2018年, 第32卷, 第9期 刊出日期:2018-09-10
  

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    植物诱变育种·农业生物技术
  • 何岭, 张莹婷, 王良桂, 施婷婷, 岳远征, 杨秀莲
    核农学报. 2018, 32(9): 1665-1676. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2018.09.1665
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    为探究60Co-γ射线辐射对海州常山的影响,以海州常山一年生根蘖苗为试验材料,以不同60Co-γ射线辐照剂量(0、15、25、35、45 Gy)进行辐射处理,研究其对海州常山生长和生理指标的影响。结果表明,辐照剂量的增加会促进海州常山根蘖苗枝、叶损伤的发生,损伤率与辐照剂量呈正相关。在低辐照剂量处理下,苗高净增量和新稍粗与对照差异不显著,随着辐照剂量的增加,抑制作用逐渐增强;海州常山根蘖苗LD50为41.07 Gy;随着辐照剂量的增加,根系活力总体呈增加的趋势。叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素含量随着辐照剂量的增加呈先增加后降低的趋势,随着生育期进程的推进低剂量促进作用逐渐减弱;叶绿素荧光参数Fv/FmFv/Fo随着辐照剂量的增加逐渐降低,45 Gy处理下显著低于对照;随着辐照剂量的增加,可溶性糖含量呈先增加后降低的趋势,且各辐照处理可溶性糖含量均高于对照;35 Gy处理下损伤率高,损伤类型丰富,生长受到抑制,但可通过增加可溶性糖含量和根系活力来维持自身活力,表明35 Gy为海州常山辐射育种的适宜剂量。本研究结果为海州常山辐射育种提供了科学依据。

  • 董超, 尹静, 孔祥强
    核农学报. 2018, 32(9): 1677-1683. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2018.09.1677
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    为研究60Co-γ射线对不同棉花品种的辐照效应,并筛选耐旱突变体,本试验利用60Co-γ射线对棉花品种鲁棉532、K638和K836的种子进行辐照(250 Gy)处理。结果表明,60Co-γ射线辐照处理显著降低了鲁棉532、K638和K836种子的发芽率、发芽势和出苗率,与未经辐照处理(CK)相比,K836发芽率、发芽势和出苗率分别下降了38.9%、45.9%和48.5%,降幅最大,且60Co-γ射线辐照处理显著降低了K836棉苗叶片的光合速率、叶绿素含量、棉苗生长和籽棉产量,但对鲁棉532和K638影响不显著;在经辐射诱变K836的M1群体中发现了大量生长发育异常的棉株,但在鲁棉532和K638的辐射M1群体中极少有发育异常突变体,说明250 Gy是诱变K836的适宜剂量,而鲁棉532和K638的适宜剂量应提高。将经辐射诱变的中熟品种K836的M2和M3种子分别播种于临清旱棚内和敦煌大田,共筛选出了3个耐旱突变体(DT-1、DT-2和DT-3)。本研究结果为利用60Co-γ射线诱变选育耐旱棉花品种奠定了一定的理论基础。

  • 李晓梅, 张丹燕, 乔嘉凯, 郭江峰
    核农学报. 2018, 32(9): 1684-1691. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2018.09.1684
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    为研究耐辐射动球菌RecO和RecR蛋白的抗紫外辐射损伤效应,本研究通过PCR扩增耐辐射动球菌recOrecR基因的全长序列,构建重组质粒pGEX-2T-recO和pGEX-2T-recR并转化到大肠杆菌E.coli BL21(DE3)中,IPTG诱导重组蛋白表达,Western Blot检测蛋白表达,测定紫外辐照前后E. coli BL21(DE3)、空载菌株及表达菌株的生存率,并采用实时荧光定量PCR技术检测工程菌中耐辐射动球菌recOrecR基因及E.coli BL21(DE3)中RecFOR途径相关基因(recFrecOrecRrecArecGruvAruvBruvCssb)的表达情况。结果表明,RecO和RecR融合蛋白在大肠杆菌中成功诱导表达;当紫外辐照剂量大于8 J·m-2,导入pGEX-2T-recO和pGEX-2T-recR的工程菌存活率均高于对照组,说明耐辐射动球菌RecR和RecO蛋白能增强E.coli BL21(DE3)对紫外辐射的抵抗能力;RecO工程菌中recFrecRrecArecGruvAruvBruvCssb的表达明显高于对照组,RecR工程菌中RecFOR途径其他相关基因的表达与对照组差异均不显著,表明耐辐射动球菌recRrecO基因可通过不同的调控路径提高E.coli BL21(DE3)的抗紫外辐射能力。本试验结果为耐辐射动球菌的耐辐射机制研究提供了一定的科学依据。
  • 梁敏华, 杨震峰, 苏新国, 宋春波
    核农学报. 2018, 32(9): 1692-1700. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2018.09.1692
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    本试验以桃果实为试验材料,利用RT-PCR结合RACE技术克隆获得法尼基焦磷酸合成酶(FPPS)和牻牛儿基牻牛儿基焦磷酸合成酶(GGPPS)基因的全长cDNA序列,分别命名为PpFPPSPpGGPPS,并对它们进行生物学信息及表达分析。结果表明,PpFPPS全长1 501 bp,开放阅读框1 029 bp,编码342个氨基酸;PpGGPPS全长1 547 bp,开放阅读框1 113 bp,编码370个氨基酸。进化树分析表明,PpFPPS与苹果和梨的亲缘性较高;PpGGPPS与橡胶树的亲缘性较高。蛋白质序列分析表明,PpFPPS和PpGGPPS均含有5个保守域和2个天冬氨酸富集区(FARM和SARM),同属反式-异戊烯转移酶家族。实时荧光定量PCR分析表明,随着果实成熟度的提高,PpFPPSPpGGPPS基因在桃果实果皮和果肉中的表达量总体上呈先增加后降低的趋势,并在膨大和硬熟期达到最大值。果实膨大期后,PpFPPSPpGGPPS基因在果皮中的表达显著高于果肉,这可能是桃果实成熟后期果皮类胡萝卜素含量高于果肉的重要原因。本研究结果为进一步深入研究桃果实类胡萝卜素生物合成的分子机理奠定了理论基础。
  • 王建辉, 刘建军, 陈克玲, 李洪雯, 何建, 关斌, 何礼, 王东
    核农学报. 2018, 32(9): 1701-1707. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2018.09.1701
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    为验证葡萄病毒基因在模式植株上瞬时表达对接种宿主中病毒复制与感病症状的影响,本研究以一株鲜食葡萄无核王子混合感染葡萄病毒A(GVA)的不同变异株为试验材料,克隆其中一个变异株的外壳蛋白基因的部分核酸序列。在pBI121质粒35S启动子后插入具有发夹结构的外壳蛋白基因片段并转化农杆菌EHA105。农杆菌瞬时浸润本氏烟叶片5 d后,以摩擦接种GVA侵染性克隆的体外转录物作为处理组,只单独接种病毒侵染性克隆体外转录物的烟草作为对照组。结果表明,GVA体外转录产物接种30 d后,对照组植株系统叶表现黄化症状,而瞬时表达具有发夹结构的病毒外壳蛋白基因的处理组植株症状不明显,且系统叶上病毒基因的转录量相对较低,表明宿主叶片上瞬时表达病毒结构基因,可诱导植物产生抗病性,该结果为抗病葡萄种质的创制提供了一定的理论依据。
  • 林珲, 薛珠政, 李永平, 李大忠, 刘建汀, 朱海生, 温庆放
    核农学报. 2018, 32(9): 1708-1720. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2018.09.1708
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    为探讨花椰菜花梗颜色的遗传基础,采用高通量测序技术(IlluminaHiSeq 4000)对青梗和白梗花椰菜进行转录组测序,共获得52 253 822个序列读取片段(reads),对测序的结果从头组装获得66 450个单基因(Unigene),N50为1 285 bp,平均长度为717.40 bp。转录物注释结果显示,45 390个基因有同源比对信息;21 060个基因无匹配序列信息,可能为花椰菜特异的基因序列。对所得差异基因(DEGS)进行不同数据库注释,GO注释到2 540个DEGS,分为细胞组分、分子功能及生物学过程3大类54个功能组;COG注释到的753个Unigene功能系统分为24类;以KEGG数据库为参考,将946个DEGS定位到119个代谢途径分支,注释到6个差异基因与类胡萝卜合成途径有关,9个DEGS与类黄酮生物合成途径有关,1个DEGS与叶绿素代谢相关,且与花椰菜的花梗颜色形成密切相关。16个差异基因通过qRT-PCR验证,结果与RNA-Seq测序结果一致。本研究结果进一步揭示花椰菜花梗颜色的形成机理,为花椰菜品种遗传改良奠定了一定的理论基础。
  • 欧巧明, 崔文娟, 叶春雷, 李进京, 陈军, 李忠旺, 王炜, 罗俊杰
    核农学报. 2018, 32(9): 1721-1739. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2018.09.1721
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    为筛选优异紫苏种质资源及优良育种亲本,提高紫苏育种效率,本研究以159份油用紫苏种质资源为试验材料,对不同紫苏种质11个主要农艺性状及5个关键品质特性进行了鉴定、变异分析、主成分及系统聚类分析等多元统计分析与评价。结果表明,供试紫苏种质主要农艺性状及品质特征的变异系数介于2.60%~35.42%之间,各种质间主要农艺性状及品质特性遗传变异丰富,类型广泛,选择利用的前景较好;主成分分析将主要农艺性状及品质特征聚为6个主成分,即分枝数因子、 α-亚麻酸因子、油酸因子、生育期因子、千粒重因子和产量因子,总变异贡献率分别为40.943%、21.549%、12.332%、5.810%、4.486%和4.243%,累计贡献率为89.36%,可代表所考察性状的大部分信息;系统聚类将供试材料聚为五大类群,表明不同类群材料间各农艺性状及品质特征存在较明显的特异性;此外,本试验确定了主要农艺性状及品质特征划分标准,揭示了叶色、粒色等不同类型紫苏种质在产量、α-亚麻酸含量等关键指标上的差异性规律,评价筛选的高产及特异性明显的优异种质。本研究结果为生产中应用优异基因资源及改良育种亲本提供了一定的理论依据。
  • 赵淑靓, 景艺峰, 刘青青, 王翠玲
    核农学报. 2018, 32(9): 1740-1749. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2018.09.1740
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    开花是植物由营养生长向生殖生长转变的重要过程,光周期是调控这一过程的关键环境因素之一。在高等植物开花的光周期途径中,生物钟处于关键位置,在调控植物开花中发挥重要作用,它能对输入信号进行振荡处理,并传递给下游基因,同时保持自身节律性,从而调控开花。伪应答调控蛋白(PRRs)作为生物钟中央振荡器的重要组成部分,主要作用是调控下游基因的表达,参与昼夜节律的调节。本文综述了PRRs家族的结构特征、表达规律、成员之间的调控关系及其在光周期调控网络中的作用,为进一步研究PRRs基因家族的分子功能及互作提供了一定的理论参考。
  • 农产品辐照研究·食品科学
  • 李侠, 杨方威, 王航, 孙圳, 张春晖
    核农学报. 2018, 32(9): 1750-1756. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2018.09.1750
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    为探究低压静电场(LVEF)辅助冻结-解冻肉品的可操作性和工艺条件,本试验研究了静电场中不同距离冻结-解冻对牛肉肌原纤维蛋白(MP)二级结构稳定性的影响,采用衰减全反射傅里叶变换红外光谱(ATR-FTIR)技术及自动去卷积、曲线拟合等计算分析方法,检测分析了新鲜牛肉组、自然冻结-解冻组、静电场中不同距离(15、30、45、60 cm)辅助冻结-解冻牛肉MP的红外光谱图变化及二级结构变性程度。结果表明,LVEF30F处理组牛肉的MP二级结构与新鲜牛肉最接近,其MP中α-螺旋含量为41.87%,显著高于自然冻结组(P<0.05)。自然冻结组牛肉MP的无规则卷曲含量为26.87%,LVEF30F组蛋白结构的相对含量为12.82%,显著低于自然冻结组(P<0.05),静电场辅助冻结组牛肉MP的稳定性优于自然冻结解冻,其中距离静电场发生板30 cm处的场强效果最好。本研究为开发新型冻结解冻技术及装备提供了一定的理论依据。
  • 冯晓云, 王冕, 翁妍, 杨润强, 王沛, 顾振新
    核农学报. 2018, 32(9): 1757-1765. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2018.09.1757
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    为优化NaCl与CaCl2联合处理下发芽大豆富集γ-氨基丁酸(GABA)工艺条件,首先通过研究NaCl的施加方式获得发芽大豆富集GABA的最适处理方式,然后对NaCl、CaCl2的施加浓度及其组合进行了优化。结果表明,在大豆正常发芽2 d后施加NaCl对GABA具有显著富集效果。单因素试验结果表明,分别用60 mmol·L-1 NaCl和0.2 mmol·L-1 CaCl2处理发芽大豆,GABA富集效果最为明显。当采用52.62 mmol·L-1 NaCl联合0.35 mmol·L-1 CaCl2处理发芽大豆时,GABA含量达到4.09 mg·g-1 DW。适宜的NaCl、CaCl2施加方式及其联合处理浓度对发芽大豆GABA的富集具有显著影响。本研究结果为生产富含GABA的大豆芽苗提供了数据支撑。
  • 李清明, 舒青青, 夏磊, 郭时印, 苏小军, 熊兴耀, 王锋, 韦本辉
    核农学报. 2018, 32(9): 1766-1771. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2018.09.1766
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    为拓宽淮山全粉的应用渠道,对不同配比淮山全粉-小麦粉混粉的粉质特性、吹泡特性以及面团粘性等流变学特性进行研究,并分析了淮山全粉对酥性饼干烘焙品质的影响。结果表明,淮山全粉的添加显著改变了面团流变特性,添加淮山全粉后,面团的形成时间延长,吸水率、弱化度增大,稳定时间缩短,其总体评价值下降;随着淮山全粉添加量的增加,酥性饼干面团的P值呈先增大后减小的趋势,L值、P/L值变小,其黏着性和附着功增大,饼干感官评分呈先下降后上升的趋势。当淮山-小麦粉配比为2∶8时,满足了作为酥性饼干原料粉的要求,制作的饼干感官品质较好。本研究结果为淮山全粉的应用提供了一定的理论参考。
  • 孙朦, 王鸿飞, 李艳霞, 王凯凯, 宋佳敏, 许凤, 邵兴锋, 李和生
    核农学报. 2018, 32(9): 1772-1780. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2018.09.1772
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    为考察辣木叶总黄酮的可利用性,利用响应面分析法对乙醇-超声法提取辣木叶总黄酮的工艺进行优化,并研究总黄酮的抗氧化能力。结果表明,辣木叶总黄酮最佳提取工艺条件为乙醇浓度70%、料液比1∶51(w/v)、浸提时间88 min、浸提温度61℃,在此条件下,辣木叶总黄酮得率的预测值为5.17%,验证试验所得总黄酮得率为5.21%±0.03%,所得回归模型拟合良好。辣木叶总黄酮清除超氧阴离子自由基、羟基自由基以及DPPH自由基的IC50分别为0.0936、0.2962、0.017 mg·mL-1,表现出较强的抗氧化能力。本研究结果为辣木叶总黄酮的开发利用提供了一定的理论依据。
  • 姚文思, 金鹏, 许婷婷, 朱惠文, 张婷婷, 郑永华
    核农学报. 2018, 32(9): 1781-1788. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2018.09.1781
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    为探讨甘氨酸甜菜碱(GB)处理对西葫芦果实贮藏期间冷害和品质的影响,以亚历山大西葫芦为材料,采用外源甜菜碱浸泡的方法,比较分析了冷害指数、相对电导率、叶绿素含量、抗氧化酶类活性、1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)自由基清除力等指标的变化。结果表明,10 mmol·L-1 GB处理能有效抑制西葫芦果实低温贮藏过程中冷害的发生和相对电导率的上升,保持较高的叶绿素、总酚含量;同时,GB处理抑制了褐变相关的多酚氧化酶(PPO)和过氧化物酶(POD)活性,促进了抗氧化相关的过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性,减少了活性氧的产生和积累,从而使西葫芦果实保持较高的抗氧化活性。综上所述,GB处理能有效减轻西葫芦果实的冷害症状,维持西葫芦果实在低温贮藏期间的品质,本研究为西葫芦果实采后贮藏保鲜提供了理论依据。
  • 李群, 尹蓉, 张倩茹, 王贤萍, 胡晓军, 高忠东, 王振, 殷龙龙
    核农学报. 2018, 32(9): 1789-1798. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2018.09.1789
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    为研究核桃的外观形状变化与内部营养成分累积的规律,以35个核桃品种的果实为试验材料,分析测定其脂肪、蛋白质、糖分、粗纤维、水分含量及外观指标,采用多元线性回归分析、主成分分析、BP神经网络等数学方法,建立核桃不饱和脂肪酸的预测模型。结果表明,基于16项常规理化及外观测定数据建立的线性模型(LM)和非线性模型(NLM)对核桃不饱和脂肪酸(UFA)总量、多不饱和脂肪酸(PUFA)和单不饱和脂肪酸(MUFA)预测的可靠性存在差异;NLM的可靠性优于LM,即RNLM>RLM;全因素的BP神经网络模型可用于MUFA的预测,预测的平均相对误差为0.59%,基于主成分的BP神经网络模型可用于UFA总量的预测,预测的平均相对误差为4.58%。本研究结果为核桃加工利用过程中原料选择、品质评价、质量控制等环节提供了相关的理论依据。
  • 郭建军, 桑丽雅, 王振国, 陈笑笑, 王伟萍, 金仁耀
    核农学报. 2018, 32(9): 1799-1807. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2018.09.1799
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    为了评价Eu3+免疫探讨标记喹乙醇克隆抗体的效果,以环化二乙烯三胺五醋酸酐(cyDTPA)为螯合剂,将Eu3+偶联到喹乙醇单克隆抗体(OLA-mAb)上,制备喹乙醇铕标抗体(Eu3+-OLA-mAb),并在此基础上进行TRFIA反应条件的优化。结果表明,优化后的直接竞争时间分辨荧光免疫分析(TRFIR)反应条件为包被抗原(OLA-OVA)浓度1.2 μg·mL-1、铕标抗体浓度2.0 μg·mL-1、CBS浓度0.05 mol·L-1、PBS稀释液0.01 mol·L-1、pH值7.0,采用含5%甲醇的PBS配制喹乙醇标样。反应条件筛选优化后建立标准曲线,其IC50和IC10浓度分别为9.29、0.66 ng·mL-1。以饲料为样品进行添加回收率试验,其回收率处于84.80%~113.60%之间,变异系数小于14%。本研究建立的TRFIA方法具有灵敏度高、稳定性好等特点,为下一步研发喹乙醇TRFIA快速检测试剂盒奠定了基础。
  • 周绪霞, 陈红, 陈婷, 吕飞, 顾赛麒, 丁玉庭
    核农学报. 2018, 32(9): 1808-1813. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2018.09.1808
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    凝胶是一种介于固体和液体之间的、非稳定流体的稀释体系。凝胶特性是食品蛋白质的重要功能性质之一。研究表明,在一些特殊的蛋白质凝胶体系中,脂质与蛋白质的相互作用会通过影响蛋白质凝胶的流变性能和微观结构进而影响食品的品质特性,且其相互作用受凝胶体系中脂质种类、脂质含量、乳化剂、离子种类和浓度等因素影响。本文在介绍蛋白质凝胶形成机理的基础上,重点论述了脂质与蛋白质共存的几种典型食品凝胶体系中脂质参与蛋白质凝胶的形成过程及其机制,阐析了脂质与蛋白质凝胶相互作用的影响因素,提出了脂质与蛋白质凝胶研究中存在的问题及发展方向,以期为生产高质量食品提供理论依据。
  • 同位素示踪·资源环境·动植物生理
  • 仝倩, 施明, 贺建勋, 徐美隆
    核农学报. 2018, 32(9): 1814-1820. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2018.09.1814
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    为探究5种葡萄砧木的耐旱性,以5种葡萄砧木为材料,设置4个不同水分梯度进行干旱胁迫处理,28 d后比较分析14个生理生化指标,采用耐旱系数、相关性分析、主成分分析、隶属函数分析、聚类分析及灰色关联度分析相结合的方法进行耐旱性综合评价及评价指标的筛选。结果表明,以各鉴定指标的耐旱系数为评价标准,各品种的耐旱性结果不尽相同,但各单项指标间均存在相关性;主成分分析和隶属函数分析表明,110R的耐旱性最强,其D值为0.871;SO4耐旱性最弱,其D值为0.184;以D值进行耐旱性聚类分析表明,5个品种可分为较强耐旱型、中等耐旱型和较弱耐旱型三大类;灰色关联度分析表明,过氧化氢酶(CAT)活性与耐旱性关联度最密切,关联度为0.761;丙二醛(MDA)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、净光合速率(Pn)、茎粗、株高、过氧化物酶(POD)活性与砧木耐旱性关联度较密切,其关联度均≥0.600。综上,上述指标均可作为葡萄砧木耐旱性评价的重要依据。本研究为葡萄耐旱性评价以及耐旱种质资源鉴定和育种提供了理论依据。
  • 廖萍, 眭锋, 汤军, 曾勇军, 吴自明, 石庆华, 黄山
    核农学报. 2018, 32(9): 1821-1830. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2018.09.1821
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    为探究在南方双季稻区施用生物炭对稻田综合温室效应和温室气体排放强度的影响,本研究以常规稻中嘉早17(早稻)和杂交稻五优308(晚稻)为试验材料,设置不施生物炭(CK)和施生物炭(20 t·hm-2)2个处理,采用静态箱-气相色谱法连续2年监测稻田温室气体排放,并分析施用生物炭对双季稻田甲烷(CH4)和氧化亚氮(N2O)排放量、综合温室效应(GWP)、双季水稻累积总产量和单位产量的温室气体排放强度(GHGI)的影响。结果表明,与对照相比,施用生物炭显著降低了早晚稻甲烷累积排放通量,但对氧化亚氮累积排放通量无显著影响。试验进行2年后,施用生物炭显著降低2周期稻田的甲烷累积排放总量(26.9%)。在100年时间尺度上,施用生物炭显著降低2周期稻田综合温室效应(26.9%)和温室气体排放强度(30.3%);施用生物炭显著增加双季稻田土壤有机质含量,且在试验第2年显著提高了早晚稻的产量。综上,施用生物炭可以协同实现水稻丰产和稻田固碳减排。本研究为南方双季稻区水稻丰产和稻田土壤固碳减排提供了理论依据。
  • 韩浏, 陈玉章, 李瑞, 柴雨葳, 常磊, 柴守玺, 程宏波
    核农学报. 2018, 32(9): 1831-1838. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2018.09.1831
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    为探究西北半干旱雨养条件下适合冬小麦种植的覆盖保墒技术,以小麦品种陇中2号为试验材料,设置2种秸秆带状覆盖方式(秸秆带状4行、秸秆带状5行)、地膜全地面覆盖和无覆盖种植4个处理,以无覆盖种植为对照(CK),研究冬小麦不同覆盖方式对土壤水分及产量的影响。结果表明,2种秸秆带状覆盖较CK显著增产28.1%~35.4%,单位面积穗数显著提高35.1%~50.8%,表明增加穗数是秸秆带状覆盖增产的主要原因。与CK相比,秸秆带状覆盖具有增墒和降墒的双重效应,在分时期、分土层共72个测定点次中,2种秸秆带状覆盖增墒点次比例分别为61.1%、58.3%,相应降墒点次比例分别为38.9%、41.7%;秸秆带状覆盖的降墒效应在乳熟期表现最为明显,其降墒点次比例平均为81.2%,在其他时期则普遍表现为增墒效应,增墒点次比例平均为64.9%;2种秸秆带状覆盖在各土层的增墒点次均大于或等于50%,且在40 cm以下土层的增墒点次在60%以上,增墒效应更为突出。综上,秸秆带状覆盖方式保墒、增产增效显著,是西北旱地小麦可大面积推广种植的新技术。本研究为半干旱雨养区冬小麦夏玉米推广应用提供了理论依据。
  • 漆永红, 曹素芳, 李雪萍, 李敏权
    核农学报. 2018, 32(9): 1839-1847. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2018.09.1839
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    为探究抗病青稞品种NQK-01-03和感病品种甘青2号受到燕麦镰孢菌侵染后其叶片细胞结构和生理生化特性的变化,本研究采用室内接种燕麦镰孢菌的方法,测定病原菌侵染后青稞叶片细胞膜和叶绿体等结构,以及生理生化特性的变化规律。显微镜观察结果表明,正常的青稞叶片颜色均一,且呈深绿色;而发病的青稞叶片叶脉绿色褪去,呈黄绿或黄白交替症状,透光率增强。透射电镜观察结果表明,发病叶片细胞膜和叶绿体均受到严重破坏和断裂,叶肉细胞皱缩变形。发病抗感青稞叶片叶绿素含量分别为1.03、0.85 mg·g-1,电解质渗漏电导率分别为53.23、56.20 Ws·cm-1,较未发病均有所降低。燕麦镰孢菌侵染后,NQK-01-03和甘青2号的净光合速率(Pn)分别为8.30 和4.62 μmol·m-2s-1,气孔导度(Gs)分别为0.13和0.07 mol·m-2s-1,蒸腾速率(Tr)分别为6.71和3.74 mmol·m-2s-1,上述3个指标均有所降低,而胞间CO2浓度(Ci)升高,分别为312.57和310.32 μmol·mol-1;NQK-01-03和甘青2号的光饱和点分别为925.86和831.86 μmol·m-2s-1,最大净光合速率分别为17.73和14.81 μmol·m-2s-1,暗呼吸速率分别为-3.74和-5.02 μmol·m-2s-1,上述3个指标均有所降低,而光补偿点升高,分别为31.80和41.23 μmol·m-2s-1;CO2饱和点降低,分别为825.80和799.36 μmol·m-2s-1,而CO2补偿点升高,分别为76.49和81.13 μmol·m-2s-1。青稞植株叶片水分、全氮和全磷含量均有所降低,而粗纤维含量升高。本研究为阐明青稞茎基腐病发病机制提供了理论依据。
  • 亓琳, 侯小改, 张有福, 田晓玉
    核农学报. 2018, 32(9): 1848-1854. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2018.09.1848
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    为评价小麦对锶的富集和耐受能力,以豫表25为试验材料,设置5个锶处理浓度(0、25、100、500和1 000 mg·kg-1),培养小麦植株30 d,测定小麦生物量,锶富集浓度以及抗氧化酶活性。结果表明,小麦的根、茎和叶均能富集金属锶,表现为叶>根>茎。根冠转移系数(TLF)和生物富集系数(BCF)在各锶处理中均大于1。100 mg·kg-1锶处理下,TLF达到最大值(1.19),25 mg·kg-1锶处理下,BCF达到最大值,地上和整株BCF分别为1.86和2.61。高浓度(1 000 mg·kg-1)锶离子增加了丙二醛(MDA)含量,抑制了过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性,而超氧化物歧化酶(SOD)活性随着锶浓度的升高而增加。综上,小麦地上部分具有较强的富集锶离子能力,锶离子浓度低于500 mg·kg-1对小麦生长有促进作用,SOD活性较高,表明SOD在小麦耐受锶胁迫中发挥重要作用。本研究为小麦对锶离子的生物强化研究提供了理论依据。
  • 唐鑫华, 曲自成, 张浩, 魏峭嵘, 张丽莉, 石瑛
    核农学报. 2018, 32(9): 1855-1863. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2018.09.1855
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    为探究表油菜素内酯(EBR)对马铃薯生理和产量的影响及作用机制,以3个马铃薯品种(东农310、东农311和东农312)为试验材料,在块茎形成期对盆栽和田间种植马铃薯分别喷施不同浓度EBR,测定植株超氧化物歧化酶(SOD)活性、丙二醛(MDA)含量、叶绿素相对含量、叶绿素荧光动力学参数、单株产量和干物质含量等指标。结果表明,在马铃薯块茎形成期喷施EBR能够显著提高植株生育后期叶片SOD活性、株高、叶片叶绿素相对含量,抑制叶片MDA含量的增加;同时对初始荧光(Fo)、最大荧光产量(Fm)、PSⅡ最大光化学量子产量(Fv/Fm)等叶绿素荧光动力学参数均有显著影响。此外,喷施EBR能够提高单株产量和亩产,其中东农310的FE1处理(0.02 mg·L-1EBR)的盆栽单株产量、田间单株产量和每667m2产量分别较CK显著提高64.3%、13.0%和286.3 kg;东农311的FE2处理(0.10 mg·L-1EBR)分别较CK显著提高25.9%、15.8%和370.0 kg;东农312的FE1处理分别较CK显著提高57.6%、6.0%和133.0 kg。喷施高浓度EBR(0.50 mg·L-1)能够提高盆栽和田间种植马铃薯单株块茎干物质含量,其中田间种植东农310、东农311和东农312的FE3处理(0.50 mg·L-1EBR)块茎干物质含量分别较CK显著高4.3%、11.8%和27.6%。本研究结果为马铃薯增产和EBR合理施用提供了理论依据。
  • 邓闻杨, 罗学刚, 罗蓝, 苏峰丙, 王焯
    核农学报. 2018, 32(9): 1864-1871. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2018.09.1864
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    为探究微生物对植物修复铀(U)污染效果的影响,获得更好的放射性重金属生物修复模式。采用大棚水培试验,研究不同U浓度(5、15、25 mg·L-1)下混合接种3种微生物(枯草芽孢杆菌、胶质芽胞杆菌和黑曲霉)对凤眼莲的生物量及其U富集特征的影响。结果表明,微生物能够促进凤眼莲根系生长,其中以接种枯草芽胞杆菌与黑曲霉效果最好,5 mg·L-1时,凤眼莲根系干重最高增加了75.8%;接种胶质芽胞杆菌与黑曲霉能增强凤眼莲在较高的U浓度下的抗胁迫能力;3种微生物均降低了凤眼莲的根系U富集浓度,但促进了茎叶富集浓度,其中同时接种3种微生物的组合对根系富集浓度的降低效果最小,接种胶质芽胞杆菌与黑曲霉的组合在25 mg·L-1时茎叶富集浓度达到最大,为3.097 mg·L-1;枯草芽孢杆菌、胶质芽胞杆菌和黑曲霉均提高了凤眼莲在15、25 mg·L-1下的转运能力,5 mg·L-1时转运系数最高达0.28。综上,接种枯草芽胞杆菌与黑曲霉整体修复效果最佳。本研究为水体中重金属的生物修复提供了理论参考。