2019年, 第33卷, 第6期 刊出日期：2019-06-10
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核农学报. 2019, 33(6): 1049-1058. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2019.06.1049为探究不同电子束转靶X射线辐射处理对不同品种唐菖蒲VM1、VM2营养生长和生殖生长的影响,选用道兰、白色昌盛、湖岸、柏辽兹、贝多芬5个品种为试验材料,设置0(CK)、25、50、75、100 Gy共5个辐射处理,通过调查种球繁殖率、种球直径、发芽率、株高、叶面积、形态变化、开花等指标,研究电子束转靶X射线辐射对唐菖蒲的生物学效应和辐射敏感性。结果表明,25 Gy处理有利于种球的繁殖、膨大和萌发,可促进不同品种唐菖蒲的生长发育。随着辐射剂量的增加,辐射处理对唐菖蒲各品种VM1种球发芽无明显影响,但显著抑制VM2种球发芽;通过建立半致死剂量回归方程得出道兰、湖岸、柏辽兹、白色昌盛和贝多芬5个品种的半致死剂量分别为78.00、48.24、87.07、47.69和86.81 Gy,5个品种的唐菖蒲辐射敏感性由弱到强依次为柏辽兹<贝多芬<道兰<湖岸<白色昌盛。从生长发育来看,X射线辐射产生的损伤效应具有滞后性,VM1植株受到的生长影响极小。随着辐射剂量的增加,75~100 Gy辐射处理对VM2植株的抑制程度增大,且易诱发更多的植株形态变异,主要表现为叶片短小且互相套迭、叶连呈锥形、叶色变异等;电镜观察发现变异植株的叶片沟壑、凸起和气孔变化明显。此外,25 Gy处理后的柏辽兹和道兰VM2可再次开花,且性状优于对照,但花粉辐射损伤严重。综合各指标得出,电子束转靶X射线对唐菖蒲生长发育具有低促高抑的作用。本研究结果为利用X射线辐射诱变育种方法培育高品质唐菖蒲品种提供了一定的理论依据。
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核农学报. 2019, 33(6): 1059-1064. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2019.06.1059为探究露地菊对60Co-γ射线辐射的耐受性,以露地菊品种东林瑞雪和粉翎的生根脚芽为试验材料,研究不同辐照处理对2种露地菊品种叶片生理生化指标的影响。结果表明,随着辐照剂量的增加,东林瑞雪和粉翎叶绿素含量和可溶性蛋白含量均呈下降趋势;脯氨酸和丙二醛(MDA)含量均呈逐渐增加的趋势;超氧化物歧化酶(SOD)活性均呈先增加后降低的趋势;过氧化物酶(POD)均呈逐渐增加的趋势;东林瑞雪过氧化氢酶(CAT)活性呈先增加后降低的趋势,粉翎的CAT活性呈逐渐增加的趋势。综上可知,粉翎对辐射的耐受能力强于东林瑞雪。本研究结果为露地菊辐射诱变研究提供了一定的理论依据和技术参考。
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核农学报. 2019, 33(6): 1065-1071. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2019.06.1065为研究低能氮离子(N+)注入对桔梗种子的生物学效应,以不同氮离子注入能量(25 KeV和35 KeV)和剂量[0(CK)、2×1016、4×1016、6×1016、8×1016、10×1016、12×1016N+·cm-2]对桔梗种子进行处理,通过测定M0存活率探索最佳处理条件,并对桔梗进行形态学性状观察,筛选优异突变株,进一步通过ISSR分子标记分析桔梗突变体突变位点。结果表明,能量为25 KeV,剂量为12×1016 N+·cm-2时,桔梗存活率最高,为77.0%。突变株的花形、花萼结构、花期和株高均发生了变化,主要表现为花萼向类似花瓣结构变化、花期延迟、植株变矮等;突变株的ISSR分析结果显示,20对引物共扩增出250个位点,其中多态性位点共87个,多态率为34.80%,平均每对引物可扩增出4.35条多态性片段。本研究结果为桔梗N+注入诱变育种提供了一定的理论参考。
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核农学报. 2019, 33(6): 1072-1078. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2019.06.1072为筛选并构建高效的作物根际解磷真菌,探讨解磷真菌的解磷机理,本研究从小麦和棉花根际土壤中分离筛选了一株高解磷能力的真菌YTY,对其离子束诱变的最佳条件进行探讨,进一步构建YTY的高效解磷突变菌,并从有机酸角度研究YTY的解磷机理。结果表明,从作物根际土壤分离的解磷真菌YTY具有较高的解磷能力,形态学和ITS鉴定表明该菌为草酸青霉;YTY的最佳诱变条件为30 keV和1×1015 ions·cm-2,利用该诱变条件获得了3株高效解磷突变株,即p-1-1、p-1-2、p-1-3,解磷能力分别较出发菌株YTY提高了56.88%、42.26%和32.15%;YTY培养液(5 d)的pH值为2.5,离子色谱法测得其中含有3种有机酸,即乳酸、乙酸和草酸,同时测得3株突变菌培养液的pH值为2.0,显著低于出发菌株YTY,且乳酸、乙酸、草酸和总酸含量均显著高于YTY,表明有机酸是YTY解磷的重要物质,且乳酸、乙酸、草酸是YTY解磷的主要有机酸。本研究结果为解磷真菌的离子束诱变选育提供了参考,并为真菌YTY解磷机理的探明及开发应用提供了理论依据和生物材料。
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核农学报. 2019, 33(6): 1079-1087. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2019.06.1079为了解脱毒对高山马铃薯试管苗DNA甲基化水平的影响,探究DNA 甲基化在高山马铃薯脱毒后的作用,结合毛细管电泳检测技术对怀玉山高山马铃薯脱毒苗的基因组DNA甲基化进行MSAP分析。结果表明,怀玉山高山马铃薯常温继代带毒苗甲基化水平较高,经过玻璃化法超低温保存处理但未能脱毒时其甲基化水平有所下降,但甲基化仍处于较高水平,而常规茎尖培养脱毒和玻璃化法超低温疗法脱毒可明显降低试管苗的甲基化水平,且玻璃化法超低温疗法脱毒苗的甲基化水平更低。在怀玉山高山马铃薯超低温保存(未能脱毒)、茎尖常规培养脱毒和超低温疗法脱毒3个处理方式中,去甲基化模式和甲基化模式并存,但均以去甲基化模式为主要趋势,且在去甲基化模式的强弱依次为超低温疗法脱毒>茎尖常规培养脱毒>超低温保存(未脱毒)。本研究结果为怀玉山高山马铃薯脱毒苗的种质保存和规模化生产提供了一定的理论依据。
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核农学报. 2019, 33(6): 1088-1095. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2019.06.1088为了解大蒜GST基因及其编码的蛋白质的结构特征,分析GST基因在不同组织及盐胁迫条件下的表达特性,采用RT-PCR方法克隆得到大蒜苍山四六瓣GST基因,采用BLAST、DNAMAN、ProtParam、MEGA5、Swiss-Model等生物信息工具分析其序列特征,利用实时荧光定量PCR方法,分析AsGST基因在大蒜根、鳞茎和叶片中的表达差异及其对盐胁迫的响应情况。结果表明,大蒜AsGST基因全长663 bp,编码220个氨基酸,推测蛋白质分子质量为25.58 kDa,理论等电点为6.55,属于tau类GST家族。植物GST的序列相似性较低,但在结构上相对保守。在蛋白的N端含有谷胱甘肽特异结合位点(G位点),C端含有可变性较大的疏水底物结合位点(H位点),在进化关系上AsGST与茄科作物较近。空间结构分析表明,大蒜GST的三级结构由3个β-折叠和11个α-螺旋构成。实时荧光定量PCR显示,苍山四六瓣中GST基因在根中的表达量最高,其次是叶,在鳞茎中的表达量较低,具有明显的组织特异性。盐胁迫处理4 h后,各组织内AsGST基因的表达量均升至最高,说明该基因可响应盐胁迫逆境信号。本研究结果为进一步研究大蒜GST基因的功能奠定了一定的理论基础。
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核农学报. 2019, 33(6): 1096-1104. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2019.06.1096真核生物延伸因子(EF1a)是一种重要的内参基因,广泛应用于RT-qPCR中。为获得印度南瓜EF1a基因,开发合适的荧光定量PCR引物,本研究通过转录组测序和RT-PCR方法获得了1条长度为1 701 bp的cDNA,命名为CmEF1a,GeneBank登录号:MH310443。结果表明,CmEF1a包含1个ORF,大小为1 344 bp,编码447个氨基酸,理论分子大小约为49.30 kD, 蛋白质等电点为9.14。Wolf Psort分析发现, CmEF1a蛋白亚细胞定位于细胞质基质中;Motif Scan分析显示, CmEF1a蛋白质的氨基酸序列2~432位和322~430位分别为EF1结构域和EF1的C端保守结构域。同源性分析表明, CmEF1a基因编码的蛋白质与同为葫芦科的中国南瓜、甜瓜和黄瓜同源蛋白的相似性达到99%,具有高度的保守性。在此基础上设计了1对RT-qPCR引物, 该引物具有较高的特异性和扩增效率, 在印度南瓜不同组织和不同胁迫处理下均能稳定表达, 适合作为内参基因应用于印度南瓜基因表达研究。本研究结果为印度南瓜重要功能基因的表达分析及相关分子调控机制的研究奠定了一定的理论基础。
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核农学报. 2019, 33(6): 1105-1115. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2019.06.1105脂类是稻米的重要营养组分之一,对稻米品质有重要影响。为进一步阐明稻米脂类的营养价值、功能特性及脂肪含量相关QTL的定位。本文对稻米脂类的分布,种类及组成、脂类对水稻生长发育,稻米品质的功能特性及稻米脂类的生物调控研究进展进行了概述,以期为脂类相关稻米品质改良育种奠定一定的理论基础。
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核农学报. 2019, 33(6): 1116-1121. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2019.06.1116为了研究辐照肉鸭产品的“辐照味”问题,通过挥发性风味物质区分辐照肉鸭产品,对烤鸭、盐水鸭2种肉鸭产品进行不同剂量的辐照处理后,采用电子鼻检测产品中挥发性风味物质的变化,并对产品中挥发性风味物质的主要类别进行分析。结果表明,辐照处理后2种肉鸭产品中的挥发性风味物质的响应值都发生了变化,但辐照前后主要的挥发性风味物质的类别都是氨类和芳香型化合物、硫化氢、芳香化合物和有机硫化物。Loading、LDA、PCA分析结果表明,LDA分析能够有效区分经不同剂量辐照处理的烤鸭和盐水鸭。本研究结果为促进辐照技术在鸭肉产品中的应用提供了理论依据。
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核农学报. 2019, 33(6): 1122-1130. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2019.06.1122为获得较高纯度的乙酯型EPA金枪鱼油,以大目金枪鱼加工副产物为原料,通过响应面法优化酶辅助提取粗鱼油的工艺参数,并采用粗鱼油精制、化学催化乙酯化、多级分子蒸馏和尿素包合初步纯化、精馏高纯化,以及合成银离子功能材料螯合制备分离等一系列技术手段进行制备。结果表明,优化的酶解提取法工艺条件为:酶解pH值8.5、酶解温度45℃、酶解时间3 h,此条件下粗鱼油提取率高达43.69%。乙酯化鱼油经多级分子蒸馏和尿素包合处理后,EPA和DHA总量可达80.00%以上,且分别占46.34%和34.58%。对该鱼油进行精馏试验,获得EPA乙酯,其含量达到82.40%,得率为39.00%,在此基础上,进一步使用银硫醇硅胶制备得到96.30%的EPA乙酯,得率为32.90%。本研究结果为鱼类加工副产物的高值化利用提供了一定参考。
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核农学报. 2019, 33(6): 1131-1136. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2019.06.1131为研究超高压辅助脱壳所得到的中华管鞭虾虾仁在冻藏期的品质变化,以虾仁色泽、质构、肌原纤维蛋白相对含量、表面疏水性、总巯基相对含量和Ca2+-ATPase活性为指标,探讨超高压前处理对虾仁品质的影响。结果表明,冻藏6个月后虾仁L*值、a*值和b*值均有所变化,与对照组相比,超高压前处理对虾仁L*值的影响不显著,但能延缓冻藏后期a*值的增加,对保持虾肉色泽的稳定有一定作用;超高压前处理对虾仁的咀嚼性和弹性影响不显著,但能增加虾仁的硬度。超高压前处理使冻藏初期虾仁肌原纤维蛋白的表面疏水性增加,而对其溶解性、巯基含量及Ca2+-ATPase活性的影响不显著;冻藏后期由于虾仁蛋白冷冻变性,致使肌原纤维蛋白溶解性、巯基含量及Ca2+-ATPase活性下降。综上所述,超高压辅助脱壳在一定程度上有利于保持冻虾仁的色泽和硬度。本研究结果为利用超高压技术辅助脱除中华管鞭虾虾壳,生产冷冻虾仁提供了新思路。
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核农学报. 2019, 33(6): 1137-1145. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2019.06.1137为分析不同复合保鲜膜处理对金枪鱼的保鲜效果,以鱼鳞明胶为主料,添加桔子/柠檬精油和薄荷制备可食性保鲜膜,用于金枪鱼肉的冷藏保鲜,检测冷藏过程中金枪鱼肉的TVB-N值、pH值、菌落总数、肌红蛋白与高铁肌红蛋白含量、a*值、TBA值的变化,并对金枪鱼的品质进行感官评价分析。结果表明,鱼鳞明胶膜中添加薄荷、桔子精油和柠檬精油均能不同程度地抑制金枪鱼肉中的微生物繁殖,减缓TVB-N值、TBA值和高铁肌红蛋白含量的升高,抑制鱼肉色泽的衰变,且薄荷与桔子/柠檬精油的复合有协同增效保鲜金枪鱼肉的作用。明胶膜中复合2%浓度的桔子/柠檬精油对金枪鱼肉风味略有覆盖,低浓度桔子/柠檬精油(1%)有优化金枪鱼鱼肉气味的作用,且以柠檬精油的效果更优,1%薄荷-1%桔子精油-鱼鳞明胶复合膜和1%薄荷-1%柠檬精油-鱼鳞明胶复合膜保鲜处理的金枪鱼肉的货架期可分别延长至 7 d 和8 d。本研究结果为制备高品质水产品可食性保鲜膜材料提供了理论依据和技术支持。
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核农学报. 2019, 33(6): 1146-1155. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2019.06.1146为考察祁白术多酚(polyphenols from Atractylodes macrocephala Koidz grown in Qimen, AMP)的可利用性,采用响应面分析法优化酶法提取工艺,并研究AMP的抗氧化、抑制黑色素合成活性。结果表明,在料液比1:30 g·mL-1、酶解时间20 min的条件下,当纤维素酶添加量为1.35%、酶解温度为44℃、pH值为4.7、搅拌转速为670 r·min-1时,AMP提取量最高,为26.58±0.23 mg·g-1。统计学分析显示,所选响应面模型拟合较好,优化后的提取工艺条件合理可行。AMP具有较好的抗氧化活性,其总还原力、对1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)和2,2-联氮-二(3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸)二铵盐(ABTS)自由基清除作用随其浓度的增加而增强。当AMP浓度为0~0.02 mg·mL-1时,对B16细胞无毒性作用。与α-MSH模型组相比,AMP显著下调了细胞内酪氨酸酶活性(P<0.05),并呈浓度依赖性地抑制细胞内黑色素的合成(P<0.05);当AMP浓度为0.02 mg·mL-1时,对细胞内酪氨酸酶活性及黑色素合成抑制率分别为30.11%、43.35%,阳性对照熊果苷(0.1 mg·mL-1)对细胞内酪氨酸酶活性及黑色素合成的抑制率分别为22.03%、39.77%,表明AMP对黑色素生成的抑制效果强于熊果苷。本研究结果为祁白术多酚的综合开发利用提供了依据。
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核农学报. 2019, 33(6): 1156-1164. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2019.06.1156为探讨壳寡糖-锌配合物(COS-Zn2+)对氧化衰老模型小鼠的抗氧化作用,在体外条件下测定COS-Zn2+对
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核农学报. 2019, 33(6): 1165-1172. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2019.06.1165为探究羟自由基(·OH)氧化处理对宰后牦牛肉成熟过程中肌原纤维蛋白氧化特性的影响,以经不同浓度(0、0.5、1、5、10、20 mmol·L-1)羟自由基氧化体系氧化不同时间(0、0.5、1、12、24、48 h)的牦牛肉为研究对象,以未经处理的牦牛肉为空白对照,测定不同浓度不同氧化时间下肉样肌原纤维蛋白的羰基含量、巯基含量、二硫键含量、表面疏水性、Ca/K-ATPase活性等指标的变化规律。结果表明,随着H2O2浓度的增加及氧化时间的延长,不同处理组间牦牛肉肌原纤维蛋白均表现出不同程度的氧化水平,其中羰基含量、二硫键含量和Ca-ATPase活性均呈显著增加趋势(P<0.01),而表面疏水性呈先上升后下降的趋势,巯基含量和K-ATPase活性则显著降低(P<0.01)。H2O2浓度增加至20 mmol·L-1时,与空白对照组相比,羟自由基处理组羰基含量升高46.03%,而巯基含量下降79.79%。综上,羟自由基促使宰后牦牛肉成熟过程中肌原纤维蛋白发生了显著氧化,增加了蛋白的氧化程度。本研究结果为牦牛肉生产加工过程中蛋白氧化控制提供了一定的参考。
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核农学报. 2019, 33(6): 1173-1180. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2019.06.1173为探究由气候变化、浅海海水污染加剧等因素造成的铜藻爆发性漂浮增殖现象,明确铜藻的漂浮生长机制,采用高效液相色谱-三重四级杆串联质谱(HPLC-QqQ-MS)技术建立11种色素(岩藻黄素、角黄素、玉米黄质、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b、α-胡萝卜素、β-胡萝卜素、ε-胡萝卜素、γ-胡萝卜素和 ζ-胡萝卜素)的定性定量分析方法,分析不同地区、不同生态型及不同部位的铜藻中色素的种类和含量。结果表明,共检测到10种色素,其中东极岛漂浮型铜藻中的叶绿素a、叶绿素b和β-胡萝卜素含量显著高于其他地区,而叶黄素、玉米黄质和岩藻黄素含量最低;定生型铜藻的色素总量是漂浮型铜藻的1.6倍;铜藻气囊中含有大量的叶黄素、岩藻黄素、玉米黄质、叶绿素a和叶绿素b等5种色素。本研究建立了快速、灵敏的液相色谱质谱联用定量分析方法,比较分析了不同铜藻中的10种色素种类和含量分布规律,为铜藻的健康、可控利用研究提供了基础数据支撑。
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核农学报. 2019, 33(6): 1181-1189. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2019.06.1181为获得拮抗黄曲霉和降解黄曲霉毒素的生物防治菌株,以烟台黄曲霉污染区域土壤为材料,采用稀释分离法和琼脂扩散法,筛选到一株对黄曲霉有抑制作用且可降解黄曲霉毒素的菌株Y-17-3。根据菌株的形态学特征、生理生化试验结合16S rDNA基因序列分析和系统发育树构建,确定菌株 Y-17-3 为空气芽孢杆菌(Bacillus aerius)。该菌株发酵液经硫酸铵沉淀的抗菌活性及稳定性试验,发现70%饱和硫酸铵沉淀的蛋白粗提物抑制黄曲霉活性最强,可降低黄曲霉孢子的萌发率,抑制菌丝的生长和菌丝球的形成,且该蛋白粗提物对温度、pH值和蛋白酶敏感。菌株Y-17-3能够降解黄曲霉毒素B1,培养6 d时的降解率达90%。综上,所分离的空气芽孢杆菌Y-17-3菌株能够通过产生拮抗蛋白来抑制黄曲霉生长,且具有较强的黄曲霉毒素降解能力,在农业生物防治领域具有一定的应用前景。
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核农学报. 2019, 33(6): 1190-1198. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2019.06.1190为降低预处理成本,提升稻草纤维素的酶解效果,采用NaOH协同60Co-γ射线辐照处理稻草,研究其对稻草中纤维素酶解转化率的影响,利用扫描电镜(SEM)、红外光谱(FT-IR)分析协同预处理对稻草微观结构的影响,并通过正交试验对协同预处理条件参数进行优化。结果表明,NaOH协同辐照预处理能显著提高稻草纤维素酶解转化率,优化后的预处理条件为400 kGy辐照剂量的稻草结合2%NaOH溶液,固液比1:15,50℃条件下处理4 h,按照10 FPU·g-1加入纤维素酶溶液,于50℃、130 r·min-1条件下气浴恒温振荡,酶解24 h后,其稻草纤维素转化率达到78.54%±1.20%。本研究结果为农业废弃物资源能源化高效利用提供了技术支撑和理论依据。
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核农学报. 2019, 33(6): 1199-1207. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2019.06.1199为探究既能抑制谷子植株的贪青徒长,又不影响谷子产量的最佳多效唑和乙烯利处理,以农大8号为试验材料,采用随机区组设计,在谷子不同生育时期分别叶面喷施多效唑和乙烯利,研究2种植物生长调节剂单施[多效唑分别于拔节期前(A1)、拔节期(A2)、孕期期(A3)喷施;乙烯利分别于孕穗期(B1)、抽穗期(B2)、灌浆期(B3)喷施]和互作(A1B1、A1B2、A1B3、A2B1VA2B2、A2B3VA3B1、A3B2、A3B3)对谷子穗颈、穗部性状及灌浆的影响。结果表明,多效唑、乙烯利单施处理下,谷子穗颈粗、穗颈干物质显著提高,但其他穗颈参数无显著差异;谷子穗粗显著增加,在A1处理下达到最大值,较CK增加5.39%,穗重、穗粒重均在B2处理下最高,较CK分别增加7.25%、6.94%,穗长、穗码数无显著差异;籽粒灌浆速率有所提高,但秕谷率无显著变化。多效唑、乙烯利互作处理下,谷子穗颈粗、穗颈抗折力及干物质重显著增加,穗颈弯曲力矩、穗颈重心高度及含水量明显下降;谷子的穗长、穗码数显著减少,穗粗显著增加,在A1B3处理下达到最大,与CK相比,其穗长、穗码数分别减少20.11%、9.75%,穗粗增加10.15%,穗重、穗粒重均在A2B2处理下达到最大值,较CK分别增加11.45%、9.50%;随着籽粒灌浆速率的提高,秕谷率显著降低,在A2B2处理下达到最小值,较CK降低50.00%。表明与单施相比,两种调节剂互作效应更显著。在谷子拔节期前或拔节期喷施300 mg·L-1多效唑后,在抽穗期或灌浆期追施400 mg·L-1乙烯利最为适宜,而在孕穗期追施乙烯利会降低穗粒重,导致产量下降。本研究结果为谷子的化学调控和高产栽培提供了理论依据。
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核农学报. 2019, 33(6): 1208-1216. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2019.06.1208为探讨草麻黄对盐胁迫的适应性,以2年生草麻黄苗为试验材料,采用盆栽法测定在不同NaCl浓度、不同胁迫时间下草麻黄苗各项电阻抗图谱参数(EIS)变化及5种矿质离子含量,并分析各电阻抗参数、相对电导率及矿质离子含量之间的相关性。结果表明,随着NaCl浓度的增加和胁迫时间的延长,草麻黄地上部相对电导率逐渐升高,其中200 mmol·L-1NaCl胁迫28 d以上时的相对电导率显著高于对照,200、300、400 mmol·L-1盐胁迫下的相对电导率分别为对照的1.43、1.52、1.65倍;电阻抗图谱参数高频电阻率(r)、低频电阻率(r1)、胞内电阻率(ri)、胞外电阻率(re)、弛豫时间(τ)及弛豫时间分布系数(Ψ)均呈先下降后上升再下降或先下降后上升的变化趋势,其中r、r1、re、ri、Ψ均在NaCl浓度超过200 mmol·L-1时出现再次下降,且呈不可逆的下降趋势。随着胁迫天数的增加,草麻黄地上部和根中Na+含量逐渐增加,K+含量逐渐下降,K+/Na+显著降低。盐胁迫下,草麻黄地上部Zn、Fe、Mg含量均有不同程度的降低。相关性分析结果表明,K+/Na+与re、r、r1均呈极显著正相关,与ri呈显著正相关,其中 K+/Na+ 与re的相关性最高,相关系数为0.985;5种阳离子总量与re、r、r1均呈显著负相关。盐胁迫影响了草麻黄体内离子的运输和平衡,细胞内外离子浓度的变化引发电阻抗参数的变化,分析相对电导率电阻抗图谱参数的变化发现NaCl胁迫下,草麻黄的忍耐极限浓度为200 mmol·L-1,表明草麻黄具有较高的耐盐能力。本研究结果为盐碱地区草麻黄的推广栽培提供了理论依据。
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核农学报. 2019, 33(6): 1217-1224. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2019.06.1217为揭示不同磷效率烟草对低磷胁迫的响应机理,以磷高效且耐低磷基因型K326和云烟105及磷低效且低磷敏感基因型G28和中烟101为试验材料,设置低磷(0.01 mmol·L-1,LP)和正常磷(1.00 mmol·L-1,NP)2个处理,研究不同磷效率基因型烟草苗期主要农艺性状及生理指标对低磷处理的反应。结果表明,磷高效基因型的农艺指标(株高、地上部干重、根系干重等)在2种处理中均显著高于磷低效基因型,表明磷高效基因型在LP和NP水平下均能较好生长,对磷素具有较高的吸收或利用效率;在LP下,磷高效基因型的主根长增幅较大,干重、株高等降幅较小,即磷高效品种的生长受低磷影响较小,耐低磷性较强。在生理指标方面,LP条件下磷高效基因型的3种保护酶[过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)]和酸性磷酸酶(ACP)活性及可溶性糖和游离脯氨酸含量的增幅较磷低效基因型大,丙二醛(MDA)含量的增幅较小,可溶性蛋白含量、根系活力的降幅较小,水培营养液的pH值降幅较大;磷高效基因型的农艺性状及生理指标的耐低磷指数均高于磷低效基因型。综上,在低磷胁迫中,磷高效基因型烟草具有较强的活性氧清除能力,可累积较多渗透调节物质以维持细胞渗透势,较好地保护细胞,增强体内ACP活性,提高对磷素的吸收利用效率,维持自身的正常生长与代谢。本研究结果为烟草磷素高效吸收利用提供了一定的理论依据。
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核农学报. 2019, 33(6): 1225-1231. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2019.06.1225为探究锶对植物生长生理的影响,以菠菜幼苗为试验材料,研究不同浓度(0、0.1、0.5和2.5 mmol·L-1)锶处理对菠菜幼苗的叶片鲜重、叶片锶浓度、光合指标和抗氧化酶活性的影响。结果表明,0.1 mmol·L-1 SrCl2处理对菠菜幼苗生长和各项生理指标均未产生明显影响,叶片锶浓度在35 mg·kg-1左右。0.5 mmol·L-1 SrCl2处理对菠菜幼苗生长表现为先促进后抑制;处理20 d后,抗氧化酶活性明显上升,丙二醛(MDA)、净光合速率(Pn)和叶片鲜重相较于对照组分别增加了24%和降低了15%、10%,叶片锶浓度达到318.33 mg·kg-1。2.5 mmol·L-1 SrCl2处理下,植株生长受到明显抑制,抗氧化酶系统的响应更为强烈,处理20 d后MDA增加了68%,Pn和叶片鲜重分别降低了30%和48%,叶片锶浓度达到857.51 mg·kg-1。综上,低浓度锶处理对菠菜生长未产生明显影响,但随着锶处理浓度的增加和胁迫时间的延长,植物生长受到的胁迫作用加剧。本研究为明确锶对菠菜生长生理的调控机理提供了理论依据。
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核农学报. 2019, 33(6): 1232-1239. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2019.06.1232为探究生物炭与不同土壤添加剂配施在贵州黄壤辣椒上的施用效果,采用大田试验,选用酒糟生物炭、脲酶抑制剂和保水剂作为供试材料,研究增施生物炭(FB)、生物炭与脲酶抑制剂(FBU)或保水剂(FBW)两两配施、生物炭与脲酶抑制剂和保水剂(FBUW)三者同时施用对辣椒产量、品质、养分吸收累积、肥料利用率和经济效益的影响。结果表明,与常规施肥(F)相比,增施土壤添加剂可显著增加辣椒鲜产,增加幅度17.91%~28.74%,产值增加20 351~29 700元·hm-2,增幅为167.14%~243.93%,其中以三者同时施用(FBUW)效果最佳,达到20 938 kg·hm-2;生物炭与脲酶抑制剂或(和)保水剂配施可降低辣椒果实中硝酸盐含量6.32%~34.00%,以FBUW降幅最大,且三者同时施用还可显著提高果实中的游离氨基酸含量;与F相比,增施土壤添加剂使氮、磷、钾肥的表观利用率分别提高了4.13~10.80个百分点、-0.98~8.72个百分点和6.36~27.56个百分点,而氮、磷、钾肥的农学效率则分别提高了8.09~12.98、16.18~25.97和8.99~14.42 kg·kg-1,均以FBUW最佳;与F相比,增施土壤添加剂后的辣椒纯收入提高了0.83%~23.21%,以FBUW效果最佳。综上,在常规施肥基础上,生物炭、脲酶抑制剂和保水剂三者同时配施产生的协同效应优于单独施用或两两配施。本研究结果为土壤添加剂在贵州黄壤辣椒高产栽培技术中的应用提供了理论依据。
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核农学报. 2019, 33(6): 1240-1247. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2019.06.1240为探究生物质炭和生石灰对连作辣椒生长的影响,以辣椒为材料,采用大田方式,设置8个处理,即对照处理(不加任何生物质炭和生石灰的辣椒连作土,CK);单施生物质炭处理(1.5 kg·m-2,T2);生物质炭+生石灰处理(1.5 kg·m-2生物质炭+0.15 kg·m-2生石灰,T3;1.5 kg·m-2生物质炭+0.225 kg·m-2生石灰,T4;3.0 kg·m-2生物质炭+0.3 kg·m-2生石灰,T5);单施生石灰处理(0.15 kg·m-2生石灰,T6;0.225 kg·m-2生石灰,T7;0.3 kg·m-2生石灰,T8),研究各处理对连作辣椒生长指标、果实特征及产量疫病发病率以及土壤理化性质的影响。结果表明,在辣椒连作土壤中添加适量的生物质炭和生石灰能够显著促进辣椒的生长发育,改善辣椒根际土壤环境。单施生石灰或生物质炭对辣椒的各项生长指标促进效果差异较大,而适量的组合施用生石灰和生物质炭处理(T4)的辣椒株高、茎粗以及壮苗指数总体上高于其他处理,对辣椒生长促进作用最为明显。单施生物质炭处理(T2)并不能显著增加辣椒植株的鲜重和干重,而单施生石灰处理后随着施用量的增加会表现出抑制作用。T4对辣椒植株鲜重和干重增加效果明显,定植90 d时,辣椒地上部干重和鲜重、辣椒根系干重和鲜重分别增加了21.34%、21.34%、14.40%、13.34%;同时,辣椒的单株产量和总产量较CK均增加了23.37%,但与其他处理差异不显著。施用生物质炭和生石灰能够显著降低辣椒疫病的发生率,与CK相比,T5的发病率和病情指数均最低,分别为8.33%和3.47,对病害的控制作用最显著。施用生石灰和生物质炭对辣椒土壤中养分含量的增加有促进作用;各处理对土壤pH值无显著性差异(P>0.05),均在6.3~6.8之间。本研究结果为缓解辣椒连作障碍及生产实践提供了理论指导。
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核农学报. 2019, 33(6): 1248-1255. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2019.06.1248为探究甘薯连作后根际土壤微生物群落结构变化,以徐薯18(耐连作品种)和遗字138(不耐连作品种)为试验材料,连作2年,于栽植初期和收获前期分别采集根际土壤,利用磷脂脂肪酸法(PLFA)分析其根际土壤微生物群落结构变化。结果表明,连作后,2个品种根际土壤的总PLFA含量均有所提高,与2015年相比,2016年栽植初期遗字138根际土壤真菌和放线菌PLFA的增加量分别是徐薯18的3.5倍和1.24倍,且均达到显著水平;F/B和G+/G-在不同采样时期有所不同;主成分分析提取的2个主成分解释了89.05%的变异,其中PC1解释了76.91%的变异,PC2解释了12.14%的变异。2个品种连作前后差异明显。休闲期甘薯根际土壤微生物含量增多,这可能有助于缓解连作障碍。综上,甘薯连作导致甘薯根际土壤微生物群落结构失衡,特别是不耐连作品种连作后导致真菌数量明显增加。本研究结果为应用生态防控技术缓解连作障碍提供了理论依据。
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核农学报. 2019, 33(6): 1256-1263. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2019.06.1256为评价区域农田土壤肥力及优化农业生产管理措施,选取渝东南地区黔江区为研究区域,基于重庆市测土配方施肥的615个表层(0~20 cm)土样数据,运用地统计学和地理信息系统(GIS)相结合的方法分析黔江区土壤有机碳(SOC)的空间分布特征及其影响因素。结果表明,研究区土壤表层SOC含量为13.27 g·kg-1,变异系数为31.44%,具有中等程度的空间变异且空间自相关范围较大。块金效应为45.59%,空间分布受结构性因素和随机性因素的共同影响。研究区SOC分布呈斑块状,总体表现为东高西低。方差分析和回归分析表明,成土母质、土壤类型、土地利用方式及坡度、坡向对SOC的空间分布的影响极显著(P<0.01),土壤质地、海拔高度的影响显著(P<0.05)。随着海拔的增加,土壤中SOC含量也逐渐增加。而随着坡度增加,土壤中SOC含量呈先降低后增加的趋势。本研究结果为渝东南农田SOC管理及农作物合理施肥提供了理论依据。
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