2016年, 第30卷, 第10期 刊出日期:2016-10-10
  

  • 全选
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    植物诱变育种 · 农业生物技术
  • 刘毅, 周佩雯, 余新桥, 唐金娟, 刘国兰
    核农学报. 2016, 30(10): 1873-1879. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2016.10.1873
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    为了解节水抗旱稻品种的多样性,利用SSR分子标记技术对24份节水抗旱稻和2份普通水稻品种进行DNA 指纹图谱构建和遗传多样性分析。结果表明,24对引物共扩增出96个多态性片段,平均每对引物可检测到 4个等位基因,每个SSR 位点可以检测到2~6个等位基因。引物多态信息含量(PIC)的变化范围为 0.36~0.75,平均值为0.58。指纹图谱显示至少可以利用RM71、RM72、RM336、RM337、RM1195和RM5414这6个核心标记的不同组合鉴别区分26份供试材料。聚类分析结果表明,26份材料间遗传相似系数为0.54~0.98, 在遗传相似系数0.65处可以将供试材料分为籼、粳两类, 较好地反映了供试材料的亲缘关系。本研究结果为节水抗旱稻新品种保护、真伪鉴定及亲本选配提供了参考。
  • 陈春艳, 马晖玲, 董文科, 杨江伟, 李玉珠, 姜寒玉, 冯玉兰
    核农学报. 2016, 30(10): 1880-1888. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2016.10.1880
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    为探讨编码花青素还原酶BAN基因的功能及其与缩合单宁合成的关系,根据BAN基因序列设计特异引物,采用RT-PCR技术获得甘肃红豆草BAN的相似基因;利用生物信息学相关软件分析,预测其cDNA序列编码的蛋白质结构和功能;采用Real-time PCR法检测该基因在甘肃红豆草各组织中的表达;构建含有BAN基因的双标记选择载体。结果表明,克隆的BAN基因与报道的BAN基因序列相似性达到99.41%,其ORF长为1 020 bp,可编码339个氨基酸残基,具有花青素还原酶保守结构域和重要功能位点;三级结构预测显示,预测模型与花青素还原酶单体结构(C2RH8A)相似,属于短链脱氢/还原酶超家族成员,表明其可能具有花青素还原酶的功能。BAN基因在各组织中均表达,其表达量依次为荚果、叶、蕾、花、茎。以此为靶序列,构建携带抗除草剂bar和绿色荧光蛋白GFP基因的双标记选择植物表达载体,将为缩合单宁合成、代谢的进一步研究及抗除草剂和抗臌胀病牧草新品种的培育奠定基础。
  • 赖勇, 王晋民, 任龙, 朱惠琴, 马辉, 王金贵, 巨霞, 李宗仁
    核农学报. 2016, 30(10): 1889-1897. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2016.10.1889
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    为确定不同青稞亲本材料间的遗传差异及连锁不平衡水平,以56个SSR分子标记对88份大麦进行多态性扫描。结果表明,88份材料中共检测出160个等位变异,平均每个标记2.857个,变幅为2~7。供试材料间的遗传相似系数为0.497~0.970,平均为0.761。基于多态性较好、基因多样性值较高的53个SSR标记分析结果,88份材料被分成2个类别。主坐标分析将青稞材料分成2类,分别包含39和47份材料,2份西藏品种ZDM5200和ZDM5457所属类别不明确。群体遗传结构分析将88份材料也分成2个亚群,分别包含40份和48份材料,与聚类分析和主坐标分析的结果较一致。1 378个SSR位点成对组合中,不论共线性组合还是非共线性组合,都存在一定程度的连锁不平衡(LD)。D'统计概率(P<0.01)支持的LD成对位点179个,占全部位点组合的12.99%,D'平均值为0.56,较高水平的LD成对位点(D>0.5)主要集中于除1H外的其余6个连锁群上。本研究结果为今后青稞杂交组合配置、有利基因发掘和标记辅助育种提供了理论依据。
  • 戴智慧, 龙骏, 俞雷民, 倪穗
    核农学报. 2016, 30(10): 1898-1905. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2016.10.1898
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    为了解宁波地区野生换锦花的生存状况及对目前环境的适应能力,本研究采用ISSR分子标记对6个野生居群的遗传多样性水平和遗传结构进行分析。结果表明,10条ISSR引物共扩增出74个条带,其中多态性条带67个,多态性位点百分比(PPL)为90.54%。宁波地区野生换锦花在物种水平上的遗传多样性较高,PPL为90.54%,Nei’s基因多样性(He)为0.2700,Shannon’s指数(Ho)为0.4144;但在居群水平上遗传多样性较低,PPL平均值为76.35%,He平均值为0.2517,Ho平均值为0.3800。基因分化系数(Gst)为0.0679,基因流(Nm)为6.8654。AMOVA分子变异分析结果表明,在总的遗传变异中,有95.85%的变异发生在居群内,仅有4.15%的变异发生在居群间。UPGMA聚类结果显示6个居群间的亲缘关系较近,其可分为两大类群,其中北仑、慈溪和象山3个居群组成一类;奉化、镇海和舟山3个居群组成一类。Mantel检验的结果表明,居群间的地理距离和遗传距离之间无显著相关性。本研究结果为宁波地区野生换锦花种质资源的保护及合理开发利用提供了理论依据。
  • 冯明芳, 苍晶, 卢秋巍, 郑成成, 赵金梦, 李佳鸿, 秦璐楠, 杨薇, 孟婧, 朱祥春
    核农学报. 2016, 30(10): 1906-1913. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2016.10.1906
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    为了建立黑龙江粳稻组织培养高效再生体系,以东农427和东农428的成熟胚为材料,探讨预先浸胚、低温处理、培养基种类、凝固剂种类、ABA、谷氨酰胺、活性炭、硝酸银、2,4-D浓度以及6-BA浓度等因素对水稻再生体系建立的影响。结果表明,东农427经预先浸胚和低温处理可使培养力分别提高6%和15%,最适培养基为NB;ABA和谷氨酰胺分别适合在分化和诱导阶段添加,分化时添加活性炭和硝酸银分别使分化率提高38%和9%;最适2,4-D和6-BA分别为1mg·L-1和4mg·L-1。东农428经预先浸胚和低温处理可使培养力分别提高14%和9%,最适培养基为MS;ABA适合在诱导阶段添加,谷氨酰胺适合在整个培养阶段添加;分化时添加活性炭和硝酸银分别使分化率提高1%和9%;最适2,4-D和6-BA分别为1mg·L-1和3mg·L-1。2个品种的凝固剂在诱导阶段宜采用琼脂,分化阶段宜采用Phytagel。本研究为进一步优化水稻再生体系提供了依据,为后续水稻遗传转化奠定了基础。
  • 史建磊, 陈先知, 黄宗安, 王燕, 王克磊, 徐坚
    核农学报. 2016, 30(10): 1914-1924. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2016.10.1914
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    为研究华南型黄瓜的遗传多样性及亲缘关系,以69份黄瓜自交系为试材,对其24个主要农艺性状进行遗传变异、相关性、主成分和聚类分析。结果表明,不同农艺性状的变异系数为6.19%~73.89%,各性状至少与其他1个性状存在极显著或显著相关。选取累积贡献率为73.597%的前7个主成分,其包含的17个农艺性状是黄瓜种质评价的主要指标,其中14份材料综合表现较优(F>1.5)。进一步系统聚类,可将黄瓜种质分为4类:第Ⅰ类下胚轴较长,第1雌花节位低,瓜呈短圆筒形、具点状黄色斑纹,可用于早熟品种选育;第Ⅱ类下胚轴和节间短、第1分枝节位低,叶片小,第1雌花节位较低,瓜小、具点状黄色斑纹,综合性状与近缘野生种接近,可用于早熟、稳产、抗逆品种的选育;第Ⅲ类下胚轴和节间长,瓜皮白绿、具点状白色斑纹,可用于白皮品种选育;第Ⅳ类节间长、主蔓粗、第1分枝节位高,叶片大,第1雌花节位高,瓜大、呈长圆筒形、具点状白色斑纹,可用于黄瓜高产育种。综合评价结果表明华南型黄瓜种质具有丰富的遗传多样性,适用于黄瓜优异资源的挖掘及品种选育。本研究结果为华南型黄瓜资源利用和新品种选育奠定了基础。
  • 胡晓辉, 毛瑞喜, 苗华荣, 石运庆, 崔凤高, 杨伟强, 陈静
    核农学报. 2016, 30(10): 1925-1933. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2016.10.1925
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    为从分子水平上快速鉴别花生品种和选配优良杂交组合,以山东省审定的46个花生品种为材料,利用微卫星(SSR)标记进行DNA指纹图谱的构建和遗传多样性分析。从788对SSR引物中筛选出50对多态性高、稳定性好、谱带清晰的引物,共检测到175个等位位点,其中122个为多态性位点,多态性比率达70.52%;每对SSR引物扩增出的等位位点数为2~7个,多态性信息量变化范围为0.6753~0.8412,平均为0.823。此外,利用14对引物可将46份材料完全区分开。聚类分析表明,在相似系数0.77处,所有供试材料聚为一类,在相似系数0.80处,仍有76%的材料聚在一起。利用SSR标记构建的指纹图谱可为花生种质资源管理及育种实践提供依据。
  • 厉广辉, 于继庆, 李书华, 李保华, 李霞, 李芳, 包艳存, 牟萌
    核农学报. 2016, 30(10): 1934-1940. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2016.10.1934
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    我国芦笋种植面积、产量和出口量居世界首位,但种子主要依赖进口。近年来,我国在芦笋育种方法和技术上取得了快速的发展。本文对我国在芦笋无性系杂交育种、全雄育种、多倍体育种、分子标记辅助育种等育种关键技术,及芦笋杂交技术、组织培养技术、种子生产技术等方面的研究进行了综述,同时对今后的芦笋育种技术及发展方向提出了建议。
  • 农产品辐照研究·食品科学
  • 李新, 熊光权, 廖涛, 鉏晓艳, 耿胜荣, 程薇
    核农学报. 2016, 30(10): 1941-1946. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2016.10.1941
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    为探讨辐照对小龙虾品质的影响,以小龙虾虾肉为试材,冷冻后经5、10、20kGy剂量辐照处理,研究分析虾肉理化指标(色泽、质构特性、水解氨基酸含量)与蛋白质性质(表面疏水性、蛋白质浓度、相对分子质量)的变化情况。结果表明,冷冻虾肉辐照后色泽指标(L*a*b*)均降低,质构特性(硬度、弹性、黏聚性、胶着度与咀嚼度)随着辐照剂量增大而增加。辐照后虾肉中水解氨基酸含量增加,氨基酸总量均高于未辐照样品。当辐照剂量为5 kGy时,氨基酸含量达到最高值86.23%,虾肉蛋白表面疏水性最大,蛋白质浓度最高,蛋白质相对分子质量主要分布在55 kDa以下。高剂量辐照对虾肉理化性质影响较大,蛋白质相对分子质量显著降低。本研究结果为小龙虾辐照后的品质变化提供了理论参考。
  • 郭溆, 张晶, 王维婷, 刘超, 程安玮, 王青, 孙金月
    核农学报. 2016, 30(10): 1947-1951. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2016.10.1947
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    为探讨琉璃苣种子发育过程中脂肪酸合成的变化规律,采用脂肪酸甲酯气相色谱法(GC-FAME)对琉璃苣种子发育过程中脂肪酸成分的相对含量进行测定。结果表明,琉璃苣种子主要含有棕榈酸、硬脂酸、油酸、亚油酸、γ-亚麻酸、α-亚麻酸、花生一烯酸和芥子酸等8种脂肪酸成分;成熟种子不饱和脂肪酸成分占总脂肪酸的84.05%,其中亚油酸最高(38.20%),γ-亚麻酸次之(24.59%);随着种子发育,棕榈酸、硬脂酸和α-亚麻酸的相对含量不断下降,其它不饱和脂肪酸成分的相对含量不断增加;棕榈酸与α-亚麻酸呈显著正相关,二者与其它脂肪酸成分呈负相关。本研究结果为进一步揭示琉璃苣种子脂肪酸的代谢及其调控机制提供了数据支持。
  • 耿红兰, 刘亚平, 王晓闻, 郝利平
    核农学报. 2016, 30(10): 1952-1958. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2016.10.1952
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    为探究壳聚糖对砂糖橘果实冷害的影响,以1℃贮藏的砂糖橘为对象,对果实进行1.0%壳聚糖涂膜处理,以未涂膜的果实作为对照,研究了壳聚糖涂膜处理对果实贮藏品质和膜脂过氧化作用的影响。结果表明,1℃条件下采用1.0%壳聚糖处理砂糖橘可延缓果实冷害的发生,显著提高果实的好果率,同时可以抑制TSS、TA、Vc含量的下降;1.0%壳聚糖处理砂糖橘果实在低温下保持了较高的POD、CAT和SOD活性,壳聚糖处理抑制了果实MDA含量的上升。由此可见,1.0%壳聚糖处理可以降低砂糖橘果实由于1℃不适宜低温造成的膜脂过氧化,保持果实贮藏品质,减轻果实的冷害症状。本研究结果为减缓砂糖橘果实冷害提供了一定的理论依据。
  • 黄玉平, 彭文娟, 张瑜, 李园园, 王莉, 单体敏, 金鹏, 郑永华
    核农学报. 2016, 30(10): 1959-1966. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2016.10.1959
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    为探讨NO处理在草莓果实采后保鲜中的作用机制,以红艳草莓为材料,定期测定草莓果实室温下的品质、抗氧化物质含量、细胞膜脂质过氧化程度和苯丙烷类代谢的变化。结果表明,NO熏蒸处理能有效抑制草莓果实采后腐烂,其最优浓度为20 μL·L-1。NO 处理可显著抑制草莓果实贮藏期间可溶性固形物含量的下降,降低细胞膜过氧化程度,保持较好品质;也可显著提高草莓果实中苯丙氨酸解氨酶、4-香豆酰辅酶A连接酶、肉桂醛羟化酶和查尔酮异构酶等苯丙烷类代谢相关酶的活性,增加总酚、花色苷和总黄酮的积累,提高草莓果实的抗氧化活性。因此,适宜浓度的 NO 处理(20 μL·L-1)可提高草莓果实贮藏品质,延长保鲜期。本研究为丰富草莓果实采后保鲜技术提供了较好的理论和应用价值。
  • 刘淑敏, 邵兴锋, 魏彦珍, 欧昌荣, 曹锦轩
    核农学报. 2016, 30(10): 1967-1975. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2016.10.1967
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    为探究加拿大一枝黄花精油熏蒸处理对采后草莓的保鲜效果,开发一种新型的食品保鲜剂,以红颜草莓为试材,研究在0.1 ‰精油熏蒸处理12 h条件下,精油对草莓品质和生理代谢的影响。结果表明,该处理能有效降低草莓采后腐烂,维持较高的果实色泽、表面质地、气味等感官指标和整体可接受度,抑制果实失重率的上升和硬度的下降,但对可溶性固形物(TSS)和可滴定酸(TA)含量无显著影响。此外,该处理提高了果实的总抗氧化能力,延迟了果实中过氧化氢(H2O2)的积累,降低了超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)和谷胱甘肽还原酶(GR)等抗氧化酶类的活性;但未显著提高果实苯丙氨酸解氨酶(PAL)、β-1,3-葡聚糖酶、几丁质酶等抗病相关酶的活性。可见,加拿大一枝黄花精油熏蒸处理能够减缓采后草莓果实品质的下降,延缓后熟衰老和腐烂发生。本研究结果有利于开发新型果蔬采后保鲜处理方法,为加拿大一枝黄花的高值化利用奠定了基础。
  • 雷会宁, 魏益民, 魏帅, 张婉, 郭波莉
    核农学报. 2016, 30(10): 1976-1981. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2016.10.1976
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    为筛选能够预测猪肉货架期的理化指标,并确定相应阈值,采集24 h排酸猪肉,分别测定0、2、4、6、8和10 ℃贮藏温度下猪肉的感官品质、挥发性盐基氮(TVB-N值)、pH值、水分活度(Aw)、色差L*值、a*值和b*值,并记录达到感官可接受终点时的贮藏时间。结果表明,不同温度下TVB-N值、pH值随贮藏时间的延长而升高,Aw、L*值、a*值随贮藏时间的延长而降低,b*值无明显变化;不同温度下感官评定货架期分别为216、168、144、120、96和48 h。TVB-N值、pH值、Aw和a*值能够有效反映猪肉货架期期间品质变化,可作为猪肉货架期的指示指标,各指标阈值分别为22.87 mg·100g-1、6.13、0.9903和6.11。本研究结果为猪肉物流和贮藏期间货架期预测模型建立提供了技术支撑。
  • 邹健, 陈秋平, 刘合生, 柳余莉, 李冲冲, 戚向阳, 宋云飞
    核农学报. 2016, 30(10): 1982-1988. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2016.10.1982
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    为了深度研究罗汉果皂甙的抗氧化活性,采用DPPH法、ABTS法、FRAP法、ORAC法对6种不同罗汉果皂甙类化合物的清除自由基和铁离子还原能力进行分析。结果表明,6种罗汉果皂甙类化合物均有一定的抗氧化活性,但在不同抗氧化体系中的活性有所差别。其中罗汉果皂甙ⅡA2清除自由基和铁离子还原能力最强,其次为罗汉果皂甙Ⅴ和罗汉果皂甙Ⅵ,而罗汉果皂甙Ⅲ、罗汉果皂甙Ⅳ、11-氧化-罗汉果皂甙Ⅴ的抗氧化能力与其所在的抗氧化体系有关。综上,罗汉果皂甙是一种有开发价值的天然抗氧化剂。本研究结果为罗汉果资源的深度利用提供了一定的理论依据。
  • 王赵改, 王晓敏, 杨慧, 张乐
    核农学报. 2016, 30(10): 1989-1996. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2016.10.1989
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    为探讨微波辐射预处理提取香椿老叶总黄酮的机理,在单因素试验基础上,选择浸润时间、微波辐射时间、微波功率和汽化剂用量为自变量,以香椿老叶总黄酮得率为响应值,采用响应面法优化提取工艺,并借助扫描电镜观察细胞微观结构。结果表明,香椿老叶总黄酮最佳提取工艺为:浸润时间20min、微波辐射时间75s、微波功率420W、汽化剂用量3mL,此条件下香椿老叶总黄酮的提取率为7.97%。香椿老叶经微波辐射预处理后,细胞结构破坏严重,黄酮类化合物得到充分解吸,得率提高。因此,微波辐射预处理法能快速破坏植物细胞壁,后续提取时间缩短,得率提高,是一种理想的提取方法。本研究增加了香椿产业附加值,对微波辐射预处理提取香椿老叶总黄酮具有现实的指导意义。
  • 靳婧, 哈益明, 王锋, 李庆鹏, 郭芹, 张松山
    核农学报. 2016, 30(10): 1997-2004. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2016.10.1997
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    食物生物毒素是导致食品不安全的重要因素之一,其中黄曲霉毒素、赭曲霉毒素、玉米赤霉烯酮、伏马菌素、微藻毒素以及贝类毒素等是比较重要的生物毒素,研究开发生物毒素降解技术对保障食品安全具有重要意义。本文综述了生物毒素的辐照降解效果、降解产物化学结构、产物毒性与安全性等,旨在阐明生物毒素辐照降解技术的优势、特点和规律,为进一步促进相关技术应用和其他生物毒素辐照降解技术研究提供借鉴。
  • 同位素示踪·资源环境·动植物生理
  • 刘海珍, 罗琳, 刘道辰, 蔡德陵
    核农学报. 2016, 30(10): 2005-2011. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2016.10.2005
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    为了解关键种鳀鱼食物链的氨基酸营养流动机理,采用活体生物对黄东海食物网关键种食物链的中下营养层次“浮游植物-中华哲水蚤-鳀鱼”进行受控试验研究,培养50d后,对采集样品做生物整体(组织)碳稳定同位素值(δ13C)和12种氨基酸δ13C值测定分析。结果表明,3种样品中12种单体氨基酸的δ13C值模式相似,三者氨基酸δ13C值平均变化幅度均较大;整体生物或组织δ13C值顺序为:鳀鱼肌肉>中华哲水蚤>小球藻;营养层次间必需氨基酸δ13C值相关性强,非必需氨基酸δ13C值相关性较弱;各营养层次生物样品间,必需氨基酸δ13C分馏值(Δδ13C)跟0‰无显著差异,非必需氨基酸Δδ13C值与0‰有较大偏差。由此可知,模拟食物链必需氨基酸传递效率高, 非必需氨基酸来源复杂,可能来自自身合成、直接食物转移等途径。本研究为采用氨基酸δ13C进行食物网营养生态学研究提供了参考依据。
  • 唐永金, 曾峰, 罗学刚
    核农学报. 2016, 30(10): 2012-2019. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2016.10.2012
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    为了探究施用微量元素对植物修复铀污染土壤的影响,在0、50、100、150 mg· kg-1铀污染土壤中,分别单独施用土壤背景值含量0、1倍和5倍的Mn、Zn、Cu、Mo、B,并测定菊苣实生苗和再生苗植株干重、植株铀含量和铀富集量。结果表明,在铀污染土壤中单独施用Mn、Zn、Cu、Mo、B后,降低了菊苣实生苗植株干重,也降低再生苗植株干重(Zn除外)。在50、100 mg· kg-1铀污染土壤中,每千克土壤施用50 mg B,平均增加菊苣实生苗植株铀含量129.8%,平均增加菊苣实生苗植株铀积累量77.0%;在50 mg· kg-1铀污染土壤中,每千克土壤施用50 mg B,增加菊苣再生苗植株铀含量80.1%,增加再生苗植株铀积累量17.87%。因此,在中低浓度铀污染土壤,施用适量的B肥,可以提高菊苣植株铀含量和铀积累量。本研究为提高铀污染土壤的植物修复效率提供了理论依据。
  • 郑洁敏, 钟一铭, 戈长水, 杨京平, 王小鹏
    核农学报. 2016, 30(10): 2020-2025. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2016.10.2020
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    氮肥施用量是影响农业生产过程中温室气体排放的重要因素。为探究合适的施氮量以保障水稻产量、提高氮肥利用率、减少温室气体排放,本研究在试验田设置6个施氮水平(0、75、150、225、300、375 kg N·hm-2),收集种植过程中主要农业温室气体甲烷(CH4)和氧化亚氮(N2O),计算排放总量、全球变暖潜能(GWP)及其与施氮水平和环境条件之间的相关性。结果表明,225 kg N·hm-2的施氮水平下,水稻在保持较高产量的同时,相较于其他处理单位粮食产量下排放更少的GWP,每千克水稻产量排放GWP值为0.31 kg CO2-eq(二氧化碳当量);N2O排放总量随氮肥施用量增加而增加,CH4排放总量随施氮量增加而减少,CH4和N2O排放高峰期分别集中在种植前期和中后期。本研究结果为杭州地区水稻种植合理施肥量提供了理论依据。
  • 魏赛金, 黄国强, 倪国荣, 吕伟生, 谭雪明, 曾勇军, 涂国全, 石庆华, 潘晓华
    核农学报. 2016, 30(10): 2026-2032. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2016.10.2026
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    为探讨稻草还田配施腐解菌剂对水稻土壤微生物的影响,通过田间设置稻草还田(CK)和稻草还田配施腐解菌剂(SM)试验,结合常规的分析手段和基于16SrDNA的末端限制性片段长度多态(T-RFLP)技术研究了复合腐解菌剂促腐稻草全量还田后水稻产量、土壤矿质成分及土壤微生物多样性的变化。结果表明,与CK相比,SM的土壤有机质、全氮、有效磷含量和水稻产量分别提高了15.0%、31.0%、98.0%和5.9%;细菌、放线菌和真菌数量分别增加了14.66倍、1.50倍、2.78倍;亚硝化细菌、硝化细菌、反硝化细菌、好气性自生固氮菌、好气性纤维素分解菌、无机磷细菌、有机磷细菌、铁细菌和硅酸盐细菌数量分别提高了119.8%、55.6%、51.9%、40.5%、107.4%、70.8%、145.2%、140.1%、70.0%。T-RFLP分析表明,在SM中,与碳、硫循环相关的微生物、抗致病菌、有益菌数量增加,病原菌数量减少,群落结构变化显著。综上,在稻草全量还田机插栽培条件下,与单一稻草还田相比,添加促腐菌剂能更有效提高土壤矿质养分和改善土壤微生物群落的功能多样性,从而增加水稻产量。本研究结果为合理利用稻草还田提供了科学依据。
  • 刘磊, 李彩凤, 郭广昊, 桑丽敏, 郭剑, 陈明, 盖志佳, 于洋, 王玉波
    核农学报. 2016, 30(10): 2033-2040. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2016.10.2033
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    为了探究NaCl+Na2SO4胁迫下甜菜根际环境的变化,选用 KWS0143和Beta464 2个品种为材料,在盆栽条件下,将NaCl和Na2SO4以摩尔比2∶1混合,按Na占土壤质量百分比为0、0.2%、0.3%和0.4%(S0、S2、S3和S4)设置4个处理,研究不同程度盐胁迫对甜菜根际土壤微生物数量和土壤酶活性的影响。结果表明,胁迫处理下根际土壤真菌、细菌和放线菌数量差异显著,细菌(18.19×105 ~ 176.23×105 CFU·g-1)>放线菌(7.08×105 ~ 35.18×105 CFU·g-1)>真菌(0.18×105 ~ 0.98×105 CFU·g-1)。同一取样时期,各处理之间比较,土壤脲酶、磷酸酶、过氧化氢酶活性和微生物总量均是S3最高;2个品种的根际土壤微生物数量和酶活性在取样后期差异均显著,KWS0143高于Beta464。相关分析表明,脲酶活性与细菌数量和微生物总量,过氧化氢酶活性与放线菌数量均呈显著正相关。由此可见,一定量的盐胁迫有利于提高甜菜根际土壤微生物数量及酶活性。本研究为调控盐渍土甜菜生长提供了理论依据。
  • 孙正国
    核农学报. 2016, 30(10): 2041-2048. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2016.10.2041
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    为了探索增温对小麦生长及其土壤的调控效应,采用开顶式生长室(OTC)连续2 年小尺度的模拟生态控制试验,以同等条件自然状态生长作为对照(CK),同步监测模拟增温处理下不同时期小麦生长状况及土壤健康状况。结果表明,相同时期小麦土壤温度均表现为OTC>CK,土壤湿度均表现为CK>OTC,在成熟期二者的差距最小;模拟增温增加了生长期小麦的土壤呼吸均随生长期的变化,OTC和CK小麦土壤呼吸呈先增加后降低趋势,相同时期小麦土壤呼吸均表现为OTC>CK,土壤呼吸和土壤温度呈极显著的指数关系,OTC和CK的指数回归方程可分别解释土壤呼吸81.24%和75.38%的变异;模拟增温增加了小麦的土壤酶活性,随生长期的变化,OTC和CK小麦土壤酶活性均呈先增加后降低趋势,相同时期小麦土壤酶活性均表现为OTC>CK,土壤酶活性和土壤温度呈极显著的指数关系,OTC和CK的指数回归方程可分别解释土壤呼吸87.26%和82.41%的变异;随生长期的变化,OTC和CK小麦叶绿素含量均呈先增加后降低趋势,可溶性蛋白、可溶性糖、叶片N和P含量呈逐渐增加趋势,相同时期均表现为OTC>CK;成熟期小麦株高、茎粗、叶面积指数、比叶重、R/S、穗粒数和千粒重均表现为OTC>CK,模拟增温提高了成熟期的叶片品质。综上,短期的模拟增温能够提高土壤健康性能,促进小麦生长。本研究为实现全球气候变化背景下小麦的高产优质栽培提供了理论基础。
  • 陈喜靖, 奚辉, 张如良, 景金富, 唐留义, 沈阿林
    核农学报. 2016, 30(10): 2049-2055. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2016.10.2049
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    为了探索旱作水稻灌溉定额确定方法,通过对长系列(1992-2014年)单季稻生长季(6-10月份)及旱季(7-9月份)降雨量进行排频,并参考蒸发量确定不同灌溉保证率代表年;通过计算多年日均有效降雨量和水稻需水量,按月绘制成不同保证率的水稻需水量与有效降雨量变化趋势线图;通过积分法计算曲线方程差,即为月灌水额,合计后为灌溉定额,或通过测算曲线间的图形面积快速获得月灌水额。结果表明,当地单季水稻90%、75%和50%的年份能够满足的灌溉定额分别为416.9、338.7和216.1 mm,旱作水稻取其50%~60%的灌溉量值。应用试验表明,干旱年(2013年)按 90%、平水年(2014年)按50%的年份能够满足的定额减半灌溉,粳稻旱作产量分别为5 924.3 kg·hm-2和6 511.8 kg·hm-2,是淹灌栽培的84.1%和91.2%。该方法不仅能计算灌溉总量,还能体现灌溉量在作物生长过程中的分配趋势,对于提高旱作水稻的水分管理水平具有重要意义。
  • 陈德良, 陶月良, 吴友贵, 程瑶, 夏家天
    核农学报. 2016, 30(10): 2056-2064. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2016.10.2056
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    为探索百山祖冷杉对光环境适应的生态学意义,通过模拟阳坡和阴坡光环境,研究了遮荫处理对百山祖冷杉叶片光合特性和叶绿素a 荧光参数的影响。结果表明,遮荫导致百山祖冷杉净光合速率、光补偿点、光饱和点、暗呼吸速率和比叶重降低。全光下净光合速率日变化为双峰型,遮荫下正午光合速率未下降而呈平稳状态;全光下最大净光合速率和日均净光合速率高,而遮荫下光能利用率高;无论全光下还是遮荫下气孔导度与净光合速率、蒸腾速率之间均存在相似的变化趋势,且显著正相关。遮荫导致叶绿素a+b、叶绿素a、叶绿素b含量以及叶绿素a 荧光参数Fv/FmFv'/Fm'增加,叶绿素a/b 降低。综上,百山祖冷杉是一种适应于阳生环境又具有较强耐荫性的植物,通过降低光补偿点、光饱和点、净光合速率、暗呼吸速率、比叶重以及叶绿素a/b,增加总叶绿素、叶绿素a、叶绿素b 含量以及PSⅡ最大光化学效率和PSII有效光量子产量,可增强其在弱光条件下的适应能力。本研究结果为人工驯化或恢复百山祖冷杉种群选择适宜光环境奠定了基础。
  • 申晓慧, 姜成, 李如来, 李建东, 张华, 郑海燕, 郭伟, 孙力, 冯鹏
    核农学报. 2016, 30(10): 2065-2071. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2016.10.2065
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    为了探究紫花苜蓿与禾草单、混播越冬期根系生理变化与抗寒性的关系,以龙牧806、敖汉苜蓿、草原3号3个品种为试材,以草地羊茅为混播禾草,在我国黑龙江省东部地区,分别设置苜蓿单播区与苜蓿-草地羊茅混播区,调查苜蓿越冬率,测定苜蓿根系在秋末至翌年春可溶性糖、可溶性蛋白质、游离脯氨酸含量及过氧化物酶(POD)活性等4项指标的动态变化,并运用隶属函数法进行抗寒性综合评判。结果表明,品种不同,苜蓿单混播越冬率表现不一;苜蓿与禾草混播效果好于单播,混播越冬率达到90%以上;草原3号与龙牧806单、混播越冬率差异显著,不同品种之间单播越冬率差异不显著。各品种单播区与混播区苜蓿根系可溶性糖、可溶性蛋白及游离脯氨酸含量均随气温下降而增加,翌年春,随气温回升而降低,其中可溶性糖含量在10月末达到最大值,平均含量为15.27%;草原3号和龙牧806单混播可溶性蛋白在10月末达到最大值,敖汉苜蓿单混播则是在11月中旬达到最高值;游离脯氨酸则在11月中旬达到最高值,且草原3号混播组合值最高,为21.84 mg·g-1。POD活性随温度变化呈现先升后降再上升的变化趋势。供试组合抗寒性大小依次为草原3号+草地羊茅>龙牧806+草地羊茅>草原3号 >龙牧806>敖汉+草地羊茅>敖汉苜蓿。本研究结果为提高紫花苜蓿在高寒地区的适应性提供了理论依据和技术支撑。
  • 孙远秀, 邱爽, 张伟伟, 郑阳霞
    核农学报. 2016, 30(10): 2072-2079. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2016.10.2072
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    为了探究柠檬酸对西瓜幼苗铝毒害的缓解作用,本试验采用水培法,以早春红玉(耐铝型,HY)和早蜜王(铝敏感型,ZM)2个西瓜品种为材料,用不同柠檬酸浓度(200、400、800、1 200μmol·L-1)处理铝胁迫(1 500μmol·L-1)下的西瓜幼苗,研究不同柠檬酸浓度对西瓜幼苗生长和生理特性的影响。结果表明,铝胁迫对HY和ZM幼苗的生长和生理均产生了明显的毒害作用,与HY相比,ZM受毒害的程度更大。加入柠檬酸后,铝对HY和ZM的毒害作用得到了有效的缓解,且缓解效果存在浓度差异,在一定浓度范围内(≤800μmol·L-1),随着柠檬酸浓度增加缓解效果增强,其中以800μmol·L-1效果最佳;当浓度增至1 200μmol·L-1时,缓解效果反而减弱。柠檬酸对ZM的缓解作用强于HY,同时随着处理时间的延长柠檬酸缓解效果越明显。综上所述,柠檬酸能够有效缓解铝对西瓜幼苗的毒害作用,以400~800μmol·L-1解毒效果最佳。本研究结果为明确柠檬酸缓解西瓜铝毒害作用机制以及西瓜优质高产栽培提供了理论依据。