2021年, 第35卷, 第9期 刊出日期：2021-09-10
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核农学报. 2021, 35(9): 1953-1963. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2021.09.1953
为了加速大豆主茎节数候选基因的的克隆和功能验证,并为大豆主茎节数分子标记辅助育种提供分子基础,本研究通过高通量测序检测与大豆主茎节数相关数量性状区间(QTL),结合双亲重测序信息开发QTL区间InDel分子标记,实现了大豆主茎节数相关主效QTL区间的精细定位。本研究以少主茎节数C025材料为母本,多主茎节数中119为父本杂交衍生的重组自交系(RIL)102个株系为试验材料,取自交系中极端少主茎节数30株和极端多主茎节数30株,构建两个极端混池,利用传统分群分析法(BSA)和全基因组特异性位点扩增片段测序手段(SLAF-Seq)相结合的方法在4号染色体检测到与大豆主茎节数相关的5个QTL。为了进一步缩小QTL区间,依据双亲材料的高通量重测序信息,获取QTL区间的插入缺失位点(InDel)信息,并开发InDel标记。首先利用InDel标记在F2群体进行基因型分析,结果主效位点落在第3个QTL区间。其次在主效区间开发8个共显性InDel标记,结合RIL群体全部株系进行表型鉴定,最终获得9个交换单株,将主效区间分为6种交换类型,结合表型分析最终将大豆主茎节数位点精细定位到InDel标记Chr04-38和Chr04-46之间,其区间只有171.9 kb,包含候选基因6个,实现了大豆主茎节数的精细定位。本研究通过高通量测序与极端混池相结合的方法可以高效快速地检测与大豆主茎节数相关区间,并结合双亲重测序信息开发关联区间InDel分子标记,精细定位大豆主茎节数。本研究开发的Indel标记Chr04-38和Chr04-46与大豆主茎节数紧密连锁,有利于后期大豆主茎节数分子标记辅助育种。
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核农学报. 2021, 35(9): 1964-1970. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2021.09.1964
为解析谷子黄叶色突变体高光合特性机理,以野生型豫谷1号为对照,分析了谷子全生育期黄叶色突变体ylm-1和ylm-2的光合色素、光合速率、气孔特性、荧光参数、光合关键酶活性和产量性状。结果表明,突变体光合色素含量为野生型豫谷1号的50%~60%,强光下突变体光合速率(Pn)较野生型显著提高,且无明显的“午休睡眠现象”;ylm-1和ylm-2气孔导度(Gs)显著增加。荧光参数结果显示,与野生型相比,突变体的光能利用效率和转化效率明显增加,光合关键酶1,5二磷酸核酮糖羧化酶(Rubisco)活性明显降低,而ylm-1和ylm-2磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPCase)和苹果酸酶(NADP-ME)活性分别增加了23.3%、24.4%和12.9%、15.5%。产量相关性状分析表明,突变体单穗质量、穗粒质量及千粒质量较野生型显著增加。本研究结果为谷子高光效及分子标记辅助选择育种提供了重要的理论依据。
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核农学报. 2021, 35(9): 1971-1978. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2021.09.1971
水稻是世界上重要的粮食作物之一,低温胁迫影响水稻芽期生长,导致减产。为挖掘影响水稻芽期耐冷的基因,本研究以9311(受体)/日本晴(供体)染色体片段置换系群体为材料,将萌发的种子分别在7℃和15℃低温条件下处理7 d,再在28℃恢复生长3 d,测定种子存活率并定位其中影响芽期耐低温数量性状位点(QTL)。7℃低温胁迫下,共检测到2个芽期耐低温主效QTL:qCS7T10和qCS7T11;两者分别位于水稻第10和第11号染色体上,LOD值分别为7.26和5.87,贡献率分别为18.85%和14.92%。15℃低温胁迫下,共检测到1个芽期耐低温主效QTL:qCS15T5,其位于水稻第5号染色体上,LOD值为7.61,贡献率为25.69%。结果表明不同低温处理下,控制水稻芽期耐低温QTL不同。本研究为今后育种聚合更多的耐低温QTL来提高水稻对不同低温的适应能力,降低低温胁迫对水稻芽期的影响奠定了一定的基础。
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核农学报. 2021, 35(9): 1979-1986. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2021.09.1979
为了确定评价弱筋小麦品质的核心指标,建立弱筋小麦品质评价体系,本研究以长江中下游麦区推广的9个弱筋品种为试验材料,连续进行4年种植试验,测定其籽粒蛋白质含量、籽粒硬度,湿面筋含量、面筋指数、沉淀值和溶剂保持力(SRC)等面粉理化指标,粉质仪和吹泡仪等面团流变学特性参数并制作曲奇饼干测试饼干直径、厚度等品质参数。结果表明,弱筋小麦多数品质性状受基因型和环境共同影响,其中蛋白质含量、硬度、沉淀值、水SRC、碳酸钠SRC、乳酸SRC、吹泡仪参数、粉质仪弱化度以及曲奇饼干直径、厚度均表现为基因效应大于环境效应;弱筋小麦的籽粒蛋白质含量、湿面筋含量、粉质仪吸水率、粉质仪形成时间、粉质仪稳定时间、粉质仪粉质质量指数在各品种间无显著差异;弱筋小麦的硬度、面筋指数、水SRC、碳酸钠SRC、吹泡仪弹性(P值)、吹泡仪弹性/延伸性(P/L值)、粉质仪弱化度在各小麦品种间差异显著(P<0.05),上述指标与曲奇品质呈显著或极显著相关性,可作为评价弱筋小麦品质的重要指标。优质弱筋小麦品质评价标准推荐为:硬度≤25,面筋指数≥80%,水SRC≤60%,碳酸钠SRC≤75%,吹泡仪P值≤40 mm、延伸性(L值)≥95 mm、P/L值≤0.45,75≤弱化度≤95。对连续种植4年的不同弱筋小麦品质性状进行聚类分析,发现扬麦13、扬麦9号、扬麦19为优质弱筋小麦。本研究结果为弱筋小麦品种选育提供了支撑。
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核农学报. 2021, 35(9): 1987-1993. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2021.09.1987
为了探究WRKY转录因子在植物抵抗逆境胁迫方面的重要作用,本研究从桃中克隆PpWRKY18基因,通过生物信息学分析PpWRKY18蛋白含有典型WRKY功能结构域。系统进化树分析表明,桃PpWRKY18与蔷薇科物种的亲缘关系最为相近。生物信息学预测PpWRKY18蛋白定位细胞核,并通过农杆菌瞬时注射烟草叶片证实PpWRKY18定位于细胞核。对PGEX-PpWRKY18融合蛋白进行诱导表达,发现PpWRKY18融合蛋白主要在包涵体中表达。荧光定量PCR结果表明,PpWRKY18受干旱诱导表达量上升,复水后PpWRKY18表达量下降。生物信息学预测显示,蛋白磷酸酶蛋白家族(Protein Phosphatase 2C)、C2H2蛋白家族(PpZAT5)、ERF蛋白家族(PpERF9)、BHLH蛋白家族(PpBHLH92)可能与PpWRKY18蛋白互作,推测PpWRKY18蛋白通过与这些蛋白互作协同响应干旱胁迫。本研究为探索PpWRKY18响应干旱的分子机制提供了理论依据。
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核农学报. 2021, 35(9): 1994-2001. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2021.09.1994
S-腺苷甲硫氨酸合成酶(SAMS)是植物代谢过程中的一个关键酶。为了探究SAMS在红花逆境胁迫方面的作用,本研究根据红花转录组数据从红花品种豫红花1号克隆得到1个SAMS的全长cDNA序列,命名为CtSAMS1,并对其进行生物信息学分析、组织表达特性分析及非生物胁迫和激素诱导表达分析。结果表明,红花CtSAMS1基因的开放阅读框(ORF)长1 173 bp,编码390个氨基酸,其蛋白分子质量为42.7 kDa,蛋白保守区预测表明CtSAMS1具有甲硫氨酸腺苷转移酶的保守结构域,属于S-腺苷甲硫氨酸合成酶家族。系统进化分析显示CtSAMS1与来自菊科的SAMS亲缘关系较近。实时荧光定量PCR(qRT-PCR)检测结果表明,CtSAMS1基因在花和茎中表达量最高,在其他组织部位中表达量极低;CtSAMS1基因表达量随着花瓣衰老程度的增加而升高。盐、干旱和低温胁迫均能够诱导CtSAMS1基因的表达,茉莉酸甲酯、水杨酸、脱落酸能够诱导红花花瓣中CtSAMS1基因表达,赤霉素对CtSAMS1基因表达有一定的抑制作用。本研究为进一步研究CtSAMS1在红花中的抗逆机制,以及为培育红花抗逆新品种奠定了理论基础。
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核农学报. 2021, 35(9): 2002-2015. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2021.09.2002
为开发石蒜属简单重复序列(SSR)分子标记,并研究SSR引物在石蒜属内的通用性,本研究对石蒜属石蒜、忽地笑、中国石蒜、长筒石蒜、换锦花、香石蒜6个种质转录组测序,检测SSR位点并设计引物,通过PCR扩增和毛细管电泳判断引物的有效性和多态性,绘制石蒜属17个种质资源的指纹图谱并对杂交后代的真实性进行早期检测。结果表明,共获得404 481条Unigenes,利用数据库进行同源比对和功能注释,并对Unigene进行SSR位点挖掘和分析,共检测到59 612个SSR位点。其中,单核苷酸重复>二核苷酸重复>三核苷酸重复,分别占SSR总数的62.88%、20.06%和14.66%,四核苷酸及以上重复单元相对较少。选取并合成8对荧光引物进行PCR扩增,通过毛细管电泳检测发现,8对荧光引物共检测到60个多态位点,多态位点数平均为7.50,多态性信息含量(PIC)值变化范围为0.148 0~0.940 8,平均值为0.593 0。利用引物扩增带型组合法构建了石蒜属17个种资源的指纹图谱,其中引物QZ209可区分所有供试材料,并可用于杂交后代鉴定。本研究开发的SSR标记具有丰富的多态性,在石蒜属植物的资源多样性分析、杂交种鉴定及遗传图谱的构建应用中具有重要意义。
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核农学报. 2021, 35(9): 2016-2026. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2021.09.2016
生长素响应因子(ARF)在植物中可以特异性结合在应答基因的启动子区域,调控植物的生长发育。为了进一步了解玉米ARF基因家族的数量、基本特征、进化关系及响应非生物胁迫和激素的表达模式,本研究在全基因组水平,通过生物信息学方法鉴定玉米ARF基因家族,分析了蛋白理化性质及系统发育,利用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)分析了4个ZmARFs基因的时空表达模式及高温、干旱、盐和脱落酸(ABA)处理下的表达情况。结果表明,玉米36个ARFs基因随机非均匀分布在9条染色体上,编码氨基酸长度、分子量、等电点及二级结构存在很大的差异。高粱、水稻、拟南芥和玉米的蛋白复合进化树显示共分为Ⅰ~Ⅳ四大类,玉米与高粱ARF蛋白亲缘关系最近,而与拟南芥ARF蛋白亲缘关系最远,且玉米中发生基因内和基因间复制现象。启动子顺式作用元件主要是干旱、低温、氧化和激素类响应元件。RT-qPCR结果显示,ZmARF1、ZmARF6、ZmARF13和ZmARF22基因均在雄穗分支和胚中表达量较高,在花粉中表达量较低;4个基因(除ZmARF22)在高温、干旱、盐和ABA诱导时均显著上调表达。亚细胞定位表明上述4个基因编码的蛋白质均定位于细胞核。本研究结果为揭示玉米ARF蛋白功能和挖掘玉米的抗逆基因提供了理论基础,为抗逆育种提供了分子资源。
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核农学报. 2021, 35(9): 2027-2034. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2021.09.2027
为了获得高抗番茄黄化曲叶病毒(TYLCV)番茄材料,本研究通过人工设计以TYLCV病毒基因V1、C1为靶标的双链RNA(dsRNA),通过农杆菌介导法转化番茄,探索RNAi技术在番茄抗TYLCV中的防御效果。结果表明,通过RNAi技术干扰TYLCVV1和C1基因可以延缓病毒症状的发生,提高番茄植株对TYLCV的抗性。田间试验结果发现,以TYLCV V1和C1为靶标的RNAi株系RNAi-CP-2和RNAi-Rep-12,不仅可以干扰病毒V1、C1的表达,而且可以干扰TYLCV其他4个基因V2、C2、C3和C4,表明RNAi技术可以在靶标基因附近传递,影响相邻其他基因的表达。本研究结果为番茄抗病毒研究奠定了理论基础。
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核农学报. 2021, 35(9): 2035-2043. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2021.09.2035
为了解草鱼(Ctenopharygodon idella)小分子三磷酸鸟苷(GTP)结合蛋白家族成员Rab1A的分子结构特点及其在微囊藻毒素-LR (MC-LR)胁迫中的作用,本研究根据草鱼肝脏(MC-LR诱导)转录组测序获得的unigenes序列,采用RACE技术克隆了草鱼Rab1A基因cDNA,其全长序列为806 bp,开放阅读框为609 bp,编码202个氨基酸。同源性分析结果表明,Rab1A与鲤鱼(Cyprinus carpio) Rab1A3相似性最高。系统进化分析表明草鱼Rab1A与鲤鱼、斑马鱼(Danio rerio)等鱼类聚为一大支。实时荧光定量PCR (qRT-PCR)分析发现Rab1A在草鱼各组织中广泛分布,在血液和鳃等组织中的表达较丰富。构建了pGEX-4T-1-Rab1A重组表达载体,并制备了Rab1A多克隆抗体,通过酶联免疫(ELISA)检测抗体效价为1∶512 000以上,Western blot检测显示抗体具有特异性。草鱼肝脏经微囊藻毒素-LR(MC-LR)染毒,发现25和75 μg·g-1感染96 h后对Rab1A基因和蛋白表达的影响不明显(P>0.05),但100 μg ·kg-1 可导致草鱼肝脏Rab1A基因和蛋白表达显著下降 (P<0.05),表明Rab1A在参与草鱼抵御MC-LR胁迫过程中起着重要的作用。本研究为进一步了解Rab1A基因的功能及其在MC-LR胁迫过程中所发挥的作用奠定了基础。
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核农学报. 2021, 35(9): 2044-2055. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2021.09.2044
蔗糖代谢在植物发育、应激响应和产量形成中起关键作用。糖类的合成和分解推动植物整个生长发育过程,蔗糖作为信号因子参与调节相关基因表达,并能与其他基因、激素、以及防御信号发生互作;然而,蔗糖代谢和细胞内外信号传递之间的耦合以及蔗糖代谢酶发挥其信号转导作用的机制并不相同。本文综述了蔗糖代谢关键酶在植物发育和非生物胁迫响应中的作用,并结合当前研究现状,对糖代谢及其信号转导研究的未来方向提出建议,以更好地理解和改善植物的生长发育及抗逆特性。
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核农学报. 2021, 35(9): 2056-2064. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2021.09.2056
为探明我国有机茶稳定同位素分布情况及δ15N标识的相关因素,本研究收集了全国不同地区申请有机茶认证企业的145个样品,采用元素分析-稳定同位素比率质谱仪测定稳定同位素比率(δ13C、δ15N、δ2H、δ18O),结合单因素方差分析和正态分布模型探究稳定同位素特征分布规律。结果表明,有机茶样品δ13C分布于-31.0‰ ~ -23.7‰之间,不同产地间差异不显著。δ2H和δ18O范围分别为-107.1‰ ~ -24.8‰和17.2‰ ~ 32.0‰,均存在显著地域差异。我国有机茶δ15N正态分布范围为-4.6‰ ~ 7.0‰,平均值为1.2‰。其中有机茶生产面积大的地区样品δ15N范围为1.6‰ ~ 5.8‰,显著高于生产面积小的地区(-2.5‰ ~ 0.4‰,P<0.01),表明δ15N指标作为有机茶标识特征与产区生产面积之间存在一定的相关性。本研究为基于稳定同位素技术的有机茶真伪鉴别提供了研究基础,为有机茶的认证与监管提供了一定的理论依据。
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核农学报. 2021, 35(9): 2065-2074. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2021.09.2065
为探究猕猴桃果实采后淀粉降解规律,本试验以红阳(HY)和翠玉(CY)猕猴桃果实为材料,比较分析了不同品种猕猴桃果实采后淀粉含量变化以及淀粉降解相关基因的表达模式。结果表明,猕猴桃采后25℃贮藏过程中,HY猕猴桃果实硬度迅速下降并伴随出现乙烯跃变,CY果实硬度缓慢下降但并未出现乙烯释放高峰。2个品种猕猴桃果实的淀粉含量随贮藏时间的延长显著下降。扫描电镜(SEM)结果显示,随着贮藏时间的延长,2个品种猕猴桃果实淀粉粒表面的光滑球面均出现不同程度的消化和破碎,说明淀粉存在酶促降解。同时,HY猕猴桃果实贮藏后期的乙烯释放速率极显著高于CY猕猴桃(P<0.001)。HY猕猴桃果实外果肉中淀粉含量在贮藏前期(0~2 d)极显著高于CY猕猴桃(P<0.01),但在贮藏后期(8~12 d)极显著低于CY猕猴桃(P<0.001);HY猕猴桃果实果心中淀粉含量在贮藏前期(2~4 d)与CY猕猴桃无显著差异,但在贮藏后期(6~12 d)极显著低于CY猕猴桃(P<0.001)。本研究结果为进一步揭示猕猴桃果实采后淀粉降解机理提供了一定的理论依据。
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核农学报. 2021, 35(9): 2075-2082. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2021.09.2075
为探讨高湿贮藏对减轻茄子冷害的作用及其与抗氧化系统的关系,本试验将茄子果实分别放置于4℃的干雾控湿高湿冷库(相对湿度96%~99%)和低湿冷库(相对湿度70%~75%)中贮藏15 d,每隔3 d进行取样测定,比较分析相关指标的变化。结果表明,与低湿贮藏相比,高湿贮藏能显著抑制茄子果实冷害指数、相对电导率和失重率的上升(P<0.05),保持茄子果实较高的硬度及总酚和花青素含量。同时,高湿贮藏能显著提高茄子果实中超氧化物歧化酶(SOD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)等抗氧化酶的活性(P<0.05),抑制过氧化氢(H2O2)和超氧阴离子(
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核农学报. 2021, 35(9): 2083-2093. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2021.09.2083
为探究采前喷施脱落酸(ABA)对欧李果实品质的影响,本研究选择农大6号和农大7号2个欧李品种为试验材料,在喷施不同浓度和不同次数的ABA后测定成熟果实的单果重、可溶性固形物含量、可滴定酸含量、类黄酮含量、总酚含量以及抗氧化能力。结果表明,喷施不同浓度和不同次数的ABA后,农大6号欧李果实可滴定酸含量、类黄酮含量、总酚含量以及抗氧化能力降低,对于可滴定酸含量而言,喷施2次比喷施1次的降酸效果明显,而类黄酮含量、总酚含量以及抗氧化能力受ABA浓度和喷施次数的变化影响不大。各处理下农大7号欧李果实的单果重和可溶性固形物含量均得到了升高,类黄酮含量、总酚含量以及抗氧化能力受ABA浓度和喷施次数的变化影响较大。根据主成分分析进行排名可知,不同浓度不同次数的脱落酸处理后农大6号欧李果实综合评分均低于对照,果实综合品质下降,农大7号欧李果实综合评分均高于对照,当脱落酸浓度为25 mg·L-1,喷施次数为1次时对果实综合品质的提升效果最好。本研究为提升欧李果实品质选取喷施适宜浓度和次数的ABA提供了理论基础。
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核农学报. 2021, 35(9): 2094-2101. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2021.09.2094
为确定炮制黄精多糖(PPP)的最佳提取工艺,本试验以黄精为原料,进行炮制,利用超高压技术提取PPP,分析了压力强度、保压时间、料液比对PPP提取率的影响,采用Box-Behnken响应面分析法(RSM)优化PPP提取条件,并对所得多糖进行动物体内试验,分析小鼠血清、肝脏和左腿腓肠肌中相关酶的活性变化,探究其提高机体运动耐力机制。结果表明,PPP最佳提取工艺条件为:液料比23 mL·g-1、保压时间6.73 min,压力强度293 MPa,在此条件下PPP得率为13.46%;能显著提高小鼠力竭游泳时间(P<0.05),相比于游泳对照组,小鼠血清中尿素氮(SUN)、乳酸(Lac)和肝脏丙二醛(MDA)含量显著下降(P<0.05),同时乳酸脱氢酶(LDH)活性下降、Ca2+Mg2+-ATP酶及肌酸激酶(CK)活性上升,对提高小鼠运动耐力具有较好的效果。本研究结果为超高压提取PPP奠定了基础,并为PPP提高运动耐力的机制研究提供了数据支持。
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核农学报. 2021, 35(9): 2102-2110. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2021.09.2102
为了降低花生收获后因未及时干燥而造成的霉变损失,本试验以天府9号新鲜花生为试验材料,采用热风、微波、微波热风联合干燥3种技术对花生进行干燥,对比了3种干燥方式对花生营养及感官品质的影响。结果表明,热风、微波及热风微波联合干燥将花生干燥至安全含水率耗时分别为24、14和10 h。微波热风联合干燥花生的氨基酸、脂肪以及不饱和脂肪酸含量均显著高于热风、微波2种干燥方式(P<0.05),而酸价及过氧化值显著低于热风、微波2种干燥方式(P<0.05),且其色泽与花生自然果色最为接近,颜色均匀一致,红衣完整无皱缩脱落,风味较好。本研究结果为花生机械化干燥提供了一定的理论基础,在花生产地减损领域中具有较好的应用价值。
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核农学报. 2021, 35(9): 2111-2117. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2021.09.2111
为探索湿度对甘薯愈伤的影响,本试验以普薯32号甘薯为原料,人工模拟机械损伤后于25℃、不同相对湿度(RH50%和RH80%)条件下愈伤,通过比较甘薯木质素生成、失重率、呼吸强度、愈伤过程关键酶活性、总酚和类黄酮含量的差异,评价湿度对甘薯愈伤的影响。结果表明,RH80%条件下较RH50%更有利于甘薯愈伤木栓组织的形成,在愈伤4 d时甘薯木质素积累达到最高。与RH50%组相比,RH80%条件处理能显著提高甘薯愈伤组织苯丙氨酸解氨酶(PAL)、过氧化物酶(POD)和多酚氧化酶(PPO)活性(P<0.05),提升总酚、类黄酮含量,促进呼吸高峰提前,降低甘薯重量损失。相关性分析表明,RH80%条件下愈伤,甘薯木质素含量与PAL、POD、PPO活性及总酚、类黄酮含量呈显著正相关(P<0.05)。本研究结果为甘薯采后愈伤提供了一定的理论依据。
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核农学报. 2021, 35(9): 2118-2126. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2021.09.2118
为优选海鲜菇干燥的工业化生产方式,采用不加热冻干、加热冻干、热泵干燥、热风干燥4种方式进行干燥对比试验,以营养成分(蛋白质、氨基酸、还原糖、脂肪、灰分、粗纤维)、活性成分(总黄酮、总多酚、粗多糖)、物性特征(色泽、硬度、咀嚼度、微观结构)为评价指标,应用灰色关联分析法进行综合评价。结果表明,不同干燥方式对海鲜菇蛋白质、氨基酸、还原糖、脂肪、灰分、粗纤维等营养成分的影响较小。不加热冻干条件下海鲜菇的多糖含量(7.04%)和多酚含量(0.60%)最高,热泵干燥条件下海鲜菇的总黄酮含量最高(0.43%),冻干处理后海鲜茹的色泽、质构特征和组织结构较好。灰色关联度分析结果显示,不加热冻干及加热冻干海鲜菇品质较好,热风干燥品质最差。综合考虑,加热冻干是海鲜菇较合适的干燥方式。本研究结果为海鲜菇的进一步加工利用提供了理论依据。
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核农学报. 2021, 35(9): 2127-2135. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2021.09.2127
为探究耕作和施肥方式对西北半干旱区饲用玉米(Zea may L.)土壤水分和产量的影响,以饲用玉米陇饲1号为材料,设置传统旋耕、立式深旋耕2种耕作方式以及单施化肥、有机肥替代化肥2种施肥方式组合,共4个处理,研究不同的耕作和施肥方式对饲用玉米土壤贮水量、花前花后耗水量、单株鲜重和干重以及产量的影响。结果表明,与传统旋耕相比,立式深旋耕能够降低饲用玉米0~300 cm土层土壤贮水量,提高花前耗水量,降低花后耗水量,增加生育期总耗水量,而有机肥替代化肥能够降低立式深旋耕方式下土壤总耗水量;立式深旋耕使成熟期单株干重增加1.3%~10.6%,单株鲜重增加4.9%~21.9%,而且不同程度增加了饲用玉米株高、穗长、穗粗、行粒数、百粒重、双穗率,降低了秃顶长,以上指标的变化均有利于高产试验形成。3年试验中立式深旋耕化肥处理较其他处理的籽粒产量增加1.8%~38.6%,丰水年生物量增加1.2%~15.1%,立式深旋耕有机肥处理较其他处理提高了干旱年生物量4.9%~21.9%、籽粒产量水分利用效率6.3%~34.8%、生物量水分利用效率7.1%~21.5%。综上,立式深旋耕能够改善作物生长土壤环境,有利于饲用玉米对土壤水分的吸收以及干物质量的积累,其组合化肥处理可以增加饲用玉米籽粒产量和丰水年生物量,组合有机肥替代处理可增加干旱年饲用玉米生物量和水分利用效率。本研究为西北半干旱区饲用玉米高产高效可持续生产提供了理论依据。
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核农学报. 2021, 35(9): 2136-2144. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2021.09.2136
为探明缓释肥施用时期对鲜食糯玉米产量和籽粒品质的影响,本研究以苏玉糯11号为材料,在等量施肥条件下,以常规施肥方式(N15CK,基施复合肥+六叶期追施尿素)和不施肥为对照,研究缓释肥于播种期(SN15-0)、三叶期(SN15-3)和六叶期(SN15-6)一次性施用对鲜食糯玉米鲜果穗和鲜籽粒产量,籽粒淀粉和蛋白质含量、碘结合力、热力学特性和糊化特性的影响。结果表明,缓释肥处理的鲜果穗产量和鲜籽粒产量显著高于常规肥处理,且SN15-6和SN15-3的鲜果穗产量分别比SN15-0提高14.0%和7.4%,鲜籽粒产量提高14.6%和2.0%。SN15-6的籽粒中淀粉、可溶性糖和蛋白质含量均显著高于其他处理。缓释肥延后施用使淀粉粒径变小,SN15-6与N15CK的淀粉碘结合力和最大吸收波长显著高于其他处理。与不施肥相比,施肥提高了籽粒淀粉的糊化温度和胶凝温度(起始温度、峰值温度和终值温度),降低了回生热焓值和回生值。其中SN15-3的峰值黏度、谷值黏度、崩解值和终值黏度最高,而SN15-6的回复值、回生热焓值和回生值最低。综上,缓释肥适当延后施用有利于提高鲜食糯玉米产量,增加籽粒中蛋白质、淀粉、可溶性糖含量,降低淀粉平均粒径;另外,三叶期施用可显著提高籽粒糊化黏度,六叶期施用使籽粒回生值显著降低。本研究结果可为春播鲜食糯玉米绿色高产优质轻简栽培提供理论依据与技术支撑。
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核农学报. 2021, 35(9): 2145-2153. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2021.09.2145
为探讨不同覆盖栽培下冬作马铃薯根际土壤微生态环境变化的规律和增产机理,本研究采用高通量测序与传统土壤学相结合的方法,分析不同覆盖栽培[黑地膜覆盖(BFM)、稻草覆盖(RSM)和常规栽培(CK)]对土壤细菌群落结构多样性、酶活性、化学性状、马铃薯生长等方面的影响。结果表明,与RSM和CK相比,BFM提高了根际土壤细菌Chao1指数、生长前期变形菌门和生长后期的酸杆菌门、芽单胞菌门、芽单胞菌属及整个生育期鞘氨醇单胞菌属相对丰度;同时显著提高了整个生育期酸性磷酸酶活性、速效钾含量(除成熟期与RSM差异不显著)。苗期,BFM的土壤有机质、速效磷含量分别比RSM显著提高了28.45%、29.62%,比CK显著提高了13.29%、16.62%;块茎膨大期,BFM的土壤蔗糖酶、过氧化氢酶活性分别比RSM显著提高了18.71%、17.44%,比CK显著提高了158.32%、45.54%;BFM大薯率、产量分别比CK显著提高了20.15%、17.90%。相关性分析表明,土壤细菌多样性指数与碱解氮含量、速效钾含量、有机质含量、pH值呈正相关关系。综上,不同栽培模式根际土壤细菌多样性与酶活性相互影响,共同维持土壤质量;黑地膜覆盖能明显改善根际土壤微生态环境,提高土壤生物活性和养分有效性,促进植株生长发育,最终提高马铃薯产量。本研究为有效指导广西冬作马铃薯生产提供了理论依据。
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核农学报. 2021, 35(9): 2154-2164. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2021.09.2154
为探讨调环酸钙(Pro-Ca)对盐碱胁迫下大豆(Glycine max)根系生长的缓解作用,以大豆品种合丰50(耐盐)和垦丰16(盐敏感)为试验材料,研究叶面喷施100 mg·L-1 Pro-Ca对盐碱胁迫下大豆根系生长特性、活性氧代谢、抗氧化酶活性和渗透调节物质含量的影响。结果表明,外源喷施Pro-Ca均能不同程度缓解盐碱胁迫对合丰50和垦丰16根系生长的抑制,两品种根长、根鲜重和根干重分别增加了11.2%和23.6%、3.2%和19.8%、38.0%和37.6%;上调了盐碱胁迫下大豆根系超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性以及抗坏血酸(AsA)和谷胱甘肽(GSH)水平;抑制了
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核农学报. 2021, 35(9): 2165-2171. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2021.09.2165
为探究不同溶磷复合菌剂对山核桃幼苗生物学效应的影响,本研究从山核桃根际土壤中分离获得3株溶磷菌:果胶杆菌Pectobacterium cypripedii(R7)、伯克霍尔德氏菌Burkholderia sp.(R8)、肠杆菌Enterobacter sp.(R9)和4株自生固氮菌株:解聚糖类芽孢杆菌Paenibacillus glycanilyticus(G2)、葡萄球菌Staphylococcus sp.(G3)、假单胞菌Pseudomonas sp.(G4)、芽孢杆菌Bacillus sp.(G5),分别组合筛选出4种复合菌剂(R7G5、R8G4、R8G5、R9G4),并以蒸馏水为对照(CK),将其接种于山核桃幼苗的土壤中,通过测定接种处理后幼苗各项生长和生理指标,评价复合菌株对山核桃幼苗的作用效果。结果显示,R9G4和R8G5复合菌剂在蒙金娜无磷培养基(PVK)连续培养5 d后溶磷量显著高于其他组合。所有复合菌剂对山核桃幼苗均有促生作用;其中R8G5复合菌剂比其他复合菌的总体促生效果更为明显,施用后山核桃幼苗的根长、根面积、总生物量、全磷含量和可溶性糖含量较CK分别增加了105.53%、89.07%、52.94%、55.23%和91.99%;而施用R9G4复合菌剂后山核桃幼苗净光合速率(Pn)和全磷含量的提升效果最佳,较CK分别增加了79.47%和58.16%。本研究结果为进一步研制山核桃苗期促生菌剂提供了理论依据。
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核农学报. 2021, 35(9): 2172-2181. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2021.09.2172
为探究不同提取方式对茶树菇菌糠多糖提取的影响,本研究采用热水浸提、超声浸提、稀酸水解3种方式提取茶树菇菌糠。结果表明,提取方式对菌糠多糖的提取效率有较大影响,其中以稀酸水解提取法效率最高,当硫酸浓度为2%、浸提时间为60 min、料液比为1∶25 g·mL-1、温度为121℃时,多糖提取率最高为29.29%,分别比热水浸提和超声浸提法提高了6.72和13.88倍。3种提取方式制备的多糖均有较好的抗氧化活性和生物学活性,其中热水浸提多糖具有较好的2,2'-联氮-双-3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸(ABTS)自由基和羟基自由基清除能力,而稀酸水解多糖具有较好的1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)自由基清除能力和还原力。不同方式制备的多糖均能有效促进水稻种子的萌发,并缓解铜离子对水稻种子萌发的抑制效果,尤其对根部的促进效果最为显著,当稀酸水解多糖浓度为1 000 mg·L-1时,对照水稻种子根长增加37.75%,铜离子胁迫下水稻种子根长增加112.10%。研究结果表明提取方式不仅影响菌糠多糖的提取效率,同时对其生物学活性也有较大的影响,这对于菌糠多糖的开发利用具有一定的参考价值。
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核农学报. 2021, 35(9): 2182-2193. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2021.09.2182
为减轻烟嘧磺隆对甜玉米(Zea mays L. seccharata Sturt)的药害作用,探究甜玉米幼苗抗氧化系统对烟嘧磺隆胁迫的响应机制,本研究以一对甜玉米姊妹系(对烟嘧磺隆表现耐药性的甜玉米自交系HK301和对烟嘧磺隆表现敏感的甜玉米自交系HK320)为试材,研究烟嘧磺隆胁迫对不同耐药性甜玉米品种氧化压力、抗氧化酶、抗氧化系统非酶类物质和抗氧化酶关键基因表达量的影响。结果表明,烟嘧磺隆胁迫后,与对照(HK301-CK)相比,HK301的超氧阴离子自由基(
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核农学报. 2021, 35(9): 2194-2203. https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2021.09.2194
干旱胁迫是影响小麦生长发育与产量形成最主要的非生物胁迫因子,近年来化肥的过量使用及全球气候变化产生的不利影响,导致小麦在生长过程中受到的干旱胁迫危害日趋严重。植物根际促生菌(PGPR)不仅可以协助小麦提高养分利用率,促进其生长发育,还能够通过自身作用或产生多种代谢产物协助小麦抵御干旱胁迫。本文归纳总结了PGPR促进小麦生长及提高其抗旱性的研究进展,为利用PGPR提高小麦促生抗旱的研究奠定了理论基础。
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