科研产出
花生主要碳代谢指标与根瘤固氮能力的关系
《植物营养与肥料学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：【目的】比较花生叶片碳代谢指标与根瘤固氮的关系,以寻找与根瘤固氮能力关系最为密切的叶片碳代谢指标,为花生育种提供可靠的判定方法。【方法】盆栽试验在山东省花生研究所莱西试验站进行,试验以19个花生品种（系）为材料,包括山东、河南、河北、四川等省份近年来审定或育成的品种（系）,辅助利用15N示踪技术,测定了花生叶片叶绿素含量、可溶性糖含量、蔗糖合成酶和蔗糖磷酸合成酶活性及根瘤固氮量,分析了碳代谢各指标品种间的差异性及其与根瘤固氮能力的关系。【结果】1)不同品种叶绿素含量、净光合速率、可溶性糖含量、蔗糖合成酶和蔗糖磷酸合成酶活性及根瘤固氮量均存在显著差异,其中叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素和总叶绿素含量变异系数均达12.0%以上,叶绿素a变异系数最大;净光合速率变幅为14.5～29.7μmol/（m2·s）,变异系数为21.5%,净光合速率最大值较平均值高36.9%;可溶性糖含量以日本千叶半蔓最高,较平均值高34.4%,约是可溶性糖含量最低品种日花1号的1.9倍;蔗糖合成酶和蔗糖磷酸合成酶活性变异系数分别为18.4%和24.3%,日本千叶半蔓蔗糖合成酶活性最高,豫花9326蔗糖磷酸合成酶活性最高;根瘤固氮量变异系数达20.0%以上,最大根瘤固氮量是最小根瘤固氮量的2.6倍。2)根瘤固氮量与碳代谢各指标均呈极显著正相关关系,相关系数达0.793～0.950,相关性大小依次为蔗糖合成酶活性>可溶性糖含量≈类胡萝卜素含量>蔗糖磷酸合成酶活性>总叶绿素含量≈叶绿素b含量>净光合速率>叶绿素a含量。【结论】花生叶片碳代谢特性和根瘤固氮能力不仅具有显著的遗传变异性,而且碳代谢与根瘤固氮呈密切正相关,碳代谢为根瘤固氮提供能量,而根瘤固氮为花生叶片提供氮素营养,二者共同调节花生碳氮代谢及营养平衡。叶片可溶性糖含量及蔗糖合成酶活性不仅遗传变异性较大,而且与根瘤固氮量呈正相关,相关系数均达0.9以上,因此,可以选择叶片可溶性糖水平和蔗糖合成酶活性作为培育高根瘤固氮能力花生品种的依据。
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钙离子对盐胁迫下花生根系发育的调控
《植物生理学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：花生（Arachis hypogaea）种子萌发期根系发育更易受到非生物胁迫的影响,无法正常生长甚至导致植株死亡,钙离子(Ca2+)与内源激素能够减轻非生物胁迫对植物造成的伤害。本试验以花生品种‘花育22’萌发期根系为试验材料,通过盐胁迫处理及外源施加乙二醇双（2-氨基乙基醚）四乙酸（EGTA）、氯丙嗪（CPZ）、氯化镧（LaCl3）等Ca2+信号抑制剂（处理分别以NE、NC、NL表示）探讨盐胁迫下Ca2+信号通路对花生根系发育的影响,以及对相关激素的调控作用。试验结果表明,外源施加Ca2+信号抑制剂严重抑制根系的生长发育, NE、NC、NL处理后主根长度与盐胁迫处理相比明显缩短,分别缩短了73.17%、69.51%和58.54%,根系中抗氧化酶活性降低,其中SOD的活性变化最为明显,第五天时分别下降到86.68%、81.15%和77.43%,活性氧（ROS）过度积累,其中NL处理后第五天H2O2含量是盐胁迫处理的1.5倍,而根系活力在胁迫处理第一天分别下降了98.88%、96.98%和97.32%;相比盐胁迫, NE、NC、NL处理后花生Ca2+信号通路相关基因以及内源激素相关基因的表达显著受到抑制,相应地,植物内源激素等合成受阻,其中胁迫响应激素ABA含量下降最显著,分别是盐胁迫处理的8.32%、23.62%和27.67%,表明Ca2+信号通路可能通过影响内源激素的合成参与盐胁迫响应。
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利用组培方法鉴定花生苗期抗旱性
《山东农业科学 》 2020
摘要：为评价不同花生品种(系)苗期的抗旱性,本试验将聚乙二醇(PEG-6000)加入到MS0培养基模拟干旱胁迫,测定不同浓度PEG-6000胁迫条件下12个花生品种(系)离体主茎的生根特性,应用隶属函数法评价其苗期抗旱性。结果表明,45 g/L是评价花生品种(系)苗期抗旱性的适宜PEG-6000浓度。根据隶属函数值,花育16号的抗旱性最强,花育19号和H1816为中等抗旱品种(系),弱抗旱品种(系)为C70532、花育46、花育9812、NP13、H2833、丰花1号和花育45号,不抗旱品种(系)为花育53号和花育25号。
关键词： 花生 苗期抗旱性 聚乙二醇(PEG-6000) 隶属函数法
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花生部分根系干燥对干旱胁迫的缓解效应
《中国油料作物学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：本研究基于植物旱生原理,对花生植株进行部分根系干燥(PRD)刺激,以期调节花生旱生反应,增强植株后期对干旱胁迫的防御能力.采用隔板(P1)、分容器(P2)和凡士林(P3)3种分根方法,将根系分为两侧根区并进行4轮根区交替灌溉,一侧根区保持40%田间持水量,另一侧根区正常浇水(75%田间持水量),研究PRD诱导的花生旱生反应相关生理指标的变化.结果表明:与对照相比,3种PRD处理根冠比均增加,叶片细胞溶质浓度值CFT增加,ΔCFT分别为43.1(P1)、65.1(P2)和49.6(P3)osmol?m-3,水势和渗透势降低,膨压显著增大;O2?-含量增加2~3倍,超氧化物歧化酶(SOD)活性显著增加并在复水后保持较高的活性;PRD缩短离体叶片气孔关闭时间,延长水分蒸发时间,复水后光合势能增强,叶片和根系中Gdi-15基因表达增强2~7倍.为进一步研究PRD预处理对干旱胁迫的缓解作用,以凡士林分根法进行PRD预处理的干旱试验,设3个处理:正常浇水(Control,75%田间持水量)、干旱胁迫(D,35%田间持水量)和PRD预处理的干旱胁迫(DP),分析比较各处理间生理指标的变化.结果表明:与D处理相比,DP处理叶片相对含水量由51.68%增加到61.07%,脯氨酸含量由4328.72μg g-1FW减少到2104.50μg?g-1FW,MDA和O2?-含量均降低,POD活性由592.46降低到217.68 U?g-1FW.3种PRD处理方式都能诱导花生植株产生旱生反应,以凡士林法效果最佳.PRD预处理可对植株进行干旱驯化,使植株再次感知干旱胁迫时表现迅速的生理防御和快速的生理恢复能力.
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花生栽培措施消减土壤紧实胁迫危害研究现状与展望
《山东农业科学 》 2020
摘要：土壤紧实胁迫阻碍花生根系向深层土壤下扎及荚果的膨大,影响花生的生长发育,造成花生减产和品质下降.合理的田间栽培措施,能够改善土壤紧实度状况,促进花生根系生长、荚果发育及产量品质形成,有效消减土壤紧实胁迫的危害.本文通过综合分析总结土壤紧实变化对土壤肥力及花生生长发育的影响,阐明造成花生田土壤紧实胁迫的主要因素,并从科学耕作、肥水管理、施用调理(节)剂、改进农机具、地膜与秸秆覆盖、优化种植模式与秸秆还田、选用抗紧实品种等方面系统阐述消减土壤紧实的栽培措施.在此基础上对土壤紧实胁迫变化未来研究进行展望,提出需在花生品种选育、土壤综合改良、农艺农机融合3个方面深入开展研究,这将对花生绿色、高效、优质生产具有重要意义.
关键词： 花生 栽培措施 土壤紧实胁迫 耕作方式 秸秆还田 肥水管理
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基于表型性状构建中国花生地方品种骨干种质
《作物学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：中国花生地方品种遗传多样性丰富,是花生新品种选育的重要亲本来源。本研究以种质库保存的2741份地方种质为材料,基于种植区划和植物学类型分组,平方根法确定取样量,组内按13个表型数据进行UPGMA聚类分析,类内随机取样,构建骨干种质。利用t检验、F测验、卡方测验、极差、表型保留比例、表型相关性等对骨干种质代表性进行检验和评价;并利用主成分分析和直方图对骨干种质进行确认。结果表明,构建了包含259份种质的中国花生地方品种骨干种质,占全部种质的9.4%,包括多粒型14份、珍珠豆型85份、龙生型42份、普通型103份、中间型15份。在P <0.05概率条件下,骨干种质13个性状的均值、方差、变异系数、香农指数与全部种质无显著差异,且保留了全部种质的分布范围、表型保留比例和表型相关性;二者的植物学类型组成和生态分布是一致的,具有相似的遗传结构和分布频率。建立的骨干种质很好地代表了全部种质的遗传变异和群体结构,可为花生种质创新和优异等位基因发掘奠定良好的基础。
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干旱与盐胁迫对花生根际土壤细菌群落结构和花生产量的影响
《应用生态学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：以花生品种花育25号为试验材料,采用盆栽试验研究了开花期干旱和盐分胁迫对花生生长发育和荚果产量的影响,并运用高通量测序技术分析干旱、盐胁迫及旱盐双重胁迫下,花生根际土壤细菌群落结构的变化特征.结果表明:不同胁迫处理花生根际土壤细菌群落均以变形菌门、放线菌门、Saccharibacteria、绿弯菌门、蓝藻菌门和酸杆菌门为主.干旱、盐胁迫及旱盐双重胁迫均不同程度降低了变形菌门和放线菌门的相对丰度,但显著提高了蓝藻菌门的含量,且旱盐双重胁迫较其单一胁迫引起的根际蓝藻菌门丰度变化更显著.土壤细菌功能预测分析显示,信号转导机制、防御机制及翻译后修饰、蛋白质周转和分子伴侣等相关功能在旱盐双重胁迫的细菌中活性更强,可能对花生生长及胁迫应答具有重要影响.统计学分析显示,开花期干旱、盐胁迫和旱盐双重胁迫严重影响花生生长发育,并显著降低产量.研究结果可为通过改良土壤微生物环境来提高植物胁迫耐受性提供参考.
关键词： 花生 根际 旱盐胁迫 细菌群落结构 16S rRNA
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不同花生品种抗旱性评价
《花生学报 》 2020
摘要：干旱是影响花生生产的主要非生物胁迫之一.为评价不同花生品种的抗旱性差异,选用6个花生品种,研究了20%聚乙二醇(PEG-6000)模拟干旱胁迫对不同花生品种生长发育及生理指标的影响.6个品种的平均隶属函数值介于0.22~0.76,品种间差异较大,豫花9326的失水率、可溶性糖、一氧化氮、类黄酮的隶属函数值均较大,豫花15的叶绿素、花青素含量的函数值较大,而湘花2008的失水率、叶绿素、类黄酮、一氧化氮的函数值均较小.根据综合隶属函数值分析,6个品种的抗旱性强弱排序为豫花9326>豫花15>花育34>ST001>远杂9847>湘花2008,即豫花9326、豫花15的抗旱性较强,花育34、ST001、远杂9847的抗旱性一般,湘花2008抗旱性较差.
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花生丙二酰单酰CoA转酰基酶(MCMT)基因家族应对不同胁迫的响应模式
《中国油料作物学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：丙二酰单酰CoA:ACP转酰基酶(malonyl-CoA:ACP malonyltransacylase,MCMT)催化由丙二酰单酰CoA形成丙二酰单酰ACP.它既是生物脂肪酸合成的基本构成要素,又是细胞膜、储藏油脂和脂信号分子的重要成分.本文就花生MCMT基因家族成员的各项特征做了系统分析.结果表明,栽培花生基因组中共有5个AhMCMTs基因,分别位于5条不同的染色体上.这5个AhMCMTs均含有较多的内含子,数目为9~12个.蛋白长度从277到472个氨基酸不等,且均无跨膜结构,都定位于叶绿体中.有3个AhMCMTs具有可变剪接现象,其中arahy.FJ253B和arahy.R7F6LC各有6个剪接体,arahy.T9C115有2个剪接体.可变剪接类型以内含子滞留、外显子跳跃和发生在5'-UTR的可变剪接为主.通过进化树分析发现,栽培花生与油菜、山茶和羽扇豆基因组中含有较多的MCMT基因,可能是发生了基因家族扩张现象.根据花生转录组数据发现它们的组织特异性表达模式显著不同,arahy.FJ253B表达量最高,几乎在所有组织器官中均有表达,推测是花生生长发育的主要作用基因.它们应对不同胁迫处理的反应模式也各不相同,并且同一个基因在相同胁迫处理下,在根中和叶中的反应模式也不同,显示出这5个AhMCMT基因应对不同胁迫处理时的不同分工.
关键词： 花生 丙二酰单酰CoA:ACP转酰基酶 可变剪接 组织特异性表达模式 胁迫处理
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防治花生腐霉果腐病的化学药剂筛选
《中国油料作物学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：花生果腐病是一种重要的土传病害,一旦发生会造成荚果腐烂落果,重病田可致绝收.群结腐霉菌(Py-thium myriotylum)是引起花生果腐病最主要的病原菌.为寻找防治花生果腐病的有效药剂,本研究对6种化学药剂进行室内筛选,实验结果表明,96.8%的咯菌腈对引起花生果腐病的群结腐霉有较好的抑菌效果,EC50为3.16×10-5 mg/L,较低浓度的药剂就可以达到很好的抑制效果.盆栽接种后,用6种杀菌剂进行灌根,待荚果成熟后对病害发病情况进行调查统计,结果表明96.8%咯菌腈是防治花生果腐病最有应用潜力的药剂品种.
关键词： 花生 果腐病 群结腐霉 毒力测定 最佳接种时期 防治效果
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