2023年, 第37卷, 第1期 刊出日期：2023-01-10
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核农学报. 2023, 37(1): 1-7. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2023.01.0001
为确定粒用高粱EMS处理的最佳浓度和时间，并创制粒用高粱新种质，本研究以粒用高粱亲本系2055B和10125为试验材料，采用不同时间和不同浓度甲基磺酸乙酯（EMS）处理，调查EMS诱变对高粱出苗、叶色、叶形、穗型、育性及生育期等农艺性状的影响。结果表明，两粒用高粱亲本系的出苗率、幼苗成活率、结实率均随着EMS诱变时间和浓度的增加而降低，突变率则随着EMS诱变时间和浓度的增加而升高。同一水平EMS处理对两亲本的抑制作用不同，恢复系10125的出苗率、成苗率、结实率受抑制作用均小于保持系2055B。综合考虑出苗率、结实率和突变率等数据，2055B的最佳诱变处理时间和浓度为14 h和0.25%，10125的最佳诱变处理时间和浓度是14 h和0.3%。通过对诱变后M2代进行表型观察、鉴定和筛选，获得了早熟、矮秆、分蘖等性状的突变材料，初步构建了粒用高梁EMS突变体库，为开展高粱育种和功能基因定位提供了新种质和基础材料。
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核农学报. 2023, 37(1): 8-16. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2023.01.0008
番茄八氢番茄红素合成酶（SlPSY1）作为类胡萝卜素生物合成途径的关键限速酶，直接影响果实中类胡萝卜素的积累。为探究SlPSY1基因的转录调控机制，通过克隆SlPSY1基因启动子序列，构建pSlPSY1pro-AbAi诱饵载体，并将诱饵载体转化至酵母细胞中获得诱饵酵母菌株。利用番茄混合组织酵母杂交cDNA文库进行酵母单杂交筛库试验，筛选得到AP2/ERF家族转录因子SlJERF1和10个未知功能蛋白。后续克隆SlJERF1基因序列，构建pGADT7-SlJERF1重组载体，通过酵母单杂交点对点对SlJERF1进行分子验证，结果显示在金担子素（AbA）浓度为150 ng·mL-1的条件下，对照组酵母不能正常生长，而试验组酵母能正常生长，表明SlJERF1与SlPSY1基因启动子存在互作。这一结果为进一步拓展类胡萝卜素合成调控网络提供了重要的理论依据。
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核农学报. 2023, 37(1): 17-26. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2023.01.0017
为分析2019—2020年山东省小麦区试参试品系携带优异等位基因情况，利用产量、品质、抗性、开花期等55个基因的64个竞争性等位基因特异性聚合酶链式反应（KASP）标记对126份参试品系进行分子标记检测。结果表明，90%以上KASP标记具有较好的分型结果，可高效地进行基因型鉴定。20个基因的优异等位基因频率高于80%，包括Vrn-A1、Vrn-B1、Vrn-D1、Ppd-A1、Ppd-B1、Ppd-D1、Psy-D1、Glu-A3g、Rht-D1、Pinb-D1、TaCwi-A1-1、TaGW2-6B、TaSus1-7B、TaGASR7-A1、1-feh-w3、TaDreb-B1、PRR-A1、PRR-B1、TaFT3-B1和TaMOT1-D1；26个基因的优异等位基因频率低于30%，包括Vp1-B1、Ppo-D1、TaPds-B1、Zds-A1、TEF-7A、Lr46、Glu-B3g、TaGS5-A1、TaCwi-4A、1B/1R、Rht-B1、Lr68、TaELF3-B1、Pina-D1、Sbwm1、TaPHS1、Pm21、COMT-3B、TaCKX-D1、TaSdr-B1、Pch1、Lr34、Yr15、Fhb1、TaMoc-7A和TaGS-D1，其中TaMoc-7A、Lr34、Fhb1、Pch1、Yr15和TaSdr-B1未检测到优异等位基因；9个基因的优异等位基因频率介于30%~80%，包括Pinb2-V、TaPod-A1、Lox-B1、Glu-A1、Glu-D1、TaGS2-B1、TaGW2-6A、TaSus1-7A和Lr14a。55个基因的优异等位基因型占比呈两极分化趋势。所有参试品系中仅济农CH03、CG086和济农CH01分别携带TaCKX-D1、Pm21和COMT-3B基因的优异等位基因，可作为基因供体用于粒重、抗白粉病和茎秆木质素含量改良和品种选育。本研究明确了126份参试品系的基因型信息，基本摸清了山东参试小麦品系在重要农艺性状基因上的等位基因分布特征，为分子标记辅助选择奠定了基础。
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核农学报. 2023, 37(1): 27-41. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2023.01.0027
为探究高羊茅FaGI基因的生物学功能，本研究利用酵母双杂交、双分子荧光互补和免疫共沉淀探究与FaGI互作的蛋白；通过农杆菌介导法将过表达载体p1300-FaGI遗传转化拟南芥，获得转FaGI基因拟南芥株系，以拟南芥野生型Col-0、过表达FaGI基因株系和gi突变体为材料进行转录组学测序并观察其开花表型。结果表明，利用酵母双杂交方法筛选出与FaGI互作的FaCO蛋白，并通过双分子荧光互补和免疫共沉淀证明了FaGI和FaCO在体内和体外存在互作关系；过表达FaGI基因拟南芥植株的开花时间比野生型Col-0提前约1.24 d；将FaGI-OE、gi与野生型比对，分别筛选出1 963和92个差异表达基因（DEGs），与野生型植株相比，过表达FaGI基因株系的差异基因富集在与生长发育、光周期途径、激素合成和信号传导、碳代谢等相关生物过程和代谢通路。综上，FaGI影响光周期途径相关基因的表达，在长日照条件下过表达FaGI基因促进了拟南芥开花，同时该基因的功能具有多样性与复杂性，可作为高羊茅调控分子育种的目标基因。本研究结果为揭示FaGI基因的功能及其调控网络奠定了基础。
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核农学报. 2023, 37(1): 42-50. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2023.01.0042
胁迫相关蛋白（SAPs）是一类具有A20/AN1锌指结构域的蛋白，在植物中主要参与逆境胁迫响应。为探究小麦胁迫相关蛋白基因TaSAP12-D在耐盐胁迫中的功能，本研究以小麦品种旱选10号为试材，克隆得到TaSAP12-D基因，利用农杆菌瞬时注射烟草叶片进行亚细胞定位，利用实时荧光定量PCR（qRT-PCR）进行不同组织和盐胁迫条件下的表达模式分析，利用蘸花法将TaSAP12-D转化到拟南芥（Arabidopsis thaliana L.）中并进行耐盐性分析。结果表明，TaSAP12-D基因全长519 bp，编码172个氨基酸，预测蛋白分子量为18.41 kDa，等电点为9.21。亚细胞定位显示，TaSAP12-D在烟草细胞核和细胞质中均有表达。qRT-PCR结果显示，TaSAP12-D在小麦萌发期和幼苗期的胚芽、根和叶中均有表达，其中在幼苗期的叶中表达量最高。在盐胁迫条件下，TaSAP12-D的表达量显著上调。在150 mmol·L-1 NaCl处理条件下，过表达TaSAP12-D拟南芥的存活率显著提高，表明TaSAP12-D可以增强转基因拟南芥的耐盐性。另外，在转基因拟南芥中盐胁迫相关应答基因AtP5CS1、AtRD29A、AtLEA、AtSOS1、AtNHX1和AtHKT的表达量均显著上调，推测TaSAP12-D通过调控上述盐胁迫响应基因的表达来增强拟南芥的耐盐性。本研究解析了TaSAP12-D基因在应答盐胁迫的分子调控机制，为改良作物耐盐性提供了重要的候选基因。
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核农学报. 2023, 37(1): 51-59. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2023.01.0051
为了探明抑制素A（INHA）对牦牛卵泡颗粒细胞中促卵泡素（FSH）和促黄体素（LH）与其受体结合发挥的作用，通过体外培养牦牛卵泡颗粒细胞，采用免疫荧光技术（IF）检测促卵泡素受体（FSHR）和促黄体素受体（LHR）在颗粒细胞中的分布情况，用不同浓度外源性INHA（0、1.25、2.5、5、10、20 ng·mL-1）作用12 h后，利用实时荧光定量PCR（qRT-PCR）技术检测颗粒细胞中FSHβ、LHβ、FSHR、LHR基因的表达情况，采用酶联免疫分析试验（ELISA）检测细胞内外FSH、LH的含量。结果显示，FSHR和LHR在颗粒细胞质与细胞核中均有表达。FSHβ和LHβ基因在颗粒细胞中的表达随INHA浓度的增大呈先降后升的趋势；INHA浓度接近5 ng·mL-1时，FSHβ表达最低；INHA浓度接近10 ng·mL-1时，LHβ表达最低；FSHR和LHR基因的表达与INHA浓度呈负相关。INHA浓度接近5 ng·mL-1时，颗粒细胞内外FSH含量最低；INHA浓度接近10 ng·mL-1时，颗粒细胞内外LH含量最低；其他INHA浓度下，当颗粒细胞内容物中FSH和LH含量降低时，细胞上清中含量升高。综上所述，INHA对FSHR和LHR基因在颗粒细胞中的表达存在明显的抑制作用，并且影响FSHβ和LHβ基因在颗粒细胞中的表达。研究表明INHA可以抑制牦牛卵泡颗粒细胞中FSH、LH与其受体的结合；同时，INHA对颗粒细胞内外FSH和LH的含量具有重要调节作用。本研究为进一步探索抑制素对雌性牦牛生殖调控的影响提供了理论依据。
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核农学报. 2023, 37(1): 60-68. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2023.01.0060
为了评价全国区域试验甜荞品种（系）在山西不同生态区的性状表现、品种稳定性及适应性，本研究以2019—2020年全国甜荞区试的6个参试品种（系）为试验材料，在山西省榆次（E1）、忻州（E2）、大同（E3）3个生态区种植，对参试品种的产量、每公顷株数、株高、主茎分枝、主茎节数、单株粒数、单株粒重、千粒重、生育期等9个主要性状进行考察；采用加性主效应乘积交互作用（AMMI）模型分析和双标图对3个试点进行产量稳定性、适应性及试点鉴别力分析，并对产量相关性状进行变异性分析和遗传相关分析。结果表明，在6个参试品种（系）中，丰产性、稳定性和适应性较好的品种为白荞3号和平荞2号。3个区试点均适宜甜荞品种鉴选，但相比榆次和大同，忻州试点的鉴别力最大。不同试验年份3个试点甜荞品种的产量及相关性状变异较大，6个品种（系）9个性状的变异范围在8.71%～35.80%，平均变异系数达19.34%。其中，变异系数较大的为主茎分枝，然后依次是每公顷株数、单株粒数和单株粒重，株高和生育期变异系数较小。对产量相关性状的遗传相关性分析也表明，株高与主茎分枝、单株粒数与单株粒重、单株粒数与产量以及单株粒重与产量均呈正向遗传的相关关系，而单株粒数与千粒重呈负向遗传的相关关系。遗传力分析结果表明，株高、主茎节数的遗传力较大。因此，甜荞生产中要协调好产量各性状之间的关系，在资源创新和新品系筛选方面应注重秆高、单株粒数多、单株粒重大的品系鉴选，加强相关基因的挖掘。本研究结果为山西甜荞品种的鉴定和选育提供了理论依据。
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核农学报. 2023, 37(1): 69-77. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2023.01.0069
为明确不同冷藏时间和不同低温处理对油菜薹营养品质的影响，以2个油蔬两用型油菜品种浙油51和浙油杂108为材料，以新鲜菜薹为对照，设置3个贮藏时间（4 ℃条件下贮藏1、2、3 d）和3种贮藏温度（-20、-40、-80 ℃贮藏10 d），分析贮藏期间油菜薹糖类、维生素、纤维素和木质素等含量的变化。结果表明，4 ℃条件下，随着贮藏时间的延长，两品种中的维生素C和维生素B1含量均呈现先上升后下降的趋势，维生素B6、果糖、蔗糖和纤维素含量则逐渐升高；维生素E含量在浙油杂108中呈上升趋势，而在浙油51中呈先上升后下降的趋势；淀粉含量在两品种中变化趋势相同，均为逐步降低。油菜薹石蜡切片结果显示，浙油51中纤维素面积和浙油杂108中木质化面积随贮藏时间的延长而增加。不同贮藏温度下，除纤维素外各营养成分含量均在新鲜状态下最高，纤维素含量则在-20 ℃下达到最大；两品种的果糖、蔗糖和纤维素含量在-80 ℃下可达新鲜水平，而浙油51中维生素B1和维生素E含量则在-40 ℃下保存更好。综上所述，油菜薹在4 ℃下贮藏，货架期以2 d为宜；低温下，-40和-80 ℃的贮藏效果显著优于-20 ℃。本研究结果为油菜薹采后贮藏保鲜提供了理论依据。
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核农学报. 2023, 37(1): 78-87. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2023.01.0078
芒果皮富含膳食纤维、类胡萝卜素等生物活性化合物，但在食品工业中尚未被充分利用。为了实现芒果资源的全利用，本研究制备了含不同比例果皮和果肉的真空冷冻干燥重组芒果脆块，并考察了脆块的玻璃化转变温度（Tg ）、质构、微观结构、类胡萝卜素含量等品质，综合分析了果皮和果肉比例对脆块理化、质构、营养和感官品质的影响。结果表明，添加芒果皮后脆块的硬度提高了2.65%～24.07%。当果皮含量超过20%时，脆度呈下降趋势，下降了1.91%～73.49%。此外，添加芒果皮后脆块的总酚、类胡萝卜素和膳食纤维含量分别增加了60.96%～336.75%、11.17%～112.48%和28.61%～166.36%。感官评价结果表明，芒果皮添加比例为40%以内的脆块综合品质得分均较高。综合考虑，添加20%芒果皮既可显著提高脆块的营养功能特性，改善质构稳定性，又具有较佳的综合感官品质。本研究结果表明，基于质构重组和真空冷冻干燥技术制备复合脆块是实现芒果皮资源利用的一种可行方法，这为生产中芒果皮的利用和添加量的选择提供了理论依据。
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核农学报. 2023, 37(1): 88-97. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2023.01.0088
宽体金线蛭（Whitmania pigra）具有抗凝溶栓的药理作用，但其药效受提取工艺的影响。为全面评价并筛选出合适的提取工艺，本试验采用脱脂、水提、酸提和酶解等不同工艺制备了14种提取物，并对提取物的抗凝活性、纤溶活性与体外溶栓活性进行分析。结果表明，脱脂胃蛋白酶酶解提取物的抗凝血酶活性显著高于其他提取物，且具有较强的纤溶活性和体外溶栓活性；仿生酶解提取物具有较强的抗凝血酶活性和体外溶栓活性；脱脂仿生酶解提取物具有较强的纤溶活性和体外溶栓活性；脱脂加热的水提提取物具有较强的纤溶活性和体外溶栓活性。脱脂胃蛋白酶酶解提取物中，分子量小于3 kDa的多肽具有较强的抗凝血酶活性和纤溶活性。此外，三个水提提取物、仿生酶解物、脱脂仿生酶解物和粗酶酶解提取物对纤维蛋白原的α肽链均具有溶解作用。综上所述，宽体金线蛭提取物均具有抗凝溶栓的药理作用，酶解提取物优于水提提取物和酸提提取物，脱脂处理有利于活性物质的提取，其中胃蛋白酶酶解提取物效果最佳，并且脱脂胃蛋白酶酶解物的小分子多肽成分具有最佳的抗凝血酶活性和纤溶活性。本试验结果为进一步开发利用宽体金线蛭的药理作用提供了理论依据。
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核农学报. 2023, 37(1): 98-106. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2023.01.0098
为提高甘薯淀粉加工副产物的高值化利用水平，本试验以植物乳杆菌（Lp）、干酪乳杆菌（Lc）、保加利亚乳杆菌（Lb）、戊糖片球菌（Pp）、嗜热链球菌（St）、商业植物乳杆菌（SZ）6种乳酸菌分别对甘薯渣进行发酵，系统分析不同发酵产物的pH值、总酸含量及营养功能成分，并采用灰色理论加权关联度对甘薯渣发酵产物进行综合营养评价，筛选适宜发酵甘薯渣的乳酸菌菌种。结果表明，6种乳酸菌的发酵能力存在显著差异，其中Lb组pH值最低（3.15），Lc组总酸含量最高（27.90）；同时，不同乳酸菌对发酵产物中营养功能成分的影响存在显著差异，其中Lb组乳酸含量最高（11.60 mg·mL-1），SZ组乙酸含量最高（66.99 μg·mL-1），Lb组可溶性膳食纤维含量最高（0.74 g·100 mL-1），St组总酚含量最高（146.87 μg GAE·mL-1）。与未发酵样品相比，Lc组游离氨基酸总量提高了3.71倍；所有发酵产物中的Mg、Ca、Fe、Zn、Se等矿物质元素含量均显著提高。进一步通过灰色理论加权关联度分析发现，Lb和Lc发酵甘薯渣产物的综合营养价值较高。本研究结果为乳酸菌应用于甘薯渣发酵制备功能食品提供了理论依据。
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核农学报. 2023, 37(1): 107-117. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2023.01.0107
为探究脱色工艺及其对鱿鱼皮胶原蛋白肽风味的影响，本试验在酶解制备的基础上，研究了不同活性炭和树脂对鱿鱼皮酶解液的脱色效果及最优工艺，并采用电子舌、电子鼻、氨基酸分析及感官评价等方法对鱿鱼皮胶原蛋白肽风味变化进行了分析。结果表明，粉末状活性炭的脱色效果较好，最佳脱色工艺为：pH值2.0，添加量0.1% （m/v），30 ℃下脱色30 min，该条件下鱿鱼皮酶解液的脱色率和蛋白损失率分别为82.91%和24.81%。分子量分布与游离氨基酸分析结果表明，与脱色前相比，脱色后样品的分子量分布变化不大，游离氨基酸及苦味氨基酸含量下降，鲜味氨基酸占比上升。电子舌、电子鼻及感官评价结果表明，脱色前后样品的风味差异较大，脱色后，样品的风味有显著改善，表现为苦味下降，鲜、酸、咸味提升。本研究结果为鱿鱼皮高附加值产品的开发及胶原蛋白肽的应用提供了一定的理论依据。
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核农学报. 2023, 37(1): 118-127. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2023.01.0118
3-氯丙醇酯（3-MCPDE）是油脂生产加工中的新型污染物，其污染问题值得行业关注。为控制鱼油精炼过程中蓄积的3-MCPDE，本研究采用活性白土与梭子蟹壳加工副产物按1∶5（w∶w）混合进行烧制，得到吸附3-MCPDE的生物炭-白土吸附剂（CBW）。通过比表面积表征（BET）、扫描电镜（SEM）和傅里叶红外光谱法（FT-IR）对该复合材料进行理化分析，研究固液比、吸附温度、吸附时间对鱼油中3-MCPDE吸附的影响，探讨其吸附动力学及吸附机理。结果表明，与单一生物炭相比，复合吸附剂的比表面积和平均孔径增大，且负载了新的官能团，吸附性能明显提高。当吸附温度达到80 ℃、固液比为1∶25（w∶w）、吸附时间为50 min时，CBW对鱼油中3-MCPDE的吸附效果最佳，吸附率高达55.32%，且再生后吸附性能较好。CBW对鱼油中3-MCPDE的吸附过程更符合准二级动力学模型，存在物理和化学吸附。对不同浓度3-MCPDE的脱除过程更符合Freundlich等温吸附模型，初步表明吸附鱼油中3-MCPDE的过程为多层吸附。本研究为吸附脱除油脂中3-MCPDE提供了一种新的吸附材料，对鱼油生产中3-MCPDE的风险防范和控制及鱼油产品的品质提升提供了技术支持。
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核农学报. 2023, 37(1): 128-139. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2023.01.0128
镉（Cd）在联合国环境规划署提出的12种具有全球性意义的危害化学物质中居于首位，此类物质的污染危害主要表现在水环境中。与有机污染物不同的是，水环境中的镉不能通过水生生物降解，但会在其体内蓄积并通过食物链逐渐富集，进而对水产品质量和安全造成隐患，以及引起水环境污染和人类健康等问题，因此镉对水环境及水生生物的污染和危害引起全球范围内的广泛关注。本文整理归纳了目前镉在甲壳类水生生物中的蓄积现状及富集规律研究进展，并围绕梭子蟹和虾蛄这2种典型镉蓄积的甲壳类水生生物，论述其不同部位组织间镉蓄积的差异性问题，同时对目前关于镉形态的提取方法、定性分析和毒理学效应等相关研究进展进行了综述、分析和展望，可为甲壳类水产品中镉的形态甄别、定量分析以及不同形态镉的毒理学研究提供参考依据。
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核农学报. 2023, 37(1): 140-147. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2023.01.0140
为从苹果新根生长、发育角度探讨肥料袋控缓释施肥提高氮素利用率的机理，本试验以5年生苹果为试验材料，采用微根管技术对苹果新根生长动态进行连续3年的观测，同时利用15N同位素示踪技术研究肥料袋控缓释处理对苹果氮素吸收的影响。结果表明，肥料袋控缓释处理土壤的NH4+-N和NO3--N浓度维持在12.46 mg·kg-1以上，变异系数小于27.4%。肥料袋控缓释处理苹果新根发生数量比肥料撒施处理提高了34.2%。肥料袋控缓释处理苹果新根褐变时间为58 d，不施肥处理为34 d，撒施处理为41 d。肥料袋控缓释处理新根中值寿命为224 d，不施肥处理为142 d，撒施处理为182 d。肥料袋控缓释处理新根现存量显著高于撒施处理和不施肥处理，新根年周转率显著低于撒施处理和不施肥处理。8月底苹果根系活力以肥料袋控缓释处理最高（82.54 mg · g-1 · h-1），显著高于撒施处理和不施肥处理。肥料袋控缓释施肥处理来自肥料的氮占总氮比例（Ndff）显著高于肥料撒施处理，氮素利用率达到23.00%。综上所述，肥料袋控缓释通过影响土壤养分供应和根系生长发育提高了氮素利用率。本研究结果为袋控缓释施肥应用于苹果生产，实现苹果产业绿色发展提供了理论依据。
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核农学报. 2023, 37(1): 148-158. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2023.01.0148
为探究播深和播量对宁夏地区直播稻幼苗生长发育和产量的影响，以宁夏水稻主栽品种富源4号为试验材料，采用二因素裂区设计，设置4种播深：1、2、3和4 cm，4个播量：112.5、187.5、262.5和337.5 kg·hm-2，研究不同播深和播量对直播稻幼苗素质及其产量的影响。结果表明，播深×播量对水稻出苗率的影响存在显著的互作效应，其中播深1～2 cm、播量112.5～187.5 kg·hm-2四种组合较其他组合的出苗率明显增加；幼苗素质中苗高、茎基宽、充实度和壮秧指数4个指标均在播深2 cm、播量262.5 kg·hm-2组合中优于其他组合；发根力在播深2～3 cm、播量187.5 kg·hm-2两种组合中优于其他组合；幼苗整齐度在播深3 cm、播量262.5 kg·hm-2组合中优于其他组合。在幼苗素质指标中，播深×播量对充实度和壮秧指数的影响均存在极显著的互作效应。对于根系生理指标，根系活力、根系总吸收面积和根系活跃吸收面积在播深2 cm、播量187.5～262.5 kg·hm-2和播深3 cm、播量187.5 kg·hm-2三种组合中优于其他组合，且播深×播量对上述3个指标的影响均存在极显著互作效应。进一步通过隶属函数结合权重分析法对不同播深和播量组合下的12个幼苗素质相关指标进行综合评价（D值），筛选到播深2～3 cm、播量187.5～262.5 kg·hm-2四种较优组合。产量分析结果表明，播深3 cm、播量187.5～262.5 kg·hm-2两种组合较其他组合增产明显，增产率达到4.29%～17.10%。综上，适宜播深和播量组合（播深3 cm、播量187.5～262.5 kg·hm-2）通过提高发根力、幼苗整齐度和根系吸收面积等幼苗素质指标促进了直播稻幼苗的生长，改善了直播稻群体质量，从而增加了直播稻产量。本研究结果为宁夏地区水稻覆土直播栽培技术的构建奠定了理论基础。
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核农学报. 2023, 37(1): 159-168. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2023.01.0159
为探究江汉平原地区中低产田小麦种植的最适施氮量，以适宜长江中下游流域种植的小麦品种郑麦9023与扬麦23为材料，设置0、135、180和225 kg·hm-2 4个纯氮施用量，研究施氮量对小麦籽粒产量及产量构成、氮素利用效率以及部分农艺性状的影响。结果表明，当施氮量在0～225 kg·hm-2范围内时，随着施氮量的增加，氮肥偏生产力和氮肥农学利用效率逐渐降低，而小麦的旗叶相对叶绿素含量（SPAD）值、有效穗数、穗粒数和生物量逐渐增加，同时籽粒产量在施氮量为225 kg·hm-2时最高，但与180 kg·hm-2施氮量处理并无显著差异。在0～180 kg·hm-2施氮量范围内，氮肥的增施可显著增加植株干物质积累量、氮素积累量和收获指数。在180 kg·hm-2施氮量处理的基础上继续增施氮肥至225 kg·hm-2，并未显著增加小麦各生育时期植株干物质积累量。在不同施氮量处理下，扬麦23较郑麦9023平均增产19.8%，且有效穗粒数较多、穗数和千粒重较稳定、氮素吸收利用效率和收获指数较高，表现出较强的产量稳定性。此外，冗余分析结果表明，氮肥表观利用率、氮肥农学利用率和氮肥偏生产力均与小麦籽粒产量呈显极著正相关。因此，在兼顾产量和投入的前提下，江汉平原地区中低产田小麦的施氮量以180 kg·hm-2为宜，并伴有较高的氮素吸收利用效率。本研究结果为江汉平原地区中低产田小麦增产及氮肥高效利用提供了技术参考。
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核农学报. 2023, 37(1): 169-179. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2023.01.0169
5-氨基乙酰丙酸（ALA）为高等植物中叶绿素等卟啉类化合物的生物合成前体，在促进作物生长、增强抗逆性及提高产量方面发挥着重要作用。为探究ALA对番茄果实成熟过程中品质和矿质元素含量的影响，本研究以原味1号品种为试验材料，向绿熟期番茄果实表面涂抹不同浓度（0、50、100、200、300 mg·L-1）ALA溶液，筛选出促进设施栽培番茄成熟及品质形成的最佳ALA施用浓度，并进一步研究其对设施番茄果实成熟过程中硬度、可溶性固形物以及矿质元素含量的影响。结果表明，外源ALA通过降低果实硬度促进了果实的成熟，并通过提高番茄果实中可溶性固形物含量提升了果实品质。另外，在坐果后40 d，200 mg·L-1 ALA处理的K、Ca和Fe元素含量分别比对照提高了21.82%、56.25%和12.86%，但P、Mg和Cu元素含量分别比对照降低了9.92%、21.74%和25.00%。相关性分析结果表明，可溶性固形物含量与K含量呈正相关关系，与Cu含量呈负相关关系；果实硬度与K含量呈负相关关系。成熟期番茄果实中P含量与Cu含量呈正相关，与Mn、K和Ca含量呈负相关；K含量与Ca和Zn含量呈正相关；Mg含量与Zn含量呈负相关。主成分分析结果显示，K和Mg是ALA处理后番茄果实中的特征元素。综上，在番茄果实成熟过程中施用适宜浓度外源ALA（200 mg·L-1）不仅能够提高果实可溶性固形物含量，降低果实硬度，还能调控矿质元素的吸收和积累。本试验结果为ALA调控番茄果实的营养吸收机制提供了理论参考，并为高品质番茄栽培技术提供了新思路。
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核农学报. 2023, 37(1): 180-187. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2023.01.0180
为加快堆肥过程中秸秆纤维素的降解速率，本研究从玉米秸秆堆肥中分离纤维素分解菌，并通过测定羧甲基纤维素酶（CMCase）活力、滤纸条崩解能力及兼容性，筛选出优良菌株，进而构建复合菌系，并对降解性能进行评价。结果共获得29株纤维素分解菌，对其中的高效菌株进行配伍，构建了6组复合菌系。除复合菌系F外，其他复合菌系的滤纸酶活力均显著高于单一菌株（P<0.05），尤以复合菌系B（xw1、xw3、xw8）、D（xw16、xw21、xw31）的酶活力最高，分别为22.8、20.4 U·mL-1，比其中的最强单菌株xw3、xw21高出58.3%、68.6%，且所产酶具有耐高温（40~55 ℃）性。复合菌系B、D培养5 d可将滤纸条崩解为糊状，10 d内对秸秆的降解率达24.5%、21.9%，较单菌株xw8、xw31增加9.4和4.7个百分点。经16S rDNA分子鉴定，复合菌系B由微杆菌属（Microbacterium sp.）、类芽孢杆菌属（Paenibacillus sp.）组成，复合菌系D由芽孢杆菌属（Bacillus sp.）、类芽孢杆菌属（Paenibacillu sp.）组成。本研究结果进一步丰富了纤维素降解菌种资源，为农业废弃物处理特别是堆肥接种剂的开发提供了借鉴。
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核农学报. 2023, 37(1): 188-195. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2023.01.0188
为探究稻田土壤铜含量对水稻产量及籽粒灌浆特性的影响，于2019和2021年通过盆栽试验分析24.32（对照，CK）、100（Cu100）和200 mg·kg-1（Cu200）稻田土壤铜含量下水稻的产量差异，并通过Richards方程对籽粒灌浆过程进行拟合，比较籽粒灌浆参数之间的差异，探讨铜含量对不同粒位籽粒灌浆特性的影响。结果表明，2019和2021年Cu200处理水稻产量较CK分别减少31.18%和39.50%（P<0.05）；而Cu100处理水稻产量较CK分别表现为减少12.94%（P<0.05）和增加10.07%（P>0.05）。土壤不同铜含量处理下水稻籽粒灌浆特性表明，与对照相比，Cu100处理强势粒延长了活跃灌浆期（D）和到达最大灌浆速率的时间（Tmax），最终生长量A值提高，而弱势粒D值及Tmax明显缩短，A值明显降低；Cu200处理强、弱势粒D值及Tmax明显减小，A值显著降低。总体而言，各处理对弱势粒灌浆影响大于强势粒。进一步分析不同土壤铜含量下水稻产量变化规律发现，与CK相比，Cu100处理水稻增产是由于强势粒粒重增加的同时有效穗数也有所增加，一定程度上抵消了弱势粒灌浆不充分所带来的负面影响；而Cu200处理产量显著下降是由于强、弱势粒灌浆不充分共同作用，导致有效穗数及千粒重显著降低。本研究结果可为进一步合理利用铜污染土壤提供理论依据。
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核农学报. 2023, 37(1): 196-206. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2023.01.0196
为探讨种子引发剂对盐胁迫下水稻幼苗生长及生理特性的影响机制，以杂交稻湘两优900和常规稻黄华占为材料，研究引发剂氯化胆碱（CC）和吲哚丁酸钾（IBAK）对盐胁迫下水稻幼苗生长、光合特性、抗氧化代谢及渗透调节的影响。结果表明，盐胁迫抑制水稻幼苗生长，3.0 mg·L-1 CC和1.0 mg·L-1 IBAK为缓解盐胁迫对水稻幼苗生长抑制的适宜引发浓度，添加引发剂CC的湘两优900根干重显著增加9.64%，而添加引发剂CC和IBAK的黄华占根系总长度、叶面积、地上干重、根干重、壮苗指数分别显著增加24.78%和14.39%、43.06%和36.33%、11.45%和7.43%、34.60%和28.62%、41.89%和33.55%。引发剂CC和IBAK处理可显著提高盐胁迫下两品种水稻叶片的净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）、蒸腾速率（Tr）和叶绿素含量；激活超氧化物歧化酶（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；同时增加抗坏血酸（AsA）、谷胱甘肽（GSH）、可溶性蛋白和脯氨酸含量；抑制活性氧积累，降低丙二醛（MDA）含量和相对电导率（REC）水平。盐和引发剂处理在两品种水稻抗氧化指标间均存在普遍的交互作用，而形态指标或光合参数间的交互作用在黄华占中更为显著。综上所述，引发剂CC和IBAK主要通过增强抗氧化系统活性、提高渗透调节潜力、降低活性氧损伤来提高水稻幼苗的耐盐性。本研究结果为探明引发剂缓解水稻盐胁迫损伤的作用机理提供了理论依据。
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核农学报. 2023, 37(1): 207-215. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2023.01.0207
铀是一种具有较高化学毒性的放射性核素。铀矿开采、核事故泄露、核废物的不恰当处理等会对周围土壤造成放射性污染。植物体内富集的铀可通过食物链进入人体，从而对人体健康造成伤害。国内外学者针对铀污染土壤的植物修复技术开展了一系列研究工作。本研究系统地总结了铀对植物胁迫效应的研究进展，主要包括铀对植物生长发育、生理生化、基因毒害、水分代谢和营养代谢等方面的影响。并结合当前研究现状，对未来的研究方向进行了展望。本研究结果为进一步阐释富集植物对铀的吸收和转运机制，以及铀污染土壤的植物修复提供了理论依据，对于监测治理铀污染土壤和保护生态环境具有重要意义。
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