科研产出
灌溉制度和品种对冬小麦产量性状和水分利用效率的影响
《中国农村水利水电 》 2022 北大核心
摘要：为明确灌溉制度和品种对冬小麦产量性状和水分利用效率的影响,于2020—2021年选取4个品种为试验材料(衡4399、衡4444、衡麦28和石麦22),在田间设置5个水分处理(不灌水对照处理-CK,1水-W1,2水-W2,3水-W3,4水-W4),每次灌水定额为75 mm,研究了冬小麦的穗部性状、生物量、产量及构成要素和水分利用效率.研究结果表明:冬小麦穗长随灌溉次数增加而增加,结实小穗数在W3处理最大,不孕小穗数在W2处理最小;茎的生物量所占总生物量的比例随灌溉次数的增加而降低,叶和穗则随之增加,衡4444、衡麦28和石麦22的生物量显著高于衡4399;冬小麦的单位面积穗数随灌溉次数的增加而增加,受灌溉制度影响显著,穗粒数在W3处理达到虽大,衡4444、衡麦28和石麦22的千粒重在W3处理最大,衡4399在W4处理达到最大;W1、W2、W3和W4处理较CK处理籽粒产量增加68.15%、98.68%、120.76%和136.85%,衡麦28较衡4399、衡4444和石麦22籽粒产量增加12.53%、6.33%和6.55%;衡4399在W3处理达到最大水分利用效率为2.39 kg/m3,衡麦28、衡4444和石麦22均在W2处理达到最大2.49、2.48和2.43 kg/m3.综上,衡麦28搭配W2灌水处理可获得较高的籽粒产量和水分利用效率.
关键词： 冬小麦 灌溉制度 品种 穗部性状 生物量 籽粒产量 水分利用效率
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限水灌溉下不同灌溉模式对夏玉米产量和水分利用效率的影响
《中国生态农业学报(中英文) 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：华北平原水资源短缺问题对传统农业灌溉方式提出挑战.限水灌溉条件下调整优化灌水模式是节约灌溉用水、提高水分利用效率(WUE)和作物产量的重要策略.基于此,本试验在2018—2019年两个生长季,在自动防雨棚内(消除自然降雨的影响)设置不同灌水模式,分析其对夏玉米产量和WUE的影响.本试验采用随机区组设计,设置2种灌水方式:畦灌(BI)和微喷灌(SI).根据灌水总额和灌水频次分成2组对比模式.等量不等次组(SI-225和BI-225):灌水总额相同[50% 耗水量(ET)],灌水频次不同,SI-225灌水频次为6次,分别在出苗(VE)、6展叶(V6)、10展叶(V10)、13展叶(V13)、吐丝期(VT)和灌浆期(R3);BI-225灌水频次为3次,分别在VE、V10和VT.等次不等量组(SI-225、SI-280、SI-352和BI-450):灌水频次相同(6次),灌水总额不同(分别为50%、60%、80% 和100%ET),其中SI-225和BI-450为定额灌溉,SI-280和SI-352根据土壤墒情进行测墒补灌.结果表明,与BI-225相比,SI-225产量提高17.7%~20.2%,WUE提高9.2%~12.7%.进一步分析生理指标发现,SI-225通过小定额多次灌溉改善了上层土壤水分状况(0~40 cm),提高光合速率、叶面积指数和干物质积累,进而提高产量和WUE.在相同的灌水频次下,与BI-450相比,SI-225和SI-280产量降低21.2% 和12.0%,但由于SI-225和SI-280降低了叶面积指数和呼吸速率,导致生育期总耗水量降低,进而提高WUE.与BI-450相比,SI-352的产量差异不显著(P>0.05),但SI-352通过优化叶面积指数和呼吸速率,ET降低9.8%,灌水量降低21.8%,进而WUE提高5.1%.因此,在限水灌溉条件下(50%of ET),通过提高灌水频次(小定额多次灌溉)可提高夏玉米的产量和WUE;在适度限水灌溉(80%of ET)下,采用微喷测墒补灌可实现稳产量、高水效.该研究结果可为华北平原缺水地区提高农业用水效率提供理论参考.
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基于文献分析的氮肥用量对小麦玉米轮作体系硝态氮淋溶的影响
《中国生态农业学报(中英文) 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：氮淋溶是氮素损失的主要途径之一,土壤硝态氮通过淋溶进入水体会造成人体中毒和水体富营养化,对人体健康和生态环境产生严重危害.为探明我国冬小麦-夏玉米轮作体系化肥施氮量、作物种类和监测方法等因素对硝态氮淋溶量的影响,利用中国知网期刊全文数据库(CNKI)和Web of Science核心合集英文数据库(WoS),收集1980—2020年冬小麦-夏玉米轮作体系硝态氮淋溶领域的相关文献,采用回归方程和T检验等统计学方法分析不同施氮水平、作物种类和监测方法对冬小麦-夏玉米轮作体系硝态氮淋溶的影响.结果表明,随着化肥施氮量的增加,小麦季和玉米季硝态氮淋溶量均呈指数增长趋势.小麦季和玉米季平均施氮量差异不显著,但小麦季硝态氮淋溶量和淋溶率显著低于玉米季(P<0.01).在施氮量接近的条件下,采用渗漏计法和溶液提取器法测得的硝态氮淋溶量和淋溶率没有显著差异,两种方法均可作为监测硝态氮淋溶的可靠方法在田间应用.回归方程对施氮量和硝态氮淋溶量的拟合在施氮量低于300 kg?hm-2时较好,随着施氮量的增加拟合精确度降低.玉米季硝态氮淋溶风险大于小麦季,冬小麦-夏玉米轮作体系中玉米季的硝态氮淋溶现象需要引起重视.
关键词： 冬小麦-夏玉米轮作;硝态氮淋溶;施氮量;渗漏计;溶液提取器
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海岛棉病程相关蛋白GbPR10基因的克隆及其在干旱胁迫下的功能分析
《农业生物技术学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：病程相关蛋白10 (pathogensis related protein 10, PR10)基因在植物抵御生物胁迫和非生物胁迫过程中起到重要作用。基于本课题组前期干旱胁迫转录组数据,本研究从海岛棉(Gossypium barbadense)'比马90-53'('Pima90-53')中克隆得到1个干旱胁迫相关PR10基因,命名为GbPR10 (GenBank No.MT612460);利用qPCR揭示GbPR10基因的组织表达特异性和外源激素诱导、不同逆境诱导条件下的表达特征;同时克隆并分析GbPR10基因启动子序列特征;构建GbPR10基因的过表达载体PCAMBIA1301-GbPR10转化拟南芥(Arabidopsis thaliana),分析过表达GbPR10基因拟南芥在干旱胁迫条件下的耐受能力。结果显示GbPR10基因开放阅读框为486 bp,编码161个氨基酸,包含1个Bet_v1-like结构域,具有Ploop保守结构域,属于病程相关蛋白Bet_v1家族;组织特异性表达结果表明,GbPR10基因在海岛棉苗期和花铃期的根中优势表达,并受外源脱落酸(abscisic acid, ABA)、乙烯(ethylene, ET)、茉莉酸甲酯(methyl jasmonate, MeJA)和水杨酸(salicylic acid, SA)激素的响应上调表达,在20%聚乙二醇6000 (polyethylene glycol 6000, PEG6000)和200 mmol/L NaCl非生物胁迫下上调表达;通过启动子序列分析克隆并获得了2 176 bp的启动子片段,该序列存在ET和ABA等激素响应元件及多个干旱相关调控元件;过表达GbPR10基因拟南芥在干旱胁迫下根长显著高于野生型(P<0.05),并且抽薹后植株在自然干旱处理下转GbPR10基因植株的耐旱性显著高于野生型(P<0.05)。由此可见,海岛棉GbPR10基因在棉花应答干旱过程中具有重要作用。本研究为深入研究棉花抗干旱基因的功能机制提供了理论参考。
关键词： 棉花 病程相关蛋白 海岛棉病程相关蛋白10 (GbPR10)基因 干旱胁迫
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小麦TaPR1基因启动子的克隆及启动活性分析
《河北农业大学学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：PR1是植物病程相关(Pathogenesis related,PR)蛋白家族成员之一,参与植物抗病防御反应.研究前期明确了小麦TaPR1基因受叶锈菌及信号分子水杨酸(Salicylic acid,SA)、脱落酸(Abscisic acid,ABA)的诱导表达.本研究基于中国春小麦数据库,克隆获得了小麦TaPR1基因上游2200 bp启动子序列,对启动子区域所包含的顺式作用元件进行分析预测,利用β-葡萄糖苷酸酶(β-Glucuronidase,GUS)组织化学染色、绿色荧光蛋白(Green fluorescent protein,GFP)观察对不同长度启动子区段进行启动活性验证,结果表明TaPR1基因启动子-2200~-290 bp区段具有启动活性,为进一步解析TaPR1基因转录调控机制提供了理论依据.
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小麦Ta4CL1基因的克隆及其在促进转基因拟南芥生长和木质素沉积中的功能
《作物学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：4-香豆酸辅酶A连接酶(4CL;EC 6.2.1.12)位于苯丙烷途径分支点的上游,是苯丙烷代谢途径的核心酶,可产生木质素、黄酮类等化合物,这些化合物对植物的生长发育及环境适应性均具有重要作用.在双子叶植物中,有关4CL的研究较多,而在单子叶植物尤其是作物中的研究相对较少.本研究利用RACE技术从普通小麦中克隆了一个4CL基因Ta4CL1.系统发育分析表明,Ta4CL1与水稻、玉米和高粱等植物中在木质素合成中具有重要作用的4CLs聚成一类;利用Ta4CL1过表达、拟南芥4CLs突变体at4cl1、at4cl3和at4cl14cl3及其功能回复株系进行的分析表明,Ta4CL1与At4CL1功能相似,在植物木质素合成中具有重要作用,但未参与黄酮类化合物生物合成的调控过程;Ta4CL1是转基因拟南芥中4CL酶活性的主要贡献者.过表达Ta4CL1的转基因拟南芥叶片增大、茎更粗;Ta4CL1的表达还受茉莉酸甲酯(Methyl jasmonic acid,MeJA)、赤霉素(Gibberellin,GA)和生长素(Indoleacetic acid,IAA)等激素处理的影响.本研究为利用基因工程将Ta4CL1应用于改善小麦秸秆的利用效率提供了理论依据.
关键词： 4-香豆酸辅酶A连接酶;Ta4CL1;木质素沉积;促进生长;小麦;拟南芥
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‘玫瑰香’葡萄果实成熟过程中质地与解剖结构的变化
《中国农业大学学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：为阐明葡萄果实成熟过程中质地与解剖结构的变化特征及二者之间关系,本研究利用质地多面分析法(TPA)和石蜡切片法,对‘玫瑰香’葡萄果实成熟过程中的质地参数(硬度、内聚性、弹性和咀嚼性)和细胞的显微结构进行了研究,并对果实基本性状进行了分析。结果表明:葡萄果实成熟过程中,果皮(表皮和亚表皮)厚度减少、面积增加,果肉细胞面积、周长和纵径增大,且均在幼果期至转色期变化幅度最大,幼果期到转色期,果实硬度和咀嚼性呈显著下降趋势、内聚性和弹性呈显著上升趋势;进一步相关分析表明,果实硬度和咀嚼性与果皮厚度呈极显著正相关,与果皮细胞面积及果肉细胞面积、周长、纵径、横径和纵横比呈极显著负相关;果实内聚性和弹性与果实解剖形态相关性同硬度和咀嚼性变化规律相反;表皮细胞厚度和果实细胞纵径与果实质地相关系数较高。综上,本研究可为解析葡萄果实成熟过程中质地变化的细胞学基础提供一定参考。
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大球盖菇菌渣对盐碱土区林地土壤的改良研究
《山东农业科学 》 2022 北大核心
摘要：为研究大球盖菇出菇后剩余栽培基质(菌渣)就地还田对滨海盐碱土区林地土壤的改良效果,选用3种不同含盐量的林地栽培大球盖菇,将出菇后的菌渣就地混翻于0~20 cm土层中,自然降解4个月后,研究其对试验林地土壤理化性质、养分含量及土壤真菌群落结构的影响.结果表明:3种滨海盐碱土区林地土壤的EC值、含盐量及容重均显著降低;土壤孔隙度、水稳性团聚体、有机质、速效磷、碱解氮含量均显著提高;3个处理样地真菌群落的Beta多样性变化明显,强度盐化处理样地(Z2s)土壤真菌群落的Alpha多样性显著提高.环境因子关联分析表明,滨海盐碱土区林地理化性质与土壤真菌群落分布显著相关.综之,施入大球盖菇菌渣能有效降低滨海盐碱土区林地的土壤含盐量,优化土壤理化性质,改善土壤真菌群落结构,改良效果显著.
关键词： 大球盖菇菌渣;盐碱土改良;土壤理化性质;土壤真菌群落
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