科研产出
宁夏枸杞病虫害监测与预警系统研究
《植物保护 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：依托地理信息系统(GIS)、遥感(RS)、全球定位系统(GPS)、物联网(TOI)、移动互联网、数据库等现代农业信息技术,研发宁夏枸杞病虫害网络化监测预警系统。系统可以利用智能终端传感器采集病虫害数据,并通过GPS进行定位,再通过网络将数据传输到服务端,在此进行数据整合分析,实现了对宁夏枸杞空间分布精准化和可视化管理、病虫害实时动态监测与早期预警,对枸杞病虫害监测预警形成现代化的网络一体管理支持,实现了枸杞病虫害发生的"早预防,早发现,早防治",保证枸杞的生产安全。
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尖孢镰刀菌FoHeli转座元件的结构特征及功能验证
《菌物学报 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：Helitron是一种广泛存在于真核生物中的可移动遗传元件。与其他转座子不同,自主Helitron元件可编码具有复制引发(Rep)和解旋酶(Hel)结构域的转座酶,并通过滚环复制的方式在基因组中进行扩张。本研究对9种尖孢镰刀菌中的自主Helitron元件进行系统分析,结果表明尖孢镰刀菌中存在两类自主Helitron元件FoHeli1与FoHeli2。其中FoHeli1成员间序列高度相似,并具有明晰的边界特征:3’端为保守的"TATTTT"序列,其上游可形成稳定的发夹结构,且发夹上游可与5’端形成12bp的反向互补结构。基于上述分析结果,从尖孢镰刀菌Fo4287菌株中克隆获得完整的Fo Heli1元件,并通过构建双元转座系统及PEG介导的原生质体转化,证明尖孢镰刀菌中的Fo Heli元件可在禾谷镰刀菌PH-1菌株的基因组中发生跳转。
关键词： 尖孢镰刀菌 Helitron元件 边界特征 转座活性
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春小麦灌浆期耐热相关QTL定位
《河南农业科学 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：为了挖掘小麦灌浆期耐热相关基因,以宁春4号和宁春27号杂交构建的重组自交系(RILs)群体为材料,在34、36、38℃3种高温(热胁迫)和正常环境(对照)下测定小麦旗叶叶绿素含量、相对含水量、穗粒质量和千粒质量,并以复合区间作图法分析耐热相关性状QTL的数量、染色体分布情况。结果表明:亲本宁春4号的耐热性明显优于宁春27号,且杂交后代的耐热性出现超亲分离。控制灌浆期耐热相关性状的QTL在染色体2A、2B、3A、4B、4D、5D、6A、6D、7B上分布较多。在3种高温条件下,分别检测到13、8、14、10个QTL控制叶片叶绿素含量、相对含水量、穗粒质量、千粒质量,其中加性QTL 33个,分布在除1A、1B、4A、7A外的17条染色体上,表型贡献率为5. 16%～61. 13%,其中,表型贡献率较高的QTL是Qtkw-2B. 2和Qtkw-3D. 2,加性效应较大的QTL是Qtkw-2B. 2和Qtkw-7B. 1。叶绿素含量、相对含水量、穗粒质量的遗传主要以加性效应为主。多数QTL只在单一高温胁迫条件下被检测到,说明这些性状受一定温度的影响。
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氮素水平对日光温室枸杞枝条基质栽培西瓜生长及生理指标的影响
《河南农业大学学报 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：为探讨不同氮素水平对日光温室基质栽培西瓜生长及生理的效应,以发酵好的枸杞枝条粉基质为栽培介质,采用随机区组设计,研究氮素水平对枸杞枝条基质栽培西瓜生长发育的影响。结果表明,随着氮素水平的增加,西瓜叶片叶绿素含量、光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、原初光能转化效率(Fv/Fm)、反应中心潜在活性(Fv/Fo)、反应中心吸收的光能(ABS/RC)、捕获的能量(ETo/CSo)和性能指数(PI)都呈显著先增加后降低的趋势;热耗散(DIo/CSo)呈显著先下降后上升的趋势;胞间CO2浓度(Ci)无显著变化。表明不施氮素和氮素过多都对叶绿素含量、光合特性和光合机构造成胁迫,导致气孔关闭,PSⅡ活性中心受到损伤,能量转化分配失衡,电子传递受阻。以氮素水平为225和375 kg·hm(~-2)能够促进日光温室枸杞枝条基质栽培西瓜生长和光合生理活动达到较佳水平,可作为宁夏日光温室枸杞枝条基质栽培西瓜氮素指标决策的依据。
关键词： 枸杞枝条基质 氮素水平 西瓜 光合作用 叶绿素荧光 产量
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小麦TaDRO与根系形态的关联分析及在中国和全球品种中的地理分布与演变
《中国农业科学 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：【目的】根系改良是提高小麦抗逆性和产量的关键因素之一。通过克隆不同根系类型小麦品种的根系相关基因TaDRO,分析其与小麦重要农艺性状的关系,开发标记,为品种改良提供理论依据和技术支撑。【方法】以根系性状多态性较高的21份普通小麦为材料,测序分析TaDRO-5A、TaDRO-5B和TaDRO-5D的序列多态性;利用"中国春"-缺体四体材料对其进行染色体定位,并用最新版的中国春基因组序列对其进行精细物理定位,根据TaDRO-5A和TaDRO-5B序列多态性开发分子标记;以323份普通小麦构成的自然群体为材料进行TaDRO单元型与表型性状的关联分析。【结果】克隆了小麦TaDRO的A、B、D基因组序列,利用最新版的中国春基因组序列分别将TaDRO-5A、TaDRO-5B和TaDRO-5D定位于小麦染色体5A、5B和5D上,分别位于426.15、381.00和327.60 Mb处;在TaDRO-5A全长序列中共检测到3个SNP,形成Hap-5A-A和Hap-5A-C 2种单元型,根据启动子区-2 271bp的序列差异,开发出分子标记TaDRO-5A-KASP。在TaDRO-5B全长序列中共检测到17个SNP和1个In Del,形成Hap-5B-Ⅰ和Hap-5B-Ⅱ2种单元型,根据-300 bp的In Del开发了分子标记TaDRO-5B-In Del。关联分析表明,TaDRO-5A与株高、千粒重和根系生长角度显著相关,Hap-5A-A是增大根系生长角度、降低株高、增加千粒重的浅根型单元型,而Hap-5A-C是减小根系生长角度、增加株高、降低千粒重的深根型单元型。TaDRO-5B与株高显著相关,Hap-5B-Ⅰ是增加株高和降低千粒重的深根型单元型,Hap-5B-Ⅱ是降低株高和增加千粒重的浅根型单元型。在地方品种中,Hap-5A-C和Hap-5B-Ⅰ为优势单元型,在育成品种中,Hap-5A-A和Hap-5B-Ⅱ为优势单元型;深根型单元型Hap-5A-C和Hap-5B-Ⅰ在干旱、半干旱麦区品种中的分布频率高于湿润麦区;在全球地理分布中,干旱麦区品种中Hap-5A-C为优势单元型,但Hap-5B-I优势不明显。随着育种年代推进,小麦品种中浅根型单元型Hap-5A-A和Hap-5B-Ⅱ的频率增加。【结论】小麦根系相关基因TaDRO的Hap-5A-C和Hap-5B-Ⅰ是增加株高和降低千粒重的深根型单元型,Hap-5A-A和Hap-5B-Ⅱ是降低株高和增加千粒重的浅根型单元型;随着灌溉和化肥用量的增加,中国小麦品种逐步由深根、高秆类型转变为浅根、矮秆类型;利用分子标记选择矮秆、深根类型,可能提高品种水肥利用效率。
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胡麻对亚麻象蛀食胁迫的补偿效应初探
《中国油料作物学报 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：为了阐明旱地胡麻对亚麻象蛀食胁迫的补偿效应,采用大田罩网法和伤口模拟危害法,结合田间调查分析和数据验证,研究亚麻象危害与胡麻产量及其相关性状补偿效应的相互关系,建立数学模型,模拟胡麻产生补偿效应的虫口密度范围。结果表明,虫口密度在20头/m~2时,千粒重、单株产量和小区产量的补偿系数最高,分别为17.74%、24.62%和26.97%。亚麻象危害指数和千粒重的模拟回归方程为y=-0.198 1x~2+0.902 9x+6.076 6(R~2=0.809 0),种群密度与危害指数模拟回归方程为y=0.020 3x+0.412 7(R~2=0.996 7),亚麻象种群密度与胡麻产量模拟方程为y=-0.005 1x~2+0.727 7x+86.107(R~2=0.881 4)。通过验证试验,对千粒重和产量的实测值与理论值进行Bonferroni配对比较的显著性检验,实测值与理论值差异不显著,拟合度较好。
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不同类型肥料对东北地区稻田氮磷损失和水稻产量的影响
《灌溉排水学报 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：【目的】减少东北地区稻田氮肥施用量,提高养分利用效率。【方法】利用田间小区试验研究了不同类型缓/控释肥料对稻田退水氮磷径流损失、水稻产量和氮素吸收利用效率的影响。【结果】与常规施肥处理比较,缓/控释肥料做基肥一次施用可以显著降低稻田退水中氮素质量浓度和径流损失量,缓/控释肥料CRF-3处理(中化牌控释掺混肥料,N、P_2O_5、K_2O养分质量比为19∶14∶22)磷素量较高,易造成磷素的淋洗和径流损失,CRF-1处理(宁夏农林科学院自主研制的控释掺混肥料,N、P_2O_5、K_2O养分质量比为26∶10∶12)总氮和总磷径流损失量均最低,分别比常规施肥处理降低了38.04%和46.87%。受田面追施氮肥的影响,常规施肥处理田面水总氮质量浓度最高达到9.43 mg/L,缓/控释肥料处理田面水总氮质量浓度在水稻插秧15 d后才达到峰值,显著低于常规施肥处理。与常规施肥比较,CRF-1和CRF-3处理水稻籽粒产量没有降低,其中CRF-1处理氮肥回收率提高9.84%,氮肥农学利用效率增加了10.83 kg/kg。【结论】综合考虑稻田氮磷养分径流损失和水稻产量因素,CRF-1处理水稻养分配比合理,是较适宜东北地区水稻种植的控释肥料。
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小麦转录因子基因TaWRKY33的耐盐性分析
《中国农业科学 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：【目的】WRKY转录因子是植物转录调节因子家族之一,参与调控植物病原菌的防御、生长发育和抗逆应答等多种生理过程。小麦WRKY转录因子基因TaWRKY33可以提高转基因拟南芥对干旱和高温的抗性。通过分析TaWRKY33的耐盐性,检测TaWRKY33转录因子的转录活性,深入分析转录因子基因TaWRKY33的功能,以解析其耐盐调控机制。【方法】以盐胁迫处理的小麦cDNA为模板,利用实时荧光定量PCR检测TaWRKY33在盐胁迫条件下的表达模式;将TaWRKY33的CDS序列插入带有CaMV35S启动子的pCAMBIA1302表达载体中,构建表达载体pCAMBIA1302-TaWRKY33,转入农杆菌,侵染野生型拟南芥获得转基因株系;同时利用pWMB110-TaWRKY33双元载体创建了过表达小麦株系。用转TaWRKY33的拟南芥和小麦进行耐盐性鉴定。构建诱饵载体pGBKT7-TaWRKY33,通过单转法将诱饵载体pGBKT7-TaWRKY33重组质粒和文库质粒逐步转化到酵母AH109感受态细胞。通过SD/-Trp/-Leu/-His/-Ade和X-α-gal显蓝反应筛选得到阳性克隆,进行测序和BLAST分析。制备小麦原生质体,通过瞬时表达试验共转化报告子和效应子质粒,计算相对荧光值分析转录因子的转录活性。【结果】实时荧光定量PCR结果显示,TaWRKY33受盐胁迫的诱导表达。双荧光素酶瞬时表达试验表明TaWRKY33在小麦细胞中可以激活相应荧光素酶的活性。从功能分析,在正常生长条件下转基因拟南芥和野生型拟南芥没有明显差异;在盐处理条件下,转基因拟南芥的根长大于野生型拟南芥的根长;过表达拟南芥的鲜重大于野生型,呈显著性差异。重要的是,在盐处理下,鲜重、相对电导率和Na+含量表明,过表达TaWRKY33的小麦较其受体对照有更好的耐盐性。对TaWRKY33候选互作蛋白分析表明,这些候选互作蛋白主要参与植物体的信号转导或免疫过程,表明TaWRKY33在植物的逆境信号转导、基因转录调控过程中发挥着重要作用。【结论】小麦TaWRKY33受盐胁迫的诱导表达,具有潜在的转录激活活性,提高了转基因拟南芥和小麦的耐盐性;TaWRKY33可能需要其他蛋白共同作用提高小麦耐盐性。
关键词： 小麦 WRKY转录因子 酵母双杂 蛋白互作 耐盐性
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宁南黄土丘陵区3种典型林分的结构与水文影响比较
《水土保持学报 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：为分析宁南黄土丘陵区林分结构的水文功能影响关系及差异,以彭阳县3种典型林分(山杏纯林、山杏柠条混交林、山杏沙棘混交林)为对象,在2017年生长季观测了林下草本生物量和生物多样性、冠层降雨再分配、林下蒸散、土壤湿度的变化特征。结果表明:(1)林分地表覆盖度大小顺序为山杏沙棘混交林(0.81)>山杏柠条混交林(0.71)>山杏纯林(0.67);草本植物地上生物量为山杏沙棘混交林(0.86)>山杏纯林(0.62)>山杏柠条混交林(0.41);草本植物生物多样性为山杏柠条混交林>山杏沙棘混交林>山杏纯林。(2)3种林分类型的冠层都相对稀疏,降雨穿透率均>90%,穿透雨量与林外降雨呈线性正相关;干流量和林冠截留量与林外降雨呈对数关系。(3)林下蒸散的季节变化呈"单峰型",研究期间林下蒸散表现为山杏沙棘混交林(245.0mm)>山杏纯林(227.7mm)>山杏柠条混交林(220.9mm),其中山杏柠条混交林的月际间差异最小。(4)生长季内土壤湿度在中上层(0—80cm)表现为逐渐降低趋势,在深层则相反;深层土壤水分的林分差异为山杏纯林>山杏沙棘混交林>山杏柠条混交林。在干旱缺水、侵蚀严重的黄土区,要恢复以水土保持为主要功能的稳定植被时,既要考虑植被配置模式对地表覆盖和草本生物量及物种多样性的影响,也要考虑对土壤湿度的影响,因此建议在植被恢复中尽量选择山杏沙棘混交林和山杏纯林。
关键词： 林分结构 降雨再分配 林下蒸散 土壤湿度 黄土丘陵区
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不同水稻组织内生细菌的群落多样性
《微生物学报 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：【目的】为详细了解水稻不同组织内生细菌群落多样性。【方法】对宁粳43号内生细菌的总DNA提取后,采用高通量测序技术对水稻内生细菌的16S rRNA基因进行了序列测定,分析了水稻不同组织部位内生细菌群落结构特征。【结果】叶部共获得内生细菌OTUs610个,茎部411个,根部174个。物种分类显示,叶部内生细菌种类隶属于22门40纲103目198科399属,其中优势类群是红球菌属(Rhodococcus)和乳酸杆菌属(Lactobacillus),它们的相对丰度分别为21.00%和9.19%;茎部内生细菌种类隶属于19门31纲85目169科306属,其中优势类群是红球菌属和罗尔斯通菌属(Ralstonia),它们的相对丰度分别为19.25%和13.52%;根部内生细菌种类隶属于9门19纲44目82科140属,其中优势类群是肠杆菌属(Enterobacter)和埃希氏杆菌属(Escherichia),它们的相对丰度分别为81.13%和10.89%。根茎叶中相同的OTU有78个,放线菌门(Actinobacteria)与大多数细菌具有相关性。根系内生细菌中具有调控各种代谢网络功能的物种丰度高于茎部和叶部。【结论】不同水稻组织内生细菌具有丰富的群落多样性,其中叶部的内生细菌物种最丰富,根系参与各种代谢调控的细菌丰度最高,各个组织部位的优势菌属各不相同,变形菌门是最重要的水稻内生细菌。
关键词： 多样性 内生细菌群落 不同水稻组织 高通量测序 微生物生态学
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