2024年, 第38卷, 第4期 刊出日期:2024-04-10
  

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    植物诱变育种·农业生物技术
  • 蒋明, 何佳薇, 方宇洁, 尹龙飞, 张慧娟
    核农学报. 2024, 38(4): 613-621. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2024.04.0613
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    WRKY转录因子是植物特有的一类调控蛋白,在抵御生物和非生物逆境中起着重要作用。为初步明确该基因在抗病反应中的功能,本研究在分离青花菜BoiWRKY8基因的基础上,利用生物信息学方法进行序列分析,采用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)明确其在核盘菌、灰霉菌侵染下的表达模式,并对过量表达植株进行抗病性鉴定。结果表明,BoiWRKY8的基因组全长为3 170 bp,具2个内含子,长度分别为776和1 422 bp。编码区全长为972 bp,编码323个氨基酸,WRKY结构域由60个氨基酸组成,包括一个WRKYGQK序列和一个C2H2锌指结构C-X4-C-X23-H-X1-H。系统发育分析结果表明,BoiWRKY8与芸薹属植物的同源序列聚为一组,支持率达100%,与野甘蓝的关系最近。qRT-PCR结果显示,BoiWRKY8受核盘菌和灰霉菌的诱导,在6和12 h时的表达量最大,为对照的3.18/2.68和3.22/2.90倍;BoiWRKY8过量表达植株对核盘菌、灰霉菌的抗性显著增强,JA/ET通路标志基因BoPDF1.2的表达量显著提高。本研究结果为后续开展青花菜抗病机理研究和分子育种奠定了基础。

  • 党仕卓, 周娟, 汤学燊, 刘鑫, 张亚红, 袁苗
    核农学报. 2024, 38(4): 622-632. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2024.04.0622
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    BRI1-EMS-Suppressor 1(BES1)是油菜素内酯信号转导重要的转录因子,已被证实在调控植物光形态建成及花芽发育方面发挥重要作用。为探究VvBES1是否响应红蓝光调控红地球葡萄花芽分化及在该调控模式下VvBES1的表达规律,本研究以红地球葡萄花芽为试验材料,温室自然光作为对照(CK),红蓝4∶1(R4B1)为光照处理,从前期转录组数据筛选获得VvBES1-1(Vitvi10g00636),同源克隆获得该基因编码序列(CDS),全长1 026 bp,编码341个氨基酸;生物信息学分析结果显示,VvBES1-1蛋白含有1个BES1家族高度保守的BES1-N结合结构域,与河岸葡萄属于同一亚族。VvBES1-1表达具有组织特异性,VvBES1-1时空表达模式显示,VvBES1-1在各时期均有一定表达,但是在R4B1处理期间表达量显著低于自然光,9月15日(花序二级轴发育期)表达量达到最高,由此推测VvBES1-1在红地球葡萄花序二级轴发育期发挥重要作用。VvBES1-1烟草异源转化试验结果显示,转基因植株表现出花期延迟、节间缩短等表型特征,外源BR处理下VvBES1-1基因表达量均明显上调表达,VvBES1-1在光介导控花芽分化的过程中表达模式呈先升后降趋势且同红地球葡萄中的一致。本研究结果为VvBES1-1参与红蓝光介导BR信号调控红地球葡萄花芽分化提供了理论依据。

  • 李思雨, 赖恭梯, 贺丽媛, 许恒, 林俊璇, 郭奥琳, 陈桂信, 赖呈纯
    核农学报. 2024, 38(4): 633-643. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2024.04.0633
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    半乳糖醛酸转移酶(GAUT)是果胶合成过程的关键酶,对植物茎和叶的细胞壁等组织器官生长发育具有重要调控作用。为探究摘心处理下GAUT在葡萄茎和叶中的表达,以巨峰葡萄(Vitis labrusca×Vitis vinifera Kyoho)为材料,进行VvGAUTs克隆,利用生物信息学方法预测分析基因结构与功能,并通过实时荧光定量PCR(qRT-PCR)分析其在巨峰葡萄摘心处理下的表达模式。结果表明,本研究克隆得到4个巨峰葡萄GAUTs,开放阅读框(ORF)长度分别为1 056、1 167、1 038和1 071 bp,分别编码351、388、345和356个氨基酸,与葡萄基因组相应基因序列同源性均达到98%以上,分别命名为VvGAUT1aVvGAUT1bVvGAUT3VvGAUT4aVvGAUT1a编码稳定蛋白,其余3个基因编码不稳定蛋白;VvGAUTs与纤维素、木质素和糖代谢等相关蛋白密切互作。VvGAUTs在不同摘心处理的巨峰葡萄茎、叶中表达模式差异显著,2叶摘心处理总体上抑制茎VvGAUTs基因表达,而VvGAUTs在叶中的表达呈现生长前期增强、生长后期受抑制的趋势。此外,在巨峰葡萄生长前期VvGAUT1aVvGAUT1bVvGAUT3在茎、叶的表达明显高于生长后期,而VvGAUT4a在巨峰葡萄茎生长后期表达增强,在叶中表达变化较平缓。综上,摘心调控巨峰葡萄VvGAUTs基因表达,可能在控制其茎、叶生长,平衡营养生长和生殖生长过程中发挥重要作用。本研究结果为探究摘心调控葡萄树体生长的分子机制提供了理论依据。

  • 曹丽茹, 庞芸芸, 叶飞宇, 马晨晨, 张新, 王振华, 鲁晓民
    核农学报. 2024, 38(4): 644-653. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2024.04.0644
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    碱性亮氨酸拉链(Basic leucine zipper,bZIP)转录因子是真核生物中分布最广泛、结构极其保守的家族之一,在植物生长进程中发挥重要作用。为验证bZIP转录因子在逆境胁迫中发挥的作用,本研究通过分析转录组数据,筛选到27个参与干旱-复水胁迫的bZIP基因,计算相关性系数、构建共表达网络图发现ZmbZIP84Zm00001d053988)是核心节点基因;该基因位于玉米第4号染色体,具有高度保守的bZIP结构域;分析理化性质,发现该基因是亲水性蛋白且属于不稳定蛋白;构建系统发育树,发现该基因与柳枝稷和高粱的亲缘关系最近;实时荧光定量PCR(qRT-PCR)结果显示,ZmbZIP84在玉米各组织中均有表达,成熟根中的表达量最高;设置20%聚乙二醇(PEG)-6000、42 ℃高温、200 mmol·L-1 NaCl以及缺乏铵态氮等模拟试验,发现该基因在高温、干旱、氮处理下表达量显著上调,而在NaCl处理下表达量下调,说明ZmbZIP84基因积极参与并响应非生物胁迫;利用CRISPR/Cas9技术获得ZmbZIP84基因的拟南芥同源基因缺失型纯合突变体,发现在高温、干旱胁迫处理下突变体植株生长受到严重抑制、叶片萎蔫、甚至干死,而野生型植株影响较小,说明在干旱、高温胁迫处理下,ZmbZIP84基因敲除后抗旱、耐高温能力下降;亚细胞定位发现该基因编码的蛋白位于细胞核。本研究结果可为后续研究ZmbZIP84基因的功能及下游靶基因的调控机制奠定基础,为培育抗逆性玉米新品种提供参考。

  • 张世勇, 刘洪岩, 钟立强, 赵彦华, 王明华, 陈校辉
    核农学报. 2024, 38(4): 654-661. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2024.04.0654
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    为获得斑点叉尾鮰(Ictalurus punctatus)ZBTB38的多克隆抗体,并研究其在性腺中的表达情况,将斑点叉尾鮰zbtb38基因部分序列经密码子优化后连接至pET32a(+)载体,构建重组质粒pET32a(+)-zbtb38,再转入大肠杆菌(Escherichia coli)感受态细胞BL21(DE3)中诱导表达,通过十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)、免疫印迹(Western blot)和液相色谱-质谱联用(LC-MS)等技术进行鉴定。用纯化后的重组蛋白制备兔抗斑点叉尾鮰ZBTB38多克隆抗体,通过酶联免疫吸附(ELISA)和Western blot技术检测抗体效价及其特异性,最后采用Western blot方法检测ZBTB38在性腺中的表达情况,并使用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)技术对检测结果进行验证。结果表明,制备的兔抗斑点叉尾鮰ZBTB38多克隆抗体效价可达1∶(5.12×105),能够特异性识别斑点叉尾鮰性腺组织中表达的ZBTB38蛋白,其中精巢组织中的表达水平显著高于卵巢,Western blot与qRT-PCR检测结果较为一致。综上所述,研究成功制备了斑点叉尾鮰ZBTB38的多克隆抗体,为下一步深入研究斑点叉尾鮰zbtb38基因的功能奠定了基础。

  • 张焕欣, 闫承璞, 李国权, 张新龙, 曹娜, 乐美旺, 朱方红, 刘文革
    核农学报. 2024, 38(4): 662-673. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2024.04.0662
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    为了探析甜瓜(Cucumis melo L.‍)响应涝害胁迫的分子机制,采用转录组和蛋白组学方法研究了甜瓜耐涝型材料L45和涝敏感型材料L39在正常培养和涝害胁迫处理条件下的差异表达基因和蛋白。结果表明,L39-W vs L39-C的差异表达基因数为3 532个,差异表达蛋白数为105个;L45-W vs L45-C的差异表达基因数为1 842个,差异表达蛋白数为38个。转录组与蛋白组联合分析发现,L39-W vs L39-C中38个基因在mRNA和蛋白质水平上联合上调表达,12个基因联合下调表达;L45-W vs L45-C中7个基因联合上调表达,3个基因联合下调表达。KEGG显著性富集分析结果发现,L39-W vs L39-C中联合上调表达的基因显著富集在类黄酮生物合成、苯丙烷生物合成、苯丙氨酸代谢、缬氨酸、亮氨酸和异亮氨酸生物合成、精氨酸和脯氨酸代谢等;而L45-W vs L45-C中联合上调表达的基因显著富集在α-亚麻酸代谢、类黄酮生物合成、苯丙烷生物合成、亚油酸代谢等。本研究联合转录组与蛋白组数据进行了差异表达基因与蛋白分析,为进一步挖掘甜瓜响应涝害胁迫的关键基因及通路奠定了一定基础。

  • 王宪璞, 代瑛姿, 郭宏扬, 杨志峰, 许丽丽
    核农学报. 2024, 38(4): 674-684. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2024.04.0674
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    灰霉病是严重危害葡萄生长和果实品质的主要病害之一。为探究外源褪黑素(MT)缓解葡萄灰霉病发生的抗性机理,本研究以10个新疆主栽葡萄品种为试材,结合叶片、果实基本性状与病情严重度相关性分析,对不同葡萄品种灰霉病抗性进行综合评价;以成熟离体果实为试材,测定了MT对关键抗性指标的影响。结果表明,部分参试葡萄品种灰霉病抗性水平差异显著,接种灰霉病病原菌(Botrytis cinerea)10 d后,阳光玫瑰和克瑞森葡萄叶片和果实表现感病,蓝宝石葡萄叶片表现感病,其余品种均表现不同程度的抗性,其中巨峰葡萄隶属函数综合得分最高、抗性最强。B. cinerea侵染葡萄叶片后,不同抗性品种的叶片相对电导率、超氧阴离子、丙二醛及游离脯氨酸水平均呈上升趋势,其中阳光玫瑰和克瑞森葡萄叶片侵染前后各指标差异显著或极显著,巨峰葡萄叶片除游离脯氨酸水平在侵染前后差异显著外,其余指标均不显著。外源100 μmol·L-1 MT提高了葡萄果实总酚含量、总抗氧化水平和苯丙氨酸淀粉酶、多酚氧化酶活性,缓解了B. cinerea对果实的危害,此外,MT显著上调了VvCu/Zn-SOD1a等活性氧清除相关基因的表达(以巨峰葡萄最为明显)。综上所述,MT通过促进葡萄果实酚类物质代谢与维持活性氧平衡提高对灰霉病的抗性。研究结果不仅为揭示褪黑素提高葡萄对灰霉病菌抗性的生理基础提供了理论依据,也为褪黑素提高葡萄灰霉病抗性的田间应用和优质抗病种质发掘利用提供了数据支撑。

  • 农产品辐照研究·食品科学
  • 毛腾霄, 黄春燕, 伍欣然, 张良, 陈红, 何江, 黄敏
    核农学报. 2024, 38(4): 685-692. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2024.04.0685
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    为考察60Co-γ射线辐照灭菌对牡丹皮质量的影响,本研究采用不同吸收剂量(0、5、10、20、30 kGy)60Co-γ射线辐照处理试验样品,比较辐照前后样品微生物负载变化、高效液相色谱(HPLC)指纹图谱相似度、水提物抑菌活性的变化,并建立牡丹皮近红外光谱一致性评价模型。结果表明,当吸收剂量为5 kGy时即可让微生物负载超标样品中的需氧菌总数、霉菌和酵母菌总数及耐胆盐革兰阴性菌数量降至标准规定(《美国药典》USP-NF2023)以下;随着吸收剂量的增加,牡丹皮样品指纹图谱相似度呈下降趋势;辐照后样品水提物对金黄色葡萄球菌的抑菌圈直径与未辐照相比无显著差异(P>0.05);采用近红外光谱一致性评价模型能够较好地区分辐照与未辐照样品。鉴于不适宜的60Co-γ射线辐照剂量可能会对牡丹皮质量造成一定影响,建议牡丹皮的辐照吸收剂量不超过5 kGy。本研究结果可为牡丹皮辐照灭菌吸收剂量的选取提供参考依据。

  • 张继元, 王波, 丁嘉丽, 牛育林, 何晓丽, 刘阿静, 王慧珺, 张波
    核农学报. 2024, 38(4): 693-702. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2024.04.0693
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    为探究甘肃河西走廊产区不同品种、不同区域、不同年份的葡萄酒品质差异,本研究基于电子鼻气体识别技术,利用葡萄酒中的特征香气化合物筛选出对香气物质灵敏的传感器,并进一步对各个香气化合物在传感器上进行类别归属,然后对葡萄酒进行鉴别。结果表明,不同特征香气化合物可归属到传感器W2和W7,这两根传感器可以作为判断不同葡萄酒间气味特征区别的重要媒介。葡萄酒鉴别分析中,主成分(PCA)模型能对不同品种、不同区域、不同年份的葡萄酒进行区分。电子鼻W2传感器的识别属性可作为区分美乐和赤霞珠葡萄酒的重要依据,也可鉴别新鲜葡萄酒,W2和W7传感器的识别属性可区分武威与张掖、武威与嘉峪关葡萄酒。本研究可为阐明甘肃河西走廊产区不同品种、不同区域、不同年份的葡萄酒香气特征提供参考。

  • 强文乐, 余飞, 赵晓兰, 李恺安, 陈建军, 马腾臻
    核农学报. 2024, 38(4): 703-714. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2024.04.0703
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    为探究不同品种混酿处理对所得葡萄酒色泽参数和挥发性香气成分的影响,本研究以赤霞珠葡萄酒为基酒,在橡木桶陈酿期间采用不同比例(10%、20%、30%、40%)美乐葡萄酒进行二元混酿,陈酿12个月后分析混酿葡萄酒的理化指标、色泽参数、酚类物质及挥发性成分含量,并结合感官量化品评法对葡萄酒感官特征进行描述分析。结果表明,美乐葡萄酒的添加可以显著降低赤霞珠葡萄酒的酒精体积分数、总酸含量和色度值;美乐占比为10%和20%混酿葡萄酒的香气物质含量较高,约为赤霞珠葡萄酒的1.22倍,美乐占比20%的葡萄酒有助于2-糠酸乙酯、苹果酸二乙酯和苯甲醇等花果香物质的生成;感官分析表明,美乐占比20%的混酿葡萄酒具有更好的口感协调性和单宁细腻度,整体评分最高。综上,20%美乐混酿对赤霞珠葡萄酒色泽、香气和感官品质改善效果最好。本研究可为混酿葡萄酒生产提供理论支持。

  • 陈豪斌, 金临轩, 杨素华, 潘艳芳, 朱一星, 朱方瑜, 牛晨雨, 班兆军
    核农学报. 2024, 38(4): 715-724. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2024.04.0715
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    为研究振动胁迫对樱桃番茄采后品质的影响,本研究选取无损伤、成熟度相同、大小一致的樱桃番茄,分别采用2 Hz(CL1)和3 Hz(CL2)两种振动频率处理模拟不同运输路况,以未处理为对照组(CK),10 h后,将樱桃番茄置于8 ℃贮藏,每隔3 d对3组樱桃番茄的生理指标和电学特性进行测定。结果表明,振动胁迫对樱桃番茄采后品质具有明显影响。随着贮藏天数的增加,在生理品质方面,与CK组相比,经过振动处理后的相对电导率、可溶性固形物、丙二醛、抗坏血酸、过氧化氢含量在CL1组差异显著(P<0.05)、CL2组差异极显著(P<0.01);电学特性方面,与CK组相比,振动处理组CL1和CL2的并联等效电容(Cp)上升趋势明显,并联等效电阻(Rp)、复阻抗(Z)下降趋势明显。生理品质和电学特性的变化幅度均表现为CL2>CL1>CK。振动频率越大,樱桃番茄的生理品质和电学特性受到的破坏程度越明显。对生理品质和电学特性的相关性分析发现,可滴定酸含量和相对电导率与电学特性相关性最高,说明电学特性可以用于生理品质的检测。本研究结果可为减轻物流运输过程中樱桃番茄生理品质损伤和电学特性的品质检测提供理论依据。

  • 林炎娟, 叶新福, 方智振, 周丹蓉
    核农学报. 2024, 38(4): 725-735. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2024.04.0725
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    为明确福红李果实成熟期营养品质与香气特征,本研究采用高效液相色谱仪(HPLC)和气相色谱离子迁移谱联用仪(GC-IMS)分析了福红李三个成熟阶段果肉中糖类、有机酸、氨基酸和挥发性成分的组成和含量。结果表明,蔗糖是福红李中的主要糖类,占可溶性糖总量高达49.28%,其次是葡萄糖和果糖;苹果酸是主要的有机酸,占有机酸总量高达88.76%,其余有机酸含量均较低;福红李可溶性糖、蔗糖含量和糖酸比随着果实成熟不断积累。福红李中9种非必需氨基酸和7种必需氨基酸含量范围分别为11.58~357.47、55.59~176.63 μg·g-1,其中,在必需氨基酸中,含量最高的是亮氨酸,其次是赖氨酸和苏氨酸,含量最低的是蛋氨酸,大部分氨基酸主要在成熟后期即花后140 d和花后150 d积累得更多。福红李的主要挥发性成分是醛类、酯类和醇类等,己醛和2-己烯-1-醇峰强度较高,挥发性成分在三个成熟阶段存在差异。本研究初步分析了福红李主要品质成分及成熟阶段变化规律,可为李优质育种提供理论依据。

  • 肖宏辉, 李春霖, 张永志, 聂晶, 吴振, 袁玉伟
    核农学报. 2024, 38(4): 736-745. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2024.04.0736
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    在水果产量攀升和品质要求不断提高的背景下,对水果的品质、安全和真实性开展快速无损检测的需求日益迫切。本研究概述了光谱学、力学、声学、计算机视觉、电子鼻和电子舌等无损检测技术结合多种化学计量学方法在水果营养功效成分和感官属性品质特征挖掘、农药残留和病害霉变安全性检测以及原产地、品种分类、贮藏时间真实性鉴别研究中的应用。同时,本研究还从生产实际和科学研究两个方面进行了展望,可为水果的质量安全监管和消费者权益保障提供科学依据。

  • 同位素示踪·资源环境·动植物生理
  • 张佳静, 索雨洁, 段冰冰, 李雅善, 谭立杭, 刘旭, 姜建福, 夏永秀
    核农学报. 2024, 38(4): 746-754. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2024.04.0746
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    为了保护与开发我国渭北旱塬地区的老藤酿酒葡萄种质资源,本研究以白玫瑰和红玫瑰两份老藤酿酒葡萄资源为材料,对其植物学特性、生长结果习性、枝条直立性、抗寒性、果实性状以及酿酒特性等进行了系统比较。结果表明,白玫瑰和红玫瑰葡萄枝条粗壮直立,与赤霞珠葡萄相比,其新梢木质部宽度明显增加,木质素分布区域更大,枝条机械性能与负荷能力更强,适合无架栽培。白玫瑰和红玫瑰葡萄萌芽率、结果枝率、结果系数、平均株产量均较高,两者丰产性均较好。白玫瑰和红玫瑰葡萄枝条均具有较强的抗低温能力,在渭北旱塬地区无需埋土防寒越冬。白玫瑰葡萄果皮淡绿色带有浅红晕,成熟果实还原糖和可滴定酸含量分别为195.17和5.97 g·L-1,果皮酚类物质含量较低,适合酿造清爽的干白葡萄酒;红玫瑰葡萄果皮紫红色,成熟果实还原糖和可滴定酸含量分别为208.33和3.64 g·L-1,果皮富含花色苷等酚类物质,可酿造清新的桃红葡萄酒。采用小容器酿造的干白葡萄酒酒度为11.12%(V/V),总酸含量为5.06 g·L-1,总糖含量为2.70 g·L-1;桃红葡萄酒酒度为12.97%(V/V),总酸含量为4.69 g·L-1,总糖含量为2.87 g·L-1。两份老藤酿酒葡萄资源果实及其酿造的葡萄酒均具有玫瑰香味。本研究为酿酒葡萄新品种选育提供了一定的参考。

  • 何斐, 刘欢, 李川, 崔鸣, 魏梦琳, 丁龙飞, 刘斌, 段杉
    核农学报. 2024, 38(4): 755-766. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2024.04.0755
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    为研究间作刺槐对魔芋根际细菌群落结构的影响及其与软腐病的关系,以深入理解特定作物间作模式下的根际微生态特征。本试验设置塑料膜全隔(单作)、尼龙网网隔(半间作)和无隔(间作)3种刺槐‖魔芋根系分隔处理,采用高通量测序和荧光实时定量PCR(qRT-PCR)技术分析不同处理魔芋根系和根际土壤细菌多样性、群落组成和土壤氮循环相关基因表达丰度。结果表明,魔芋根系和根际土壤细菌α多样性指数均随着根系互作加强而明显提高。无隔处理根际细菌群落β多样性与全隔处理有明显差异。戴沃斯菌属(Devosia)、极地所菌属(Pricia)、藤黄单胞菌属(Luteimonas)、链霉菌属(Streptomyces)及溶杆菌属(Lysobacter)相对丰度值在所有处理根系和土壤中均较大;原小单孢菌属(Promicromonospora)相对丰度在网隔处理土壤中最高;链霉菌属、根瘤菌属(Rhizobium)和溶杆菌属相对丰度在网隔和无隔魔芋根系和土壤中较大。与全隔相比,无隔处理显著提高了土壤氮循环相关固氮酶基因(nifH)、亚硝酸还原酶基因(nirS)、氧化亚氮还原酶基因(nosZ)和氨单加氧酶基因(AOA amoA)拷贝数。无隔和网隔处理魔芋软腐病病情指数较全隔处理分别降低100.0%和50.0%~100.0%。综上,间作刺槐通过增加魔芋根际细菌多样性改变了群落结构,并增加了有益细菌丰度和氮循环相关基因拷贝数,从而降低了软腐病的发病率。本研究结果对通过间作等农业措施修复魔芋农田的土壤微生态和防控土传病害具有指导意义。

  • 段英姿, 陈桂平, 姜峰, 王晓英, 张胜珍, 马艳芝, 沈玉龙
    核农学报. 2024, 38(4): 767-775. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2024.04.0767
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    为探究不同栽培方式和生长时期对丹参根与地上部产量和主要活性成分含量的影响,本研究以紫花丹参为试验材料,采用小垄单行[三种密度:H1(8万株∙hm-2)、H2(10万株∙hm-2)、H3(13.3万株∙hm-2)]与大垄双行[三种密度:H4(8万株∙hm-2)、H5(10万株∙hm-2)、H6(13.3万株∙hm-2)]两种垄作方式,动态取样,测定并分析不同垄作方式、种植密度和生长时期的单株重、产量、主要活性成分含量及积累规律。结果表明,大垄双行丹参单株干重、产量、根的主要活性成分含量平均值均高于小垄单行。根的单株干重和产量的最佳处理分别为H5(48.09 g)、H4(5 986.69 kg∙hm-2),均在11月19日最高;地上部单株干重和产量的最佳处理均为H4(50.34 g、6 712.75 kg∙hm-2),均在10月14日最高。根中主要活性成分总含量(总丹参酮+总黄酮+总酚酸)在两种垄作方式下均呈“升-降-升”的变化趋势,最佳处理为H4(295.4 mg∙g-1),在9月7日最高;叶、茎中(总黄酮+总酚酸)总含量的最佳处理分别为H4(238.42 mg∙g-1)、H6(122.43 mg∙g-1),均在10月14日最高;丹参酮ⅡA、丹参酮I、隐丹参酮和丹酚酸B四种活性成分总含量的最佳处理为H6(63.23 mg∙g-1)。综上,大垄双行栽培方式优于小垄单行。本研究结果为丹参的合理种植及根与地上部综合开发利用提供了理论依据。

  • 袁晓婷, 罗凯, 刘姗姗, 彭新月, 杨立达, 王小春, 杨文钰, 雍太文
    核农学报. 2024, 38(4): 776-784. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2024.04.0776
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    为充分挖掘化控技术对带状间作系统中大豆的增产潜力,本研究以大豆-玉米带状间作为研究对象,以南豆25为试验材料,通过在大豆4节期(V4)叶面喷施不同植物生长调节剂[抑芽丹(MH)、吲哚-3-乙酸(IAA)、6-苄氨基嘌呤(6-BA)、24-表油菜素内酯(EBR)、三碘苯甲酸(TIBA)、烯效唑(S3307)、胺鲜酯(DTA-6)]及清水(CK),探究调节剂对大豆主茎和分枝结构上的光合特性、干物质积累分配及产量的影响。结果表明,调节剂处理提高了带状间作大豆主茎和分枝叶片SPAD值、净光合速率、气孔导度和蒸腾速率,EBR、S3307和DTA-6处理下大豆的叶面积指数、干物质积累量和群体产量显著高于CK。各调节剂中以DTA-6协调主茎与分枝生长关系的效果最好,该处理下盛荚期(R4)大豆主茎和分枝的干物质积累量分别较CK增加15.62%和30.24%,完熟期分枝荚果分配率最高。产量结果也表明,DTA-6处理下分枝粒数和百粒重达到最大,使大豆群体产量较CK提高26.01%~32.61%。综上,DTA-6能够改善带状间作大豆主茎和分枝叶片光合特性,促进干物质积累分配及产量形成。本研究为化控在带状间作大豆中的推广应用提供了理论参考与技术支撑。

  • 高研, 彭绿春, 李世峰, 解玮佳, 宋杰, 张露, 熊俊芬, 赵正雄
    核农学报. 2024, 38(4): 785-793. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2024.04.0785
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    为探究氮素形态对高山杜鹃侧枝生长的影响,以3年生盆栽高山杜鹃粉精灵为试验材料,单一氮源处理为对照,采用盆栽方式,研究5种不同氮素形态配比供应(铵硝比例分别为T1:100∶0,T2:75∶25,T3:50∶50,T4:25∶75和T5:0∶100)对其营养生长期侧枝生长、光合特性、代谢酶活性及营养元素积累的影响。结果表明,不同氮素形态下粉精灵不同生长期侧枝干物质积累量、苗高增量和侧枝长度均有所差异,以侧芽萌发期T3处理侧枝干物质积累量最高,T2处理在嫩侧枝期、侧枝半木质化期的苗高增量和侧枝长度均显著高于其他处理。侧枝半木质化期,与T1处理相比,T2处理显著提高净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、水分利用率及磷含量,降低胞间二氧化碳浓度;叶片Fe元素吸收量以T1处理最高,Mg元素吸收量以T5处理最高。此外,在不同生长期,硝酸还原酶活性均随硝态氮含量的增加而增加,以嫩侧枝期酶活性最高。综上,不同氮素形态对高山杜鹃粉精灵侧枝生长和生理特性的影响有所差异,且混合氮源处理较单一氮源处理更有利于促进侧枝生长,以铵硝比例75∶25促进侧枝生长及提高养分积累和光合效能效果最好。本研究为筛选适合高山杜鹃生长发育的氮素施用方法提供了理论依据。

  • 杨奇, 谢小玉, 李清明, 郑胤建
    核农学报. 2024, 38(4): 794-803. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2024.04.0794
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    为探究LED光质处理对辣椒果实色泽的影响,采用光强为140 μmol·m-2·s-1的LED蓝光(450 nm)、LED绿光(520 nm)、LED红光(660 nm)和LED白光,其中LED白光为对照,在温度25 ℃、相对湿度80%和光周期12 h的条件下,对花后30 d的辣椒果实分别进行照射,测定照射前及花后38、46 d辣椒果实的色泽指标、总叶绿素含量、总类胡萝卜素含量、总类黄酮相对含量、总花青素相对含量、β-胡萝卜素含量、叶黄素含量、β-隐黄质含量、玉米黄质含量、辣椒红素含量、美国香料贸易协会标准(ASTA)色值和国际色价标准(ICU)等变化。结果表明,与对照相比,LED红光能加速辣椒果实的转色,花后38和46 d, LED红光照射下辣椒果实的色泽指标均显著优于对照。在花后38 d时,LED红光照射下的辣椒红素含量显著增加至花后30 d的27倍,ASTA色值则显著提高至花后30 d的约3.5倍(P<0.05)。在花后46 d时,LED红光照射下的辣椒红素含量和ASTA色值均显著高于对照(P<0.05)。相比之下,LED绿光和LED蓝光则延缓了辣椒果实正常转色。综上,对位于绿熟前期的辣椒果实采用LED红光照射可以加速其转色,并显著加快辣椒红素积累速率和ASTA色值提高速率(P<0.05)。本研究结果为LED光质加速采前辣椒果实转色,尤其是加快辣椒红素的积累及果实色泽品质提升提供了新思路。