不同高度植被指数和纹理特征与冬小麦植株氮积累量进行相关性和共线性分析，筛选出6个植被指数（NDVI、RDVI、RERDVI、GBNDVI、OSAVI、EXG）和4个纹理特征（Green-mean、Green-sm、Red-mean、Red-var）。基于筛选出的植被指数和纹理特征，采用偏最小二乘回归（PLSR）和BP神经网络（BPNN）法建立了植被指数、纹理特征与植被指数+纹理特征的冬小麦植株氮积累量预测模型，并将模型在不同高度进行交叉验证，采用决定系数（R~2）、均方根误差（RMSE）和相对分析误差（RPD）指标对模型的稳定性进行分析。结果表明，2种方法均是30 m飞行高度遥感影像提取的植被指数、纹理特征、植被指数+纹理特征建立的预测模型稳定性最好，3种建模信息构建的模型验证时的R~2、RMSE、RPD分别为0.57～0.89、1.27～4.16 g/m~2、1.67～3.65。BPNN在3种建模信息下构建的模型稳定性整体优于PLSR，验证模型的R~2、RPD分别提高0.01～0.39、0.05～1.44,RMSE下降0.08～8.53 g/m~2。3个高度植被指数、纹理特征、植被指数+纹理特征的植株氮积累量预测模型稳定性顺序：植被指数+纹理特征>植被指数>纹理特征。融合3个飞行高度遥感影像的植被指数、纹理特征、植被指数+纹理特征进行植株氮积累量预测可以提高估算精度，R~2、RMSE、RPD分别为0.89～0.93、1.80～2.03 g/m~2、3.54～4.03。因此，在兼顾效率与精度的情况下，适当提高无人机飞行高度，综合利用植被指数和纹理特征可以对植株氮积累量达到较好的预测效果。
关键词： 无人机 冬小麦 飞行高度 植株氮积累量 预测模型 植被指数 纹理特征
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基于GF-1数据的夏玉米FPAR遥感动态估算
《农业机械学报 》 2022 EI 北大核心 CSCD
摘要：为探索高分一号卫星(GF-1)估算农作物光合有效辐射吸收比率(Fraction of absorbed photosynthetically active radiation,FPAR)的潜力,以田间小区与大田夏玉米为对象,基于GF-1卫星的16 m空间分辨率宽视场(Wide field view,WFV)传感器光谱响应函数对地面实测冠层高光谱反射率进行重采样,获取GF-1 WFV的模拟反射率,构建宽波段植被指数,利用与FPAR极显著相关且具有较高相关系数的植被指数,建立不同生育期夏玉米FPAR的一元与多元逐步回归模型,筛选FPAR估算的最适模型,并在此基础上实现县域尺度不同生育期的FPAR动态估算.结果表明:模拟宽波段光谱反射率与GF-1 WFV光谱反射率间的相关系数|R|为0.967~0.985,决定系数R2为0.935~0.969;基于模拟反射率构建3波段植被指数与FPAR的相关性优于2波段植被指数,增强型植被指数(EVI)、土壤调节植被指数(MTVI2)、可见光大气阻抗植被指数(VARI)、综合植被指数(TCARI/OSAVI)等3波段植被指数与FPAR均呈极显著相关性(P<0.01),且|R|为0.813~0.925;基于优选3波段植被指数估算FPAR的多元逐步回归模型效果优于一元回归模型,估算模型决定系数R2为0.762~0.843,验证模型决定系数R2为0.839~0.880,相对误差RE为7.037%~9.571%,说明多元逐步回归模型能更好地估算FPAR;以优选模型对区域尺度的FPAR进行空间分布及动态估算,并以实测值进行验证,估算值与实测值间决定系数R2为0.819~0.856,相对误差RE为8.41%~13.37%,说明基于GF-1 WFV估算区域夏玉米FPAR与实际空间分布及动态变化规律一致,为基于GF-1 WFV高分辨率遥感数据估算区域玉米FPAR及生产潜力提供了科学依据.
关键词： 夏玉米 高光谱 高分一号 光合有效辐射吸收比率 动态变化
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植物甘油脂合成途径第一步酰化反应的研究进展
《中国油料作物学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：甘油脂是生物膜的主要组成成分,参与能量与信号转导、蛋白转运等一系列生物学过程,在植物的生长发育过程中发挥着重要作用.3-磷酸甘油酰基转移酶(Glycerol-3-phosphate acyltransferase,GPAT)催化磷脂酸从头生物合成的第一步关键反应,磷脂酸不仅是膜脂与中性三酰甘油的合成前体,同时还是一个重要的信号分子.然而,目前仍不清楚植物中GPAT酶究竟由多少基因编码的,造成这种现象的一个主要原因是缺乏可简易且有效地鉴定此酶的方法.本文分析总结甘油脂生物合成及GPAT基因克隆与鉴定的研究进展;随后介绍GPATs的鉴定方法,特别是酵母遗传互补法的建立与运用;最后对甘油脂合成途径第一步反应的未来研究进行展望.
关键词： 甘油脂代谢 3-磷酸甘油酰基转移酶 遗传互补 酶学分析 植物 酵母
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干旱对不同品种小麦幼苗的生理生化胁迫以及外源5-氨基乙酰丙酸的缓解作用
《作物学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：黄淮主产区冬小麦生育期干旱灾害发生频繁,造成小麦苗期严重光合生理伤害.为探讨不同小麦品种光合特性对干旱胁迫的响应,以百农207,周麦18以及小麦新品种郑麦1860为材料,研究了干旱胁迫对不同品种小麦幼苗光合生理、抗氧化物酶、相关基因表达水平的影响以及外源ALA的干旱缓解作用.研究结果表明,干旱胁迫下郑麦1860具有较高的根干重和根冠比,与周麦18相比,抗旱能力较强的郑麦1860和百农207叶绿素含量的下降幅度、MDA含量的增加幅度、叶绿素荧光参数和光合作用参数的下降幅度相对较低,但SOD和CAT酶活性的增加幅度相对较大.同时,干旱胁迫显著增加了CAT、SOD-Cu/Zn、MnSOD和FeSOD抗氧化酶相关基因的转录表达水平,且增加程度与小麦的抗旱能力密切相关.外源ALA预处理能够通过对CAT、SOD-Cu/Zn和MnSOD的转录诱导,进一步提高干旱胁迫下SOD和CAT酶的活性,降低膜脂过氧化损伤程度,同时提高ATP酶的活性,缓解干旱对小麦光合生理的伤害.此外,本研究首次发现,小麦叶绿体光合机构相关psb28基因转录表达的维持也与不同品种的抗旱能力有一定联系,且受外源ALA预处理的显著诱导.本研究结果显示,干旱胁迫下小麦抗氧化酶及叶绿体光合作用相关基因的转录表达调控,与不同品种的抗旱能力以及外源ALA的调节作用密切相关.
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