科研产出
基于SSR标记的黍稷种质资源遗传多样性及亲缘关系研究
《中国农业科学 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：【目的】利用SSR标记,分析黍稷种质资源(野生材料和地方品种)的遗传多样性水平,揭示不同来源黍稷种质资源的亲缘关系和遗传群体结构差异,为黍稷起源进化研究奠定基础。【方法】用6份地理差异显著的黍稷种质资源对137对小宗作物课题组开发的具有多态性的SSR引物进行初步筛选,最终筛选103对条带清晰、扩增良好且多态性稳定的SSR引物,利用这103对多态性SSR标记对146份黍稷材料进行PCR扩增,通过遗传参数、聚类、遗传结构等分析,评估不同个体间及不同群体间的遗传多样性,探讨遗传结构差异。【结果】103对SSR标记共检测出308个等位基因(Na),平均值为2.99,平均Shannon-Weaver指数(I)为0.8478,平均期望杂合度为0.3642,平均多态性信息含量指数(PIC)为0.5544。103对SSR标记的分布区间为0—1、1—2、2—3、3—4和4—5,分辨率范围为0.334—4.002,77.67%的标记分布于区间1—4,具有适度分辨力。国内资源的观测等位基因数(2.9126)、多样性指数(0.8302)、期望杂合度(0.5023)、多态性信息含量指数(0.5278)均高于国外资源,遗传多样性更丰富。12个群体的遗传距离的变化范围为0.0783—0.5762,均值为0.2938;遗传一致度变化范围为0.5620—0.9247,均值为0.75,遗传相似性与地理分布具有一定相关性,地理分布越近,遗传距离越小,遗传一致度越高。聚类分析在遗传距离为0.15处可以把12个群体分为4个组群,其中南美洲和山西资源各自独立分为一支,与其他资源亲缘关系较远。个体间聚类中,国内外资源划分非常显著,在遗传距离为0.63处,146份黍稷资源可分为3大组群,组群Ⅰ和组群Ⅱ为国外资源,组群Ⅲ为国内资源。组群Ⅱ在遗传距离为0.39处又分为3个亚群,组群Ⅲ在遗传距离为0.45处分为5个亚群,其中亚洲与欧洲资源、中国河北与中国山西、中国内蒙古资源的遗传关系较近。遗传结构分析结果显示国内外群体间存在明显的遗传分化,其中5个组群(组群2、组群5、组群6、组群7和组群9)为国内野生资源特有基因型,分布较为分散;2个组群(组群1和组群4)为国外资源特有基因型,分布较为集中。中国宁夏、南美洲资源的群体结构趋向单一化,中国河北、中国黑龙江、亚洲资源的群体结构趋向多元化。UPGMA聚类结果与遗传结构分析结果一致,且不同地区黍稷资源群体间遗传关系远近均与其地理分布相关。【结论】野生资源的遗传多样性高于国外资源,其中中国河北群体的遗传多样性最丰富,中国河北可能是黍稷的起源中心。
关键词： 黍稷 野生糜子 国外品种 SSR标记 遗传多样性 群体结构
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冷凉区旱地玉米保护性耕作土壤环境及产量效应研究
《水土保持学报 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：针对冷凉区旱地玉米生产中存在的干旱缺水、低温冷凉、土壤肥力下降等问题,于2011—2016年采用裂区设计,在山西省旱作节水农业—阳曲县河村示范基地,设置了6种不同耕作覆盖处理,研究旱地玉米保护性耕作的土壤环境及产量效应。结果表明:(1)免耕+二元覆盖、条耕+二元覆盖分别较常规旋耕+地膜覆盖平均增加0—200cm土壤贮水量20.8,32.1mm;免耕+秸秆半覆盖、条耕+秸秆半覆盖分别较常规旋耕+露地种植平均增加0—200cm土壤贮水量24.3,16.3mm。(2)不同耕作处理土壤紧实度差异主要在15cm内,条耕平均为常规旋耕的2.6倍,免耕第1年土壤紧实度最高,为常规耕作的4.6倍,以后逐年下降。(3)免耕+二元覆盖、条耕+二元覆盖分别较常规旋耕+地膜覆盖日平均地温降低0.2,0.1℃(5cm)和0.8,0.3℃(10cm);免耕+秸秆半覆盖、条耕+秸秆半覆盖分别较常规旋耕+露地种植日平均地温降低0.7,0.4℃(5cm)和1.5,1.0℃(10cm)。(4)保护性耕作3年后,免耕和条耕平均较常规旋耕增加0—20cm土壤有机质含量1.5g/kg(覆膜)和1.2g/kg(不覆膜);保护性耕作5年后,土壤培肥效应更加明显。(5)免耕+二元覆盖、条耕+二元覆盖分别较常规旋耕+地膜覆盖平均增产4.4%和6.9%,且条耕+二元覆盖经济产量显著大于常规旋耕+地膜覆盖;免耕+秸秆半覆盖、条耕+秸秆半覆盖、常规旋耕+露地种植平均产量之间没有显著差异。目前来说,适宜该区域的蓄水保墒、培肥土壤、稳产高产的保护性耕作措施为条耕+二元覆盖。
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不同寄主对梨小食心虫产卵选择的影响
《应用昆虫学报 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：【目的】为了明确不同世代的梨小食心虫Grapholita molesta(Busck)如何应对不同寄主进行产卵地点的选择。【方法】本文以受孕雌虫为研究对象,在室内进行受孕雌虫产卵对不同种类(桃、梨和苹果)的寄主嫩捎和果实的选择性试验。【结果】结果表明:(1)不同世代的受孕雌虫的产卵地点受到不同寄主种类的显著影响。越冬代、第2代和第3代受孕雌虫偏爱在梨果、桃梢上产卵,而第1代受孕雌虫偏爱在桃果和梨果上产卵。苹果梢和果实的引诱率最低。(2)卵的孵化率的变化趋势与受孕雌虫的落卵率一致。除了不同世代受孕雌虫在梨果上产的卵的孵化率存在差异以外,卵孵化率在同一世代的不同寄主果实、不同寄主嫩梢以及同一寄主的不同世代间差异不显著。【结论】因此,桃梢稳定吸引梨小食心虫产更多的可育卵,而桃果仅吸引第1代成虫产较多的可育卵,梨果吸引其余3代成虫产较多的可育卵。可见,梨小食心虫的产卵选择行为具有试探性,为后代占据优势生态位提供保障。
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晋产道地药材资源及其种植、产地加工与质量标准研究概况
《中国实验方剂学杂志 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：梳理并分析山西代表性道地药材生产技术与质量标准研究现状,以期较为客观地概述晋产道地药材生产与质量标准研究现状,服务于晋药生产、研发与可持续利用。通过文献调研与实地调研研究山西代表性道地药材潞党参、恒山黄芪等资源概况、生态种植(野生抚育)技术、采收加工技术及质量标准研究现状。结果发现晋产道地药材规范化种植技术采用现代农业栽培、生态种植、仿野生栽培技术。采收方法包括人工采收和机械采收2种。药材加工多沿用传统加工方法。中药材合作社多采用传统仓储方式,大型中药材及饮片生产企业采用气调贮藏技术。晋产道地药材质量标准研究方法先进,拟订标准高于2015年版《中国药典》所载标准,并体现了山西道地药材特色与优势。最具代表性的几种晋产道地药材栽培方式体现了生态种植特点,产地加工保留了道地药材传统加工技术特色;晋产道地药材质量优良并且生产规模逐年扩大,在中药产业发展中具有不可替代的作用。
关键词： 道地药材 生态种植 野生抚育 采收 产地加工 贮藏 质量标准
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农牧交错带农牧系统氮素流动与环境效应——以山西省为例
《中国农业科学 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：【目的】探明山西省农牧交错带农牧生产系统的氮素流动特征及其环境效应,进一步为山西实施区域养分资源管理、加快农牧交错带产业结构调整提供科学依据。【方法】在整理统计资料、文献数据和实地调研的基础上,使用食物链养分流动模型(nutrient flows in food chains,environment and resources use,NUFER)和GIS,估算山西省农牧交错带(主要涉及大同、朔州、忻州、吕梁、临汾和太原等6个地市)42个县区农牧生产系统的氮素账户平衡、流动路径及损失途径。【结果】不同县区农田化学氮肥投入存在"两极分化"的现象,投入水平范围在6.7—253 kg·hm~(-2),极值间相差38倍;各县区农田氮素的投入结构也表现出较大差异,主要跟当地化学氮肥施用习惯及农业种植结构有很大的关系;单位农田面积农作物主产品的氮素携出量范围在19.11—96.75kg·hm~(-2),空间上整体呈现南北高、中部低的变化趋势;不同县区农田氮素盈余量在-16—202 kg·hm~(-2),氮素亏缺与盈余情况并存;区内畜牧生产系统中外源饲料氮素投入差异较大,朔州市的山阴县外源饲料氮素投入高达0.94×104 t,而忻州的五寨、临汾的隰县、大宁和蒲县,则可以通过作物生产系统来满足畜牧生产系统的饲料需求,也充分反映了各县区畜牧业养殖规模和农牧产业结构存在较大差异;区内单位面积农田动物主产品氮素携出量范围在1.51—27.50 kg·hm~(-2),极差25.99 kg·hm~(-2),说明各县区畜牧生产系统的生产力水平差异较大,单位农田面积动物主产品的氮素携出量>13 kg·hm~(-2)的分布在区域北部朔州市的山阴、怀仁、大同等县区,表明这些县区畜牧生产系统中的氮素利用率较高;单位耕地面积畜禽粪尿氮素负荷较高(>50 kg·hm~(-2))的县区主要分布在区域北部;农牧生产系统氮素损失的空间分布格局明显:一级区(>200 kg·hm~(-2))分布在区域北部,二级区(120—200 kg·hm~(-2))分布在区域南部和北部,三级区(<120 kg·hm~(-2))主要分布在区域中部,今后应重点关注区域北部农牧业生产过程中的氮素损失及环境问题。【结论】农业生产结构不合理、"农牧分离"是造成农牧生产系统氮素利用率低下的主要原因,今后农田养分资源综合管理要在空间上合理配置氮素资源,在养分投入上既要考虑化学氮肥和粪尿氮素的投入,还要兼顾来源于环境投入部分的氮素,更要注重和畜牧生产系统的耦合,以最小的环境代价生产更多的农牧产品。
关键词： 农牧交错带 NUFER模型 农牧生产系统 氮流动 环境效应 山西省
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二倍体与四倍体葡萄品种形态特征与若干生理指标比较研究
《中国农学通报 》 2018 CSCD
摘要：为了给葡萄倍性选育工作提供理论依据和科学参考价值,对不同葡萄品种二、四倍体的形态特征、叶绿素含量、原花色素含量及POD、CAT、MDA含量进行了测定、分析。结果表明:(1)不同葡萄品种四倍体在植物学特性方面与二倍体对照,表现出巨大性的特点;(2)不同葡萄品种叶片中原花色素含量四倍体高于二倍体;(3)不同葡萄品种叶片中叶绿素含量四倍体高于二倍体;(4)不同葡萄品种叶片中MDA含量均极低;(5)不同葡萄品种叶片中POD、CAT活性四倍体高于二倍体。由此可以看出,葡萄同源四倍体相对于二倍体植株而言,不仅其形态方面均表现出巨大性的特点,同时适应性和抗逆性也均增强。
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糜子PmNCED1的克隆及其对PEG胁迫的响应
《核农学报 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：为了解糜子9-顺式-环氧类胡萝卜素双加氧酶基因在抗旱中的作用,本研究从黄糜子中克隆了1个9-顺式-环氧类胡萝卜素双加氧酶基因,命名为PmNCED1,利用生物信息学软件预测PmNCED1编码蛋白的理化特性和结构特征。结果表明,PmNCED1基因开放阅读框全长1 284 bp,编码428个氨基酸。预测PmNCED1蛋白属于类胡萝卜素双加氧酶家族成员,保守结构为N-端双亲性α-螺旋和4个组氨酸残基,无跨膜结构,AA23-29(-ARLRQER-)和AA284-290(-TGRSTRR-)为核定位信号,AA400为核输出信号,三级结构包括4个α-螺旋和25个β-延伸链;10种植物NCED1的氨基酸一致性为77%~96%。实时荧光定量PCR显示,PmNCED1的表达量随着PEG胁迫时间增加而升高,PEG处理组与对照组生理指标和解剖结构差异极显著(P<0.01),表明PmNCED1与PEG胁迫有关。本研究结果为小麦等作物抗旱性改良提供了理论依据。
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云南省普通小麦育成品种(系)高分子量麦谷蛋白亚基组成分析
《麦类作物学报 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：为深入了解云南省建国以来普通小麦育成品种(系)的高分子量麦谷蛋白亚基(HMW-GS)组成情况,利用SDS-PAGE电泳技术对152份云南省1950s以来普通小麦育成品种(系)HMW-GS组成和变异进行了分析。结果表明:(1)云南省普通小麦在Glu-A1位点具有N(56.58%)和1(43.42%)2种亚基类型,在Glu-B1位点具有7+8(42.11%)、7+9(34.87%)、6+8(0.66%)、14+15(7.24%)、17+18(13.16%)和13+16(1.97%)6种亚基类型,在Glu-D1位点具有2+10(5.26%)、2+12(54.61%)、5+10(24.34%)和5+12(15.79%)4种亚基类型;(2)云南省普通小麦HMW-GS组合类型比较丰富,共出现27种亚基组合类型,其中"N,7+8,2+12"、"N,7+9,2+12"、"1,7+8,2+12"与"1,7+9,5+10"较多,出现频率分别为20.39%、9.87%、7.89%和7.89%;(3)云南省各个时期育成品种(系)的HMW-GS品质评分基本维持在4.50左右,1990s以后育成的品种(系)中优质亚基5+10出现的频率随普通小麦育成时期的推移而逐渐增加。由此可见,云南省普通小麦的HMW-GS在Glu-A1、Glu-B1、Glu-D1位点上表现出丰富的多态性,共有12种HMWGS等位变异,包括13+16、2+10和5+12三种稀有亚基类型和27种亚基组合类型;对加工品质具有正效应的优质亚基17+18和5+10频率较小,缺乏优质亚基2*。因此,在云南省普通小麦的品质改良中应加强优质亚基2*、17+18和5+10引入及合理应用。
关键词： 小麦 云南 品质 高分子量麦谷蛋白亚基
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作物轮作对谷田土壤理化性质及谷子根际土壤细菌群落的影响
《农业环境科学学报 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：采用谷子连作(Si-Si-Si)、马铃薯-玉米-谷子轮作(St-Zm-Si)、玉米-大豆-谷子轮作(Zm-Gm-Si)和大豆-马铃薯-谷子轮作(Gm-St-Si)四种种植模式进行定位试验,研究轮作对土壤理化性质、土壤酶活性、谷子产量和根际细菌群落结构的影响。结果显示,与连作相比,Gm-St-Si轮作模式下土壤的pH值升高,碱解氮、有效磷、速效钾和有机质含量增加,土壤过氧化氢酶、多酚氧化酶、纤维素酶和蔗糖酶活性提高,谷子产量显著增加;利用Illumina MiSeq测序技术对谷子根际土壤细菌群落结构进行分析,发现三个轮作处理的OTU数目和多样性指数均高于连作,轮作与连作的细菌群落结构与组成存在明显差异,其中Gm-St-Si处理含有丰富的疣微菌门、酸杆菌门和浮霉菌门,高丰度菌包括Planctomyces、Gemmata、Flavisolibacter、Luteolibacter等。综上表明,大豆-马铃薯-谷子轮作能改善谷田生态环境,提高土壤肥力,促进土壤微生物多样性,使谷子产量增加。
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运旱系列小麦品种HMW-GS组成和品质分析
《河南农业科学 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：为了解山西南部旱地小麦品种品质,研究了13个运旱系列小麦品种的高分子量谷蛋白亚基(HMW-GS)组成及品质性状.结果表明,13个小麦品种中共检测出7种HMW-GS,Glu-A1位点上有3种亚基,Null占84.62%,1和2*各占7.69%;Glu-B1位点上有2种亚基,7+8、7+9出现频率相当;Glu-D1位点上有2种亚基,5+10占76.92%,2+12占23.08%.亚基组合类型共5种,其中优势亚基组合为N、7+8、5+10和N、7+9、5+10,分别占38.46%和23.08%.运旱系列小麦主要携带优质亚基5+10,缺少优质亚基17+18.因此,在该区域旱地小麦品质育种中,在保持原有优质亚基的同时应该引进优质亚基2*、17+18和14+15.品质性状分析结果表明,13个小麦品种的蛋白质含量介于11.60%~13.82%,湿面筋含量介于24.2%~32.3%,容重介于789~810 g/L,沉降值介于30.2~50.1 mL,形成时间介于1.8~4.5 min,稳定时间介于3.0~11.5 min,形成时间以晋麦57最高,其他指标均以运旱618最高.
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