科研产出
外源赤霉素GA3对偃麦草属植物种子萌发特性的影响
《草原与草坪 》 2022 CSCD
摘要：促进偃麦草属植物种子萌发是偃麦草属植物栽培草地成功建植的关键.通过不同浓度外源赤霉素GA3溶液(0、500、1000、1500和2000 mg/L)对长穗偃麦草、中间偃麦草和偃麦草种子进行浸种处理,分析外源GA3对3种偃麦草属植物种子萌发及生理特性的影响.结果表明:随外源GA3处理浓度的增加,3种偃麦草属植物种子发芽率和发芽势均显著提高,1500 mg/L是最适合打破种子休眠而萌发的浓度;GA3浸种处理促进了3种偃麦草属植物种子胚根和胚芽的生长,提高了内源生长促进物质IAA和GA3含量,降低生长抑制物质ABA含量,且提高了胚芽的POD活性,降低了MDA含量.1500 mg/L外源GA3浸种处理可较好地调控种子内源激素含量继而促进种子萌发,为偃麦草属植物种子高效生产和草地建植提供了理论依据.
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基于冠层光谱特征和株高的马铃薯植株氮含量估算
《农业机械学报 》 2022 EI 北大核心 CSCD
摘要：为及时准确地掌握作物的植株氮含量（PNC）信息，监测作物生长状况，实现农田氮素施肥的科学管理，以马铃薯为研究对象，首先获取了现蕾期、块茎形成期、块茎增长期、淀粉积累期和成熟期的数码影像，并实测了各生育期的PNC、株高（H）和地面控制点（GCP）的三维坐标。其次利用各生育期的无人机数码影像与GCP结合生成试验区域的数字正射影像（DOM）和数字表面模型（DSM）,并从中提取冠层光谱特征和株高(Hdsm)。然后将各生育期提取的Hdsm和数码影像变量与地面实测的PNC进行相关性分析，从中筛选出相关性较好的影像变量和Hdsm作为马铃薯PNC估算模型的输入参数。最后分别基于影像变量和影像变量结合Hdsm利用多元线性回归（MLR）、误差反向传播（BP）神经网络和Lasso回归3种方法构建马铃薯PNC估算模型。结果表明：基于DSM提取的Hdsm与实测H具有较高的拟合度（R~2为0.860,RMSE为2.663 cm, NRMSE为10.234%）;各生育期加入Hdsm,均能提高马铃薯PNC的估算精度和稳定性；各生育期利用MLR方法构建的PNC估算模型优于BP神经网络和Lasso回归。该研究可为马铃薯PNC状况的高效、无损监测提供技术支撑。
关键词： 马铃薯 植株氮含量 株高 无人机 数码影像 冠层光谱特征
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杏NBS基因家族鉴定及其对果实抗病性的影响
《果树学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：【目的】探讨杏果实发育过程中NBS基因家族的表达规律，为果实抗病机制研究提供理论指导。【方法】运用生物信息学方法进行NBS基因家族鉴定与转录组分析。【结果】在串枝红杏基因组中共鉴定到155个NBS抗病基因，主要分为CNL型（126个）和NL型（29个），45%的基因主要分布在1号与2号染色体上，顺式作用元件较多且大多属于激素调控元件，发现1个杏特有的基序CNBS-1。NBS基因在不同品种发育过程中的基因表达模式类似，但在表达量上存在较大差异。8个NBS基因在串枝红果实发育的4个时期表达量均显著高于同时期大白杏，表明这些基因可能与串枝红果实抗病性高于大白杏有关。【结论】获得8个NBS差异表达基因，主要与抗致病疫霉病原与霜霉病原有关，为杏果实抗病育种提供理论指导。
关键词： 杏（Prunus armeniaca L.） NBS基因家族 抗病育种 生物信息学
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基于荧光光谱技术研究增效肥料对土壤富里酸荧光特性的影响
《光谱学与光谱分析 》 2021 EI 北大核心 CSCD
摘要：为探讨施用增效肥料后对土壤富里酸（FA）荧光特性及腐殖化程度的影响,在黑龙江省黑河市嫩江县和爱辉区两个试验区采取相同施肥处理,设置5个处理组:平衡施肥（NE）、平衡施肥减量25%（CK）、平衡施肥减量25%+纳米碳增效剂（T1）、平衡施肥减量25%+沸石增效剂（T2）、平衡施肥减量25%+生物炭增效剂（T3）,分析土壤中FA荧光光谱特性的变化情况。三维荧光区域积分（FRI）方法不同肥料处理区域Fmax相对含量的变化表明,施用增效肥料可以提高土壤腐殖化程度,其中T2>T1>T3>NE>CK,沸石增效处理对于提高土壤腐殖化程度、提高土壤的供肥水平表现最为显著,其在嫩江试验区的可见荧光FA区域Ⅴ与紫外荧光FA区域Ⅲ所对应的物质相对含量的比值(PⅤ,n/PⅢ,n)较CK处理提高了5.81%,根据平行因子分析方法将土壤FA分为C1组分和C2组分,其中C2组分与C1组分Fmax的比值（C2/C1）较CK处理提高了22.09%;在爱辉试验区的PⅤ,n/PⅢ,n较CK处理提高了4.65%,C2/C1较CK处理提高了20.93%;根据平行因子分析（PARAFAC）结果,各处理土壤FA可分为C1和C2两个组分,C1组分为类富里酸（Ex/Em=230nm,320/410nm）,C2组分为类胡敏酸（Ex/Em=265/465nm）,施用三种增效肥料均可以提高土壤的供肥能力,其中NE>T2>T1>T3>CK。与CK处理相比,T1,T2和T3三个增效处理中,T2增效处理的提升作用最为明显,采用沸石作为肥料增效剂对于土壤FA的积极作用要优于纳米碳和生物炭,因此长期施用沸石增效肥料可有效提高土壤供肥能力,能够改善土壤生态环境。
关键词： 增效肥料 富里酸 腐殖化 三维荧光光谱 平行因子分析
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水分亏缺下化肥减量配施有机肥对棉花光合特性与产量的影响
《作物学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：于2017年和2018年进行田间定位试验,采用裂区试验设计,主区为充分灌溉W1 (灌水量4800 m3 hm-2)和亏缺灌溉W2 (灌水量2400 m3 hm-2),副区为不施肥(CK)、单施化肥(CF)、75%化肥+25%有机肥(M1)、50%化肥+50%有机肥(M2)、25%化肥+75%有机肥(M3) 5个处理,研究了化肥减量配施有机肥对棉花光合特性及产量的影响,以期为水分亏缺下合理利用有机肥、减少化肥投入提供理论依据.结果表明,亏缺灌溉下棉花叶面积指数(leaf area index,LAI)、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、地上部干物质积累量和籽棉产量均低于充分灌溉,但灌溉水生产力(irrigation water productivity,IWP)和胞间CO2浓度(Ci)高于充分灌溉.化肥减量配施有机肥较单施化肥能显著提高盛蕾期后棉花LAI,提高棉花各生育期Pn和Gs,增加棉花营养器官和生殖器官干物质积累量,并促进干物质向生殖器官转运,提高籽棉产量和IWP,能在盛铃期和吐絮期提高土壤耕层含水量.充分灌溉下,各有机肥配施处理间棉花LAI、Pn和籽棉产量均表现为M1>M2>M3,其中M1籽棉产量2年平均分别较CF、CK提高了6.9%和62.1%;亏缺灌溉下,各有机肥配施处理间棉花LAI、Pn和籽棉产量表现为M2>M1>M3,其中M2籽棉产量2年平均分别较CF、CK提高了19.9%和79.3%.化肥减量配施有机肥在水分亏缺下有利于籽棉增产,缓解水分亏缺对棉花生长发育的影响,其中M2(50%化肥+50%有机肥)为最佳施肥处理.
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红壤不同粒径团聚体对草甘膦农药降解动力学的影响
《中国生态农业学报(中英文) 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：草甘膦农药的大量喷施,使其在环境特别是土壤中的残留-累积风险日益突出,从团聚体粒径角度研究红壤不同粒径团聚体中草甘膦的降解动力学及其相互作用特征仍鲜有报道.基于此,本研究通过干筛筛分、室内控制培养、液质联用定量分析相结合等探究草甘膦降解残留,并进一步分析团聚体理化性质与草甘膦降解的关系.结果表明:1)不同粒径团聚体中,草甘膦残留量随降解时间不断减小,且粒径之间降解动力学差异不显著.降解半衰期为15.8~20.6 d,粒径最小的团聚体(<0.25 mm)中草甘膦的降解半衰期最长,为20.6 d.草甘膦在土壤中的主要降解产物氨甲基磷酸(AMPA)的含量随着降解时间的增加而增加,且在第5 d达到峰值,而后不断减小;不同粒径团聚体间AMPA含量差异显著(P<0.05).2)相关分析及主成分分析发现,草甘膦残留量与红壤团聚体中速效磷含量呈显著正相关(P<0.05),而其降解产物AMPA含量与团聚体中酸性磷酸酶活性及N-乙酰氨基-β-葡萄糖苷酶活性呈显著正相关(P<0.05).团聚体粒径与草甘膦残留量间没有显著相关性,但与AMPA含量显著正相关(P<0.05).此外,草甘膦降解过程中,团聚体中有机质含量及β-葡萄糖苷酶、N-乙酰氨基-β-葡萄糖苷酶、酸性磷酸酶活性与团聚体粒径为显著负相关关系(P<0.05).由此表明:红壤不同粒径团聚体影响草甘膦降解速率,粒径最小的团聚体(<0.25 mm)中草甘膦农药的降解速率最慢,但试验结束时,各粒径红壤团聚体中的草甘膦和AMPA含量均较高,可能会影响土壤健康及生态环境安全;此外,草甘膦降解与土壤磷素密切相关,后续研究需探讨磷亏缺或丰盈条件下,草甘膦农药的土壤环境特征,为后续农田草甘膦环境风险评估提供依据.
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浑圆链霉菌QH-16鉴定及抑菌活性产物的结构研究
《中国生物防治学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：拮抗放线菌能够产生具有较高商业价值的生物活性物质,应用潜力巨大。本研究以桃细菌性穿孔病菌Xanthomonasarboricola pv. pruni为指示菌,采用平板对峙法从已有拮抗菌库中筛选对病原菌具有抑制作用的拮抗放线菌,发现菌株QH-16的拮抗效果最佳,通过16S rDNA序列分析,结合形态特征、培养特性和生理特性,鉴定该菌为浑圆链霉菌Streptomyces globosus。离体测定其对多种植物病原菌及细菌具有很好的抑菌作用,琼脂平板打孔法测定对禾谷镰刀菌的抑菌带宽达14 mm;对枯草芽胞杆菌抑菌圈直径达24mm。采用溶剂萃取法提取菌株QH-16发酵产物的活性成分,通过硅胶柱层析、制备型薄层色谱（PLC）以及循环制备型色谱制备纯品化合物,经核磁共振法解析,确定其中的抑菌活性单体化合物为邻苯二甲酸二丁酯。
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发育期间乳鸽血清代谢物及代谢通路的变化
《动物营养学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：本试验应用液相色谱-质谱联用（LC-MS）技术分析乳鸽发育期间血清代谢物的变化。选取14日龄、体重（398.33±43.28） g与21日龄、体重（449.17±49.44） g的健康乳鸽各6只,翅静脉采血,分离血清作为样本,采用基于LC-MS非靶向代谢组学技术进行分析,根据变量投影重要度（VIP）和独立样本t检验筛选出差异代谢物,并作通路富集分析。结果显示:在2个日龄乳鸽血清样本中共检测到11 538个特征代谢峰,正、负离子模式下共鉴定出694种代谢物。经搜库（自建库、Metlin、HMDB等数据库）定性分析,共筛选出71种差异代谢物,其中有49种差异代谢物丰度显著上调（P<0.05）,22种差异代谢物丰度显著下调（P<0.05）。KEGG通路富集共获得29条代谢通路,其中14条代谢通路差异显著（P<0.05）,主要为甘油脂代谢、醚脂代谢、糖基磷脂酰肌醇（GPI）-锚定生物合成等。乳鸽血清S-腺苷蛋氨酸、L-棕榈酰肉碱、硬脂酰肉碱和磷脂类代谢物的含量随着日龄增加而显著增加（P<0.05）。上述结果有助于了解乳鸽发育期生理状态的变化,为生产中更好地满足其营养需要提供参考。
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不同分辨率无人机数码影像的马铃薯地上生物量估算研究
《光谱学与光谱分析 》 2021 EI 北大核心 CSCD
摘要：地上生物量（AGB）是表征作物生命活动的重要参数,对作物长势监测和产量预测尤为关键。因此,快速准确地获取AGB信息,对于监测作物生长状况、指导农业管理和提高产量具有重要的意义。以无人机为平台搭载数码相机传感器,因机动性强、价格低、空间分辨率高的优势,能够及时准确的估算作物AGB,已成为遥感估算研究的热点之一。由于无人机不同飞行高度及其对应不同分辨率数码影像的AGB估算模型精度不同,因此,尝试在马铃薯的块茎增长期,通过设置10,20,30,40和50m共5种无人机飞行高度,获取不同分辨率的数码影像,探究其对以光谱信息、纹理特征和光谱信息+纹理特征构建AGB模型精度的影响。首先,基于无人机数码影像,分别提取光谱信息和纹理特征,通过光谱信息构建的植被指数和纹理特征,分别结合地面试验获取的实测地上部生物量数据进行相关性分析,分别筛选了相关系数绝对值较大的前10个影像指数和前8个纹理特征。然后,分别以3种输入变量整合方差膨胀因子（VIF）进行主成分分析（PCA）降维处理,获得最佳主成分后以多元线性回归（MLR）构建AGB估算模型。最后,对比不同分辨率的数码影像以3种变量和同种分辨率下以同种变量构建的AGB估测模型效果。结果发现:（1）获得的影像分辨率在0.43～2.05cm之间变化时,纹理特征与马铃薯AGB相关性弱于植被指数,但都达到极显著相关水平（p<0.01）,随着数码影像分辨率降低,二者相关性差异明显。（2）同种分辨率影像下,光谱信息+纹理特征估算AGB的效果最优,其次为单一纹理特征模型,而单一光谱模型表现效果最差。（3）随着数码影像分辨率提高,光谱信息、纹理信息以及光谱+纹理信息估算AGB的精度逐渐变好。
关键词： 马铃薯 地上生物量 影像分辨率 光谱信息 纹理特征
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抗逆与渗透物质耦合对番茄产量及水分利用的调控及机制探讨
《中国农业科技导报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：为探究外源喷施调控技术在设施番茄生产中的应用潜力,以‘鑫语’番茄为试验材料,在生育期内应用Ca（H2PO4）2、K4SiO4两种抗逆物质和脯氨酸（proline, Pro）、甜菜碱（betaine, GB）两种渗透调节物质,探讨抗逆和渗透调节物质耦合对番茄水分利用、营养和生理特性及产量的影响。结果表明,喷施Ca（H2PO4）2、Ca（H2PO4）2+Pro两种含钙悬液取得最佳效果,分别使番茄增产14%和10%,水分利用率提升8和6 kg·m-3;喷施硅悬液使番茄增产3.5%。喷施Ca（H2PO4）2+GB未取得与Ca（H2PO4）2+Pro同等的正调控作用。单独喷施Pro或GB反而降低了番茄产量与水分利用率,等浓度GB的负调控效应更明显。抗逆物质×渗透物质对番茄产量及水分利用的影响存在显著的交互效应,各因子的贡献度大小表现为:渗透物质>抗逆物质>渗透物质×抗逆物质。综合分析认为,连续三次以单质浓度1.5 g·L-1、制剂量1 020 L·hm-2·次-1,喷施Ca（H2PO4）2、Ca（H2PO4）2+Pro可以取得理想调控效果。
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