2016年, 第30卷, 第5期 刊出日期：2016-05-27
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核农学报. 2016, 30(5): 829-834. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2016.05.0829
为了研究一个新玉米雄性不育突变体的遗传模式,将60Co-γ射线诱变选育的玉米K305雄性不育突变体姊妹交群体在不同地点、不同年份、不同季节种植,采用室内花粉镜检与田间调查相结合的方法进行育性鉴定。通过不育株姊妹交、测交及测交组合的自交和回交后代,进行细胞核效应分析;以具有正常细胞质的自交系为母本,育性完全恢复的测交种及姊妹交群体中的可育株为父本进行反交,对其反交的F1及F2进行细胞质效应分析。结果表明,不育株雄穗无花药外露,花药干瘪,败育彻底,不育性状稳定;姊妹交和回交后代育性分离比例为1:1,自交后代育性分离比例为3:1,不育性状表达与细胞质的改变无关。说明该突变体是由隐性单基因控制的可遗传的“无花粉型”细胞核雄性不育,为其进一步开发利用奠定了基础。
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核农学报. 2016, 30(5): 835-840. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2016.05.0835
为开创蕨类植物新的育种方法,以鸟巢蕨、扇蕨和凤尾蕨等3种蕨类植物的绿色球状体为材料,在附加0.2mg·L-1 IBA的改良1/2MS培养基上,研究不同剂量的60Co-γ射线辐照对绿色球状体成苗的影响。结果显示,60Co-γ射线辐照剂量在60Gy时,辐照处理的鸟巢蕨绿色球状体成苗率从0Gy(CK)的98%降至33%;剂量在80Gy时,辐照处理的扇蕨和凤尾蕨绿色球状体成苗率分别从CK的100%降至38%和26%,因此60~80 Gy的60Co-γ射线为辐照处理蕨类植物绿色球状体的适宜剂量。SSR分子标记测定结果表明,鸟巢蕨绿色球状体经Gy 60和 80 Gy的60Co-γ射线辐照诱变获得的植株与对照植株在DNA水平上存在显著差异,其中SSR-23和SSR-76可作为筛选鸟巢蕨突变体的适宜引物。本研究建立的蕨类植物绿色球状体60Co-γ射线辐照诱变技术,为在离体器官水平上开展蕨类植物辐照诱变育种提供了条件。
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核农学报. 2016, 30(5): 841-849. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2016.05.0841Kr1基因是小麦远缘杂交不亲和的主效基因。为探究Kr1基因的特性,根据已公布的Kr1基因cDNA部分序列,采用染色体步移(Genome Walking)和cDNA末端快速扩增技术(rapid amplification of cDNA ends,RACE)克隆小麦显性Kr1 基因和隐性kr1基因,并进行序列分析。结果表明,小麦Kr1 基因全长4 006 bp,含有4个外显子和3个内含子,ORF全长1 671 bp,编码557个氨基酸,可形成一条完整肽链,有基因活性,Kr1蛋白三级结构与植物S位点受体激酶具有较高的相似性。kr1基因全长3 945 bp,第3、第4外显子中因含有大量终止密码子,不能通读,表明kr1基因无基因活性。同时对小麦×黑麦、小麦×球茎大麦、小麦×玉米等不同远缘杂交系统的亲和性差异进行探讨,认为Kr1基因在小麦×玉米中失活可能与玉米转座子的插入有关。本研究结果为进一步阐明Kr1基因的功能及其作用机制奠定了基础。
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核农学报. 2016, 30(5): 850-858. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2016.05.0850为研究水稻抗倒伏相关性状的遗传机制,以典型的籼粳交(窄叶青8号/京系17)的F1花培加倍单倍体分离群体为材料,通过水培法在齐穗期考查了与水稻抗倒伏相关的根基粗、总根数、最大根长、根干物重和根冠比等地下部根系性状及分蘖数、株高、株周长、单蘖直茎和地上部干物重等地上部性状。利用该群体的分子连锁图谱进行QTL区间作图分析,除分蘖数、地上部干物重外,其它8个性状共检测到13个相关的QTL。其中与根基粗、根冠比、株周长、单蘖直茎相关的QTL各1个,分别位于第8、第1、第7和第8染色体上。与总根数、最大根长、根干物重相关的QTL各 2个,分别位于第1和第2、第1和第6、第1和第12染色体上。与株高相关的QTL共3个,分别位于第1、第4和第8染色体上。相关分析表明,各根系性状相互之间存在着极显著正相关;除根冠比外,其它根系性状与地上部分蘖数、株高、株周长、单蘖直径和地上部干物重之间也存在显著或极显著正相关。多元回归分析表明,除分蘖数外,地下部根系性状与其它地上部性状存在着显著线性效应。本研究为深入理解水稻抗倒伏因子的遗传基础及制定抗倒伏性育种策略等提供了理论依据。
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核农学报. 2016, 30(5): 859-868. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2016.05.0859为探讨东南亚水稻亲本间的遗传多样性,以东南亚62份籼型水稻亲本为材料,选择29对水稻功能基因标记以及平均分布于12条染色体、多态性较高和条带清晰的72对SSR引物进行遗传多样性和聚类分析。结果表明,32对多态性引物在62份水稻材料中检测到201个等位基因,每个位点等位基因数(Na)变异范围为2~12,平均为6.281;有效等位基因数(Ne)变异范围为1.067~5.399,平均为2.867;多态信息含量(PIC)变异范围为0.061~0.789,平均为0.515;平均Shannon信息指数(I)为1.176,变幅为0.143~1.908;观察杂合度(Ho)为0.977,范围为0.936~1.000;期望杂合度(He)为0.439,范围为0.179~0.937;固定指数(Fis)的范围为0.882~1.000;基因流(Nm)的范围为0~0.0157。聚类分析表明,在遗传相似系数为0.805处,东南亚水稻亲本被分为6大类,同一国家大多数品种聚为一类。相对于普通分子标记,功能基因标记的平均等位基因数不高,其遗传多样性参数也低于普通分子标记,东南亚各国水稻品种间的亲缘关系较近,遗传多样性程度较低。研究结果为水稻育种亲本选配、新种质资源的创制以及杂种优势利用等提供了科学依据。
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核农学报. 2016, 30(5): 869-877. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2016.05.0869为系统评价中国南瓜海南农家品种资源,通过表型变异结合ISSR和SRAP 分子标记技术,对中国南瓜海南农家品种进行遗传多样性和亲缘关系分析。表型分析结果表明,在所有观察的农艺性状中,除蔓性、生长势、果柄、果肉质地等4个性状外,其他性状在不同品种间均有不同程度的差异,平均变异系数为34.88%,其中果形的变异最大,部分农艺性状间存在显著的相关性;使用UPGMA法聚类分析可依据叶片大小、叶色和叶尖将28份材料划分为2个类群。ISSR标记和SRAP标记所揭示的遗传多样性水平基本一致,均表明供试品种间存在较大的遗传变异。基于ISSR标记,所有供试品种间的Nei's基因多样性指数H为0.1943,多态性条带百分率PPB为62.90%;基于SRAP标记,H=0.2258,PPB=61.50%;2种标记的UPGMA聚类结果存在显著的相关性,均可将供试品种分为5类,但是其聚类结果与表型分析结果之间相关性较低。综合2种标记的扩增结果,各品种间的平均遗传相似性系数GS值为0.7741,海13和海17亲缘关系最近,而海30与海18遗传基础差异最大。供试中国南瓜海南农家品种间存在较丰富的遗传变异,ISSR和SRAP标记均能有效应用于中国南瓜海南农家品种遗传多样性和亲缘关系研究。研究结果为中国南瓜海南农家品种保护和创新利用提供了科学依据。
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核农学报. 2016, 30(5): 878-886. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2016.05.0878长穗偃麦草是小麦的野生近缘植物之一,具有抗多种生物胁迫和非生物胁迫的优良基因。为了从中发掘耐盐基因,分别用100、200、300、400 mmol·L-1的NaCl和20%、30%、50% (w/v)的PEG-6000处理长穗偃麦草幼苗,采用改良的SMART方法合成逆境诱导条件下的全长cDNA。采用Gateway技术中的BP反应构建长穗偃麦草全长入门cDNA混合文库,滴度为4.0×106 cfu·mL-1,库容量为2.0×107 cfu,插入片段平均长度为0.75 kb,重组率达98.9%。将该入门文库重组到植物转基因双元载体pMDC83中,获得目标文库,其原始滴度为6.0×106 cfu·mL-1,库容量为3.0×107 cfu,插入片段平均长度为0.45 kb,重组率达100%。通过农杆菌侵染萌发花粉再授粉的方法,获得转基因玉米T0种子,转化率达3%;用农杆菌侵染法将农杆菌与烟草BY-2细胞共培育,成功将目标文库转入到烟草BY-2细胞中,在培养基中加入潮霉素和不同浓度的NaCl溶液,筛选获得耐盐细胞系69个。研究结果为大规模快速筛选鉴定植株水平和细胞水平上的抗盐基因奠定了基础。
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核农学报. 2016, 30(5): 887-896. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2016.05.0887植物DNA条形码的筛选工作主要集中于叶绿体基因上,包括位于编码区的matK、rbcL、UPA、rpoB、rpoC1、accD、ndhJ和YCF5等以及间隔区的trnH-psbA、trnL-trnF、atpF-atpH、trnD- trnY和psbK- psbI等,其中matK、rbcL和trnH-psbA研究最为成熟,可作为核心条形码序列。由于每个基因进化速率不同以及植物种间杂交较为频繁等诸多原因,不同类群植物的最适条形码序列有很大差别。本文综述了DNA条形码的最新研究进展以及条形码技术在物种鉴定、分类学问题修订、新种隐种的发现、植物药材真伪鉴定、食品质量控制和安全、出入境植物检验检疫等方面的应用,提出了cpDNA条形码在应用中的不足之处以及解决措施等,并对DNA条形码未来的发展进行了展望,以期为高等植物的应用提供强有力的分子依据。
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核农学报. 2016, 30(5): 897-903. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2016.05.0897
为探究电子束和γ射线辐照效应的差异性,分别采用2种辐照方式处理冷鲜猪肉,研究其对冷鲜猪肉氧化效应、营养品质、理化性质及感官风味的影响。结果表明,2种处理冷鲜猪肉的TBARS、羰基值和双烯值均显著高于对照组,且γ射线辐照处理高于电子束辐照;处理组的a*、a*/b*、蒸煮损失、剪切力均显著高于对照组,气味等感官品质显著优于对照组;处理组和对照组的脂肪、蛋白质和灰分含量无显著差异。综上所述,辐照处理提高了冷鲜猪肉的氧化,但电子束辐照引起的脂肪氧化效应小于等剂量γ射线辐照引起的氧化效应;电子束辐照冷鲜肉后,其理化性质、营养品质和感官风味均优于等剂量γ射线辐照,因此电子束辐照对冷鲜猪肉的保鲜效果更好。研究结果为电子束辐照技术在冷鲜猪肉保鲜中的应用提供了理论指导。
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核农学报. 2016, 30(5): 904-911. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2016.05.0904为探究肌原纤维蛋白浓度对风味物质的作用机制,本研究建立了肌原纤维蛋白和风味物质作用的复合体系,研究了不同浓度肌原纤维蛋白对17种典型风味化合物吸附能力的影响。结果表明,风味化合物的种类对肌原纤维蛋白的吸附能力有显著影响,一定浓度的蛋白对醛、酮、醇、酯的吸附作用强弱依次为:醛类> 酯类> 酮类> 醇类。蛋白浓度由2 mg·mL-1增加至4 mg·mL-1时,对所有风味化合物吸附作用显著增强;由4 mg·mL-1增加至6 mg·mL-1时,蛋白对2-甲基丁醛、戊醛、己醛、丁酸乙酯吸附作用明显增强,而当蛋白浓度由6 mg·mL-1增加至8 mg·mL-1时,肌原纤维蛋白对所有风味化合物的吸附作用都明显减弱。蛋白对风味化合物的吸附能力的增加可能是由于较高的蛋白质浓度改变了风味化合物在气、液两相间的分配系数;然而过高浓度的蛋白对风味物质吸附能力的削弱则是蛋白质之间相互作用增强或表面张力降低的结果。本研究结果为肉类风味感知研究过程中确定蛋白浓度、挥发性风味化合物种类等关键参数和改善蛋白类食品的风味提供了参考。
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核农学报. 2016, 30(5): 912-919. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2016.05.0912为提高带鱼鱼糜制品品质,以鱼糜蛋白组成、TCA-溶解肽含量及其凝胶强度等为指标,研究大豆胰蛋白酶抑制剂(STI)对带鱼鱼糜蛋白降解及其凝胶特性的影响。结果表明,带鱼鱼糜蛋白的降解与温度显著相关,随温度升高,肌原纤维蛋白重链(MHC)逐渐降解,TCA-溶解肽含量增加,在70℃时达到最高值(1.3 μmol酪氨酸·g-1)。 添加STI能够一定程度抑制带鱼鱼糜凝胶劣化样品和凝胶化样品中肌原纤维蛋白的降解,降低TCA-溶解肽含量。当STI添加量为0.10‰时,凝胶劣化样品和凝胶化样品的TCA-溶解肽含量达到最低值,分别为0.13和0.30μmol酪氨酸·g-1,凝胶强度达到最高值,分别为414.74 g·mm和1 262.28 g·mm,而失水率分别下降为5.44%和3.76%;电镜微观结构显示,此时凝胶结构更致密、均匀,但凝胶白度值轻微下降。因此,STI可有效提高带鱼鱼糜制品品质,从而为生产高品质的带鱼鱼糜制品提供参考和依据。
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核农学报. 2016, 30(5): 920-925. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2016.05.0920为探索羊栖菜中分离的各组份多糖体外抗氧化活性,将DEAE-52分离纯化得到的羊栖菜多糖活性组份进行红外光谱扫描确认,并评价DPPH·、·OH、O2-自由基的清除能力,还原力和抗脂质过氧化力。结果表明,去蛋白多糖经DEAE-52分离纯化、0~2 M NaCl溶液梯度洗脱得到3个主要多糖组份,其中红光谱扫描发现SFPSⅠ(0.5 M NaCl)、SFPSⅡ(0.75 M NaCl)、SFPSⅢ(1.0 M NaCl)均具有糖类特征吸收峰。3个组份均表现出较强的抗氧化活性,其中SFPS Ⅲ抗氧化活性最高,DPPH·的IC50 为0.499 μg,·OH 的IC50 为0.48 μg,O2-的IC50 为112.13 μg;还原力最强;抗脂质过氧化能力显著优于对照品BHT。研究结果为羊栖菜活性多糖作为天然抗氧化剂及功能性食品开发提供了理论基础。
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核农学报. 2016, 30(5): 926-933. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2016.05.0926为了明确影响啤酒大麦籽粒脂氧合酶(LOX-1)活力的参数,以甘啤4号啤酒大麦籽粒为研究对象,采用紫外分光光度法探究底物浓度、提取缓冲液pH、反应体系缓冲液pH、提取时间、粗酶加入量∶底物加入量等对LOX-1活力的影响。结果表明,LOX-1活力随底物浓度的增加表现为先增加后减小的趋势,当底物浓度达到0.30mmol·L-1时,LOX-1活力显著高于其它处理;随提取缓冲液pH的增加,LOX-1活力表现为双峰变化趋势,且在pH值5.0处,酶活力为9.85U·g-1,显著高于其它处理;粗酶提取时间为30min时,LOX-1活力显著高于其它处理,低于或者高于30min,酶活力均呈现降低趋势;LOX-1活力随反应体系pH的增加,表现为双峰变化趋势,当pH值为6.4时,酶活力最大,且与其它处理间存在显著差异;在其它条件不变,粗酶加入量为50μL的情况下,增加底物加入量,LOX-1活力表现为先增加后减小的趋势,且底物加入量为200μL时,酶活力显著高于其它处理。最终确定紫外分光光度法的测定参数:粗酶提取时间为30min,底物浓度为0.25mmol·L-1,提取液和反应体系缓冲液分别为pH值5.0醋酸盐缓冲液与pH值6.4磷酸盐缓冲液,粗酶加入酶量∶底物加入量为1∶4。研究结果为紫外分光光度法在啤酒大麦籽粒LOX-1活力测定中的应用提供了参考。
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核农学报. 2016, 30(5): 934-940. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2016.05.0934为探讨麦麸酯酶在农残快速检测中应用的可行性,通过比色法研究了酶抑制法检测农残时表面活性剂对固蓝B盐显色体系的增敏作用及麦麸酯酶对乐果、敌敌畏、叶蝉联、西维因、丁硫克百威和甲基对硫磷等6种农药的灵敏度和最低检测限。结果表明,阴离子表面活性剂SDS在麦麸酯酶活性测定中具有增敏作用,当浓度为4.0%时可使显色体系相对吸光度值增加152.76%;叶蝉散对麦麸酯酶的最佳抑制时间为40min,其余5种农药均为30min。麦麸酯酶对6种农药的灵敏度大小顺序为:敌敌畏>叶蝉散>西维因>甲基对硫磷>丁硫克百威>乐果,IC50分别为0.136、0.375、0.641、1.366、2.361、2.651mg·L-1。经溴水氧化的甲基对硫磷对麦麸酯酶的敏感性显著提高,其IC50值达0.089mg·L-1。综上所述,麦麸酯酶在快速检测有机磷及氨基甲酸酯类农药方面具有较高的灵敏度,且来源广泛,可满足酶抑制法用酶需要。本研究丰富了麦麸酯酶在农药残留快速检测中的应用。
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核农学报. 2016, 30(5): 941-948. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2016.05.0941以蓝莓饮料中花青素的稳定性为指标,研究不同杀菌方式和包装的透光程度对蓝莓饮料中花青素稳定性的影响。结果表明,蓝莓原汁添加量200g·L-1,蔗糖添加量70g·L-1,柠檬酸添加量1.1g·L-1,柠檬酸钠添加量0.3g·L-1时,蓝莓饮料的pH较稳定,适口性较好。采用高温瞬时杀菌(121℃,10s)、常压下100℃杀菌12min后灌装和灌装后100℃杀菌14min的杀菌方式,花青素保留率分别为83.20%、78.21%、80.83%。在全标(瓶体遮盖率96%)、半标(瓶体遮盖率60%)和裸标(瓶体遮盖率0)3种包装方式下,花青素保留率分别为91.58%、89.15%、86.16%。因此,在高温瞬时杀菌(121℃,10s)和全标包装条件下贮存,有利于维持花青素的稳定性。本研究为蓝莓饮料的生产及贮存提供了参考。
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核农学报. 2016, 30(5): 949-956. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2016.05.0949为明确环氧虫啶异构体在土壤环境中的迁移转化及代谢降解规律,本试验以14C标记外消旋环氧虫啶为示踪剂,综合运用核素示踪与高效液相色谱分离技术,研究了好氧条件下环氧虫啶在3种土壤中的快速降解动态规律,并分析了其形成结合残留和母体降解可能的对映体选择特性。结果表明,好氧条件下环氧虫啶在整个培养期(120 h)内,未发现其2种对映异构体的结合残留形成和母体降解具有手性差异。环氧虫啶在3种土壤中均迅速形成结合残留,其结合残留量由高到低依次为中性黄松土、碱性滨海盐土、酸性红砂土。环氧虫啶属于易降解农药,好氧条件下环氧虫啶在3种土壤中的降解动态显著符合一级动力学方程,其降解速率由快到慢依次为酸性红砂土(半衰期为23.10 h)、中性黄松土(半衰期为53.32 h)、碱性滨海盐土(半衰期为77.02 h)。数据分析还表明,土壤pH对环氧虫啶的降解速率影响最大。本研究为环氧虫啶的登记注册奠定了基础,为环氧虫啶的正确、合理使用提供了科学依据。
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核农学报. 2016, 30(5): 957-964. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2016.05.0957为揭示麦秸还田下,稻麦轮作区水氮耦合关系,通过大田试验,研究了麦秸还田条件下,不同的水分管理(淹水灌溉、浅湿调控灌溉、常规灌溉)和氮肥量(180、225、270 kg·hm-2)对稻田土壤养分、土壤酶活性及土壤碳库的短期影响。结果表明,在相同水分管理下,随着施氮量的增加,稻田土壤有机质、全氮、速效钾、易氧化有机碳含量、蔗糖酶、过氧化氢酶活性以及水稻产量均呈先升高后降低趋势。与常规灌溉相比,当施氮量为180 kg·hm-2时,浅湿调控灌溉可以显著提高稻田土壤全氮、铵态氮、硝态氮含量,淹水灌溉显著降低了土壤易氧化、水溶性有机碳含量和蔗糖酶、过氧化氢酶活性;当施氮量为225kg·hm-2和270kg·hm-2时,浅湿调控灌溉可以显著提高土壤全氮含量和水稻产量,淹水灌溉显著降低了水溶性有机碳、过氧化氢酶活性。因此,在麦秸还田条件下,与其他处理相比,浅湿调控灌溉和施氮量为225 kg·hm-2的处理在短期内对提高土壤养分含量、增加土壤酶活性、碳库含量和水稻产量具有显著优势。本研究为该地区制定合理、高效的水肥管理措施提供了科学依据。
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核农学报. 2016, 30(5): 965-970. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2016.05.0965为研发一种安全有效的农田土壤固磷技术,利用纯土培和盆栽试验方法研究了不同粒径(5、2、0.25 和0.15 mm)以及不同施用量(0、0.01%、0.1%、1%、5%和10%)下矾浆对富磷(P)水稻土Olsen-P、可溶性铝(Al)、有效硅(Si)、速效钾(K)含量,土壤酶活,水稻地上部K、Si含量及产量的影响。结果表明,矾浆颗粒直径0.5~10 μm,比表面积8.73 m2·g-1,富含Al、Si、K等元素。0.25 mm、pH值 6.8的矾浆对土壤P素固定能力最优。施入矾浆使土壤Olsen-P含量下降,速效K、有效Si和交换态Al含量增加,且随着矾浆施入量的增加,变幅加大。与对照相比,0.1%的矾浆处理显著提高了水稻地上部Si和K含量,促进了水稻的生长及产量。但5%和10%矾浆处理对土壤酶活、水稻生长及产量均产生不良影响,其原因可能与高量施用使土壤交换态Al含量急剧上升,造成Al毒有关。综上所述,施用0.01%~0.1%矾浆兼具土壤固P和土壤改良效应。本研究为有效控制农田土壤P素流失提供了技术支持。
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核农学报. 2016, 30(5): 971-977. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2016.05.0971为了探讨稻蛙生态种养对水稻试验田土壤养分供给与微生物作用之间的关系,以施用化肥与农药的稻田为对照,分别对稻蛙种养的试验田和对照田在水稻种植后的不同时期的土壤微生物数量、微生物活度、酸性磷酸酶活性和无机磷含量进行检测。结果表明,青蛙养殖后,试验田的细菌、放线菌和真菌数量随着养殖时间延长而增加,并在养殖青蛙6090 d后,土壤微生物数量、活度、酸性磷酸酶活性和无机磷含量显著高于对照田。此外,稻田土壤细菌、放线菌、真菌的优势种也向利于土壤营养循环的方向发生改变。因此,稻蛙生态种养可增加土壤微生物数量,提高微生物活度,提高巨大芽孢杆菌数量以及酸性磷酸酶活性,促进难溶性的磷向可溶性磷的转化,从面提高试验田土壤磷的供应能力。稻蛙生态种养为稻田的高效利用提供了一种新模式。
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核农学报. 2016, 30(5): 978-987. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2016.05.0978为探明播期对浙江省常规晚粳稻的影响,确定大部分品种的最适播期,以16个浙江省常规晚粳稻代表品种为材料,依据浙江省生产实践,设置6个播期,对不同品种生长发育进程和产量变化进行研究。结果表明,播期对浙江省常规晚粳稻品种农艺性状和产量都有影响。播期推迟,新品种的齐穗期相应延迟,全生育期缩短,叶龄、株高降低,穗长呈变短趋势,每穗粒数和千粒重呈先升高后降低的趋势,多数品种适宜6月中旬播种。本研究为常规晚粳稻品种在生产上的合理播种与高产栽培提供了科学依据。
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核农学报. 2016, 30(5): 988-996. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2016.05.0988为探讨不同胁迫对玉米种子生物化学特性的影响,采用不同浓度的24-表油菜素内酯(EBR)处理玉米种子,研究NaCl和低温(15℃)胁迫下,外源EBR对玉米幼苗电解质外渗率(REC)、丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、脯氨酸、可溶性糖和各生长指标的影响。结果表明,在180 mmol·L-1 NaCl胁迫下,0.050 mg·L-1 EBR可以显著缓解NaCl的胁迫伤害,使玉米种子发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数显著提高,盐害指数降低;幼苗株高、根长、植株鲜重、相对含水量、根冠比也显著提高;抗氧化酶(SOD、POD、CAT和APX)活性相应增加,脯氨酸和可溶性糖含量也相应提高,MDA含量和相对电导率降低。低温(15℃)胁迫下,与正常温度(25℃)相比,0.001~1.000 mg·L-1范围内,EBR对提高玉米株高、根长、单株干鲜重、发芽率均有促进作用,0.100 mg·L-1作用效果最好,对提高发芽势有一定促进作用,但无明显的规律性。由此可知,一定浓度的EBR浸种能缓解盐和低温对玉米的胁迫损伤,其作用机制可能是EBR可以激活细胞合成自由基清除酶的能力,且酶类物质通过相互协调作用减轻胁迫伤害。本研究为玉米的抗逆性研究提供一定的理论依据。
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核农学报. 2016, 30(5): 997-1004. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2016.05.0997为探究施氮和灌水对河西灌区制种玉米种子产量以及生产过程中水氮利用的影响,以郑单958(ZD958),先玉335(XY335)为研究对象,设置充分灌水(6 000 m3·hm-2,W6000)、中度胁迫(4 500 m3·hm-2,W4500)、重度胁迫(3 000 m3·hm-2,W3000)3个灌水梯度,不施氮(0 kg·hm-2,N0)、中量施氮(225 kg·hm-2,N225)、过量施氮(450 kg·hm-2,N450)3个施氮水平,测定收获期种子产量及产量构成,以及播前收后1m深土壤含水量及土壤硝态氮含量。结果表明,灌溉量对种子产量无显著影响,同一灌水条件下施氮处理产量显著高于不施氮,先玉335组合产量较郑单958组合高,最高产量出现在中度胁迫灌水条件下的过量施氮处理(W4500N450),达11 147 kg·hm-2;先玉335组合的种子百粒重显著高于郑单958组合,郑单958组合种子各产量构成均表现为施氮处理高于不施氮。在中度胁迫灌水条件下,0~100cm土壤硝态氮的累积量显著高于重度胁迫和充分灌水;水分利用效率、氮肥偏生产力、氮肥农学效率均以中度胁迫灌水条件下中量施氮处理占优。综合考虑产量及水氮利用效率,在本试验条件下,适合河西灌区郑单958制种组合和先玉335制种组合的水氮最佳组合为灌水量4 500 m3·hm-2,施氮量225 kg·hm-2。本研究为河西制种玉米种植中水氮合理利用提供了理论借鉴。
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核农学报. 2016, 30(5): 1005-1012. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2016.05.1005为探究富士和嘎啦对外源水杨酸的生理响应机制,采用叶片喷雾法,测定外源水杨酸(SA)对苹果叶片中丙二醛(MDA)含量、防御酶活性及病程相关蛋白(PR)基因表达的影响。结果表明,0.2 mmol·L-1 SA处理后,富士和嘎啦叶片中MDA含量变幅较小且均与对照无显著差异;SA处理显著提高了叶片中过氧化氢酶(CAT)、多酚氧化酶(PPO)、过氧化物酶(POD)和苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性,富士和嘎啦叶片中各酶活性峰值分别是对照的1.31倍~2.06倍和1.16倍~3.13倍。SA诱导后苹果叶片中PR5和PR8的表达明显上调,富士于处理后第3 天基因表达量达到高峰,而嘎啦于处理后第1 天基因表达量最高。研究表明,外源SA可提高苹果叶片中防御酶活性并诱导PR基因上调表达,但富士和嘎啦中酶活性水平和持续时间及PR基因的应答反应存在差异。本研究为利用植物诱导抗病性防治苹果叶部病害提供了科学依据。
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核农学报. 2016, 30(5): 1013-1020. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2016.05.1013为探索肥料运筹对胡麻产量的调控效应,在相同氮、磷、钾条件下,以不施肥(CK1)和施化肥(CK2)为对照,比较了施用胡麻油渣(T1)、农家肥(T2)、化肥与胡麻油渣配施(T3)、化肥与农家肥配施(T4)对张亚2号胡麻籽粒产量的影响,并利用Logistic方程y=A/(1+Be-Cx)比较了不同施肥处理胡麻籽粒灌浆过程。结果表明,不同施肥条件下,胡麻灌浆期的千粒重与开花后天数的关系均符合Logistic方程,且决定系数达到0.99以上。影响胡麻籽粒产量的主要因素是活跃灌浆天数,其次是千粒重。不同施肥处理对胡麻灌浆特征参数有较大的影响,其中有机肥与化肥配施的影响最明显。与不施肥相比,有机肥与化肥配施的平均灌浆速率、籽粒灌浆速率最大时的生长量和活跃灌浆天数分别增加了11.33%~11.94%、10.27%~12.27%、2.34%~2.55%,较单施化肥分别增加了4.23%~4.80%、1.29%~3.12%、1.36%~1.56%;并且胡麻籽粒产量分别显著高于不施肥和单施化肥31.74%~59.63%、14.52%~19.18%。因此,在本试验条件下,施肥特别是有机肥与化肥的配施促进了植株生长,籽粒灌浆优势明显,增产潜力最大,为胡麻高产高效栽培提供了科学指导和理论参考。
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核农学报. 2016, 30(5): 1021-1029. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2016.05.1021为了解水氮耦合对新疆北部石河子地区滴灌复播油葵光合特性和土壤水分利用的影响,以当地油葵主栽早熟品种新葵杂五号为试料,在滴灌条件下进行水氮两因素三水平完全处理小区试验。结果表明,滴灌复播油葵耕层耗水量随生育进程的变化规律为:开花期>现蕾期>灌浆期>苗期>成熟期,现蕾期和开花期是2个需水关键期,尤其开花期对水分最敏感;耕层(0~40cm)耗水量随灌水定额和施氮量的增加而增大;灌水量3 000 m3·hm-2、纯施氮量232 kg·hm-2的水氮组合在土壤水分利用效率和油葵产量方面表现出显著的耦合效果。本研究为寻求滴灌复播油葵高效水氮优化方案和水氮高效利用提供了科学依据。
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核农学报. 2016, 30(5): 1030-1035. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2016.05.1030为探究氟对鲤鱼的毒性机制,本试验检测了不同浓度(0、40、80、120 mg·L-1,分别标记为CK、T1、T2、T3)下,水相氟暴露对鲤鱼肾组织抗氧化酶SOD、CAT、LPO含量及Na+-K+-ATPase活性的影响,并通过免疫印迹法和免疫荧光组织化学法检测了水相氟暴露对其肾组织Na+-K+-ATPase蛋白表达的影响。结果表明,在不同氟浓度下暴露30 d后,T2、T3的SOD、CAT、Na+-K+-ATPase活性均显著低于CK,LPO含量呈升高趋势且显著高于CK;Na+-K+-ATPase蛋白表达分析表明,T2、T3的Na+-K+-ATPase蛋白的表达显著低于CK。相关性分析表明,氟暴露浓度与SOD、CAT、Na+-K+-ATPase活性呈负相关(Pearson系数分别为-0.586,-0.707,-0.818,P <0.01),与LPO含量呈正相关(Pearson系数为0.762,P <0.01), 与Na+-K+-ATPase蛋白的表达呈负相关(免疫印迹法Pearson系数为-0.769,P<0.01,免疫荧光法Pearson系数为-0.848,P<0.01)。结果表明,水体中氟可在一定程度上对鲤鱼肾抗氧化酶和Na+-K+-ATPase水平产生抑制作用。本研究为更深入研究水氟的毒性效应提供了理论依据
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