2018年, 第32卷, 第1期 刊出日期：2018-01-10
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核农学报. 2018, 32(1): 1-7. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2018.01.0001
为探索路易斯安那鸢尾育种的新途径,利用0(CK)、100、200、300 Gy 4个不同剂量的60Co-γ射线对6个路易斯安那鸢尾品种的自交种子进行辐射处理,研究60Co-γ射线对路易斯安那鸢尾种子的辐射效应。结果表明,与CK相比,100 Gy辐射处理可以提高路易斯安那鸢尾种子萌发率和成苗率,并有效促进F1M1花茎伸长和花朵直径增加;200 Gy的辐射处理具有明显的致死效应,种子成苗率显著下降;低于 200 Gy的60Co-γ射线辐射对其中5个品种F1M1的花色分离具有促进作用,剂量越高,花色分离率越高;300 Gy辐射处理下,6个品种种子成苗率均低于2%,表明300 Gy具有强烈的致死效应。由此可知,100 Gy辐射处理可以促进种子萌发,用于种苗生产;200 Gy可以作为诱变剂量用于诱变育种;300 Gy则不适宜选作辐射育种剂量。本研究结果为路易斯安那鸢尾的辐射育种技术的应用提供了一定的理论依据和技术参考。
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核农学报. 2018, 32(1): 8-13. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2018.01.0008RNA解旋酶参与了细胞中RNA的代谢过程,因而研究RNA解旋酶的功能具有重要意义。耐辐射奇球菌(DR)对于电离辐射具有极强的耐受性,其基因组中编码了一个RNA解旋酶(DR1624)。为研究该RNA解旋酶的功能,利用同源重组方法在细胞内对编码该蛋白的基因进行了敲除,并比较了突变株与野生株在DNA损伤因子胁迫下的生存率。结果表明,dr1624的缺失导致耐辐射奇球菌的生长速率大幅度降低,且表现出明显的温度敏感性。37℃的生长温度能够部分恢复Δ1624突变株的生长表型,其可能是由于相对较高的温度有助于细胞中RNA二级结构的自然打开。Δ1624突变株对高剂量的H2O2胁迫(40 mmol·L-1)敏感,其生存率较野生型菌株R1下降了3个数量级。此外,为了更近一步了解该RNA解旋酶的功能,对其进行了同源建模,发现了潜在的核酸结合位点。综上所述,RNA解旋酶在耐辐射奇球菌的生长及其极端抗性中扮演了重要的角色,该研究结果为进一步探索RNA解旋酶的生物学功能奠定了基础。
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核农学报. 2018, 32(1): 14-21. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2018.01.0014为探讨不同高压电场处理对大肠杆菌的诱变效应及诱变效应的比较,本试验以野生型大肠杆菌K12W3110为研究对象,采用3种不同的电场处理:高压静电场(HVEF)、高压变频电场(HVFEF)和高压芒刺电场(HVPEF),考察菌体的存活率、突变率,绘制各高压电场处理在显著剂量处理条件下的突变谱,并进行比较分析。结果表明,3种电场在不同场强处理下,突变率和存活率都呈振荡趋势,低场强时先是抑制作用,随着场强增加逐渐变成刺激效应,其中表现最明显的是高压芒刺电场处理。高压芒刺电场在1 kV·cm-1场强下处理大肠杆菌时,突变率最高为对照组的12倍;而高压变频电场在4 kHz·4kV·cm-1场强下处理时,突变率最高为对照组的7.36倍;高压静电场在场强为4 kV·cm-1处理时,突变率最高为对照组的5.47倍。因此,相对于对照组,3种高压电场的突变效应均有提高,其中突变效应最明显的是高压芒刺电场,其次是高压变频电场,最后是高压静电场。本研究初步探索了不同电场处理对大肠杆菌诱变效应的影响,为大肠杆菌的电场诱变处理选择提供了理论参考依据。
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核农学报. 2018, 32(1): 22-29. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2018.01.0022MRS2/MGT-型镁离子(Mg2+)转运蛋白在植物Mg2+吸收、转运和胞内平衡维持中起着至关重要的作用。为探究玉米MRS2/MGT基因的功能,采用RT-PCR法从玉米中克隆MRS2/MGT基因ZmMGT10,并进行蛋白序列分析。结果表明,该基因编码438个氨基酸,含有2个保守的跨膜结构域和1个改变的AMN三肽基序。蛋白序列比对和系统进化树分析表明,ZmMGT10可能为拟南芥AtMGT6的同源基因。RT-PCR和RT-qPCR分析表明,ZmMGT10在玉米根中特异性表达,且表达受缺镁胁迫诱导。在鼠寒沙门氏菌突变株MM281中的异源功能互补分析表明,ZmMGT10具有Mg2+转运功能。本研究结果为进一步阐明ZmMGT10在玉米抵御缺镁胁迫中的作用提供了理论依据。
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核农学报. 2018, 32(1): 30-39. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2018.01.0030蓝光是调节植物生长发育最重要的环境因素之一。为了研究蓝光对桃果实类胡萝卜素合成的影响,本试验利用RT-PCR结合RACE的方法,从桃果实中克隆了向光素基因PpPHOT1以及隐花色素基因PpCRY2的cDNA全长序列。序列和生物信息学分析结果表明,PpPHOT1含有向光素所共有的蛋白保守功能域,即N端的LOV结构域和C端的丝/苏氨酸激酶结构域;而PpCRY2则含有隐花色素所共有的蛋白保守功能域,即N端的光裂解酶类似结构域(PHR)和C端的DAS功能域。蓝光处理显著增强了桃果实PpPHOT1和PpCRY2基因的表达,这表明PpPHOT1和PpCRY2可能是桃果实采后响应外源蓝光信号的重要因子。此外,PpPHOT1和PpCRY2在金丽果实中的表达量显著高于湖景蜜露果实,表明蓝光处理诱导金丽类胡萝卜素积累效应更显著,这可能与果实的品种有关。本研究结果为揭示蓝光诱导桃果实类胡萝卜素合成的分子机理提供了一定的理论依据。
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核农学报. 2018, 32(1): 40-47. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2018.01.0040COV1是植物叶脉发育中的关键基因。为探究随着干旱加剧COV1在调控柠条锦鸡儿维管系统尤其是叶脉分化发育中是否起关键作用,从非模式植物柠条锦鸡儿叶样转录组测序数据库中筛选到一条COV1序列,通过与NCBI数据库中已知序列Blast比对,设计克隆和定量引物,并通过生物信息学方法分析克隆得到的基因序列。克隆基因长为946 bp的序列,其中开放阅读框为777 bp,编码258个氨基酸,推测该蛋白分子量为28.84 KD,等电点为5.46,是一种疏水蛋白。MEGA 5生物信息学软件构建聚类树发现,柠条锦鸡儿中COV1与豆科植物中的模式植物蒺藜苜蓿COV1亲缘关系最近。利用RT-qPCR方法对柠条叶样干旱胁迫下该基因表达水平进行定量分析,结果表明,随着干旱胁迫的加剧,该基因在柠条锦鸡儿叶样中锦鸡儿的表达量呈下降趋势,说明柠条锦鸡儿在干旱胁迫加剧下,COV1基因的表达抑制可能与维管系统发育相关。本研究结果为进一步明确干旱胁迫下促进柠条锦鸡儿维管系统发育的分子机制提供了理论依据。
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核农学报. 2018, 32(1): 48-57. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2018.01.0048独脚金内酯(SL)是一种新型的植物激素,可调控植物分枝。DWARF14 (D14)蛋白可作为该激素受体,也可以在该激素信号传导过程中起一定作用。为研究D14基因与竹类植物地下茎类型的相关性,通过基因克隆和生物信息学手段,分析具有不同地下茎类型(散生型、丛生型和混生型)的17种竹种材料中该基因序列变异。结果表明,各竹种中D14基因均含有2个外显子和1个内含子,序列间同源性为92.57%,cDNA序列的同源性为98.97%,氨基酸序列的同源性为98.61%。所编码的蛋白序列均含催化中心的保守氨基酸(Ser147、Asp268和His297)及包裹SL裂解物的氨基酸残基(Phe186、Val194、Trp205、Tyr209、Phe245和Ser270)。DNA序列富含单核苷酸多态性(SNP)位点,SNP的频率为 1SNP/22 bp,多样性指数πCDS为0.01476。其中,7个SNP位点能将丛生竹与其他2个类型的竹区分开来。基于D14基因的基因组序列所构建的系统进化树基本能反映供试材料的地下茎类型,该研究有助于了解竹类植物不同地下茎类型的分子差异,为提高竹笋产量提供了理论依据。
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核农学报. 2018, 32(1): 58-69. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2018.01.0058叶绿体是植物细胞中进行光合作用的细胞器,含有相对独立的基因组信息,这些遗传信息在揭示物种起源、进化及不同物种间的亲缘关系等方面具有重要价值。同时,叶绿体转基因技术因其定点整合、高效表达及安全性好的优势成为植物基因工程的研究热点之一。本文归纳了果树叶绿体分离、叶绿体DNA提取以及测序的发展历程,基于叶绿体全基因组测序结果探讨了果树叶绿体基因组的组成、结构特点及其与系统发育的关系,旨在进一步了解果树叶绿体基因组的研究现状、发展趋势和应用前景。
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核农学报. 2018, 32(1): 70-77. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2018.01.0070α-葡萄糖苷酶是2型糖尿病治疗的靶点之一。为了寻求膳食来源、高效、无或低毒副作用的α-葡萄糖苷酶抑制剂,利用酶抑制动力学、热力学方法及荧光淬灭光谱研究了杨梅黄酮类化合物对α-葡萄糖苷酶的抑制作用及其可能的抑制机制。结果表明,3种主要杨梅黄酮类化合物(杨梅素、杨梅苷和矢车菊素-3-O-葡萄糖苷)对α-葡萄糖苷酶活性的抑制作用均优于阿卡波糖(IC50=164.19 mg·L-1),以杨梅素效果最佳(IC50=4.09 mg·L-1),其次为矢车菊素-3-O-葡萄糖苷(IC50=68.23 mg·L-1),杨梅苷较差(IC50=80.37 mg·L-1)。酶抑制动力学和荧光淬灭光谱结果表明,杨梅黄酮类化合物抑制α-葡萄糖苷酶的类型是混合型抑制,其通过形成基态复合物对α-葡萄糖苷酶内源性荧光产生强烈的静态淬灭作用。酶抑制热力学结果表明,3种杨梅黄酮类化合物与α-葡萄糖苷酶的相互作用力主要是疏水相互作用,且该作用是一个Gibbs自由能降低的自发过程,其结合能力随温度升高而增强。本研究结果为以杨梅黄酮类化合物为母核结构的新型α-葡萄糖苷酶抑制剂的开发提供了理论参考。
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核农学报. 2018, 32(1): 78-83. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2018.01.0078纳米银具有高效抗菌防腐功能。为了研制出一种新型的抗菌包装材料,通过辐照制备纳米银颗粒,进行聚乙烯(PE)基纳米银薄膜材料的制备和表征测定,考察了不同纳米银含量对薄膜材料的透光率、透湿性及机械强度等性能的影响。结果表明,添加纳米银后的薄膜在红外光谱波数1 046cm-1处出现了特征吸收峰;在紫外光谱波长366 nm处产生了特征吸收峰;在温度340℃处出现了特征放热峰。材料性能测试结果表明,添加纳米银后,薄膜材料的透光率降低,透湿性略微下降,机械强度有所增加。综上可知,纳米银颗粒被成功添加至PE薄膜中,且所得材料具有良好的物理性能,可以满足作为包装材料的要求。本研究为新型抗菌包装材料的研制提供了理论依据。
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核农学报. 2018, 32(1): 84-94. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2018.01.0084为进一步开发和利用辣木叶资源,筛选用于降血糖的活性成分,采用响应面分析法优化微波辅助提取辣木叶总黄酮的工艺,应用AB-8型大孔树脂层析柱和聚酰胺层析柱联用的工艺对辣木叶总黄酮进行纯化,并分析纯化前后辣木叶总黄酮对α-葡萄糖苷酶的抑制效果及抑制作用类型。结果表明,辣木叶总黄酮最佳提取条件为:时间308 s、功率302 W、乙醇浓度75%、料液比1:52(m/v),在此条件下总黄酮提取率为5.53%±0.11%;纯化后辣木叶总黄酮的纯度为764.49 ± 25.17 mg·g-1。辣木叶总黄酮对α-葡萄糖苷酶具有抑制作用,纯化后的辣木叶总黄酮的抑制效果增强,其半数抑制浓度(IC50)为4.18 mg·mL-1,抑制作用类型为典型的竞争性抑制。本研究结果为辣木叶中黄酮类化合物的开发利用提供了技术参考,也为研发预防和治疗降血糖的药物或功能性食品提供了新的依据。
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核农学报. 2018, 32(1): 95-103. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2018.01.0095溶血磷脂(LPLs)是一类极性脂质,常以淀粉-脂质复合物的形式存在,对稻米储藏、加工及食用品质均会造成影响。为明确不同米粉颗粒粒径中淀粉LPLs的提取效果和分布规律,采用液质联用技术,通过外标法测定了球磨和旋风磨2种碾磨方式及粗、中等、细3种米粉颗粒的稻米LPLs含量。结果表明,稻米LPLs各组分主要受基因型控制,基因型效应约占LPLs总变异的74.7%~99.5%。碾磨方式、米粉颗粒大小、基因型×碾磨方式、基因型×米粉颗粒大小、碾磨方式×米粉颗粒大小互作效应虽然也对稻米LPLs含量具有显著影响(P< 0.001),但分别只占LPLs总变异的0%~2.5%、0.1%~5.9%、0%~6.7%、0%~8.3%和0.1%~1.8%。溶血磷脂酰胆碱(LPC)16:0、LPC18:2、溶血磷脂酰乙醇胺(LPE)16:0和LPE18:2是稻米中最主要的LPLs组分。除LPC18:3和LPE18:3外,旋风磨米粉中其他LPLs组分含量显著高于球磨米粉(P< 0.05),变幅为2.7%~27.4%。除LPC18:3、LPE18:3和LPE16:0外,中等颗粒米粉中各LPLs组分含量显著高于粗颗粒和细颗粒米粉(P< 0.05),变幅为12.0%~29.2%。本研究结果为精确测定稻米中的LPLs组分含量和稻米精深加工提供了理论依据。
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核农学报. 2018, 32(1): 104-111. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2018.01.0104为了确定茼蒿中抑制西瓜枯萎病菌的物质,以西瓜枯萎病菌为指示菌株,对从茼蒿茎叶组织中分离纯化并鉴定出的3-O-咖啡酰奎宁酸(绿原酸)的离体抑菌活性进行了研究。结果表明,绿原酸对西瓜枯萎病菌的最不抑菌浓度(MIC)和最不杀菌浓度(MFC)分别为31.25和125 mg·mL-1,经室内毒力测定,其对西瓜枯萎病菌的凌半最大效应浓度(EC50)为53.05 mg·mL-1。在绿原酸浓度分别为31.25、125、53.05 mg·mL-1时,即MIC、EC50、MFC的绿原酸浓度处理下,西瓜枯萎病菌的孢子萌发率分别为64%、33%、12%,而绿原酸浓度为0时的孢子萌发率则达到92%,经邓肯氏差异分析,各处理间孢子萌发率差异均显著。随着绿原酸浓度的增大,西瓜枯萎病菌的菌丝干、鲜重均呈现出下降的趋势。此外,绿原酸处理能使细胞膜通透性增加,从而导致菌体细胞内电解质外渗速度加快。本研究结果为茼蒿的深度开发和利用提供了科学依据,也为其他天然抑菌活性成分的筛选及抑菌机理的研究提供可行的试验方法和理论依据,对研究和开发新的天然植物源杀菌剂具有重要的学术价值和应用前景。
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核农学报. 2018, 32(1): 112-122. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2018.01.0112为有效利用牛樟芝资源,以人工固体培养牛樟芝菌丝体为原料,采用响应面法优化牛樟芝总三萜超声辅助提取工艺,比色法评价牛樟芝总三萜体外抗氧化活性,滤纸片法研究牛樟芝总三萜的体外抑菌活性。结果表明,超声辅助提取牛樟芝总三萜的最佳工艺条件为:提取时间41 min、提取功率80 W、料液比1:20,总三萜得率为3.84%±0.18%。牛樟芝三萜提取物具有较强的还原能力,并能有效清除DPPH自由基、ABTS自由基和超氧阴离子自由基,其半清除浓度(EC50)分别为0.29、0.50、0.33 mg·mL-1,且清除率与质量浓度存在剂量效应关系;牛樟芝总三萜对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌及枯草芽孢杆菌均具有明显的抑制作用,同浓度下对金黄色葡萄球菌具有较高的抑菌活性。本研究结果为人工固体栽培牛樟芝活性成分的综合开发利用提供了依据。
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核农学报. 2018, 32(1): 123-130. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2018.01.0123亚精胺类物质是亚精胺上氨基或亚氨基上氢原子被不同官能团取代而生成的一系列衍生物,其广泛存在于植物的花粉、叶及果实中。目前已知的亚精胺类物质的种类不多,其分离鉴定,特别是生物活性还有很大的研究空间。本文总结了近30年来从植物中发现的多种亚精胺类物质的相关报道,重点概述了非环状和环状两大类亚精胺类物质的化学结构、来源、分离纯化方法及其表现出的抗抑郁、镇痛和降血压等生物活性,以期为系统研发更多特色亚精胺类物质提供参考。
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核农学报. 2018, 32(1): 131-140. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2018.01.0131为探究春大麦营养器官游离氨基酸含量与籽粒蛋白质含量的关系,本试验以蒙啤1号、蒙啤3号、甘啤4号、垦啤7号4个品种为材料,研究了不同施氮水平和播期处理下内蒙古东部灌区春大麦灌浆期间籽粒蛋白质含量与叶片、茎秆游离氨基酸含量的动态变化及其相关性。结果表明,随着灌浆进程,不同播期和氮肥处理下4个品种大麦叶片和茎秆的游离氨基酸含量均呈先升高后降低的趋势,籽粒蛋白质含量呈先降低后升高的趋势。同一灌浆时期,随着播期推迟,叶片和茎秆的游离氨基酸含量以及籽粒蛋白质含量均升高;随着施氮水平提高,叶片和茎秆的游离氨基酸含量以及籽粒蛋白质含量均先升高后降低。逐步回归分析表明,对成熟期籽粒蛋白质含量影响最大的是花后35 d的叶片游离氨基酸含量和茎秆游离氨基酸含量。通径分析结果显示,对成熟期籽粒蛋白质含量影响最大的是花后7 d的叶片游离氨基酸含量和花后21 d的茎秆游离氨基酸含量。本研究结果为优质高产大麦生产实践确定合理的农事措施提供了理论依据。
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核农学报. 2018, 32(1): 141-149. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2018.01.0141为探讨云南重楼种子萌发不同阶段的酶和内源激素的变化,本研究采用生理生化方法测定云南重楼种子萌发不同阶段超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、苹果酸脱氧酶(MDH)和6-磷酸葡萄糖脱氢酶(G-6-PDH)活性,以及吲哚乙酸(IAA)、赤霉素(GA3)、脱落酸(ABA)、水杨酸(SA)、反玉米素(TZ)、茉莉酸(JA)6种内源激素的含量,并分析比较其差异。结果表明,云南重楼种子在即将出苗阶段的SOD、POD活性迅速升高,CAT、MDH和G-6-PDH活性降低;IAA、GA3含量均在即将出苗阶段显著高于其他阶段,种子休眠解除后ABA含量迅速下降。胚根刚突破种皮阶段,其SA、TZ、JA含量均最高,SOD、POD、IAA、GA3间呈极显著正相关(P<0.01),MDH与G-6-PDH呈极显著正相关(P<0.01),ABA与GA3呈显著负相关(P<0.05),SA、TZ、JA间呈极显著正相关(P<0.01),IAA/ABA、GA3/ABA、SA/ABA在种子休眠解除和出苗阶段均呈上升趋势。综上,SOD、POD、GA3是种子出苗阶段的关键物质,TZ、SA和JA对种子休眠解除具有重要的影响, IAA/ABA、GA3/ABA及SA/ABA增大对种子休眠解除和出苗均有促进作用。本研究结果为云南重楼种子繁殖提供了理论依据和实践指导。
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核农学报. 2018, 32(1): 150-156. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2018.01.0150为了探究磁化水灌溉对盐渍化土壤生化性质的影响,以黄河三角洲冬枣园的盐渍化土壤为研究对象,对土壤的盐分含量、交换性盐基、养分含量和土壤酶活性进行了研究。结果表明,在3个不同土层深度下,与淡水相比,磁化淡水灌溉的土壤含盐量分别显著降低了17.3%、19.8%和10.5%(P<0.05);在0~20和20~40 cm土层中,与地下浅表层微咸水相比,磁化地下浅表层微咸水灌溉的土壤含盐量分别显著降低5.7%和8.8%(P<0.05)。在3个不同土层深度中,磁化地下浅表层微咸水灌溉与未磁化灌溉相比分别显著降低了土壤中全Na的含量(P<0.05)。磁化水灌溉显著增加了交换性K和Ca的含量,而交换性Na含量显著降低(P<0.05)。不同的土壤深度下,磁化水灌溉可显著提高土壤中P、Ca和Mg的含量(P<0.05)。与未磁化相比,磁化水灌溉的土壤蔗糖酶活性提高11.5%~15.2%,且差异显著(P<0.05)。与未磁化相比,磁化淡水灌溉的脲酶活性提高了10.6%,磁化地下浅表层微咸水的磷酸酶和过氧化氢酶活性提高了10.0%和7.0%,且差异显著(P<0.05)。由此可知,磁化水灌溉能有效促进沾化冬枣园盐渍化土壤脱盐、维持土壤离子平衡、促进土壤养分有效性及提高土壤酶活性。本研究结果为磁化水灌溉技术在冬枣产业区的广泛应用提供了依据。
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核农学报. 2018, 32(1): 157-164. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2018.01.0157为探究小麦高产优质生产中控释掺混尿素的最佳施用比例,本试验以内麦836为材料,研究了不同比例控释尿素,即常规尿素施肥(对照,CK)、控释尿素添加比例分别为0%(N1)、10%(N2)、20%(N3)、40%(N4)、80%(N5)、100%(N6)对小麦籽粒产量、干物质积累及分配、氮素积累特征以及氮素利用率的影响。结果表明,施用控释尿素能显著增加小麦成熟期旗叶长、叶宽、叶面积以及小麦分蘖期后各生育期地上部干物质积累量和氮素积累量,其中N4综合增效最显著。与对照相比,添加20%以上控释尿素处理能够显著提高氮肥利用率,以N4效果最好,氮肥偏生产力(NPFP)、氮肥农学利用率(NAE)、氮肥表观利用率(NRE)分别提高了14.21%、27.26%、29.85%。随着控释尿素配比的增加,小麦产量呈先增加后下降的趋势,以N4最优,与CK相比增产14.23%。综上,一次性基施60%尿素掺混40%控释尿素有利于促进小麦旗叶伸长,增加小麦干物质积累,提高氮素利用率,减少劳动投入,可作为小麦高效简化施肥技术进行推广。本研究为小麦高产优质生产中氮肥的合理利用提供了科学依据。
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核农学报. 2018, 32(1): 165-176. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2018.01.0165为探索影响夏谷生长发育的关键气象因子,本试验以济谷16和济谷18为材料,于2015年4月29日-7月8日,在山东省农业科学院作物研究所济南试验基地,每10 d种植一期,共计8个播期处理。通过调整播期改变夏谷生育期内的气象条件,系统分析自然条件下气象因子的变化对夏谷生长发育的影响及其规律性。结果表明,随着播期推迟,谷子生育期由109 d缩短至83 d,产量、农艺和品质性状及生长发育生理指标均发生改变,变异系数在0.70% ~ 19.66% 之间。积温、降水量在不同生育阶段均存在显著差异,济谷16和济谷18全生育期的变异系数分别为9.92%、7.74%和10.60%、7.91%。夏谷的部分性状指标与出苗到拔节阶段积温的相关系数在0.708 ~ 0.977之间,与拔节到抽穗阶段及全生育期降水量的相关系数在0.729 ~ 0.973之间,且均达到显著水平,表明谷子苗期对积温的反应比较敏感,拔节到抽穗阶段及全生育期降水量对谷子生长发育的影响较大。由此可见,合理安排播期,重视积温和降水量对夏谷生长发育的影响,是获得高产的重要保障,拔节到抽穗阶段增加降水有利于改善性状,提高产量。本研究为夏谷的高产栽培及节水型种植模式的探索提供了理论依据。
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核农学报. 2018, 32(1): 177-187. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2018.01.0177为探究哈密地区矮化密植大枣在滴灌条件下水肥耦合对其生理变化及产量品质的影响,本研究连续3年利用全自动便携式光合仪对滴灌矮化密植大枣各生育期的气孔导度、光合速率、蒸腾速率等生理指标进行监测。结果表明,滴灌条件下,在相同灌水量下,施肥量对蒸腾速率的促进作用不明显;在相同施肥量下,增加灌水量均可有效促进蒸腾速率。灌水量为900 mm时,增加施肥量可有效提高光合速率,当施肥量增加到1 500 kg·hm-2时,继续增加施肥量会抑制光合速率,产生拮抗效应。灌溉定额为900 mm,施肥量为1 500 kg·hm-2时,光合速率和产量均达到最大值,比低水高肥和低肥高水处理增产31%、24%、27%和1.9%、0.3%、0.7%。在此灌溉制度下,水肥效率和大枣经济效益均达到最大。本研究结果为哈密滴灌矮化密植大枣的水肥管理提供了科学依据。
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核农学报. 2018, 32(1): 188-195. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2018.01.0188为探究香瓜茄各生育时期根系生长动态及其对施肥的响应,本研究在施肥和不施肥条件下,借助微根管技术原位观察香瓜茄生长期间根系形态特征参数,即根长密度(RLD)、根表面积密度(RSAD)、根直径(RD)、根体积密度(RVD)和根尖数(NRT)的变化,同期测定植株生物量和单果重。结果表明,香瓜茄根系生物量、RLD、RSAD、RVD和NRT均随着生育进程显著增加,但相对增长率呈先增大后降低的趋势,于伸蔓期达到峰值。开花坐果期,根干重日均增幅最大,分别为177.5 mg·株-1·d-1(有机肥)和117.5 mg·株-1·d-1(不施肥),在此期间RLD、RSAD和NRT在土壤剖面中的分布由上层为主转为下层为主。施用有机肥条件下,香瓜茄各生育时期(苗期除外)根冠比、根生物量、RLD、RSAD、NRT(成熟期除外)均显著高于不施肥处理,根生物量和形态特征参数的相对增长率也显著高于不施肥处理。施肥条件下,上层土壤中香瓜茄RLD、RSAD和NRT均明显高于不施肥处理。2种处理下,香瓜茄根系生物量和根系形态特征参数间呈极显著正相关。施肥条件下,根系形态特征参数与产量构成因素呈负相关,不施肥处理的根形态参数与产量性状相关性不显著。伸蔓期至开花结果期为香瓜茄根系生长最快的时期,施用有机肥使香瓜茄根系生长速率更高,快速生长时期更集中,上层土壤中的分布比例更大;不施肥处理使香瓜茄根系持续生长时期更长,向下生长更明显。本研究结果为香瓜茄温室科学施肥提供了理论依据。
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核农学报. 2018, 32(1): 196-207. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2018.01.0196为探索外源还原型谷胱甘肽(GSH)对自毒作用下嫁接黄瓜的保护作用及机理,本研究以200 g·L-1连作嫁接黄瓜根际土壤浸提液灌根模拟自毒胁迫(CK2),分别以浓度为0、100、200 mg·L-1GSH对幼苗进行叶片喷施和灌根处理,在处理第4、第8、第12、第16天测定嫁接黄瓜、黄瓜、南瓜幼苗生物量、叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)和过氧化氢酶(CAT)活性以及GSH、抗坏血酸(AsA)、丙二醛(MDA)含量。结果表明,自毒胁迫下,嫁接黄瓜、黄瓜和南瓜幼苗壮苗指数、叶片SOD、POD、APX、CAT 活性降低,AsA、GSH含量下降,MDA 含量升高。表明连作嫁接黄瓜土壤浸提液能够对3种植物幼苗产生自毒作用。3种植物幼苗T1、T2、T3处理和嫁接黄瓜、南瓜幼苗T4处理的壮苗指数,叶片SOD、POD、APX、CAT活性和GSH、AsA含量均显著增加,MDA含量均显著降低。黄瓜幼苗T4处理的壮苗指数,叶片SOD、POD、APX、CAT活性和GSH、AsA含量呈下降趋势,MDA含量呈上升趋势。表明施加适宜浓度GSH可以提高抗氧化酶活性和抗氧化剂含量,减轻活性氧对膜脂造成的伤害,从而提高幼苗素质。综上,嫁接黄瓜和南瓜幼苗的T4处理,黄瓜幼苗的T2处理缓解自毒作用效果较为明显。本研究结果为防治嫁接黄瓜连作障碍提供了理论依据。
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