科研产出
不同氮效率小麦成熟期茎叶干物质积累量与氮素利用率的关系
《植物营养与肥料学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：【目的】关于小麦氮效率差异的研究，其结果大多源于施氮与不施氮条件下的对比，这种研究方式可能会得出的结论不够全面。因此，我们通过设置不同施氮量水平，重点分析了高氮和低氮效率小麦品种成熟期营养和生殖生长指标与氮素利用的关系。【方法】研究于2022—2024年在河南省商丘市睢阳区郭村镇候福溪村进行，供试小麦品种包括两个氮高效小麦(百农4199和西农979)和两个氮低效小麦(丰德存麦21和郑品麦8号)。设置了4个施氮量处理，分别为0 kg/hm2(N0)、90 kg/hm2(N90)、180 kg/hm2(N180)、240 kg/hm2(N240)。测定干物质积累转运、氮素吸收分配及产量构成等指标，并结合结构方程模型进一步分析变量关系。【结果】180 kg/hm2为4个品种的最佳施氮量，在该施氮水平下，氮高效和氮低效小麦品种的干物质积累量显著高于其他处理，穗粒数、成穗数及产量均达峰值，氮肥偏生产力(NPPE)较N240处理提高了10.56%。随着施氮量增加，两类品种的成熟期干物质和氮素积累均呈现上升趋势，氮高效品种成熟期茎叶干物质积累量(DSLM)在N0、N90水平下较氮低效品种分别显著提高16.17%、11.49%。氮高效小麦花前干物质转运量(DMRA)、转运率(DMRR)及花前干物质转运对籽粒的贡献率(DMRCR)均低于氮低效小麦；而氮高效小麦的花前氮素转运量(NRA)、转运率(NRR)、花前氮素转运对籽粒的贡献率(NRCT)、花后氮素积累量(NAG)及对籽粒的贡献率(NACT)、花后干物质积累量(DMPA)及对籽粒的贡献率(DMACR)均高于氮低效小麦。不同施氮量处理下，氮高效小麦的DMPA和DMACR呈现先增加后降低的趋势，在N180水平下最高。与氮低效品种相比，氮高效品种的DMACR增幅在N180水平下达到显著水平，为18.57%。氮高效小麦品种的氮素吸收效率(NUPE)显著高于氮低效小麦品种。结构方程分析表明，影响小麦氮素利用率的主要指标为花前氮素运转量、成熟期茎叶干物质积累量和产量；成熟期茎叶干物质积累量通过产量和成熟期茎叶干物质氮素积累量对氮素利用效率产生负效应。【结论】在施氮(特别是适宜施氮量)条件下，氮高效小麦品种花前干物质转运量低于氮低效品种。而且，氮高效小麦成熟期茎叶干物质以及花后干物质、氮素积累量高，这会制约氮素吸收利用效率和氮肥偏生产力。因此，培育成熟期茎叶干物质和氮素积累量较低的氮高效品种是提高氮素利用率的途径。
关键词： 冬小麦 施氮量 氮效率 干物质积累 氮素转运 结构方程模型
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施氮量对华北平原小麦根际土壤无机氮和氮转化微生物功能基因的影响
《应用生态学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：探究小麦根际土壤无机氮及氮转化微生物功能基因对施氮量的响应可为小麦氮肥优化管理提供理论依据。本研究基于华北平原长期田间定位试验，采用华育198（HY198）和西农979（XN979）两个小麦品种，设置5个施氮水平：0（N0）、120（N120）、180（N180）、240（N240）、360（N360） kg·hm-2,研究施氮量对小麦根际土壤无机氮含量和硝化、反硝化微生物功能基因丰度（amoA、nirK、nirS、nosZ）的影响。结果表明：连续8年施氮提高了土壤铵态氮和硝态氮含量，二者均随施氮量的增加而显著增加，较N0增幅分别为54.9%～274.2%和110.3%～614.3%。同等施氮量下，西农979根际土壤功能基因amoA、nirK、nirS丰度显著高于华育198,而nosZ丰度显著低于华育198。硝化功能基因中，西农979和华育198根际土壤氨氧化古菌（AOA）amoA基因丰度分别在N120和N180中最低，比N0分别显著降低28.8%和46.9%;两个品种根际土壤氨氧化细菌（AOB）amoA基因丰度均随施氮量的增加而增加，华育198和西农979各施氮处理较N0的增幅分别为127.4%～362.7%和26.5%～417.9%。反硝化功能基因中，西农979根际土壤nirK、nirS和nosZ基因丰度在N240最高；华育198根际土壤nirK基因丰度在N360处理显著低于其余处理，而nirS和nosZ基因丰度在N180处理显著低于其余处理。相关分析表明，AOB amoA基因丰度与NH4+-N、NO3--N含量呈极显著正相关，表明AOB对氮肥施用更敏感。综上，长期施用氮肥显著提高了根际土壤铵态氮和硝态氮含量，进而调控土壤硝化和反硝化微生物功能基因丰度。
关键词： 氮肥施用量 小麦品种 硝化功能基因 反硝化功能基因 无机氮
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白芷种质遗传多样性与群体结构分析
《河南农业科学 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：为探明白芷亲本中材料的遗传多样性和群体结构特点，提高白芷种质的利用效率，选用28个目标起始密码子多态性（Start codon targeted polymorphism,SCoT）标记对来自5个白芷居群的78份种质进行PCR扩增，采用POPGENE 1.32、GenALEx6.502等软件研究其遗传多样性和群体结构。结果表明，28个SCoT标记共扩增出192个条带，其中多态性条带159个，平均每个标记的扩增条带数和多态性条带数分别是7、6个；SCoT标记的平均多态性信息含量值（PIC）、平均Shannon’s多样性指数（I）和平均Nei’s基因多样性指数（H）分别为0.800、0.350、0.240，表现出较高的遗传多样性。5个白芷居群每个位点平均等位基因数（Na）、平均有效等位基因数（Ne）、平均I和平均期望杂合度（He）分别为1.514、1.293、0.265、0.174，以禹白芷居群的Na、Ne、I、He最高。5个白芷居群遗传分化系数和基因流分别为0.135、3.195,94%遗传变异来自居群内，较大的基因流减少了居群间遗传差异。基于居群间的遗传相似系数（GS）在0.96处将5个白芷居群聚为三大类，其中禹白芷、杭白芷和川白芷居群被聚为一类；基于白芷种质的GS在0.765处将其聚为三大类，分别包含73、3、2份白芷种质。综上，5个白芷居群遗传多样性水平较低，种质间的亲缘关系较近，应加强白芷种质资源创制工作。
关键词： 白芷 种质 SCoT标记 遗传多样性 群体结构 聚类分析
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甘薯谷胱甘肽S-转移酶基因IbGSTU7的克隆及功能分析
《作物学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：本研究通过分析前期的薯皮色变异转录组数据,克隆得到IbGSTU7基因,该基因开放阅读框（ORF）全长660bp,编码219个氨基酸。蛋白序列分析表明, IbGSTU7为酸性、亲水性、稳定性蛋白,且与甘薯近缘野生种Ipomoea triloba的亲缘关系最近,定位于细胞质中。通过实时荧光定量PCR（qRT-PCR）对IbGSTU7基因的表达特征进行分析发现,IbGSTU7在甘薯主要组织中均有表达,且在薯皮中的表达量最高。此外,干旱、盐胁迫以及外源脱落酸（ABA）均可诱导IbGSTU7基因上调表达。通过农杆菌转化法对IbGSTU7在甘薯中进行过表达发现,过表达植株的薯皮花青苷含量以及花青苷合成途径相关基因IbPAL与IbUFGT的表达量均显著提高。同时, PEG模拟干旱胁迫下过表达植株表现出更强的抗旱性,鲜重和根长显著高于野生型对照,过氧化氢（H2O2）含量显著降低,活性氧（ROS）清除相关基因IbMDHAR和IbPOD显著上调表达。本研究为进一步探索IbGSTU7基因在甘薯花青苷积累和干旱胁迫应答中的功能提供了新的理论支撑。
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艾草SSR分子标记开发及利用研究
《种子 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：为开发用于构建种质资源指纹图谱及品种鉴定的艾草特异性SSR分子标记,基于前期艾草转录组测序数据,采用MicroSAtellite软件进行SSR位点发掘,Primer 3.0批量引物设计,PCR扩增后利用毛细管电泳测序分析.结果表明,检测出21 980个SSR位点,分布于20 069条转录本中,批量设计出15 961对SSR引物,随机挑选的30对引物中筛选出10对多态性高的引物,进一步筛选出用于构建包含25份艾草种质资源指纹图谱、鉴定四大名艾及南阳艾系列品种的特异性SSR引物组合.艾草转录组SSR分子标记位点丰富,开发艾草特异性SSR分子标记,能够为艾草遗传多样性分析、指纹图谱构建、分子辅助育种、品种鉴定等研究提供参考.
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旋耕方式下氮肥不同减施量对冬小麦根际土壤微生物及酶活的影响
《中国农学通报 》 2025 CSCD
摘要：以旋耕小麦为对象，连续2季（2017—2018年第1季和2018—2019年第2季）研究不同氮肥减施梯度（0%、10%、20%、30%减施）对小麦季根际土壤微生物群落和酶活性的影响，旨在为旋耕区氮肥减施的微生态调控提供技术支持。研究设置CK（过量施肥300 kgN/hm2）、RF10（减氮10%）、RF20（减氮20%）、RF30（减氮30%）4个处理。结果表明，与CK相比，RF20增产，RF10产量稍有下降但差异不显著，RF30减产，其中第1季减产显著。RF20在返青拔节期、灌浆期的根际土壤细菌、真菌数量均较CK下降，其中真菌数量在第2季显著下降，分别较CK下降21.50%、20.63%；在灌浆期放线菌数量显著下降27.78%～39.76%。RF10在灌浆期的根际土壤细菌、真菌数量增加，RF30则下降，RF10、RF30对放线菌影响无规律。此外，在返青拔节期，RF20的根际土壤脲酶活性下降，RF10的根际土壤蔗糖酶、脲酶活性均下降；在灌浆期，RF20的根际土壤蔗糖酶活和RF30的根际土壤脲酶活性均增大。总之，在300 kgN/hm2施肥水平下，小麦季减施10%、20%的氮肥供应，改善了土壤微生物数量和土壤酶活性，节省化肥投入，实现稳产增效。
关键词： 旋耕 氮肥不同减施水平 冬小麦季 土壤微生物 土壤酶
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聚碳酶制剂施用方式对烤烟生长发育及产质量的影响
《中国农学通报 》 2025 CSCD
摘要：为探究聚碳酶施用对烤烟干物质累积分配的调控效果,优化其施用技术,助力豫中烤烟产质量协同提升,选取烤烟品种'豫浓香201'为试验材料,于2022年在豫中烟区许昌市魏都区与襄城县紫云镇开展聚碳酶制剂施用技术的优化研究.设置叶面喷施(T1)、灌根(T2)、叶面喷施+灌根(T3)3个处理及清水对照(CK),系统研究其对烟株生长发育、光合特性、干物质分配及产质量的影响.结果表明,与CK相比,施用聚碳酶能够有效促进烟株的发育,推动干物质的累积,并促进干物质向根部的分配,还能提高叶片的光合速率、增加烤后烟叶的产量与产值.T1处理烤后烟叶糖碱比和钾氯比的提高幅度最大,有助于提高烟叶化学成分的协调性,可提升外观质量中的结构、身份、油分、色度和颜色表现;T2处理烤后烟叶上中等烟比例提升最大,有助于优化烟叶的等级结构;T3处理对烟叶产量的提升幅度超过10%,中上等烟比例降低,且在叶片结构和糖碱比等品质指标上有下降趋势,存在产质协同矛盾风险.综上,单一叶面喷施(T1)在保障烟叶产量基础上,通过提升光合碳同化效率与干物质分配合理性,实现化学成分协调性与外观品质的同步优化,更契合豫中烟区优质烟叶生产需求.
关键词： 聚碳酶 施用方式 烤烟 光合性能 干物质累积 产量 品质
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花生白绢病拮抗细菌的分离鉴定及其生防作用研究
《中国生物防治学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：为丰富花生白绢病的生防菌资源，本研究从采自河南省延津县的花生白绢病患病荚果中通过稀释涂板和平板对峙法分离筛选到1株对花生白绢病菌齐整小核菌Sclerotium rolfsii拮抗作用明显的细菌菌株YJ02，结合形态学、生理生化和16S rRNA及gyr B基因序列分析对菌株YJ02进行鉴定，确定该菌株为贝莱斯芽胞杆菌Bacillus velezensis。通过对峙培养及无菌发酵滤液培养，探究了贝莱斯芽胞杆菌YJ02对齐整小核菌的抑菌机理；基于盆栽试验，明确了菌株YJ02的防病促生效果。菌株YJ02对齐整小核菌的平板抑菌率达83.25%，可致齐整小核菌菌丝畸形、菌核缺失，经其无菌发酵滤液处理后的齐整小核菌,单位质量菌丝的草酸、纤维素酶、果胶酶等致病酶的分泌量显著降低；对花生白绢病的盆栽防效为63.45%，且对花生植株的株高、鲜重、根长、根重均有明显的促进作用。综上所述，贝莱斯芽胞杆菌YJ02在花生白绢病的生物防治方面具有良好的应用价值。
关键词： 花生白绢病 齐整小核菌 贝莱斯芽胞杆菌YJ02 生物防治
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长期增施有机肥对土壤物理特征、微生物生物量碳氮及土壤酶活性的影响
《干旱地区农业研究 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：增施有机肥对改善土壤结构、提高土壤保水保肥能力，提升微生物活性和土壤质量均具有重要作用，但长期增施有机肥对土壤物理特性、水分参数、微生物特性及其相互关系尚不清楚，需要系统研究以确定长期施用有机肥对于土壤理化特性及其生物特性的综合作用效果。本研究在河南省节水农业禹州试验基地开展长期定位试验（2006年小麦播种时开始）,采用CT扫描技术定量分析长期施用有机肥(腐熟鸡粪750 kg·hm-2)对0～40 cm土层土壤孔隙的影响，同时测定分析0～10 cm土层的土壤团粒结构、土壤水分参数及微生物生物量碳氮和土壤酶活性等指标。结果表明：随着土壤团聚体粒级的减小，不同施肥措施的土壤团聚体含量表现为逐渐增加的趋势。与单施化肥相比，增施有机肥的>0.5 mm粒级的团聚体含量提高了70.1%,0.25～0.5 mm和<0.25 mm粒级的团聚体含量分别减少了34.2%和26.5%;增施有机肥提高了水稳性大团聚体含量和团聚体平均重量直径，提高了土壤结构稳定性。随土层的加深，土壤孔隙数目呈现逐渐增加的趋势，土壤孔隙度则表现为逐渐降低的趋势，土壤孔隙成圆率则表现为逐渐增加再降低的趋势。长期增施有机肥提高了0～100 mm、200～250 mm和250～300 mm土层的孔隙数目，0～100 mm、150～200 mm和250～400 mm土层的土壤孔隙度以及0～150 mm和155～200 mm土层的孔隙成圆率；长期增施有机肥可提高土壤饱和导水率、土壤持水能力、供水能力、田间持水量及有效水含量，且提高了小麦不同生育时期的土壤微生物生物量碳和氮、土壤蔗糖酶、纤维素酶、脲酶及蛋白酶活性。综上所述，长期增施有机肥改善了土壤理化性质、提高了土壤结构稳定性和土壤水分参数，同时提高了微生物活性和土壤酶活性。
关键词： 有机肥 土壤结构 土壤有机碳 土壤水分参数 土壤微生物生物量碳氮 土壤酶活性
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水稻愈伤特异性启动子POsCSPpro在花生愈伤中的功能鉴定及碱基编辑效率分析
《中国油料作物学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：CRISPR/Cas9基因编辑系统的脱靶问题是研究者们一直以来的重点关注问题，采用愈伤特异性启动子驱动Cas9蛋白能够降低编辑株系成苗后的脱靶风险。为有效降低脱靶效应，本研究克隆了一个源自水稻的愈伤特异性启动子POsCSPpro，研究了其在花生愈伤中的表达活性及碱基编辑效率。GUS组织化学染色结果表明，该启动子在花生愈伤中具有活性。选择AhALS2基因第190位氨基酸P190为靶点，以该启动子驱动胞嘧啶脱氨酶和nCas9蛋白，构建碱基编辑载体并转化花生，对该启动子的编辑效率进行检验。结果表明，POsCSPpro驱动的胞嘧啶碱基编辑器在花生中具有编辑活性，编辑效率为3.6%。
关键词： 花生 愈伤特异性启动子 POsCSPpro 脱靶效应 GUS报告基因 碱基编辑
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