2026年, 第40卷, 第9期 刊出日期:2026-09-10
  

  • 全选
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    植物诱变育种·农业生物技术
  • 韩金花, 任爱霞, 郭会君, 熊宏春, 古佳玉, 李慧园, 魏学宁, 赵林姝, 刘录祥, 谢永盾
    核农学报. 2026, 40(9): 1685-1696. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2026.09.1685
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    TaAT1是编码非典型G蛋白γ亚基(Gγ)的关键基因,参与小麦耐盐胁迫调控。为挖掘其优异等位变异,本研究利用甲基磺酸乙酯(EMS)、γ射线及高能C离子辐射诱变构建京411突变体库并作为材料,以野生型京411为对照,经苗期盐胁迫鉴定、突变位点验证及转录组分析,筛选获得耐盐性显著提升的突变体je0088。该突变体的耐盐能力显著优于野生型,株型、生育期等主要农艺性状稳定。测序验证显示,其仅在TaAT1-7A发生由“G”到“A”的终止突变(c.285G>A),推测该位点为调控耐盐性的关键功能位点。转录组GO富集结果表明,突变体地上部差异基因主要富集于光系统Ⅱ及碳固定过程,根部富集于跨膜转运与微管马达蛋白活性;KEGG分析显示,地上部差异基因集中在光合作用与碳固定通路,根部集中在苯丙烷生物合成、淀粉蔗糖代谢及谷胱甘肽代谢通路。本研究为小麦耐盐分子育种提供了新靶点和种质资源,也为解析TaAT1介导的耐盐分子机制奠定了基础。

  • 陈炎霏, 胡冰, 王佳怡, 胡志康, 杨德明, 李光友, 陆钊华
    核农学报. 2026, 40(9): 1697-1706. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2026.09.1697
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    为探讨航天诱变处理对林木的诱变效果,以航天诱变处理后三年生腊肠树、凤凰木、蓝花楹和红千层四种观赏树种为材料,进行了生长和生理特性的测定和分析。结果表明,与对照组相比,航天诱变处理后的腊肠树呈负向变异,树高、枝下高、地径与胸径四种生长性状均值均下降;总叶绿素含量极显著下降27.25%;生理性状中,1,5-二磷酸核酮糖羧化酶(RuBisCO)与ATP酶活性极显著下降36.49%、54.28%,赤霉素(GA)、生长素(IAA)、脱落酸(ABA)、细胞分裂素(CTK)与乙烯(ETH)五种激素含量均下降。航天诱变处理后的红千层与凤凰木整体均呈正向变异,红千层总叶绿素含量分别极显著下降16.54%,地径极显著提升25.22%,可溶性蛋白含量与ATP酶活性极显著下降20.72%、31.23%,RuBisCO、超氧化物歧化酶(SOD)与脂氧合酶(LOX)活性极显著提升61.19%、17.94%、6.12%,GA与ABA含量极显著提升;凤凰木生理性状指标大多呈极显著下降,但生长性状指标均提升,且总叶绿素含量极显著提升22.32%。航天诱变处理后的蓝花楹枝下高极显著提升47.26%,总叶绿素含量极显著提升15.47%;可溶性蛋白含量、过氧化氢酶(CAT)与LOX活性极显著下降20.72%、12.49%、4.29%,POD活性极显著提升13.92%,GA与ABA含量极显著下降,IAA、CTK与ETH含量极显著提升;与以上3种材料相比,蓝花楹整体变异趋势稳定。综上,本研究为观赏树种的航天诱变育种提供了理论依据,后续需结合分子机制解析及长期观测,筛选稳定有益突变株系,以加速优质观赏树种的选育进程。

  • 吴越, 王俊格, 吴凯雄, 柴炳泽, 刘嘉龙, 王荟森, 钱前, 胡江
    核农学报. 2026, 40(9): 1707-1717. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2026.09.1707
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    籽粒形态是决定水稻产量的重要农艺性状之一,鉴定并挖掘新的粒形基因,能为培育高产优质水稻品系提供重要的基因资源。本研究利用甲基磺酸乙酯(EMS)诱变获得一份短粒突变材料sgl3,石蜡切片与扫描电镜观察发现其粒长变短主要由颖壳细胞变短造成。转录组测序(RNA-seq)和实时荧光定量PCR(qRT-PCR)结果显示,sgl3突变会引起植物激素、细胞周期和细胞扩张等相关基因的表达变化。遗传分析结果表明sgl3受单隐性基因控制,运用图位克隆策略将SGL3定位在水稻第3号染色体标记R4与R5之间224 kb的区间内,该区间内共有25个开放阅读框(ORFs)。重测序与特异性引物扩增测序验证发现sgl3LOC_Os03g19980中发生了一个A至G碱基变化,造成天冬氨酸转换为甘氨酸。qRT-PCR分析表明LOC_Os03g19980在幼穗中高表达,同时在sgl3中穗部表达量低于野生型。上述结果表明LOC_Os03g19980SGL3的候选基因,其编码一个含四肽重复样螺旋结构域蛋白,为未报道的一个粒形新基因。本研究结果可为进一步丰富水稻的粒形分子调控网络奠定基础。

  • 高鹏, 许正艳, 管荻, 郎涛, 屈会娟, 冯俊彦, 蒲志刚, 张聪
    核农学报. 2026, 40(9): 1718-1728. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2026.09.1718
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    生长素外排转运蛋白PIN是介导生长素极性运输、维持生长素浓度梯度的关键因子,在植物生长发育与逆境适应中具有重要作用。为探究甘薯PIN基因家族的生物学功能,本研究综合运用生物信息学与转录组学方法,鉴定了甘薯PIN基因家族成员,并分析其对非生物胁迫的响应模式。结果显示,甘薯中共鉴定到17个PIN家族基因(IbPIN1~IbPIN17),分布于9条染色体上;其编码蛋白均含有1~4个Mem_trans保守结构域,主要定位于细胞膜。系统发育分析将该家族分为6个亚类,并与拟南芥、三裂叶薯和三浅裂野牵牛分别存在9、22和21个共线基因对。启动子分析表明,该家族基因启动子区共包含38个与胁迫响应、生长发育、激素响应和光响应相关的顺式作用元件。转录组数据分析揭示IbPIN基因参与非生物胁迫响应,其中IbPIN2IbPIN3IbPIN4IbPIN5IbPIN7IbPIN16在高温胁迫下表达明显上调,而在干旱或盐胁迫下则被抑制,表明这些基因可能在甘薯响应逆境胁迫过程中发挥关键调控作用。本研究为深入解析甘薯PIN基因功能提供了系统参考,也为培育耐逆性强的甘薯品种提供了候选基因资源。

  • 杨晴雯, 冯傲, 李永泰, 张新宇, 刘峰, 马晓梅, 李艳军
    核农学报. 2026, 40(9): 1729-1739. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2026.09.1729
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    单糖转运蛋白作为调控糖转运与信号传递的关键因子,在棉花中尚未被系统鉴定。为了阐明棉花中单糖转运蛋白在黄萎病抗性中的作用,本研究利用生物信息学方法从陆地棉全基因组鉴定MST家族成员,并对该家族基因的染色体定位、进化关系、保守基序、基因结构、共线性关系、表达模式等进行分析,利用病毒诱导的基因沉默技术(VIGS)对家族成员GhMST36GhMST67在棉花抗黄萎病中的功能进行验证。结果表明,从陆地棉中共鉴定出126个GhMSTs基因,不均匀分布于26条染色体上,可划分为7个亚家族。GhMSTs基因含有3~17个跨膜结构域,包含1~18个外显子,同一亚族基因具有相似的保守基序以及外显子组成。GhMST家族成员之间存在132对共线性关系,形成7个基因簇。表达模式分析发现,12个GhMSTs在大丽轮枝菌侵染后表达上调。沉默GhMST36GhMST67的植株被大丽轮枝菌侵染后发病较轻,病情指数及真菌生物量较低,在棉花抗黄萎病过程中起负调控作用。本研究为棉花抗病分子育种提供了理论依据。

  • 李辉, 林文梁, 杨毅
    核农学报. 2026, 40(9): 1740-1752. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2026.09.1740
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    植物Tubby-like(TLP)基因家族在植物非生物胁迫应答和生长发育等生命过程中起着重要的调控作用。为探究和明确烟草TLP编码的基因在烟草中非生物胁迫下的分子响应机制,本研究利用生物信息学方法鉴定烟草TLP家族成员,并对其系统进化树构建、顺式作用元件预测、保守结构域和基序、蛋白互作、表达特征等进行分析。结果表明,烟草全基因组中共鉴定到26个NtTLPs家族基因,其编码氨基酸数量为88~741 aa,蛋白质分子量范围为10.14~83.27 kDa,等电点在4.72~9.78之间,亚细胞定位预测表明大多数(17/26)成员定位于细胞核。启动子分析结果表明,NtTLPs家族基因的顺式作用元件可分为激素响应、胁迫响应和生长发育及生物过程响应等三大类,其中激素响应含有的顺式作用元件数目最多,达到14种。另外,组织表达谱表明,NtTLPs家族基因在烟草不同组织和发育时期的表达具有特异性,且在种子中普遍表达较高。蛋白互作预测结果显示,NtTLP02和NtTLP06作为核心蛋白与其他NtTLPs蛋白可能存在多种互作关系。定量结果分析发现,NtTLP02NtTLP06均可不同程度响应高温、盐、冷以及干旱胁迫处理,其中基因NtTLP02对冷和干旱的响应更敏感。亚细胞定位结果表明蛋白NtTLP02与NtTLP06均定位于细胞核。因此,NtTLP02NtTLP06二者是参与烟草响应非生物胁迫的重要候选基因。本研究结果为烟草非生物胁迫调控机制解析提供了基因资源。

  • 周方方, 温彦臻, 罗秀, 丁君锴, 张誉天, 樊怀福, 杜长霞
    核农学报. 2026, 40(9): 1753-1760. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2026.09.1753
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    为研究转录因子CsMYBS1在黄瓜盐胁迫中的作用,以黄瓜为材料,利用CsMYBS1基因构建植物过表达载体pCAMBIA2300s-GFP:CsMYBS1,将空载质粒和pCAMBIA2300s-GFP:CsMYBS1质粒分别转入发根农杆菌K599菌株中,通过下胚轴注射法获得过表达CsMYBS1CsMYBS1-OE)毛状根嵌合植株和空载(EV)对照嵌合植株。50 mmol·L-1 NaCl胁迫处理后,观察并比较两组嵌合植株的表型差异,并测定其叶片中丙二醛、可溶性糖、可溶性蛋白、脯氨酸含量以及抗氧化酶活性的动态变化。结果显示,盐胁迫下,相较于EV嵌合植株,CsMYBS1-OE嵌合植株的叶片失绿及焦黄现象明显减轻,根系更为发达;其叶片中可溶性糖及脯氨酸含量随胁迫时间延长的上升幅度更为平缓。随胁迫时间延长,CsMYBS1-OE嵌合植株丙二醛含量降低且显著低于EV嵌合植株;过氧化氢酶活性显著升高,而EV植株中过氧化氢酶活性持续下降;过氧化物酶活性持续上升但增幅较为平缓。综上,本研究利用发根农杆菌介导的毛状根技术,明确CsMYBS1可通过协调渗透调节与氧化稳态来增强黄瓜耐盐性,为后续开展CsMYBS1调控网络的深入解析及黄瓜遗传改良奠定了基础。

  • 胡亚凡, 王刚, 刘一冰, 李放放, 邢福国
    核农学报. 2026, 40(9): 1761-1768. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2026.09.1761
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    为探究韦氏曲霉在侵染葡萄时的代谢特征,筛选潜在的代谢生物标志物,将韦氏曲霉fc-1接种无菌处理后的夏黑葡萄在28 ℃培养7 d后,采用高效液相色谱-四极杆飞行时间串联质谱法进行非靶向代谢组分析,并结合转录组数据对差异代谢物和差异表达基因进行皮尔森相关性分析。结果显示,韦氏曲霉在葡萄表面稳定定殖并诱导明显病斑,其代谢组成在主成分分析中与马铃薯葡萄糖琼脂对照组样本明显分离。代谢组共鉴定到146个差异代谢产物,主要涉及脂类、有机酸和糖醇类,主要富集于赖氨酸降解、半乳糖代谢和脂肪酸合成途径。溶血磷脂酸和肌醇上调显著,与TU_AoFC_00318(编码脲酰胺水解酶α亚基)、TU_AoFC_02007(编码甲硫氨酸转运蛋白)、TU_AoFC_09517(编码甘露聚糖内切1,6-α-甘露糖苷酶)、TU_AoFC_10219(编码多酮合酶)等基因显著正相关,与TU_AoFC_00835/09062(编码铜转运体)、TU_AoFC_01162(编码脱氢酶)及TU_AoFC_08458(编码转运蛋白)显著负相关。研究结果为阐明韦氏曲霉的致病机制及建立基于代谢调控的防控与早期预警提供了科学依据。

  • 农产品辐照研究·食品科学
  • 许鹏, 马吕丽, 许凌翔, 丁盛, 王皓琦, 袁佳滢, 施申强, 傅俊杰
    核农学报. 2026, 40(9): 1769-1779. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2026.09.1769
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    为探究60Co-γ射线与电子束辐照对红参化学成分的影响、优化红参辐照加工工艺,本研究以0~100 kGy吸收剂量对红参粉末进行辐照处理;基于超高效液相色谱-四极杆飞行时间质谱(UPLC-Q-TOF/MS)建立非靶向代谢组学分析方法,结合主成分分析(PCA)、正交偏最小二乘判别分析(OPLS-DA)等多变量统计手段,系统解析红参化学成分变化并筛选差异标志物。结果表明,共鉴定出59种化合物,其中48种为皂苷类化合物;电子束辐照对红参代谢谱扰动较小,而60Co-γ辐照诱导37种代谢物发生显著变化,其中34种为人参皂苷,呈现明显的剂量依赖性;两种辐照方式对主要皂苷(Rg1、Re、Rb1)含量影响较小。综上,电子束辐照对红参成分影响较小,该结果为红参辐照加工工艺优化与品质控制提供了科学依据。

  • 李俊豪, 钱田玉, 项波卡, 余志扬, 应迪琛, 胡展畅, 杨震
    核农学报. 2026, 40(9): 1780-1789. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2026.09.1780
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    烟叶醇化是改善烟叶内在品质和感官特性的关键环节,对降低刺激性、协调香气及提升产品稳定性至关重要。然而,传统自然醇化周期长,且在长期贮存过程中易发生虫害和霉变,制约了烟叶品质的稳定提升。不同调控技术通过调节环境因子、干预化学反应进程或调控微生物与酶促作用改善烟叶醇化品质。本文综述了物理、化学和生物三类调控技术在烟叶醇化中的作用原理,以及不同调控技术在杀虫防霉和品质改善等方面的应用,旨在为烟叶醇化技术的系统化发展和烟叶醇化品质提升提供理论依据和实践指导。

  • 张晓娅, 杨启航, 胡钢亮, 邵迦南, 肖功年, 何光华, 楚秉泉
    核农学报. 2026, 40(9): 1790-1797. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2026.09.1790
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    为开发溶解性好、抗氧化活性佳的铁皮石斛喷雾干燥粉,本研究以不同比例的麦芽糊精/铁皮石斛水提物(3∶1~9∶1,质量比)制备喷雾干燥粉体,研究不同麦芽糊精添加量对喷雾干燥粉收粉率、稳定性、含水量、色差、流动性和吸湿性等特性的影响,并对粉体模拟消化前后的抗氧化活性和糖醛酸含量进行分析。结果表明,麦芽糊精∶提取物=3∶1具有较好悬浮稳定性,麦芽糊精∶提取物=7∶1具有较好收粉率与溶解性;吸湿性(1~5 h)均以6∶1组较好;粉体样本的流动性随麦芽糊精添加量增加而增强,但除麦芽糊精添加量最大组(9∶1)外,其余组流动性均较差;喷雾干燥粉中糖醛酸含量与铁皮石斛水提物添加量呈正相关,相应抗氧化活性增强;模拟消化可促进喷雾干燥粉中糖醛酸的释放,但抗氧化活性在模拟胃液中下降,在模拟小肠液中上升。研究结果有望为铁皮石斛固体饮料的研发提供理论参考。

  • 彭婧妮, 方旭波, 陈小娥, 项德胜, 孙士昕, 张颖, 袁高峰, 黄菊
    核农学报. 2026, 40(9): 1798-1808. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2026.09.1798
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    为改善秘鲁鱿鱼长须的食用品质,本研究探究了自然干燥、热风干燥与真空冷冻干燥处理对鱿鱼长须复水比,以及复水后质构、感官品质、色泽、挥发性风味物质及微观结构的影响。结果表明,真空冷冻干燥的鱿鱼长须复水8 h后的复水比达到7.49,色泽较接近干燥前长须。鱿鱼长须经热风干燥和自然干燥处理后复水,其硬度较干燥前分别提高了155%和150%,咀嚼性分别提高了332%和410%,有效改善了质构绵软的问题,同时感官品质提升。电子鼻结果显示,热风干燥和自然干燥复水样品的传感器响应值较大。气相色谱-离子迁移谱(GC-IMS)共鉴定出38种挥发性物质,热风干燥和自然干燥的复水样品中独具风味的醛类和酮类物质含量较干燥前增加,呈现腥味的1-戊烯-3-醇和二甲基硫含量降低,而真空冷冻干燥复水样品的挥发性物质含量较低。扫描电镜结果显示,干燥前样品和真空冷冻干燥复水样品的肌肉组织疏松多孔,热风干燥和自然干燥复水样品的肌纤维排列致密。综上,热风干燥和自然干燥的鱿鱼长须复水后的质构特性较好、感官品质较佳、风味品质提升。在实际生产加工中,热风干燥可以作为提升鱿鱼长须食用品质、解决其质构绵软问题的加工方式。本研究结果可为提高鱿鱼长须附加值提供理论参考。

  • 杨惠澜, 颜金鑫, 刘合生, 杨华, 曹少谦, 戚向阳
    核农学报. 2026, 40(9): 1809-1819. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2026.09.1809
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    为开发新型高活性抗冻物质,本研究以狭鳕鱼皮为原料,采用中性蛋白酶和木瓜蛋白酶制备胶原蛋白抗冻肽酶解物,并系统分析其结构组成、理化性质、风味特征及稳定性。结果表明,经酶解后狭鳕鱼皮胶原蛋白的结构发生改变并生成小分子肽段,所得两种酶解物均表现出较高的抗冻活性,其肽链分子量主要分布在3 000 Da以下,以180~1 000 Da寡肽为主,富含疏水氨基酸及甘氨酸。木瓜蛋白酶酶解物的颜色及风味优于中性蛋白酶酶解物,其呈味氨基酸含量更高。稳定性研究表明,两种酶解物在pH值>7、60 ℃以下及紫外光照下稳定,但Fe3+、Zn2+、Mg2+较其他离子显著降低了酶解物的抗冻活性(P<0.05),且在肠消化阶段较胃消化阶段活性显著下降。本研究为狭鳕鱼皮实现资源高值化利用及其在冷冻食品领域的高效应用提供了理论依据。

  • 同位素示踪·资源环境·动植物生理
  • 王露, 陈功, 邱亮
    核农学报. 2026, 40(9): 1820-1830. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2026.09.1820
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    为获得可用于锶污染生物修复的高效菌种并阐明其作用机制,本研究从潜在污染场地土壤中分离筛选耐锶菌株,经鉴定为蜡状芽孢杆菌(Bacillus cereus)BC-11。该菌株在150 mg·L-1 Sr2+胁迫下仍能良好生长。通过单因素试验确定其对Sr2+的最佳吸附条件为:pH值7、温度30 ℃、转速150 r·min-1、菌体干重投加量100 mg。吸附过程更符合准二级动力学模型和Freundlich等温吸附模型,最大吸附容量达28.25 mg·g-1,表明吸附以化学作用为主导,且发生在非均质表面。扫描电镜(SEM)和能量色散谱仪(EDS)分析显示,吸附后菌体表面出现含锶颗粒物,且锶元素含量随初始浓度增加而升高。傅里叶变换红外光谱(FTIR)结果证实,Sr2+的吸附主要归因于其与菌体表面羟基、羧基、氨基、酰胺基及磷酸基官能团之间的配位与离子交换作用,其吸附机制涉及离子交换、静电吸引及表面络合等多途径协同作用。该研究为锶污染环境的生物修复提供了候选菌株与理论依据。

  • 褚春燕, 庞云超, 李辰晖, 王艳, 白玉兰, 韩俊杰, 王萍, 姜丽霞
    核农学报. 2026, 40(9): 1831-1839. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2026.09.1831
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    为了明确寒地水稻适宜移栽期,揭示生育期温度因子与水稻生育期及产量的关系,以三江平原主栽品种龙粳31为试材,采用田间分期播种试验,设置4个播期,相邻间隔10 d,以当地多年平均播期作为对照,向前设置1期,向后设置2期,系统分析不同移栽期及温度因子对水稻生育期和产量的影响。结果表明,随着移栽期推迟,移栽-成熟期平均气温升高,生长发育进程加快,平均气温每增加1 ℃,生育进程缩短约10 d,当平均气温低于8.4 ℃时,生长发育速率趋近于0。移栽期提前或延后均降低产量;移栽-拔节期的有效积温与产量呈极显著负相关,积温每升高100 ℃·d,产量降低约3.56×103 kg·hm-2;拔节-抽穗期、抽穗-成熟期和移栽-成熟期有效积温与产量呈显著正相关,积温每升高100 ℃·d,产量提高约3.17×103~3.97×103 kg·hm-2。综合产量与温度因子分析,确定5月11至21日为龙粳31的适宜移栽期,该时段移栽有利于产量提高。本研究结果为科学确定寒地水稻生产移栽期、应对低温冷害及实现稳产高产提供了理论依据。

  • 李尚攀, 朱春权, 徐青山, 王航风, 孔亚丽, 虞轶俊, 张均华, 吴文革
    核农学报. 2026, 40(9): 1840-1851. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2026.09.1840
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    为解决农作物秸秆直接还田中普遍存在的腐解速率慢、养分释放规律不明、秸秆养分当季利用和精准替代技术亟待加强等技术问题,本研究通过筛选得到一株具有分解纤维素、半纤维素和木质素能力,能够显著降解水稻和小麦秸秆的革兰氏阴性菌,命名为弗格森埃希菌(Escherichia fergusonii)。将其培养后接种至土壤进行盆栽试验,验证其对还田秸秆的腐解效果。结果表明,与单纯秸秆还田处理相比,接菌+秸秆还田处理提高了水稻的株高和生物量,并通过提高结实率和千粒重使水稻产量提升了9.56%;接菌+秸秆还田处理的秸秆累计腐解率提高了6.93个百分点,还田秸秆中的C、N、P元素释放量分别提升了9.79%、9.42%和6.11%,同时提高了土壤碱解氮(AN)、总氮(TN)和有机质(SOM)含量及土壤平均质量粒径(MWD),促进了土壤中0.25~2 mm团聚体形成及其有机碳贡献率提升;接菌+秸秆还田处理还提高了土壤微生物α多样性,增加了与纤维素分解有关的芽孢杆菌属(Bacillus)丰度,提高了微生物生物量碳和氮(MBC和MBN)含量,增强了α-葡萄糖苷酶、β-葡萄糖苷酶和纤维二糖水解酶等与秸秆腐解相关酶的活性。冗余分析(RDA)揭示,土壤物理、化学和生物指标对水稻的株高、干物重和产量均存在显著影响。结构方程模型(SEM)统计结果显示,秸秆还田后外源接菌通过促进还田秸秆养分释放提升土壤养分含量是其提高水稻生长和产量的主要途径。同时,接菌后还可能通过提高土壤秸秆腐解相关酶活性和改变微生物群落结构参与该途径。本研究为秸秆高效还田提供了优良菌种资源和理论依据,在推动绿色农业发展方面具有应用潜力。

  • 钱旺, 白一涵, 张航宇, 兰可馨, 何舒涛, 李子珍, 党建友, 裴雪霞
    核农学报. 2026, 40(9): 1852-1863. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2026.09.1852
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    为探讨化肥减施和有机替代对石灰性褐土土壤结构及冬小麦产量的影响,自2017年起布置定位施肥试验,共设置6个处理:不施肥(CK)、常规施肥(CF)、有机替代(CF+M)、化肥减施(CFR)、减施替代(CFR+M)以及单施有机肥(M),分析0~40 cm土层土壤团聚体的分布与稳定性[包括>0.25 mm机械稳定性团聚体重量百分含量(DR0.25)和水稳定性团聚体重量百分含量(WR0.25)、平均重量直径(MWD)、几何平均直径(GMD)、破坏率(PAD)和分形维数(D)]、土壤容重、土壤总孔隙度、小麦产量及其构成因素,并进行相关性分析。结果表明,与CK相比,化肥减施和有机替代处理改善了0~40 cm土层土壤团聚体结构,协调了产量构成从而实现增产,其中CFR和CF+M籽粒产量分别较CK增加227.65%和233.49%。施肥处理下,各土层土壤机械稳定性团聚体优势粒径均为>5 mm,0~20、20~40 cm土层中分别以CFR、M处理DR0.25最高;施肥处理下,0~30 cm土层中水稳定性团聚体的优势粒径为>5 mm,其次为<0.25 mm。WR0.25、MWD、GMD表现为CFR>CF,CF+M>CF;随有机肥用量增加,0~30 cm土层团聚体稳定性提高,表现为M>CF+M>CFR+M,30~40 cm土层则表现为M>CFR+M>CF+M。PAD和D值在10~20 cm土层中以CF+M、CFR+M最低,其余土层均以M处理最低。与CF相比,CFR处理各土层土壤容重降低、总孔隙度增加;CF+M处理降低了0~40 cm土层土壤容重,提高了总孔隙度,且改善效果随有机肥用量增加而提高。相关性分析表明,小麦产量及成穗数、穗粒数与10~40 cm土层DR0.25、WR0.25、MWD、GMD呈显著或极显著正相关,与PAD、D值呈显著或极显著负相关。综上,化肥减施和有机替代可提高>0.25 mm机械稳定性与水稳定性团聚体百分含量、增强0~40 cm土层水稳定性团聚体稳定性、降低土壤容重,从而改善耕层土壤结构,协调小麦产量构成以实现增产,是改善晋南石灰性褐土耕层结构、提高小麦产量的较优施肥策略。

  • 张之奇, 王兴涛, 任端阳, 曹文福, 王建军, 董春林
    核农学报. 2026, 40(9): 1864-1874. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2026.09.1864
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    针对我国玉米审定品种数量大幅增长,但同质化突出、缺乏多性状系统评价体系的问题,本研究以58个审定玉米品种为材料,对粒长、粒宽、粒面积、粒长宽比、穗长、行粒数、出籽率、百粒重、容重、淀粉含量、脂肪含量、蛋白质含量和产量等13个关键性状进行测定,运用主成分分析、系统聚类、多元线性回归及随机森林算法系统研究性状关联网络,并构建品种分类与评价框架。结果表明,主成分分析提取到5个主成分,实现了性状降维。聚类分析将58个品种划分为4个功能类群,推荐各类群所对应的代表品种:中单126(Ⅰ类)、秦瑞899和中科瑞508(Ⅱ类)、农泰玉616等5个品种(Ⅲ类)、A1819等3个品种(Ⅳ类)。多元线性回归结果显示行粒数对产量有最大的线性正向影响。随机森林重要性分析结果说明,出籽率、粒宽和百粒重是决定产量变异的主要因素。本研究建立的以多性状为基础的审定玉米品种功能分类及评价体系,可为不同生态和生产目标的品种选择提供决策支持,多元线性回归和随机森林结果互相补充,从线性和复杂互作网络两个方面分析产量形成机制,为在有限样本条件下利用多种统计方法进行性状解析和资源评价提供了方法学上的借鉴。

  • 陈雄, 南柏林
    核农学报. 2026, 40(9): 1875-1885. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2026.09.1875
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    为探明马铃薯根系分泌物组成和根际微生物群落对根际土壤多功能性和产量的影响,本研究以6个马铃薯品种为研究对象,结合非靶向代谢组学和微生物组学技术测定分析了不同基因型马铃薯根系分泌物组成和根际微生物群落特征,并探究影响马铃薯产量和根际土壤多功能性的微生态机制。结果表明,冀张薯12号、V7和希森6号脂质类化合物相对丰度较当地主栽品种大西洋分别提高了0.48、0.90和1.28个百分点;而V7和希森6号有机酸化合物以及苯丙素类化合物相对丰度显著低于大西洋;核苷类化合物、生物碱类化合物和有机磷化合物相对丰度均以大西洋最高。不同品种马铃薯根际真菌多样性和微生物群落组成存在差异。陇薯20号根际土壤多功能性较大西洋显著增加了24.56%,而冀张薯12号、V7和希森6号分别降低了47.37%、33.33%和26.32%。京张1号和陇薯20号产量较大西洋分别增加了36.56%和36.96%,而希森6号降低了31.04%。杂环类化合物是影响细菌群落的主要代谢物,而土壤有机碳和全磷含量是影响真菌群落的主要因素;真菌网络稳定性对土壤多功能性变化的解释度最大,而土壤多功能性和根系分泌物组成对马铃薯产量的影响较大。综上,陇薯20号马铃薯根系分泌物通过招募如Sporosarcina等有益菌群,改变微生物共现网络,从而对土壤多功能性和产量产生积极影响,该结果可为促进马铃薯产业可持续发展提供理论依据。

  • 韩梅梅, 张禄祺, 张自坤, 任丽, 李腾飞, 张绍丽, 王友平, 段青青
    核农学报. 2026, 40(9): 1886-1895. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2026.09.1886
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    为探究紫苏浸提液对3种茄科蔬菜的潜在化感作用,本研究以双色紫苏为供试材料,研究了不同浓度梯度(5、10、20 g·L-1)紫苏(地上部和地下部)浸提液对辣椒、番茄、茄子3种茄科蔬菜种子萌发和幼苗生长的影响。发芽试验结果表明,与蒸馏水对照相比,5 g·L-1地下部浸提液对3种茄科蔬菜种子萌发综合化感效应表现为促进作用;地上部浸提液处理显著提高了辣椒种子的POD和SOD活性;地下部浸提液处理显著提高了番茄种子的POD活性和辣椒种子的SOD活性,显著降低了辣椒和番茄种子的CAT活性和MDA含量。幼苗生长试验结果表明,与蒸馏水对照相比,5 g·L-1地下部浸提液处理显著提高了辣椒幼苗壮苗指数;20 g·L-1地上部、地下部浸提液处理均显著提高了茄子幼苗壮苗指数。综上,紫苏浸提液对辣椒、番茄和茄子有化感作用,且化感效应受供体部位、浸提液浓度和受体植物种类的影响。本研究结果为3种茄科蔬菜与紫苏建立耕作模式的可行性提供了理论依据。