科研产出
玉米种质资源大规模多年多点多病害的自然发病抗性鉴定
《作物学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：病害是影响玉米生产的重要因素。利用品种的抗性是控制玉米病害的经济、安全和有效措施。2016—2019年间,在黄淮海和东华北地区,首次对2000份来源广泛且遗传背景丰富的玉米种质资源进行了多年多点多病害的田间自然发生条件下抗病性鉴定,部分材料在西北地区也进行了田间鉴定,重点调查了小斑病、茎腐病、瘤黑粉病、弯孢叶斑病、南方锈病、粗缩病、大斑病、灰斑病和丝黑穗病的抗病性。综合4年共10个不同环境的自然发病下抗性鉴定数据表明,自然发病鉴定的结果受环境因素影响较大,表现为年度间和地域间的差异。在所有鉴定的病害中,小斑病在多个年份和多个鉴定点的发病均比较充分, 11份种质对该病害表现出稳定抗性;茎腐病、大斑病和灰斑病,在不同年份的部分鉴定点发病较为充分,对这3种病害表现抗病的种质分别为440、356和423份,综合抗性鉴定结果具有较大的参考价值;弯孢叶斑病、瘤黑粉病和粗缩病仅在1个鉴定点发病较为充分,南方锈病和丝黑穗病在所有鉴定点均发生较轻,鉴定结果有待进一步验证。本研究筛选出一批在不同环境条件下对多种病害均具有稳定抗性的材料,其中JN15、953、沈977、68122、K21、SC24-1、17MC7211、17MC7223、郑591、161191等种质的综合抗性突出,对种质的利用及后续人工接种精准鉴定的种质选择具重要参考价值。
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氮素有机替代对东北黑土区土壤微生物碳磷资源限制的影响
《植物营养与肥料学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：[目的]土壤微生物数量和结构普遍受到碳(C),氮(N)、磷(P)等养分有效性的影响,研究不同施肥措施对东北黑土区土壤理化性质、微生物量和酶活性的影响,深入了解土壤微生物养分资源限制状况及其变化规律,为提高土壤生物肥力提供理论依据.[方法]试验设在黑龙江省哈尔滨市,土壤类型为黑土,种植制度为玉米单作.试验开始于2019年,共设9个处理:不施肥(CK)、习惯施肥(FP)、推荐施肥(OPT)、推荐施肥不施氮(–N);有机氮替代推荐施氮量的10%(M1)、20%(M2)、30%(M3)、40%(M4)和50%(M5).玉米收获后,采集0-20 cm土壤样品,测定土壤含水量、pH、有机质、全氮、速效磷、速效钾、可溶性有机碳、可溶性有机氮、微生物量碳、微生物量氮和4种土壤酶(酸性磷酸酶、β-D-葡萄糖苷酶、L-亮氨酸氨基肽酶、β-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶)活性.[结果]与OPT处理相比,有机氮替代化肥氮处理提高了土壤速效养分含量(可溶性有机碳、有效磷、速效钾)和微生物量(微生物量碳、微生物量氮),其中可溶性有机碳、有效磷和速效钾的含量随替代比例的增加分别增加了15.5%~46.6%、1.4%~18.5%和2.4%~18.8%;MBC和MBN的含量随有机替代比例的增加分别增加了1.4%~19.9%和0.04%~22.7%.PCA分析显示出CK、化肥处理(FP、OPT、–N)和有机氮替代化肥氮处理(M1、M2、M3、M4、M5)下的土壤酶活性具有显著差异;RDA分析进一步表明有效磷(F=14.1,P=0.002)是影响酶活性变化的主要理化因子,解释了不同处理间酶活性差异的36.1%.酶化学计量散点图显示出试验点的土壤微生物均受到磷的限制,FP处理下的土壤微生物还受到碳的限制.此外,与CK相比,有机氮替代化肥氮显著提高了β-D-葡萄糖苷酶与酸性磷酸酶的比值,但是矢量角度在不同有机替代处理间并无显著差异.[结论]在本试验区中,未施肥处理下土壤微生物受到碳和磷的共同限制,习惯施肥和优化施肥均会加剧微生物的碳限制.有机氮替代化肥氮可以显著提高土壤的养分含量与生物肥力,解除土壤微生物的碳限制,并显著减轻土壤微生物的磷限制.但是磷限制的减轻效果并未随有机氮替代化肥氮比例的增加而显著增加,考虑到有机肥养分释放较为缓慢,具体的有机替代比例还需开展长期试验.
关键词： 东北黑土 有机替代 微生物资源限制 磷限制 土壤微生物量碳氮 土壤酶活性
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Meta分析在转基因作物安全性评价中的应用
《中国生物防治学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：转基因作物的生态安全性及其科学评价方法一直备受关注。目前,已有大量研究系统评价了转基因作物的生态安全性,但是不同的研究得出的结论并不一致。Meta分析是一种定量分析文献资料的方法,可以对特定研究主题的多个独立研究开展分析,从而获得更为科学合理的结论,已在医学和生态学等领域得到广泛的应用,但在转基因作物安全性评价中的应用还比较少。因此本文从Meta分析的概念、分析步骤及其在转基因作物安全评价中的应用等方面进行了概述,并探讨了其局限性,以促进该方法得到更加广泛的应用。
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小麦-顶芒山羊草2M染色体系的鉴定与评价
《核农学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：为了研究小麦-顶芒山羊草新种质材料的染色体组构成及开发其在育种中的利用价值,本研究利用分子标记和荧光原位杂交对小麦-顶芒山羊草杂交新种质进行鉴定,并通过小麦主要病害生理小种接种和农艺性状调查等方法对鉴定的材料进行综合评价.分子标记和原位杂交结果显示,所鉴定材料分别为小麦-顶芒山羊草2M附加系、2M(2D)代换系、2AS-2ML.2MS易位系和2DS-2ML.2MS易位系;抗病性鉴定结果表明,含2M染色体的材料均高抗小麦条锈病,其小麦亲本则高感条锈病,表明2M染色体上可能含有抗条锈病新基因;农艺性状调查分析结果表明,2M染色质导入小麦,可影响其小穗数、穗粒数和穗粒重等产量性状.因此,在创制和利用抗条锈病的小麦-顶芒山羊草2M染色体小片段易位系时,应加强对上述农艺性状的考察,并利用当前主栽品种进行回交改良.本研究鉴定出的抗条锈病小麦-顶芒山羊草2M染色体系丰富了小麦抗病基因库,为小麦育种提供了新抗源.
关键词： 顶芒山羊草 易位系 条锈病 农艺性状 荧光原位杂交
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土培条件下玉米萌发期耐旱鉴评技术体系研究
《中国农业科学 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：[目的]中国玉米主产区多为干旱、半干旱地区,播种后遇旱问题时常发生,生产上实现良好的出苗与成苗率是保障玉米高产稳产的基础.鉴于不同的玉米品种对萌发期干旱胁迫反应不一,构建玉米萌发期耐旱评价技术体系,鉴定不同品种萌发期耐旱性,为玉米品种筛选与应用奠定基础.[方法]以从田间耕层采集的土壤为介质,设置从种子不能发芽到全部发芽的土壤含水量13个梯度,在25℃光照培养箱条件下测定5个代表性品种种子发芽率,建立不同土壤水分胁迫条件与发芽率的Logistic拟合方程,确立50%种子发芽率时土壤含水量(GW50);在此基础上,以5个品种GW50平均值作为干旱处理强度,对32份品种的发芽率等11个性状进行测定,通过相关性分析、聚类分析和主成分分析等方法,解析种子发芽率与其他相关性状间的关系.[结果]在13个水分梯度下5个品种的发芽率拟合Logistic方程的决定系数R 2为0.978-0.992,基于Logistic方程估算GW50为18.2%-18.7%,GW50平均值为18.5%.以18.5%土壤含水量作为干旱胁迫处理水平,对32份品种的发芽率等11个性状的分析结果显示,发芽率与胚芽鲜重、胚根鲜重、贮藏物质转运率具有显著的相关性,但相关系数均小于0.5,分别为0.36、0.40和0.38,而发芽率与胚根数等7个性状没有显著的相关性.聚类分析结果表明,基于发芽率以外10个性状的聚类分析将32个品种分为三类,分别包含13、10和9个品种,但这三类品种间的发芽率均值没有显著差异,说明这10个性状不能反映胁迫条件下的发芽率水平.对11个性状的主成分分析表明发芽率、胚芽干重和贮藏物质转运率在第一主成分具有较高的特征值,第一主成分对总方差的贡献率达到36.3%,这三个性状可以作为萌发期耐旱性评价的关键指标.基于建立的萌发期耐旱鉴定技术体系,所鉴定的32个品种中有4个属于萌发期耐旱型,22个属于为中间型,7个属于萌发期干旱敏感型.[结论]明确了限制种子发芽率50%的土壤干旱胁迫强度,提出种子发芽率、胚芽干重和贮藏物质转运率可作为萌发期耐旱鉴定的关键指标,构建了玉米萌发期耐旱鉴定技术方法体系.
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先锋公司在我国审定玉米杂交种亲本自交系的系谱分析
《玉米科学 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：研究和整理2001~2019年先锋公司在我国审定的玉米杂交种的亲本自交系及其系谱,绘制SS和NSS不同类群种质系谱图.结果表明,美国先锋公司共审定53个玉米杂交种,主要集中在以山东、河南为主的黄淮海夏玉米区和以吉林为主的东北春玉米区.SS群种质主要是B73与PHG39背景,其中,骨干自交系PH09B及其衍生系PH890基础形成了8个衍生系,包括PH6WC、PH6JM、PHJEV、PHTEF、PH11V8、PH18Y6、PH1JP8和PH12P3,这8个衍生系组配了14个玉米杂交种;NSS群的种质主要是OH07、Iodent与Lancaster为背景,以OH07种质为主,其中,骨干自交系PHA9B、PHN46和PH4CN形成了9个衍生系,包括PH4CV、PH2N1、PH5AD,PHPM0、PH1N2D、PH11YB、PH11VR、PH12RP和PH12TB,共组配了18个审定玉米杂交种.
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叶片衰老抑制基因PSAG12-IPT在小麦遗传改良中的应用
《麦类作物学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：为了解叶片衰老抑制基因PSAG12-IPT在小麦遗传改良中的作用,利用共表达PSAG12和IPT的转基因小麦材料(TIPT-XN1376)与推广小麦品种陕麦159、周麦18、远丰175、西农979和郑麦9023杂交,并对其后代进行分子标记辅助选择和叶绿素含量测定,研究PS4G12-IPT基因在小麦中的遗传特点及其与衰老和叶片叶绿素含量的关系.结果表明,150个转基因株系中,携带PSAG12-IPT植株与不携带PSAG12-IPT植株的分离比为110 ∶ 40,x2检验表明,符合3:1的分离特点,说明PSAG12-IPT基因以单基因形式在子代中稳定遗传.携带PSAG12-IPT的F2株系平均叶绿素含量(55.4 mg·g-1)比不携带PSAG12-IPT的F2株系(51.7 mg·g-1)提高7%,说明PS412-IPT基因能够降低植株叶片叶绿素的降解速率,使叶片维持较长持绿时间,延缓叶片衰老.
关键词： 小麦 叶片衰老 PSAG12-IPT基因 叶绿素含量
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基于产量反应的东北一季稻推荐施肥方法的可行性
《植物营养与肥料学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：[目的]推荐施肥是提高作物产量和肥料利用率的有效措施.基于产量反应的养分专家系统(Nutrient Expert for Rice,NE)易于操作,便于推广.通过大量田间试验,验证了其在东北一季稻上的应用效果.[方法]于2013—2018年在东北水稻主产区黑龙江省和吉林省共开展了115个田间试验,每个试验包括6个处理:1)基于水稻养分专家系统推荐施肥处理(NE);2)农民习惯施肥措施处理(FP);3)基于测土配方施肥或当地农技部门推荐施肥的处理(ST);4)~6)分别为基于NE的不施氮(N)、不施磷(P)和不施钾(K)处理,用于计算养分利用率.水稻收获期调查产量,依据肥料成本,计算净效益和肥料利用率.[结果]NE、FP和ST处理间的水稻产量无显著差异(P=0.185),但以NE处理的产量较高,平均为9068 kg/hm2,与FP和ST处理相比,分别增加了344和196 kg/hm2,其产量差随着NE系统不断优化趋于稳定.虽然NE处理的肥料成本(TFC)最高,但其净效益(GRF)比FP和ST处理分别高1043和537元/hm2,这部分效益都来自于产量的增量.养分回收率(RE)均以NE处理最高,与FP和ST处理相比,氮素回收率分别提高了3.3和2.3个百分点,磷素回收率分别提高了3.5和3.6个百分点,钾素回收率分别提高了7.3和4.6个百分点.与FP处理相比,NE处理的氮和磷的农学效率(AE)分别显著提高2.7 kg/kg(P=0.022)和4.1 kg/kg(P=0.030),3个处理的钾素农学效率无显著差异.肥料偏生产力(PFP)的大小与施肥量呈显著负相关,NE和ST处理N的偏生产力显著高于FP处理(P=0.004),ST处理磷素偏生产力显著高于NE和FP处理(P=0.001),但FP处理钾素偏生产力高于NE和ST处理,并与NE处理差异达到了显著水平(P=0.028).[结论]与以常规测土施肥为基础的推荐施肥相比,基于产量反应的养分专家系统(NE系统)的推荐施肥量和比例更符合作物对养分的需求,在吉林和黑龙江两个省份的大田试验中均获得了相同或更高的水稻产量.由于NE系统无论是否进行土壤测试都可用来进行推荐施肥,因而是更加方便和可行的一季稻施肥推荐方法.
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不同夏玉米品种耐盐性综合评价与耐盐品种筛选
《玉米科学 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：综合运用室内水培耐盐萌发测试与田间原位耐盐性鉴定,以黄淮海夏玉米区30个主推玉米品种发芽率、发芽势、胚芽长和胚芽重的相对值及盐碱地条件下产量表现作为耐盐性评价依据,采用加权隶属函数法和聚类分析对不同玉米品种耐盐性进行综合评价.结果表明,NaCl浓度≥160 mmol/L时,不同玉米品种萌发均受到显著抑制,萌发期盐胁指标迫敏感程度表现为相对发芽势>相对胚芽长>相对胚芽重>相对发芽率;子粒产量、发芽率、穗数和胚芽重与玉米品种耐盐性最为密切.根据加权隶属函数值和系统聚类分析,可将30个玉米品种分为耐盐性不同的4个类群,其中强耐盐品种4个、中等耐盐品种9个、盐敏感型9个、盐极敏感型8个.160 mmol/L NaCl可作为玉米萌发期耐盐性鉴定的适宜盐浓度,子粒产量、发芽率、穗数和胚芽重可用于玉米品种耐盐鉴选的主要指标.邦玉339、鲁单818、登海605和青农105可用于盐碱地玉米栽培.
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