利用外显子靶向测序技术创制低镉水稻种质资源过程中,在12C6+离子束辐射水稻辐香116(FX116)M2诱变群体中鉴定获得OsNramp5基因同一等位杂合突变单株H7-25(H7)和K8-24(K8)。该等位变异为位于OsNramp5基因第13外显子8835306位置(RAP_Locus)上存在的1个碱基缺失,后代通过自交、分离鉴定出纯合突变单株,M7低镉水稻突变新品系除具备糙米低镉特征外,在株高和千粒重两个农艺性状上表现出显著差异。为探究辐射诱变对水稻基因组的变异影响,利用全基因组重测序技术对其基因组变异特征进行分析。结果表明,与野生型相比,H7与K8分别鉴定出2 506和1 080个单核苷酸多态性(SNPs)变异,SNPs变异类型多为转换,分别占比达74.06%和74.91%,两者共有变异61个,占各自变异比例仅为2.44%和5.65%,这些SNPs主要集中在基因间区(59.02%)和分布在第1染色体(42.63%);特有的SNPs分别有2 445和1 019个,位于基因间区的占比分别是59.96%和82.73%,在染色体上的分布主要集中在第1染色体,占比分别达98.08%和96.44%。在H7与K8中分别鉴定出785和569个插入缺失(InDels)变异,主要以小片段缺失(≤2 bp)为主要类型,占比75.28%和81.72%,两者共有变异182个,占各自变异比例为23.19%和31.99%,这些InDels主要集中在基因间区(60.44%)和分布在第1、6染色体(34.62%、42.86%);特有的InDels分别有603和387个,分布在基因间区占比分别达54.56%和69.25%,在染色体上的分布主要集中在第1染色体,占比分别达84.74%和72.35%。H7与K8的总体变异频率分别为7.9×10-6和3.9×10-6。对部分外显子区域变异经Sanger测序验证,检出率高达95%以上。本研究分析了H7和K8的基因组差异,评估突变体基因组突变频率并分析其基因组变异特征,同时为诱变技术在育种过程中的群体处置、世代种植与突变筛选在分子生物学层面提供理论支撑。
为明确⁶⁰Co-γ射线对杂交兰品系GZ3-7的诱变效应及适宜剂量,本研究以该品系原球茎为材料,设置0(对照)、5、10、20、30、40 Gy共6个辐射剂量,通过测定原球茎死亡率、不定芽分化率及半致死剂量(LD₅₀)、半分化剂量(DD₅₀),结合一年生、三年生辐射苗的株高、叶片数、叶长、叶宽、叶厚、假鳞茎横截面面积、总苗数以及新芽数等表型指标,系统探究辐射剂量与杂交兰表型变化、突变体诱导的关联规律。结果表明,原球茎LD₅₀为25 Gy、DD₅₀为15 Gy,两者共同界定适宜辐射剂量范围为15~25 Gy。中低剂量(5~10 Gy)辐射可提升种苗生长一致性。中剂量(10~30 Gy)辐射对植株有显著矮化效应,筛选获得1株稳定遗传的叶艺突变体(10 Gy处理)及6株矮化突变体(10~30 Gy处理),其中20 Gy处理突变率较高(矮化突变体3株/20株,占比15%),叶艺突变体“绿-黄”条纹表型连续3年稳定,观赏价值较高。高剂量(>30 Gy)辐射使三年生苗存活率降低,40 Gy处理仅存活11株。综合原球茎及种苗多年生长指标观测分析,最终确定杂交兰品系GZ3-7原球茎适宜辐射剂量为20 Gy。本研究为杂交兰诱变育种中辐射剂量的选择提供了数据支撑,丰富了杂交兰原球茎辐射诱变研究基础,同时筛选出优质突变体,可为后续兰花育种提效与产业化奠定基础。
非特异性磷脂酶C(NPC)是植物磷脂代谢的重要酶类,能够催化磷脂水解生成甘油二酯和磷酸化头部基团,从而参与脂质信号转导、膜结构重塑及逆境胁迫响应,在植物生长发育过程中发挥关键作用。ScNPCs是黑麦(Secale cereale L.)基因组中编码NPC蛋白的一类基因家族。为系统解析黑麦ScNPCs基因家族的功能特性,采用生物信息学方法对ScNPCs家族成员的理化性质、系统发育关系、保守基序与结构域特征以及启动子顺式作用元件进行了综合分析,并比较了其在不同组织、发育阶段及干旱和低温胁迫条件下的表达模式。结果表明,6个ScNPCs家族基因(ScNPC01~ScNPC06)分布于黑麦5条染色体上,编码蛋白长度为509~541个氨基酸,其启动子区域富集激素响应、胁迫应答及发育调控相关顺式元件。转录组数据分析显示,ScNPCs在黑麦生长发育过程中呈现明显的时空特异性表达特征,在授粉后籽粒形成阶段,ScNPCs成员均呈现不同程度的表达上调趋势。实时荧光定量PCR(qRT-PCR)分析表明,干旱胁迫下ScNPC01~ScNPC06均可被诱导表达;而低温胁迫下ScNPC04在胁迫中期显著上调,ScNPC02和ScNPC03表达则呈现先升高后降低的动态响应趋势。本研究为黑麦NPC基因家族在逆境适应中的功能研究提供了候选基因资源和理论依据。
为挖掘小豆抗锈病基因,本研究利用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)技术,比较了抗病品种LJ01与感病品种BQH在接种豇豆单胞锈菌后VaPLATZ7的表达情况。结果表明,与不接种对照相比,接种后12 h,LJ01中VaPLATZ7表达量升至对照的56.9倍,至接种后24~48 h仍显著高于对照,而同期该基因在BQH中的表达被显著抑制。启动子顺式作用元件分析显示,VaPLATZ7启动子包含5个茉莉酸甲酯(MeJA)响应元件,外源MeJA处理后2 h,该基因被显著诱导表达,上调至对照的4.5倍,且瞬时表达VaPLATZ7的烟草对灰霉菌侵染的抗性显著提高,病斑直径比对照减小了15%。综上,VaPLATZ7对植物抗病有正向调控作用,且可能受JA信号通路的调控。本研究结果可为小豆抗病育种提供可利用的候选基因资源。
花青素对提升马铃薯抗逆性及营养品质具有重要意义。为研究马铃薯中花青素代谢机制,本课题组在前期彩色马铃薯转录组测序中发现了花青素代谢的潜在调控基因StKFB29。为了探究其功能,本研究成功克隆了StKFB29基因,并分析了其编码蛋白的亚细胞定位及其互作蛋白。结果显示,该基因编码序列(CDS)全长为1 137 bp,编码378个氨基酸,其蛋白包含1个F-box结构域和3个Kelch基序。亚细胞定位试验表明,StKFB29定位于细胞核。通过酵母双杂交系统筛选出22个与StKFB29潜在互作的蛋白,并分析了这些互作蛋白基因在马铃薯不同组织中的表达模式。进一步利用酵母双杂交及双分子荧光互补试验验证了StKFB29和苯丙氨酸解氨酶(StPAL)、UDP-葡萄糖醛酸脱羧酶1(StUXS1)之间的互作关系。本研究为深入解析StKFB29在植物次生代谢中的功能及其作用机制提供了理论基础,并为马铃薯分子育种提供了重要的基因资源。
涝害是一种严重的非生物胁迫,致使受淹器官的氧气供应大幅降低。为应对低氧环境,甜瓜(Cucumis melo L.)幼苗的下胚轴会诱导形成不定根,然而关于不定根在涝害胁迫下的作用与功能研究相对匮乏。为了探明甜瓜幼苗在涝害胁迫下诱导形成的不定根的作用,本试验研究了人工去除不定根后,植株叶片在生理生化和代谢水平的变化。结果表明,不定根去除可导致植株叶片变黄、萎蔫等异常表型,与正常管理条件下的对照和仅受涝害胁迫的幼苗相比,去除不定根导致总叶绿素含量分别极显著降低63.08%和43.62%。此外,不定根去除后的丙二醛含量、H2O2含量、乙醇脱氢酶活性、超氧化物歧化酶活性和过氧化物酶活性均极显著增加,与对照和仅涝害胁迫处理相比,H2O2含量分别提高206.87%和33.81%,过氧化物酶活性分别提高289.19%和20.94%。代谢组分析发现WL vs CK、R-AR vs CK和R-AR vs WL比较组中分别鉴定到88、119和75个差异代谢物,其中8个代谢物为3个比较组所共有;类黄酮物质中的芍药苷3-(6″-乙酰半乳糖苷)、R-10-羟基华法林和葡萄素A,脂质物质中的布卢门醇C葡萄糖苷和16-羟基十六烷酸以及萜类物质中的巨大戟二萜醇在涝害胁迫下不定根去除后发挥重要作用。本研究结果为阐明涝害胁迫下不定根的功能及其响应机制提供了理论依据。
为明确草莓白绢病病原菌种类及生物学特性,并筛选出有效药剂,本研究以浙江省宁波市草莓白绢病典型症状植株为材料,采用组织分离法和致病性测定获得病原菌,系统开展了菌落形态与多基因(ITS-TEF-LSU)系统发育鉴定,研究了生物学特性,并采用生长速率法完成了5种杀菌剂的室内毒力测定。结果表明,引起宁波市草莓白绢病的病原菌为罗耳阿太菌(Athelia rolfsii),菌丝生长适宜温度为24~32 ℃,最适温度为30 ℃,最适产菌核的温度为32 ℃;菌丝生长最适pH值为5.0~6.5,最适产菌核的pH值为6.0;在所测试的碳氮源中,菌丝生长最佳碳源为山梨醇,最适合产菌核的碳源为淀粉和麦芽糖;菌丝生长最佳氮源为牛肉浸膏和蛋白胨,最适合产菌核的氮源为硝酸钾。菌核萌发最适温度为30 ℃,在15~40 ℃均可萌发;当泥炭基质含水量≥60%时,菌核萌发较好;pH值对菌核萌发无影响。菌丝和菌核的致死条件分别为45 ℃、10 min和52 ℃、10 min。5种杀菌剂室内药剂毒力测定结果表明:对A. rolfsii毒力最强的为嘧菌酯和氟啶胺,EC50分别为0.005、0.072 mg·L-1;对A. rolfsii毒力最弱的是溴菌腈,EC50为11.885 mg·L-1。这是浙江省首次发现A. rolfsii在草莓上引起的病害,本研究结果为草莓白绢病的科学防控提供了理论依据。
由灰葡萄孢(Botrytis cinerea)引起的灰霉病是葡萄种植领域的重要病害之一。为实现对葡萄灰霉病菌潜育期的快速及准确检测,本研究依据灰葡萄孢特异性Bc-hch基因序列(登录号:OQ411027.1)设计引物FRA-F/FRA-R与探针LF-P,构建了针对葡萄灰霉病菌的LFD-RPA检测方法,并对该方法的反应体系予以优化。与此同时,运用已建立的实时荧光定量PCR(qRT-PCR)和PCR对该检测方法的灵敏度与准确性进行验证与评价。结果表明,引物FRA-F/FRA-R与探针LF-P特异性良好,在37 ℃条件下反应30 min可以检测出葡萄灰霉病菌,检测试纸条上有清晰明了的检测带,其最低检测下限为10-1 ng·μL-1,与常规PCR相当,但略低于qRT-PCR检测。在田间样品检测中,LFD-RPA与常规PCR和qRT-PCR检测一致率达100%,证实了该检测方法的准确性;通过对不同接种时间样品的检测,证明了建立的LFD-RPA、qRT-PCR和常规PCR均能够对处于潜育期的灰霉病菌进行检测。本研究建立的LFD-RPA检测方法可用于葡萄灰霉病菌的监测预警和病害的田间快速诊断。
为明确γ辐照杀灭干果中害虫的效应并优化工艺剂量,本研究收集了5个不同来源的干果害虫,经形态学鉴定、CO Ⅰ基因比对并构建进化树,确定危害干果的主要害虫为印度谷螟。将印度谷螟幼虫批量繁殖并作为试验材料,用0、0.3、0.5、0.75、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0 kGy 9个剂量辐照处理干果中的印度谷螟幼虫,用0、50、100、150、200、250、300 Gy 辐照处理与印度谷螟同科的米螟虫卵,探究不同剂量对印度谷螟幼虫及米螟虫卵的致死效应。结果表明,印度谷螟幼虫经0.3 kGy剂量辐照后,前期幼虫蛀食和爬行能力均正常,至少60 d左右全部死亡;经0.75 kGy剂量辐照后,前期幼虫偶有蛀食现象,葡萄干和红枣中的幼虫分别于56、49 d后全部死亡;经1.0 kGy剂量辐照后,幼虫存活期间无蛀食现象,葡萄干和红枣中的幼虫分别于49、42 d后全部死亡;经1.5、2.0 kGy辐照后,幼虫分别于28、21 d全部死亡;经2.5 kGy辐照后,幼虫在2 d后全部死亡;3.0 kGy辐照可直接杀死幼虫。辐照杀死米螟虫卵的最低有效剂量为0.3 kGy。若以存活期间无蛀食现象为判断标准,干果辐照杀虫的最低有效剂量为1.0 kGy;若要快速杀死幼虫,最低有效剂量为2.5~3.0 kGy。本研究为干果的辐照杀虫提供了科学依据,为辐照技术在干果储藏领域的应用提供了技术支撑。
为实现枇杷花资源的高值化利用,本研究在其抗炎物质提取的基础上,筛选大孔吸附树脂制备了枇杷花抗炎物质(LFAI-P),并对其体外抗炎活性进行评价。结果表明,采用DM-130大孔树脂,以1 mL·min⁻¹流速依次用蒸馏水及70%乙醇洗脱,可获得较佳分离效果。高效液相色谱(HPLC)分析显示,LFAI-P的成分主要为金丝桃苷、芦丁、槲皮苷、白麻苷和阿福豆苷,其中前二者含量较高,分别为118.53、107.61 μg·mg-1。进一步通过脂多糖(LPS)诱导的RAW264.7细胞炎症模型评价其抗炎活性,发现LFAI-P低浓度组(50 μg·mL-1)促进炎症因子如一氧化氮(NO)、白细胞介素-6(IL-6)、白细胞介素-1β(IL-1β)和肿瘤坏死因子-α(TNF-α)等炎症因子的分泌,而中高浓度组(100~200 μg·mL-1)则显著抑制炎症因子释放。蛋白质印迹(Western Blot)检测进一步表明,中高浓度组较模型组显著抑制诱导型一氧化氮合酶(iNOS)表达量及NF-κB p-65蛋白磷酸化水平(P<0.01),中高剂量LFAI-P表现出良好抗炎作用。本研究为枇杷花精深加工及相关健康产品开发提供了理论依据。
为探究不同超高压(UHP)压力和羟丙基二淀粉磷酸酯(HPDSP)添加量对酸奶3D打印特性的影响,本研究以酸奶为主要原料,辅以HPDSP经UHP作用,分析3D打印成型效果、热力学特性、流变学特性、微观结构、分子间作用力、色差和品质变化等指标。结果表明,与未经UHP处理的样品相比,UHP处理酸奶油墨可显著改善3D打印适印性,600 MPa时原辅料杀菌效果和产品打印精度最佳;随着HPDSP添加量的增加,储能模量(G′)呈现先升高后降低的变化趋势,10%添加量时体系具有最高的G′和均匀一致的三维网状结构,蛋白质分子、HPDSP分子通过氢键、静电相互作用和二硫键等分子间相互作用维持了3D打印产品的结构稳定性,成型效果最优,并保持较好的品质指标和感官可接受度。本研究结果为酸奶3D打印产品的个性化定制提供了技术基础。
为实现鱿鱼皮的高值化利用,本研究在分析鱿鱼皮酶解物特性的基础上,采用Sephadex G-15凝胶色谱及液质联用法分离纯化、鉴定高活性抗氧化肽级分,并通过在线功能预测软件及分子对接分析抗氧化肽的特性及作用机制。结果表明,所制备的酶解物保留酰胺结构,且芳香族氨基酸含量较少。利用凝胶色谱可分离得到2个高活性抗氧化肽级分(P4、P5),其抗氧化活性均高于蛋白酶解物,且P4、P5及鱿鱼皮酶解物均具有较好的热、酸碱及胃肠稳定性。高活性级分经液质联用肽序列分析鉴定及虚拟筛选法,可得到4条具有潜在生物活性且无毒性肽(QDGFQGAH、SGDNLRFP、EDFNRDF及YGPDFEKN)。分子对接分析表明,这4种肽具有阻碍Keap1-Nrf2结合的能力。该研究为鱿鱼皮高值化利用及抗氧化肽的开发提供了理论依据。
为探究褪黑素-纳米氧化锌处理对番茄果实采后贮藏期品质的影响,以口感型番茄为材料,用50 µmol·L-1褪黑素和1 g·L-1纳米氧化锌制备复合涂膜,研究其对室温贮藏的番茄果实货架期和品质的影响。结果表明,褪黑素-纳米氧化锌复合涂膜对番茄果实采后品质的维持效果优于褪黑素和纳米氧化锌单独处理。与褪黑素和纳米氧化锌单独处理相比,褪黑素-纳米氧化锌复合涂膜可显著延长番茄果实货架期并减少外观劣变,抑制果实腐烂率与失重率升高;延缓硬度下降;维持果实亮度与红绿值稳定。褪黑素-纳米氧化锌复合涂膜还促进了番茄果实中营养物质积累,提高了番茄红素、β-胡萝卜素、叶黄素、总类胡萝卜素及维生素C含量。同时,复合涂膜提高了果实中果糖和葡萄糖等可溶性糖含量及糖酸比,有效改善了番茄果实的风味品质。本研究结果为番茄果实采后绿色保鲜与品质提升提供了理论依据。
抗生素抗性基因(ARGs)作为一种新型污染物,其传播对生态系统稳定性及公众健康具有潜在危害。为探究澳洲墨瑞鳕循环水养殖系统中ARGs的赋存特征与迁移风险,本研究采用高通量定量PCR(HT-qPCR)技术,探析其水体(MCW)、肠道(MCIT)及肌肉(MCFM)中ARGs与可移动遗传元件(MGEs)的分布规律。结果表明,共检出9大类169个ARGs及8个MGEs,其中氨基糖苷类、β-内酰胺类及多重耐药类基因分布最广;不同样品中ARGs和MGEs涉及的耐药机制贡献存在差异,MCFM中以细胞保护机制为主,而MCW和MCIT中以转座酶介导机制占优;MCFM中检出了与MCW/MCIT同源的ARGs(tetQ、aac(6')-Ⅱ)及MGEs(tnpA-03),提示ARGs可经“水体→肠道→肌肉”传递至食物链。水体理化性质与低抗生素浓度对ARGs分布影响较弱,反映在规范循环水养殖系统中,其他因素可能为主要驱动力。鉴定出24个高风险ARGs(Ⅰ级13个、Ⅱ级11个),丰度范围为1.27×10⁴~2.14×10⁷ copies·g-1;相关性分析表明,氨基糖苷类、MLSB、万古霉素类及多重耐药类ARGs与MGEs均呈显著正相关(R>0.5,P<0.05)。进一步分析发现,3种样品中多数共有ARGs亚型也与某些MGEs呈现显著正相关(R>0.5,P<0.05),提示这些ARGs具有较高的迁移风险。本研究揭示了ARGs在循环水养殖系统环境-宿主-水产品中的迁移风险,为阻断耐药性传播及保障水产品安全提供了关键数据支撑。
为探究电子束辐照(EBI)下柠檬酸杆菌与枯草芽孢杆菌基因表达分析内参基因的稳定性,开展铀污染土壤修复功能菌株的高效诱变选育,并阐明其修复作用的分子机制,本研究选取16S rRNA、gyrB、rpoD、rpoB、rpsL作为候选内参基因,分别对两株杆菌采取100、200、400、800和1 600 Gy的电子束辐照处理。采用ΔCt法、geNorm、NormFinder、BestKeeper四种算法评估各基因的表达稳定性,并结合RefFinder工具进行表达稳定性的综合分析。结果表明,在正常条件下,柠檬酸杆菌以gyrB的表达最稳定,而枯草芽孢杆菌以rpsL的表达最稳定;在100~800 Gy低中剂量辐照下,柠檬酸杆菌gyrB表达仍保持最佳稳定性,枯草芽孢杆菌仍以rpsL表达最稳定;而在1 600 Gy高剂量辐照下,两菌株rpoD的表达稳定性均优于gyrB与rpsL。上述结果揭示了不同电子束辐照剂量对两株杆菌内参基因表达稳定性的影响,为电子束选育铀耐受性菌株的功能基因表达定量分析提供了标准化依据,也为同类辐照胁迫下微生物内参基因筛选提供了方法参考。
为探究外源组氨酸对盐碱胁迫下玉米的缓解效应及生理机制,以宁单33号玉米为材料,设CK0(Hogland营养液)、H0(Hogland营养液+组氨酸)、CK1(盐碱胁迫)、H1(盐碱胁迫+组氨酸)共4个处理,开展室内萌发、幼苗生长及大田验证试验。结果表明,30 mol·L⁻¹盐碱胁迫显著抑制玉米萌发与幼苗生长,1 μmol·L⁻¹组氨酸可有效缓解伤害。在室内种子萌发试验中,与CK1相比,H1处理发芽率、活力指数分别显著提高了14.61个百分点、55.55%;在室内幼苗生长试验中,H1处理组株高、总根长及侧根数分别较CK1处理组显著增加34.06%、58.78%、84.96%,并增强抗氧化与渗透调节能力,降低MDA含量。大田试验中,常规管理+组氨酸处理较常规管理显著提升苗期出苗率、株高、茎粗及大喇叭口期叶绿素相对含量(SPAD)值,改善穗部形态,优化产量构成,产量达8 724 kg·hm-2,产量增幅为24.17%(P<0.05)。综上,外源组氨酸通过增强抗氧化与渗透调节能力缓解盐碱胁迫,促进玉米生长与增产。本研究为盐碱地玉米高产栽培提供了理论与技术支撑。
为明确三十烷醇(TRIA)与6-苄氨基嘌呤(6-BA)复配喷施对不同施肥水平下大豆产量的调控效应,于2022和2023年在黑龙江省鹤山农场开展田间试验。供试品种为黑河43(P1)和黑河52(P2),设置0.5倍常规施肥量(F1)、常规施肥量(F2)和1.5倍常规施肥量(F3)3个施肥水平,于初花期和结荚初期喷施TRIA与6-BA复配液(终浓度分别为60 mg·L⁻¹和2 mmol·L⁻¹),以喷施等量清水为对照。结果表明,与对照相比,在F1条件下,复配处理显著提高大豆株高、茎粗、干物质积累及生长速率,并通过提高单位面积荚果数实现增产,两品种两年平均增产10.11%和10.00%;在F2条件下,复配处理促进植株形态建成与干物质积累协同提高,单位面积荚果数和百粒重同步提升,两品种平均增产达16.55%和14.95%;在F3条件下,复配处理虽促进营养生长,但单位面积荚果数增幅减小,增产主要依赖百粒重提高,平均增幅为2.38%~8.75%。Mantel分析进一步表明,在F1和F2条件下,株高、叶面积指数及净光合速率与荚数、百粒重和产量呈显著正相关;而在F3条件下,仅百粒重与产量显著正相关。综上,TRIA与6-BA复配喷施通过差异化调控产量构成因子实现增产,实际生产中应注重化学调控技术与施肥方案协同,以充分挖掘大豆产量潜力。本研究揭示了三十烷醇与6-苄氨基嘌呤复配喷施在不同施肥水平下对大豆产量的调控效应,为实现大豆高产提供了科学依据。
为探索施磷水平与种植密度调控胡麻腋芽激素平衡、分枝性状和产量形成的内在关系,以陇亚10号为供试材料,采用二因素随机区组试验设计,设4个施磷(P2O5)水平(0、37.5、75、150 kg·hm-2,分别记为P0、P1、P2、P3)和3个密度水平(525、750、975万粒·hm-2,分别记为D1、D2、D3),研究磷密耦合对胡麻腋芽生长素(IAA)和细胞分裂素(CTK)含量及其关键代谢酶活性的影响,分析分枝性状与产量形成的关系。结果表明,相同施磷水平下,D2处理色氨酸氨基转移酶(TAA)、黄素单加氧酶(FMO)、细胞分裂素氧化脱氢酶(CKX)活性及IAA含量较D1、D3降低5.19%~9.21%、3.67%~8.47%、1.51%~20.42%、1.73%~9.72%,异戊烯基转移酶(IPT)活性和CTK含量升高7.06%~19.30%和7.97%~15.04%;相同密度下,总分枝数和产量均以P2处理最优,较其他施磷水平分别增加8.65%~15.68%和2.95%~8.78%。D2P2组合较其余处理显著降低了腋芽IAA/CTK比值,下降幅度为10.77%~41.75%,胡麻籽粒产量提升了3.52%~11.97%。相关性分析表明,CTK含量与总分枝数呈极显著正相关,IAA/CTK比值与产量呈显著负相关。综上,75 kg·hm-2的施磷水平与750万粒·hm-2的种植密度耦合,可通过调控胡麻腋芽激素代谢水平优化分枝性状,实现增产增效。本研究为西北旱区胡麻高产栽培提供了理论依据。
为探究氮、磷、钾养分缺乏对不同甘薯品种生长、产量和品质的影响,本研究选用普薯32号(PS32)、徐紫薯8号(XZS8)和商薯19号(SS19)在河南汝阳开展田间试验,设氮磷钾全施(NPK)、不施氮(-N)、不施磷(-P)和不施钾(-K)4个处理,于收获期测定植株农艺性状、养分含量、产量及品质指标。结果表明,与NPK相比,-N、-P和-K处理的茎粗平均降低16.05%、34.29%和24.97%,最大蔓长平均降低9.20%、18.96%和11.52%,单株分枝数平均降低35.82%、57.44%和38.54%,表明缺磷对地上部的影响最为突出;相同施肥条件下各性状以SS19最优,PS32次之,XZS8最低。与NPK处理相比,缺素导致整株氮、磷、钾积累量显著降低,降幅分别为26.13%~53.68%、20.79%~61.34%和17.86%~56.13%,且均以-P处理下降最明显。缺素造成产量下降24.68%~66.30%,其中-P处理减产幅度最大,PS32、XZS8和SS19分别减产61.33%、55.30%和66.30%;SS19在多数处理下的产量与平均单薯重最高,PS32次之。品质方面,可溶性糖含量表现为PS32>XZS8>SS19,PS32与SS19在-K下降幅最大,XZS8在-N下降幅最大;粗蛋白、淀粉与还原糖含量均在-N处理最低。相关性分析显示块根产量与养分积累量显著正相关;随机森林分析表明块根和地上部磷积累量是影响产量和淀粉含量的主要因素,地上部钾积累量主要影响可溶性糖含量。综上,磷是豫西旱地甘薯产量形成的关键限制因子,品种间在养分利用与缺乏响应上存在差异,协调氮、磷、钾供应对提升甘薯品质具有重要作用。本研究为旱区甘薯品种定向栽培与养分高效管理提供了参考。
为探明不同抗旱型芝麻在苗期干旱胁迫下生长及抗氧化能力的响应差异,本研究采用盆栽法对不同抗旱型芝麻材料苗期进行不同程度的干旱胁迫,分别测定植株叶片的光合参数、生理生化指标以及干旱胁迫后芝麻株高、生物量、根冠比等表型性状,分析干旱胁迫下不同抗旱型芝麻材料间生长及抗氧化能力的差异。结果表明,随着干旱胁迫的加剧,2个芝麻材料的株高、地上部干重、地下部干重及叶片相对含水量、叶绿素含量(Chl)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)、光合速率(Pn)均呈现不同程度的降低趋势,而根冠比和叶片的丙二醛(MDA)含量、超氧阴离子自由基(
为筛选高效纤维素降解菌株以提升蔗叶原位还田腐解效率。本研究从蔗园腐败蔗叶中分离菌株,通过刚果红染色初筛及DNS法酶活力复筛获得优良菌株;综合形态学、生理生化及分子生物学鉴定确定菌株分类地位;并测定菌液发酵处理后蔗叶降解率及蔗叶中纤维素、半纤维素、木质素降解率,采用电镜观察及傅里叶红外光谱分析菌株处理后蔗叶内部组织结构及化学结构变化,明确菌株对蔗叶降解效果。结果表明,筛选出3株高效降解菌株X26、Y66、G12;连续7 d测定酶活性,上述3株菌株的滤纸酶最高酶活性分别为6.21、5.93、5.09 U·mL-1,羧甲基纤维素酶活性分别为9.07、7.65、4.47 U·mL-1,β-葡萄糖苷酶活性分别为4.30、14.33、9.20 U·mL-1。经鉴定,X26、Y66和G12分别为嗜月桂硫酸假单胞菌(Pseudomonaslaury sulfativorans)、早期链霉菌(Streptomyces praecox)和长枝木霉菌(Trichoderma longibrachiatum)。室内腐解试验表明,X26、Y66、G12处理50 d后蔗叶降解率分别达36.63%、36.91%、32.96%;纤维素降解率为34.73%、34.46%、43.45%;半纤维素降解率为39.80%、49.86%、44.46%;木质素降解率为53.93%、37.60%、46.24%;对照组上述指标分别仅为18.97%、24.05%、18.60%、22.67%。电镜观察表明蔗叶表面及内部结构被明显破坏。红外光谱分析显示经菌株降解后蔗叶的木质纤维素官能团振动峰强度减弱,3株菌株均对蔗叶具有降解效果。本研究丰富了蔗叶降解菌株资源,为田间蔗叶促腐剂的开发提供了依据。