2023年, 第37卷, 第2期 刊出日期：2023-02-10
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核农学报. 2023, 37(2): 217-229. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2023.02.0217
NAC转录因子参与植物生长发育、果实色素积累、细胞壁形态形成和植株衰老等过程。为系统研究SNAC4（SlNAC48，基因ID： 101247735）和SNAC9（SlNAC19，基因ID： 101248665）在番茄成熟衰老进程中的精准功能，本试验设计SNAC4/9敲除靶点，通过重叠聚合酶链式反应（overlapping PCR）法构建单引导RNA（sgRNA）表达盒，采用金门分子克隆（golden gate）方法将单个或多个sgRNA表达盒组装至pYLCRISPR/Cas9载体。PCR和测序结果表明，SNAC4/9敲除载体构建成功，通过农杆菌转化法将编码Cas9蛋白和sgRNA的基因导入Micro-Tom番茄细胞，对阳性苗进行靶点和脱靶位点检测，结果表明番茄成功突变且未脱靶，通过鉴定T1代突变体进一步证明，CRISPR/Cas9基因编辑番茄的靶点在代际之间可以稳定遗传。与野生型相比，SNAC4/9敲除果实色素积累减少，成熟延迟，表明SNAC4/9在番茄果实成熟中发挥重要作用。本研究为进一步探究SNAC4/9调控番茄果实色素代谢和胞壁代谢机制提供了遗传材料和试验基础。
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核农学报. 2023, 37(2): 230-240. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2023.02.0230
番茄褐色皱果病毒（ToBRFV）被我国列为检疫性病毒，严重威胁番茄的安全生产。为了明确番茄磷脂酶C（PLC）的种类，探究番茄PCL在植株抗ToBRFV防御反应过程中的潜在作用。本研究首先基于生物信息学鉴定了10个番茄PLC家族成员，其中特异性磷脂酶C（PI-PLC）7个，非特异性磷脂酶C（NPC）3个，7个PI-PLC蛋白均具备3个核心结构域（PLC_X c、PLC_Y c、C2）和1个EF_hand-like结构域，3个NPC蛋白均只具有Phosphoesterase结构域。10个番茄PLC蛋白按照结构相似度可以划分为7个分支，分别为NPC1、NPC2、NPC6、PI-PLC2、PI-PLC3、PI-PLC4、PI-PLC6。另外，10个番茄PLC蛋白的二级结构占比类似，但三级结构存在明显差异。共线性分析结果显示，番茄PLC基因与水稻、拟南芥、雷蒙德式棉PLC基因间分别存在3、12、16对共线性关系。最后，通过转录组测序方法，检测了PLC基因家族在接种ToBRFV后的相对表达水平，结果显示，SlNPC1、SlNPC6、SlPLC4在ToBRFV接种的样本中表达水平较高，其他PLC基因则在ToBRFV接种后表达水平降低。本研究为番茄抗ToBRFV研究和育种奠定了技术与理论基础。
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核农学报. 2023, 37(2): 241-250. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2023.02.0241
为探究酒用高粱籽粒酿造性状的遗传基础，本研究利用超级基因分型技术（Supper-GBS）技术对BTx623×红缨子的205个家系的重组自交系（RIL）群体开展基因分型，构建了包含1 910个单核苷酸多态性标记（SNP），标记平均间距为0.47 cM的连锁图谱。结合两年4个环境的表型数据，利用完备区间作图法（ICIM）对籽粒总淀粉含量、支链淀粉含量、单宁含量、硬度和颜色等5个酿造性状进行了数量性状位点（QTL）定位。结果表明，在高粱的1~9号染色体上检测到9、7、11、5和3个QTL分别与总淀粉含量、支链淀粉含量、单宁含量、籽粒硬度和籽粒颜色相关，一共涉及到35个不同的QTL，其中15个QTL与前人定位结果一致。在多个性状和环境中检测到3个重要遗传区段，分别位于1号染色体（66.30~71.55 Mb）、4号染色体（54.00~62.3 Mb）以及6号染色体（54.59~57.57 Mb），其中包括已知的Tan1和Y1基因，以及6个与淀粉和类黄酮合成途径相关的候选基因，如编码β-淀粉酶、黄烷酮3-羟化酶和bHLH转录因子等。本研究结果为酿造性状相关基因的进一步克隆奠定了基础，也为利用标记辅助育种加快酒用高粱的新品种选育提供了理论依据。
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核农学报. 2023, 37(2): 251-261. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2023.02.0251
为了探究NAC转录因子在番茄生物胁迫响应中的功能，本试验通过逆转录PCR（RT-PCR）技术从番茄中克隆得到一个NAC转录因子基因SlNAP2，其cDNA全长（ORT）1 227 bp，包含142 bp的5'非编码区和257 bp的3'非编码区以及一个长度为828 bp编码275个氨基酸的开放阅读框（ORF），含1个NAM结构域。同源序列比对及系统进化树分析结果表明，SlNAP2与潘那利番茄SpNAP2亲缘关系最近，并与其他茄科NAC聚为一组，而与菊科、葫芦科、葡萄科、大戟科、杨柳科NAC的亲缘关系较远，在系统发育树上处于不同的分支。生物信息学分析结果显示，SlNAP2相对分子质量为31 877.23 Da，理论等电点pI为8.56，该基因编码的蛋白不存在跨膜结构。实时荧光定量PCR（qRT-PCR）结果表明，SlNAP2基因表达具有组织特异性，在番茄茎中的表达量最高，并参与了番茄对青枯菌胁迫及水杨酸和茉莉酸刺激的响应。利用病毒诱导的基因沉默（VIGS）技术发现，沉默SlNAP2后降低了植株对青枯病的抗性，表明SlNAP2在番茄抗青枯病过程中起正调控作用。本研究为深入探讨SlNAP2基因在番茄抗青枯病响应过程中的作用提供了参考依据。
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核农学报. 2023, 37(2): 262-273. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2023.02.0262
再生稻具有较好的外观品质。为解析再生稻外观品质的遗传基础，本研究利用籼稻明恢63和粳稻02428构建的双向导入系为材料，连续两年在湖北荆州考察了双向导入系头季和再生季的外观品质。结果表明，明恢63头季和再生季的外观品质均显著优于02428，双向导入系的所有性状均表现为连续分布。同一性状在头季和再生季间表现为显著正相关，同一季节内不同性状间也表现出显著的相关性，其中粒宽对外观品质的影响最大。结合双向导入系已有的4 568个Bin的高密度基因型数据，共定位到57个影响再生稻外观品质的数量性状点位（QTL），位于全部12条染色体上。其中25个QTL在两年间稳定表达，17个QTL在两个遗传背景下被重复鉴定到。此外，第3号染色体16.28~17.33 Mb、第5号染色体3.35~4.28 Mb、第7号染色体24.68~25.46 Mb和第11号染色体6.19~6.97 Mb这4个区间同时影响4个以上性状，来自明恢63的等位基因在这4个区间均可提高外观品质。最后，利用分离群体验证了第11号染色体6.19~6.97 Mb具有真实性。本研究结果为分子育种改良再生稻的外观品质提供了遗传基础。
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核农学报. 2023, 37(2): 274-289. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2023.02.0274
马铃薯的丰产性、适应性和稳定性是马铃薯推广和应用的重要指标，各种环境因子对不同性状的作用有差异，需要在不同的生态区进行品种（系）的筛选与鉴定。为了筛选出广适、高产、稳产和适宜机械化作业的马铃薯品种（系），本研究通过GGE双标图对马铃薯高代品系和国内主栽品种的产量和植株性状进行分析，同时阐述基因型与环境互作效应对产量性状和植株性状的影响。前期选育的22份高代品系和13份国内主栽品种分别于2020和2021年种植在渭源县、安定区和永昌县三个试点。测量主茎数等8个植株性状和小区产量等9个产量性状，应用联合方差分析进行显著性水平分析，GGE双标图进行适应性、丰产性和稳定性分析以及试点的区分力和代表性评价。应用联合方差分析结果表明，自然株高、绝对株高的基因型效应显著，基因型效应平方和占总变异平方和比为66.63%、56.56%；花序梗长、单株大薯产量的基因型与环境互作效应显著，互作效应平方和占总变异平方和比为27.86%、27.05%；分支数、单株产量的环境效应显著，环境效应平方和占总变异平方和比为55.82%、25.52%。GGE分析结果表明，品种（系）在不同的年份间，产量和稳定性表现总体较为一致。G1在渭源县产量最高，G33在安定区产量最高，G10在永昌县产量最高；G32稳定性最高。对品种（系）区分力最强的是2020年永昌试点，目标环境代表性最强的是2021年安定试点。GGE双标图可以直观展现出两年三点品种（系）试验的结果，并对马铃薯品种（系）进行筛选与评价。高产、稳定、适宜机械化作业的品种（系）是G33、G12、G3，高产、不稳定、适宜机械化作业的是G28、G26、G23。基因型与环境互作效应对花序梗长和单株大薯产量的影响最大。结合区分力和代表性，渭源县是本试验筛选出最优的试点。本研究根据品种（系）的适应性和稳定性表现，筛选出在不同生态区域适合种植的集高产、稳定、适宜机械化为一体的品种（系），为后续品种登记和推广提供了参考和理论依据。
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核农学报. 2023, 37(2): 290-297. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2023.02.0290
为了筛选小麦的均匀度鉴定指标，建立可靠的均匀度评价模型，本研究以150份小麦为试验材料，测定其在两个环境下的籽粒形态指标：粒长（X1）、粒宽（X2）、直径（X3）、圆度（X4）、长宽比（X5）、周长（X6）、表面积（X7）及千粒重（X8），采用多样性统计、相关性分析、聚类分析、主成分分析和隶属函数法对小麦籽粒均匀度进行综合评价。结果表明，两种环境下籽粒各指标变异幅度为3.56%~9.88%；可将150份小麦材料聚类为4个类群。主成分分析可将8个指标转化为两个相互独立的综合指标，其贡献率分别为61.330%、36.448%，代表全部数据97.778%的信息量。利用隶属函数法计算籽粒均匀度综合评价值（D值），将150份材料分为超高均匀度材料（12份）、高均匀度材料（80份）、中均匀度材料（56份）和低均匀度材料（2份）。通过逐步回归方程建立了小麦籽粒均匀度的数学评价模型：VP=-2.787+0.294 X2+0.007 X8 +0.246 X3+0.869 X4-0.178 X5+0.026 X6+0.019 X7 （R2=0.999），利用建立的最优回归方程预测供试材料的均匀度，预测值（VP）与D值呈极显著正相关（P<0.01），综上表明在筛选高均匀度材料时可以忽视粒长，重视粒宽、直径、圆度、长宽比、周长和表面积。本研究明确了小麦籽粒均匀度的影响因素，丰富了小麦籽粒均匀度评价方法，为后续育种家选育高均匀度材料提供了理论支撑。
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核农学报. 2023, 37(2): 298-305. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2023.02.0298
为全面了解农作物辐射诱变育种技术在我国的专利保护和技术发展情况，本文在专利数据库构建检索式获得专利文献，采用人工去噪和人工标引的方法，对我国农作物辐射诱变专利文献进行统计分析。分析结果发现，该领域专利在我国的申请量仍处于上升期，但授权率较低，为30%左右；来自安徽省的申请量最多，占申请总量的11%；来源于国外申请人的占比仅8%。辐射诱变专利应用最多的品种是水稻，占比约为12%；种子仍是普遍采用的辐射部位，γ射线是应用最多的辐射源，辐射诱变以获取突变体的专利最多。综上，本文分析了本领域的重点专利技术，并对本领域专利申请的注意事项提出建议，为育种科研技术研发和知识产权保护策略提供了有益参考。
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核农学报. 2023, 37(2): 306-313. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2023.02.0306
为探究稳定同位素在黑木耳产地溯源中的可行性，本研究从东北（黑龙江、吉林、辽宁）、浙江产地采集74份代表性黑木耳样品，从新疆采集11份代表性黑木耳样品作为外部验证，采用元素分析-稳定同位素比率质谱仪测定δ13C、δ15N、δ2H、δ18O值，结合化学计量学方法进行产地溯源判定。结果表明，东北黑木耳δ13C、δ15N、δ2H、δ18O值分别为-24.5‰～-22.7‰、-0.9‰～3.1‰、-62.2‰～-34.6‰、15.9‰～19.4‰；浙江黑木耳δ13C、δ15N、δ2H、δ18O值分别为-26.2‰～-24.5‰、-0.9‰～1.2‰、-24.9‰～-9.0‰、19.9‰～22.2‰，两产地黑木耳δ15N值差异不显著（P>0.05），δ13C、δ2H和δ18O值均呈现显著差异（P<0.05）。偏最小二乘法判别分析结果表明，东北（黑龙江、吉林、辽宁）黑木耳判别模型训练集总体判别率为98.4%，验证集总体判别率为95.2%；浙江黑木耳判别模型训练集总体判别率为100%，验证集总体判别率为100%，具有较好的判别准确性。综上所述，稳定同位素分析结合化学计量学模型能够较好区分东北（黑龙江、吉林、辽宁）和浙江黑木耳，对不同黑木耳进行产地溯源和判别，具有一定的应用价值。
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核农学报. 2023, 37(2): 314-320. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2023.02.0314
为研究脯氨酸及KCl对海鲈鱼品质的影响，本试验用不同腌制组分（NaCl、NaCl+脯氨酸、NaCl+KCl、NaCl+KCl+脯氨酸）在4 ℃条件下干腌海鲈鱼，分别在腌制18 h、腌制36 h（结束）、风干3 h、风干6 h取样，测定海鲈鱼的pH值、色差、水分含量、含盐量、硫代巴比妥酸（TBA）值，同时进行质构、微观结构和感官评价。结果表明，随着处理时间的延长，不同处理腌制海鲈鱼pH值均呈现先下降后上升的趋势，含水量始终呈下降趋势，而含盐量则呈现上升趋势，用NaCl+脯氨酸腌制海鲈鱼后测得的TBA值最低，为1.415 7 mg·kg-1。通过透射电镜观察，添加脯氨酸使鱼肉组织更紧密，能更好地溶解肌球蛋白。使用NaCl+KCl+脯氨酸的减盐配方结合干腌法对海鲈鱼进行腌制，制得的海鲈鱼硬度和咀嚼性较高，并且能够有效抑制脂肪氧化，使肌球蛋白更好的凝集，得到风味及品质更好的产品。本研究结果为海鲈鱼的工业化腌制生产提供了技术支撑。
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核农学报. 2023, 37(2): 321-328. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2023.02.0321
为探究海拔和竹龄对黄甜竹叶精油品质的影响，本研究采用气相色谱-质谱联用技术（GC-MS）测定不同海拔高度下新叶和老叶精油的化学成分，并分别采用平板抑菌法和1，1-二苯基-2-三硝基苯肼（DPPH）法测定各竹叶精油的抑菌效果和抗氧化活性。结果表明，黄甜竹叶精油中的成分以烷类、醇类、萜烯类和芳香族化合物为主，中高海拔有利于萜烯类化合物的合成和积累，新叶精油中的醇类、萜烯类和芳香族化合物含量高于老叶。各竹叶精油对干腐病菌（Fusarium）和葡萄座腔菌（Botryosphaeria dothidea）均有抑制效果，海拔越高竹叶的抑菌效果越好，新叶精油的抑菌效果强于老叶。各竹叶精油均表现出较高的抗氧化活性，表现为低海拔>中高海拔、新叶>老叶。本研究结果为黄甜竹叶资源的开发提供了数据支撑和新的利用方向。
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核农学报. 2023, 37(2): 329-337. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2023.02.0329
为研究油橄榄叶提取物对灰葡萄孢（Botrytis cinerea）的抑制作用及机理，本试验采用溶剂浸提法制备油橄榄叶提取物，再与灰葡萄孢作用，通过测定菌落直径、菌丝生物量探究提取物对灰葡萄孢菌体生长的抑制作用，通过测定相对电导率、核酸和蛋白质泄露量考察油橄榄叶提取物对菌体细胞膜完整性的影响；并基于平板培养体系，采用碘化丙啶（PI）染色法研究提取物对灰葡萄孢细胞膜通透性、活性氧（ROS）代谢的影响。结果表明，灰葡萄孢对油橄榄叶90%乙醇提取物具有高敏感性，经油橄榄叶提取物处理后其菌落直径和菌丝生物量分别为对照的20%、8.91%，膜电导率、核酸以及蛋白质泄漏量显著增加；孢内超氧阴离子（
）、过氧化氢（H2O2）含量显著增加，还原型辅酶Ⅱ氧化酶（NOX）、过氧化氢酶（CAT）、过氧化物酶（POD）活性上升，超氧化物歧化酶（SOD）、谷胱甘肽还原酶（GR）、抗坏血酸过氧化物酶（APX）活性下降。综上，油橄榄叶90%乙醇提取物处理后的灰葡萄孢细胞膜受到损伤，导致细胞内容物外泄，并诱导ROS在胞内积累，加剧了膜脂质过氧化，使丙二醛（MDA）含量增加，进而抑制了菌体的生长。本研究结果为油橄榄叶提取物在果蔬杀菌剂中的应用提供了理论依据。 -
核农学报. 2023, 37(2): 338-345. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2023.02.0338
为了解决鱼油原料市场日益突出的掺伪问题，本研究采用气相色谱法测定沙丁鱼及5种可能掺伪海水鱼的鱼油脂肪酸组成，并运用主成分分析（PCA）探究鱼油中各脂肪酸的变化规律，筛选出可能掺伪的海水鱼鱼油；运用偏最小二乘判别分析（PLS-DA）和多元逐步线性回归分析建立沙丁鱼油的掺伪鉴别模型。结果表明，5种鱼油与沙丁鱼油的脂肪酸组成有不同程度的差异，其中鳀鱼油与沙丁鱼油脂肪酸组成最为接近。PCA分析的总贡献率为89.8%，说明分析结果具有良好的代表性，鳀鱼油可以拟作沙丁鱼的掺伪油。PLS-DA分析认为沙丁鱼掺伪油的6种特征脂肪酸分别是二十碳五烯酸（EPA）、二十二碳六烯酸（DHA）、棕榈酸、棕榈油酸、二十二碳烯酸和油酸。沙丁鱼油掺伪鉴别模型所得相关系数（R2 ）分别为0.927、0.963、0.987、0.991，各模型平均误差分别为2.20%、1.38%、1.19%、0.83%，表明模型准确性较好。因此，该模型可实现鳀鱼油掺伪沙丁鱼油的定量识别，在鉴别沙丁鱼油掺伪上具有一定的可行性。
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核农学报. 2023, 37(2): 346-354. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2023.02.0346
为研究丙酸睾酮（TP）对三疣梭子蟹氨基酸和脂肪酸组成的影响，试验以三疣梭子蟹I期幼蟹为材料，随机分为对照组（饲料中无丙酸睾酮）、TP 200处理组（饲料含200 mg·kg-1 TP）和TP 400处理组（饲料含400 mg·kg-1 TP），养殖90 d后，采用液相色谱质谱联用法检测血清TP、睾酮（T）和雌二醇（E2）含量，并测定各组生长指标及存活率，检测肌肉和肝胰腺的基本营养成分、氨基酸及脂肪酸组成。结果显示，三疣梭子蟹血清中性激素含量较高，表明其具有较强的性激素富集能力。添加TP对三疣梭子蟹肝胰腺指数及蜕壳频率无显著影响，但成活率显著降低（P<0.05），TP 200组三疣梭子蟹的增重率、特定生长率及全甲宽等指标显著高于对照组及TP 400组（P<0.05）。TP 200组和TP 400组的总氨基酸、必需氨基酸含量与对照组相比无显著差异，但精氨酸含量显著降低（P<0.05）。TP 200组和TP 400组肌肉脂肪酸组成和含量与对照组相比无显著差异，但肝胰腺中部分脂肪酸特别是高度不饱和脂肪酸（C20∶2、C20∶5n3和C22∶6n3）的含量显著降低，可能与性激素加速了脂肪酸的氧化供能有关。本试验结果为外源性激素对无脊椎动物氨基酸和脂肪酸代谢影响的相关研究提供了基础资料。
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核农学报. 2023, 37(2): 355-361. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2023.02.0355
为研究槲皮素对α-玉米赤霉烯醇（α-ZOL）诱导细胞损伤的保护作用，通过研究活性氧水平、线粒体膜电位、丙二醛（MDA）含量、超氧化物歧化酶（SOD）活力、三磷酸腺苷（ATP）含量等变化情况，分析槲皮素对α-ZOL诱导的细胞氧化损伤和线粒体损伤的影响；通过荧光染色和流式细胞术检测研究细胞凋亡情况，并利用蛋白免疫印迹法检测目的蛋白核转录因子E2相关因子2（Nrf2）、B淋巴细胞瘤-2（Bcl-2）、半胱天冬酶-3（Caspase-3）的表达。结果表明，模型组人结肠腺癌细胞Caco-2细胞氧化损伤程度随α-ZOL浓度的递增而加剧；与模型组相比，槲皮素可通过降低细胞内活性氧、MDA含量和提高抗氧化酶活力来减少α-ZOL对Caco-2细胞的氧化损伤，并通过提高ATP含量和线粒体膜电位来改善线粒体功能。此外，槲皮素还会上调Nrf2和Bcl-2的表达、下调Caspase-3的表达，从而减少由α-ZOL引起的细胞凋亡。本研究结果对预防和控制α-ZOL的毒性具有积极意义。
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核农学报. 2023, 37(2): 362-369. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2023.02.0362
为了探明优质晚籼稻（Oryza sativa L.subsp. xian）产量和品质协同提升的适宜的穗肥施用时期，采用大田微区15N示踪技术，以优质晚籼稻Y两优911和野香优莉丝为材料，设置3个穗肥施用时期（D1：倒4叶期施肥；D2：倒3叶期施肥；D3：倒2叶期施肥），研究穗肥施用时期对优质稻产量、籽粒氮素积累及食味品质的影响。结果表明，随着穗肥施用时期的推迟，两个优质晚籼稻品种的产量先升高后降低，在D2达到最高产量，较D1、D3显著增产4.30%~6.39%；籽粒总氮积累量、15N标记肥料氮素积累量及其占比、15N标记肥料氮素回收利用率、15N标记肥料氮素收获指数表现为增加趋势，D2和D3较D1显著增加19.16%~21.26%、32.54%~50.75%、0.91~2.49、12.42~23.34和5.18~8.31个百分点，但野香优莉丝在D2和D3之间差异不显著；籽粒蛋白质含量、消减值随之升高，而胶稠度、峰值黏度和崩解值随之降低，表现为食味品质变差，野香优莉丝在D1与D2间的崩解值和消减值无显著差异。Y两优911的产量、籽粒总氮素积累、15N标记肥料氮素回收利用率及15N标记肥料氮素收获指数显著高于野香优莉丝，对穗肥施用时期的响应大于后者。综上，在倒3叶期施用穗肥，可协同实现优质晚籼稻高产、优质和氮素高效利用。本研究结果为优质晚籼稻丰产优质高效栽培提供了理论依据。
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核农学报. 2023, 37(2): 370-378. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2023.02.0370
为探究外源放线菌对谷子种子萌发、拔节期植株生长的影响，本研究以一株微白黄链霉菌（Streptomyces albidoflavus）T4为供试菌株，以无菌水为对照，通过培养皿试验分析T4发酵液原液、10、100、1 000倍稀释液对谷子种子萌发的影响；以无菌剂添加处理作为对照，通过盆栽试验探究T4活菌制剂包衣和拌土对拔节期谷子植株生长及根际微生物的作用。结果表明，T4发酵液处理提高了谷子种子的萌发率，尤其以培养前期的提高幅度较大。T4发酵液的原液、10和100倍稀释液处理使谷子培养24 h后的萌发率与无菌水对照相比分别增加了5.8、6.7和9.2个百分点，100倍稀释液使谷子的发芽势、发芽指数和胚根长较对照分别提高了9.2个百分点、23.1%和13.4%。盆栽试验中，与无菌剂对照相比，包衣施加T4菌剂处理拔节期谷子地上植株生物量和根系生物量分别提高了22.5%和32.7%；根尖数和根分叉数分别增加了90.9%和66.9%；根际细菌（B）数量和微生物总数分别增加了95.1%和49.5%；真菌（F）数量减少了52.1%；放线菌（A）与真菌的数量比值（A/F）、细菌与真菌的数量比值（B/F）分别增加了98.8%、305.2%；放线菌与细菌的数量比值（A/B）下降了52.6%。相关分析表明，谷子地上植株生物量、根系生物量与根际土壤中细菌数量、微生物总数、A/F和B/F均呈显著或极显著正相关关系（R=0.711~0.871，P<0.05或0.01），而与真菌数量呈显著负相关（R=-0.716~-0.738，P<0.05）；根尖数、根分叉数与根际土壤中细菌数量、微生物总数及B/F呈显著或极显著正相关关系（R=0.690~0.882，P<0.05或0.01），而与A/B呈显著或极显著负相关关系（R=-0.748~-0.810，P<0.05或0.01）。综上，放线菌T4通过刺激谷子种子提早萌发，促进萌发后根系发育、优化根际微生物结构来促进拔节期谷子植株的生长。本研究结果为谷子高产栽培提供了新思路及有应用价值的菌株。
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核农学报. 2023, 37(2): 379-388. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2023.02.0379
为研究磷硒配施对冬小麦根土界面硒有效性及形态分级的影响，并探究磷硒配施提高土壤硒有效性的可能机制，以冬小麦为试验材料进行根箱培养试验，设置0（P0）、80（P80）、160 mg·kg-1（P160）3个磷水平和0（Se0）、1 mg·kg-1（Se1）2个硒水平，分析冬小麦植株磷硒含量、累积量、迁移系数及根际和非根际土5种硒形态含量。结果表明，无论施硒与否，随着磷含量的增加，冬小麦生物量、地上部和根系磷含量均增大。施硒1 mg·kg-1显著降低了P80和P160水平下冬小麦生物量、P160水平下根系磷含量及各部位磷累积量。在Se1条件下，施磷增加了各部位硒累积量，但显著降低了地上部硒含量和硒从根系向地上部的迁移系数。在Se0条件下，P160处理增加了根际土壤和非根际土壤中的可交换态硒含量。在Se1条件下，P160处理根际土壤中可交换态硒含量显著高于非根际土壤，但铁锰氧化物结合态硒和残渣态硒含量低于非根际土壤。综上所述，适宜的磷硒配施可影响土壤中各种硒形态的转化过程，可能是由于磷的施入和根系活动共同作用促进了土壤中铁锰氧化物结合态、有机物硫化物结合态及元素态硒向交换态硒的转化，进而提高冬小麦对土壤硒的吸收。本研究结果可为农业生产中合理施用磷肥和硒肥提供一定的理论依据。
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核农学报. 2023, 37(2): 389-396. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2023.02.0389
为了探究壳寡糖与油菜素甾醇处理对番茄（Solanum lycopersicum L.）果实产量、感官品质、营养品质和风味品质的影响，本试验设置4个处理：对照组（CK）、壳寡糖处理组（0.5 g·L-1 COS）、油菜素甾醇处理组（0.5 g·L-1 BR）、复合处理组（0.5 g·L-1 COS + 0.5 g·L-1 BR），对开花结果期的番茄植株进行叶面喷施。结果表明，壳寡糖与油菜素甾醇复合处理可以显著提高番茄产量；促进果实着色和软化；协同促进番茄中番茄红素、总胡萝卜素和维生素C的积累，相比CK分别提高88.3%、76.3%和28.6%。此外，二者复合处理可有效提高番茄中可溶性糖（葡萄糖和果糖）的含量，并降低有机酸（苹果酸和柠檬酸）的水平，从而提高番茄糖酸比。本研究结果为设施栽培下番茄产量和品质的提升提供了理论依据。
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核农学报. 2023, 37(2): 397-404. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2023.02.0397
为明确江西省湿地松（Pinus elliottii）人工林生态系统中器官与土壤养分的分配规律和稳定机制，在江西省泰和县石溪林场选择幼龄林、中龄林和成熟林阶段的湿地松人工林为研究对象，探讨其叶-枝-根-土壤的碳（C）、氮（N）、磷（P）含量及生态化学计量特征，分析湿地松不同器官与土壤养分的耦合关系和稳态性特征。结果表明，湿地松不同器官C、N、P含量均值随林龄的增加呈“V”型变化，均在中龄林阶段最低，分别为518.10、3.22和0.71 g·kg-1；而各器官C∶N值与C∶P值随林龄的增加先上升后下降，在中龄林达到峰值，说明中龄林为湿地松的速生期，对N、P元素的消耗大。土壤N含量和N∶P值随林龄的增加不断上升，而土壤C∶N值则持续下降，说明土壤N矿化能力随林龄的增加逐渐增强；成熟林阶段土壤C∶P值和N∶P值均高于其他林龄，表明成熟林阶段土壤P较匮乏。针叶N、C∶N、N∶P，枝C、C∶N、N∶P和根C、P、C∶P稳态性模型回归结果不显著，具有绝对的稳定性。针叶P、枝P的稳态性等级分别为弱敏感态和敏感态。不同器官N∶P的内稳性指数（HN∶P）大小关系为根<枝<叶，说明根对土壤中的限制元素更敏感。综上，在湿地松人工林经营过程中，应合理施用N、P肥以满足中龄林快速生长需要，及时施用P肥以缓解成熟林P素限制。本研究结果为促进湿地松人工林的高效培育提供了理论参考。
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核农学报. 2023, 37(2): 405-413. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2023.02.0405
H2S作为新型气体信号分子在调控植物生长发育和抗逆境胁迫中发挥着重要作用。为探究外源H2S对盐胁迫下红砂（Reaumuria soongorica）氮代谢的影响机制及最佳叶施浓度，以当年生红砂幼苗为材料，采用盆栽试验，以1/2 Hoagland浇灌为对照（CK）考察在300 mmol·L-1 NaCl胁迫（CK300）下，叶面喷施不同浓度（0、0.010、0.025、0.050、0.100、0.250、0.500、1 mmol·L-1）H2S供体硫氢化钠（NaHS）对红砂叶片和根系中硝酸还原酶（NR）、谷氨酰胺合成酶（GS）、谷氨酸合成酶（GOGAT）活性以及硝态氮、可溶性蛋白和游离氨基酸含量的影响。结果表明，盐胁迫下，红砂幼苗根、叶中可溶性蛋白、游离氨基酸、硝态氮含量以及NR、GOGAT、GS活性均较对照（CK）显著下降。经不同浓度外源H2S处理后，红砂根、叶中可溶性蛋白含量与单独盐胁迫对照（CK300）相比显著降低，NR、GOGAT、GS活性和硝态氮、游离氨基酸含量显著升高。综合分析认为，NR和GS可作为H2S对盐胁迫下红砂幼苗缓解效应的主要评价指标，且外源H2S对盐胁迫下红砂幼苗最适缓解浓度为0.025 mmol·L-1。综上，外施适宜浓度的NaHS能有效缓解盐胁迫对红砂幼苗氮代谢功能的抑制作用。本研究结果为深入了解红砂耐盐机理和培育红砂优质种质资源提供了理论依据。
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核农学报. 2023, 37(2): 414-423. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2023.02.0414
南方双季稻区早稻，特别是直播早稻易受“倒春寒”等低温阴雨天气影响，低温胁迫后常出现水稻停止生长或生长恢复缓慢的现象，同时易加剧草害。为探讨低温弱光胁迫后早稻生长恢复性能，并筛选强反弹性生长恢复材料，本研究选用131份早稻材料，采用人工气候室模拟轻度倒春寒胁迫（日均温度12 ℃，50%光照，持续4 d），追踪处理结束后12 d的秧苗生长动态，以株高比、叶龄比、生长速度等作为生长恢复指标，利用主成分分析法、隶属函数法等对各材料生长恢复能力进行综合评价；选取代表性材料进行中度倒春寒（日均温度10 ℃，50%光照，持续4 d）模拟试验，进一步验证其恢复性能。结果表明，所有材料按生长恢复能力被分为强恢复型（B556、B562、B592等共56份，D值0.549~0.699）、中等恢复型（NC39、NC42、NC65等共49份，D值0.436~0.544）、弱恢复型（NC54、B125、B795等26份，D值0.265~0.415）；高、中、低D值材料各6份恢复指标的差异分析表明，随着恢复时间的增加，高D值材料与中D值材料株高比与叶龄比差距逐渐缩小，而低D值材料与高D值材料间始终存在显著差异；同时材料D值越低，最快生长速度出现时间越晚，平均生长速度也越低。中度倒春寒胁迫模拟试验发现，轻度倒春寒胁迫筛选出的强恢复型材料，经中度倒春寒胁迫后基本上也表现出强生长恢复特性，但各材料生长指标均难以恢复至对照水平。本研究为早稻应对中、轻度倒春寒胁迫提供了新的思路与视角。
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核农学报. 2023, 37(2): 424-431. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2023.02.0424
为探究葛根素（PUE）对小白菜镉（Cd）损伤的保护效果，采取外源添加不同葛根素处理，将小白菜植株随机分为7组，即对照组（CK）、PUE30组（葛根素30 μmol·L-1）、Cd4组（镉4 mg·L-1）、Cd与PUE共处理组（4+15、4+30、4+45、4+60）。处理30 d后，观察小白菜植株生长状况、测定Cd富集量及抗胁迫生理活性物质，包括叶绿素、抗氧化酶（SOD、APX、CAT、POD）活性及过氧化氢（H2O2）、丙二醛（MDA）Vc、可溶性蛋白含量，并用实时荧光定量PCR（qRT-PCR）技术检测抗氧化酶基因（SOD、POD、APX及CAT）表达量。结果表明，与CK组相比，Cd4组小白菜根中Cd含量、H2O2和MDA含量显著升高，而地下部鲜重、地上部鲜重、抗氧化酶（SOD、POD和APX）活性和叶绿素含量整体显著降低（P<0.05）。与Cd4组相比，Cd+PUE共处理组小白菜氧化损伤程度减轻，H2O2和MDA含量显著降低，叶绿素、Vc和可溶性蛋白含量以及4种抗氧化酶活性均整体显著升高（P<0.05）；适宜浓度的PUE可以缓解Cd对小白菜地下地上部生长的抑制，并降低镉的吸收量。另外，Cd+PUE共处理组中Cu/Zn-SOD、POD、APX和CAT基因的表达量均高于Cd4组，其中Cu/Zn-SOD、POD和CAT表达变幅呈先升后降变化，而APX基因则呈先降后升变化。综上，适当剂量的葛根素对小白菜Cd胁迫下的氧化损伤具有一定的保护作用。本研究结果为葛根素在Cd污染防治和提高蔬菜产量等方面的应用提供了科学依据。
京公网安备 11010802040311号