科研产出
超级杂交稻两优培九高产的光合特性及其生理基础
《中国农业科学 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：超级杂交稻两优培九(培矮64S/9311)是中国超级稻计划完成第一步目标的标志性品种,与其亲本籼稻9311和之前大面积种植的当家杂交籼稻汕优63相比,具有明显的产量超亲优势和竞争优势,近15年来累计种植面积遥居杂交稻首位。两优培九稻谷产量高的生物学基础是源于优良光合特性而获得较高的生物学产量,因此,研究其光合特性及其生理基础,有助于了解高产杂交稻生长优势的光合特征和利用探索性育种技术提高水稻光合性能,为杂交稻超高产育种和栽培提供理论基础和技术途径。多年较系统的研究发现,与9311和汕优63相比,两优培九在正常生长和衰老过程中,光能吸收、传递和转化效率及碳同化等方面均具有优势,Pn较高,光合性能优异。表现在对强光和弱光、UV-B辐射增强的适应性或耐受能力及抗衰老能力更强;具有多种抵御偏低或过高温度的策略,对不良温度的适应性或耐受能力更强;水分亏缺造成的伤害较轻;光合速率随施用氮肥量的增加而提高,低氮或高氮条件下,均具有光合能力的比较优势;光合作用对大气CO_2浓度升高、土壤pH、盐胁迫等环境条件的适应能力更强。两优培九优异的光合性能与其光合机构和酶学基础有关,表现为叶绿体类囊体膜基粒数多、片层高而长、垛叠密集;叶绿素含量高,出现衰老特征晚,生育后期叶绿体衰败、叶绿素分解速度较慢;具有更高的Rubisco初始羧化活性、总羧化活性和活化率;C4光合途径酶活性较高,在低光强下仍有较高的碳同化效率,CO_2补偿点和光呼吸活性均较低;叶片的SOD、POD等抗氧化酶含量和活性均高,内源O2.-、H_2O_2含量低,抗膜脂过氧化能力较强。笔者认为,高产杂交稻育种要做到"遗传上有性状杂种优势,形态上有优良光合株型,功能上有优异光合性能"的遗传、形态和功能"三优"相结合;探究两优培九C4特性与高光合性能的联系和研究新的更高产杂交稻的光合特性,有助于加深对高产杂交稻光合生长优势的理解和探索针对性技术促进C4光合功能等,从而进一步提高光合生产以至于稻谷产量。
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基于卷积神经网络的水稻虫害识别
《江苏农业科学 》 2017 北大核心
摘要：针对水稻虫害识别问题,提出一种基于卷积神经网络模型的水稻二化螟虫害识别方法。图像预处理后,选择包含水稻二化螟成虫、幼虫、卵或蛹的图片1 658张作为正样本,不含水稻二化螟的农作物图片1 652张作为负样本构建了模型训练测试数据集。设计一个10层的卷积神经网络模型,采用Torch 7在Ubuntu 14.04系统上实现模型系统的开发和运行。Holdout交叉验证结果显示,模型命中率、精度分别为86.21%、89.14%,误测率8.67%,AUC(area under the receiver operating characteristic curve)值0.95。试验结果表明,模型可有效地提取图像的特征,对水稻二化螟害虫识别具有很好的抗干扰性和鲁棒性。
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利用PCR-DGGE技术研究稻草与黑麦草混合青贮过程中菌群的动态变化
《江苏农业科学 》 2017 北大核心
摘要：为了探讨稻草与黑麦草混合青贮发酵过程中微生物的动态变化规律,以稻草、黑麦草为青贮原料,从青贮后1、5、12、21、31、61、99、154 d的稻草、黑麦草混合青贮样中取样,分别测定pH值,采用培养方法计数乳酸菌、酵母菌、霉菌数量的变化,使用PCR-变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)技术分析青贮过程中菌群组成多样性。结果表明:黑麦草与稻草混合青贮pH值在青贮初期下降迅速,乳酸菌数量在5d达到最高峰,然后逐渐下降,酵母菌数量呈先降后升再降等波动变化,稻草与黑麦草混合青贮过程中优势菌主要有植物乳杆菌(Lactoacillus plantarum)、类肠膜魏斯氏菌(Weissella paramesenteroides)、食窦魏斯氏菌(W.cibaria)、短乳杆菌(L.brevis),且随着青贮时间延长,优势菌数量下降。由结果可知,将DGGE和16S rRNA序列分析技术结合,能有效地研究青贮细菌的遗传多样性和组成的变化。
关键词： 青贮 微生物培养 动态变化 PCR-变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)
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臭氧灭菌对大棚内番茄和辣椒田间病害发生率、产量和品质的影响
《西南农业学报 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：【目的】为探明臭氧灭菌对大棚内番茄和辣椒田间病害发生率、产量和品质的影响。【方法】以番茄和辣椒为试材,采用新型臭氧发生器,研究增施不同浓度的臭氧对大棚内番茄和辣椒田间病害发生率、产量及品质的影响。【结果】增施臭氧能显著降低番茄和辣椒的田间病害发生率,同时能促进产量的增加。增施臭氧能显著提高番茄和辣椒的单果重、果实纵径和横径、果实可溶性总糖含量;同时能显著增加辣椒叶片叶绿素含量、番茄果实的有机酸含量和糖酸比、辣椒果实的Vc含量和可溶性蛋白含量。【结论】综合考虑,使用这种新型的臭氧发生器,在番茄和辣椒大棚生产中,臭氧处理2的杀菌及提高产量和品质的效果要由于臭氧处理1,即每天释放3 h臭氧效果最优。
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利用染色体片段置换系定位水稻苗期耐盐QTLs
《西南农业学报 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：【目的】挖掘水稻耐盐新基因,为水稻耐盐性遗传改良奠定基础。【方法】本研究以籼稻品种9311和粳稻品种日本晴为亲本培育的高代回交置换系为材料,在0.5%Na Cl盐胁迫条件下,以存活率为耐盐指标,对水稻苗期耐盐性QTL进行定位。采用QTL Ici Mapping v3.1软件对存活率进行QTL分析。【结果】在第3染色体相邻标记RM1350附近检测到1个苗期耐盐相关QTL(QSst3),所在遗传区间为113.2~132.8 c M,贡献率17.75%,加性效应10.9。【结论】来自供体亲本日本晴相应QTL使苗期耐盐性变强。
关键词： 水稻 苗期耐盐 染色体片段置换系(CSSLs) 数量性状基因(QTL)定位
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小麦幼苗内生菌多样性的宏基因组分析
《植物病理学报 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：小麦是世界各地广泛种植的重要禾本科作物,在生长过程中与内生菌形成和谐共生的微生态体系,内生菌次生代谢产物具有抗病、防虫与促生等重要作用。宏基因组技术是研究环境微生物及内生菌多样性的重要手段。本研究首先富集纯化幼苗期小麦内生菌的宏基因组DNA,PCR扩增内生细菌的16S rDNA及内生真菌rDNA-ITS序列,构建了大肠杆菌克隆文库,选取阳性克隆测序。根据16S rDNA信息及系统进化树对内生细菌群初步分析,划分为9个分类操作单元(operational taxonomic unites,OTUs),主要包括γ-变形菌纲肠杆菌科(95.59%)、梭菌纲(1.47%)及不可培养细菌(2.94%),其中肠杆菌科菌群为优势菌。内生真菌rDNA-ITS克隆序列根据序列相似性和系统发育分析划归为13个OTUs,主要为不可培养真菌(37.50%)与子囊菌(62.50%),后者分属于半子囊菌纲(30.00%)、座囊菌纲(5.00%)与粪壳菌纲(27.50%)3个菌纲,其中不可培养真菌为优势菌。上述研究结果表明小麦幼苗内生菌遗传多样性分布较广,本研究为进一步挖掘利用小麦内生菌资源提供了基础信息。
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萝卜与芜菁异源三倍体杂种的获得及鉴定
《江苏农业学报 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：为了探讨萝卜和芜菁属间杂交的亲和性,以及为开展萝卜和芜菁远缘杂交育种提供参考,以7份不同类型的萝卜材料为母本,6份不同类型的芜菁材料为父本进行属间杂交,人工授粉过程中采用100 mg/L甘氨酸(Gly)、60 mg/L赤霉素(GA3)和5%氯化钠(NaCl)溶液涂抹柱头的方法,促进受精及子房和胚的发育,以涂抹清水为对照,然后用组织培养方法对杂种种子进行无菌苗培养。通过调查授粉后7 d、14 d及21 d的杂交结荚率及7~21 d的结荚率差值,分析萝卜和芜菁属间杂交的亲和性;然后通过形态学和细胞学鉴定,确定杂种的真实性。结果表明:授粉后7 d,结荚率较高,随着授粉后时间的推移,结荚率迅速减少。不同杂交组合以及不同处理,对结荚率和结籽率的影响不同,组合R5×W4的结荚率保持最好,且结荚率最高;Gly处理对结荚率的保持效果较好,GA3处理获得种子的组合数量最多且结籽率最高。7个杂交组合获得74粒种子,出苗4株,经鉴定,在组合R9×W9上使用Gly处理,获得1株异源三倍体的属间杂种苗(3n=28),杂种高度不育,未获得萝卜和芜菁的双单倍体杂种后代。
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江苏设施蔬菜产业发展主要风险因子分析及应对措施
《江苏农业科学 》 2017 北大核心
摘要：设施蔬菜已发展成为农业增效、农民增收的重要途径,但随着设施蔬菜面积的不断扩大和市场流通的便捷,设施蔬菜产业发展遇到了一些"瓶颈"和制约因素。为分析江苏设施蔬菜产业发展中关键风险影响因子,在对江苏设施蔬菜充分调研的基础上,客观地分析了江苏设施蔬菜产业发展现状和影响产业发展的关键影响因子,提出江苏设施蔬菜产业发展应从政府加大政策支持和投入力度、逐步提升设施抗风险能力、加强土壤修复和改造、加快推进机械化生产等方面入手,加以应对和解决。
关键词： 江苏 设施蔬菜 产业 经济效益 风险因子 制约因素 发展现状 政策支持 抗风险能力 土壤修复 措施
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不同热解温度水稻秸秆生物炭对菠菜生物量和品质的影响
《江苏农业科学 》 2017 北大核心
摘要：土壤中施用生物炭具有改良土壤、提高作物产量和品质的潜能。以水稻秸秆为原料,分别在300、500、700℃下热解制备生物炭,通过盆栽试验研究不同温度制备的生物炭(T300、T500、T700)在不同添加量(10、20 g/kg)下对菠菜生长和品质的影响。结果表明,相比于对照,土壤中添加生物炭可提高菠菜株高和生物量,且其增量与生物炭添加量成正比;植株硝酸盐含量因生物炭的添加而降低,且高水平添加量(20 g/kg)的T500、T700处理达到显著水平(P<0.05)。同时,高水平添加生物炭可显著提高植株维生素C、可溶性糖和可溶性蛋白含量。综合各项指标,T500和T700生物炭在高水平添加量时,对作物生物量的提高和品质的改善效果更显著。添加水稻秸秆生物炭有利于增加土壤孔隙度、提高土壤肥力,进而促进菠菜生长和改善品质。因此,生物炭可作为改良剂施用于土壤,但其具体用量须根据土壤状况和蔬菜种类而定。
关键词： 热解温度 稻秸秆生物炭 菠菜 株高 生物量 营养品质 硝酸盐 孔隙度 土壤肥力 土壤改良剂
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