科研产出
钙肥对酸性红壤花生种子萌发及种子际微生物菌群结构的调控
《作物学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：红壤因酸度较大且钙素匮乏,严重阻碍种子萌发和植物的形态建成,提高花生出苗、健苗率是酸性红壤花生高效栽培的有效策略之一.钙素营养和种子际土壤微生物对种子萌发均有重要的调控作用,但二者间的内在联系却知之甚少.为揭示钙素营养对花生种子际微生物菌群结构和萌发的潜在影响,以花生品种花育20号(Huayu 20,HY20)为材料,设置不施钙素和外源施钙素盆栽试验,结合菌群高通量测序对花生萌发出苗过程中的种子际微生物菌群结构进行了深度分析.结果表明:各处理种子际样本均以厚壁菌门(Firmicutes)、变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)为优势细菌门;子囊菌门(Ascomycota)、担子菌门(Basidiomycota)和被孢霉门(Mortierellomycota)为优势真菌门.CaO的施加,使厚壁菌门、拟杆菌门、被孢霉门的相对丰度提高,担子菌门相对丰度降低.另外,钙素营养增加了有益菌芽孢杆菌属(Bacillus)的数量.对细菌功能预测分析结果表明,施用钙素后,与有机物代谢相关的途径(氨基酸转运/代谢、碳水化合物转运等)和抗逆相关的途径(复制重组与修复等)均显著提高,这在一定程度上改善了红壤花生种子的萌发环境.对真菌营养型预测显示,钙素处理提高共生菌群数量的同时,降低了腐生菌群的数量.Redundancy analysis相关性预测分析表明,施钙后土壤细菌和真菌菌群结构与土壤理化因子钙素和pH均呈负相关性,并且土壤钙对种子际土壤微生物的多样性影响大于pH.基于上述研究,酸性红壤施用钙素营养可改善种子际微生物菌群结构,从而促进花生种子萌发.
关键词： 种子际 微生物菌群结构 花生 酸性红壤 16S rRNA测序
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基于三维模型重构的花生网纹厚度性状QTL分析
《作物学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：荚果网纹厚度,不仅是花生重要的品种特性,也与花生适宜机械化收获特性密切相关.为探索花生荚果网纹厚度遗传基础,本研究开发了一种基于三维模型重构测定网纹厚度的方法,并且以品种花育36号和品系6-13配组衍生的181个重组自交系(recombinant inbred line,RIL)群体为材料,考察了该RIL群体2019—2020年在山东青岛、东营和威海3个环境下表型数据.结果表明,横向和纵向网纹厚度在RIL群体中均表现为连续分布和超亲遗传,广义遗传率分别为0.92和0.91.利用前期构建的高密度遗传图谱,共定位到11个与网纹厚度相关加性QTL,其中6个与横纹厚度相关,5个与纵纹厚度相关,表型贡献率范围为5.21%~11.06%.定位到2个主效位点qLA2和qLO9,可在不同环境下表达,其增效等位基因分别来自花育36号和6-13.共定位到22对上位性QTL,共涉及34个位点,表型贡献率范围为0.55%~4.37%,其中10对与横纹厚度相关,12对与纵纹厚度相关.本研究结果将为花生相关性状基因定位和分子育种提供重要的参考.
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盐胁迫下配施钙肥对花生根际土壤细菌群落结构的影响
《干旱地区农业研究 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：为了解不同生育时期盐胁迫下基施钙肥花生根际土壤微生物群落结构变化,以期通过改良盐碱土壤根际微生物环境来提高植物胁迫耐受性.采用盆栽试验设置不同盐胁迫强度及基施钙肥处理,以花生不同生育时期根际土壤为研究对象,通过构建细菌16S rRNA基因文库和高通量测序技术进行测序,并对测序结果进行生物信息学分析.结果表明:各处理土壤样本细菌物种多样性高且分布均匀,盐胁迫可提高花生根际微生物群落相对丰富度和多样性,并与生育时期有关;盐胁迫、生育时期和外源施钙各处理样本的优势菌纲、优势菌科及优势菌种相同,其优势菌纲均为放线菌纲(Actinobacteria)、α-变形菌纲(Alphaproteobacteria)、γ-变形杆菌纲(Gammaproteobacteria)、疣微菌纲(Verrucomicrobiae)、Saccharimonadia、芽单胞菌纲(Gemmatimonadetes)、拟杆菌纲(Bacteroidia)和酸杆菌纲(Ac-idobacteriia)等8种,优势菌科有norank_o__Saccharimonadales、鞘脂单胞菌科(Sphingo monadaceae)、芽单胞菌科(Gemmatimona daceae)、伯克氏菌科(Burkhold eriaceae)和norank_o__Gaiellales菌科等;盐胁迫和基施钙肥处理均能显著提高γ-变形杆菌纲(Gammaproteobacteria)和疣微菌纲(Verrucomicrobiae)丰度,并随生育时期的延长和盐胁迫强度增大更为明显,高盐胁迫下花针期和收获期两菌纲丰度分别是其对照的1.2、1.8倍和1.6、1.5倍,但盐胁迫下基施钙肥处理可使放线菌纲(Actinobacteria)、Saccharimonadia菌纲相对丰度明显降低,并随盐胁迫强度提高相对丰度降幅明显,且开花下针期降幅较大;噬几丁质菌科(Chitinophagaceae)和丰佑菌科(Opitutaceae)的相对丰度受盐胁迫强度和生长阶段影响显著,并随盐胁迫强度升高而显著提高;生长盛期和基施钙肥处理的氨基酸代谢、能量代谢、辅助因子和维生素的代谢和核苷酸代谢等功能基因相对丰度显著提高;盐胁迫严重抑制花生籽仁发育,产量明显降低,高盐胁迫使荚果产量降低40%~50%.
关键词： 花生 盐胁迫 根际土壤 土壤微生物群落 16S rRNA
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花生专用缓释复混肥分层条施促进花生根系生长、产量形成及氮素利用
《植物营养与肥料学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：[目的]深入探究肥料分层条施对花生根系生长、氮素利用效率及荚果产量的调节作用,丰富花生全程可控施肥理论与技术.[方法]2019年在莒南和2019-2020年在济阳开展大田试验,设人工撒施(B)、肥料机械分层条施(L)两种施肥方式,选择普通复合肥(CF)、含有100天释放期的花生专用缓释复混肥(SF),另设不施氮肥对照(N0)共5个处理.分析花生根系在0-10、10-20 cm 土层的分布及花生产量和产量构成因素.[结果]与普通复合肥处理(CF)相比,花生专用缓释复混肥(SFB、SFL)的荚果产量提高了 3.6%~11.7%(莒南)和5.5%~13.2%(济阳).肥料分层条施比人工撒施平均增产6.5%~14.8%(莒南)、10.4%~20.7%(济阳).SFL比CFB平均增产19.0%(2019年莒南)、24.9%(2019年济阳)和27.3%(2020年济阳).从产量构成因素来看,单株结果数、饱果数、百果重是荚果产量增加的基础.与人工撒施相比较,肥料分层条施处理显著提高了结荚期花生株间40-60 cm 土层、行间20-60 cm 土层深度的单位体积根系干重和根长,增加了深层根系的分布比例,促使根系向横向和纵向发展.与CFB相比,SFL成熟期荚果干物质分配比例提高5.8个百分点(莒南)和5.7个百分点(济阳),荚果氮素分配比例增加4.2个百分点(莒南)和4.6个百分点(济阳).施肥方式和肥料类型均显著影响花生氮素利用,分层条施花生专用缓释复混肥(SFL)较复合肥人工撒施处理(CFB)氮肥偏生产力分别提高了 22.7%(2019年莒南)、28.8%(2019年济阳)、31.2%(2020年济阳),其氮肥农学效率分别提高了120.9%(2019年莒南)、125.4%(2019年济阳)、145.1%(2020年济阳).[结论]采用分层条施方法施肥可提高花生产量和氮素利用效率.花生专用缓释复混肥的增产效果优于普通复合肥.花生专用缓释复混肥采用机械分层条施是提高氮素利用率和增加花生荚果产量的有效措施.
关键词： 花生 花生专用控释肥 分层条施 根系发育与分布 干物质积累与分配 氮素利用 产量
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丛枝菌根真菌(AMF)对盐碱地花生根系土壤微生物的影响
《山东农业科学 》 2022 北大核心
摘要：为探究丛枝菌根真菌(AMF)对花生根系微生物群落结构和多样性的影响,本试验通过接种AMF探究其对花生根外、根围、根表、根际和根内微生物的影响.结果表明,接种AMF菌剂后花生根系土壤细菌和真菌的群落结构发生明显变化,物种丰富度均提高;细菌和真菌优势菌群中不同类别的比例发生了变化,比例增加最大的为放线菌门和子囊菌门.接种AMF菌剂能明显改变细菌和真菌群落显著差异物种,在细菌中差异较大的为芽单胞菌属和变形菌纲,在真菌中差异较大的为接合菌门和子囊菌门.本研究可为进一步筛选优良菌根菌、制备优良复合生物菌剂提供理论基础.
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单粒精播对中、高产旱地花生群体质量及养分利用的影响
《作物学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：通过分析中、高产旱地花生不同单粒精播种植密度下个体和群体质量、养分吸收等方面的差异,研究单粒精播增产机制,以确定中、高产旱地适宜的单粒精播密度,为花生高产高效栽培提供理论依据.2018年和2019年在山东平度(PD)选取高产旱地、济阳(JY)选取中产旱地,开展大田试验.设3个单粒精播密度处理,为27.8、23.8和20.8万株hm–2,株距分别为9.0 cm、10.5 cm和12.0 cm,编号为SS9.0、SS10.5和SS12.0;双粒播种株数27.8万株hm–2,株距18 cm,记为DS18.0.结果表明,与双粒播种(DS18.0)相比,单粒精播栽培提高了叶片叶绿素含量(SPAD)、净光合速率(Pn)、叶面积指数(leaf area index,LAI),且LAI峰值较高和持续时间长.单粒精播发挥了单株干物质生产潜力,提高了群体干物质最大积累速率6.1%~20.7%,实现了干物质的快速积累.对于高产旱地平度,成熟期群体干物质积累量大小为SS12.0>SS9.0>SS10.5>DS18.0,而中产旱地济阳为SS9.0>SS12.0>SS10.5>DS18.0;与DS18.0相比,单粒精播栽培群体干物质积累量提高5.4%~14.9%.单粒精播栽培促进了单株和群体对N、P、K、Ca的吸收和积累,增加了N和P养分向荚果中分配比例,提高了肥料利用效率.高产旱地中单粒精播栽培通过提高个体生产力,增加单株饱果个数和百果重,实现了群体增产13.6%~19.1%(2018年)和15.5%~23.8%(2019年),适宜单粒精播密度为20.8万株hm–2.中产旱地,单粒精播促进个体健壮和形成高密度的群体优势是实现增产的关键,增幅8.4%~19.4%(2018年)和13.9%~27.8%(2019年),适宜密度为27.8万株hm–2.综上,高产旱地群体质量和养分吸收量均优于中产旱地.单粒精播栽培模式可充分发挥中、高产旱地花生单株生产潜力,促进光合产物积累和养分吸收利用,改善了中、高产旱地花生群体质量,表现为"强源""畅流""壮库",提高了荚果产量和收获指数,实现了花生高产高效.
关键词： 花生 单粒精播 群体质量 中、高产旱地 养分 产量
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转录组和代谢组分析钙调控花生结瘤固氮的机理
《花生学报 》 2022 北大核心
摘要：作为一种重要的豆科作物,花生能与根瘤菌共生固氮,该过程受到钙元素的调控.目前,关于钙调控花生结瘤固氮的机理少有报道.本研究以花育22号为试验材料,对CaO处理组和对照组的花生根系进行转录组、代谢组以及双组学联合分析.转录组分析共鉴定出2313个差异表达基因,主要富集在代谢途径,包括精氨酸和脯氨酸代谢等.基于液相色谱串联质谱法进行的代谢组分析共鉴定出48种差异代谢物,包括黄酮、氨基酸、酚酸等12大类物质.研究表明,CaO处理使花生根系的精氨酸和组氨酸含量增加,对根瘤菌的趋化作用增强,有利于根瘤菌侵染,进而促进结瘤.花生根瘤中编码谷氨酸合成酶/谷氨酰胺合成酶的基因上调,有利于NH3被同化为谷氨酰胺,这可能与钙促进根瘤固氮有一定相关性;根瘤中编码蔗糖合酶和苹果酸脱氢酶的基因上调,固氮所需的能量增加可能是钙促进根瘤固氮的另一原因.本研究结果将为深入研究钙调控花生结瘤固氮的分子机理提供信息基础.
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花生属野生资源基因组大小及遗传多样性分析
《山东农业科学 》 2022 北大核心
摘要：栽培花生是异源四倍体,其遗传背景相对狭窄.花生野生种遗传多样性丰富,利用野生种优异的基因资源是花生遗传改良和突破性品种培育的重要途径.然而,花生野生资源遗传多样性和基因组方面的研究相对滞后,制约了其在花生遗传改良中的应用.本研究利用SSR标记对9个野生近缘种和1个栽培种进行遗传多样性分析和聚类分析,共检测到33个变异位点,变幅为3~6个,平均每个标记4.7个;同时,利用流式细胞仪对4个未知基因组大小的野生花生进行测定,结果显示,A.duranensis(PI sesn2848)、A.cardenasis(PI 262141)、A.batizocoi(Grif15032)、A.monticola(PI 468199)的基因组大小分别为1.26、1.61、1.25、2.78 Gb.本研究结果可为野生花生的鉴定和评价、基因组测序、重要性状的遗传解析及在育种中的应用提供了参考.
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适宜芽菜生产的花生品种筛选与评价
《花生学报 》 2022 北大核心
摘要：花生芽菜营养价值高、经济效益好,市场需求不断增加,是花生产业链可持续发展的重要方向.花生品种之间生芽特性有较大差异,为筛选出适宜本地区芽菜生产的花生品种,本文收集了山东地区主栽的花生品种以及地方特色农家种17个,对其百株质量、菜米质量比、裂瓣率、菜米净产出质量比、下胚轴长度、宽度、下胚轴可溶性固形物含量等发芽性状进行了研究分析.结果表明,在相同种植条件下,不同花生品种在菜米质量比、裂瓣率、菜米净产出质量比、下胚轴长与宽等性状上有显著差异.经过综合比较,筛选出花育25号、潍花14号、花育20号3个适宜芽菜生产的花生品种,为花生芽菜的生产提供理论参考和技术支撑.
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