2018年, 第32卷, 第10期 刊出日期：2018-10-10
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核农学报. 2018, 32(10): 1873-1879. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2018.10.1873为获得生防效果更佳的芽孢杆菌和荧光假单胞菌菌株,本试验采用低能N+离子注入技术对DDGJ05、DDGJ01和DDEN01菌株进行诱变,并结合平板对峙培养法对N+离子注入诱变后的菌株进行筛选。结果表明,只有DDGJ05有正突变菌株的出现,正突变菌株的编号分别为DDGJ05-20-8、DDGJ05-40-8、DDGJ05-40-10。平板对峙培养试验结果表明,DDGJ05-20-8、DDGJ05-40-8、DDGJ05-40-10对大豆疫霉菌丝生长的抑制率分别为91.12%、93.52%和94.00%,均高于对照亲本菌株DDGJ05。继代培养试验结果表明,正突变菌株DDGJ05-40-8和DDGJ05-40-10对大豆疫霉的拮抗作用能够稳定遗传。采用盆栽法研究了DDGJ05和3个正突变菌株对大豆疫病的控制效果,结果表明,大豆种子经DDGJ05菌株及其3个正突变菌株处理后,对大豆疫病均有一定的防治效果,其发病严重程度均低于空白对照组,其中,经DDGJ05-40-10处理的防治效果最好,防治效果为63.43%。本研究结果为芽孢杆菌离子束注入诱变育种方法的研究提供了理论支撑。
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核农学报. 2018, 32(10): 1880-1888. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2018.10.1880镁原卟啉Ⅸ甲基转移酶(ChlM)是叶绿素合成途径中的关键限速酶之一,在植株生长发育过程中发挥着重要作用。为研究ChlM对植物光合特性的影响,以水稻突变体chlm及其野生型为材料,对叶片中的叶绿素含量、叶绿体超微结构、叶绿素荧光特性及光合系统相关基因的表达进行分析。结果表明,突变体chlm叶片中叶绿素a和叶绿素b的含量显著下降,基粒类囊体发育异常,叶绿素荧光强度降低,单位面积上PSⅡ的光能吸收、光能捕获、电子传递、热耗散等光合能量流减少,PSⅡ反应中心的数量和性能降低,以单位面积为基础的PSⅡ性能指数随之下降;但突变体chlm中PSⅡ相关的放氧复合体、电子传递链等有效光合机构未受到明显损伤,能量流的各量子产额也未受到明显影响,IP相最大幅度和基于吸收光能的PSⅡ性能指数均有所提升。此外,突变体chlm中PSⅡ相关基因的表达调控并无异常。综上,突变体chlm叶片中光合作用的能量流降低了,但其光系统Ⅱ机构仍能较高效地将所吸收的光能用于光合作用。本研究结果为突变体chlm的进一步应用提供了一定的理论依据。
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核农学报. 2018, 32(10): 1889-1897. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2018.10.1889为构建多年生黑麦草突变体库,本研究采用甲基磺酸乙酯(EMS)对多年生黑麦草品种‘首相’种子进行诱变处理,设置6个诱变浓度(0%、0.4%、0.8%、1.2%、1.6%和2.0%)和3个处理时间(6、12、24 h),分析诱变后种子萌发、幼苗生长及耐旱变异株主要抗旱生理指标的变化。结果表明,1.6%EMS处理12 h与0.8%EMS处理24 h的种子发芽率均接近50%,综合分析结果表明,0.8%EMS处理24 h可作为适宜诱变组合。通过对诱变材料进行抗旱性筛选,共获得15株耐旱变异株,基于丙二醛、脯氨酸、可溶性糖含量、抗氧化酶活性等抗旱生理指标的综合评价表明,变异株B9、B10、B12在干旱胁迫下抗旱性较强,说明EMS诱变可以诱发抗旱变异体。本研究结果为多年生黑麦草的EMS诱变及耐旱育种提供了理论支撑。
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核农学报. 2018, 32(10): 1898-1907. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2018.10.1898
为探究NAC转录因子在花生生长发育和抗逆反应中的功能,本试验在花生J11叶片中克隆得到一个NAC基因,并利用实时荧光定量PCR技术(RT-qRCR)对NAC基因表达模式进行了分析。结果表明,NAC基因全长1 752 bp,共编码583个氨基酸,分子量64.924 kDa,等电点4.42,亚细胞定位结果预测该NAC蛋白主要在细胞核中,进化树分析结果表明其与大豆GmNAC53亲缘关系较近,将其命名为AhNAC53。RT-qRCR结果表明,AhNAC53基因在花生不同组织中均有表达,其中在叶中的表达量最高;不同程度的干旱胁迫下其表达量存在显著差异,除在10% PEG6000胁迫下基因表达量相对变化较小,其他胁迫程度(5%、15%和20%PEG6000)下,随着处理时间的延长,AhNAC53基因表达量均呈现较大幅度的上调,且均在处理48 h时达到峰值,进一步表明AhNAC53基因可能参与了花生的生长发育和对干旱胁迫的响应。本试验结果为深入研究花生AhNAC53基因的功能奠定了一定的理论基础。
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核农学报. 2018, 32(10): 1908-1916. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2018.10.1908为验证PmmiR319a与PmTCP2基因的靶标关系,并研究PmmiR319a在梅花芽发育过程中的作用,本研究以梅品种‘大嵌蒂’为试验材料,克隆梅PmmiR319a前体序列及其靶基因PmTCP2,采用 5'RACE技术对两者之间的靶标关系进行验证,并进一步分析在花芽发育过程中的表达模式。结果表明,梅PmmiR319a前体序列含有茎环结构,通过序列比对和系统发育分析发现,不同物种的miR319a前体序列的茎环发卡结构和成熟体区域表现出较高的保守性。梅PmTCP2基因全长1 500 bp,编码499个氨基酸。荧光定量PCR分析结果表明,PmmiR319a在梅花发育的前期表达量高,而PmTCP2在梅花发育的中期和后期表达量较高,PmmiR319a与预测靶基因PmTCP2的表达模式呈负相关,表明二者存在负调控的关系,与预测的靶标关系一致。RLM-5'RACE技术验证结果表明,PmmiR319a对其靶基因PmTCP2的mRNA进行了切割,切割位点位于第10和第11个碱基之间。由此可知,PmmiR319a通过调控靶基因PmTCP2影响花的发育。本研究结果为阐明梅花中miR319a的功能提供了一定的理论依据。
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核农学报. 2018, 32(10): 1917-1930. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2018.10.1917植物酰基辅酶A依赖型酰基转移酶(ACT)又名BAHD,对木质素、花青素和生物碱等多种次生代谢产物的酰基化进行修饰。为阐明梨BAHD家族的分子特征与进化规律,本研究以砀山酥梨为试验材料,利用BAHD家族保守基序在梨基因组中鉴定出95个成员,对其序列特征、基因结构及保守基序、染色体定位、基因复制、系统进化和表达模式进行分析。结果表明,PbACT蛋白均具有HXXXD或DFGWG结构域,主要定位于细胞质和叶绿体中。通过染色体定位及复制事件分析发现,梨17条染色体上均有PbACT分布,且PbACT的基因复制类型主要以片段复制为主。实时荧光定量PCR分析表明,PbACT3、PbACT6和PbACT41这3个基因可能参与了梨果实木质素生物合成及石细胞发育。亚细胞定位结果表明,PbACT3和PbACT6为叶绿体定位蛋白。本研究结果为从分子水平调控梨木质素代谢和石细胞含量奠定了一定的理论基础。
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核农学报. 2018, 32(10): 1931-1938. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2018.10.1931为阐明STMN1功能及其对绵羊肌肉生长发育的影响,本研究克隆了绵羊STMN1基因序列,对该基因编码蛋白质的理化性质进行预测,分析其在绵羊不同组织及不同发育时期背最长肌和股二头肌的表达特性。结果表明,克隆得到绵羊STMN1基因CDS区长450 bp,编码149个氨基酸,蛋白质分子量为 17 302.51 D,等电点为5.75;绵羊STMN1氨基酸序列与山羊、牛、猪、小鼠和人的相似性达到90%以上;系统进化树分析表明,绵羊STMN1基因与山羊的亲缘关系最近。STMN1在绵羊睾丸中表达量最高,心和脾表达量次之,肝、肺、肾、背最长肌和股二头肌表达量较低。STMN1在不同发育阶段的绵羊背最长肌和股二头肌中均有表达,在绵羊背最长肌中,24月龄绵羊中STMN1高表达,0、2、5、12月龄中度表达;在绵羊股二头肌中,5月龄绵羊中STMN1高表达,2月龄中度表达,0、12、24月龄低表达。本研究结果为进一步阐明STMN1基因在绵羊中的生物学功能奠定了理论基础。
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核农学报. 2018, 32(10): 1939-1948. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2018.10.1939为鉴定及评价紫花苜蓿种质资源萌发期耐盐性,以25份紫花苜蓿品种为试验材料,在种子萌发培养基中分别添加0(CK)、150、250和350 mmol·L-1 NaCl进行持续胁迫处理,研究25个苜蓿品种的种子萌发期耐盐性相关指标。结果表明,苜蓿种子在第3、第7和第10 天的相对发芽率和发芽势均随着NaCl胁迫浓度的增加呈降低趋势;盐害指数随着NaCl胁迫浓度的增加而升高;胚根长、胚芽长均随着NaCl胁迫浓度的增加而降低,且萌发时间相应延长;胚根、胚芽重均随着NaCl胁迫浓度的增加而逐渐减少,且生物量下降。25个苜蓿品种的种子萌发期耐盐性差异显著,其中苜蓿品种‘WL326GE’在350 mmol·L-1 NaCl胁迫处理下,发芽势为46.67%,相对发芽率为48.33%,生物量为最高,耐盐等级评价为高耐,萌发期耐盐性较强。本研究结果为适宜盐碱地种植的耐盐苜蓿品种的筛选提供了理论依据。
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核农学报. 2018, 32(10): 1949-1959. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2018.10.1949为给我国樱属植物的物种分类、保护以及新品种选育等提供一定的理论基础,本试验以我国30种典型樱属植物为材料,利用SSR分子标记技术进行亲缘关系分析,并辅以形态分类予以研究。SSR聚类结果表明,30种樱属植物分为3大类群(Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ),9小类群(Ⅰ、Ⅱa、Ⅱb、Ⅱc、Ⅱd、Ⅱe、Ⅲa、Ⅲb和Ⅲc),其中,Ⅰ类群包括郁李、麦李、毛樱桃和圆叶樱桃,表明圆叶樱桃与传统矮生樱亚属植物亲缘关系相对较近;Ⅱ类群中的Ⅱa包括高盆樱、武夷红樱、细齿樱桃和钟花樱,Ⅱb包括尾叶樱、短梗尾叶樱、磐安樱、重齿樱桃、襄阳山樱桃、浙闽樱和黑樱桃,Ⅱc包括多毛樱桃、沼生矮樱、雪落樱和短萼樱桃,Ⅱd包括山樱、毛叶山樱和红山樱,Ⅱe包括华中樱和野生早樱,表明细齿组、裂瓣组、黑果组以及部分新的矮生樱亚属管萼组植物亲缘关系较为接近;Ⅲ类群中的Ⅲa包括迎春樱,Ⅲb包括刺毛樱桃、托叶樱桃和散毛樱桃,Ⅲc包括崖樱桃和康定樱桃,表明重齿组、伞形组和总状组亲缘关系较为接近。总体而言,SSR聚类结果与形态分类大体一致,但也有极少数物种明显有悖于形态分类的结果。此外,分子标记聚类结果结合形态性状分类表明,多毛樱桃应由典型樱亚属的伞形组划分为矮生樱亚属的钟萼组,且多毛樱桃、雪落樱和沼生矮樱并未聚类到矮生樱亚属中,因此,以单芽和三芽作为区分典型樱亚属与矮生樱亚属的标准有待商榷。本试验结果为我国樱属植物进一步的分类研究、物种资源保护和利用、杂交亲本选择、嫁接繁殖应用等提供了重要的参考。
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核农学报. 2018, 32(10): 1960-1968. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2018.10.1960为筛选出适用于发酵扇贝裙边制备降血压活性多肽的纳豆芽孢杆菌,以发酵物中多肽含量及其对血管紧张素转化酶(ACE)抑制率为指标,从7种纳豆产品中筛选出7株具有较高蛋白酶活性的纳豆菌用于发酵扇贝裙边。结果表明,菌株BN-30发酵扇贝裙边的多肽含量高达221 mg·g-1(干发酵物),对ACE抑制率达77.11%。经16S rDNA序列分析鉴定,确定菌株BN-30为芽孢杆菌属枯草芽孢杆菌种纳豆亚种。本研究结果为纳豆菌发酵海洋贝类制备ACE抑制肽的研究提供了一定的理论依据。
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核农学报. 2018, 32(10): 1969-1976. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2018.10.1969为研究小米中脂氧合酶(LOX)活性和储藏稳定性的关系,初步探索小米褪色机制,以褪色快的小米品种(‘谷丰2号’、‘公谷63号’)、褪色慢的小米品种(‘大青秸’、‘红苗牛头沟’)为试验材料,对其进行人工老化处理,并测定人工老化处理前后小米的脂氧合酶活性、米色、类胡萝卜素、丙二醛(MDA)含量的变化。同时,利用HPLC对小米类胡萝卜素提取液进行分析,比较4个小米品种中叶黄素、玉米黄质及β-胡萝卜素的变化差异,分析小米脂氧合酶活性与类胡萝卜素及其主要组分的相关性。结果表明,经老化处理后,4个小米品种的LOX活性、米色b*值和类胡萝卜素含量均下降,MDA含量升高。‘大青秸’、‘红苗牛头沟’小米与‘谷丰2号’、‘公谷63号’小米相比,其米色、类胡萝卜素含量和MDA含量变化较小,储藏稳定性较好。HPLC分析表明,老化处理前后4个小米品种叶黄素、玉米黄质的变化无明显差异,而β-胡萝卜素含量的变化存在明显差异;相关性分析表明,老化处理前后LOX活性与β-胡萝卜素含量呈负相关,表明LOX可能与β-胡萝卜素发生偶联,进而导致小米类胡萝卜素含量降低。本研究结果为耐储藏小米的遗传育种提供了一定的理论基础。
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核农学报. 2018, 32(10): 1977-1983. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2018.10.1977为探讨金蝉花多糖对环磷酰胺(CTX)致免疫抑制小鼠的免疫调节作用,将70只试验小鼠随机分为7组,除正常组外,其他6组腹腔注射CTX以建立免疫低下模型,其中,高、中、低剂量组灌胃不同剂量的金蝉花多糖溶液30 d,正常对照组、CTX模型组给予等体积生理盐水,茯苓多糖组、盐酸左旋咪唑组分别给予等体积茯苓多糖溶液和盐酸左旋咪唑溶液,分别测定各组的小鼠体重增量、免疫器官指数、迟发型超敏反应、血清溶血素水平、IFN-γ、IL-2、IgG含量等指标。结果表明,与CTX模型组相比,金蝉花多糖中、高剂量组能显著提高小鼠脾脏指数、胸腺指数、血清溶血素水平(P<0.05);各剂量组均能显著影响小鼠迟发型超敏反应(P<0.05),均显著提高了IFN-γ、IL-2、IgG含量(P<0.05),说明金蝉花多糖对小鼠免疫功能具有一定的调节作用。本研究结果为进一步探究金蝉花多糖的免疫作用机制提供了参考,有利于金蝉花多糖在保健功效方面的应用研究。
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核农学报. 2018, 32(10): 1984-1991. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2018.10.1984为全面了解红柄叶用甜菜的营养价值,以红柄绿叶和红柄红叶类型的叶用甜菜为材料,分别对其8个品种、4个部位的色度、主要营养成分含量及抗氧化能力进行分析。结果表明,不同类型、品种和部位的叶用甜菜间均存在显著差异。红柄绿叶型甜菜的L*值、b*值、多酚含量和抗氧化能力均显著高于红柄红叶型,a*值、可溶性糖含量、花青素含量均显著低于红柄红叶型。就部位而言,嫩叶柄的L*值和a*值最大,嫩叶的b*值最大。在不同部位间,可溶性蛋白质、叶绿素、类胡萝卜素、花青素、多酚含量和抗氧化能力均呈现叶>叶柄的趋势,可溶性糖则相反;在同一部位内,花青素、多酚含量和抗氧化能力均表现为老>嫩,可溶性蛋白含量为嫩>老,叶绿素、类胡萝卜素和可溶性糖在不同部位或类型间呈现不同的变化趋势。主成分分析结果表明,红柄叶用甜菜间的含量差异主要来自于部位因素,其次是类型因素。相关性分析表明,多酚对红柄叶用甜菜的抗氧化能力可能有较大贡献。本研究结果为人们日常膳食提供了一定参考,为红柄叶用甜菜的品种选育奠定了理论基础。
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核农学报. 2018, 32(10): 1992-2001. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2018.10.1992为探讨菜花状猴头菇(CFM)和珊瑚状猴头菇(CM)的营养和应用价值,对3个品种的CFM和CM的营养标签中标示成分、氨基酸、矿物质元素、脂肪酸、多糖、总酚和部分维生素等含量进行了测定分析,并与正常形状猴头菇(对照组)进行比较分析。结果表明,CFM、CM中的蛋白质和17种氨基酸的含量均显著高于对照组,且氨基酸组成及含量均符合FAO/WHO推荐的蛋白质理想模式,属于质量较好的蛋白质。CFM、CM中的不饱和脂肪酸含量分别为14 346.41~14 871.50 mg·kg-1、13 889.82~14 334.12 mg·kg-1,均高于对照组,且较对照组多出2种多不饱和脂肪酸(ω-3族、ω-6族脂肪酸各1种)。CFM、CM中的矿物元素含量丰富,但除K、Ca、Se和Cr元素外,P、Mg、Zn、Fe、Cu和Mn元素含量均略低于对照组,但对照组的锌铁比和锌铜比更合理。与对照组相比,CFM、CM中的维生素B1、维生素B2、维生素B3、总酚等物质含量较低,但仍保持在70%左右。此外,与对照组相比,CFM、CM中的能量、脂肪、灰分和多糖含量无显著性差异。综上,CFM、CM具有较高的营养价值和保健作用,本试验结果为CFM、CM深加工及综合利用提供了一定的理论依据。
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核农学报. 2018, 32(10): 2002-2011. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2018.10.2002为开发优质果胶资源,利用超声波辅助法从黄秋葵和红秋葵果荚中提取果胶,采用单因素试验探讨了酸种类、料液比、pH值、提取温度、超声时间和超声功率对2种秋葵果胶提取率的影响,并应用Box-Benhnken设计应面试验,确定果胶的最优提取工艺,并对其理化性质进行比较分析。结果表明,黄秋葵果胶的最佳提取工艺条件:萃取溶剂为盐酸、pH 值2.0、提取温度70℃、料液比1∶40 g·mL-1,超声时间41 min、超声功率350 W,果胶提取率最高为15.87%;红秋葵果胶的最佳提取工艺条件:萃取溶剂为盐酸、pH值 2.0、提取温度70℃、料液比1∶36 g·mL-1,超声时间42 min,超声功率350 W,果胶提取率最高为15.03%。经傅里叶红外光谱分析及理化性质测定,黄秋葵、红秋葵果胶的各项指标均优于国家标准,两者半乳糖醛酸含量分别为78.72%、72.92%,酯化度分别为66.95%、68.68%,均属于高酯果胶。添加黄、红秋葵果胶后,凝胶质构特性均得到明显的提升。本研究结果为果胶新资源的开发利用提供了基础数据。
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核农学报. 2018, 32(10): 2012-2018. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2018.10.2012为研究杂环类双功能螯合剂在重金属铜人工抗原制备方面的效果,以2-S-(4-氨基苯)-1,4,7三氮杂环壬烷-1,4,7-三乙酸(P-NH2-Bn-NOTA,简写为NOTA)为双功能螯合剂,采用戊二醛法将重金属铜离子分别与载体蛋白BSA、OVA偶联制备免疫原和包被原,并用合成的免疫原免疫制备免多克隆抗体,建立间接竞争 ELISA(ic-ELISA)。结果表明,所建立的ic-ELISA线性回归方程为y=7.8632Ln(x)+9.6765 (R2=0.9934),IC50和IC20值分别为168.70、3.72 ng·mL-1。交叉反应试验结果显示,除与锌交叉反应率达16%外,该抗体与其他重金属铁、铅和镉的交叉反应率均小于5.6%。本研究成功合成了重金属铜人工抗原并制备了兔多克隆抗体,为杂环类双功能螯合剂应用于重金属快速检测技术奠定了理论基础。
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核农学报. 2018, 32(10): 2019-2030. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2018.10.2019为探究在南方稻区通过播期调控来同步实现晚粳稻高产和优质的可行性,以籼稻品种‘黄华占’(对照)和粳稻品种‘常优5号’、‘甬优1538’和‘金农香粳1267’为试验材料,通过分期播种试验,研究优质粳稻在南方稻区不同播期条件下产量和米质的变异特征。结果表明,随着播期推迟,籼稻产量下降(降幅达4.5%~19.2%),粳稻均呈先上升后下降的趋势(降幅达2.1%~15.9%)。相关分析表明,籼稻产量与每穗粒数和结实率相关系数分别为0.91和0.97,粳稻产量与每穗粒数的相关系数为0.88~0.99,这也是粳稻产量下降的主要原因之一。不同播期下籼、粳稻的主要品质性状存在差异,随着播期推迟,籼、粳稻的加工品质、外观品质、稻米蒸煮及食味品质均产生相同效应,但变化趋势不同,外观品质均变优,蒸煮与食味品质变劣,加工品质呈先变优后变劣的趋势;籼、粳稻的营养品质产生效应存在差异,其中籼稻营养品质先变劣后变优,而粳稻营养品质则变优。随着播期推迟,籼、粳稻的峰值黏度、热浆黏度、冷胶粘度和崩解值均呈降低趋势,但消减值、回复值均呈增加趋势。综上,籼稻适时早播有利于优质增产,而粳稻早播或晚播均不利于优质粳稻生产,适宜播期因粳稻品种特性而异。本研究结果为南方双季稻区优质晚粳稻增产提质的合理播期提供了理论依据。
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核农学报. 2018, 32(10): 2031-2042. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2018.10.2031为探究干旱调控小麦花后蔗糖积累转运的时空生理特性与遗传变异,以不同地理来源的196份冬小麦品种(系)组成的自然群体为试验材料,在干旱胁迫(DS)和灌溉(WW)条件下,测定小麦不同发育时期各器官蔗糖含量、转运率及其对籽粒灌浆的贡献率表型,并进行相关性、表型变异及聚类分析。结果表明,该群体各目标性状表型变异系数(DS:13.57%~80.60%;WW:20.90%~72.55%)和多样性指数(DS:0.42~0.89;WW:0.45~0.87)均较高,遗传力较低(DS:0.31~0.64;WW:0.29~0.65)。其中,水分、发育阶段和器官是影响各目标性状表型变异的主要因子。干旱胁迫显著提高了不同营养器官蔗糖积累量和向籽粒的转运量。灌浆中期蔗糖含量(4.73~60.20 mg·g-1)显著高于开花期(3.67~34.33 mg·g-1)和成熟期(2.18~16.02 mg·g-1);穗下节和倒二节各表型值均显著高于其他组织器官,花前蔗糖转运效率(DS:42.5%~65.98%;WW:39.60%~53.72%)及其对籽粒灌浆的贡献率(DS:0.39%~3.50%;WW:0.25%~2.79%)均显著高于花后蔗糖转运效率(DS:35.97%~58.21%;WW:33.94%~49.64%)及其对籽粒灌浆的贡献率(DS:0.20%~2.51%;WW:0.18%~1.30%)。开花期和灌浆中期不同器官蔗糖含量与转运率及其对籽粒灌浆的贡献率间呈显著正相关(r=0.12~0.81和r=0.27~0.71)。通过对穗下节和倒二节蔗糖积累转运相关性状聚类可将该群体划为4类,得到11份在2种水分条件下蔗糖积累转运效率均较高的品种(系)。本研究结果为小麦抗旱优异种质挖掘和抗旱遗传改良提供了理论依据。
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核农学报. 2018, 32(10): 2043-2053. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2018.10.2043为探究氮素调控对直播超级稻产量形成和氮肥利用率的影响,本研究以普通常规稻、普通杂交稻、超级常规稻和超级稻杂交稻为试验材料,进行不同氮素调控大田试验,共设置4个处理:不施氮(N0)、习惯施氮N1(基肥、苗肥、分蘖肥、穗肥分别为60、60、60、45 kg·hm-2)、测苗定氮施肥N2(基肥、苗肥、分蘖肥、穗肥、粒肥分别为30、60、45、30、15 kg·hm-2)和N3(苗肥、分蘖肥、穗肥、粒肥分别为30、60、45、15 kg·hm-2),探究直播超级稻产量、产量构成、氮素吸收、氮素分配、氮肥利用率对不同氮素调控的响应。结果表明,不同品种间产量差异显著,与普通常规稻、普通杂交稻相比,超级杂交稻产量分别增加了12.2%、8.9%,超级常规稻产量分别增加了3.2%、0.3%。减量施氮下采用测苗定氮技术可提高直播超级稻产量, N2、N3较N1减氮20.0%~33.3%,产量增加了0.2%~0.7%,增产优势主要表现为每穗粒数、结实率和收获指数。N2产量略高于N3,其增产优势在于较高的有效穗和干物质产量。N1氮素总吸收量较N2、N3高,但其籽粒氮素分配比例较低,稻草氮素分配比例较高。与N1相比,N2水稻的氮肥农学利用率(AEN)、氮肥偏生产力(PFPN)、氮肥吸收利用率(REN)平均增加了28.9%、25.8%、7.0%,N3平均增加了50.8%、50.2%、13.6%。综上,减少基肥、苗肥的施氮量并结合测苗定氮施肥技术可实现成都平原直播超级稻产量和氮肥利用率的协同提高。本研究为直播超级稻生产中氮素优化管理提供了理论参考。
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核农学报. 2018, 32(10): 2054-2061. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2018.10.2054为探究旱地春玉米籽粒灌浆特性及产量对控释尿素输入的响应,以‘先玉698’为供试材料,在相同氮肥条件下(施氮区纯N 均为225 kg·hm-2),设置4种控释/普通尿素不同配比,以不施氮肥为对照(CK),比较普通尿素基施 N 150 kg·hm-2 + 小口期追施 N 75 kg·hm-2 (T1)、控释尿素基施 N 75 kg·hm-2+普通尿素基施 N 75 kg·hm-2+小口期追施 N 75 kg·hm-2 (T2)、控释尿素基施 N 150 kg·hm-2+普通尿素基施 N 75 kg·hm-2(T3)、控释尿素基施 N 225 kg·hm-2(T4)对玉米生长发育及产量的影响。结果表明,控释尿素在玉米生育后期可以维持相对较高的叶面积指数(LAI)和SPAD值,延缓植株衰老。与单施普通尿素相比,控释尿素与普通尿素不同配比混施处理下,玉米籽粒灌浆过程中最大灌浆速率(Gmax)、籽粒灌浆速率最大时的生长量(Wmax)和灌浆持续期(T)均有明显提高。与CK相比,施氮区玉米籽粒的Gmax分别提高0.67%(T1)、7.39%(T2)、5.06%(T3)、7.38%(T4)。控释尿素和普通尿素配比施用,可以显著增加玉米穗粒数,降低秃尖率,进而增加玉米产量。不同配施条件下,T2的产量最高,为12.11 t·hm-2。施氮处理较CK分别增产12.43%、25.75%、19.03%、17.22%。综上,合理的氮肥配施 (T2)有利于延缓植株衰老,优化籽粒灌浆进程。本研究对宁南山区氮素高效利用及玉米轻简化栽培具有重要意义。
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核农学报. 2018, 32(10): 2062-2068. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2018.10.2062为探究施用生物炭对双季水稻产量、土壤性状和氮素吸收的影响,以常规稻‘中嘉早17’和杂交稻‘五优308’为试验材料,设置稻田配施20 t·hm-2生物炭和不施生物炭(CK)2个处理,研究施用生物炭对双季水稻产量和氮素吸收的影响。结果表明,与对照相比,施用生物炭对2015年早晚稻产量无显著影响,但会显著降低早晚稻的有效穗数和每穗粒数。施用生物炭显著增加了2016年早晚稻的产量,增产率分别为15.1%和13.5%。生物炭显著增加了2016年早稻的每穗粒数,但对晚稻的每穗粒数无显著影响。施用生物炭显著降低了2015年早晚稻的氮素吸收,但对2016年早晚稻的氮素吸收无显著影响。2年田间试验发现施用生物炭可以显著提高土壤有机质、速效钾含量和蔗糖酶活性,分别增加了41.8%、90.7%和14.3%,但对土壤脲酶、纤维素酶和蛋白酶活性均无显著影响。综上,施用生物炭对双季水稻的影响可能具有时间效应。本研究结果为南方双季稻区酸性土壤改良和培肥提供了科学依据。
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核农学报. 2018, 32(10): 2069-2079. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2018.10.2069为探究分根区交替灌溉对新疆干旱区膜下滴灌加工番茄根系特征及产量的影响,利用盆栽试验研究3种灌溉方式,即分根区交替灌溉(APRI)、固定灌溉(FPRI)和常规灌溉(CDI)分别与滴灌覆膜结合,在3个灌水水平(常规灌溉5 850 m3·hm-2、中度亏水4 500 m3·hm-2和重度亏水3 150 m3·hm-2,交替灌溉和固定灌溉的灌溉定额为常规灌溉的三分之二)下加工番茄生育期末根系特征和产量变化。结果表明,加工番茄根系集中分布于表层(0~20 cm),分根区交替灌溉对加工番茄根系的影响主要表现在位于表层(0~20 cm)且直径≤2 mm的细小根系上。加工番茄根质量、根长、根表面积、根体积及平均直径受灌水方式和灌水水平交互作用的影响显著,且与产量成显著线性正相关,增大灌水量,有利于根系生长壮大。分根区交替灌溉显著提高了根系的各项特征参数值,在常规灌水水平下达到最大值,且产量最高,与常规灌溉相比,增产18.84%。分根区交替灌溉同时也提高了根系对N、P、K养分的吸收水平,且在中度亏水下根系活力最高,分别显著高于常规灌溉和固定灌溉处理6.12%、11.60%。综上,分根区交替灌溉能够有效刺激复水区根系生长的补偿效应,促进根系吸收养分、生长壮大并提高产量。本研究结果为当地加工番茄高产高效的种植模式提供了理论依据。
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