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  • 植物诱变育种·农业生物技术
    吴梦洁, 洪家都, 李芳燕, 周生财, 林二培, 程龙军
    核农学报. 2023, 37(8): 1516-1522. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2023.08.1516
    摘要 (1094) PDF全文 (444) HTML (796)   可视化   收藏

    闽楠[Phoebe bournei (Hemsl.) Yang]为我国重要的珍贵树种。为建立闽楠遗传转化体系,以闽楠幼苗为材料,利用pCAMBIA1300-GFP质粒转化的发根农杆菌介导植株转化。在比较注射和菌液浸泡两种侵染方式侵染效率的基础上,进一步利用正交[L9(33)]试验从菌株种类、菌液侵染浓度和侵染植株苗龄三个方面优化了遗传转化体系。另外,对不同光强影响闽楠毛状根诱导及转化率情况进行了分析。结果表明,注射法的毛状根诱导率和遗传转化率分别为80.0%、66.7%;而菌液浸泡法的诱导率和遗传转化率分别为41.2%、35.3%。正交试验中,影响闽楠毛状根诱导率和遗传转化率的主要因素为菌株种类。最大诱导率和转化效率分别达到了87.5%、70.6%。该体系的最优组合为:K599菌株在菌液浓度OD600=1.2条件下注射侵染三叶期的闽楠幼苗。此外,较弱光强(50 μmol·m-2·s-1)的培养条件比较强光照(100 μmol·m-2·s-1)更有利于闽楠幼苗的生长和遗传转化。本研究创建并优化了一套高效、稳定的闽楠遗传转化体系,成功获得了具有转基因毛状根的闽楠植株,为闽楠重要基因挖掘、新种质创建和遗传改良奠定了基础。

  • 植物诱变育种·农业生物技术
    王智兰, 韩康妮, 杜晓芬, 李禹欣, 连世超, 王军
    核农学报. 2022, 36(9): 1723-1737. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2022.09.1723
    摘要 (816) PDF全文 (159) HTML (356)   可视化   收藏

    为了鉴定谷子GRAS家族基因并揭示SiGRASs响应外源植物激素和逆境胁迫过程的表达规律,本研究采用生物信息学方法对谷子GRAS转录因子家族进行全基因组鉴定,利用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)进行4种激素和2种胁迫处理后的表达分析,并根据SiGRAS23序列差异开发分子标记。结果表明,谷子全基因组共包含52个GRAS转录因子基因,大部分编码亲水性蛋白;82.69%的基因编码酸性蛋白,长度为362~734 aa,分子量为39.81~100.09 kDa,等电点为4.85~9.53。系统发育分析将谷子GRAS家族划分为10个亚家族。组织表达量分析表明,各亚族基因具有明显的组织表达特异性,LISCL、DELLA和SHR亚族基因分别在叶、茎和根中有较高的表达量,PAT1和HAM亚族大部分基因为组成型表达,但在叶中的表达量最高。SiGRASs启动子区含有多种植物激素、逆境响应相关的顺式作用元件;qRT-PCR结果显示,SiGRASs在不同激素和非生物胁迫下的表达水平存在较大差异,其中PAT1亚族中Seita.2G369400对6种不同的处理响应最为敏感;少数SiGRASs基因在各组织和各种激素和非生物胁迫处理下,表达量均在极低水平。DELLA亚族中的SiGRAS23在遗传群体AJF5的双亲矮宁黄和晋谷21号间存在序列差异,据此开发的分子标记D8-1与该群体株高性状紧密连锁。本研究为解析谷子GRAS家族基因参与激素信号转导及逆境胁迫响应的功能研究奠定了基础,SiGRAS23的分子标记可用于今后谷子种质资源株高等位变异的筛选。

  • 农产品辐照研究·食品科学
    孔红铭, 叶嘉昕, 赵雅婷, 赵楠星, 夏旭东, 戚向阳, 陈秋平
    核农学报. 2022, 36(12): 2436-2446. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2022.12.2436
    摘要 (815) PDF全文 (76) HTML (337)   可视化   收藏

    为探究枇杷(Eriobotrya japonica)叶用于防治Ⅱ型糖尿病的作用机理,本研究采用网络药理学与分子对接技术,利用TCMSP、Uniprot、Genecards、Venny 2.1.0、DAVID 等数据库检索枇杷叶与Ⅱ型糖尿病的共同靶点,绘制相互作用关系网络图,并进行基因本体论(GO)及京都基因与基因组百科全书(KEGG)富集分析;通过AutoDock Tools进行分子对接验证。从TCMSP数据库收集得到19种活性成分和294个相关靶点,通过Venny 2.1.0数据库得到89个Ⅱ型糖尿病与枇杷叶活性成分的交集靶点,对应表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)、槲皮素、山奈酚、β-谷甾醇等10个活性物质,进而构建了“活性成分-疾病靶点”网络图。研究发现,枇杷叶活性成分主要通过调节氧化应激反应、丝氨酸/苏氨酸激酶活性、对脂多糖反应和上皮细胞增殖等来调控晚期糖基化产物-晚期糖基化终产物受体(AGE-RAGE)、缺氧诱导因子-1(HIF-1)和蛋白磷脂酰肌醇激酶-蛋白激酶B(PI3K-Akt)等信号通路,从而对Ⅱ型糖尿病发挥调节作用。与α-葡萄糖苷酶的分子对接结果表明,主要活性成分与靶点结合能均小于-9.0 kcal·mol-1,具有非常强烈的结合活性。通过体外酶活性试验测得EGCG、槲皮素、山奈酚等7个活性成分对α-葡萄糖苷酶的半抑制浓度为1.11~80.04 μmol·L-1,抑制效果均优于阿卡波糖,可作为高效α-葡萄糖苷酶抑制剂,是枇杷叶防治Ⅱ型糖尿病的主要活性成分。本研究结果为开发降血糖药物提供了研究思路。

  • 农产品辐照研究·食品科学
    李春梅, 岳宁, 李敏洁, 王琦, 李晓慧, 金芬
    核农学报. 2022, 36(12): 2427-2435. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2022.12.2427
    摘要 (728) PDF全文 (116) HTML (309)   可视化   收藏

    为探究初级芳香胺类化合物的质谱裂解规律,本研究采用超高效液相色谱-四极杆/静电场轨道阱高分辨质谱法,在电喷雾正离子模式下采集数据,根据一、二级质谱离子的精确质荷比推导14种初级芳香胺类化合物可能的裂解途径。结果表明,由于分子结构中存在氨基基团,因此初级芳香胺类化合物极易被质子化,更易形成[M+H]+。断裂过程主要发生NH3中性碎片的丢失,产生[M+H-NH3]+特征碎片离子,在此基础上,氯代苯胺类化合物发生碳正离子重排后,丢失氯原子形成[·M+H-NH3-Cl]+碎片离子。甲氧基取代苯胺类化合物可丢失CH3O基团产生碎片离子[M+H-NH3-CH3O]+,或发生碳正离子转移重排至苯甲基,进一步丢失CH3和CH3O基团。甲基或甲氧基取代的联苯胺类化合物还会发生CN键断裂形成[M+H-NH]+,继而丢失NH3中性碎片形成[M+H-NH-NH3]+。偶氮苯类化合物中高键能的偶氮键不易断裂,碎片离子主要通过两侧的CN键断裂形成。本研究提出的最佳电离方式和质谱裂解规律为初级芳香胺类化合物的快速鉴定提供了重要依据。

  • 农产品辐照研究·食品科学
    郝鹏飞, 林宝刚, 任韵, 朱建方, 怀燕, 华水金
    核农学报. 2023, 37(1): 69-77. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2023.01.0069
    摘要 (717) PDF全文 (252) HTML (222)   可视化   收藏

    为明确不同冷藏时间和不同低温处理对油菜薹营养品质的影响,以2个油蔬两用型油菜品种浙油51和浙油杂108为材料,以新鲜菜薹为对照,设置3个贮藏时间(4 ℃条件下贮藏1、2、3 d)和3种贮藏温度(-20、-40、-80 ℃贮藏10 d),分析贮藏期间油菜薹糖类、维生素、纤维素和木质素等含量的变化。结果表明,4 ℃条件下,随着贮藏时间的延长,两品种中的维生素C和维生素B1含量均呈现先上升后下降的趋势,维生素B6、果糖、蔗糖和纤维素含量则逐渐升高;维生素E含量在浙油杂108中呈上升趋势,而在浙油51中呈先上升后下降的趋势;淀粉含量在两品种中变化趋势相同,均为逐步降低。油菜薹石蜡切片结果显示,浙油51中纤维素面积和浙油杂108中木质化面积随贮藏时间的延长而增加。不同贮藏温度下,除纤维素外各营养成分含量均在新鲜状态下最高,纤维素含量则在-20 ℃下达到最大;两品种的果糖、蔗糖和纤维素含量在-80 ℃下可达新鲜水平,而浙油51中维生素B1和维生素E含量则在-40 ℃下保存更好。综上所述,油菜薹在4 ℃下贮藏,货架期以2 d为宜;低温下,-40和-80 ℃的贮藏效果显著优于-20 ℃。本研究结果为油菜薹采后贮藏保鲜提供了理论依据。

  • 同位素示踪·资源环境·动植物生理
    曹晓庆, 李璐, 张锋伟, 戴飞, 张方圆, 李向阳, 乔伟豪
    核农学报. 2023, 37(5): 1076-1087. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2023.05.1076
    摘要 (676) PDF全文 (1652) HTML (369)   可视化   收藏

    地膜覆盖是广泛应用的农业技术,但目前使用的传统塑料地膜在带来巨大经济效益的同时,存在严重的生态环境污染问题,影响农业的可持续发展,发展可降解环保地膜是必然趋势。本研究系统阐述了国内外光降解地膜、生物降解地膜、光/生物双降解地膜、液态地膜和植物纤维地膜制备材料、制备技术和产品的研究进展与应用现状,以及五种可降解地膜的优势和不足,并对植物纤维地膜的研究方向和发展前景进行了展望。本研究结果为进一步发展绿色环保、可完全生物降解的农用地膜,促进农业的绿色可持续发展提供了理论依据。

  • 植物诱变育种·农业生物技术
    张容, 陈士强, 刘建凤, 王建华, 范德佳, 韩燕, 何震天
    核农学报. 2023, 37(3): 433-441. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2023.03.0433
    摘要 (633) PDF全文 (550) HTML (197)   可视化   收藏

    为了明确突变体小麦穗型变化的分子机制,对源自扬辐麦4号的穗型突变体sui1进行表型分析,并在不同的穗生长阶段(孕穗期T1、灌浆期T2),对突变体sui1与野生型的穗轴节和穗下节进行转录组分析。结果发现,相较于野生型,突变体的穗轴节、穗下节长度变短,株高降低,赤霉病发病程度加重。转录组分析结果表明,相同时期穗下节差异表达基因多于穗轴节,相同组织孕穗期差异表达基因多于灌浆期,筛选出差异表达基因2 526个,其中上调基因890个,下调基因1 636个;对差异表达基因进行基因本体论(GO)分类发现,不同组织的分子功能注释基因在两个时期富集相同,大部分集中在三磷酸腺苷(ATP)结合上;差异表达基因京都基因与基因组百科全书(KEGG)富集分析结果发现,植物-病原体互作通路富集基因最多,不同时期生物中的碳固定通路富集因子最高,不同组织光合作用-天线蛋白通路富集因子最高;对差异表达基因进行植物-病原体互作通路基因筛选,筛选出相关基因160个,其中防御反应基因63个(39%),蛋白激酶活性基因21个(13%),二磷酸腺苷(ADP)结合基因18个(11%),推测这些基因可能对小麦突变体sui1穗轴节及穗型性状变化具有重要作用。本研究结果为今后探究小麦穗型变异的分子机制和基因调控网络提供了数据支持,也为小麦产量、抗病育种提供了重要信息。

  • 同位素示踪·资源环境·动植物生理
    陈艺博, 杨琴, 王晶晶, 苗正言, 赵文龙, 贾绪存, 董朋飞, 王群
    核农学报. 2023, 37(3): 594-605. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2023.03.0594
    摘要 (619) PDF全文 (986) HTML (141)   可视化   收藏

    为探讨不同根构型玉米间作模式下的根系形态分布、养分积累和产量变化,本研究设置大田和盆栽试验,以2个不同根构型的玉米(Zea mays L.)品种金赛501(JS501,根紧凑型)和漯玉16(LY16,根平展型)为材料,研究了玉米间作和单作下根系形态、空间分布、养分积累和产量的变化特征。结果表明,间作下玉米群体根总长度、根总表面积和根总体积分别比单作增加10.28%、19.55%、15.95%,但根平均直径无明显变化。在0~20 cm土层中,间作的玉米根总长度、总表面积和总体积平均比单作高15.27%、21.82%和9.44%;在20~40 cm土层则比单作高12.95%、9.18%和20.31%。间作使根紧凑型品种(JS501)根系横向分布扩大了15 cm,群体根系纵向分布较单作平均加深10 cm,并使40~60 cm土层根长密度平均增加26.03%。间作显著提高了群体根系活力和养分积累量,根系活力比单作平均提高27.83%,植株氮、磷和钾积累量平均比单作提高18.27%、14.79%和15.75%。同时,间作提高了干物质和籽粒产量,比单作提高11.03%和15.36%,且土地当量比大于1。通径分析表明,间作下根总表面积直接显著影响植株氮和钾积累量,进而促进干物质量和百粒重提高,增加了籽粒产量;单作下各因素间的相关系数均低于间作。综上所述,间作改变了不同根构型玉米根系的空间分布,增加了深层根长、提高了根系活力,合理重塑了40~60 cm群体根构型,实现了群体根系空间互补,提高了养分积累量和产量。本研究结果为作物养分资源高效利用和农业可持续发展提供了理论和实践依据。

  • 植物诱变育种·农业生物技术
    高歌, 杨媛, 郑军, 张红伟
    核农学报. 2022, 36(8): 1530-1536. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2022.08.1530
    摘要 (595) PDF全文 (152) HTML (294)   可视化   收藏

    为了探索玉米株高的遗传机制,定位玉米株高的数量性状位点(QTL),本研究以玉米自交系PH4CV为轮回亲本,以郑58为供体亲本,构建BC1F3:4分离群体,在4个环境下对该群体进行玉米株高表型鉴定。表型分析结果表明,基因型之间差异极显著,且不同环境之间的株高相关性极显著,说明不同环境之间的株高变异具有共同的遗传基础。利用包含5.5万个单核苷酸多态性标记(SNPs)的基因芯片进行基因型鉴定,并结合基因型和表型数据进行全基因组关联分析。在错误发现率(FDR)为0.05时,检测到10个显著性SNPs,这些显著性SNPs主要位于第2号染色体上,-log10(P)值最大的标记为Chr2_194690794。利用线性回归模型对显著SNPs进行表型贡献率及效应分析,发现位于第2号染色体的标记Chr2_194690794效应值最大,贡献率最高,来源于PH4CV的基因型的正效应。利用BC1F5:6群体进行基因型和表型鉴定,进一步确认了标记Chr2_194690794与株高QTL的连锁关系,表明在第2号染色体上存在1个控制株高的QTL。本研究为玉米株高QTL的精细定位奠定了基础。

  • 同位素示踪·资源环境·动植物生理
    陈剑杰, 曹谨玲, 李丽娟, 张秀林, 伍宜杰
    核农学报. 2022, 36(8): 1692-1699. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2022.08.1692
    摘要 (567) PDF全文 (62) HTML (217)   可视化   收藏

    为探讨艾叶挥发油对H2O2诱导的鲤鱼肝脏氧化损伤的保护作用,本试验以H2O2为诱导剂构建鲤鱼肝脏氧化应激损伤模型,分别投喂添加0.1、0.2和0.4 g·kg-1艾叶挥发油的饵料对其进行保护。试验进行30 d后,采集鲤鱼的血清和肝脏,检测谷丙转氨酶(ALT)、谷草转氨酶(AST)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)活性和总蛋白(TP)、白蛋白(ALB)、丙二醛(MDA) 含量;采用组织学方法对鲤鱼肝组织切片进行显微观察;使用实时荧光定量PCR (qRT-PCR)技术检测Cu/Zn-SODMn-SODGPxCAT和核转录因子(Nrf2) mRNA的相对表达量。结果表明,H2O2暴露30 d后,鲤鱼血清中ALT、AST活性升高,TP、ALB含量下降;血清和肝脏中SOD、CAT、GPx活性降低,MDA含量上升,H2O2导致肝脏组织病理损伤,抗氧化基因表达受到抑制。而艾叶挥发油能够抑制ALT、AST活性的上升和TP、ALB含量的下降,提高机体的抗氧化能力,缓解肝脏组织的病理损伤,激活Nrf2诱导细胞抗氧化基因的表达。综上所述,艾叶挥发油对H2O2诱导的鲤鱼肝脏氧化损伤具有一定的保护作用。本研究可为进一步探究艾叶挥发油作为绿色安全的抗氧化剂提供思路和基础资料。

  • 植物诱变育种·农业生物技术
    于淼, 陈冰嬬, 石贵山, 冯咏琪, 杨永志, 李海青, 唐玉劼, 王鼐
    摘要 (548) PDF全文 (444) HTML (123)   可视化   收藏

    为确定粒用高粱EMS处理的最佳浓度和时间,并创制粒用高粱新种质,本研究以粒用高粱亲本系2055B和10125为试验材料,采用不同时间和不同浓度甲基磺酸乙酯(EMS)处理,调查EMS诱变对高粱出苗、叶色、叶形、穗型、育性及生育期等农艺性状的影响。结果表明,两粒用高粱亲本系的出苗率、幼苗成活率、结实率均随着EMS诱变时间和浓度的增加而降低,突变率则随着EMS诱变时间和浓度的增加而升高。同一水平EMS处理对两亲本的抑制作用不同,恢复系10125的出苗率、成苗率、结实率受抑制作用均小于保持系2055B。综合考虑出苗率、结实率和突变率等数据,2055B的最佳诱变处理时间和浓度为14 h和0.25%,10125的最佳诱变处理时间和浓度是14 h和0.3%。通过对诱变后M2代进行表型观察、鉴定和筛选,获得了早熟、矮秆、分蘖等性状的突变材料,初步构建了粒用高梁EMS突变体库,为开展高粱育种和功能基因定位提供了新种质和基础材料。

  • 农产品辐照研究·食品科学
    吴迪, 张龙飞, 王梦圆, 叶洪丽, 田良良, 史永富
    核农学报. 2023, 37(3): 569-576. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2023.03.0569
    摘要 (534) PDF全文 (187) HTML (116)   可视化   收藏

    为明确我国湖北、广东、河南和黑龙江四省市售淡水鱼肌肉中重金属含量现状,本研究于2021年9月至10月在四省11个市县(区)采集11种淡水鱼,共计133份样本,采用微波消解-电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)法检测淡水鱼肌肉中铬(Cr)、铜(Cu)、砷(As)、镉(Cd)、汞(Hg)和铅(Pb)6种元素含量,依据《GB 2762-2017食品安全国家标准 食品中污染物限量》对重金属污染状况进行评价。结果表明,所测样品中Cr、Cu、Cd、Hg和Pb 5种重金属元素均未超标;淡水鲈鱼和乌鳢中As含量均大于0.1 mg·kg-1,其含量分别为0.182~0.738 mg·kg-1和0.180~0.628 mg·kg-1,且较其他淡水鱼类具有蓄积显著性差异(P<0.05)。对总砷含量高于0.1 mg·kg-1的样品,进一步采用液相色谱-原子荧光光谱(LC-AFS)法对其无机砷含量进行检测,结果均为未检出,表明其无机砷含量在总砷含量中占比非常低。采用单因子污染指数法和内梅罗综合污染指数法评价所检淡水鱼中6种重金属元素的污染状况和差异性,结果表明目前四省市售淡水鱼类中重金属污染风险较低。本研究为明确该地区淡水鱼类质量安全状况以及开展水产品安全评价提供了参考依据。

  • 植物诱变育种·农业生物技术
    方远鹏, 韦建明, 李云洲
    核农学报. 2023, 37(2): 230-240. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2023.02.0230
    摘要 (516) PDF全文 (1393) HTML (163)   可视化   收藏

    番茄褐色皱果病毒(ToBRFV)被我国列为检疫性病毒,严重威胁番茄的安全生产。为了明确番茄磷脂酶C(PLC)的种类,探究番茄PCL在植株抗ToBRFV防御反应过程中的潜在作用。本研究首先基于生物信息学鉴定了10个番茄PLC家族成员,其中特异性磷脂酶C(PI-PLC)7个,非特异性磷脂酶C(NPC)3个,7个PI-PLC蛋白均具备3个核心结构域(PLC_X c、PLC_Y c、C2)和1个EF_hand-like结构域,3个NPC蛋白均只具有Phosphoesterase结构域。10个番茄PLC蛋白按照结构相似度可以划分为7个分支,分别为NPC1、NPC2、NPC6、PI-PLC2、PI-PLC3、PI-PLC4、PI-PLC6。另外,10个番茄PLC蛋白的二级结构占比类似,但三级结构存在明显差异。共线性分析结果显示,番茄PLC基因与水稻、拟南芥、雷蒙德式棉PLC基因间分别存在3、12、16对共线性关系。最后,通过转录组测序方法,检测了PLC基因家族在接种ToBRFV后的相对表达水平,结果显示,SlNPC1SlNPC6SlPLC4在ToBRFV接种的样本中表达水平较高,其他PLC基因则在ToBRFV接种后表达水平降低。本研究为番茄抗ToBRFV研究和育种奠定了技术与理论基础。

  • 农产品辐照研究·食品科学
    郭慧珍, 党斌, 张杰, 张文刚, 刘煜, 杨艳红, 杨希娟
    核农学报. 2022, 36(5): 988-997. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2022.05.0988
    摘要 (509) PDF全文 (423) HTML (200)   可视化   收藏

    为明确不同磨粉方式制备的青稞粉之间品质特性的差异,本试验分别选用超微粉碎、石磨、工业制粉设备磨制青稞粉,比较不同磨粉方式对青稞粉基础营养成分、表观结构及粉体特性的影响。结果表明,不同磨粉方式对青稞粉的表观结构未产生较大影响,但显著影响了青稞粉的营养成分含量及粉体特性。超微青稞粉的色泽亮(L*值为88.45)、破损淀粉含量(24.76%)高,粉体崩解值(643 mPa·s)、堆积密度(0.34 g·mL-1)及振实密度(0.50 g·mL-1)低,回生值(583.8 mPa·s)高、热糊稳定性较好,具有较高的溶解度(19.57%)和膨胀度(8.71%);石磨青稞粉具有较低的破损淀粉含量(11.48%)、持油能力(1.03 g·g-1)和持水能力(7.18 g·g-1)以及较好的冻融稳定性(析水率<66%);工业青稞粉的休止角(55.5°)、滑角(70.5°)、堆积密度(0.39 g·mL-1)及振实密度(0.63 g·mL-1)大,具有峰值黏度(2 407 mPa·s)高、回生值(110 mPa·s)低、溶解度(14.98%)低的特点。综上,不同磨粉方式对青稞粉的营养品质及粉体特性影响较大。本研究结果为青稞粉加工方式的选择、改良及其在青稞加工制品中的应用提供了理论依据。

  • 同位素示踪·资源环境·动植物生理
    王艳, 许振欣, 何明慧, 黄廉康, 欧昆鹏, 王学礼
    核农学报. 2022, 36(9): 1869-1877. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2022.09.1869
    摘要 (499) PDF全文 (228) HTML (151)   可视化   收藏

    为探明赤红壤区粉葛(Pueraria thomsonii Benth)高效栽培的合理施肥技术,采用“3414”随机区组设计,研究氮、磷、钾配施对桂中南赤红壤区粉葛的肥料效应及产量和品质的影响,通过拟合肥料效应函数方程确定粉葛种植的最优施肥配方。结果表明,粉葛的产量及经济效益随着氮、磷、钾施肥量的增加表现出先上升后下降的趋势,减量施肥(1水平)、正常施肥(2水平)和过量施肥(3水平)处理的产量分别较不施肥处理提高了59%、87%和42%,经济效益也相应增加了53%、79%和32%,而缺素处理(N0P2K2、N2P0K2、N2P2K0)结果与对照差异不显著。减量施氮(N1P2K2)处理的粉葛淀粉含量(40%)最高,减量施肥(N1P2K2、N2P1K2、N2P2K1)处理的葛根素含量平均值为1.65 mg·g-1,高于其他处理;肥料的交互效应显示,N与P存在正交互作用,而N、P与K均呈负交互作用。N1P2K2配施方案更能兼顾粉葛的产量和品质,以产量、品质及经济效益为目标,对多元回归模型进行优化,明确桂中南赤红壤区条件下粉葛产量≥35 000 kg·hm-2、经济效益≥150 000元·hm-2的施肥方案为施氮(N)量312~455 kg·hm-2, 施磷(P2O5)量397~547 kg·hm-2,施钾(K2O)量362~489 kg·hm-2。本研究结果可为赤红壤区粉葛精准、规范化施肥提供科学依据。

  • 植物诱变育种·农业生物技术
    李思, 尚晓静, 张富美, 侯瑞
    核农学报. 2022, 36(8): 1569-1578. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2022.08.1569
    摘要 (483) PDF全文 (95) HTML (248)   可视化   收藏

    为探究贵州省蓝莓根部内生木霉多样性,筛选具有拮抗作用的内生木霉,采用组织分离法、对峙培养法及无菌发酵液法,分析蓝莓根部内生木霉多样性及内生檑对7种植物病原真菌的拮抗作用。结果表明,通过组织分离、形态观察、rDNA-ITS和EF-1α基因序列鉴定得到16株内生木霉,属于Trichoderma virensT. koningiopsisT. harzianumT. pubescens 4种,相似度为98%~100%。蓝莓根部内生木霉分离率(IR)为8%,分离频率(IF)为15.53%,Shannon-Weiner多样性指数为0.450 8,Simpson多样性指数为0.988 7、Margalef丰富度指数为2.408 2,Pielou均匀度指数为0.345 0。16株蓝莓根部内生木霉对交链格孢菌、禾谷镰孢菌、Diaporthe longicolla、小新壳梭孢、尖镰孢菌、胶孢炭疽菌、尖孢炭疽菌7种植物病原真菌的抑制率分别为35.01%~76.38%、58%~67.68%、55.10%~73.53%、52.24%~70.00%、25.80%~52.99%、37.18%~66.76%、37.37%~70.53%。选取T. harzianum GL11、T. harzianum GL15、T. harzianum GL19、T. harzianum GL39、T. virens GL42共5株木霉菌进行无菌发酵液试验,结果显示5株木霉菌发酵液对除小新壳梭孢外的其他6种植物病原菌具有一定的抑制作用,对Diaporthe longicolla的抑制效果最好,抑制率为46.71%。本研究结果可为蓝莓病害生物防治提供理论依据。

  • 植物诱变育种·农业生物技术
    曹齐卫, 杜连达, 杨宗辉, 李利斌, 段曦, 杨文强, 陈伟, 孟昭娟
    核农学报. 2022, 36(5): 865-875. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2022.05.0865
    摘要 (477) PDF全文 (638) HTML (105)   可视化   收藏

    为了明确黄瓜种质对氯化钠的不同耐性,解析黄瓜耐盐的分子机理,本研究以耐盐种质MC2065、盐敏感种质白黄瓜和21份其他黄瓜种质为材料,设置5个NaCl浓度,50、100、150、200、250 mmol·L-1分别开展适宜NaCl浓度筛选,以及适宜浓度处理后耐盐指数、叶绿素、保护酶等9个生理生化指标的测定与分析。结果表明,100和150 mmol·L-1可以作为耐盐鉴定的适宜浓度。NaCl浓度为100 mmol·L-1时,白黄瓜盐害指数为35.94%,出现明显盐害胁迫,而MC2065盐害指数为4.69%,未表现出明显盐害症状;NaCl浓度为150 mmol·L-1时,两个材料均表现明显盐害症状,白黄瓜出现半数以上叶片枯萎,而MC2065出现半数以下叶片枯萎。聚类分析发现,21份材料分为3个类群,第一类群包括ZQ3、N26-5-1、寿水1、DRTJY-2、莱西、翠玉、20S077-1,属于耐盐种质;第二类群包括DJ04、DY-1、XY1、YY9123、M2XT、D1503、X805,属于中耐盐种质;第三类群包括F6-3-1、SJ11-1、XB23、20S091-1、HLT-921h、AZ-1、DRT345,属于盐敏感种质。主成分分析发现,黄瓜种质综合得分趋势与聚类分析、黄瓜幼苗存活率高低趋势基本一致。本研究结果为黄瓜耐盐机理的研究提供了参考,也为黄瓜耐盐品种的育种工作奠定了基础。

  • 植物诱变育种·农业生物技术
    周丙月, 袁剑龙, 张玉梅, 李丽, 梁丽娟, 夏露露, 张峰
    核农学报. 2023, 37(2): 274-289. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2023.02.0274
    摘要 (464) PDF全文 (292) HTML (144)   可视化   收藏

    马铃薯的丰产性、适应性和稳定性是马铃薯推广和应用的重要指标,各种环境因子对不同性状的作用有差异,需要在不同的生态区进行品种(系)的筛选与鉴定。为了筛选出广适、高产、稳产和适宜机械化作业的马铃薯品种(系),本研究通过GGE双标图对马铃薯高代品系和国内主栽品种的产量和植株性状进行分析,同时阐述基因型与环境互作效应对产量性状和植株性状的影响。前期选育的22份高代品系和13份国内主栽品种分别于2020和2021年种植在渭源县、安定区和永昌县三个试点。测量主茎数等8个植株性状和小区产量等9个产量性状,应用联合方差分析进行显著性水平分析,GGE双标图进行适应性、丰产性和稳定性分析以及试点的区分力和代表性评价。应用联合方差分析结果表明,自然株高、绝对株高的基因型效应显著,基因型效应平方和占总变异平方和比为66.63%、56.56%;花序梗长、单株大薯产量的基因型与环境互作效应显著,互作效应平方和占总变异平方和比为27.86%、27.05%;分支数、单株产量的环境效应显著,环境效应平方和占总变异平方和比为55.82%、25.52%。GGE分析结果表明,品种(系)在不同的年份间,产量和稳定性表现总体较为一致。G1在渭源县产量最高,G33在安定区产量最高,G10在永昌县产量最高;G32稳定性最高。对品种(系)区分力最强的是2020年永昌试点,目标环境代表性最强的是2021年安定试点。GGE双标图可以直观展现出两年三点品种(系)试验的结果,并对马铃薯品种(系)进行筛选与评价。高产、稳定、适宜机械化作业的品种(系)是G33、G12、G3,高产、不稳定、适宜机械化作业的是G28、G26、G23。基因型与环境互作效应对花序梗长和单株大薯产量的影响最大。结合区分力和代表性,渭源县是本试验筛选出最优的试点。本研究根据品种(系)的适应性和稳定性表现,筛选出在不同生态区域适合种植的集高产、稳定、适宜机械化为一体的品种(系),为后续品种登记和推广提供了参考和理论依据。

  • 植物诱变育种·农业生物技术
    周丹蓉, 叶新福, 方智振, 林炎娟, 陈文光
    核农学报. 2023, 37(12): 2317-2326. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2023.12.2317
    摘要 (464) PDF全文 (181) HTML (13)   可视化   收藏

    为缓解冬季低温不足对南方李(Prunus salicina Lindl.)生产的影响,选育低需冷量、优质李新品种,本研究以早熟、低需冷量的品种三月李为材料,选取其成熟1年生的枝条进行60Co-γ辐射(50 Gy),再取单芽嫁接到3年生毛桃上,在嫁接植株中发现一株果实色泽、成熟期均发生明显变异的突变体,命名为福红。为探究福红与三月李在形态特征、生物学特性、品质特性、抗病性和产量等方面的差异,评价福红的品质和优势,通过表型观察、品质分析、分子进行了鉴定。发现福红保留了三月李低需冷量的特性,但果皮、果肉色泽均突变为紫红色,成熟期推迟约40 d。单果质量增大2.67倍,极显著高于三月李(P<0.01);可溶性固形物含量、糖酸比均极显著高于三月李(P<0.01)。在福建3个生态区的试种结果表明,福红丰产性好,结果性能稳定,产量高于三月李。综上,李新品种福红虽成熟期推迟,但保留了三月李需冷量低的特性,且果实红皮红肉、果个大、可溶性固形物含量高,品质更优,具有较好的市场推广前景。

  • 同位素示踪·资源环境·动植物生理
    张美微, 乔江方, 宋韶帅, 马娟, 张盼盼, 李川, 牛军, 郭涵潇
    核农学报. 2022, 36(12): 2501-2509. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2022.12.2501
    摘要 (452) PDF全文 (288) HTML (83)   可视化   收藏

    为明确干旱胁迫影响灌浆期籽粒充实的生理机制,以及喷施外源亚精胺(Spd)缓解干旱胁迫的作用效果,本研究以强抗旱性玉米品种郑单958和弱抗旱性玉米品种蠡玉16为材料,利用具有遮雨棚的隔离池严格控制土壤水分条件,设置吐丝期土壤干旱胁迫和外源Spd喷施组合试验,分析外源Spd对干旱胁迫下玉米叶片抗氧化物酶活性、叶绿素荧光参数、灌浆期籽粒内源激素含量和籽粒充实的影响。结果表明,干旱胁迫显著降低了两品种穗位叶PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)和PSⅡ潜在活性(Fv/Fo),使丙二醛(MDA)积累量增加了16.95%~23.16%,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性降低了11.93%~26.69%。同时,干旱胁迫下籽粒中Spd和脱落酸(ABA)含量显著提高15.79%~22.28%,玉米素和玉米素核苷(Z+ZR)和吲哚乙酸(IAA)含量降低10.39%~13.30%,最终影响灌浆期籽粒充实,造成蠡玉16和郑单958的粒重分别降低36.33和24.03 mg。喷施外源Spd可缓解干旱对穗位叶Fv/FmFv/Fo的影响,有助于弱化干旱对细胞膜的氧化损伤,提高灌浆期粒重5.60~11.74,蠡玉16和郑单958的最终粒重分别提高了11.74和9.11 mg,但外源Spd对籽粒中内源激素含量的影响不显著。此外,干旱胁迫下强抗旱性品种郑单958具有较高的Fv/FmFv/Fo和抗氧化物酶活性,以及较低的MDA积累,而喷施外源Spd对弱抗旱性品种蠡玉16具有更强的调控效应,建议在生产中应用外源Spd时,应结合品种的抗旱特性选择合适的喷施时间以利于籽粒灌浆和产量形成。本研究为玉米抗旱栽培提供了理论依据和技术支持。