科研产出
基于整合分析的河北省夏玉米优化施肥效应及其影响因素
《应用生态学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：明确优化施肥对河北省夏玉米生产的产量效应和环境效应，解析其影响因素，可为区域农业绿色发展提供数据支撑。本研究以2006—2022年在河北省布置的田间试验为基础，以农民习惯施肥（FP）和不施肥（CK）为对照，采用整合分析方法量化优化施肥（OPT）的增产效果和温室气体减排综合效应，应用随机森林模型解析区域（保定、沧州、廊坊、衡水、石家庄、邯郸、邢台）、生长时间（≤100、101～110、111～120和>120 d）、土壤类型（潮土、潮褐土、石灰性褐土和其他）、土壤地力（低、中、高）等因素对其影响。结果表明：与CK和FP相比，OPT夏玉米增产幅度分别为45.3%和8.3%;与FP相比，OPT能显著降低由施肥引起的全球增温潜势（GWPF）和温室气体排放强度（GHGIF）,减排幅度分别为8.7%和16.0%。不同区域中，以沧州、邯郸地区OPT增产幅度分别最高，GWPF和GHGIF以廊坊、邯郸地区减排幅度分别最高；不同土壤类型中，石灰性褐土OPT增产和减排效应均最好；不同生长时间下，以生长时长≤100 d时OPT增产减排幅度最大；土壤地力低于5.5 t·hm-2时，OPT增产减排幅度较大。在土壤有机质含量为10.0～15.0和>25.0 g·kg-1、pH为8.0～8.5和8.5～9.0、碱解氮含量为50.0～80.0和≤50.0 mg·kg-1、有效磷含量为10.0～15.0和≤10.0 mg·kg-1、速效钾含量为100～115和>130 mg·kg-1条件下，OPT较CK和FP的增产效应最大；在土壤有机质含量10.0～15.0 g·kg-1、pH 6.5～7.5、有效磷含量>30.0 mg·kg-1和速效钾含量100～115 mg·kg-1时，OPT处理GWPF和GHGIF减排效应均最大，碱解氮含量110～140、>140.0 mg·kg-1时，GWPF和GHGIF减排效应分别最大。随机森林模型分析结果显示，区域、施肥管理分别是增产和温室气体减排效应的主要影响因素。综上，优化施肥可显著提高河北省夏玉米产量、降低温室气体排放。
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盐胁迫下TaHsfA2-13对小麦K+/Na+平衡的调控作用
《植物遗传资源学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：为研究热激转录因子TaHsfA2-13对小麦耐盐性的影响及其分子调控机制，以沧麦6005和TaHsfA2-13基因编辑突变体tahsfa2-13为材料，开展盐胁迫下苗期表型鉴定以及根系、叶片的K+、Na+含量和K+/Na+比值分析。结果表明，正常生长条件下，沧麦6005和突变体tahsfa2-13长势和生物量无显著差异；盐胁迫后，突变体tahsfa2-13相较于沧麦6005植株矮小，干叶多，且恢复正常培养后存活率显著降低；盐胁迫后，突变体tahsfa2-13叶片中Na+含量高于沧麦6005，根系中K+、Na+含量都低于沧麦6005,K+的流失更多，导致根系和叶片K+/Na+比值均低于沧麦6005。对沧麦6005及其突变体盐胁迫后转录组测序表达分析，结果显示，叶片中识别出9369个差异表达基因，在根系中识别出2433个；叶片和根系的GO富集结果相似，主要富集在转录、细胞质、金属离子结合等通路，与离子运输有关的跨膜转运体通路也显著富集。进一步对离子转运相关的跨膜转运体通路分析发现，多个参与K+运输的高亲和转运蛋白基因在沧麦6005和突变体tahsfa2-13中呈差异表达，这些基因属于KUP/HAK/KT转运蛋白家族；其中，盐胁迫下tahsfa2-13叶片中5个TaHAK基因和5个TaHKT上调表达，3个TaHAK基因和1个TaHKT基因下调表达，根系中4个Ta HAK基因和2个TaHKT下调表达，暗示这些K+离子运输相关基因受TaHsfA2-13的调控。本研究结果表明，Ta HsfA2-13可能通过协同调控钠、钾转运蛋白基因表达、从而调控体内K+、Na+含量及比值变化进而影响植株耐盐性，研究为深入解析TaHsfA2-13的耐盐性调控机制提供了理论依据。
关键词： 小麦 TaHsfA2-13 突变体 盐胁迫 转录组测序 K+/Na+平衡
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棉蚜蚜小蜂对茄子和青椒上桃蚜的寄生偏好
《中国生物防治学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：棉蚜蚜小蜂是蚜虫的寄生性天敌，明确该虫在茄子和青椒上的寄生偏好有助于筛选出适宜的寄主，为棉蚜蚜小蜂规模化饲养提供参考。本文采用叶碟法和植株法两种方式，比较棉蚜蚜小蜂在载有不同密度桃蚜的茄子和青椒非选择性条件（单一寄主植物）和选择性条件（两种寄主植物混合）下的寄生情况。结果表明：非选择性条件下，叶碟法和植株法均得出棉蚜蚜小蜂对茄子上桃蚜的寄生量显著高于青椒。采用叶碟法接蜂密度为1头/皿时，棉蚜蚜小蜂在茄子和青椒上的寄生量分别为82.40头和55.40头，随着接蜂密度的增加，棉蚜蚜小蜂寄生量逐步增加，接蜂密度4头和5头/皿时，棉蚜蚜小蜂在茄子（231.45头，234.20头）和青椒上（150.95头，147.70头）寄生量差异均不显著。采用植株法得出接蜂密度为10头/株棉蚜蚜小蜂寄生量最低（茄子：388.25头，青椒275.05头），40头/株最高（茄子：674.25头，青椒590.10头）。选择性条件下，叶碟法和植株法均得出棉蚜蚜小蜂对茄子上桃蚜的寄生占比（叶碟法：68.61%；植株法：60.08%）显著高于青椒（叶碟法：31.39%；植株法：39.92%）。叶碟法棉蚜蚜小蜂在茄子上平均羽化率为82.79%，显著高于青椒73.76%，植株法二者羽化率差异不显著，都能达到90%以上。由此可见，棉蚜蚜小蜂更偏好于寄主植物茄子。
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棉花酵母双杂交文库构建及GhbHLH149-like互作蛋白筛选
《核农学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：basic helix-loop-helix（bHLH）是植物中广泛存在的一类转录因子，在植物生长发育及非生物胁迫响应中起重要作用，其中GhbHLH149-like基因的表达受盐胁迫诱导。为筛选鉴定与GhbHLH149-like互作的蛋白并从分子层面解析GhbHLH149-like在棉花幼苗盐胁迫响应中的调控机制，本研究以陆地棉品种JZ-1为材料，构建了陆地棉酵母双杂交混合cDNA文库。结果表明，获得的初级文库库容量为1.12×10～7 CFU，次级文库库容量为1.44×10～7 CFU，两种文库重组率皆为100%，插入片段的平均长度大于1 000 bp，酵母文库滴度为1.40×10～8 cells·mL-1。文库质量合格，满足后续酵母双杂交筛选要求。成功构建了诱饵表达载体pGBKT7-GhbHLH149-like，经鉴定其对酵母菌株无毒性，且无自激活活性。利用诱饵载体对文库进行酵母双杂交筛选，共筛选出8个与GhbHLH149-like互作的候选蛋白，并进行酵母回交一对一验证进一步确认互作关系。实时荧光定量PCR（qRT-PCR）结果显示候选互作蛋白KNOX1-4和EF-Tu的编码基因的表达明显受盐处理诱导。相关结果为进一步研究GhbHLH149-like参与调控棉花幼苗盐胁迫响应的分子机制奠定了理论基础。
关键词： 棉花 酵母双杂交 互作蛋白 GhbHLH149-like
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坝上地区马铃薯根际土壤细菌群落分析
《中国生态农业学报(中英文) 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：为解析坝上地区马铃薯根际土壤细菌群落组成与功能特征,本研究以坝上地区张北县和沽源县马铃薯产区的马铃薯田为研究对象,采用宏基因组测序,分析了坝上地区不同地点(张北县两个地点,地点1为张家口市农业科学院张北县试验站,地点2为河北农业大学张北县试验站;沽源县1个地点,地点3为中国农业科学院作物科学研究所沽源县试验站)马铃薯根际土壤细菌群落组成和功能多样性。结果显示,变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)和酸杆菌门(Acidobacteria)是张北县与沽源县马铃薯根际土壤细菌群落的优势菌门。坝上地区不同地点马铃薯根际土壤细菌群落Alpha多样性有明显差异,沽源县马铃薯根际土壤细菌群落丰富度指数和多样性指数均高于张北县。线性判别分析(LEfSe)表明,张北县与沽源县马铃薯根际土壤细菌群落之间存在16个显著差异细菌类群,其中酸杆菌门是重要的差异菌群。3个土壤肥力指标和群落结构相关性分析结果显示,土壤有机质与类固醇杆菌属(Steroidobacter)显著正相关,土壤有效钾与慢生根瘤菌属(Bradyrhizobium)显著正相关、与Luteitalea属显著负相关。进一步分析马铃薯根际土壤细菌群落功能特征发现,氨基酸转运和代谢功能、能量生成和转换功能是坝上地区马铃薯根际土壤细菌群落的主要功能,地点1的相对注释丰度最高,地点3的相对注释丰度最低。坝上地区马铃薯根际细菌群落碳水化合物活性酶中的糖基转移酶相对丰度最高,且其地点2的相对丰度最高;碳水化合物结合模块在地点3相对丰度最高,在地点2相对丰度最低。本研究明确了坝上地区马铃薯根际土壤细菌群落的主要功能特征及差异性,为维持土壤生态系统的稳定和农田环境监测提供理论参考。
关键词： 坝上地区 马铃薯 根际土壤 细菌群落 宏基因组测序
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水炭运筹对黄河三角洲钠质盐土降盐效果
《水土保持学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：[目的]为明确生物炭施加量和灌水量对黄河三角洲地区钠质盐土的降盐效果。[方法]采用二因子五水平正交旋转组合设计，通过土柱试验，模拟灌水量(以土壤饱和水分体积分数（θs）的1.00、1.07、1.25、1.43、1.50倍)和生物炭施加量(以0～20 cm土层土壤质量（Sw）的1.00%、1.59%、3.00%、4.41%、5.00%)对钠质盐土土壤质量含水率、电导率、pH及离子质量分数的影响，并通过层次分析法和多元回归方程综合确定最优水炭组合配比。[结果] 1)4.41%Sw与1.43θs组合处理的土壤质量含水率与pH最大，分别为31.71%、8.50。3.00%Sw与1.25θs组合处理的电导率、Na+质量分数和钠吸附比降低幅度最为显著（p<0.05），分别较原土降低82.05%、89.71%、86.43%;2)水、炭协同影响钠质盐化土壤降盐效果综合评价值，且灌水量对其影响大于生物炭施加量，综合评价值随水、炭用量增加均呈先升后降趋势，当灌水量为1.37θs，施炭量为3.45%Sw时，钠质盐化土壤降盐效果综合评价值最高，达到0.72。[结论]以提高黄河三角洲地区钠质盐土的土壤质量为目标，3.45%Sw生物炭量与1.37θs协同使用时对盐碱土土壤降盐效果最好，研究结果可为盐碱土改良提供理论参考。
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基于固态基质模拟体系的枣粉吸湿行为评价
《中国食品学报 》 2025 EI 北大核心 CSCD
摘要：无定形态小分子糖的玻璃化转变，是引起枣粉吸湿结块的核心因素。为探究小分子糖组成对枣粉吸湿行为的影响，确定其吸湿行为评价的关键指标，本研究首先构建去糖枣片固态基质，通过渗透构建组分清晰的“果糖-葡萄糖-蔗糖”固态基质枣粉模拟体系（JPSS），测定其小分子糖含量、干基含水率、粒径、特别流动能（SE）和玻璃化转变温度（Tg）等主要理化指标，对比不同糖组成JPSS的水分吸附能力，结合主成分分析（PCA）与多元线性回归分析，综合评价不同糖组成JPSS的吸湿行为及其主要影响因子。结果表明，不同小分子糖比例显著影响JPSS的干基含水率与Tg，其中，干基含水率与蔗糖含量呈显著正相关，Tg与果糖含量呈极显著负相关，与蔗糖含量呈极显著正相关。果糖在固态基质中的水分吸附能力与降低Tg的能力依次强于葡萄糖和蔗糖。PCA分析结果表明，不同小分子糖比例显著影响JPSS的吸湿行为，果糖与葡萄糖总占比较大（>75%）；蔗糖占比较小（<25%）的5个JPSS颗粒间相互作用较强（SE>3.84 mJ/g），水分吸附量较高（>56%），具有较强的吸湿行为。以主要理化指标和水分吸附量为对象进行多元线性回归分析，得到回归分析模型Y=3.481X1-0.038X2+44.944（Y为水分吸附量，X1为SE,X2为蔗糖含量，R2=0.854）。由此得出吸湿行为强度排名前5的JPSS与PCA分析结果一致，表明SE与蔗糖含量是吸湿行为评价的关键指标，当SE值越高，蔗糖含量越低，则JPSS吸湿行为越强。研究结果为客观综合评价高糖果粉吸湿行为提供了参考依据。
关键词： 模拟体系 小分子糖 玻璃化转变 水分吸附 综合评价
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长江经济带制造业碳排放强度空间关联网络结构及驱动因素
《环境科学 》 2025 EI 北大核心 CSCD
摘要：长江经济带制造业碳减排对绿色发展、应对气候变化、优化产业、提升能效及经济可持续至关重要,是实现生态文明建设目标的关键.基于2011~2021年省际面板数据,测算长江经济带制造业碳排放强度,利用修正的引力模型构建制造业碳排放强度空间关联网络,并采用社会网络分析法考察制造业碳排放强度空间关联网络的整体特征、个体特征以及空间聚类特征,最后基于QAP模型对网络形成驱动因素进行动态分析.结果表明:①长江经济带各省市碳排放强度整体显著减少,空间关联网络格局明显,但仍存在空间孤立和网络结构稳定性欠佳等问题.②江苏、上海和浙江等东部沿海省市在空间关联网络中长期扮演"桥梁"角色,四川和云南等西北地区长期处于边缘位置,但研究期内其在网络中的作用逐渐加强.③研究期内上海、江苏和浙江的派系位于前列,湖北与湖南互动交流范围较窄且交流频率有待提升.④省市间地理邻近性、资源分布、产权结构、环境监管和企业规模等对空间关联网络的形成具有显著影响.
关键词： 空间关联网络 制造业碳排放 长江经济带 驱动因素 QAP模型
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外源基因插入位点对抗虫棉Bt蛋白含量的影响
《中国农业科技导报(中英文) 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：外源基因的插入位点能影响受体材料的基因表达及性状表现。为明确外源基因插入位点对抗虫棉Bt蛋白含量的影响，选用29个抗虫棉品系进行Bt蛋白含量测定以及全基因组重测序分析。结果表明，不同品系间的Bt蛋白含量存在显著差异，其中K3品系蛋白含量最高。通过全基因组重测序分析和PCR鉴定发现，Bt基因在29个品系均为单拷贝但插入位点存在差异，其中K3品系的Bt基因位于A02染色体2 791 303～2 791 335 bp(A02型)，而其他品系的Bt基因则位于D12染色体（D12型）。为进一步验证插入位点对Bt蛋白含量的影响，利用K3品系与对照新棉33B进行杂交并构建F2群体，进一步分析F2群体的Bt蛋白含量发现，Bt基因插入位点位于A02染色体的F2单株（A02型）Bt蛋白含量极显著高于D12型单株。综上所述，Bt抗虫蛋白含量受插入位点影响，其位于A02染色体更利于Bt基因的高效表达。以上结果可为培育抗虫棉新品种提供种质资源和理论支撑。
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不同果袋对设施桃果实品质的影响及综合评价
《中国农业大学学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：为探究不同果袋对设施桃果实品质的影响，以设施桃优系‘C26-7-17’‘瑞蟠25号’两品种为试材，以不套袋为对照，设置黄袋、白袋和外黄内黑袋共4个处理，测定果实外观品质和内在品质，并对测定指标进行相关性分析和主成分分析，对3种果袋的应用效果进行综合评价。结果表明：1)外观品质上，3种果袋对两品种的果皮着色影响一致。两品种在黄袋和外黄内黑袋处理下果皮亮度增加，着色较黄，红色度减少。优系‘C26-7-17’在外黄内黑袋处理下单果重显著增加（P<0.05），‘瑞蟠25号’则显著降低（P<0.05）。套袋均降低了两品种的带皮硬度，以优系‘C26-7-17’最为明显。单果重与纵径、b*与纵径两组指标呈显著正相关。2)内在品质上，套袋对两品种可溶性固形物含量无显著影响，黄袋和白袋处理‘C26-7-17’的葡萄糖含量显著降低（P<0.05），‘瑞蟠25号’则显著增加（P<0.05）。3个果袋均降低了‘C26-7-17’的苹果酸和柠檬酸含量，增加了酒石酸含量；套袋增加了‘瑞蟠25号’的苹果酸含量，黄袋和白袋增加了柠檬酸含量，白袋和外黄内黑袋降低了酒石酸含量。蔗糖含量与葡萄糖含量之间呈极显著正相关（P<0.01），柠檬酸、酒石酸含量均与蔗糖、葡萄糖含量呈极显著负相关（P<0.01），且套袋对品质的影响具有品种差异性。3)综合评价优系‘C26-7-17’‘瑞蟠25号’的最适果袋分别为外黄内黑袋和黄袋。研究结果为北方地区设施桃生产中果袋的应用提供了参考。
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