科研产出
根际过程和高底物浓度促进黑土有机磷矿化
《土壤学报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：土壤有机磷是植物吸收磷素的重要来源之一。大量研究表明,植物根际过程能够促进土壤有机磷矿化,提高土壤有机磷的生物有效性。以高有机质含量的黑土为研究对象,通过温室根垫培养和大田原位测定相结合的方法,旨在揭示玉米和蚕豆根际过程和土壤有机磷浓度对有机磷矿化的影响。结果表明:温室条件下,不施肥(CK)处理的蚕豆根际pH未变化,玉米根际pH上升了0.09个单位;施氮磷钾肥和有机肥(NPKM)处理的蚕豆根际酸性磷酸酶活性较玉米高93.4%;CK处理的玉米、蚕豆根际土与空白土(相同装置下不种作物的土壤)有机磷含量无差异,NPKM处理有机磷在玉米和蚕豆根际分别耗竭了138和86 mg·kg~(-1)。根际有机磷浓度是驱动有机磷矿化的主要因素。田间玉米的根际pH与非根际相比下降了0.3～0.51个单位,酸性磷酸酶活性提高了10倍以上,施肥处理的根际苹果酸分泌量较不施肥处理高357%;根际过程与有机磷浓度可能共同调控了根际有机磷的矿化过程。因此,构建土壤高有机磷库,选择高效利用有机磷的作物品种,是维持黑土供磷能力、实现减磷增效的措施之一。
关键词： 玉米 蚕豆 根际pH 酸性磷酸酶 有机酸 有机磷矿化
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玉米转录因子ZmSPL16的克隆与功能鉴定
《分子植物育种 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：SBP基因家族是一类植物特有的转录因子,并与植物多种生长发育和逆境响应的基因表达调节相关.本研究从耐旱玉米自选系X923-1中克隆了一个与干旱胁迫响应相关的SBP基因,即ZmSPL16.该基因编码序列(coding sequence, CDS)全长3.3 kb,编码1 113个氨基酸.蛋白质比对发现,其编码转录因子的保守区域的锌指结构中发生了部分重复,因而推测其可能与其抗旱能力的产生相关.通过定量PCR (quantitative polymerase chain reaction, qPCR)的方法分析发现ZmSPL16在玉米根中的表达量受干旱胁迫时显著上调.通过农杆菌介导法将ZmSPL16导入到烟草基因组中,成功获得了过量表达ZmSPL16的转基因烟草.对T1代转基因烟草的抗旱性分析显示ZmSPL16的表达能够显著提高转基因烟草的抗旱性.这些结果表明,ZmSPL16是玉米耐受干旱胁迫的优异基因资源,对其进一步研究玉米抗旱育种具有十分重要的意义.
关键词： 玉米(Zea mays) SBP基因家族 ZmSPL16 干旱胁迫
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玉米田养鹅系统物种多样性指数与杂草生物量关系研究
《玉米科学 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：试验对农牧一体化方式下玉米田养鹅模式和传统种植模式的田间杂草群落进行对比研究,统计分析放牧前各杂草的生物多样性指数和地上生物量,初步探讨玉米田养鹅模式下物种多样性指数与杂草生物量之间关系。研究结果表明,萝北、林芝两地Shannon-Wiener多样性指数、Simpson优势度指数和Margalef物种丰富度指数与地上生物量指标之间均显著相关(P<0.05),说明玉米田养鹅系统群落物种多样性与生产力之间紧密相关,物种多样性的增加可明显提高地上生物量。萝北玉米田养鹅处理玉米产量较对照降低17.73%,处理间差异不显著(P>0.05);林芝玉米田养鹅处理下玉米产量较对照降低40.64%,处理间差异显著(P<0.05)。
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紫花苜蓿细胞质雄性不育系相关microRNA的鉴定
《草地学报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：紫花苜蓿(Medicago sativa L.)是一种多年生豆科苜蓿属牧草,利用紫花苜蓿细胞质雄性不育系育种有着重要意义,相关microRNA的鉴定工作是研究其分子机制的重要内容.本试验以培育的紫花苜蓿细胞质雄性不育系MSGN1A及其同型保持系MSGN1B的花蕾为试验材料,采用small RNA测序技术对MSGN1A及MSGN1B在花药发育阶段的鉴定差异表达microRNA以及差异表达microRNA靶基因功能进行注释.结果表明:共计检测到1 478个miRNA,其中known miRNA 1 351个,novel miRNA 127个;筛选出差异表达miRNA 130个,包括90个上调表达的miRNA和40个下调表达的miRNA;差异表达micro RNA靶基因主要涉及的通路有:"代谢过程"、"细胞过程"、"信号生物过程"、"植物激素信号传导"、"氧化磷酸化"和"淀粉蔗糖代谢"等.差异表达microRNA靶基因的功能主要是调控花药的发育,其次是调控花期以及信号传导,而差异表达microRNA靶向的转录因子中多为控制花期、花药发育和信号传导等过程的因子,对不育系的败育起到一定的影响.
关键词： 紫花苜蓿 细胞质雄性不育 差异表达microRNA microRNA靶基因
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基于转录组测序对紫花苜蓿铅胁迫相关基因的富集分析
《草业科学 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：本文采用高通量Illumina Hiseq测序平台对紫花苜蓿(Medicago sativa)的铅胁迫处理组(Pb96)和对照组(CK)进行转录组测序,并对测序数据进行分析,探究紫花苜蓿抗铅应答的分子机制.结果表明,在铅胁迫处理下共检测到2 242个差异表达基因(Differentially expressed genes,DEGs).其中,1 321个DEGs上调表达,921个DEGs下调表达.GO (Gene ontology,http://www.geneontology.org/)富集分析,差异表达基因主要涉及物质代谢、蛋白结合、催化活性等.KEGG (Kyoto encyclopedia of genes and genomes,http://www.genome.jp/kegg/)分析,差异基因主要涉及代谢途径、光合作用、淀粉和蔗糖代谢等.COG (Clusters of orthologous groups of proteins/orthologous groups of genes)分析,差异基因主要涉及"碳水化合物的运输和新陈代谢"、"翻译、核糖体结构和生物发生"、"次生代谢产物的生物合成、转运和分解代谢"等.本研究通过对紫花苜蓿根系转录组分析,为研究紫花苜蓿耐铅分子机制提供参考.
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东北地区玉米秸秆全量深翻还田耕种技术研究
《玉米科学 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：系统阐述东北地区玉米秸秆资源利用概况,分析玉米秸秆直接还田限制因素,根据区域生态特征提出相应的玉米秸秆全量深翻还田耕种技术体系,并从技术模式、土壤肥力、资源利用效率及经济效益等多个方面对该耕作技术体系的实施效果进行剖析.研究表明,玉米秸秆全量深翻还田耕种技术解决生产中耕层浅、实、少和土壤有机质下降以及养分过量消耗等诸多土壤肥力退化问题,构建了肥沃耕层,实现玉米高产稳产.针对如何进一步完善玉米秸秆直接还田技术、推进玉米秸秆还田等提出对策与建议.
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东北—蒙东经济区绿色植保在实施“一带一路”倡议中面临的挑战与发展
《生物安全学报 》 2019 CSCD
摘要：东北—蒙东地区包括辽宁、吉林、黑龙江和内蒙古东部五盟市,是我国东北地区对外经贸、科技和文化交流的重要窗口,也是我国粮食生产最集中的地区之一。该地区农业管理水平和灾变应对能力相对滞后,多种重要入侵性和迁飞性有害生物在东北省区间和与其接壤的国家间重叠或交替发生,导致农产品产量和质量下降,严重影响了我国农产品的国际贸易量。随着我国"一带一路"倡议的实施,上述问题势必日益突出,如何保证东北省区粮食生产安全,促进农产品国际贸易发展是我们共同面临的巨大挑战。本文重点阐述了东北—蒙东地区全链式有害生物预警、智能化监测和绿色防控技术体系,在此基础上,拟整合东北—蒙东地区有害生物综合治理优势力量,重点联合俄罗斯、韩国等周边国家植物保护机构、科研人员及技术推广人员共建东北—蒙东地区国际植保联盟,构建农业安全生产的生态屏障。
关键词： “一带一路” 东北亚经济带 农产品国际贸易 有害生物入侵 综合治理
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深松结合不同施肥方式对春玉米根系时空分布特征的影响
《西北农林科技大学学报(自然科学版) 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：【目的】阐明深松结合不同施肥方式对东北春玉米根系时空分布特征的影响。【方法】2011-2012年,采用2年田间定位试验,设置常规模式(农民习惯栽培模式,对照,T1)、深松模式(T2)、深松+氮肥深追模式(T3)、深松+氮肥深追+增施有机肥模式(综合培肥模式,T4)4个处理,在玉米主要生育期采集0～10,10～20,20～30,30～40,40～60cm土层根系样品,利用WinRhizo根系分析系统获取根长、根表面积与根系平均直径,同时测定各生育期玉米根系干质量及成熟期籽粒产量与地上干物质量。【结果】2011-2012年,随着生育进程的推进,玉米的根系干质量、根长、根表面积均呈先增加后降低的单峰曲线变化,并在吐丝期达到最大值;根系平均直径总体呈现缓慢增加或保持平稳的变化趋势。不同处理对各生育期玉米的根系干质量、根表面积和根长有着不同程度的影响,以吐丝后期各指标的变幅较为明显,但各指标年际间的差异并不显著。与常规处理相比,深松处理对根系干质量、根长及根表面积的影响并不显著;深松+氮肥深追处理对根系生长的促进作用主要集中于吐丝期之后,而综合培肥处理从6展叶期起对根系生长就有显著的促进作用,总根系干质量、总根长及总根表面积显著增加,根系平均直径大幅度降低。在各生育期,根系干质量、根长、根表面积和根系平均直径随着土层深度的增加呈现逐渐降低并趋于平缓的变化趋势,其中深层(30～40和40～60cm)土壤中的根系生长对深松+氮肥深追与综合培肥处理的响应较为敏感,特别是综合培肥处理各指标的变化更为显著,在成熟期,与常规处理相比,综合培肥处理30～40和40～60cm土层根系干质量的增幅分别为91%和72%,根长的增幅分别为68%和130%,根表面积的增幅分别为128%和87%。2011-2012年,与常规处理相比,深松处理对玉米籽粒产量和地上干物质量的影响不显著,深松+氮肥深追处理和综合培肥处理玉米籽粒产量及地上干物质量显著增加,增幅分别为8.92%,16.1%和9.21%,17.7%。【结论】深松配合氮肥深追有利于根系干质量的增加,促进了根系纵深分布,并获得了较高的玉米产量。在此基础上增施有机肥对玉米根系生长的促进作用更为显著,更有利于根系干物质的积累与"纵向延伸"根系构型的形成,从而保证了其更高的玉米产量。
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Bacillus velezensis157混合固态发酵生产多种木质纤维素酶的发酵条件优化
《中国农业大学学报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：为论证单一固态Bacillus velezensis 157发酵豆粕中混合碱处理玉米秸秆能否有利于提高内切葡聚糖酶、淀粉酶、木聚糖酶和果胶酶的产酶量,利用DNS法对碱处理玉米秸秆与豆粕混合添加质量比进行优化后,采用单因素法分别对单一发酵豆粕、碱处理玉米秸秆以及混合发酵碱处理玉米秸秆-豆粕中底物与水分质量比、发酵温度以及发酵时间进行优化,并对发酵过程中B.velezensis 157的生长曲线进行测定.结果 表明:经发酵条件优化后,以碱处理玉米秸秆和豆粕的质量比为1.0∶1.0,底物与水分质量比为1.0∶0.5;B.velezensis 157于37℃培养温度下发酵24 h后,混合发酵组的内切葡聚糖酶、淀粉酶、木聚糖酶、果胶酶以及菌落数,均高于单一发酵碱处理玉米秸秆组和豆粕组,酶活力分别可达56.83±1.47、1 949.28±14.41、16.52±0.79和14.53±0.56 U/g,相应酶活力与碱处理玉米秸秆组相比,分别提高了7.81、6.41、1.23和2.53倍;与豆粕组相比,分别提高了1.17、1.35、1.07和1.21倍;同时,混合发酵组中B.velezensis 157菌落数高于豆粕组和碱处理秸秆组.因此,B.velezensis 157混合固态发酵有利于提高B.velezensis 157内切葡聚糖酶、木聚糖酶、淀粉酶和果胶酶的酶产量,节约了时间和成本,为动物饲料酶制剂和生物饲料的开发提供依据.
关键词： Bacillus velezensis 157 固态发酵 产酶 发酵条件优化
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