科研产出
氮素缓解花生干旱胁迫的生理和转录调控机制
《作物学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：干旱胁迫下氮素施用对植物生长发育具有重要的影响.为明确氮素提高花生抗旱性的生理和转录调控机制,本研究对施氮、干旱及旱氮同存处理下的花生生理指标和根系转录组进行了测定.结果表明,旱氮同存处理提高了干旱胁迫下花生生物量和叶片相对含水量.施用氮肥增加了干旱胁迫下花生根系的总酚和类黄酮含量,提高其过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性,降低其丙二醛(MDA)含量,提高花生抗旱性.转录组分析表明,施用氮肥产生5396个差异表达基因,这些基因主要参与谷胱甘肽代谢、氮代谢和碳代谢相关过程及应激和防御反应.干旱处理和旱氮同存处理下,次生代谢物生物合成、运输和分解代谢及碳水化合物运输和代谢这两类功能差异表达基因富集.旱氮同存处理下酚类代谢物质相关的3种途径中有51个差异基因上调表达,207个基因下调表达.由此表明,施用氮肥通过调控花生次生产物代谢、碳水化合物代谢等途径提高干旱胁迫下花生植株的抗氧化能力,从而提高花生的抗旱性.
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花生AhCLE基因家族鉴定及对土壤紧实和氮素复合胁迫响应分析
《花生学报 》 2023
摘要：花生是我国重要的油料作物,其生长过程面临多种土壤环境逆境胁迫.CLE(CLAVATA3/Embryo Surrounding Region)多肽是目前研究最深入的植物多肽(多肽激素),具有类似传统植物激素的调节功能,广泛参与植物生长发育及抗逆过程.目前关于花生CLE(AhCLE)家族基因鉴定及抗逆功能的研究尚未见报导.本研究基于花生基因组注释信息,系统鉴定AhCLE家族成员并对其进行基因亚细胞定位、染色体定位、多序列比对、基因保守基序、基因结构及系统进化等分析;利用转录组信息结合实时荧光定量PCR技术(qRT-PCR)检测AhCLE基因家族各成员在花生不同组织部位及不同的土壤紧实及氮素胁迫条件下的表达情况.研究结果表明:AhCLE基因家族由9个成员组成,均含有12个氨基酸组成的CLE保守结构域序列;亚细胞定位预测结果显示该基因家族成员均位于细胞外,为分泌型蛋白;启动子区顺式作用元件分析发现,该家族成员具有多个逆境胁迫及植物激素响应元件,表明AhCLE家族可能与多种植物激素协同参与调控植物逆境胁迫;聚类分析发现,该家族成员分布于4个不同的分支中,分别与拟南芥的AtCLE家族不同成员聚在一起,表明AhCLE成员间可能具有不同的生物学功能.组织表达分析显示,AhCLE7,AhCLE8主要在茎、叶中表达,AhCLE6主要在根和根瘤中表达,而AhCLE9主要在花中表达,其余成员在上述组织中也呈现不同的组织特异性,体现了不同成员可能在特定的组织中发挥特定的功能.在土壤氮素含量正常条件下,土壤紧实会抑制AhCLE1,AhCLE2和AhCLE3的表达.在正常土壤紧实度条件下,AhCLE1和AhCLE2在低氮条件下抑制表达,而AhCLE9则在低氮条件下被诱导表达.AhCLE1与AhCLE2能够同时响应土壤紧实胁迫及氮素胁迫,推测在花生根系发育和氮素吸收过程中可能发挥重要作用.本研究为进一步发掘抗逆型CLE多肽及其功能研究提供了理论基础.
关键词： 花生 AhCLE基因家族 基因表达 土壤紧实胁迫 氮素胁迫
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花生磷利用效率及土壤盈余磷分布对不同耕作措施的响应特征
《花生学报 》 2023 北大核心
摘要：在农业生态系统中，提高作物对磷的吸收和利用效率是促进作物生长和节约养分资源的关键。为探究不同耕作措施下花生磷吸收效率及土壤盈余磷分布，在胶东半岛的莱西望城、招远夏甸和招远齐山三个试验点开展免耕、浅耕、深耕和深松四种土壤耕作措施下花生生产试验。结果表明，与免耕相比，深耕和浅耕提高了花生产量、磷吸收和磷利用效率。相同磷肥用量下，随着单产每增加1 000 kg/hm~2,磷吸收量、磷肥回收率、磷肥偏生产力、磷肥耕作效率分别提高4.30 kg/kg、0.09 kg/kg、20.40 kg/kg和0.20 kg/kg,花生产量的提高和磷的吸收呈显著正相关。不同团聚体大小有效磷含量与土壤微生物组成有关，在大于2 000μm团聚体中有效磷含量随丛枝菌根真菌和腐生真菌的增加而增加，在53～250μm团聚体中细菌所占比例与团聚体有效磷含量呈显著正相关，在250～2 000μm团聚体中放线菌微生物种群占比与有效磷含量呈极显著正相关。上述研究表明，深耕和浅耕是改善花生田植株生长和磷吸收的较优耕作方式。
关键词： 花生 磷 微生物种群 土壤团聚体 耕作措施 磷利用效率
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不同氮肥用量与有机肥配施对花生衰老和结瘤的影响
《花生学报 》 2023
摘要：池栽条件下研究了不同用量氮肥和有机肥单施及二者配施对花生衰老及结瘤的影响,结果表明:氮肥、有机肥或二者配施,能提高叶片中SOD、POD、CAT活性及Pr含量,降低MDA含量,延缓植株衰老进程,增加叶面积系数;不同施肥处理对延缓花生衰老的作用为有机无机肥配施>有机肥>氮肥;单施氮肥抑制根瘤的形成和发育,有机肥可在一定程度上减轻氮肥对根瘤的抑制作用;施肥可促进花生生长发育,株高和千克果数对施肥的反应大于单株结果数,不同处理花生产量表现为有机无机肥配施>氮肥>有机肥,花生增产主要得益于施肥后植株衰老进程放缓、荚果饱满度提高;有机肥在一定程度上可弥补化肥氮的作用,低量氮肥加有机肥可作为花生化肥减施的优化施肥组合.
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2017-2022年我国内地花生出口特征分类分析
《花生学报 》 2023
摘要：为促进我国内地花生产业长期稳定健康发展,最大限度减少市场剧烈变化带来的负面影响,本文根据海关统计数据,对2017-2022年我国内地花生及其各类制成品出口的数量和价格变化以及主要地区分布特征等进行了分类分析.结果表明:2017-2022年,我国内地未加工和深加工类花生出口年均占比分别为31.26%和68.59%,且均呈现下滑趋势;出口量分别减少35.62%和23.22%,但出口单价均有不同幅度增长,且多个分类数据在2022年出现触底反弹趋势,提炼花生油所得的油渣饼及其他固体残渣更是受到国内产能增加影响逆势增长.相关企业应根据不同产品的不同特征,积极融入国际国内双循环,努力争取国际市场上的主动权.
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密度对不同株型花生单粒精播群体质量及产量的影响
《作物学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：为明确种植密度对不同株型花生单粒精播群体质量的影响,选用直立型大花生品种"花育22"(Huayu 22,HY22)和半匍匐型大花生品种"花育9513"(Huayu 9513,HY9513),设置D1(7.5万株hm-2)、D2(15万株hm-2)、D3(22.5万株hm-2)3个密度,对不同密度下不同株型花生产量、光合产物累积与分配、叶面积系数、植株性状和粒叶比进行了研究.结果如下:(1)随密度的增加,"花育22"荚果产量呈增加趋势,"花育9513"呈先升高后降低的趋势,"花育9513"最适种植密度低于"花育22".(2)"花育22"植株群体干重整个生育期均随密度的增加而增加,密度越大增幅越小,"花育9513"幼苗期干重随密度的增加而增加,花针期之后随密度增加先增加后降低,D2密度植株干重最大.随密度增加,根的干物质分配比例增加,果针的分配比例降低;"花育9513"与"花育22"收获期干重相当,但干物质向荚果的分配比例较小、经济系数和粒叶比低.花生生育前期叶面积系数、光合势随密度的增加呈增加的趋势,"HY9513"增幅高于"HY22";"HY9513"的叶面积系数、光合势在结荚之前与"HY22"差异不显著,但结荚至收获期显著高于"HY22".(3)收获期单株侧枝数和果枝数随密度的增加而降低,群体侧枝数、果枝数随密度的增加而增加.(4)相关性分析结果表明,荚果产量与结荚后的干物质累积,尤其是饱果期的干物质累积、光合势及收获期的植株干重、叶面积系数呈显著或极显著正相关.综上,密度对不同株型花生群体质量影响不同,直立型花生"花育22"耐密性好,最适密度高,而半匍匐型花生"花育9513"耐密性较差,最适密度低.
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异形根孢囊霉APS-1对花生生长和白绢病抗性的影响
《花生学报 》 2023 北大核心
摘要：为获得与花生共生的丛枝菌根真菌（AMF）,采用湿筛倾析法从花生根际土壤中分离到一株优势菌株，编号APS-1,利用花生毛状根与APS-1建立双重培养体系培养APS-1的菌丝和孢子，并通过盆栽试验研究了APS-1对花生生长和白绢病抗性的影响。结果显示，结合形态学特征和SSU-ITS-LSU序列分析，确定APS-1为异形根孢囊霉（Rhizophagus irregularis）。盆栽条件下，APS-1明显促进了6个花生品种的生长，同对照相比，总鲜质量、总干质量分别增加13.27%～21.63%和11.24%～47.90%。此外APS-1还能够提高6个花生品种对白绢病的抗性，防效达到43.76%～89.14%。综上所述，异形根孢囊霉APS-1是一株对花生白绢病具有较高防治潜力的生防菌株。
关键词： 花生 丛枝菌根真菌 异形根孢囊霉 促生作用 白绢病
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基于转录组分析花生单粒精播与多粒穴播植株荚果产量差异的分子机制
《中国农业科学 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：[目的]在中国,为保证出苗率及播种质量,田间常采用多粒播种.然而,多粒穴播植株间的竞争往往限制了植株的生长和最终产量.为了解决这一矛盾,团队前期研究建立了单粒精准播种的高产栽培技术.单粒精播技术的节种作用和增产效果结合起来能够带来更大的效益,实现节本增效.挖掘不同种植方式花生叶片、根系及荚果中的差异表达基因,探讨单粒精播栽培技术提高花生荚果产量的分子机制,为进一步推动花生高产高效提供理论依据和技术支撑.[方法]以花生品种花育25号为试材,测定单粒精播和多粒穴播种植产量相关指标,分别取花生开花后30 d倒三叶和主根及侧根、鸡头幼果期花生荚果进行转录组测序,从分子水平阐述不同播种方式花生产量的差异.[结果]与多粒穴播相比较,单粒精播种植方式下花生单株荚果数、单株饱果数、单株果重、经济系数均显著提高.转录组数据组装后,平均每库包含4 430万个读数.通过不同比较组合中差异表达基因、GO和KEGG通路分析,与多粒穴播相比较,单粒精播种植植物叶片中参与赤霉素信号传导、光信号传导等过程的转录因子及光系统Ⅱ放氧复合体、叶绿体膜、氧化还原反应等光合作用相关基因表达量升高;根系中生物胁迫和非生物胁迫诱导的苯丙素代谢途径相关基因包括细胞色素P450 基因、氧化还原基因、胁迫反应转录因子和信号调节蛋白显著富集.荚果发育初期淀粉和蔗糖代谢基因显著富集,更加有利于花生荚果发育过程中籽仁充实.[结论]花生叶片中光合相关基因表达上调能够促进光合效率提升,与产量的增加密切相关;单粒精播提高了根系抗生物和非生物胁迫的能力,结合荚果发育初期能量物质相关基因表达上调均有利于地下部花生荚果的发育,提高花生产量.
关键词： 花生 单粒精播 产量 RNA-Seq 光合作用 苯丙素途径
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不同类型地膜对花生生长及根际细菌群落影响的比较分析
《中国农业科学 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：【目的】表征不同类型地膜对花生根际细菌群落和花生生长及产量的影响，探讨根际细菌群落与花生生长和产量间的相互关系，为进一步提高花生产量提供理论依据。【方法】设置4个处理并进行9年定位试验，包括露天对照处理（LU）、黑膜处理（HEI）、降解膜处理（JI）和普通膜处理（PU）。以2022年开花期和成熟期花生根际土壤为研究对象，借助Illumina MiSeq PE300测序平台，以16S rRNA基因为靶标，研究不同类型地膜对根际细菌群落结构和功能、花生生长和产量的影响。【结果】与对照相比，黑膜、降解膜和普通膜处理中花生产量分别提高-0.45%—2.34%、2.44%—14.36%和6.14%—24.69%。在开花期和成熟期，黑膜处理共改变了6种纲和属水平的根际细菌群落相对丰度，但相关性分析结果表明这些细菌群落与花生生长和产量无关；降解膜处理共改变了6种纲和属水平的根际细菌群落相对丰度，其中1纲（Blastocatellia）细菌群落与花生产量呈正相关；普通膜处理共改变了12种纲和属水平根际细菌群落的相对丰度，其中1纲（Acidobacteriae）和1属（Ellin6067）细菌群落与花生主茎高和侧枝数相关，1纲（Clostridia）和2属（Pseudomonas、Ellin6067）细菌群落与花生产量相关。根际细菌群落的功能预测结果显示，黑膜处理在开花期和成熟期降低了与氮代谢相关的氮呼吸和硝酸盐呼吸功能；降解膜处理在开花期降低了硝酸盐还原、氮呼吸和硝酸盐呼吸功能，在成熟期对氮代谢功能无显著影响；普通膜处理在开花期降低了需氧氨氧化和硝酸盐呼吸功能，在成熟期提高了这两种氮代谢功能。【结论】黑膜对花生产量和根际细菌群落影响不显著；降解膜具备改善成熟期根际细菌群落结构和增产的能力，但增产效果不稳定；普通膜的增产和改善根际细菌群落结构和功能的效果优于降解膜。
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11个单粒花生脂肪酸近红外定量分析模型构建
《中国油料作物学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：随机选取80份不同花生品种籽仁，依托德国布鲁克光谱仪器公司MPA型傅里叶变换红外光谱仪构建了单粒花生油酸、亚油酸、棕榈酸、芥酸近红外定量分析模型，并首次构建了单粒花生一烯酸、棕榈一烯酸、山嵛酸、豆蔻酸、α-亚麻酸及长链饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸近红外定量分析模型。经OPUS 7.5软件自动优化，花生籽仁油酸、亚油酸、棕榈酸、山嵛酸、豆蔻酸、长链饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸的最佳光谱预处理方式均为“一阶导数+矢量归一化”，维数分别为10、10、8、10、5、10、10，决定系数（R~2）分别为0.98、0.98、0.97、0.87、0.88、0.93、0.98，根均方差（RMSECV）分别为2.87%、2.18%、0.461%、0.133%、0.00416%、0.741%、0.19%；芥酸的最佳光谱预处理方式为“一阶导数+多元散射校正”，维数为9,R~2为0.92;RMSECV为0.00628%；棕榈一烯酸的最佳光谱预处理方式为“一阶导数+减去一条直线”，维数为10,R~2为0.80,RMSECV为0.00602%；花生一烯酸和α-亚麻酸的最佳光谱预处理方式均为“矢量归一化”，维数分别为8、10,R~2分别为0.88、0.77,RMSECV分别为0.0731%、0.026%。经检验各项指标真实值和模型预测值平均相对偏差在0.12%～2.50%之间。11个花生籽仁脂肪酸近红外定量分析模型预测效果较好，可用于花生遗传育种和加工中的品质快速筛选和鉴评。
关键词： 花生 近红外反射光谱技术 α-亚麻酸 油酸 亚油酸
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