2017年, 第31卷, 第2期 刊出日期：2017-02-10
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核农学报. 2017, 31(2): 209-217. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2017.02.0209为了检测与小麦幼苗耐旱性相关的数量性状位点,用3个关联重组自交系(RIL)群体,对小麦萌发期幼苗的胚芽鞘长、苗高、最大根长、根数、苗鲜重、茎叶鲜重、根鲜重、根冠鲜重比、苗干重、茎叶干重、根干重、根冠干重比等12个表型性状的耐旱系数进行QTL定位。结果显示,共检测到28个耐旱相关位点,分布在小麦的1BL、1D、2B、3A、3B、3D、4A、6A、6B、6D、7A、7B等12条染色体上,可分别解释表型变异的5.61%~64.22%,其中,6个位点通过同一群体不同性状的耐旱系数检测到, 2个位点通过2个群体不同性状的耐旱系数检测到,分别位于4A染色体的Xbarc61~wpt-9675标记区间和6A染色体的wpt-9679~wpt-8177标记区间内,这2个位点实现了在不同群体间的相互验证,可靠性大大提高。这些位点的发现对于小麦萌发期耐旱性的精细定位、图位克隆和分子标记辅助选择具有重要的意义。
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核农学报. 2017, 31(2): 218-224. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2017.02.0218为了研究药物和辐照对毛竹甲基化水平的影响,采用0、25、50、100、250 μmol·L-1的5-氮杂胞苷和0、10、20、30、40、60、90、120 Gy的137Cs-γ射线分别处理毛竹种子,并利用高效液相色谱技术,采用外标法测定实生苗叶片的甲基化水平。结果表明,5-氮杂胞苷处理毛竹种子后,甲基化水平下降,其中250μmol·L-1处理后甲基化水平为20.8%,下降最显著;低剂量的辐照处理对甲基化的影响不明显,而在高剂量的γ射线胁迫下,DNA甲基化程度下降至26.0%,达到极显著水平。本研究揭示了辐照与基因组甲基化水平间的相关性,为毛竹辐照诱变和甲基化抑制育种提供了科学依据。
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核农学报. 2017, 31(2): 225-231. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2017.02.0225为了打破小麦抗赤霉病育种种质资源狭窄的局限,丰富抗赤霉病遗传材料,本研究通过对中国春-长穗偃麦草二体异代换系DS7E/7A与扬麦16杂交后代进行辐射诱变,以产生小麦-长穗偃麦草易位系选择群体,并结合赤霉病抗性鉴定和长穗偃麦草染色体特异分子标记辅助选择,最终获得了5个小麦-长穗偃麦草抗赤霉病易位单株,创建了一条有效获得小麦-长穗偃麦草抗赤霉病易位系的技术路线。小麦-长穗偃麦草抗赤霉病易位系的成功创建不仅为小麦抗赤霉病育种提供了重要的中间材料,也将为小麦近缘种的抗赤霉病研究和利用提供理论与实践参考。
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核农学报. 2017, 31(2): 232-240. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2017.02.0232为从蛋白水平明确不同耐旱性甘薯品种苗期根系对干旱的应答机制,促进甘薯耐旱相关基因发掘,以耐旱性强的济薯21(JS)和耐旱性弱的济紫薯1(JZ)为材料,采用PEG-6000模拟田间梯度干旱胁迫过程,进行苗期根系蛋白的双向电泳和质谱分析。结果表明,基于60个不同耐旱性甘薯苗期根系的差异蛋白点分析,共鉴定出32个蛋白,其中有明确生理功能的有12个。在JZ中,下调表达的有3个肌动蛋白,上调表达的有2个60S核糖体蛋白,受体类蛋白激酶和真核翻译起始因子各1个;在JS中,下调表达的有1个类甜蛋白,上调表达的有2个过氧化物酶蛋白、1个磷酸果糖激酶家族蛋白和1个赤霉素调控蛋白。基因本体(GO)分析发现,干旱对甘薯苗期根系细胞质中糖和能量代谢过程影响较大,耐旱性强的品种苗期根系在抗氧化防御、能量代谢和信号转导方面占据优势。综上,不同耐旱性甘薯苗期根系在蛋白组学水平上响应干旱的生理调控途径存在明显差异,本研究结果为甘薯耐旱性品种选育提供了理论依据。
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核农学报. 2017, 31(2): 241-247. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2017.02.0241为探讨文心兰体细胞无性系变异的特征,分别利用流式细胞术和毛细管电泳-AFLP(CE-AFLP)技术,对10份文心兰体细胞无性系条纹突变体(N1~N10)进行倍性分析和遗传多样性检测。结果表明,10份突变体均为二倍体,未发生染色体倍性的改变。28对引物组合在突变体(N1~N10)和正常植株(CK)中共扩增出596条大小为100~1 000 bp的条带,其中多态性条带192条,总多态性位点比率为32.2%,不同突变体相对于正常植株的变异频率在12.3%~19.9%之间;突变体与正常植株的遗传相似系数在0.8132~0.8838之间,相似系数为0.85时,突变体N1、N5、N7、N9、N4、N2与CK聚成Ⅰ类,突变体N3、N6、N8和N10聚成Ⅱ类。10份突变体与叶色正常植株相比存在遗传差异,说明其在DNA水平发生了不同程度的变异。本研究结果为创造基于体细胞无性系变异的兰花新种质提供了参考。
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核农学报. 2017, 31(2): 248-254. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2017.02.0248香叶基焦磷酸合成酶(GPS)在植物体内催化二甲烯丙基焦磷酸与异戊烯基焦磷酸结合成萜类化合物前香叶基香叶基焦磷酸(GPP)。为深入理解GPS蛋白在类胡萝卜素生物合成过程中的作用,本研究采用高通量测序方法获得绿色杜氏藻GPS基因(GenBank序号: KT751181) cDNA全长序列,并研究乙酰水杨酸(ASA)、硫酸铈铵(CAS)和花生四烯酸(AA)3种诱导子对绿色杜氏藻GPS基因表达的影响。测序结果表明,绿色杜氏藻GPS基因cDNA全长2 281 bp,开放阅读框为1 449 bp,编码463 个氨基酸。绿色杜氏藻GPS蛋白的分子量为53 714.9,理论等电点(pI)为6.66,该蛋白分子呈亲水性,无信号肽和跨膜结构域。二级结构分析显示,该蛋白分子中螺旋结构占主导地位,占47.7%。系统进化树结果表明,绿色杜氏藻GPS蛋白与莱茵衣藻亲缘关系最相近。诱导表达分析显示,62.5 mg·L-1AA、0.2~0.8 mg·L-1ACS和10 mg·L-1 ASA可极显著提高绿色杜氏藻GPS基因表达;同时,类胡萝卜素含量也极显著升高,这一结果表明GPS基因与类胡萝卜素合成有关,GPS基因可能通过控制GPP的去向,间接影响绿色杜氏藻类胡萝卜素合成。本研究结果为揭示藻类类胡萝卜素合成机理及利用代谢工程策略提高类胡萝卜素含量奠定了理论基础。
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核农学报. 2017, 31(2): 255-262. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2017.02.0255为选择适合鉴定铁皮石斛的条形码,以5份铁皮石斛种质资源和1份串珠石斛(外类群)为试验材料,采用cpDNA条形码技术进行分子鉴定。结果表明,5个条形码序列(matK、rbcL、trnH-psbA、petA-psbJ和rpl32-trnL)种间遗传距离均远高于种内遗传距离,符合作为条形码的基本要求,其中petA-psbJ变异位点最多(8.03%),说明其进化速率亦最快,petA-psbJ可作为石斛属候选条形码之一;单个条形码鉴定率均较低(<60%),核心条形码matK+rbcL鉴定率亦较低(68.75%),而在核心条形码基础上结合其它序列(≥3)却可以显著提高鉴定率(≥81.25%),matK+rbcL+petA-psbJ鉴定率达到100%,可作为铁皮石斛分子鉴定的最适条形码组合。综上,利用cpDNA条形码技术,可将不同种质资源的铁皮石斛区分开,基本上可将不同采集地的铁皮石斛聚类;同时,建议matK+rbcL+petA-psbJ作为铁皮石斛种质资源鉴定的DNA条形码。本研究结果为铁皮石斛种质资源的快速鉴定提供了一定的参考。
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核农学报. 2017, 31(2): 263-270. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2017.02.0263为获得高产纤维素酶菌株,采用紫外(UV)诱变和紫外-亚硝基胍(UV-NTG)复合诱变方法对新疆吐鲁番地区土壤中分离得到的产纤维素酶菌株芽胞杆菌C-8进行诱变筛选,并通过二次正交旋转组合试验和响应面试验对诱变筛选得到的菌株进行培养基的优化。结果表明,UV诱变菌株UV-5和UV-NTG比出发菌株C-8纤维素酶活分别提高了1.15倍和3.23倍;当发酵培养基中碳源浓度为3%、氮源浓度为1.5%、吐温-80的浓度为0.15%时,纤维素酶活达到453.20 U·mL-1,是出发菌株C-8的5.49倍和复合诱变菌株UV-NTG-10的1.7倍。本研究结果为纤维素酶的扩大发酵以及后期工业化生产提供了理论依据。
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核农学报. 2017, 31(2): 271-279. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2017.02.0271长期的生产实践证明挖掘新的抗病资源、鉴定和利用抗病基因是防治稻瘟病最为经济有效的策略。因此,挖掘新的抗病资源以改良水稻品种的抗病持久性,是当前稻瘟病抗病育种的当务之急。空间诱变育种在创造优异新种质、诱导新的基因资源和培育农作物新品种上已发挥其独特的优势和作用,是农作物遗传改良的新途径,是未来作物育种新技术的重要组成部分。实践证明,空间诱变手段可对水稻品种的稻瘟病抗性进行有效改良,且已育成多个抗稻瘟病优良品种。本文对近20多年来水稻空间诱变抗稻瘟病育种研究现状进行概述,如空间诱变水稻稻瘟病抗性变异特点、空间诱变抗稻瘟病育种成果以及空间诱变稻瘟病抗性变异机理等,以期为进一步揭示空间诱变变异机理和开展水稻空间诱变抗病育种工作奠定理论基础。
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核农学报. 2017, 31(2): 280-287. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2017.02.0280耐辐射动球菌(KR)是一种从高放射性污染环境中分离出来的具有抗辐射、抗氧化特性的橘黄色球菌。为探明KR抗氧化特性与菌体内代谢物活性的关系,从KR中分离提取纯化类胡萝卜素,利用高效液相色谱(HPLC)和液质联用(LC-MS)分析提取物的组成和性质,通过体外高铁离子还原能力和DPPH自由基清除试验、体外脂类氧化抑制试验和DNA氧化损伤的抑制试验,比较KR类胡萝卜素提取物与番茄红素、β-胡萝卜素的体外抗氧化能力及生物大分子氧化保护能力。结果表明,KR提取物中,其中一种产物的最大吸收波长在471.9 nm和501.1 nm处,分子式C48H66O2;另一种产物的最大吸收波长在464.6 nm,分子式C24H34O。 KR类胡萝卜素提取物的高铁离子还原能力在浓度为2 μg·mL-1时达到1.22;DPPH自由基清除率在浓度为4 μg·mL-1时达到94.26%;对脂类氧化的抑制率在浓度为8 μg·mL-1时达到54.29%;对DNA氧化损伤的抑制率在浓度为8 μg·mL-1时达到84.78%。本研究结果为进一步探究KR抗氧化作用及其机制,以及医疗、保健等领域的抗氧化药物研发奠定了基础。
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核农学报. 2017, 31(2): 288-297. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2017.02.0288为探究老化对啤酒大麦籽粒淀粉酶和麦芽品质的影响,采用高温高湿的人工老化方法处理大麦籽粒,以未经老化处理的大麦籽粒为对照,研究经老化处理后啤酒大麦籽粒萌发早期阶段中淀粉酶活性及主要麦芽品质性状的变化。结果表明,老化使α-淀粉酶、β-淀粉酶和极限糊精酶活性均呈降低的趋势,其中老化15 d后的淀粉酶活性与对照相比差异显著。随着老化时间的延长,各品种麦芽的无水浸出物、α-氨基氮、库尔巴哈值和糖化力均呈降低的趋势,粘度均呈增加的趋势。α-淀粉酶活性、β-淀粉酶活性、极限糊精酶活性均与α-氨基氮、无水浸出物、库尔巴哈值和糖化力呈显著正相关,但与粘度呈显著负相关。综上,人工老化会引起啤酒大麦籽粒萌发早期淀粉酶活性降低,麦芽品质变劣。本研究结果为啤酒生产过程中优质原料的选择提供了理论参考。
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核农学报. 2017, 31(2): 298-306. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2017.02.0298为探究宁夏枸杞潜在的营养价值,从多酚组成的角度研究宁夏枸杞的抗氧化机理,采用四级杆串联飞行时间质谱MSE方法(Q-TOF/MSE)分析宁夏枸杞果实中的多酚成分,测定其提取物(LBE)中总多酚、总黄酮含量,并从细胞水平评价其抗氧化活性。结果表明,宁夏枸杞果实中共鉴定出28种多酚类化合物,其中8种酚酰胺衍生物为首次发现及鉴定。体外试验结果显示,LEB中总多酚、总黄酮含量分别为3 320 mg GAE·100g-1 DW和570 mg RE·100g-1 DW。进一步研究发现,LBE能有效降低氧化应激状态下人克隆结肠癌细胞(Caco-2)中活性氧自由基(ROS)水平和还原型谷胱甘肽(GSH)水平,且效果呈剂量依赖性,这从细胞水平证明LBE可以显著增强Caco-2细胞的抗氧化能力。综上,宁夏枸杞中含有大量多酚类化合物,并具有较强的抗氧化活性,可以广泛应用于营养食品、制药、化妆品以及各类天然产品中。
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核农学报. 2017, 31(2): 307-313. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2017.02.0307为了高效分离油茶蒲中的脂肪酸合酶(FAS)抑制剂,以乙醇-水为洗脱液,采用大孔树脂D101对油茶蒲提取物进行梯度洗脱,并用高速逆流色谱(HSCCC)对其中的40%乙醇洗脱馏分(40F)进行分离。结果表明,D101大孔树脂洗脱馏分中40F的多酚含量最高,并且其对脂肪酸合酶的抑制活性最强,半抑制浓度为0.61μg·mL-1。以氯仿:乙醇:水:乙酸(4:3:2:0.01,v/v/v/v)为分离溶剂体系,上相为固定相,下相为流动相,转速850 r·min-1,流速2 mL·min-1,在该条件下采用HSCCC对40F进行分离可以纯化得到鞣花酸和3-O-甲基鞣花酸-4'-O-葡萄糖苷,纯度均为95%以上。因此,采用大孔树脂-高速逆流色谱能够简便、高效地分离制备油茶蒲中的脂肪酸合酶抑制剂单体,这为油茶蒲的开发利用及进一步的功能研究奠定了基础。
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核农学报. 2017, 31(2): 314-324. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2017.02.0314为了研究金枪鱼油在冬化前和冬化后不同温度条件下,脂肪酸含量和主体风味成分的变化,利用气质联用仪测定金枪鱼鱼油中的脂肪酸含量;电子鼻检测金枪鱼鱼油冬化前后不同温度下的挥发性物质的变化趋势,并利用顶空固相微萃取与气质联用仪(HS-SPME-GC-MS)对该过程中的挥发性风味成分进行定性和定量分析;结合感觉阈值确定金枪鱼鱼油的主体风味成分。结果表明,鱼油中脂肪酸组成范围为C14~C22,在冬化过程中,饱和脂肪酸随着温度的降低呈下降趋势,相对含量从冬化前的25.57%降到冬化后的23.08%;不饱和脂肪酸的含量逐渐上升,其中,单不饱和脂肪酸的相对含量从冬化前的27.92%提高到冬化后的29.09%;多不饱和脂肪酸的相对含量从冬化前的29.20%提高到冬化后的32.20%。电子鼻检测发现,冬化前后鱼油挥发性物质差异显著。冬化前和冬化后,对金枪鱼油风味有重要贡献的挥发性物质的种类和含量无明显变化,主体风味成分主要有1-辛烯-3-醇、反-2-辛烯醛、辛醛、己醛、庚醛、2-十一酮、2-戊基呋喃等,这些物质赋予了鱼油鱼腥、油脂气息、泥土味、脂肪香味、青草味、蜡香、蘑菇香、蔬菜香味等。本研究结果对今后改善金枪鱼油加工工艺和不良风味等方面具有理论指导意义。
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核农学报. 2017, 31(2): 325-333. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2017.02.0325为进一步提高牦牛血枯草芽胞杆菌发酵液多肽含量,对牦牛血发酵液进行酶解,以酶解液的·OH清除率、多肽含量为主要指标,筛选酶解发酵液的最适蛋白酶,通过单因素和响应面试验优化酶解工艺,并对比菌酶联合制备产物与发酵液体外抗氧化活性。结果表明,碱性蛋白酶酶解发酵液最佳条件为:酶解时间3 h、pH值 9.5、酶解温度60 ℃和酶底比190 U·g-1,此条件下制备得到酶解液多肽含量为5.52 mg·mL-1,较发酵液提高2.39倍。菌酶联合制备产物对·
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核农学报. 2017, 31(2): 334-341. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2017.02.0334链格孢毒素是由链格孢霉产生的广泛污染谷物和饲料的真菌毒素,其中最主要的几种链格孢毒素有交链孢酚(AOH)、交链孢酚单甲醚(AME)、交链孢烯(ALT)、交链孢菌酮酸(TeA)和交链孢毒素(ATX),本文系统的总结了谷物中链格孢霉毒素的污染来源、毒性作用机制、检测方法和降解研究进展,旨在为谷物中链格孢毒素的消解提供技术基础,从而减少谷物的污染损失,保障粮食质量安全。
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核农学报. 2017, 31(2): 342-349. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2017.02.0342为明确库姆塔格沙漠北界阿奇克谷地的土壤细菌多样性,探索该地区土壤微生物与植物群落的相互作用关系,采用NA、R2A培养基分离培养土壤细菌,通过16S rDNA序列系统发育分析鉴定菌株。结果表明,R2A平板菌落数量和种类较多;发现13株潜在新种菌株,已知菌种分属3大类群、4属、20种,厚壁菌门(Firmicutes)为优势类群,芽胞杆菌属(Bacillus)为优势属,枯草芽胞杆菌(Bacillus subtilis subsp. inaquosorum)为优势菌种。与其他类似环境相比,阿奇克谷地土壤中可培养细菌生物量偏小,可培养的细菌多为抗性、耐性强的极端微生物。该地区特有的微生物资源、功能微生物和新菌资源丰富,为防沙治沙、微生物菌剂开发等研究提供物质基础。本研究结果对库姆塔格沙漠的自然生态保护以及极端环境微生物资源的应用具有重要意义。
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核农学报. 2017, 31(2): 350-356. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2017.02.0350
为研究不同桂花扦插枝条的辐照诱变作用及其耐辐照性,以60Co-γ射线对柳叶苏桂(金桂)、波叶银桂(银桂)和满条红桂(丹桂)的扦插枝条进行辐照,辐照剂量分别为15、25、35、45 Gy,计算生根数量和新根长度,检测新生叶的可溶性糖、可溶性蛋白质含量和遗传物质DNA,并计算桂花枝条半致死剂量(LD50)和综合评价值D。结果表明,3个桂花品种的根形态特征、新生叶的可溶性糖和可溶性蛋白质含量与辐照剂量均呈负相关;辐照引起新生叶遗传物质DNA的改变;柳叶苏桂、波叶银桂和满条红桂的综合评价值D分别为0.696、0.636和0.011,LD50分别为39.77、32.19和27.96 Gy,表明金桂耐辐照性最强,银桂其次,丹桂最弱。本研究结果为桂花辐照育种适宜剂量的选择提供了依据,也为桂花不同品种群的辐照育种奠定了基础。
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核农学报. 2017, 31(2): 357-363. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2017.02.0357为了解不同引发处理对水分胁迫下小麦萌发特性的生理机制差异,以半冬性小麦品种周麦18为试验材料,分别用H2O、0.25 μM 茉莉酸甲酯(MeJA)、20% 聚乙二醇(PEG)、0.25 μM MeJA+20% PEG引发处理6、12、18、24 h,然后在浓度为15%的PEG溶液中进行发芽试验,并测定幼苗生理指标。结果表明,4种引发剂处理均能显著提高小麦种子在水分胁迫下的发芽特性,促进幼苗生长,其中H2O和MeJA均在引发处理12 h效果最好,而PEG和MeJA+PEG均在引发处理18 h效果最好。在最佳引发时间条件下,4种引发处理均能显著降低小麦幼苗丙二醛(MDA)含量,加速小麦种子内部碳水化合物代谢,提高渗透调节物质含量;同时,显著提高酶促抗氧化系统的活性,有利于水分胁迫下小麦的生长。因此,适当的引发处理能增强水分胁迫下小麦种子的萌发能力,维持膜系统的稳定性,增强渗透调节能力和抗氧化能力,保证生物量的积累。本研究结果为旱地小麦栽培提供了理论依据。
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核农学报. 2017, 31(2): 364-370. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2017.02.0364为探究干旱条件下玉米种衣剂功能助剂对玉米种子萌发及幼苗生长的影响,将自行研制 NA-MY 助剂和种衣剂混合后对郑单 958 种子包衣,用 15% PEG-6000 溶液模拟土壤干旱环境,分别测定了干旱胁迫下比拌种衣剂单独包衣,以及 NA-MY 助剂和比拌种衣剂混合后包衣的玉米种子在萌发及幼苗生长中的各项生理指标。结果表明,干旱胁迫下玉米发芽能力显著低于正常水分条件,幼苗中 SOD、POD、CAT 活性,相对电导率和 MDA 含量均增加,但叶绿素 a+b 含量、类胡萝卜素含量和根系活力降低。NA-MY 助剂与比拌种衣剂混合后包衣可显著促进干旱胁迫下玉米种子的萌发和幼苗根系生长,有效提高幼苗活性氧清除系统中抗氧化酶活性和抗氧化物的含量,减少电解质渗出率和 MDA 的积累。由此可见,应用 NA-MY 助剂包衣可以减轻干旱胁迫对玉米萌发和幼苗伤害,提高玉米抗旱性。本研究结果为 NA-MY 助剂在田间的应用提供了参考数据。
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核农学报. 2017, 31(2): 371-378. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2017.02.0371为了探究微量元素锌和硼对玉米果穗的影响,以豫单606为材料,采用盆栽试验,设置不施用锌肥和硼肥(对照,CK)、施用锌肥、施用硼肥、同时施用锌肥和硼肥4种处理,调查了玉米穗粒性状和品质的变化。结果表明,施用锌肥和硼肥,秃尖减少,行粒数增加,产量显著提高;施用锌肥籽粒长度增加,粒厚、百粒体积和百粒重降低,由于穗粒数提高,单穗产量增加;施用硼肥籽粒长度、百粒重、百粒体积和单穗产量均增加。与CK相比,单施锌肥、硼肥及锌肥和硼肥配施均能提高籽粒蛋白质含量;施用锌肥籽粒脂肪含量显著提高,施用硼肥籽粒脂肪含量降低;各施肥处理淀粉含量均无显著差异。与CK相比,施用锌肥或硼肥以及锌肥和硼肥配施显著提高了籽粒锌和硼的含量。本研究结果为锌肥和硼肥在玉米生产中的应用提供了参考。
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核农学报. 2017, 31(2): 379-385. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2017.02.0379为探讨亚硫酸氢钠(NaHSO3)对植物光合的作用机制,研究了不同NaHSO3浓度(0、1、2、5和10 mmol·L-1)喷施处理对大豆和玉米叶片气体交换及荧光参数的影响。结果表明,不同浓度NaHSO3对大豆叶片的光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)和气孔导度(Gs)的影响较为一致,即1、2 mmol·L-1浓度下无显著差异,5 mmol·L-1浓度下显著提高,而高浓度(10 mmol·L-1)下则显著降低;大豆叶片光呼吸速率(Rp)整体随NaHSO3浓度的增加而先升高后略有降低,除1 mmol·L-1外,其它浓度下的光呼吸速率均显著高于对照。不同浓度NaHSO3处理下玉米叶片的Pn、Tr和Gs则均无明显变化。大豆叶片的光系统I(PSI)的电子传递速率(ETRI)和光系统Ⅱ(PSⅡ)的电子传递速率(ETRⅡ)均随NaHSO3浓度的增加而先升高后略有降低,整体来看喷施NaHSO3后大豆叶片的ETRI和ETRⅡ呈上升趋势,而玉米叶片的ETRI和ETRⅡ均有所下降。本研究揭示了NaHSO3是光呼吸抑制剂传统观点的局限性,并进一步证明了NaHSO3对光合的作用过程与电子传递密切相关。
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核农学报. 2017, 31(2): 386-393. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2017.02.0386为阐述拔节期弱光胁迫降低谷子产量的光合生理机制,以张杂谷5号和晋谷21号为研究对象,在拔节期分别进行30%、60%和85%的遮阴处理15 d,以不遮阴作为对照,探究谷子叶片的光合色素含量、光合特性、叶绿素荧光参数及产量对其的响应规律。结果表明,遮阴处理降低了2个品种谷子叶片的光合色素含量、净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、表观光合电子传递速率(ETR)、PSⅡ实际光化学量子产量(ΦPSⅡ)、光化学猝灭系数(qP)、非调节性能量耗散量子产量[Y(NO)]、穗长、穗重、穗粒重和产量,却显著提高了胞间CO2浓度(Ci)和调节性能量耗散量子产量[Y(NPQ)]。张杂谷5号的表观光合电子传递速率(ETR)、PSⅡ实际光化学量子产量(ΦPSⅡ)和产量在遮阴30%时显著下降,而晋谷21号在遮阴程度超过60%时才显著变化。总之,拔节期弱光胁迫下,谷子叶片的光合色素含量降低,捕捉利用光能的能力减弱,PSⅡ光化学活性降低,光合作用变弱,最终影响产量;张杂谷5号比晋谷21号对弱光胁迫更为敏感。本研究结果为拔节期通过改善谷子叶片的光合功能来增强抗弱光胁迫以达到稳产指明了方向,并为选育耐弱光胁迫谷子提供了依据。
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核农学报. 2017, 31(2): 394-401. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2017.02.0394为探讨不同施氮水平培养下菘蓝幼苗对盐胁迫的响应,以河北栽培的菘蓝居群为材料,在3.75 (T1)、7.5 (T2)、11.25 (CK)、15 (T3)、18.75 mmol·L-1(T4)5个不同的施氮水平下, 以100 mmol·L-1 NaCl进行胁迫处理,研究了施氮水平对盐胁迫下苗期菘蓝生长、抗氧化酶系统、可溶性蛋白质含量、氮素代谢及根中指标性成分(R,S)-告依春积累的影响。结果表明,高氮水平的T4(18.75 mmol·L-1)显著促进盐胁迫下菘蓝幼苗的生长。低氮(T1、T2)和高氮(T3、T4)处理均提高了盐胁迫下菘蓝幼苗中保护酶的活性,且高氮水平处理显著降低幼苗中丙二醛(MDA)的含量。在盐胁迫下,随着施氮水平的增加,菘蓝体内硝酸还原酶(NR)活性、谷氨酰胺合成酶(GS)活性,可溶性蛋白质及根中(R,S)-告依春含量均呈先升高后降低的趋势。盐胁迫条件下,不同施氮水平对苗期菘蓝体内抗氧化酶与氮素同化关键酶之间、生物量与(R,S)-告依春含量之间的调控表现出差异性。本研究结果为苗期菘蓝的耐盐性生理研究提供了理论依据。
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核农学报. 2017, 31(2): 402-409. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2017.02.0402为了综合评价棉花品种的耐盐性,于2014年在江苏南京设置砂培试验,采用150 mmol·L-1的NaCl水溶液模拟盐胁迫,并以各指标盐害系数为依据,采用基于熵权理论的灰色关联度法进行品种筛选和指标评价。结果表明,萌发期各指标盐害系数的熵值和权重以发芽势、活力指数、下胚轴长和鲜重较高,发芽率和发芽指数次之,根长最小;苗期各指标盐害系数的熵值和权重以叶片质膜透性、根系活力和净光合速率较高,叶片伸展速率和株高次之,地上部干重和根系干重最小。棉花的耐盐性在生育期和品种间表现不同,在萌发期和苗期均表现稳定且耐盐的品种为中棉所44和中棉所75,表现稳定且中等耐盐品种有中棉所17、苏棉22号、苏棉15号和德夏棉1号,表现稳定但耐盐性较差的品种有苏棉12和泗棉3号。综上,该方法的评价结果客观准确,可以用于棉花品种耐盐性的综合评价,这为棉花耐盐品种的选育奠定了基础。
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核农学报. 2017, 31(2): 410-415. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2017.02.0410为探索湘西州烟区植烟土壤改良方法,采用田间试验的方法,以箭舌豌豆为绿肥,设置箭舌豌豆还田、玉米秸秆+腐熟剂还田、玉米秸秆+腐熟剂+箭舌豌豆还田等方式,研究了不同还田方式对烤烟农艺性状、光合生理特性和经济性状的影响。结果表明,与玉米秸秆还田或绿肥还田相比,箭舌豌豆和玉米秸秆配合还田能改善烤烟生长中后期的农艺性状,增大烤烟后期光合有效辐射(PAR)及叶面积指数(LAI),增加烤烟叶绿素含量,提高烟叶气孔导度(Gs)、胞间二氧化碳浓度(Ci)和蒸腾速率(Tr),增强烟叶净光合速率(Pn),提高烤烟上等烟比例6.37%~17.65%,增加烤烟产量0.33%~15.47%,提高烤烟产值0.09%~12.75%。本研究结果为以玉米秸秆与绿肥结合的生态改良植烟土壤方法的推广奠定了理论基础。
京公网安备 11010802040311号