科研产出
花生种植技术的重大变革-单粒精播
《中国油料作物学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：传统花生种植穴播2粒或多粒,同穴多株之间地下部根系交错,竞争肥水资源,地上部叶片遮挡竞争光热资源,极易出现大小苗,限制花生产量进一步提高.山东省农业科学院花生栽培与生理生态创新团队根据竞争排斥原理,建立了花生单粒精播高产栽培技术.单粒精播将花生每穴2粒或多粒播种改为每穴1粒,扩大株距,缓解相邻植株间的竞争,个体均匀一致、整齐健壮,更能充分发挥单株生产潜力;单位面积株数减少,群体结构更加合理,提高光合产物向荚果的分配率,通过提高经济系数来提高产量.本文论述了花生单粒精播技术的发展历程、理论与技术突破、发展前景等,并提出了限制大面积推广的技术瓶颈,旨在推动该技术的大面积应用.
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花生种子特异启动子AHSSP1的克隆及功能分析
《核农学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：为丰富花生种子特异启动子资源,本研究利用PCR技术在花生基因组中克隆了种子贮藏蛋白基因PSC32的启动子AHSSP1,利用半定量RT-PCR检测了PSC32基因表达模式,借助NewPLACE在线分析了AHSSP1序列中存在的顺式作用元件,并构建了AHSSP1驱动GUS报告基因的表达载体,经农杆菌转化获得转基因拟南芥,经GUS组织化学染色鉴定了该启动子的功能。结果表明,PSC32基因957 bp长的启动子AHSSP1序列具备种子特异表达启动子特有的3个RY REPEAT元件。半定量RT-PCR分析发现,PSC32基因在花生成熟种子中表达,而在饱果成熟期根、茎、叶片、花、入土前的果针、成熟种子的果壳中均不表达。GUS组织化学染色发现,转基因拟南芥成熟种子以及萌发种子的子叶、下胚轴和胚根均能够被染上蓝色;长出真叶后,子叶和下胚轴仍能被染色,而根和真叶不能被染上蓝色;成年期转基因拟南芥的叶片也不能被染上蓝色。而野生型拟南芥整个生长时期均不能被染上蓝色。以上现象说明AHSSP1是一个种子特异启动子。本研究丰富了花生种子特异启动子的资源,对花生籽仁品质改良或以花生籽仁作为"生物反应器"的研究具有重要的应用价值。
关键词： 花生 种子特异启动子 转基因拟南芥 GUS组织化学染色
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玉米根系分泌物对连作花生土壤酚酸类物质化感作用的影响
《中国农业科技导报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：为探究玉米花生间作系统中玉米根系分泌物对连作花生土壤的酚酸类物质化感作用的影响机制,利用CH_2Cl_2提取了玉米抽雄期根系分泌物,通过室内模拟培养法,研究了玉米根系分泌物对含有不同浓度肉桂酸、邻苯二甲酸及对羟基苯甲酸3种酚酸类物质土壤的微生态环境的影响。结果表明,酚酸类物质均显著降低了土壤微生物量碳和氮的含量,抑制了土壤微生物活性,土壤酶(脲酶、酸性磷酸酶和蔗糖酶)活性和养分含量(碱解氮、有效磷和有效钾)亦显著降低,且浓度越高化感抑制作用(RI<0)越强(P<0.05)。玉米根系分泌物可降低酚酸类物质对土壤微生物活性、微生物量、酶活性及养分含量的化感指数,以低浓度处理的降幅较大,且在处理第5 d和10 d显著增加了3种酚酸类物质处理的土壤呼吸强度、酶活性、微生物量及养分含量(P<0.05);不同酚酸类物质中,以邻苯二甲酸所受影响最大。整个培养时期,玉米根系分泌物对酚酸类物质化感作用的影响以处理第5 d最强,随后呈减弱趋势。3次取样,土壤微生物量、微生物活性、酶活性和养分含量的化感指数分别降低10.03%～64.13%、9.72%～57.51%、13.16%～78.85%和5.88%～59.71%。玉米根系分泌物可通过提高土壤微生物量、微生物活性及养分含量,来降低肉桂酸、邻苯二甲酸和对羟基苯甲酸对土壤微生态环境的化感作用。结果为玉米花生间作缓解花生连作障碍技术提供一定的理论依据。
关键词： 玉米根系分泌物 玉米花生间作 花生 酚酸 化感作用 连作障碍
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花生幼苗对酸胁迫的生理响应及品种间差异
《华北农学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：为探究土壤酸化胁迫对不同花生品种幼苗生长发育及生理特性的影响,盆栽条件下,在酸化土壤(pH值3.5)及正常土壤(pH值6.0,对照)上,比较了15个花生品种幼苗的根系形态、叶片光合特性及干物质质量等指标的差异。结果表明:酸胁迫条件下多数品种总根长及根表面积下降,较对照平均降低34.28%和15.17%,其中对直径0～1 mm根系影响最大;不同品种根体积对酸胁迫的响应差异较大,但酸胁迫处理总根体积平均值与对照差异不显著。酸胁迫降低了所有品种单株叶面积,胁迫处理叶面积平均较对照降低45.92%,而且增加了品种间差异,但对叶片叶绿素含量和净光合速率影响较小。酸胁迫抑制了花生幼苗干物质累积,其中胁迫处理叶、茎和根平均值较对照分别降低37.43%,28.74%,20.75%,变异系数较对照分别增加7.10,13.02,11.30百分点。不同品种耐酸系数(酸胁迫下整株干物质质量/对照条件下整株干物质质量)变幅为0.353～0.908,按照耐酸系数,将供试品种分成耐酸型、中间型及酸敏感型三类,其中冀花8号和仲恺花10 2个品种为耐酸型。研究结果可为耐酸花生品种选育及酸化土壤花生高产栽培提供依据。
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玉米花生间作对作物干物质积累和氮素吸收利用的影响
《中国油料作物学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：为明确玉米-花生间作模式下玉米对花生带的氮素竞争吸收作用以及间作花生边行、中行的氮素吸收差异,设置3种种植方式,即花生单作(P)、玉米-花生间作(间作模式为2:4,M//P)和玉米单作(M),采用15N示踪法研究间作系统高效的氮素利用机制及各器官对肥料氮的实际利用情况.结果表明:整个生育期间作花生边行、中行各器官及全株的干物质积累量、经济产量(荚果)均显著低于单作,且边行低于中行,成熟期边行全株干物质量较单作显著降低43.97%,中行较单作降低32.92%.成熟期间作花生边行、中行的15N吸收量较单作分别降低75.61%、70.86%,氮素积累量降低24.95%、9.67%,总氮素积累量减小;玉米带从花生带竞争吸收的15N量为34.89 kg/hm2,根系互作使花生15N吸收量显著降低,同时0~20 cm、20~40 cm土层的15N土壤残留率较单作显著降低.玉米-花生间作系统表现出显著的氮吸收优势,整个间作系统的氮肥利用率较花生单作提高了14.20%,玉米积极的边行效应强化了花生自身的固氮能力,减轻了花生的"氮阻遏".玉米-花生间作通过玉米对花生带氮素的竞争吸收,增强了花生生物固氮效率,提高了间作体系氮素利用率.
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花生生长素响应因子基因AhARF3的克隆与表达分析
《山东农业科学 》 2019
摘要：生长素响应因子(auxin response factor, ARF)是调控生长素响应基因表达和信号转导的一类转录因子,在植物生长发育的各个阶段均起重要的调节作用.本研究基于花生种子萌发前后转录表达差异分析,克隆到1个生长素响应因子基因AhARF3.序列分析结果显示,该基因的ORF区为2 115 bp,编码704个氨基酸,推测相对分子量为72.92 kD,等电点6.86.不同器官表达谱分析结果显示,AhARF3为组成性表达,茎中的表达量最高,根与花中的表达量较低且近似,干种子中最低.种子萌发过程的表达分析显示,萌发10~72 h的种子中AhARF3表达量均比干种子中极显著增加,尤其是萌发48~72 h,AhARF3的表达水平不仅比萌发前期各阶段种子中的大幅上调,与根、茎、叶、花及各发育阶段的种子相比,也具有明显的表达优势.
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花生化肥减施途径与潜力
《花生学报 》 2019
摘要：施肥不当已成为限制我国花生持续增产增效及生态安全的主要障碍因素之一.降低对肥料投入的过度依赖,保证产量和肥料利用率的同步提高,是未来相当长一段时间内花生生产的重要任务.本文在简述我国花生施肥现状的基础上,从培肥土壤、改进肥料性能与施肥技术以及充分利用花生生物特性等方面,探讨了花生化肥减施的途径与潜力,内容涉及耕作制度、有机物料投入、新型肥料、配方施肥、肥水一体化、精准施肥、叶面追肥、接种根瘤菌、营养高效品种、科学化控等;分析了各项措施的优缺点、适用条件以及未来发展方向和工作重点;建议不同产区要因地制宜,建立适合当地实情的不同阶段(近、中、长)的花生化肥减施目标、实施方案和技术体系,在实现化肥减施的同时,保持资源效益、经济效益与环境效益的协调统一.
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不同氮效率花生品种氮素累积与利用特征
《中国生态农业学报(中英文) 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：氮是花生(Arachis hypogaea)生长发育必需的大量元素之一,明确不同品种氮素利用特点,可为花生氮高效品种筛选、培育及节氮栽培提供依据.桶栽条件下,利用15N示踪技术,测定了19个花生品种产量、植株氮含量、氮素积累量及3种氮源供氮量等指标,并以供试品种的产量及氮效率平均值为基准,将品种划分为高产氮高效、高产氮低效、低产氮高效和低产氮低效4种类型,分析了4种类型品种氮素累积与利用特征.结果表明:1)不同类型花生品种氮效率存在较大差异,氮高效型品种荚果氮效率平均为25.0 kg·kg-1,比氮低效型品种平均值高13.6%.2)营养体氮含量中等的品种有利于产量和氮效率同时提高,生殖体和整株氮含量不同类型品种间差异不大;在植株有足够氮积累的前提下,提高氮向生殖体的分配比例是高产氮高效品种的基本特征.3)不同类型花生品种土壤氮和肥料氮供氮水平与氮效率一致,根瘤供氮水平与氮效率因品种产量水平而异;当氮效率相近时,根瘤供氮水平高,有利于产量形成;氮高效型土壤供氮比例略高于低效型,根瘤供氮比例与土壤供氮比例相反,土壤氮与根瘤氮有较好的补偿效应;不同类型品种肥料供氮比例相差不大.4)不同类型品种产量和氮效率与氮肥利用率和氮肥偏生产力高度一致,而不同类型品种间氮素生物效率差异较小.综上,不同类型花生品种产量和氮效率存在显著差异,选育产量和氮效率双高的品种不仅必要,而且可行,是未来花生节氮栽培的有效途径之一.
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花生AhbHLH63基因的克隆与表达分析
《山东农业科学 》 2019
摘要：bHLH转录因子在调节植物生长发育中起着重要作用.本研究利用转录组测序结果从栽培种花生丰花1号中克隆得到AhbHLH63基因.序列分析显示,AhbHLH63基因有两个剪接体AhbHLH63-1.1和AhbHLH63-1.2,其ORF分别长1 188 bp和1 152 bp,分别编码395个氨基酸和383个氨基酸组成的蛋白.亲缘关系分析表明,AhbHLH63蛋白含有一个预测的bHLH结构域,与其他植物的bHLH63具有较高的同源性,与苜蓿等的同源蛋白亲缘关系较近.实时荧光定量PCR分析表明,AhbHLH63-1.1和AhbHLH63-1.2表达模式基本一致,均为组成型表达,在花中表达量最高,茎和叶中次之,在根中表达量最低;在花生种子的不同发育时期,发育中期表达量较高.
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