2017年, 第31卷, 第11期 刊出日期：2017-11-10
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核农学报. 2017, 31(11): 2081-2086. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2017.11.2081为建立适用于大规模应用功能性分子标记辅助选择(MAS)选育光周期敏感核雄性不育(PGMS)水稻的安全、高通量和廉价的光敏基因分型体系,本研究通过将基于竞争性扩增差异熔解扩增子(CADMA)的高分辨熔解曲线(HRM)分析与水稻基因组DNA快速提取方法相结合,创建了一种安全、廉价和高通量的PGMS基因分型体系。利用该基因分型体系,从约8 000株花培苗中检测出了2 027株PGMS水稻,并对117个DH1光敏不育单株的DH2材料进行跟踪检测,检出了异交单株。在该体系中,96个水稻材料的取样、DNA提取和PGMS基因分型可在2.5 h左右完成。从样本DNA提取到基因分型均不用有毒化学物质,所有操作均在基于96孔PCR板的操作平台进行,闭管操作、无交叉污染。本研究建立的PGMS基因分型体系必将极大提高水稻光敏不育系选育的效率。
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核农学报. 2017, 31(11): 2087-2095. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2017.11.2087为建立并优化适合花生的EcoR I和Mse I内切酶组合的AFLP标记技术体系,本试验对花生基因组DNA大样提取方法、双酶切反应、连接体系、预扩增和选择性扩增等影响因素进行反复调试与优化,并对适合花生AFLP分析的引物组合(E/M)进行多态性筛选。结果表明,高质量的模板DNA提取采用改进的SDS-CTAB法,DNA样品的浓度在150~200 ng·μL-1,37℃双酶切3.0 h,接头浓度为50 pmol·μL-1,T4-DNA连接酶浓度为10 U·μL-1,16℃连接10 h。以2×Es Taq MasterMix(含有Es Taq DNA Polymerase,3 mmol·L-1 MgCl2和400 μmol·L-1 dNTP)作为PCR反应原料,其中,预扩增反应体系为50 μL,预扩增引物(E00和M00)的浓度为50 ng·μL-1,预扩增产物最适稀释倍数为20倍;选择性扩增反应体系为20 μL,扩增产物中加入10 μL Loading Buffer,经95℃变性10 min后,立刻转移到冰浴中冷却备用。最终,从225对AFLP引物组合中,筛选出稳定且多态性丰富的42对引物组合,可用于后期作图群体基因型检测和种质资源遗传多样性分析。本研究结果为下一步构建花生高密度遗传连锁图谱和开展分子标记辅助育种奠定了基础。
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核农学报. 2017, 31(11): 2096-2102. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2017.11.2096叶色突变体是研究水稻叶绿体发育、光合色素合成与降解的理想材料。前期研究在水稻保持系大面积繁殖时发现一株转绿型淡黄叶突变体ygr,为了阐明其叶色调控机理,本试验比较了ygr与野生型的主要农艺性状和光合色素含量,并对该突变体进行了遗传分析和基因定位。结果表明,与野生型相比,ygr的始穗期推迟2 d,株高、单株有效穗数、穗长、穗粒数、结实率和千粒重等主要农艺性状均无显著差异,而苗期和抽穗期的叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素和类胡萝卜素等光合色素含量均显著降低。遗传分析表明,ygr叶色突变性状受单隐性核基因控制,暂时将其命名为YGR。以ygr与日本晴杂交的F2群体作为定位群体,将YGR基因定位在水稻第1号染色体分子标记WY8到WY20之间,其遗传距离分别为0.2 cM和0.5 cM。本研究结果为该基因的克隆和功能分析以及解析其突变机制奠定了基础。
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核农学报. 2017, 31(11): 2103-2112. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2017.11.2103WD40蛋白广泛存在于真核生物中,是一类高度保守的蛋白家族,具有广泛的生物化学和细胞生物学功能。为探索黑果枸杞LrAN11的功能,采用同源克隆的方法克隆了黑果枸杞WD40蛋白基因,将其命名为LrAN11,GenBank登录号:KY131959。生物信息学分析结果表明,该基因的编码区长1 029 bp,编码 342 个氨基酸,蛋白分子量为38.3 kD,理论等电点为4.95,含有5个WD40基序,属于WD40类蛋白基因家族;经预测LrAN11定位于细胞质中,该基因编码的氨基酸序列具有较高的保守性,与马铃薯、番茄、甜椒和美花烟草具有较近的亲缘关系;定量RT-PCR检测表明,LrAN11基因在黑果枸杞各组织中均有表达,其中在青果中的相对表达量最高,在根和紫果中次之,而在黑果中表达最低,表明LrAN11可能参与黑果枸杞花青素的生物合成的调控;在韩国枸杞和0901枸杞品种中表达显著,在其他14个枸杞品种中表达均较低且无显著差异性(P>0.05),说明LrAN11的表达具有品种特异性。此外,随着NaCl处理时间的延长,该基因的表达量先降低后升高,且在2、12和24 h的表达量与对照相比存在显著差异性(P<0.05),说明LrAN11可能参与黑果枸杞对盐胁迫的响应。本研究结果为进一步阐明黑果枸杞LrAN11基因的功能及其在黑果枸杞遗传改良中的应用奠定了基础。
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核农学报. 2017, 31(11): 2113-2120. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2017.11.2113为了建立一种分子标记辅助育种技术体系以增加蛹虫草杂交亲和性配对的比例,以4个蛹虫草菌株(GD1、JS2、SD2、中13)为供试亲本,通过无性孢子分离方法获得了8株单交配型的杂交亲本,根据蛹虫草交配型位点MAT-alpha和MAT-HMG中基因序列设计了分子标记并指导配制亲和性组合,最终成功获得了12个杂交菌株。在栽培试验的基础上,分析了12个杂交菌株的栽培周期、产量、活性成分含量(虫草素和腺苷)等相关性状,结果表明,蛹虫草杂交菌株存在超亲现象。本研究建立的这套以交配型基因作为分子标记辅助选育蛹虫草新品种的高效杂交育种技术体系,将有助于促进蛹虫草栽培产业的发展。
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核农学报. 2017, 31(11): 2121-2127. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2017.11.2121为建立一套鉴定棉花miRNA表达丰度的分子技术,优化了Stem-loop RT-PCR方法,并通过分析棉花3个miRNA的表达谱来评价分析该技术体系的特性。首先设计3条引物(茎环特异性反转录引物、正向引物和通用反向引物),通过cDNA和RNA梯度稀释,分析引物的扩增效率和检测灵敏度。结果表明,Stem-loop RT-PCR方法中设计的引物具有较高的扩增效率和检测灵敏度,miR156和miR159扩增效率分别为102.0%和103.6%;并对不同miRNA分析其总RNA检测灵敏度,miR156和miR159的总RNA检测灵敏度差异较大,分别为20 ng和2 pg。同时,应用建立的棉花Stem-loop RT-PCR方法,成功地分析了Gh-miR156、Gh-miR159和Gh-miR5658在根茎叶中的表达量。由此可见,棉花Stem-loop RT-PCR方法具有灵敏度高、特异性强、成本较低和适用于一般实验室等优点,为棉花等植物miRNA相关研究提供了技术保证,加快了miRNA及其调控基因功能的研究步伐。
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核农学报. 2017, 31(11): 2128-2134. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2017.11.2128分离自西藏色季拉山海拔4 530 m 高山草甸土壤的山冈单胞菌(Collimonas pratensis) ZL261具有很高的几丁质酶活性,为了明确其几丁质酶种类及作用特点,依据已报道的食真菌山冈单胞菌(Collimonas fungivorans)Ter331胞外内切几丁质酶基因chiI相关序列设计引物,利用分段扩增的方法得到了菌株ZL261几丁质酶基因,并对其序列和编码蛋白的氨基酸进行分析。结果表明,全长1 338 bp的 chiIQ基因编码的几丁质酶ChiIQ由445个氨基酸组成,分子量为46.04 kDa,等电点为5.67。序列比对和同源性分析发现,该基因与食真菌山冈单胞菌Ter331几丁质酶基因chiI序列相似性最高(92%),其氨基酸序列含有几丁质酶GH18家族高度保守序列SXGG和GXDXDXE,因此,ChiIQ属GH18家族。利用双酶切法构建了ZL261几丁质酶基因原核表达载体,并在大肠杆菌BL21中成功诱导表达。本试验结果为后期研究几丁质酶在山冈单胞菌生防应用中的功能以及生防菌ZL261的开发和应用奠定了基础。
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核农学报. 2017, 31(11): 2135-2144. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2017.11.2135为建立稳定高效的玉米再生体系,选用6个玉米常用自交系的成熟胚、幼胚、茎尖和幼嫩叶段作为外植体,在含有不同外源激素的培养基中诱导愈伤组织及植株再生,比较研究这6个玉米自交系的诱愈率和分化率,并观察愈伤的形态。结果表明,在适宜的培养条件下,不同基因型、不同外植体均能分化出苗,但其再生率差别较大,其中玉米幼胚的诱愈率和分化率最高,其次为茎尖、成熟胚,幼嫩叶段相对较低。不同外植体的培养基类型和外源激素的浓度配比有着很大的不同,且不同基因型的愈伤差异也较大。本研究筛选出了3个愈伤胚性良好、分化率较高的玉米基因型辐80、综31和Mo17。玉米茎尖、成熟胚和幼嫩叶段的再生均找到了适宜的培养条件,完全能够代替幼胚作为愈伤组织诱导的初始材料,该结果为建立一套高效稳定的玉米再生体系提供了理论依据和技术参考。
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核农学报. 2017, 31(11): 2145-2153. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2017.11.2145生长调控因子 (GRFs)是一类植物特有的转录因子家族。GRFs信号通路介导植物种子发育、根系生长、花的发育等很多重要的生命过程。尽管GRFs的上游基因已被发现,但是其下游靶基因的研究仍鲜见报道。本文对近年来有关GRFs的结构特征、生物学功能及调控机制等方面进行了综述,并结合当前研究现状展望了GRFs未来的研究方向,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(11): 2154-2163. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2017.11.2154为得到以湖北杂交枸杞鲜果为原料制成的枸杞浑浊汁饮料,并探讨不同酶制剂和不同稳定剂对枸杞汁酶解稳定的作用效果,以可溶性固形物含量和感官评分为指标,确定酶制剂和稳定剂的种类及配比,并在单因素试验的基础上,通过Box-Behnken响应面分析法研究枸杞浑浊汁酶解及稳定的最佳工艺条件。结果表明,果胶酶与纤维素酶复配比2∶3时,可溶性固形物含量较大,卡拉胶与黄原胶复配比 2∶3 时,枸杞汁感官评分较好。通过响应面优化的枸杞浑浊汁饮料的最佳稳定工艺为复合酶添加量0.9‰(m/m)、酶解温度43℃、酶解时间72 min、酶解pH值4.5、复合稳定剂添加量0.2%(m/m),此时枸杞浑浊汁的感官评分最大(90±1.53分),与理论预测值相比,误差为0.089%,表明得到的产品感官效果最好。本研究结果为果蔬浑浊汁饮料的生产提供了理论参考。
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核农学报. 2017, 31(11): 2164-2174. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2017.11.2164为充分利用蚕豆资源,明确蚕豆皮中原花青素的提取工艺条件及蚕豆不同品种间原花青素含量和抗氧化活性差异,采用超声波辅助溶剂法提取蚕豆皮中的原花青素,通过单因素和正交试验优化蚕豆皮中原花青素的最佳提取工艺条件。结果表明,蚕豆皮中原花青素的最佳提取工艺条件为提取溶剂为80%丙酮、盐酸质量分数0.5%、液料比1∶16(m/v)、超声波功率400 W、提取温度40℃、提取时间30 min,在此工艺条件下,蚕豆皮中原花青素含量达到27.05 mg·g-1。在最佳工艺条件下,不同品种蚕豆皮中原花青素含量及抗氧化活性差异显著,其中GF3品种原花青素含量最高,TF29品种原花青素含量最低;青蚕14号对DPPH·的清除能力最强,青海13号铁还原能力及ABTS+·清除能力最强。原花青素的含量及抗氧化活性指标间均呈极显著正相关关系,表明蚕豆皮中原花青素是其发挥抗氧化活性的主要物质。因此,蚕豆皮可为生产原花青素和开发抗氧化保健功能蚕豆食品提供原料。
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核农学报. 2017, 31(11): 2175-2185. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2017.11.2175为了分析不同品种鲜食甜糯玉米的主要挥发性风味物质之间的差异,探讨利用仪器分析和统计学方法区分不同品种的鲜食甜糯玉米的可能性,采用顶空-固相微萃取-气相色谱-质谱联用技术,建立不同品种鲜食甜糯玉米挥发性风味成分的快速检测方法,结合多元统计分析软件SPSS和SIMCA,对不同品种鲜食甜糯玉米挥发性风味成分进行了主成分分析。结果表明,不同品种的鲜食甜糯玉米均含有独特的挥发性风味物质组合,渝糯7号主要挥发性风味成分是十七烷、十六烷、2-己基-1-癸醇、3-甲基-呋喃、1-戊醇;渝糯9号主要挥发性风味成分是叶醇、庚醛、2, 3-二氢苯并呋喃、3-甲基-2-丁烯醛、2-甲基-3-辛酮;渝糯930号主要挥发性风味成分是甲基庚烯酮、2, 6, 11-三甲基十二烷、2-(十八氧基)乙醇;粤甜16号主要挥发性风味成分是金合欢醇、雪松醇、辛酸。这些挥发性风味成分的差异在一定程度上反映了不同品种鲜食甜糯玉米之间的风味型差异,为选育更受市场欢迎的鲜食甜糯玉米品种提供了理论依据。
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核农学报. 2017, 31(11): 2186-2193. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2017.11.2186为探究南美白对虾中氧化三甲胺(TMAO)高温分解产生甲醛的反应特性,以南美白对虾为原料,利用南美白对虾与TMAO模拟体系对比,研究加热温度、加热时间、pH值以及不同添加物质对南美白对虾和TMAO模拟体系中TMAO热分解反应的影响。结果表明,加热温度、加热时间、pH值对TMAO模拟体系和南美白对虾肌肉中TMAO热分解产生甲醛的影响一致。TMAO模拟体系和肌肉组织中TMAO热分解产生的甲醛含量均随加热温度的升高而显著增加(P<0.05),在100℃条件下两者甲醛含量最高值分别为24.20 μg·mg-1、3.17 mg·kg-1;加热30 min前,TMAO模拟体系和南美白对虾肌肉中TMAO热分解产生的甲醛含量均随加热时间的延长而显著增加(P<0.05);当pH值趋于6时, TMAO模拟体系和肌肉组织中TMAO热分解产生的甲醛含量越多。在不同添加物质中,Ca2+、茶多酚对TMAO模拟体系和南美白对虾肌肉中TMAO热分解产生的甲醛相对抑制率均较高,能够有效抑制TMAO高温分解产生甲醛。本研究结果为抑制水产品中甲醛的产生提供了一定的理论依据和技术指导。
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核农学报. 2017, 31(11): 2194-2199. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2017.11.2194为建立葡萄酒中苯醚甲环唑的测定方法,以超声辅助-凝固-漂浮分散液液微萃取(UA -DLLME-SFO)为富集、净化手段,采用气相色谱-质谱(GC-MS)联用法检测葡萄酒中苯醚甲环唑的残留量,应用正交试验对萃取参数进行优化。结果表明,最适宜的萃取条件为:萃取剂十一醇30 μL、超声时间5 min、氯化钠浓度30 g·L-1,此条件下苯醚甲环唑的检出限为2.3 ng·L-1,相对标准偏差(n=5)在3.5%~6.2%之间,当添加浓度为1 μg·L-1和50 μg·L-1时,苯醚甲环唑的添加回收率在90.2%~98.4%之间。本研究结果为葡萄酒中苯醚甲环唑残留的检测提供了研究方法和科学依据。
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核农学报. 2017, 31(11): 2200-2205. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2017.11.2200为研究贮藏条件和品种因素对马铃薯块茎中α-茄碱含量的影响,本试验建立了利用超高效液相色谱-三重四级杆串联质谱(UPLC-QQQ)测定马铃薯块茎中α-茄碱含量的方法,通过正交试验研究了5个品种的马铃薯块茎在不同贮藏温度、光照强度、贮藏时间下α-茄碱含量的变化情况。结果表明,该检测方法检测时间短,灵敏度高,重复性好。5种马铃薯块茎中的α-茄碱含量均随3种贮藏因素水平的增大而增加;方差分析表明,3种因素影响作用的主次顺序为光照强度>贮藏时间>贮藏温度。因此,在低温避光的条件下能够较好地控制马铃薯块茎中α-茄碱的产生。冀张8号品种的α-茄碱增长速度较快,且其受贮藏时间因素的影响较大,在控制α-茄碱方面属于不宜长期贮藏品种。本研究结果为马铃薯块茎贮藏过程中α-茄碱的含量控制提供了理论参考。
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核农学报. 2017, 31(11): 2206-2212. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2017.11.2206为研究不同水分含量冷冻莲藕片热特性的变化,采用差示量热扫描仪分析不同含水量莲藕片表观比热容的变化规律,对水分-表观比热容、温度-表观比热容进行曲线拟合得到表观比热容经验公式。结果表明,含水量87.26%、69.14%、55.61%的莲藕片在-30~15℃温度范围内表观比热容随温度升高先上升后下降,峰值分别为71.95、52.95、27.63 J·g-1·℃-1。莲藕片水分含量越高,熔融相变区的峰值和相变潜热越大,相变越快;在非相变区,水分含量越高,表观比热容越大,不同水分含量莲藕片的表观比热容均缓慢上升;在相变区,莲藕片的水分含量越高,峰形越尖锐,相变潜热越大,在0~1℃莲藕片中大部分冰晶融化,表观比热容达到最大值;采用分段计算拟合公式,得到以水分含量和温度为变量的表观比热容计算公式,R2均大于0.85,拟合度较好。本研究结果为冷冻莲藕片加工和贮藏的品质控制提供了理论指导。
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核农学报. 2017, 31(11): 2213-2220. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2017.11.2213为明确南方稻作烟区不同品种上部烟叶烘烤特性,采用暗箱和电烤箱方法研究了K326、G80、云烟87的变黄变褐特性、失水特性、叶绿素降解特性、多酚氧化酶(PPO)活性及化学成分。结果表明,K326上部烟叶易变黄、较易变褐;G80易变黄、易变褐;云烟87易变黄、不易变褐。K326的上部烟叶失水均衡性为0.495,G80为0.445,云烟87为0.496,3个品种上部烟叶失水均衡性均较好。K326、G80、云烟87的上部烟叶叶绿素降解量均在92%以上,叶绿素降解速率均在1.28%·h-1以上,叶绿素降解特性均较好。K326、G80、云烟87的上部烟叶PPO活性平均值分别为0.458、0.612、0.263 U,品种之间差异显著。烟叶在烘烤过程中,还原糖含量增加,烟碱、总氮和钾含量无显著变化;K326品种的上部烟叶还原糖含量相对较高,G80的烟碱含量相对较高,云烟87的总氮含量相对较高,3个品种的钾含量无显著差异。结合暗箱试验和烘烤试验对3个品种进行对比,云烟87上部烟叶易烤性和耐烤性好,烘烤特性较好;K326上部烟叶易烤性和耐烤性中等,烘烤特性中等;G80上部烟叶易烤性中等,耐烤性差,烘烤特性较差。不同品种在不同烟区的上部烟叶烘烤特性存在差异,所以要依据烟叶烘烤特性制定相应的烘烤工艺,以期显露和发挥烟叶潜在质量特性,提高烤烟种植效益。
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核农学报. 2017, 31(11): 2221-2228. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2017.11.2221为明确硝普纳(SN)喷施对不同水分状态下马铃薯品种光合特性的影响,本试验采用0.01 mmol·L-1的SN溶液喷施现蕾期的马铃薯品种大西洋和底西瑞植株,然后进行控水、复水循环处理,测定光合指标的变化。结果表明,未喷施SN的大西洋和底西瑞叶片中脱落酸(ABA)含量均表现为干旱升高、复水降低,气孔导度、水分蒸发速率及光合速率则表现为干旱降低、复水升高。喷施SN提高了大西洋植株在整个处理阶段叶片的ABA含量、光合速率及干旱状态下叶片的叶绿素含量(SPAD)值,降低了水分蒸发速率和干旱状态下的气孔导度;SN喷施提高了底西瑞植株在整个处理阶段叶片的SPAD值、光合速率,降低了叶片的气孔导度、水分蒸发速率。喷施SN底西瑞和大西洋单株产量分别提高了24.79%和3.75%。进一步分析表明,底西瑞和大西洋植株的光合速率与水分蒸腾速率均呈显著正相关,相关系数分别为0.9273和0.8183。由此可知,喷施SN可促进马铃薯不同水分状态下叶片气孔关闭,降低叶片水分蒸发速率,对光合速率和单株块茎产量有提高作用。本研究为明确SN在马铃薯光合特性上的调控机理提供了理论依据,对马铃薯加工品种的抗旱栽培具有实践指导意义。
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核农学报. 2017, 31(11): 2229-2235. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2017.11.2229为明确水分胁迫对芝麻苗期生长发育和生理特性的影响,以郑太芝1号芝麻品种为供试材料,采用盆栽方式,设置正常供水(土壤含水量80%)、重度干旱胁迫(土壤含水量40%)、轻度干旱胁迫(土壤含水量60%)、渍害胁迫(土壤含水量100%)4个水分处理梯度,研究了水分胁迫对芝麻苗期生长和生理生化特性(光合特性、CAT、Pro、SOD)的影响。结果表明,随着土壤含水量的增加,株高增长速度表现为正常供水>轻度干旱胁迫>渍害胁迫>重度干旱胁迫,水分胁迫时间越长,差异越大。干旱胁迫(包括轻度和重度)根冠比增加,渍害胁迫根冠比下降。干旱胁迫、渍害胁迫均造成芝麻叶片净光合速率(Pn)、胞间CO2浓度(Ci)和气孔导度(Gs)下降,随着水分处理时间延长,差异增大,对蒸腾速率(Tr)的影响较小。干旱胁迫促进丙二醛(MDA)积累,渍害胁迫促进脯氨酸(Pro)积累。水分胁迫导致保护酶活性下降,其中干旱胁迫下,超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性在下降到最低值后,随水分胁迫时间的延长,与正常供水下保护酶活性差异逐渐减小;而渍害胁迫下,随着水分胁迫时间的延长,保护酶活性则呈逐渐下降的趋势。本研究结果为芝麻高产和水分高效利用提供了一定的理论依据。
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核农学报. 2017, 31(11): 2236-2242. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2017.11.2236为探究不同燕麦品种间的抗旱性强弱,构建燕麦品种抗旱评价体系,以6种燕麦品种为试验材料,分别测定蒸馏水(对照,CK)、-0.2、-0.4、-0.8及-1.2 MPa聚乙二醇(PEG-6000)渗透胁迫下不同燕麦品种发芽势、发芽率、发芽指数等7项指标,分析不同干旱胁迫对燕麦种子萌发的影响;以鉴定指标相对值作为抗旱评价指标,在主成分分析的基础上利用GGE-biplot双标图,构建供试燕麦品种抗旱性的评价指标体系,并结合加权隶属函数法综合评价各燕麦品种的抗旱性能。结果表明,-0.2 MPa和-0.4 MPa PEG-6000处理对种子萌发和幼苗生长具有促进作用,其中不同燕麦品种在 -0.4 MPa 胁迫下相对发芽率、相对活力指数均显著高于CK和-1.2 MPa胁迫组(P<0.05)。利用主成分分析与GGE-biplot双标图将7项评价指标转换为3个综合指标(Z1、Z2、Z3),构建出不同燕麦品种萌发期抗旱性评价体系。在Z1、Z2、Z3权重的基础上,结合加权隶属函数法评价出供试材料种子萌发期抗旱性强弱为青海燕麦>甜燕1号燕麦>奥塔燕麦>ESK燕麦>普兰顿燕麦>干旱燕麦。本研究结果为燕麦抗旱性评价、抗旱品种选育及其机理研究提供了理论依据。
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核农学报. 2017, 31(11): 2243-2249. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2017.11.2243为了探究麦秸、菌渣和稻壳还田对日光温室番茄品质、产量及土壤养分的影响,以金棚8号为试验材料,设7个还田处理:T1(稻壳)、T2(麦秸)、T3(菌渣)、T4(稻壳+麦秸)、T5(麦秸+菌渣)、T6(菌渣+稻壳),空白为对照(CK)。结果表明,还田处理能够显著提高番茄果实Vc含量(T5除外),其中T2和T6的Vc含量较高,分别为1.51 mg·kg-1FW和1.48 mg·kg-1FW。各处理组果实番茄红素含量为122.35~169.79 mg·kg-1FW,较CK增加15.50%~60.29%,且处理间差异显著。果实可溶性糖含量与Vc含量的变化趋势基本一致,以T2最高,T6次之,分别较CK增加41.90%和38.10%。此外,还田可有效降低果实有机酸含量,改善果实品质,有机酸含量以T5最低,为0.25%FW;T2和T5的糖酸比分别为8.28和8.64,口感较佳。与CK相比,产量以T5最高,达106 131.97 kg·hm-2,其次是T6(104 065.20 kg·hm-2),较CK分别增产6.51%和4.44%。土壤碱解氮、有效磷含量、速效钾含量分别为167.69~209.71、78.01~86.25和206.25~348.27 mg·kg-1。综合考虑品质、产量指标,以T6较为适宜。本研究结果为设施番茄优质高产和农业废弃物科学还田提供了理论依据。
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核农学报. 2017, 31(11): 2250-2257. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2017.11.2250为明确不同滴灌量对春大豆生长发育及产量的影响,以春大豆合农60为试验材料,在当年自然降水量基础上,分别设置4个滴灌水平,依次为0 mm(W1)、200 mm(W2)、400 mm(W3)、600 mm(W4),测定不同滴灌量处理的土壤含水率、硬度、容重,以及春大豆株高、地上部生物量、叶面积和产量。结果表明,滴灌处理能够明显改善土壤物理性质。与对照W1相比,不同灌水量提高了花期到结荚期土壤含水率、降低了土壤硬度和容重,土壤物理性状变化顺序为W4>W3>W2>W1,但W3和W4间差异不显著。不同滴灌量能够提高春大豆株高、地上部生物量和叶面积,但是过度灌水会导致植株地上部生物量和叶面积指数下降。不同滴灌量引起的土壤物理指标和大豆生长指标的变化对于大豆产量具有正面影响。与对照W1相比,W3、W4和W2处理2015年大豆分别增产83.68%、61.58%和23.51%;2016年大豆分别增产46.99%、39.47%和20.21%,且两年产量结果差异显著。由此可见,不同滴灌量能够改善土壤物理性状,促进大豆生长发育,提高大豆产量,且以W3处理最佳。本研究结果为春大豆灌溉提供了理论依据和技术支持。
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核农学报. 2017, 31(11): 2258-2264. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2017.11.2258为探索隆回烟区烤烟适宜播种移栽期,以湘烟3号烤烟品种为材料,采用模糊数学和加权法,对2014-2015年隆回烤烟不同播种移栽期烟叶的外观质量、主要等级烟叶经济效果指数(ECI)和化学成分可用性指数(CCUI)3项指标进行评价。结果表明,烟叶外观质量指标评价得分、主要等级烟叶ECI和CCUI这3项指标的加权值,均以“12月30日播种4月4日移栽”的处理最高,随着播种移栽期的推迟,采烤后主要等级烟叶ECI和 CCUI均呈现 “低-高-低”的变化规律。综上可知,隆回烟区适宜的播种移栽期范围是12月底到1月初播种,3月底到4月初移栽,这将有利于提高烟叶整体质量和产值。本研究为隆回烟区优质烤烟生产适宜播种移栽期的确定提供了理论依据。
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核农学报. 2017, 31(11): 2265-2272. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2017.11.2265为探究掺沙对河西绿洲区蔬菜种植田的改良效应,以河西走廊中部的高台县南华镇绿色蔬菜产业园菜地灌耕土为研究对象,利用不同体积量细河沙作为添加物质,通过翻动将沙掺入耕层中,甘蓝采收时测定土壤理化性质和甘蓝农艺及经济性状。结果表明,掺沙土壤种植甘蓝后,土壤容重、pH值、电导率(EC)及全磷、速效磷、速效钾、碱解氮含量均与掺沙量呈反比例增长,亩掺沙量为20 m3的处理分别较不掺沙处理下降了7.77%、2.35%、6.75%、13.74%、11.91%、25.34%和19.82%;而土壤总孔隙度、通气孔隙度、有机质、全氮含量均与掺沙量呈正比例增长,亩掺沙量为20 m3的处理分别较不掺沙处理增大了7.10%、48.74%、50.52%和29.10%。耕层土壤掺沙后,甘蓝叶球高、球径及紧实度变大,中心柱缩短,产量增加,可塑性指数也明显升高,其中亩掺沙量为20 m3的处理平均可塑性指数(1.248%)和产量增幅(8.83%)最大。此外,甘蓝叶球生长指标和产量与土壤理化性质的相关性显著。综上,河西走廊绿洲灌区菜田改良土壤以亩掺沙20 m3为宜,本研究结果为今后该地区耕地改良提供了理论依据。
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核农学报. 2017, 31(11): 2273-2278. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2017.11.2273为研究地黄对土壤小型动物数量和群落结构的影响,本试验通过在地黄种植田采用人为移除地黄凋落物、添加地黄凋落物和移除地黄根系等处理,定期调查了土壤小型动物的数量变化以及其与环境因子的相关性。结果表明,去除根系使土壤螨类的数量减少26.9%,对跳虫和线虫的数量没有影响;添加凋落物导致螨类和跳虫的数量分别增加73.0%和121.9%;去除凋落物对土壤动物的数量没有影响。螨类和跳虫的数量在9月份和10月份较其他月份多,而线虫的数量在5月份的数量高于其他月份。线性相关分析表明,土壤螨类的数量随着土壤pH值的增加而降低。综上可知,地黄根系对土壤动物的影响大于地上凋落物,且主要通过改变土壤环境起作用。同时,由于不同土壤动物种类对添加凋落物和去除根系响应不同,从而使土壤动物的群落结构也发生了改变。本研究结果为解决地黄连作障碍提供了新的研究思路。
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核农学报. 2017, 31(11): 2279-2287. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2017.11.2279硫化氢(H2S)是继一氧化碳(CO)和一氧化氮(NO)之后的另一种新型气体信号分子,在植物种子萌发、光合作用、气孔运动、侧根形成及延缓植物衰老等生理活动中发挥重要作用。近年来研究表明,H2S在植物抵抗生物和非生物胁迫有重要作用。本文介绍了H2S在植物体中的合成代谢途径以及H2S在缓解植物对重金属、高盐、低氧、干旱、高温和低温等胁迫方面的重要功能,概括了抗逆性机理的研究进展。同时探讨了H2S与其他信号分子之间的相互作用及潜在的分子机理,旨在为今后深入研究H2S的作用机理提供理论参考。
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