科研产出
黑土细菌及真菌群落对长期施肥响应的差异及其驱动因素
《中国农业科学 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：【目的】研究长期施肥对黑土细菌和真菌群落结构影响差异,探索黑土肥力对长期施用化肥和有机肥响应差异的生物学机制,为黑土的肥力培育和合理施肥提供科学理论依据。【方法】基于35年的长期定位施肥试验,采用定量PCR方法和Miseq高通量测序技术,分析长期不施肥(CK)、氮肥(N)、有机肥(M)和有机无机配施肥(MN)处理下,黑土细菌及真菌的数量、群落结构和多样性的差异。同时结合土壤理化性状,探究不同施肥条件下细菌和真菌群落变化的环境驱动因子。【结果】N处理对土壤细菌的数量没有显著影响,但使其群落多样性降低了13.2%—48.5%。N处理使真菌的数量增加了24倍,多样性降低了4.6%—80.3%。与N处理相比,MN处理使细菌数量和多样性分别增加了2倍和7.7%—46.6%,而真菌的数量虽降低了14.2%,但其多样性提高了62%—237%。单施氮肥增加了土壤细菌酸杆菌门(Acidobacteria)中的Acidobacteria_Gp1、Gp3及变形菌门(Proteobacteria)中的α-Proteobacteria的相对丰度,并使土壤真菌中伞菌纲(Agaricomycetes)的相对丰度增加了41倍。与N处理相比,MN处理下细菌的各主要类群丰度未发生显著变化,但M处理下土壤细菌中的α-Proteobacteria、Acidobacteria_Gp1和Gp3丰度分别显著降低了26、97和81个百分点,Acidobacteria_Gp4、Gp6和Plancomycetes的丰度分别显著增加了11倍、9倍和2倍。细菌群落结构在MN与N处理之间无显著差异,明显区别于CK和M处理,p H为主要驱动因素,其阈值为6.07;真菌群落结构在CK、M和MN处理下相似,显著区别于N处理,两组处理之间差异由速效钾含量(125.5 mg·kg~(-1))驱动。另外,有机质含量对于细菌和真菌群落均是重要的驱动因素,但调控细菌群落结构的阈值为28.4 g·kg~(-1),而驱动真菌群落结构的阈值为30.8 g·kg~(-1)。【结论】黑土细菌对有机肥的响应较强,而真菌对化肥更为敏感。长期施用化肥会刺激土壤中嗜酸细菌和真菌的生长,而有机无机肥配施可提高土壤微生物群落多样性,刺激有益菌的生长。土壤p H和有效钾含量分别是调控细菌和真菌群落结构的重要影响因素,在黑土肥力培育中应引起充分的重视。
关键词： 细菌 真菌 长期施肥 mesiq测序 qPCR 黑土
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早熟春大豆品种黑河43大面积久推不衰原因解析
《大豆科学 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：黑河43(原代号黑交00-1152)是黑龙江省农科院黑河分院以自创的具有俄罗斯、日本等优良品种血缘的优异育种材料黑交94-1544为母本,以含有美国血缘的优异育种材料黑交94-1211为父本,聚合国内外优良大豆血缘育成的大豆品种。于2007年通过黑龙江省审定推广,2010年获农业部品种保护证书,2016年获得内蒙古省的认定推广。2007年当年黑龙江省种植面积达8. 3万hm~2,2012年省内外种植面积达67万hm~2,并连续6年年推广面积在67万hm~2以上,大面积久推不衰。分析黑河43久推不衰主要原因有以下几方面:1.创新优异的种子资源为亲本,遗传基础好; 2.品种特性优异,很好地解决了生产中的主要问题,且高产稳产,适于机机械化种植; 3.品质优良,在我国北部高油区,蛋白质含量41. 84%,比大面积种植的同熟期品种高1%~2%,是专用的"蛋白豆"品种; 4.严格按程序生产繁殖原原种和原种,连片种植大面积繁殖,保证种子种性、纯度,防止了退化; 5.良种良法配套,重视大面积高产栽培和田间展示。
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长期定位施肥对黑土养分平衡和胡敏素分子结构动态变化的影响
《光谱学与光谱分析 》 2018 EI SCI 北大核心 CSCD
摘要：以黑土长期定位试验(始于1979年)为基础,根据土壤养分的输入和输出分析长期不同施肥处理的土壤养分收支状况。利用红外光谱和核磁共振光谱分析胡敏素(Humin,Hu)分子结构的动态变化特征并分析土壤养分收支状况与Hu结构变化之间的关系。结果表明:不同施肥措施在改变黑土养分含量的同时,影响了土壤中惰性组分Hu的分子结构。1980年—2014年有机无机肥配施(MNPK)处理可以满足作物对养分的吸收,土壤总养分含量有盈余,且较不施肥(CK)处理增加土壤有机碳含量,降低土壤C/N比,同时土壤Hu的2 920/1 620和2 920/2 850、脂族C/芳香C、烷基C/烷氧C和疏水C/亲水C比值均增加,表明黑土Hu分子结构变得脂族化、简单化,施肥可以增加土壤活性有机碳,减少惰性有机碳组分含量。有机肥(M)和氮磷钾化肥(NPK)处理不能满足作物对养分的吸收,土壤养分出现亏缺状况。红外光谱显示,施肥年限增加,有机肥(M)和氮磷钾化肥(NPK)处理土壤Hu的2 920/1 620下降,表明其脂族C含量降低;核磁共振光谱显示,氮磷钾化肥(NPK)和不施肥(CK)处理烷基C/烷氧C降低,表明其活性有机碳含量下降。虽然各施肥处理较不施肥(CK)处理整体增加土壤Hu的脂族C含量,降低芳香C含量,但随着施肥年限的增加,氮磷钾化肥(NPK)处理使土壤Hu结构有变复杂化的趋势。各养分盈亏量与土壤Hu的结构特征参数之间具有相关性,N,P_2O_5和K_2O养分盈亏量和总养分盈亏量与2 920/1 620、脂族C呈正相关,与芳香C呈负相关,表明养分状况可以影响土壤Hu的结构。节约经济成本情况下,轮作周期内施入一次有机肥,每年结合氮磷钾化肥的施入可以满足作物对养分的吸收,在提高作物产量的同时,改善土壤腐殖质惰性组分结构,培肥地力。
关键词： 黑土 长期定位试验 养分平衡 胡敏素结构特征 动态变化
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化控剂对东北春玉米茎秆理化特性及抗倒伏的影响
《作物学报 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：通过探讨春玉米茎秆纤维素、半纤维素和木质素含量及木质素合成相关酶活性对不同化控剂的响应,明确化控剂调控茎秆抗倒伏能力的力学机制,可为生产上化控剂的合理运用提供理论依据。2015年和2016年在东北农业大学向阳实验实习基地进行大田定位试验,以玉米品种东农253为材料,分别于六叶期喷施吨田宝(代号DTB)及DCPTA[2-(3,4-二氯苯氧基)三乙胺]和ETH(2-氯乙基膦酸)复配剂(代号KP),对照为清水,完全随机区组排列。分析玉米不同生育时期茎秆抗折力、抗倒伏指数、木质素、纤维素和半纤维素含量及木质素合成关键酶的活性变化对不同化控剂处理的响应。喷施化控剂可显著提高茎秆4-香豆酸:Co A连接酶(4CL)和肉桂醇脱氢酶(CAD)活性,以及纤维素含量、半纤维素含量、木质素含量、茎秆抗折力和抗倒伏指数,显著降低实际倒伏率。相关分析表明,茎秆抗倒伏指数与木质素含量、半纤维素含量呈极显著正相关(相关系数分别是0.67和0.64);茎秆抗折力与纤维素含量呈极显著正相关(相关系数为0.89);木质素含量与CAD活性呈极显著正相关(相关系数为0.89),与4CL活性呈显著正相关(相关系数为0.51),而与苯丙氨酸转氨酶(PAL)和酪氨酸解氨酶(TAL)活性均没有显著相关性。六叶期喷施化控剂通过提高茎秆木质素合成相关酶的活性(特别是CAD和4CL的活性),改善茎秆纤维品质性状,显著增强了春玉米茎秆的抗倒伏能力。
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大豆品种分枝数分级标准探索
《植物遗传资源学报 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：大豆分枝与株型及其产量关系密切。大豆品种资源分枝数的表型鉴定对提高其利用效率具有重要指导意义。为了探索黑龙江大豆品种在北京异地种植条件下的分枝数,本研究以来源于我国东北生态区的49份大豆品种为材料,于2011年和2012年采用随机区组试验,在45 cm行距条件下,株距分别设置25 cm、15 cm和5 cm,研究品种的分枝数及对种植密度的敏感性。结果表明,不同品种的分枝数存在极显著差异,并且各品种对种植密度的敏感程度不同。根据分枝数目将参试品种分为少分枝、中等分枝和多分枝3类;根据分枝数与种植密度的相关系数将参试品种分为不敏感、低度敏感、中等敏感和高度敏感4类。本研究为参试材料在不同株型优良品种培育中的利用提供了理论依据,也为大豆种质表型鉴定提供了参考。
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小麦-黑麦小片段易位系新种质的分子细胞遗传学鉴定
《分子植物育种 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：为创制有利用价值的小麦-黑麦易位系,选育小麦遗传改良的新种质,本研究运用形态学与分子细胞遗传学结合的研究手段,对小麦-黑麦代换系6R/6A×克珍杂种后代中选育的11个品系进行鉴定。结果表明,11个品系形态表现为大穗多花、多小穗、抗倒伏、籽粒饱满度好等优良性状。其中有4个品系2-13、2-18、2-20、2-21穗长超过14 cm。品系2-18、2-21,分蘖数为7个,2-17千粒重为35.24 g,品系2-19主穗粒数为54,均超过亲本。另有8个品系结实率也优于亲本。亲本克珍为小麦-黑麦小片段易位系,带有7R和3R染色体遗传成分,分子标记和原位杂交显示,11个品系均带有R组染色体成分,分别有10个、6个和3个品系带有黑麦6R、7R和3R染色体遗传成分。有9个品系可确定为小麦-黑麦小片段易位系,易位类型为端部易位和中间易位。本研究成果对小麦育种及种质改良具有重要意义。
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一株血清31型猪链球菌的分离鉴定及生物学特性研究
《中国预防兽医学报 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：为了检测2015年12月黑龙江省萝北市某猪场2只发病猪的病原,本研究将发病猪迫杀后无菌采集的脑组织于血平板培养基上划线进行细菌分离培养,结果显示在血平板培养基上形成灰白色、半透明、边缘整齐的带有草绿色狭窄溶血环的光滑型圆形小菌落,初步鉴定为革兰氏阳性双球及短链球菌。经猪链球菌(S.suis)种PCR鉴定及血清凝集试验分型鉴定该菌为S.suis血清31型,其毒力基因型为gdh+、mrp-、ef-、sly-、89KPaI-,将其命名为15LB12株。经MLST分型分析,其等位基因图谱为1、35、2、7、1、52、28,经与ST型数据库比对,显示其为ST421。小鼠致病性试验显示,该S.suis可导致小鼠发病及死亡,死亡率为12.5%,并且其可突破血脑屏障引起化脓性脑炎。本研究为了解S.suis的遗传多样性、微进化和毒力提供了新的数据。
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马铃薯抗褐变种质资源的鉴定与筛选
《植物遗传资源学报 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：筛选抗褐变马铃薯基因,创造抗褐变新种质,培育抗褐变马铃薯新品种,旨在通过育种技术手段解决马铃薯加工中褐变现象。选用目前育种资源材料275份,通过测定褐化指数、褐化强度、煮后变褐3个指标来筛选抗褐变材料。结果表明:(1)对褐化指数进行聚类分析,第I类为高抗褐变材料,褐化指数0.00~16.67,13份材料;第II类为抗褐变材料,褐化指数25.00~37.50,14份材料;第III类为耐褐变材料,褐化指数41.67~54.17,20份材料;第IV类为易褐变材料,褐化指数62.50~83.33,50份材料;第V类为严重褐变材料,褐化指数为87.50~100.00,178份材料。(2)将30℃褐化20 min时心部褐化强度小于0.25,4℃放置24 h后,变化值不超过0.15的材料筛选出来,作为抗褐变材料。通过褐化强度试验共筛选出材料25份。(3)马铃薯煮后变褐高值为9,低值为5,大部分品种均可用于鲜食消费。通过3个指标最终筛选出高抗褐变材料4份,云薯501、CIP395109.29、CIP393615.6、云薯401;抗褐变材料4份,讷河高淀粉、CIP397100.9、克200950-3、s.goniocalyx。这些材料可作为抗褐变马铃薯新品种选育的基础材料。
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