2016年, 第30卷, 第9期 刊出日期：2016-09-27
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核农学报. 2016, 30(9): 1665-1671. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2016.09.1665为了研究不同剂量重离子辐射对植物产生的表观遗传学效应规律,采用2种不同的高传能线密度和不同剂量(0、0.2、2Gy)的12C6+放射流辐照干燥的水稻种子,分别选取辐射水稻三叶期及分蘖期的叶片,通过甲基化敏感扩增多态性技术(MSAP)进行CCGG位点的甲基化状态分析。结果表明,重离子辐射,尤其是高剂量的辐射明显造成水稻DNA甲基化的多态性水平的变化,其中DNA去甲基化的多态性水平明显高于DNA甲基化的多态性水平,且DNA甲基化位点更倾向于CNG。此外,利用全基因组甲基化测序进一步验证了重离子辐射对水稻DNA甲基化的影响。本研究结果为探讨空间辐射引起水稻表观遗传变化的分子机制提供了重要的理论依据。
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核农学报. 2016, 30(9): 1672-1678. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2016.09.1672为研究粳稻品种空间诱变后代的变异特点,对粳稻品种盐粳188的SP1、SP2群体进行分析。结果表明,SP1与对照品种差异不显著;SP2群体各性状表现出双向分离,Shannon-Wiener多样性指数为1.786~2.082,形态距离系数为0.58~91.08,各性状变异系数为1.17%~39.21%。SP2群体出现多种形态类型,各类型群体平均Shannon-Wiener多样性指数为0.419~0.536。盐粳188的SP2群体多数性状变异幅度较大,多样性水平较高,与对照品种相比在形态上表现出明显的分化趋势。本研究结果为航天育种材料选择提供了依据。
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核农学报. 2016, 30(9): 1679-1683. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2016.09.1679为了进一步研究磷脂酶C的生理功能,利用RT-PCR技术扩增了DsPLC的开放阅读框序列,并与质粒pGS21a连接,构建了原核表达载体pGS21a-DsPLC。将该重组质粒导入大肠杆菌BL21 (DE3)感受态细胞,经IPTG(异丙基-β-D-硫代半乳糖苷)诱导表达出融合蛋白。经SDS-PAGE检测,融合蛋白在包涵体和上清中均存在。可溶性蛋白经His柱纯化后进行电泳分析,结果表明,在96kDa左右有单一的蛋白条带,说明融合蛋白得到有效纯化。蛋白印迹结果显示在96kDa左右有明显的杂交条带,初步证明纯化的蛋白是带有His标签的磷脂酶C。盐藻磷脂酶C的成功表达与纯化,为深入探讨磷脂酶C的性质及功能奠定了基础。
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核农学报. 2016, 30(9): 1684-1692. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2016.09.1684为筛选出具有潜在研究价值的优良性状葡萄植株,以鄞红葡萄及其8个优良单株5-1、5-2、10-1、10-2、20-1、20-2、40-1和40-2为研究材料,观测实生后代叶片、枝条和果实等主要形态特征和性状差异,并以其幼叶为材料,采用SSR分子标记技术分析8个优良单株与亲本鄞红之间的遗传差异。形态观测结果表明,5-2、10-2、20-1和20-2与亲本在果实成熟期、叶片形态和果皮色泽方面皆存在较大差异。分子标记结果表明,使用筛选出的24条带型清晰、多态性较高的引物,共扩增出237条带,多态性条带219条,平均多态性位点百分率为92.5%。聚类结果显示,实生后代和亲本遗传相似系数变化范围为0.60~0.79,在遗传相似系数0.65处,9份葡萄材料分为两大类群,第1类包括10-2和20-1,第2类包括5-2、 20-2、5-1、10-1、40-1、40-2和鄞红;其中,5-2、10-2、20-1和20-2与亲本遗传相似系数较低,遗传差异较大,是早熟、外观品质优良的株系。本研究结果对丰富我国南方葡萄品种多样性具有重要意义。
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核农学报. 2016, 30(9): 1693-1698. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2016.09.1693为探明茶树抗寒转录因子基因CsCBF1与CsICE1的表达特性,以茶树幼苗为试验材料,根据其他已知植物的抗寒转录因子基因CBF1与ICE1序列,通过同源克隆法获得茶树中相对应的同源基因CsCBF1与CsICE1的保守区域,长度分别为456 bp与643 bp,经比对确定为CBF与ICE转录因子家族基因中CsCBF1与CsICE1型基因,因此命名为CsCBF1与CsICE1。荧光定量PCR分析CsCBF1与CsICE1基因在冷胁迫条件下的表达情况,发现其在4℃处理8 h时表达量最高;在茶树叶片中表达量显著高于根、茎、花。低温下CsCBF1与CsICE1基因表达显著增加,并且在抗寒性较强的种质(0306I和黄旦)中的表达显著高于抗寒性相对较弱的种质(0306F和0306D)。本研究结果为进一步探究CsCBF1与CsICE1基因在茶树耐低温胁迫过程中基因表达的调控机制奠定了基础。
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核农学报. 2016, 30(9): 1699-1705. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2016.09.1699拟南芥VERNALIZATION 1(VRN1)基因是一个介导春化途径,调控开花时间的基因。为了研究竹类植物中VRN1同源基因的功能,采用同源克隆技术从雷竹中分离到一个VRN1同源基因,将其命名为PvVRN1。序列分析表明,该基因编码245个氨基酸,与小麦、水稻中VRN1同源基因相似性分别为86.56%和88.98%。实时荧光定量PCR结果表明,PvVRN1在开花雷竹中的表达量高于未开花雷竹;在开花雷竹中,PvVRN1在秆、花、叶芽中表达量相对较高。亚细胞定位分析表明,PvVRN1蛋白质主要存在细胞核中。PvVRN1在拟南芥中的过表达使转基因植株矮小,花瓣和萼片比野生型短,但是在开花时间上与野生型无差异,表明PvVRN1基因可能参与雷竹花形态建成以及其它发育过程。本研究结果可为阐明竹子开花机制提供科学依据。
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核农学报. 2016, 30(9): 1706-1715. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2016.09.1706为了从基因和蛋白质水平上揭示南方型紫花苜蓿适应盐胁迫环境的分子机制,以南方型紫花苜蓿Millennium为材料,对正常培养和盐胁迫条件下的2个样品叶片进行转录组和蛋白质组关联分析。结果表明,定量蛋白和基因关联系数为0.2485;变化趋势相反差异蛋白和基因表达的关联系数为-0.2440;变化趋势相同差异蛋白质和基因表达的关联系数为0.8122。鉴定出109个与差异基因表达趋势相同的差异蛋白,其中77个上调,32个下调,这些差异蛋白功能涉及光合作用、抗氧化物、信号传递、翻译后修饰、翻译和分子伴侣、胁迫防御、能量产生与转运、代谢和其它未知功能蛋白等。下调表达的蛋白主要与光合作用相关,而上调表达的蛋白主要参与了抗氧化物、信号传递和胁迫防御等。此外,关联发现了与紫花苜蓿盐胁迫响应相关的III类过氧化物酶、铁蛋白、谷胱甘肽S-转移酶、磷脂酰肌醇特异性磷脂酶C、LRR类受体激酶、ABA反应蛋白、钙联接蛋白2、液泡H+-ATP酶C亚基和NADP-苹果酸酶等差异蛋白。本研究通过高通量多组学数据的关联分析,发现一些可能作为紫花苜蓿耐盐潜在靶标蛋白(基因),这为深入认识紫花苜蓿盐胁迫的应答分子调控机制奠定了坚实的基础。
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核农学报. 2016, 30(9): 1716-1721. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2016.09.1716为降低油菜种子中的亚油酸和亚麻酸含量并使之在异交条件下保持基本稳定,以高油品种CY2作为受体亲本,采用RNA干涉技术沉默油菜内源BnFAD2基因的表达,抑制油酸脱饱和反应。育成的3个独立转基因株系的亚油酸和亚麻酸含量下降到6%以下,其中亚油酸含量较受体亲本降低78.2%~86.5%,亚麻酸含量降低53.4%~65.8%。将3个转基因株系与2个亚油酸和亚麻酸含量较高的常规品种正反交,F1种子中这2种脂肪酸的含量依然保持在与转基因亲本相仿的低水平。由此可知,通过RNA干涉技术沉默BnFAD2基因的表达可赋予油菜低亚油酸和亚麻酸含量的异交稳定特性。这一特性的获得对于今后培育异交稳定的高油酸油菜新品种具有重要意义。
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核农学报. 2016, 30(9): 1722-1730. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2016.09.1722脱落酸(ABA)是一种重要的植物激素,调节多种植物生理过程,并在植物应答逆境胁迫的信号转导中起重要作用。结构分子生物学分析发现,PYL蛋白具有结合ABA的活性中心。在非胁迫条件下,ABA水平较低,2C型蛋白磷酸酶(PP2C)与蔗糖非酵解型蛋白激酶2(SnRK2)结合,催化其去磷酸化而抑制其活性;在胁迫条件下,ABA水平升高,促进PYL与PP2C结合而抑制其磷酸酶活性,SnRK2靠自身磷酸化激活,又催化碱性亮氨酸拉链(bZIP)、碱性螺旋-环-螺旋(bHLH)等类型转录因子,调控下游抗性相关基因的表达,也可由SnRK2直接催化下游抗性相关蛋白磷酸化。本文概述了在ABA胁迫下,PYL,PP2C和SnPK2作用机制的相关研究进展,并建议将PYL、PP2C和SnRK2分别称做ABA信号转导途径的直接受体、第二信使和第三信使,建立玉米中复杂的脱落酸信号上淳传递网络。
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核农学报. 2016, 30(9): 1731-1737. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2016.09.1731为探讨γ射线辐照降解秸秆的机理,将微晶纤维素(MCC)作为模型化合物,利用扫描电镜(SEM)、拉曼光谱(FT-Raman)、气质联用(GC-MS)分别研究了0、200、400、600、800、1 000、1 200、1 400 kGy γ射线辐照对MCC物理、化学结构和小分子降解产物的影响。结果表明,MCC经辐照后孔隙增多,比表面积增加,MCC分子化学结构发生变化,新生成了羰基。MCC经高剂量辐照处理后产生大量小分子物质,其中至少包括20种脂肪酸、9种糖类和3种呋喃类物质。本研究结果为系统阐明辐照降解秸秆类生物质的机理提供了数据支撑。
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核农学报. 2016, 30(9): 1738-1743. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2016.09.1738为研究脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON)在不同介质中经γ射线辐照的降解效果,以DON标准品水溶液、乙酸乙酯溶液及粮谷中自然污染的DON 为对象,研究了经剂量为3~9kGy的辐照处理后DON浓度的变化,并对降解产物进行初步分析。结果表明,辐照处理可有效降低水溶液、乙酸乙酯溶液中DON标准品及大米中DON的含量。相同条件下,水溶液中DON的降解效果优于乙酸乙酯,9 kGy时,800 μg·mL-1的乙酸乙酯溶液中DON的降解率为27.5%,而水溶液中达到73.1%;散装大米中DON污染量为112.5 μg·kg-1,9 kGy时降解率接近90%。m/z为373的物质可能是DON的辐照降解产物,其图谱表明,该物质在水溶液中有3个同分异构体。本研究结果为进一步深入探究DON的辐照降解产物及降解机理提供了参考。
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核农学报. 2016, 30(9): 1744-1753. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2016.09.1744为了制备高吸附性和特异性的倍硫磷分子印迹聚合物,采用表面印迹技术,以硅胶为载体,倍硫磷为模板分子,合成的N,O-双异丁烯酰丝氨醇为功能单体,制备倍硫磷分子印迹聚合物;并通过傅里叶红外光谱、场发射扫描电镜和吸附试验对其性能进行研究。结果表明,在硅胶载体表面成功地接枝了倍硫磷印迹聚合物,印迹聚合物存在2类不同的结合位点,平衡离解常数(Kd)和最大表观结合量(Qmax)分别为Kd1=0.282 μg·mL-1、Qmax1=1.071 μg·mg-1、Kd2=0.669 μg·mL-1、Qmax2=0.483 μg·mg-1,对倍硫磷的吸附在60 ~ 80 min内达到平衡。该印迹聚合物对倍硫磷具有选择性识别性能,可用于固相萃取介质,这为食品中倍硫磷的残留检测奠定了研究基础。
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核农学报. 2016, 30(9): 1754-1762. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2016.09.1754为明确夏播糯玉米的适宜播期,以苏玉糯5号和渝糯7号为材料,分析了播期对夏播糯玉米籽粒淀粉理化特性的影响。结果表明,2014年度2个糯玉米品种的淀粉平均粒径在早播和迟播处理下均显著降低,2013年度苏玉糯5号在早播处理下较高,渝糯7号受播期影响较小。播期对糯玉米淀粉的晶体衍射类型无影响,但使尖峰强度发生了变化。淀粉碘结合力随播期推迟逐渐降低,糊化范围在早播和迟播处理下均显著降低。淀粉最大吸收波长、糊化温度、胶凝温度(起始温度、峰值温度和终值温度)受播期影响较小。淀粉膨胀势、黏度特征值、热焓值和回生值在不同播期处理下均发生了变化。相关分析结果表明,生育期较高的积温增加了支链淀粉中长链比例,使谷值黏度升高;降雨量过多易导致淀粉膨胀势下降,热焓值降低;较长的日照时数增加了支链淀粉中长链比例,使淀粉膨胀势、谷值黏度和热焓值升高。因此,在夏播糯玉米生产中,应根据气候条件和生产目标确定适宜播期,提高黏度应提早播种,降低回生应推迟播种。本研究结果为夏播糯玉米淀粉品质调优提供了理论依据。
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核农学报. 2016, 30(9): 1763-1769. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2016.09.1763为了探讨不同温度对茄子冷害发生程度及质构特性的影响,以长茄子与圆茄子为试材,分别置于2、5和8℃条件下贮藏,测定茄子的冷害指数、相关生理生化指标及质构指标。结果表明,2℃下2种茄子在贮藏第3天时出现冷害症状,5℃下在第6天时出现冷害症状。2℃下茄子的冷害指数和MDA含量均极显著高于5℃,细胞膜透性和粘附性均显著高于5℃,弹性极显著低于5℃;8℃贮藏的茄子在18d不发生冷害,并且较好地保持了茄子的粘附性、内聚性、弹性与咀嚼性。在相同贮藏温度下,长茄子冷害程度较圆茄子严重。本研究为了解茄子采后冷害发生的机制提供了一定的理论依据。
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核农学报. 2016, 30(9): 1770-1779. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2016.09.1770为获得最适腌制茭白启动发酵剂,缩短腌制茭白生产周期、提高质量品质,从分离筛选保藏的4种乳酸菌菌株(植物乳杆菌、短乳杆菌、嗜柠檬酸明串球菌和戊糖片球菌)中优选出植物乳杆菌和戊糖片球菌2种优良乳酸菌,采用5种不同配比方式分别接种发酵,研究茭白腌制过程中pH、酸度、亚硝酸盐和微生物指标的变化,并对成品的色泽、质地和挥发性风味物质进行分析。结果表明,配比方式对茭白腌制过程中pH、酸度、乳酸菌数和细菌总数的影响不大;在不同配比方式接种中,接种1%植物乳杆菌和2%戊糖片球菌复合菌作为茭白腌制发酵剂,其腌制茭白的“亚硝峰”值最小,为1.62 mg·kg-1,色泽与鲜茭白最为接近,质地口感最好;不同配比方式接种茭白腌制共检测出挥发性风味物质118种,1%植物乳杆菌和2%戊糖片球菌腌制的茭白成品所含风味物质种类和相对含量均较高。因此,最终确定的最佳发酵剂为1%植物乳杆菌和2%戊糖片球菌。本研究结果为茭白的腌制及干制加工的工业化生产提供了理论依据。
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核农学报. 2016, 30(9): 1780-1785. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2016.09.1780为了延长鲈鱼的货架期并维持其品质,以新鲜鲈鱼为试验材料,研究了4 ℃条件下,0.3 g·kg-1茶多酚、辐照及0.3 g·kg-1茶多酚结合辐照处理对鲈鱼品质的影响;并通过测定鲈鱼肉的菌落总数(TVC)、剪切力、硫代巴比妥酸值(TBA)、挥发性盐基氮值(TVB-N)、表面疏水性等指标筛选出最佳处理方式。结果表明,茶多酚结合辐照的保鲜效果优于0.3 g·kg-1茶多酚和辐照单独处理。剪切力在0.3 g·kg-1茶多酚结合2 kGy处理的鲈鱼中最好,其他各项指标均在0.3 g·kg-1茶多酚结合4 kGy处理组中最好。在0.3 g·kg-1茶多酚结合4 kGy的条件下冷藏10 d,鲈鱼肉菌落总数小于10 CFU·g-1,剪切力、TVB\|N、TAB和表面疏水性的变化率分别为44.62%36.07%、5.63%和3.92%。本研究延长了鲈鱼的货架期,为鲈鱼的贮藏保鲜提供了新途径。
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核农学报. 2016, 30(9): 1786-1791. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2016.09.1786为了优化蟹肉酶解肽的锌螯合工艺,以细点圆趾蟹肉为原料,制得蟹肉酶解物,通过单因素试验,考察酶解物与硫酸锌的质量比、pH、反应时间、酶解物浓度、反应温度对锌修饰蟹肉酶解肽的影响,采用正交试验优化蟹肉酶解肽的锌修饰工艺。结果表明,在酶解物与硫酸锌的质量比2∶1、pH值6.5、时间60 min、酶解物浓度5%、温度55℃条件下,酶解肽-锌的螯合率为91.52%,螯合物得率为25.83%,该工艺条件下酶解肽与锌的螯合率和螯合物得率均较高。本研究结果为新型生物态锌的研制、细点圆趾蟹的高值化利用提供了依据。
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核农学报. 2016, 30(9): 1792-1797. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2016.09.1792为探索构建禾草内生真菌不感染试验种群的方法,选用醉马草为材料,以150W和300W 微波功率分别处理醉马草种子30、40、50和60s,研究不同微波处理强度下内生真菌的致死情况,同时考察微波对醉马草发芽活力的影响。结果表明,150W 和300W 处理40s 以上,醉马草带菌率分别显著降到19.38%、5.22%以下,300W 处理60s,醉马草内生真菌可完全致死;150W处理30、40s和300W 处理30s后,醉马草的发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数与对照(未经微波处理,CK)相比均无显著差异,其他处理下上述指标随处理强度的增加出现不同幅度的下降;150W 或300W 处理30s和40s的醉马草芽长、根长和生物量与CK无显著差异,其他处理下各指标均受到不同程度的抑制。因此,150W处理40s为剔除醉马草种传内生真菌的最佳方法。本研究为探索无毒醉马草作为饲料及优良牧草的选育提供了技术支持。
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核农学报. 2016, 30(9): 1798-1804. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2016.09.1798黄酮醇是葡萄果实中重要的类黄酮类物质,其与葡萄和葡萄酒的感官品质和营养品质的形成密切相关。但黄酮醇的生物合成常受多种非生物因素影响,导致果实和葡萄酒的感官品质和营养品质急剧变化,商品特性难以保障,现已成为限制葡萄和葡萄酒品质提升的重要问题,因此研究黄酮醇生物合成的影响因素具有重要意义。本文综述了近年来有关葡萄品种、外界环境条件(光照、温度、气候、地域等)、农艺措施(疏果、灌溉、种植方式、采收时间等)和植物生长调节剂(萘乙酸、脱落酸、水杨酸、茉莉酸等)等影响果实黄酮醇生物合成的非生物因素的研究进展,并对该领域内现存问题进行分析,对后续研究重点进行展望,以期指导后续黄酮醇生物合成调控研究,为葡萄和葡萄酒品质提升研究提供理论依据。
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核农学报. 2016, 30(9): 1805-1814. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2016.09.1805为研究有机无机配施对冬小麦不同时期光合同化物转运分配及产量的影响,以石麦15(SM15)为供试品种,牛粪为有机肥,采用13CO2标记的方法,设置不施氮肥(CK)、单施尿素(U)、单施牛粪(M)和有机无机配施(U+M) 4种施肥方式进行试验。结果表明,13C同化物在挑旗期、开花期主要向茎秆和叶鞘分配,灌浆期则主要向籽粒分配;成熟期约有87.5%的灌浆期同化产物分配到籽粒中,约75.4%的开花期同化产物分配到籽粒中,而仅15.2%的挑旗期同化产物分配向籽粒,灌浆期同化产物对籽粒重的贡献最大。成熟期不同施肥处理间相比,挑旗期及开花期的13C同化物均是不施氮与配施处理向籽粒的分配较多,单施尿素处理滞留于茎鞘中较多;灌浆期13C 同化物以单施有机肥与配施处理向籽粒的分配较多,最终配施处理向籽粒分配的挑旗期、开花期、灌浆期的同化产物均较多。单施有机肥处理千粒重较高,单施尿素处理穗数较高,配施处理产量结构更平衡且产量最高。由此可知,有机无机肥配施能促进各时期同化产物向籽粒的分配并有利于产量的提高。本研究结果为有机肥的合理施用及籽粒产量的提高提供了理论依据。
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核农学报. 2016, 30(9): 1815-1823. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2016.09.1815为探究不同施肥措施对晚稻产量和杂草群落的影响,以1982年布置的双季稻红壤稻田长期施肥定位试验为对象,于2011年采用田间调查法研究了在以无机肥(化肥NPK)与有机肥(M)氮磷钾养分等量条件下,长期施用有机肥、无机化肥和有机无机肥配施模式下晚稻生长发育、晚稻产量及稻田杂草群落变化。结果表明,施肥能促进晚稻生长发育,显著提高晚稻产量,配施效果优于单施,以有机无机均衡配施(NPKM)效果最佳,且其晚稻产量平均高出其他配施处理17.6%;在施用有机肥的基础上,要使红壤稻田晚稻增产,需优先考虑施用氮肥,其次依次是磷肥和钾肥。施肥处理中,单施化肥最能促进晚稻杂草生物量增加,且其杂草生物量平均高出其他施肥处理32.5%,其次是配施处理中的缺磷处理(NKM);单施有机肥最能提高晚稻杂草密度,有机无机均衡配施最能降低杂草密度,且其3个取样期杂草总密度平均低于其他施肥处理34.6%,尤其能遏制狗牙根等恶性杂草生长。氮磷钾养分较均衡的处理(M、NPK、NPKM)的晚稻杂草群落多样性、均匀度和优势度随着晚稻生长发育先升后降,其他处理(PKM、NKM、NPM)大致呈增加趋势,NPK的降幅最大,其成熟期杂草群落多样性、均匀度、优势度比始分蘖期分别降低了7.0%、17.8%、8.1%。晚稻产量与晚稻不同生育期杂草生物量均呈非显著负相关。本研究对红壤双季稻田通过施肥提高晚稻产量和调控晚稻季杂草生物量、群落密度、生物多样性具有重要意义。
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核农学报. 2016, 30(9): 1824-1832. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2016.09.1824为了明确长期施用有机肥对蔬菜生长、土壤速效磷累积淋溶规律的影响,以番茄、结球甘蓝和芹菜为研究对象,于2011年开始进行田间小区轮作栽培试验,设置不施肥(CK)、肥料用量52.5 t·km-2(CM1)、肥料用量105 t·km-2(CM2)、肥料用量210 t·km-2(CM3)4个处理,对蔬菜产量、土壤剖面速效磷累积和分布进行监测和分析。结果表明,随施肥量增加,蔬菜增产不明显,植株磷素吸收量呈增加趋势。随土层深度增加,土壤速效磷含量下降,二者呈显著负相关。表土层(0~30 cm)和心土层(30~60 cm),土壤速效磷含量表现为:CM3>CM2>CM1>CK;60~90 cm土层,土壤速效磷整体不高。0~90 cm土壤剖面速效磷累积量随有机肥用量增加呈直线和指数形式增加,肥料投入量的“双速率转折点”为100.4~118.5 t·hm-2。随种植年限延长,30~60 cm土壤速效磷含量呈直线形式增加,且随施肥量增加,土壤速效磷淋溶速率加快;60~90 cm土壤速效磷表现出与30~60 cm土壤类似的规律。因此,加强有机肥在蔬菜生产中的合理利用对于减少磷素在土壤中的累积和淋溶、降低环境污染风险具有重要意义。
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核农学报. 2016, 30(9): 1833-1839. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2016.09.1833为探明硅对高温逆境下水稻产量形成的调控效应,以圣稻19为试验材料,通过大田增温试验研究了孕穗期叶面施硅对高温下扬花灌浆期水稻干物质转运与产量的影响。结果表明,与不施硅相比,施硅显著提高了高温逆境下水稻叶片干物质输出量、输出率、转化率,对茎鞘干物质的输出转化无显著影响;减弱了自然温度下水稻叶片干物质的转化率。高温或自然温度下,施硅均显著提高了水稻库容量;高温逆境下,施硅显著增加了水稻结实率与产量,但显著降低了千粒重;自然温度下,显著提高了水稻结实率、千粒重与产量。施硅后叶片输出转化效率与结实率的增加是弥补高温下水稻产量损失的主要因素。本研究结果为完善水稻耐热栽培调控技术提供了有益参考。
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核农学报. 2016, 30(9): 1840-1847. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2016.09.1840为了探究低温对甜玉米种子萌发的影响以及不同品种抗寒性的差异机制,本研究以1组甜玉米自交系的种子为材料,通过低温胁迫下的萌发试验,筛选出耐寒性较强的1132和对低温敏感的国区T12,分别研究了其在10℃ 和26℃条件下萌发过程中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)等3种抗氧化酶活性及其相关基因表达水平的变化。结果表明,耐寒自交系1132的抗氧化酶活性整体高于敏感系国区T12。随着低温胁迫时间的延长,1132吸胀萌发的种子中SOD、POD和CAT活性总体呈增加趋势,中间有波动,在胁迫后24h,3种酶的活性均高于常温对照;而国区T12在低温胁迫后SOD和POD大体为增加趋势,CAT则持续降低,在胁迫后24h只有SOD的活性高于常温对照。1132的SOD3、SOD9、CAT1相对表达量较国区T12高,虽未表现出与其酶活变化趋势严格一致,但低温胁迫使其整体表达呈先降低后增加趋势。2个品种的相对表达量均低,可能是POD3并非表达POD的关键基因,因此在酶活性和基因表达方面可能造成了两者抗寒性和发芽率的差异。综上,玉米种子萌发期的耐寒性与抗氧化酶活性密切相关,而抗氧化酶活性的变化则可能是一个非常复杂的表达调控过程。本研究结果不仅为鉴定和筛选耐低温种质资源、培育高发芽势种子提供理论和技术支持,同时为防御玉米低温引起的冷害提供参考。
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核农学报. 2016, 30(9): 1848-1856. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2016.09.1848南方夏季的高温胁迫,使芍药茎叶因热害提早枯萎,并导致地下块根更新发育不良,是“芍药南移”所面临的主要困难。为探讨南方夏季高温胁迫下芍药的生理生化响应,比较耐热性评价方法,以浙江本土药用植物杭白芍和9个菏泽的观赏品种为材料,对夏季高温下的芍药茎叶进行热害指数观测,测定叶片的相对电导率、相对含水量、叶绿素含量、可溶性糖含量、丙二醛含量、可溶性蛋白含量、抗坏血酸过氧化物酶活性和超氧化物歧化酶活性;并利用隶属函数法、隶属函数法结合主成分分析2种方法对10个品种的耐热性展开评价。结果表明,杭白芍、杨妃出浴和春晓具备较好的耐热性,适合江南地区选用;隶属函数法是芍药耐热评价的简便、直观、有效的评价方法。本研究结果为“芍药南移”及抗性育种研究提供了重要参考。
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核农学报. 2016, 30(9): 1857-1863. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2016.09.1857为研究不同水平玉米芯和菜籽粕混合物替代苜蓿草粉后对生长肉兔血清生化参数、免疫功能和肠道功能的影响,选取120只遗传背景相同、健康的35日龄法国伊拉商品兔,适应7 d后按体重相近原则随机分为4组,对照组(A组)饲喂基础饲粮,处理组(B、C和D组)分别用玉米芯和菜籽粕混合物(按质量比1:1混合)替代对照组饲粮中的苜蓿草粉,替代比例为8%、16% 和24%。结果表明,3个试验组血清生化参数与对照组差异不显著,各组免疫器官指数无显著差异;血清IgA含量C组显著高于B组,D组显著高于A、B组,IgG含量B组显著低于A、C和D组,D组显著高于A、C组,IgM含量各处理组显著高于对照组。除D组小肠和盲肠指数显著高于A、B和C组外,其余消化器官指数与A组无显著差异。多数盲肠发酵参数差异不显著,仅中期A、D组pH值、氨态氮含量和挥发性脂肪酸含量显著高于B、C组,后期B组挥发性脂肪酸含量显著高于其他组。综上,玉米芯和菜籽粕混合物替代饲粮中的苜蓿草粉不会对家兔的生理机能造成明显损害。本研究结果为家兔生产中高效利用玉米芯和菜籽粕等非常规饲料资源提供了基础数据和思路。
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核农学报. 2016, 30(9): 1864-1871. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2016.09.1864为了探究水杨酸(SA)对盐胁迫下棉花幼苗的缓解机理,以2个对盐胁迫敏感程度不同的棉花品种中棉所41号和中棉所49号为材料,研究SA浸种和叶面喷施对盐胁迫下棉花幼苗光合作用的影响。结果表明, 0.05、0.06 mmol·L-1SA浸种和0.08、0.12、0.18 mmol·L-1 SA叶面喷施均可提高棉花幼苗的株高、干物质积累、叶绿素含量、净光合速率、胞间CO2浓度和气孔导度,能有效缓解0.6% NaCl的胁迫。中棉所41号在0.05 mmol·L-1SA浸种处理和0.08 mmol·L-1SA叶面喷施处理表现最好,中棉所49号在0.06 mmol·L-1SA浸种处理和0.18 mmol·L-1SA叶面喷施处理表现最好。主成分分析表明,单株鲜重、叶干重、净光合速率和气孔限制值可以作为评价不同浓度的SA对盐胁迫缓解效果的主要指标。综上所述,SA浸种与叶面喷施2种处理方式均可缓解0.6% NaCl带来的伤害,但存在浓度效应,适宜的浓度与棉花的基因型与耐盐性密切相关。本研究为进一步揭示外源SA对棉花盐胁迫的缓解机理提供了参考,同时也为新疆盐碱地棉花种植提供了理论依据。
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