2019年, 第33卷, 第12期 刊出日期：2019-12-10
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核农学报. 2019, 33(12): 2311-2318. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2019.12.2311为给玉米种质创新及品种改良创制优异的资源材料,采用不同剂量0(对照)、30、60、90、120 Gy 的12C6+重离子束辐照自育骨干玉米自交系LY8405干种子,并对各剂量辐照后代植株的生物学效应进行详细的对比分析。结果表明,随着辐照剂量的增加,自交系LY8405 M1种子发芽率、株高、穗位高和花粉活力均低于对照组,相同剂量辐照的M2生理损伤检测指标较M1有较大程度的恢复,但仍显著低于对照组,而90和120 Gy剂量辐照后的M1、M2种子发芽率、株高和穗位高均与对照组表现出极显著差异;辐照剂量为30 Gy时,在M2、M3植株变异表型筛选中,创制出了多种农艺性状表型变异突变体,说明30 Gy是对自交系LY8405的生物学效应最为明显的辐照剂量,60 Gy影响效应次之,同时60 Gy是辐照半致死阈值;M2和M3突变类型包括植株矮化、穗位高度降低,叶片皱缩、叶色黄化、白化、花叶,穗型变大、变长,穗轴颜色由白变红,籽粒颜色由黄变为酒红色,粒型由马齿型变为硬粒型。生物学效应表明,30~40 Gy辐照剂量是0~120 Gy范围内重离子辐照选育玉米自交系LY8405的适宜剂量。本研究结果为不同玉米自交系创制新的种质资源提供了方法,更为玉米选育新品种提供了稳定的遗传材料。
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核农学报. 2019, 33(12): 2319-2327. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2019.12.2319为建立马来甜龙竹高效稳定的再生体系,本研究以马来甜龙竹种胚培养增殖芽的芽尖为试验材料,研究不同植物激素、有机添加物以及弱光处理对其再生体系建立的影响。结果表明,马来甜龙竹芽尖愈伤组织诱导较适宜培养基为添加0.5~1.0 mg·L-1 NAA和3 mg·L-1 2,4-D的MS培养基,致密颗粒状愈伤组织诱导率达61.7%;较适宜的分化培养基为添加1 mg·L-1 6-BA、1 mg·L-1 KT和0.25 mg·L-1 NAA的MS培养基,10 μmol·m-2·s-1弱光处理6 d,分化率达46.67%,再生苗伸长生长良好;较适宜的生根培养基为添加3 mg·L-1 IBA的1/2 MS培养基,生根率为55%,根较粗,其中部分根长有侧根。试管苗移植到混合基质中,成活率为83.33%。本研究初步建立了马来甜龙竹种胚培养增殖芽芽尖再生体系,为马来甜龙竹遗传转化体系的研究和应用奠定了基础。
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核农学报. 2019, 33(12): 2328-2337. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2019.12.2328为挖掘花生抗逆相关基因,本研究以花生品种花育20号为试验材料,根据cDNA文库中已知的促丝裂原活化蛋白激酶激酶(MKK)基因EST序列设计引物,通过RACE-PCR克隆得到AhMKK4基因。结果表明,AhMKK4基因序列全长1 434 bp,含有3'非编码区151 bp,5'非编码区317 bp,开放阅读框全长966 bp,编码一条含有322个氨基酸的蛋白序列。预测其分子量为36.74 kDa,属于MAPKK基因家族D组成员。亚细胞定位显示AhMKK4基因定位于细胞质和细胞核中。RT-qPCR分析发现,AhMKK4基因在根中表达量高于其他组织,说明该基因具有组织表达特异性;AhMKK4基因受JA和IAA诱导时表达量上调,受SA和ABA诱导时表达量下调,说明该基因可能参与到JA和IAA介导的信号转导途径;AhMKK4在盐胁迫下表达量上调,说明该基因可能参与花生对盐胁迫的适应性调控。本研究结果为花生抗逆育种研究提供了新的基因资源。
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核农学报. 2019, 33(12): 2338-2346. https://doi.org/10.11869/j.issn.100?8551.2019.12.2338为了探究八氢番茄红素合成酶基因(PSY) 和八氢番茄红素脱氢酶基因(PDS)在鸡爪槭叶片呈色中的作用机制,本研究以鸡爪槭黄金槭叶片为材料,采取RT?PCR技术,克隆得到ApPSY基因和ApPDS基因的cDNA序列,对其生物信息学进行初步分析,并检测了不同叶色品种及不同发育时期槭树叶片中基因的表达情况。结果表明,ApPSY基因cDNA序列长1 497 bp,有一个1 257 bp的完整开放阅读框,共编码418个氨基酸;ApPDS基因cDNA序列长1 974 bp,有一个1 692 bp的完整开放阅读框,共编码563个氨基酸。生物信息学分析表明,ApPSY和ApPDS蛋白质均为亲水性蛋白质,无信号肽和跨膜结构。进化树结果显示,鸡爪槭ApPSY、ApPDS与柚子、葡萄柚和甜橙的亲缘关系较近。实时荧光定量PCR分析结果表明,在不同发育时期叶片中ApPSY基因在呈色期表达量最高,而ApPDS基因在小绿期表达量最高;在不同叶色品种叶片中ApPSY基因在黄金槭品种中的相对表达量最高,ApPDS基因则在橙之梦品种中的相对表达量最高。本研究结果为进一步阐明ApPSY和ApPDS基因在鸡爪槭中的生物学功能提供了理论依据。
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核农学报. 2019, 33(12): 2347-2353. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2019.12.2347为探究化感水稻内生真菌对植物病原真菌的抑制作用及其对水稻生理特性的影响,本研究采用来自化感水稻6173中分离得到的12株内生真菌菌株,以水稻纹枯病、稻瘟病、恶苗病菌为指示菌株,通过平板对峙法研究了内生真菌菌株的抑菌活性,再采用牛津杯扩散法对初筛获得的抗性菌株进行抑菌活性复筛,并对筛选到的抑菌菌株抗菌物质的热稳定性及其对非化感水稻93067相关保护性酶活性的影响进行了研究。结果表明,菌株REF-04抑菌活性强,其对纹枯病菌抑制率达到50.63%,发酵液乙酸乙酯提取物抑制效果显著,抑菌圈直径达到18.6 mm;菌株REF-04发酵液乙酸乙酯提取物中抗菌成分具有较强的热稳定性,其发酵液能显著提高水稻苯丙氨酸解氨酶(PAL)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性。本研究筛选获得的水稻内生真菌REF-04具有较好的抗菌活性,同时还能促进水稻幼苗保护性酶活性的提高,其作为生物农药具有一定的应用价值和开发前景。
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核农学报. 2019, 33(12): 2354-2361. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2019.12.2354为明确茭白采后主要致腐真菌的种类,通过组织分离法对茭白在常温下自然腐烂的致腐菌进行分离,根据形态学特征、rDNA-ITS序列和TEF-1α基因序列分析对所分离出的菌株进行鉴定,同时对其进行生物学特性研究。结果表明,从自然腐烂的茭白上分离出3种真菌,其中1种经过回接试验能使茭白腐烂,经鉴定为禾谷镰刀菌(Fusarium graminearum)。该菌菌丝生长及产孢的适宜培养温度为20~30℃,最适温度为25℃;致死温度为55℃(10 min);该菌适宜在偏中碱性环境中生长,在pH值4~11时均能产孢,且最适产孢pH值为6;以甘露醇为碳源、酵母浸出粉为氮源最利于该菌菌丝生长,以D-果糖为碳源、硫酸铵为氮源最利于该菌产孢。茭白采后主要致腐菌的确定为后续采取针对性的防腐保鲜措施提供了依据,亦为延长茭白采后货架期奠定了理论参考。
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核农学报. 2019, 33(12): 2362-2375. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2019.12.2362淀粉作为稻米最主要的储藏物质,其含量、结构及其特性影响水稻的产量和品质。随着分子生物学的不断发展,通过筛选胚乳突变体,克隆了大量调控水稻淀粉合成相关的基因,使淀粉生物合成的机理也逐渐清晰。本文综述了水稻淀粉结构、淀粉生物合成,以及淀粉突变体,包括糯性、高直链淀粉、垩白、粉质、暗色、糖质、皱缩等突变体的突变基因克隆及功能研究最新进展,以期为进一步阐明水稻淀粉生物合成的途径,以及优质水稻新品种的培育提供参考。
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核农学报. 2019, 33(12): 2376-2383. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2019.12.2376为了提高救心菜的贮藏品质,本研究以救心菜为试验材料,采用不同浓度的肉桂精油熏蒸处理救心菜,通过分析4℃贮藏条件下救心菜的生理生化指标,探究肉桂精油对救心菜贮藏品质的影响。结果表明,适宜的肉桂精油处理可有效维持救心菜的色泽,有效减缓失重率、黄化率、腐烂速率的上升,延缓其Vc、叶绿素、总酚、总黄酮、齐墩果酸含量的下降。肉桂精油熏蒸处理可抑制救心菜的过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)的活性,延缓救心菜的衰老进程。其中,经6 μL·L-1肉桂精油熏蒸处理的救心菜色泽最好,其Vc、叶绿素含量最高;经8 μL·L-1肉桂精油熏蒸处理的救心菜腐烂率最低,其总酚、总黄酮、齐墩果酸含量最高,且POD、SOD、CAT活性变化最小。综上表明,适合的肉桂精油浓度可以有效保持救心菜的采后贮藏品质,延长其货架期。该研究结果为减少救心菜采后损失提供了技术支持。
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核农学报. 2019, 33(12): 2384-2391. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2019.12.2384为明确山东泰安产区蓝莓采后黑斑病病原菌,通过传统真菌形态学、rDNA-ITS 序列分析,结合构建系统进化发育树,鉴定该病原菌为链格孢菌(Alternaria alternata)。选用肉桂皮、百里香、丁香、柠檬草和玫瑰草5种植物精油对A. alternata进行熏蒸抑菌试验,通过体外抑菌活性筛选出最优的精油类别和作用浓度。体外抑菌结果表明, 5种植物精油对链格孢菌均有不同程度的抑菌活性。其中,肉桂皮精油对A. alternata的抑菌效果最好,其最低抑菌浓度(MIC)和最小杀菌浓度(MFC) 分别为 0.03 μL·mL-1和0.06 μL·mL-1。体内接种抑菌试验发现,0.03 μL·mL-1肉桂皮精油可有效降低蓝莓果实的发病率。扫描电子显微镜(SEM)结果表明,对照组菌丝光滑平整,而经肉桂皮精油处理组,菌丝表面形态受到严重破坏,出现粗糙、褶皱等变形现象。本研究可为山东产区蓝莓贮藏期黑斑病的预防和绿色控制提供一定的参考依据。
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核农学报. 2019, 33(12): 2392-2404. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2019.12.2392为研究不同类型的生鲜鸡加工的白切鸡在风味方面的差异,探讨能否用冷鲜鸡、冷冻鸡替代热鲜鸡制作白切鸡,以热鲜(约15℃)、冷鲜(0~4℃)和冷冻(-18℃)3种不同类型的雪山黄母鸡胴体为原料,进行不同处理后用传统制作工艺加工成白切鸡,通过测定处理后白切鸡的挥发性风味物质、pH值、有机酸含量、呈味核苷酸含量和游离氨基酸含量等研究其风味差异。结果表明,冷鲜4个处理组与热鲜2 h组、热鲜4 h组的肌苷酸(IMP)、总游离氨基酸含量无显著差异,但重要挥发性风味物质(如醛类)和丁二酸含量高于热鲜2 h组和热鲜4 h组;热鲜1 h组的IMP含量显著高于冷鲜处理组(P<0.05),但其重要挥发性风味物质含量低于大部分冷鲜组;冷冻60 d组和冷冻90 d组除己醛含量显著高于其他处理组,其他挥发性风味物质、滋味物质含量均较低。综上,冷鲜鸡和短期冷冻鸡在总体上可以替代热鲜鸡制作白切鸡,这为白切鸡工业化生产发展提供了理论支持。
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核农学报. 2019, 33(12): 2405-2413. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2019.12.2405为寻求应用于肉制品加工的亚硝酸盐替代物,以中式香肠为研究对象,从感官评价、营养成分及挥发性风味物质组成探究不同发色剂(试验组1:0.5%甜菜粉+50 mg·kg-1亚硝酸钠、试验组2:0.1%甜菜粉+0.06%改性血红蛋白、试验组3:100 mg·kg-1亚硝酸钠)对产品营养和风味品质的影响。结果表明,试验组1和2香肠的外观、色泽和口感与试验组3差异不显著,且均与对照组差异显著(P<0.05);试验组1氨基酸总含量显著高于其他组(P<0.05);试验组2脂肪酸含量相对最高,其中十八碳二烯酸含量显著高于其他各组(P<0.05);通过风味分析,试验组1、试验组2分别检出27、26种挥发性成分,风味物质种类多于试验组3,其中试验组2醛类、酯类化合物含量相对较高,风味更好。本研究结果为中式香肠加工过程中亚硝酸盐的有效替代,提升中式香肠品质提供了一定的技术指导。
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核农学报. 2019, 33(12): 2414-2420. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2019.12.2414为制备B族黄曲霉毒素(BGAFs)特异性强、广谱性好的抗体,本研究根据黄曲霉毒素B1(AFB1)的分子结构和活性位点,采用肟化活泼酯法(OAE)、氨甲基化法(MOA)、混合酸酐法(MA)、半缩醛法(SA)、环氧化物法(EP)和烯醇醚衍生物法(EED)6种方法合成BGAFs人工抗原AFB1-BSA,并通过UV和SDS-PAGE进行鉴定;采用AFB1-BSA免疫新西兰白兔制备多克隆抗体(AFB1 pAb),间接ELISA检测AFB1 pAb效价,间接竞争ELISA(icELISA)分析其敏感性,交叉反应试验(CR)分析其特异性和广谱性。结果表明,AFB1-BSA合成成功,在BGAFs抗原合成的6种方法中OAE效果最好,AFB1与BSA的分子结合比为8.46∶1;AFB1 pAb的间接ELISA效价为1∶(1.28×104),IC50为10.32 μg·L-1,与AFB2、AFG1、AFG2、AFM1、AFM2的CR分别为75.21%、44.13%、14.72%、16.36%、1.44%。本研究制备出了高效价、敏感、特异、广谱的AFB1 pAb,为BGAFs免疫检测方法的建立奠定了物质和技术基础。
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核农学报. 2019, 33(12): 2421-2429. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2019.12.2421为探讨不同花生品种氮素利用特点,采用15N示踪技术研究了19个花生品种氮素积累与若干指标的差异性及其与产量的关系。结果表明,不同品种在氮素含量与积累量、氮素荚果生产效率、氮素生物效率、氮肥利用率及氮肥偏生产力等指标均存在显著差异,品种间变异系数为6.2%~32.0%。花生不同器官氮积累量与其干物质积累量均呈极显著正相关,相关系数为0.801 1~0.920 8,而与氮含量相关性不明显;收获指数高有利于氮素荚果生产效率的提高,而增加营养体和总生物产量有利于提升氮素生物效率;总生物产量及其向生殖体的分配比例对氮肥利用率和氮肥偏生产力有很大影响;土壤氮和根瘤固氮是花生主要氮源,供氮比例平均值分别为46.4%和40.7%,生产上应注意充分挖掘其供氮潜力。综上可知,高产花生植株需要有足够的总生物产量和氮积累,并能够将其较多地分配到生殖体;选育产量和氮素或氮肥效率同时高的品种是可能的。本研究结果为花生氮高效品种筛选、培育及节氮栽培提供了理论依据。
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核农学报. 2019, 33(12): 2430-2438. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2019.12.2430为探究冬季不同种植模式对稻田土壤结构和质量的影响,设置5种冬季种植模式:冬季休闲(冬闲)、冬种紫云英、冬种油菜、冬种大蒜和冬季轮作(马铃薯、紫云英、油菜),通过测定稻田不同土层土壤团聚体组成和团聚体有机碳含量,分析稻田土壤团聚体的水稳性和团聚体有机碳分布。结果表明,在0~30 cm土层深度:>2 mm粒级的土壤团聚体含量最高,其次是<0.053 mm粒级的土壤团聚体,1~2、0.5~1、0.25~0.05、0.053~0.25 mm粒级的土壤团聚体含量相近;各冬季种植处理模式均提高了稻田水稳性团聚体的平均质量直径(MWD)和平均几何直径(GMD),其中冬种油菜、冬季轮作以及冬种紫云英处理的MWD较冬闲处理分别显著提高21.50%、21.16%、16.32%(P<0.05),冬种油菜和冬季轮作处理的GMD较冬闲处理分别显著提高83.31%、62.50%(P<0.05);冬季不同种植模式显著降低了土壤水稳性团聚体的分形维数(P<0.05),有利于维持土壤结构的稳定性;相对于冬闲处理,其余不同冬季种植模式处理的各粒径下土壤团聚体有机碳含量有增加的趋势。综上可知,冬季不同种植模式均有利于稻田土壤团聚体稳定性的提高和各粒级下团聚体有机碳的积累,其中冬季轮作模式的效果最佳。本研究结果为南方冬闲田优化种植模式提供了理论依据。
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核农学报. 2019, 33(12): 2439-2450. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2019.12.2439为揭示脱硫石膏改良盐碱土对水稻叶绿素荧光特性的影响,以水稻品种吉特605为试验材料,以不采用任何改良技术为对照(CK),设计4种脱硫石膏改良盐碱土技术集成模式,分别在水稻出苗期、分蘖期、孕穗期和灌浆期连续2年监测土壤电导率(EC)和pH值,测定水稻叶片叶绿素荧光参数和叶绿素含量,分析4种集成模式的改良效果。结果表明,随着处理时间的延长,与CK相比,各技术集成模式下土壤EC和pH值均极显著降低,水稻叶片叶绿素荧光参数Y、ETR、Fm、Fv/m等均显著增加(P<0.05),Fo呈下降趋势。除Fo、qP与叶绿素相对含量(SPAD)和叶片叶绿素含量(LCC)之间无显著相关性外(P>0.05),其他叶绿素荧光参数与SPAD和LCC之间均呈极显著正相关(P<0.01),其中NPQ与LCC之间相关系数最大,为0.771。各技术集成模式下qP的2年均值在4个生育时期均无显著差异(P>0.05),模式D和E下SPAD的2年均值均显著高于CK,模式E下LCC的2年均值也较CK显著升高。在各生育时期,各技术集成模式下叶绿素荧光诱导动力学曲线均表现出相同的变化趋势,但曲线中各特征点出现的时间不同,峰值也不同;随着技术集成模式的优化,斜率逐渐增大,各个特征点的相对可变荧光强度值均呈递增趋势。通过主成分分析,在水稻出苗期、分蘖期、孕穗期和灌浆期均提取到2个主成分,累积贡献率分别为96.285%、93.491%、91.285%和95.104%。利用隶属函数与权重对4种技术集成模式进行综合评价,获得了可综合评价改良效果的D值,排名依次为E>D>C>B>CK,说明模式E,即脱硫石膏22.5 t·hm-2+改良剂7.5 t·hm-2+有机肥30.0 t·hm-2+黄沙30.0 t·hm-2改良盐碱土的效果最佳。在此基础上,结合合理的灌排措施可有效缓解盐碱土对水稻幼苗的伤害,明显提高水稻叶片的叶绿素含量和光合电子传递效率,减轻盐碱胁迫对水稻生长过程中PSII系统的损伤。本研究结果为脱硫石膏改良盐碱土种植水稻提供了理论依据和技术保障。
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核农学报. 2019, 33(12): 2451-2459. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2019.12.2451为推动稻草焚烧、高氮低密等传统稻作技术向资源节约型与环境友好型方向转型,在稻草还田下设置:常氮常密(T1)、常氮增密(T2)、减氮常密(T3)、减氮增密(T4)4种双季机插栽培模式,研究减氮增密对机插双季稻生物学特性及周年产量的影响。结果表明,稻草还田下,T4通过早、晚稻基肥减施总氮量的20%,增密27.3%,显著提高了成穗率、有效穗及结实率(P<0.05),早、晚稻成熟期的群体干物质重较T1仅分别减少3.3%、1.3%,早稻产量较T1增加1.6%,晚稻仅降低0.5%,周年产量增加0.4%。稻草还田下,早、晚稻T4的生育期较T1缩短 2 d,有利于保障晚稻适龄机插;早、晚稻的个体SPAD及净光合速率(Pn)均随着施氮量的减少或密度的增加而降低,但群体叶面积衰减率、群体表观转运率、SPAD衰减率及Pn衰减率则表现出相反的规律,以T4最低。综上,稻草还田下减氮增密虽然抑制了机插双季稻的个体生长,但提高了抽穗期至成熟期群体光合物质的生产及转运能力,增加了产量库容量而获得高产,为双季稻区机插栽培技术的发展转型提供了一定的理论依据。
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核农学报. 2019, 33(12): 2460-2471. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2019.12.2460为探索通过品种改良实现在减少施氮的条件下维持水稻高产的可行性,明确减氮高产品种特征,本研究于2015-2016年在较当地高产高效栽培减氮三分之一(施氮量120 kg·hm-2)的条件下,以粤晶丝苗2号为对照,分析了晶两优华占、盛泰优722、丰田优553、五优308、粤晶丝苗2号、4HD005、川优丝苗、恒丰优7011、国优9113、云氮4号、9311A/R672、荃香优6号、华润2号、五山丝苗、天优华占、深优513、两优336、春两优油占、盛泰优018、聚两优751共20个水稻品种的产量及其构成、分蘖动态、物质生产、源库特性和氮素吸收利用。结果表明,参试水稻品种间产量差异显著(P<0.01),2015年和2016年分别为4.99~7.18 t·hm-2和6.22~7.73 t·hm-2;产量较对照高10%以上的品种为2015年的晶两优华占、盛泰优722、丰田优553、五优308、恒丰优7011、国优9113、9311A/R672和荃香优6号,以及2016年的晶两优华占、盛泰优722、丰田优553、天优华占、深优513和聚两优751,其中晶两优华占(两年)、国优9113、荃香优6号、深优513和聚两优751的产量均超过7.00 t·hm-2,且较对照高20%以上,表明通过品种改良实现减氮高产是可行的。在减氮条件下,水稻产量与总生物量、库容量均呈显著正相关,而与产量构成因子、单位面积茎蘖数、不同阶段物质积累量及叶源大小均无显著相关性。减氮条件下,高产水稻品种的总吸氮量不高,但其氮素籽粒生产效率较高,表明生物量大、库容量大、氮素籽粒生产效率高是减氮高产水稻品种的重要特征。本研究结果为减氮高产水稻品种的选育提供了参考依据。
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核农学报. 2019, 33(12): 2472-2481. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2019.12.2472为探讨旱作区沟垄二元覆盖模式下土壤水分、阶段耗水特性及对马铃薯产量和水分利用效率的影响效果,于2016年在宁夏南部山区通过设置垄覆地膜,沟内分别覆盖普通地膜(DD)、秸秆(DJ)、生物降解膜(DS)、液态地膜(DY)、麻纤维地膜(DM)和沟不覆盖(DB)等6种沟垄二元覆盖模式,以传统平作为对照(CK)。结果表明,DJ处理的马铃薯整个生育期土壤蓄水量最高,明显改善了马铃薯生育期土壤水分状况。在马铃薯整个生育期0~200 cm土层土壤含水量以DJ处理最高,尤其耕层(0~40 cm)土壤含水量最为显著。各处理阶段耗水量、耗水强度、耗水模系数在马铃薯各生育阶段表现不同,总体呈生育前期较低、中期增加、后期降低的趋势。在播种-苗期阶段、块茎形成-块茎膨大期阶段以DS处理的马铃薯耗水量、耗水强度和耗水模系数最大,DJ处理最低;苗期-现蕾期阶段以DD处理的耗水量、耗水强度和耗水模系数最大,其次为DM处理,DS处理最小;现蕾期-块茎形成期阶段以DY处理的耗水量、耗水强度和耗水模系数最大,DJ处理次之,DM处理最小。沟垄二元覆盖模式能够提高马铃薯产量和水分利用效率,以DJ和DD处理的增产效果最显著,分别较CK增产47.77%、44.84%;DJ处理的水分利用效率最高(68.2 kg·hm-2·mm-1),较CK显著提高58.97%。综上可知,垄覆地膜沟覆秸秆种植模式可显著改善马铃薯中后期0~200 cm土层土壤水分状况,使前期耗水少,中后期耗水增多,且能显著提高产量和水分利用效率。本研究结果为宁南旱作马铃薯覆盖种植高产技术提供了科学依据。
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核农学报. 2019, 33(12): 2482-2491. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2019.12.2482为探明宁南半干旱雨养农业区马铃薯块茎中淀粉和关键酶活性对黑色地覆盖膜的响应机理,在2016年和2017年以宁南山区马铃薯主栽品种青薯9号为材料,通过两年大田试验,研究了黑膜覆盖(BF)、白膜覆盖(WF)和不覆膜(NF)对马铃薯块茎中淀粉及其组分积累、淀粉合成关键酶活性的影响。结果表明,与WF和NF相比,BF的直链淀粉、支链淀粉、总淀粉含量分别增加11.37%~35.68%、8.56%~27.05%、8.33%~27.60%,淀粉积累速率提高13.80%~37.90%;BF、WF、NF条件下块茎ADPG焦磷酸化酶(AGPase)、UDPG焦磷酸化酶(UGPase)、淀粉分支酶(SBE)、可溶性淀粉合酶(SSS)、束缚态淀粉合酶(GBSS)活性均呈单峰曲线变化,BF的淀粉合成关键酶活性明显高于WF和NF。与WF和NF相比,BF的AGPase活性分别增加12.81%和40.24%;UGPase活性分别增加15.34%和36.52%、SBE活性分别增加16.64%和44.17%、SSS活性分别增加13.69%和34.76%、GBSS活性分别增加15.75%和45.44%。BF产量较WF和NF分别提高14.54%和57.23%。相关分析表明,马铃薯块茎中直链淀粉、支链淀粉和总淀粉含量与AGPase、UGPase、SBE、SSS、GBSS活性在多数测定时期呈正相关(P<0.01)。因此,在干旱半干旱地区采用黑色地膜覆盖栽培能够通过影响淀粉合成关键酶,进而提高马铃薯块茎中的淀粉及其组分含量,最终影响马铃薯的产量。
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核农学报. 2019, 33(12): 2492-2498. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2019.12.2492为揭示轻度遮阴提高牡丹种籽产量和品质的生理机制,明确最佳遮阴时间,以凤丹牡丹为研究对象,分析了不同遮阴处理下叶片的瞬时净光合速率(Pn)、最大净光合速率(Pmax)、叶绿素含量(Chl),丙二醛(MDA)、过氧化氢(H2O2)和脯氨酸(Pro)的积累,过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)和超氧化物歧化酶(SOD)活性,以及生长素(IAA)、赤霉素(GA3)和脱落酸(ABA)含量的动态变化规律。结果表明,轻度遮阴下,油用牡丹叶片Pn在70 d前低于对照,70 d后高于对照,平均较对照提高16.7%;Pmax仅在56 d时较对照降低6.5%,平均较对照提高78.1%;Chl含量始终高于对照,平均较对照增加63.1%;H2O2、MDA、Pro的积累均低于对照,且平均分别较对照降低25.2%、22.9%、19.0%;整个过程中,与对照相比,CAT、POD、SOD活性平均增加11.4%、19.5%、12.5%,IAA、GA3含量平均增加25.1%、6.0%,ABA含量平均降低9.6%。中度遮阴下,Pn仅在成熟期高于对照;重度遮阴下,Pro的积累始终高于对照。综上所述,在缓慢生长期和成熟期改善叶片光合性能、延缓叶片衰老是轻度遮阴提高牡丹籽产量和品质的生理学基础。本研究结果为油用牡丹最佳遮阴时间的选择提供了理论参考。
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核农学报. 2019, 33(12): 2499-2508. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2019.12.2499为探究毛红椿凋落叶水浸液的自毒作用,采用生物测试法研究毛红椿凋落叶水浸液对自身种子发芽和幼苗生长的影响,并结合气相色谱质谱联用(GC-MS)技术分析凋落叶水浸液石油醚、乙醚、氯仿、甲醇4种不同极性萃取组分中存在的自毒物质。结果表明,凋落叶水浸液对毛红椿种子发芽及幼苗生长、存活率等均有抑制作用,浓度越高抑制作用越强,中浓度溶液(100 g·L-1)对种子发芽和茎长达到显著抑制水平,对种子发芽率、发芽势、发芽指数、茎长的抑制率分别为18%、31%、31%和17%;低浓度溶液(10 g·L-1)对根长的抑制达到显著水平,抑制率为25%。毛红椿凋落叶水浸液4种不同极性萃取组分中共鉴定到22种化合物,总体含酰胺类、长链脂肪酸、酚类、苯甲酸衍生物、烷烃类、腈类、二甲苯、松油烯及谷甾醇等物质,其中酰胺类、长链脂肪酸、酚类、苯甲酸衍生物成分可能为毛红椿自毒物质。本研究结果为探索毛红椿的濒危机制,促进毛红椿的实生更新提供了理论依据。
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