科研产出
陆地棉蔗糖转运蛋白基因家族的鉴定及表达分析
《西北植物学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：蔗糖转运蛋白(SUT)在蔗糖从"源"到"库"的运输与分配过程中发挥着重要作用.该研究基于最新公布的陆地棉基因组数据,利用生物信息学和荧光定量PCR等方法,对陆地棉SUT基因家族进行全基因组鉴定,并对他们的表达特性进行系统分析.结果显示:(1)在陆地棉基因组中,共鉴定到18个GhSUT基因(GhSUT1-GhSUT18),他们不均匀地分布在陆地棉11条染色体上.(2)GhSUT蛋白间序列一致性很高,均具有11~12个跨膜结构域,且都定位于质膜.(3)进化关系分析表明,陆地棉GhSUT蛋白主要分布在双子叶植物特有的SUT1亚组,以及单、双子叶植物共有的SUT2亚组和SUT4亚组,其中SUT1亚组成员最多,包含8个GhSUT基因.(4)位于同一亚组的GhSUT基因具有相似的内含子-外显子分布模式,不同亚组间GhSUT基因内含子/外显子数目差异很大.(5)转录组分析表明,GhSUT基因在表达水平上存在差异,GhSUT1和GhSUT10在被检测的组织不表达,GhSUT5、GhSUT14、GhSUT7和GhSUT16在被检测的组织表达量较低,其他GhSUT基因在被检测的组织具有较高的表达水平;另外,GhSUT基因的表达具有组织特异性,其中GhSUT2和GhSUT11主要在"源"和"库"器官中表达,GhSUT6和GhSUT15主要在"库"器官中表达,而GhSUT9和GhSUT18主要在纤维中表达.(6)荧光定量PCR分析表明,GhSUT2在"源"和"库"器官中均具有较高的表达水平,GhSUT6主要在"库"器官包括根、花瓣、纤维和茎中表达,在"源"器官(叶片)中表达量很低;GhSUT18主要在纤维中特异性高表达,在其他组织表达量很低.研究表明,实验验证结果与转录组分析结果相对一致.该研究结果为进一步研究SUT家族基因的功能提供了重要的基因信息,并为棉花产量的提高和纤维品质的改良奠定了理论依据.
关键词： 蔗糖转运蛋白(SUT) 基因家族 进化分析 组织表达 陆地棉
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化学封顶对棉花株型的调控及评价指标筛选
《中国农业科学 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：[目的]株型是重要的农艺性状,对棉花的栽培适应性和产量等有着巨大影响.研究化学封顶对棉花株型相关性状的影响,并进行综合分析,为化学封顶的应用和推广提供理论支持.[方法]于2015-2016年在河北农业大学试验基地,以黄河流域大面积种植的冀棉863和农大棉601为试验材料,设置人工打顶、化学封顶和不打顶3个处理,测定产量构成及株高、茎粗、果枝数等株型相关指标,开展化学封顶对棉花株型性状影响的研究.[结果]人工打顶和化学封顶处理的籽棉产量无显著差异,且均显著高于不打顶处理,冀棉863和农大棉601在化学封顶处理下的籽棉产量比不打顶处理分别提高了7.19%和6.18%.与不打顶处理相比,化学封顶处理显著降低了棉花的株高、节间数、果枝数、果节数,显著增加了上部果枝的近远端直径比.与人工打顶处理相比,化学封顶处理显著降低了主茎的节间长度和上部果枝长度.通过皮尔逊相关性分析、主成分分析和灰色关联度分析认为可通过株高和上部果枝的近远端直径比来评价化学封顶对棉花株型的调控效果.[结论]化学封顶可显著调控棉花的营养生长,且与人工打顶相比对产量无显著影响,株高和上部果枝近远端直径可作为评价化学封顶对棉花株型调控效果的最佳评价指标.
关键词： 棉花 株型 人工打顶 化学封顶 产量 主成分分析 灰色关联度分析
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3MDZ-4型自走式棉花打顶喷药联合作业机设计
《农业工程学报 》 2019 EI 北大核心 CSCD
摘要：针对现有棉田打顶机打顶率低,打顶和喷药环节独立作业造成拖拉机动力浪费的问题,集成精准打顶与变量喷药技术,设计了3MDZ-4型自走式棉花打顶喷药联合作业机,可一次完成棉花分禾收拢、扶禾、打顶、喷药作业.对机具关键部件分-扶禾装置、高度检测系统、打顶系统、喷药系统进行设计分析,确定了分禾宽度为470 mm、高度检测范围为0~320 mm、圆盘刀轴最小转速716 r/min、平行四连杆机构长度等参数,在设计分析的基础上进行田间试验.田间试验结果表明:当该机工作速度为2.5 km/h时,棉花打顶率为91%,打顶前后棉花高度相关系数为0.81,相关性强;喷药系统可根据作业速度调节喷药量,实际流量与理论流量相对误差在5%以内.同时,触屏显示器能够实时显示作业速度、作业面积等参数,当药液低于设定值时发出声光报警,提高了棉花打顶喷药机械的智能化水平.该研究可为棉花打顶喷药机械的设计提供理论参考.
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3MDZ-4型自走式棉花打顶喷药联合作业机设计
《农业工程学报 》 2019 EI 北大核心 CSCD
摘要：针对现有棉田打顶机打顶率低,打顶和喷药环节独立作业造成拖拉机动力浪费的问题,集成精准打顶与变量喷药技术,设计了3MDZ-4型自走式棉花打顶喷药联合作业机,可一次完成棉花分禾收拢、扶禾、打顶、喷药作业。对机具关键部件分-扶禾装置、高度检测系统、打顶系统、喷药系统进行设计分析,确定了分禾宽度为470mm、高度检测范围为0～320 mm、圆盘刀轴最小转速716 r/min、平行四连杆机构长度等参数,在设计分析的基础上进行田间试验。田间试验结果表明:当该机工作速度为2.5 km/h时,棉花打顶率为91%,打顶前后棉花高度相关系数为0.81,相关性强;喷药系统可根据作业速度调节喷药量,实际流量与理论流量相对误差在5%以内。同时,触屏显示器能够实时显示作业速度、作业面积等参数,当药液低于设定值时发出声光报警,提高了棉花打顶喷药机械的智能化水平。该研究可为棉花打顶喷药机械的设计提供理论参考。
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部分根区灌溉与合理密植对旱区棉花产量和水分生产率的影响
《应用生态学报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：为揭示部分根区灌溉与合理密植在棉花产量和水分生产率上的互作效应及其生理学机制,探索旱区节水灌溉植棉的新途径,在内蒙古自治区西部大田条件下,采用两因子试验设计研究了灌溉方式(常规灌溉、亏缺灌溉、部分根区灌溉)和种植密度(13.5万、18.0万、22.5万株·hm-2)对棉花生长发育、产量、水分生产率和相关生理指标的影响.结果表明:灌溉方式和种植密度及其互作对棉花生物产量、籽棉产量、产量结构和收获指数有显著影响.常规灌溉条件下,提高密度能显著提高生物产量和单位面积铃数,但铃重和收获指数显著降低,高密度与中等密度下的经济产量相当,并显著高于低密度处理;部分根区灌溉可显著提高棉花叶片中脱落酸(ABA)含量,并显著降低吲哚乙酸(IAA)含量,促进同化物向生殖器官的分配,提高收获指数.随着种植密度的提高,部分根区灌溉下单位面积铃数增加、铃重基本不变,高密度较中、低密度籽棉分别增产6.7%和11.5%.高密度下,部分根区灌溉与常规灌溉的籽棉产量相当,霜前花率提高22.5%,节水30%,水分生产率提高49.3%.种植密度对主茎功能叶光合速率没有显著影响,灌溉方式对光合速率有显著影响,亏缺灌溉显著降低了主茎功能叶的光合速率,而部分根区灌溉的叶片光合速率与常规灌溉相当.部分根区灌溉灌水侧根系茉莉酸(JA)含量和水通道蛋白基因(PIP)表达量显著高于常规灌溉,表明部分根区灌溉下,JA作为信号分子参与了灌水侧根系水分吸收的调控,PIP基因上调表达,根系吸水能力增强,保障了地上部叶片的水分平衡,进而维持了较高的光合速率.部分根区灌溉配合适当密植(22.5万株·hm-2)是旱区节水植棉的重要技术途径.
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论棉花轻简化栽培
《棉花学报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：论述了棉花轻简化栽培的主要技术内容,对其发展作了展望。棉花轻简化栽培是指简化管理工序、减少作业次数,良种良法配套、农机农艺融合,实现棉花生产轻便简捷、节本增效、可持续发展的栽培管理措施和方法,是我国棉花科技工作者立足中国国情,通过对传统植棉技术创新改造而创建的新型栽培技术体系,是我国棉花生产由传统劳动密集型向轻简节本快乐型转变的重要支撑技术。棉花轻简化栽培技术体系主要包括单粒精播壮苗技术、简化整枝或免整枝技术、一次性施肥技术或水肥协同管理技术以及优化成铃集中收获等关键技术。展望未来,应在深入研究轻简化植棉生理生态学机理的基础上,进一步优化种植模式,创新完善关键栽培技术,研制新型物质装备,促进农艺技术和物质装备高度融合,为轻简化植棉提供更加有力的理论和技术支撑,推动棉花生产健康可持续发展。
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盐碱地棉花花生间作种植模式对产量和效益的影响
《中国农学通报 》 2019
摘要：为优化硫酸盐盐碱地棉花花生种植模式和提高单位土地面积综合经济效益,本研究以‘鲁棉研37号’和‘花育36号’为供试材料,在高唐硫酸盐盐碱地条件下,通过两年大田试验分析了棉花花生不同间作种植模式下作物产量、单位面积的土地当量比、种植成本和效益。结果表明,在试验点的气候条件下,棉花花生不同种植模式中两种作物产量存在年际间差异;棉花花生2:4和4:8间作种植模式的土地当量比、总效益、总成本和净效益均较高,其中4:8种植模式的最高。棉花花生4:8大小幅间作种植,年际间换带轮作,可作为当地棉花花生复合种植的最优配置。
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