科研产出
生物技术助力黑土地保护性利用的应用与思考
《中国科学院院刊 》 2021 北大核心 CSCD CSSCI
摘要：我国东北黑土地经过60年高强度利用和不合理耕作导致其有机质减少、碳氮严重失衡、微生物群落失稳等一系列退化过程,严重威胁我国粮食安全和农业可持续发展.黑土有机质含量降低是黑土退化的核心问题.生物是一切有机质的源泉,生物驱动的有机质动态平衡是维持农田生态系统稳定及土壤质量的基础.然而,东北水热资源限制致使生物驱动的土壤有机质转化困难,制约了黑土质量提升和保护性耕作技术的发展.中国科学院战略性先导科技专项(A类)"黑土地保护与利用科技创新工程(黑土粮仓)"设立了"黑土地产能和质量提升的现代生物学技术"攻关任务;该攻关任务围绕绿肥等生物驱动的土壤有机质动态平衡机理、秸秆低温腐解的生物学机制等重大科学问题开展研究,研发黑土质量提升相关的变革性、颠覆性生物技术,突破黑土有机质转化技术瓶颈,促使黑土地物质循环和生态系统功能趋于良性平衡,为黑土地质量和产能提升提供重要理论和关键技术支撑.
关键词： 生物技术;黑土地;质量;产能;绿肥;秸秆腐解;植物微生物组;微生物肥料
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寒地节水抗旱水稻新种质食味品质研究
《种子 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：以寒地节水抗旱水稻新品系及黑龙江省首个国标一级米龙稻18为试材,分析其在正常栽培条件下产量和品质,并利用主成分分析（PCA）的方法对品质性状进行综合评价。结果表明,921产量最高,极显著高于其他材料（p<0.01）;917稻米蛋白质含量最低,硬度最小,米饭弹性最好,食味值最高且极显著高于龙稻18及其他材料（p<0.01）。通过PCA提取了3个主成分（PC）,PC 1方差贡献率最大,为49.3%,综合了蛋白质、弹性、直链淀粉含量;PC 2方差贡献率为23.112%,综合了外观、口感、综合评分;PC 3方差贡献率为19.774%,综合了硬度、食味值。品质综合评价值排序为:917（0.887）、928（0.701）、龙稻18（0.675）、913（0.481）、921（0.358）、914（0.219）。结合人工品尝可知,917食味优于龙稻18,928食味与龙稻18相当。
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超早熟芽豆新品种黑科77号的选育及应用
《大豆科学 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：黑科77号是黑龙江省农业科学院黑河分院运用快中子辐射育种与常规杂交育种相结合选育而成,在适应生态区出苗至成熟100 d左右,需≥10℃活动积温2 000℃左右。该品种为亚有限生长习性,株高70 cm左右,强分枝,百粒重9 g左右,产芽率高。两年品质分析平均结果为蛋白含量42.97%,脂肪含量16.71%。三年抗病鉴定结果为中抗灰斑病。适合黑龙江省第五积温带下限及六积温带上限种植。通过遗传系谱分析,黑科77号细胞质基因组成来源于克山白眉,通过紫花四号、丰收1号、黑河54、黑河4号、黑河9号完成传递。黑科77号细胞核基因来源自3份外国外优异种质,分别是日本的十胜长叶、俄罗斯的优比列和Minmax; 5份东北地区的骨干材料分别是克山白眉、蓑衣领、四粒荚、元宝株和紫花四号。黑科77的圆叶、小粒优异基因来自于父本Minmax。黑科77号的产芽比极显著高于东农690和黑河43,适用于豆芽生产,具有较好的经济效益。
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黑龙江省中东部地区主栽大豆品种产量指标筛选及评价
《作物杂志 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：以黑龙江省中东部地区28个大豆主栽品种为试验材料,采用主成分分析、隶属函数分析和逐步回归分析方法,对该区域大豆产量进行综合评价及鉴定指标筛选。结果表明,通过主成分分析将10个产量相关单项指标转换为4个独立综合指标,性状累计贡献率为79.083%;通过隶属函数计算产量综合评价值（Y）,对参试品种进行产量综合评价,筛选出了产量较高的大豆品种合农71、合农85、绥农26、合农75、黑农61及合农76等;通过逐步回归分析法建立大豆产量评价数学模型,Y=0.122+0.736X1+0.465X2+0.168X3+2.527X4+0.326X5+0.289X6-0.313X8,平均估计精度为92.16%;筛选了7个核心产量评价性状,分别为主茎节数、单株荚数、单株粒数、每荚粒数、单株粒重、百粒重及4粒荚数,该模型可作为大豆育种材料产量评价及品种产量鉴定的理论依据。
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高油大豆种质资源合丰50特点与育种利用
《种子 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：为了深入研究与挖掘优异种质资源潜力,对高油大豆种质合丰50特点与育种利用效果进行了研究。该种质具有含油量高（22.57%）、丰产性好、抗逆性强、适应性好及优良性状遗传力高等突出特点,集优良性状与基因于一体。作为品种生产直接利用,年最大推广面积64.9 hm2,累计推广面积445.9万hm2,增产大豆17.5亿kg,创社会效益66.3亿元。作为种质资源利用,先后育成了高油大豆新品种17个,油分含量≥21.24%,平均值为22.42%,最高值为24.13%,其中大豆新品种合农75油分含量为23.40%,2019年推广面积达50.7万hm2,2015—2019年累计推广面积157.7万hm2,增产大豆5.4亿kg,创经济效益20.3亿元。该种质既是优良品种又是优异种质资源,具有非常好的应用前景与利用价值。
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秸秆还田配合施肥措施对玉米产量及耕层土壤质量的影响
《中国土壤与肥料 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：通过分析不同施肥措施玉米耕层土壤碳、氮含量及相关关键酶活性和产量特征,探讨秸秆全量还田条件下不同施肥措施玉米产量差异的形成原因,为进一步提升黑龙江省第一积温带玉米耕层土壤生产能力提供理论和技术支持。试验以黑龙江省第一积温带主栽品种京农科728为试验材料,采用大区对比试验设计,设置掺混肥+尿素（NHF）、碳基肥+尿素（TJF）和控释肥（KSF）3个施肥措施,研究了秸秆还田配合施肥措施对玉米耕层土壤碳、氮含量及相关关键酶活性和产量的影响,分析了秸秆还田配合施肥措施玉米耕层土壤有机碳、微生物量碳、铵态氮、硝态氮、碱解氮、微生物量氮含量和土壤脲酶、过氧化氢酶、纤维素酶、蔗糖酶活性的变化规律。结果表明,与NHF相比,灌浆期TJF土壤有机碳、土壤微生物量碳含量分别提高了7.67%、7.29%,土壤铵态氮、土壤硝态氮、土壤碱解氮、土壤微生物量氮含量分别提高了1.97%、7.77%、7.29%、6.28%,土壤脲酶、土壤过氧化氢酶、土壤纤维素酶、土壤蔗糖酶活性分别提高了23.29%、5.92%、7.97%、15.70%;KSF土壤有机碳、土壤微生物量碳含量分别提高了10.80%、10.86%,土壤铵态氮、土壤硝态氮、土壤碱解氮、土壤微生物量氮含量分别提高了21.39%、12.30%、31.97%、21.08%,土壤脲酶、土壤过氧化氢酶、土壤纤维素酶、土壤蔗糖酶活性分别提高了25.81%、24.35%、12.76%、18.93%。与NHF相比,TJF、KSF产量分别提高了1.99%和13.24%。本研究推荐,秸秆全量还田条件下黑龙江省第一积温带玉米生产适宜施肥模式为70 cm宽行+40 cm窄行大垄双行种植,配施控释肥600 kg/hm2。
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利用迷向散发器和释放松毛虫赤眼蜂对梨树蛀果害虫的防控效果
《中国生物防治学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：本试验旨在探究两种生物防治方法对黑龙江哈尔滨地区梨树蛀果害虫的防控效果及监测梨树蛀果害虫的发生动态。针对不同的蛀果害虫采用相应的防控方法,并监测不同处理下害虫发生动态与数量。结果表明,调查期间梨小食心虫、苹果蠹蛾在黑龙江哈尔滨地区梨园内一年有3次发生高峰,桃小食心虫有2次发生高峰。梨小食心虫发生高峰分别在5月下旬、7月上旬、8月中旬;苹果蠹蛾发生高峰分别在6月上旬、7月上旬、8月上旬;桃小食心虫分别在7月下旬及8月下旬达到发生高峰。悬挂梨小食心虫、苹果蠹蛾性信息素迷向散发器可有效干扰害虫正常的交尾行为,全年范围内降低其发生数量。释放松毛虫赤眼蜂对梨小食心虫、桃小食心虫有较好防治效果,可降低其对果实造成危害的可能,但该方法对苹果蠹蛾的防治效果一般。因此根据害虫发生规律,充分利用不同的生物防治方法,可进一步提高对梨树蛀果害虫的防治效果。
关键词： 梨小食心虫 桃小食心虫 苹果蠹蛾 发生动态 松毛虫赤眼蜂 迷向散发器
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黑龙江省主栽大豆品种豆芽品质特性的综合分析
《大豆科学 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：为筛选出黑龙江省适合的芽用大豆品种,提升豆芽附加值和开发潜力,本研究选取了黑龙江省11个主栽大豆品种,利用人工气候箱进行发芽试验,比较不同品种籽粒蛋白质和脂肪含量、发芽率、豆芽产率、感官评定和异黄酮含量等指标,并利用隶属函数对豆芽品质特性进行了综合评价。结果表明:11个大豆品种蛋白、脂肪含量存在一定差异,单从发芽率和产率2个指标来看,适合生产豆芽的品种为黑农48、黑农66和黑农70。大豆发芽后,异黄酮总含量较籽粒显著增高,且在发芽第3天达到最高,显著高于大豆籽粒和其他发芽时间,异黄酮总含量增加最多的品种为黑农61和黑农63,分别是原来的1.63和1.76倍,黑农52的异黄酮含量第3天达到最高值,为636.38 mg·100 g-1。感官评定结果筛选出的品质较好品种为黑农59、黑农63和黑农70。通过发芽率、豆芽产率、感官评定和异黄酮含量4个指标的隶属函数综合评定,筛选出适合豆芽生产且异黄酮含量高的品种为黑农70。
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东北大豆种质群体在佳木斯的表型鉴定及利用探析
《中国油料作物学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：为精准鉴定东北大豆种质群体的表型性状,观察该群体在佳木斯的表现,研究其在佳木斯生态区的潜在育种价值,本研究选取东北地区地方品种和育成品种组成东北大豆种质群体共361份,采用重复内分组的设计方法,于2012-2014年在佳木斯进行主要农艺性状的精准表型鉴定。结果表明:1)东北大豆种质群体调查的性状均值为全生育期113.5d（92.5～136.0 d）、蛋白质含量39.8%（35.6%～45.0%）、脂肪含量21.5%（17.5%～24.2%）、蛋脂总量61.3%（57.4%～64.3%）、百粒重21.1g（8.2～32.0g）、株高101.2cm（54.9～142.6cm）、主茎18.6节（12.4～24.6节）、分枝2.5个（0.2-7.4个）、倒伏2.1级（1.0-4.0级）。2)按国际熟期组划分标准,佳木斯所处熟期组为MG0和MGI,属于这两个熟期组的品种,各性状的均值与群体总均值相近。MG000-00的生育天数集中在95～110 d,比当地无霜期早约15～25 d;脂肪含量和蛋脂总量分别较MG0-I高约1和1.5个百分点,株高和节数则分别低约10～40 cm、2～8节。MGII的生育天数长达150 d,不能稳定正常成熟;与当地品种相比较蛋白质和蛋脂总量均低约2%、脂肪低约0.5%,株高和节数分别高约10cm、2节;倒伏程度则高达3级。MGIII在佳木斯不能正常成熟,生长量和倒伏度增加。3)根据各农艺、品质性状在佳木斯表现的遗传进度估计,虽然脂肪和蛋白质含量相对较低,但均有一定的改良潜力。佳木斯地区利用东北大豆资源育成了许多适于东北北部的优异品种,体现了东北种质的重要作用。根据当地品种的表现,从东北大豆种质群体中筛选出了用以改良不同性状的优异亲本,供育种者参考。
关键词： 东北大豆种质群体 熟期组 农艺品质性状 遗传变异 育种潜势
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猪成纤维细胞敲减卵泡抑素基因后的生物信息学分析
《中国畜牧兽医 》 2021 北大核心
摘要：在哺乳动物中,卵泡抑素（follistatin, FST）不仅参与生殖调控,还与肌肉生长、脂肪沉积等显著相关。为了探究该基因在成纤维细胞中的生物学功能,本研究利用二代测序技术对敲减FST基因的猪成纤维细胞进行转录组测序,筛选差异表达基因,并利用在线生物学软件对差异基因进行GO功能注释及生物学通路富集分析。结果发现,敲减FST基因后共有370个基因显著上调,287个基因显著下调。与细胞增殖、凋亡相关的HOXA6、PARP14、ZBP1、NDUFB9、RAB13、FAM83D、THBS1和BTF3基因以及与疾病相关的ZNF354C、RNF213、IFIT1、CCL5和VPS13C基因均发生了显著变化。这些差异基因共得到51个GO功能注释,生物过程分类下的生物调节、细胞过程、代谢过程、单一生物过程和细胞组分分类下的细胞器、细胞区域、细胞及分子功能分类下的黏合条目下聚集的差异基因数量最多,均>200个。共发现12条显著富集的通路,包括3条与细胞增殖相关的通路（p53信号通路、细胞周期和真核生物中核糖体的生物发生）,4条与疾病相关的通路（阿尔茨海默氏病、沙门氏菌感染、亨廷顿病和非小细胞肺癌）,2条与肌肉收缩相关的通路（血管平滑肌收缩和心肌收缩）以及泛素介导的蛋白水解作用、肌动蛋白细胞骨架的调节和缝隙连接通路。以上研究结果表明,在成纤维细胞中敲减FST基因后,与细胞增殖分化和部分疾病相关的基因和生物学通路被显著富集,暗示FST基因在成纤维细胞的创伤修复过程中发挥重要的作用。
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