科研产出
花生气吸滚筒式穴播器分种盘设计与试验
《农业机械学报 》 2023 EI 北大核心 CSCD
摘要：针对花生气吸滚筒式穴播器因一次投种性能不稳定造成单粒率低的问题，通过在气吸滚筒式穴播器的取种盘和二次投种机构之间增设分种盘，将种子限定在一个较小的齿形空间内，并拨动种子沿着预定轨道运动，提高了气吸滚筒式穴播器投种的准确性和精度。设计并分析了分种盘的分种齿齿形和分种盘与取种盘的位置关系，确定了分种盘结构和位置参数。借助DEM-CFD耦合方法研究了气吸滚筒式穴播器的工作过程，分析了携种区种子的运动轨迹，阐明了漏播和重播产生机理。以单粒率、漏播率和重播率为评价指标进行三因素二次旋转正交组合试验，分析了齿形方向角、安装角、作业速度对投种性能的影响，结果表明：当齿形方向角为-4.55°、安装角为14.99°和作业速度为4.01 km/h时，气吸滚筒式穴播器的排种性能最优，此时单粒率为94.99%,漏播率为2.49%,重播率为2.52%。以最优组合为基础进行田间试验，当作业速度为3.51～4.51 km/h时，试验结果满足花生单粒精量播种机械技术要求，且安装分种盘比未安装分种盘的单粒率提升超过1.46个百分点，排种优势明显。
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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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花生平均每荚果籽仁数性状QTL分析
《中国油料作物学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：每荚果籽仁数不仅是花生重要的品种特性，也与花生产量密切相关。为挖掘花生每荚果籽仁数性状相关QTL，以花育36号和6-13为亲本构建的重组自交系（recombinant inbred line, RIL）群体为材料，考察了该群体在2019、2020年连续在青岛、东营两地的平均每荚果籽仁数表型。结果发现，该性状表现为连续分布和超亲遗传，广义遗传率为0.78。利用前期构建的遗传图谱，基于单环境QTL分析共定位到6个QTL，表型贡献率变异范围为5.01%～24.00%，检测到可在不同环境稳定表达的主效位点qAKN16和qAKN19，其增效等位基因均来自亲本6-13；检测到3对上位性QTL，涉及6个位点，表型贡献率为21.14%～27.91%。基于多环境联合QTL分析，共检测到10个加性QTL，加性效应与环境互作对表型贡献率为0.10%～3.99%；共检测到25对上位性互作，共涉及35个标记区间，上位性效应与环境互作对表型贡献率≤2.19%。以上定位的加性和上位性QTL，为后续相关基因图位克隆和分子设计育种提供了重要的理论基础。
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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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花生SWEET基因全基因组鉴定及表达分析
《作物学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：SWEET(sugars will eventually be exported transporter)蛋白是一类结构保守、不依赖能量的糖转运蛋白,在植物生长发育、响应生物/非生物逆境胁迫等生理过程发挥重要作用.目前,尚未见花生SWEET基因相关报道.本研究首次全基因组挖掘了花生SWEET基因,对其分子特征及表达模式进行了细致分析.结果表明,栽培种花生和2个祖先野生种基因组分别存在55、25、28个SWEET基因,随机不均匀分布在各染色体上.来源于野生种和栽培种的同源基因在染色体位置相近,但也存在个别缺失,这验证了花生野生种和栽培种的进化关系,也暗示了基因组复制加倍过程中存在同源基因的丢失或扩张.基因内含子-外显子数目和位置以及启动子中顺式作用元件种类和数量均存在差异,暗示了花生SWEET基因生物学功能的多样性.系统进化分析将花生SWEET基因分为4个亚家族Clade I~Clade IV,同一亚家族同一分支的基因具有相似的外显子-内含子结构.分析Clevenger等组织表达谱发现部分基因表现为组织优势表达,这为深入了解SWEET基因行使功能部位提供了参考.此外,基于课题组前期发表的干旱和高盐胁迫转录组分析和RT-qPCR验证,我们挖掘出AhSWEET3a和AhSWEET4e等响应花生干旱或高盐胁迫的基因,功能有待进一步鉴定.研究结果为下一步深入分析花生SWEET基因功能提供了理论参考.
关键词： SWEET基因家族 分子特征 表达分析 非生物胁迫 花生
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新型土壤封闭除草剂砜吡草唑在花生和向日葵田的应用及安全性
《河南农业科学 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：为明确新型土壤封闭除草剂砜吡草唑对花生和向日葵田主要杂草的防除效果及对2种作物的安全性，设置该药剂4个用量及对照药剂、人工除草、空白对照处理，采用随机区组的试验方法进行田间药效试验。结果表明，砜吡草唑有效成分在120～180 g/hm~2时对花生和向日葵田1年生杂草具有良好的防除效果，在花生和向日葵播后苗前进行土壤均匀喷雾，药后45 d总草株防效和总草鲜质量防效均能达到90%以上，能够有效控制杂草的危害，并且对2种作物较为安全，相比空白对照增产效果明显，可以作为花生和向日葵田的备选除草剂。
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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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钙肥类型及施用时期对花生干物质积累量和产量的影响
《中国油料作物学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：为探讨适宜酸性红壤和中性砂壤最佳钙肥类型及最佳施用时期，本研究以花育25号为材料，于2019～2020年设基施NaOH、CaO、CaSO4和不施钙（CK）四种肥料处理，并在2019试验结果的基础上，2020年设钙肥基施、苗期、花针期和结荚期追肥处理，分别编号为CaOB,CaOS,CaOF,CaOP，研究不同土壤类型下钙肥类型及施用时期对花生农艺性状、干物质积累量、产量及其构成的影响。结果表明，增施钙肥明显改善花生农艺性状，但钙肥施用时期对花生农艺性状影响较小。施用CaO和CaSO4处理显著增加了砂壤土和红壤花生干物质积累量，与CK相比，2019-2020年砂壤土花生干物质积累量分别增加16.1%～23.7%和13.8%～16.5%，红壤花生干物质积累量分别增加19.1%～24.7%和17.2%～19.5%;CaO处理花生干物质积累量高于CaSO4处理，但差异不显著。两种土壤上花生干物质积累量均随施钙时期的推迟而逐渐减少，砂壤土CaOS、CaOF和CaOP处理荚果干物质积累量与基施CaO相比，分别减少了11.8%、22.3%、26.9%，红壤土花生干物质积累量分别减少6.0%、14.3%、18.0%。钙肥通过提高单株饱果数，增加百果重与百仁重提高荚果产量，且以施用CaO处理增产效果最好，较CK和NaOH处理砂壤土上分别增产20.8%～38.7%、17.6%～35.8%；红壤土上分别增产24.9%～39.6%、19.1%～38.0%;CaSO4处理与CK处理相比，砂壤土上荚果产量增加18.7%～30.3%，红壤土上增加23.7%～31.7%。CaO、CaSO4处理的花生收获指数明显高于CK与NaOH处理。随CaO施用时期的推迟，不同土壤类型花生单株饱果数、百果重与百仁重显著降低，基施CaO处理花生荚果产量，在砂壤土上较CaOS、CaOF和CaOP处理分别提高15.3%、33.3%、42.9%，在红壤上分别提高7.2%、18.9%、24.9%。CaO基施明显提高了花生的收获指数。综合考虑，两种土壤花生栽培中建议施用CaO，且施肥方式建议基施。
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