2017年, 第31卷, 第4期 刊出日期：2017-04-10
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核农学报. 2017, 31(4): 621-626. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2017.04.0621
为揭示种皮不完整性遗传规律,发掘关键基因,本试验采用理化诱变剂处理不同大豆品种以创制种皮新突变体,并对其进行形态与遗传特性鉴定,其中从60Co-γ射线辐照的科丰1号M3株行发现种皮不完整突变体scd-KF,从甲基磺酸乙酯处理的南农1138-2 M4株行发现突变体scd-NN。scd-KF突变体种皮开裂出现在种子成熟初期,种子背部纵向或横向开裂,程度与种子大小有关;scd-NN突变体种子发育早期种皮即受到影响,种子背部纵向开裂,2片子叶之间有明显裂缝,种子显著小于其野生型。遗传分析结果表明,scd-KF种皮不完整性状由单隐性基因控制,而scd-NN的突变性状在F2符合15∶1的分离比例,可能由2对隐性基因控制。2个突变体杂交F2植株的株高及单株荚数、粒数及每荚粒数低于正常种皮植株,但大部分性状未达到显著差异水平。本研究结果为深入揭示大豆种皮及种子发育提供了遗传材料与信息。
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核农学报. 2017, 31(4): 627-634. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2017.04.0627为研究不同浓度盐处理下玉米叶片DNA甲基化情况,以耐盐玉米自交系黑玉米为材料,利用甲基化敏感扩增多态性 (MSAP)技术,分析不同盐浓度胁迫7 d后,玉米苗期叶片胞嘧啶甲基化水平和模式的变化。结果表明,经0(CK)、50、100、150、200、250 mmol·L-1NaCl处理后,基因组DNA甲基化比率分别为52.79%、57.47%、51.98%、47.39%、49.16%、47.06%,其中只有50 mmol·L-1NaCl处理高于CK,其他处理呈降低趋势,去甲基化变化幅度相对较大(1.8%～12.2%);回收差异片段后测序并对序列进行同源比对,结果发现16个甲基化位点涉及植物生长发育的多个基因。本研究结果为玉米耐盐机理的深入研究提供了一定的依据。
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核农学报. 2017, 31(4): 635-642. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2017.04.0635香叶酰香叶酰焦磷酸合成酶(GGPS)能够催化焦磷酸异戊烯酯(IPP)与二甲基丙烯焦磷酸(DMAPP)反应形成二萜化合物通用前体香叶酰基香叶酰焦磷酸(GGPP)。为深入了解GGPS蛋白在类胡萝卜素合成途径中的作用,通过Illumina HiSeqTM 2000高通量测序获得DvGGPS基因cDNA全长序列,对GGPS基因序列进行生物信息学分析,并研究花生四烯酸(AA)、乙酰水杨酸(ASA)和硫酸铈铵(ACS)对DvGGPS基因转录水平的影响及绿色杜氏藻类胡萝卜素含量变化。生物信息学分析结果表明,DvGGPS基因cDNA全长2 229 bp,含1 041 bp开放阅读框,编码346个氨基酸。GGPS蛋白质序列理论等电点(pI)为5.82,相对分子质量为37.66 kDa,该蛋白为疏水性蛋白,无信号肽和跨膜区域。二级结构预测显示该蛋白分子中α-螺旋结构最多,占57.23%。同源比对结果表明,绿色杜氏藻GGPS蛋白与雨生红球藻亲缘关系最近。qRT-PCR结果表明,62.5 mg·L-1 AA、50 mg·L-1 ASA和0.8 mg·L-1 ACS处理的DvGGPS基因转录水平达到最高,此时类胡萝卜素含量也均有提高,说明绿色杜氏藻类胡萝卜素的生物学合成可能是通过诱导DvGGPS基因表达实现的,DvGGPS基因在类胡萝卜素生物合成中起关键作用。DvGGPS基因的克隆及表达调控研究为今后探明类胡萝卜素积累的分子机理提供了重要参考,也为进一步通过代谢工程手段提高绿色杜氏藻类胡萝卜素含量奠定了理论基础。
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核农学报. 2017, 31(4): 643-653. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2017.04.0643黄秋葵为药食兼用型植物,富含花青素、多糖、黄酮及萜类等活性成分。为探讨黄秋葵次级代谢过程中这些活性物质合成的遗传基础,以紫色黄秋葵嫩茎叶为材料,采用Illumina HiSeq 2500高通量转录组测序技术获得23 026 500个短读序,经组装获得42 484个Unigene,平均长度877 bp。31 931个和21 926个Unigene分别在Nr和SwissProt数据库有同源比对信息;Unigene与COG、KOG数据库进行比对,根据其功能各分为24类和25类;通过Pfam数据库,所注释到的20 031个Unigene分属于7 277类蛋白结构域;GO注释到18 602个Unigene分为细胞组分、分子功能及生物学过程等三大类的51个功能组,其中大量Unigene与细胞部分、细胞、催化活性、结合活性、代谢进程及细胞进程相关;根据 KEGG数据库,可将7 619个Unigene定位到119个代谢途径分支,其中有1、3、35、61、13和70个Unigene分属于花色素苷、黄酮、类黄酮、N-多糖、二萜类和萜类骨架生物合成路径,它们可能参与这些活性物质的生物合成。本研究结果为后续深入开展黄秋葵花青素、黄酮类等物质代谢合成途径及相关功能基因研究奠定了基础。
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核农学报. 2017, 31(4): 654-662. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2017.04.0654为研究LRR-RLKs亚家族基因RLK6(AT2G26730)在拟南芥生长发育过程中的作用,本研究构建了植物过表达载体pSuper1300-RLK6,获得5个过表达突变体,其中2个独立株系(OE8,OE9)用于表型分析。通过对野生型(WT)、RLK6基因缺失突变体(rlk6-2、rlk6-3和rlk6-6)、过表达株系OE8和OE9生长发育过程的详细观察和分析发现,RLK6基因缺失突变体在整个生长发育过程中的表型与WT差异不明显,而过表达株系OE8和OE9比WT开花早。此外,利用实时定量PCR (qRT-PCR)检测各基因型植株中开花相关基因的表达情况,结果表明,相对于WT, OE8和OE9中的开花促进基因CO、SOC1和LFY的表达量显著升高,而开花抑制基因FLC的表达量显著下降。研究结果说明RLK6过表达促进了拟南芥的开花,这为后续深入研究RLK6的作用机制奠定了基础。
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核农学报. 2017, 31(4): 663-670. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2017.04.0663为了开发铁皮石斛EST-SSR 分子标记,利用 SSRIT软件对铁皮石斛近缘物种-金钗石斛的 15 383 条EST序列进行 SSR 位点查找,利用Primer 5 和 Oligo 7 软件进行引物设计和评价,之后经PCR扩增和琼脂糖凝胶电泳对引物进行初步筛选,并通过聚丙烯酰氨凝胶电泳对所筛选的引物进行有效性检测。结果表明,SSRIT软件共查找到370条SSR位点序列,共有379个SSR 位点,候选 SSR 位点出现的频率为2.46%。二核苷酸、三核苷酸和六核苷酸重复是最主要的重复类型,分别占 41.42%、26.91%和 27.44%,其中二核苷酸重复中AG/CT(20.84%)和GA/TC(18.73%)最丰富;三核苷酸重复中TCT/AGA(4.22%)和GA/TC(3.96%)最丰富;而六核苷酸重复基元较多。EST-SSR平均长度为24 bp,平均每8.5条EST序列包含1个SSR位点。设计的106对 EST-SSR 引物中有 50 对能扩增出理想的 PCR 产物,引物有效扩增率为47.17%, 其中有 43对能够扩增出多态性条带,占可扩增引物的86%。本研究开发的43对引物为铁皮石斛遗传多样性分析、种质鉴定、遗传图谱构建和功能基因研究等提供了重要的参考价值。
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核农学报. 2017, 31(4): 671-679. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2017.04.0671为了获得擎天凤梨SAMs基因,明确其在乙烯生物合成中的作用,本试验在前期构建全长cDNA文库、批量EST测序的基础上,对目标单克隆进行Primer Walking测序获得了2个SAMs基因,分别命名为SAMs1和SAMs2。SAMs1基因(GenBank:KF787113)序列全长1 375bp,开放阅读框1 086 bp,编码一条361个氨基酸的序列;SAMs2基因(GenBank:KF787114)序列全长1 235bp,开放阅读框945 bp,编码一条314个氨基酸的序列。应用生物信息学方法对2个基因编码蛋白的氨基酸组成、理化性质、保守结构域、二级结构、三级晶体结构等方面进行了预测和分析。分子系统进化分析表明,SAMs1与禾本科植物的SAMs基因聚为一类,与SAMs2关系较远。对2个基因在开花期的表达变化以及乙烯释放量变化分析表明,SAMs1基因表达与内源乙烯的释放水平变化趋势一致,即在完全呈色的红色苞片中含量最高,其次是绿色苞片,最后为绿色叶片。推测SAMs1在乙烯的生物合成中起重要作用,SAMs2参与了除乙烯生物合成外的其它SAM生物代谢过程。本试验结果对研究擎天凤梨的乙烯生物合成、苞片呈色机理以及催花应用具有重要意义。
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核农学报. 2017, 31(4): 680-688. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2017.04.0680
MAPK级联反应途径是广泛存在于真核生物体内的信号传导途径,参与植物生长发育及对逆境胁迫的应答反应。目前已从植物中鉴定了多条MAPK级联反应途径以及多个MAPK级联途径激酶基因,但是对MAPK级联反应途径在逆境胁迫下作用机制的了解仍有很多不足。本文基于近年来国内外在基因组范围内对MAPK级联途径激酶基因的分析,介绍了植物基因组中MAPK级联途径激酶基因的数量和结构特点、激酶的结构特点、MAPK信号传导途径基因家族在逆境胁迫下的表达特性以及MAPK级联反应途径的研究方法等,以期为该领域的相关研究提供参考。
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核农学报. 2017, 31(4): 689-695. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2017.04.0689低温是影响植物生长发育和作物产量的非生物胁迫因子之一。植物在长期的进化过程中,通过调节自身的生理及分子变化,形成了对低温胁迫的适应能力。脱水素是一类晚期胚胎丰富蛋白,可保护植物细胞内蛋白质和膜结构等不被低温破坏。不同植物中脱水素的过量表达能够提高植物的低温抗性,植物脱水素的表达和蛋白质的积累与植物耐低温能力密切相关。本文对SKn、Kn、YnSKn、KnS和YnKn型脱水素在植物抵御低温胁迫过程中的作用进行综述,旨在为进一步利用脱水素进行植物抗低温分子育种研究提供参考。
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核农学报. 2017, 31(4): 696-701. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2017.04.0696为了探讨电子束辐照对饼粕类饲料中抗营养因子的抑制作用,以1、2、3、5、7、9 kGy剂量的电子束对豆粕、菜籽粕、棉籽粕等饲料进行辐照处理,研究辐照对大豆抗原、硫葡糖苷及其水解产物、植酸、单宁及游离棉酚的影响。结果表明,电子束辐照可有效降低饼粕类饲料中大豆球蛋白、硫代葡萄糖苷及其水解产物、植酸、单宁、游离棉酚等的含量,其中3 kGy电子束辐照后,大豆球蛋白降低22.63%;7 kGy下异硫氰酸酯降低17.17%,9 kGy下噁唑烷硫酮、硫代葡萄糖苷、单宁、游离棉酚分别下降14.17%、15.83%、18.18%、13.17%,但电子束辐照对β-伴大豆球蛋白和胰蛋白酶抑制因子的抑制效果不显著。本研究结果为饼粕类饲料中抗营养因子的消除提供了理论参考。
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核农学报. 2017, 31(4): 702-710. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2017.04.0702
赭曲霉广泛分布在粮食和饲料中,其次级代谢产物赭曲霉毒素A(OTA)具有强毒性和高稳定性。由于同一产毒菌株在不同培养基上产毒能力不同,为筛选得到赭曲霉生长、产毒最优的培养基,选取多种固体培养基、液体培养基和天然培养基接种赭曲霉,对比其生长和产毒的差异性;并通过高效液相色谱法(HPLC)对比5种常用提取方法的回收率。结果表明,赭曲霉在不同培养基上产毒差异较大,天然培养基中产毒最高的是玉米和小麦培养基,OTA产量均在250 μg·g-1以上;固体培养基中产毒最高的是DG18培养基,OTA达到107.93 ng·mm-2;赭曲霉在液体培养基中的产毒十分微弱且只有在YES液体培养基中产毒,OTA产量仅为15.39 ppb。HPLC检测发现,5种常用的OTA提取方法中,甲醇直接提取法的回收效果最好,回收率达到106.64%;氯仿萃取法次之,回收率为87.28%。本研究结果为OTA检测、赭曲霉生长和产毒机制的探究提供了理论依据。
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核农学报. 2017, 31(4): 711-718. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2017.04.0711为了改善槟榔干果品质并延长其储存时间,在单因素试验基础上,以槟榔杀青时间、酶解温度、酶解时间和酶添加量为自变量,采用正交试验优化槟榔的杀青软化工艺,并通过对比槟榔干果菌落总数和储存时间探究辐照处理对槟榔干果保藏的影响。结果表明,在杀青时间25min、酶解温度50℃、酶解时间0.5 h和酶添加量0.08%的工艺条件下,槟榔硬度及咀嚼性显著降低,最大硬度值变化为20.5 HRC,品质较好;8～10kGy辐照剂量可杀灭槟榔干果中的微生物,并使槟榔干果储存时间延长2个月。本试验结果为提升槟榔干果品质和保藏效果提供了一定的理论依据。
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核农学报. 2017, 31(4): 719-727. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2017.04.0719为延长梭子蟹的保存期,以即死三疣梭子蟹为研究对象,以冷藏及冰藏为对照,研究冰温(272 K)贮藏对梭子蟹品质的影响,并结合梭子蟹的理化指标变化和零级化学动力学模型与Arrhenius方程,建立梭子蟹货架期预测模型,对其剩余货架期进行预测。结果表明,冰温保鲜可有效缓解梭子蟹品质劣变,在贮藏过程中,总挥发性盐基氮(TVB-N)、菌落总数(TVC)及K值的变化速率均较冷藏、冰藏缓慢,货架期延长了1～2 d;建立的梭子蟹货架期预测模型具有较高的拟合精度,预测值和实测值之间的相对误差小于10%,表明该模型能够准确地预测梭子蟹在特定条件下的剩余货架期。本研究结果为冰温技术在梭子蟹保鲜中的应用及梭子蟹剩余货架期的预测提供了理论依据。
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核农学报. 2017, 31(4): 728-735. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2017.04.0728为明确牛肝菌蛋白提取条件,以牛肝菌子实体为材料,碱溶液为提取剂,在单因素试验基础上,采用四因素五水平的二次正交旋转组合试验设计,研究碱浓度、浸提温度、浸提时间和液固比对蛋白质提取得率的影响,经统计分析,建立数学回归模型。结果表明,所得回归方程达到极显著水平,无失拟因素存在;通过频率分析法得到的牛肝菌蛋白质的最佳提取工艺为:NaOH浓度0.11mol·L-1,液固比31∶1,浸提温度62℃,浸提时间1.70 h,此条件下蛋白质实际提取得率为19.85%。本试验优化牛肝菌蛋白的提取工艺参数准确可靠、稳定、可行,为牛肝菌蛋白功能的进一步研究和食用菌功能性食品开发提供了一定的技术依据。
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核农学报. 2017, 31(4): 736-742. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2017.04.0736为探索快速无损测定云芝提取物中多糖含量的方法,通过采集粉末状云芝提取物近红外光谱,经预处理和波段选择,结合间隔偏最小二乘法(iPLS)和反向区间偏最小二乘法(Bi-PLS),建立并优化云芝提取物多糖含量检测模型。结果表明,光谱区间为9 365.92～8 918.76 cm-1和5 341.48～4 894.32 cm-1,二阶导数(SD)预处理后,建立的反向区间偏最小二乘法模型更优,其校正决定系数(Rcal)、校正均方根差(RMSECV)、验证决定系数(Rval)和验证均方根差(RMSEP)可分别达到0.9089、0.00781、0.9879和0.00292。该模型可以更有效地优选建模所需波段,降低模型复杂度,降低多糖含量的检测成本,提高检测效率,实现云芝提取物多糖含量的快速、无损检测。
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核农学报. 2017, 31(4): 743-748. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2017.04.0743随着我国马铃薯主粮化战略的实施,干燥后马铃薯产品已不能完全满足人们日益提高的消费要求,市面上的马铃薯产品均存在SO2残留和营养物质流失等问题。因此,本文综述了马铃薯干燥过程中抑制褐变的预处理方法、高压电场预处理技术及5种常见马铃薯干燥技术的利弊,并对马铃薯干燥技术存在的问题,及今后的研究方向进行了分析,旨在为马铃薯干燥技术的进一步研究提供参考。
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核农学报. 2017, 31(4): 749-756. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2017.04.0749百合田间种植易受杂草危害,为寻求高效低毒、适用于百合生产的新型除草剂及其使用技术,本试验研究了我国创制的新型高效除草剂丙酯草醚对百合田间杂草的控制情况和对其生长的影响规律,同时利用高效液相色谱法检测了其在百合鳞茎中的残留。结果表明,丙酯草醚作为土壤处理剂,于杂草芽前处理,在60 g ai·hm-2用药剂量下能有效防除百合田间禾本科和部分阔叶杂草,杂草鲜重总防效为87.2%;百合田早期喷施丙酯草醚,不仅对百合整个生育期的植株无药害,而且处理组百合在现蕾期、始花期和盛花期的株高、地上部鲜重、花蕾数、花苞数和花朵数均极显著大于对照组,丙酯草醚处理显著促进了百合的生理和生殖生长。高效液相色谱分析结果表明,百合田早期喷施丙酯草醚,在处理组百合鳞茎中未检出丙酯草醚残留(检测限<0.001 mg·kg-1 FW)。由此可见,丙酯草醚能用于百合田间杂草防除,对百合生长及其食用是安全的。本研究结果为百合田间杂草防除提供了科学依据和技术支持。
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核农学报. 2017, 31(4): 757-767. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2017.04.0757为探讨酸化土壤影响水稻氮利用效率的土壤生物学机制,以酸性敏感型品种五优308和酸性特异型品种荆楚优148为材料,采用盆栽试验考察不同土壤pH条件下水稻的氮利用效率指标与根际土壤酶活性及微生物数量的关系。结果表明,在土壤pH值3.5～6.5范围内,五优308氮素稻谷生产效率(NGPE)与氮生理效率(NPE)随土壤pH值的下降显著降低,氮收获指数(NHI)变化不明显;而荆楚优148中3个指标在pH值5.0时最大。土壤pH值的下降均降低了2个品种的根际土壤酶活性,但品种间、时期间降幅稍有差异。五优308各时期磷脂脂肪酸(PLFA)含量随土壤pH值降低而降低,而荆楚优148各时期PLFA含量在pH值5.0时最高。五优308 的NGPE、NPE与3种土壤酶活性均呈显著正相关,而NHI仅与蔗糖酶活性呈极显著正相关;荆楚优148氮利用效率指标与土壤酶活性呈负相关,与土壤蔗糖酶和脲酶活性的相关性较显著;五优308氮利用效率指标与微生物数量呈正相关,但其显著性在不同生育时期间与微生物间有一定差异;而荆楚优148氮利用效率指标与分蘖～孕穗期土壤微生物数量呈极显著正相关,与齐穗期土壤微生物数量呈极显著负相关。由此可见,酸性敏感型水稻品种氮利用效率随土壤pH下降显著降低,且主要由根际土壤酶活性与微生物数量显著下降所致;而酸性特异型水稻品种氮利用效率在pH值5.0时最大,且其与土壤生物学特性指标的相关性表现与酸性敏感型水稻品种不同。本研究初步明确了酸化稻田影响水稻氮利用效率的土壤生物学机制,为酸化稻田适宜水稻品种选择提供了参考。
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核农学报. 2017, 31(4): 768-776. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2017.04.0768为了探明旱涝急转对水稻产量形成的影响及其成因,以超级杂交早稻组合淦鑫203为材料,采用桶栽方式,于穗分化初期设置不旱不涝(NDNF)、干旱不涝(DNF)、不旱淹涝(NDF) 及旱涝急转 (DFAA) 4种处理,研究不同处理下超级杂交早稻组合的产量及其构成、叶片叶绿素含量、光合参数以及内源激素等的变化。结果表明,相对于NDNF,DNF、NDF及DFAA的单株产量均不同程度下降,降幅分别为33.60%、16.92%和37.31%,且DNF和DFAA与NDNF间差异显著,DNF较NDF更不利于淦鑫203产量的形成,因此,穗分化期干旱较淹涝对超级杂交早稻产量负面影响更大,而DFAA单株产量又较DNF低,表明旱后淹涝急转存在叠加减产效应。与NDNF相比,DFAA下淦鑫203倒2叶的蒸腾速率、气孔导度、胞间CO2浓度和叶绿素含量均不同程度降低,稻叶光合速率显著下降,表明穗分化初期DFAA对淦鑫203光合作用具有一定的叠加损伤效应;此外,淦鑫203倒2叶内源生长促进类激素IAA和GA3含量上升,ZR含量下降,内源生长抑制类激素ABA含量在处理结束前期上升,后期下降。综上,超级杂交早稻幼穗分化期遭受严重干旱不仅影响其产量的形成,还会显著降低其耐淹能力,DFAA下光合性能的下降及内源激素平衡的改变可能是产量下降的主要原因。本研究结果为双季早稻应对“旱”、“涝”,尤其是“旱涝急转”等气象灾害提供了参考依据。
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核农学报. 2017, 31(4): 777-786. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2017.04.0777为探索水稻叶片SPAD值的分布特征,提高基于SPAD值水稻氮素营养诊断的精准度,以Q优6号和准两优527为材料,研究了6个不同施氮条件下超级杂交水稻主脉两侧SPAD值的差异表现。结果表明,2个超级杂交水稻剑叶两侧,一侧较为光滑,另一侧较为粗糙,光滑面或粗糙面居左或居右的概率接近50%,且光滑面SPAD值高于粗糙面SPAD值,粗糙面SPAD值的环比增长率绝对值一般高于光滑面。光滑面和粗糙面的SPAD差值主要集中在1.5~3.5之间,此范围内Q优6号和准两优527的次数分布率分别为40.67%和36.4%。SPAD归一化倒数值与施氮量、产量存在显著的线性相关关系,当Q优6号和准两优527的SPAD归一化倒数值为35~40和30~35时,施氮适宜,产量较高。本研究结果表明重视水稻叶片主脉两侧的差异可以提高诊断的精准性,为基于SPAD值的水稻氮素营养诊断提供了参考依据。
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核农学报. 2017, 31(4): 787-793. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2017.04.0787为探讨拔节后不同水分调控下冬小麦氮素利用特性和蛋白质产量的变化规律,2013-2015年,防雨棚下以矮抗58为材料,在保证足墒播种、安全越冬的基础上,研究了拔节至成熟期持续干旱(W1)、拔节至孕穗期供水适宜+开花至成熟期干旱(W2)和拔节至成熟期供水适宜(W3)3个水分处理下冬小麦氮素积累转运特性、利用效率、籽粒产量和蛋白质产量的差异。结果表明,拔节后水分调控显著影响矮抗58氮素积累、转运、利用特性和籽粒氮素的累积,且2个生长季规律相似。在平均值方面,拔节至孕穗期供水适宜能显著提高矮抗58成熟期地上部氮素积累量、花后氮素积累量及其对籽粒氮素的贡献率。W2花前贮藏氮素转运量及其转运率较W1和W3分别提高12.0%和21.9%、2.6%和21.6%,且提高了成熟期籽粒氮素积累量和氮素在籽粒中的分配比例。W2氮素吸收效率、籽粒产量和蛋白质产量分别比W1提高了19.2%、21.9%和16.9%;W2蛋白质产量较W3提高了3.1%。综合考虑蛋白质含量、籽粒产量和蛋白质产量,拔节至孕穗期土壤含水量为田间最大持水量的70%～80%,开花期至成熟期为45%～55%,是矮抗58兼顾节水、高产、高效、优质的最优水分管理模式。本研究结果为以提高小麦籽粒蛋白质产量为目标的水分管理优化提供了理论依据。
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核农学报. 2017, 31(4): 794-802. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2017.04.0794为了探究腐植酸与无机肥料配施对夏玉米产量、氮素吸收及氮肥利用率的影响,于2014年始在河南省南阳市卧龙区英庄镇开展田间定位试验,共设置单施磷钾肥、常规施肥、常规施肥+3 000 kg·hm-2腐植酸、常规施肥减氮15%+3 000 kg·hm-2腐植酸、常规施肥减氮30%+3 000 kg·hm-2腐植酸等5个处理,分析不同氮肥运筹下夏玉米产量和氮肥利用的特征。结果表明,施用腐植酸可以有效改善夏玉米的农艺性状,提高夏玉米的产量,促进植株对氮素的累积和提高氮肥的利用率。其中,以常规施肥减氮15%+腐植酸处理效果最佳,与常规施肥相比,产量增加8.68%～12.96%,籽粒氮含量、籽粒氮累积量、地上部总氮累积量分别增加2.83%～3.92%、11.75%～19.74%、8.83%～19.41%,氮肥利用率增加52.00%～116.55%。因此,常规施肥减氮15%+3 000 kg·hm-2腐植酸是本研究区域最佳的施肥模式,对实现现代农业生产的高产高效、资源节约和生态环境保护具有重要意义,是值得推荐的肥料运筹方式。
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核农学报. 2017, 31(4): 803-808. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2017.04.0803为鉴定不同玉米品种的耐寒性,筛选抗寒性强的品种,以玉米品种青农8号、郑单958和农大108为材料,在10、4 ℃下进行苗期低温胁迫试验,研究低温处理对超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶 (CAT)、过氧化物酶(POD)活性以及丙二醛(MDA)和可溶性蛋白(SP)含量等耐寒性鉴定指标的影响。结果表明,SOD活性及其变化率、CAT活性变化率、POD活性及其变化率、MDA含量变化率和SP含量等7个指标的结果均表明青农8号耐寒性最强;CAT活性、MDA含量和SP含量变化率等3个指标的结果表明青农8号耐寒性居第2位。农大108和郑单958耐寒性强弱在不同生理指标下得到的结论不尽相同,SOD活性及其变化率、POD活性及其变化率、MDA含量和SP含量等6个指标的结果表明农大108耐寒性优于郑单958;CAT活性及其变化率、MDA含量变化率和SP含量变化率等指标的结果表明郑单958耐寒性优于农大108。本研究结果为玉米新品种青农8号的推广以及抗寒性品种的选育提供了一定的理论依据。
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核农学报. 2017, 31(4): 809-820. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2017.04.0809为探究植物生长调节剂对玉米茎秆力学特性的影响以及与产量的关系,以东农253为试材,在玉米9叶期喷施2种外源物质:玉黄金、自配的DCPTA和ETH复配剂(代号KP),以喷施清水为对照(CK)。喷施处理后,分别在玉米抽雄前10 d、抽雄期、灌浆初期、乳熟期和完熟期取其茎秆研究力学特性,并在收获期测产。结果表明,与CK相比,喷施KP和玉黄金后,株高分别下降8.87%和6.65%,穗位高分别下降17.79%和4.04%,扁率最高下降45.86%和15.86%;茎秆横折强度、穿刺强度、单位节间长度干物重、节间横截面积及皮厚最高分别提高150.17%、103.56%、215.79%、85.03%、110.48%和115.46%、56.44%、53.33%、76.19%、27.41%。收获期玉黄金处理下籽粒水分含量较CK显著下降4.97%。KP和玉黄金处理下的产量较CK增加9.23%和5.78%。相关性分析表明,植物生长复配剂处理后茎秆的皮厚、穿刺强度、横折强度、横截面积、单位节间长度干物重和田间致倒伏推力与产量呈正相关;株高、穗位高和扁率与产量呈负相关。由此可见,植物生长复配剂可以提高玉米茎秆强度以及籽粒产量。本研究结果为黑龙江玉米化控高效栽培提供了理论依据。
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核农学报. 2017, 31(4): 821-827. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2017.04.0821为探明石榴果实发育期果皮褐变及其相关酶活性、总酚和抗氧化能力的变化规律及相互关系,以泰山红和泰山三白甜石榴为试材,研究各发育期果皮褐变度、多酚氧化酶(PPO)活性、过氧化物酶(POD)活性、苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性、总酚含量和DPPH自由基清除率的变化。结果表明,2个品种果皮褐变度、PPO活性、POD活性、总酚含量和DPPH自由基清除率随着发育天数的增加逐渐降低,均在7月15日达到最高。2个品种果实发育期果皮PAL活性呈先降低后升高再降低的变化趋势,分别在7月15日和9月13日出现峰值。泰山红抗褐变能力高于泰山三白甜,二者分别在9月23日和9月13日采收能减轻褐变的发生。相关性分析表明,PAL、PPO、POD、总酚和DPPH自由基清除率均与石榴果实酶促褐变密切相关,石榴果实酚类物质含量高低与其抗氧化能力极显著正相关。本研究结果为深入揭示石榴果实褐变机理提供了理论依据。
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