科研产出
植物吸收转运硝态氮及其信号调控研究进展
《核农学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：硝态氮是植物吸收利用的主要氮源,其吸收利用是一个高度协调复杂的调控过程。植物为了在各种变化的环境中生存,进化出了适宜不同环境的硝态氮吸收利用机制。植物根系中存在不同类型的硝态氮受体,可以感受外界硝态氮浓度变化,并启用高亲和力或低亲和力硝态氮吸收系统,从而吸收硝态氮;硝态氮进入根系后,大部分被运输到地上部进行同化作用,合成大分子物质,以促进植物生长;如果地上部硝态氮含量过多,植物可把多余的硝态氮运送到液泡内储存,待需要时再从液泡转运至细胞质中利用。植物生长发育过程中,老叶和成熟叶片中的硝态氮可被转运到新生组织中,促进新生组织生长。硝态氮吸收利用过程中大量硝态氮吸收、转运、储存、同化和信号调控基因被有序激活并协调工作,促进植物高效吸收利用硝态氮。本文主要针对NRT1和NRT2硝态氮吸收转运相关基因及其功能,以及参与初级硝态氮反应的相关转录因子和小信号多肽在硝态氮信号传导和组织间的信号交流进行综述,以便深入理解植物吸收利用硝态氮的机理,为高效利用氮素的作物育种和栽培技术的创建提供新的思路。
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外源硼对红地球葡萄幼苗生长及抗性相关指标的影响
《河南农业科学 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：为研究外源硼对葡萄生长及抗性相关指标的影响,以1年生红地球葡萄幼苗为试材,设置营养液硼质量浓度为0、0.2、3.1、6.2 mg/L的4个处理,处理121 d后,分析不同质量浓度硼条件下葡萄幼苗的生长量、硼、可溶性糖、淀粉、可溶性蛋白质、脯氨酸、丙二醛含量、SOD(超氧化物歧化酶)、PAX(抗坏血酸过氧化物酶)、POD(过氧化物酶)、CAT(过氧化氢酶)活性等指标.结果表明,不同处理的葡萄幼苗生长出现显著差异,硼质量浓度为3.1 mg/L时有最大新梢生长量和生物质量;葡萄叶片和根系硼含量随外源硼质量浓度增加而增加,高硼(6.2 mg/L)处理的硼含量较高,叶片硼含量为448.0 mg/kg,根系硼含量为75.3 mg/kg;无硼(0 mg/L)处理的新梢生长量、根系可溶性糖含量、叶片可溶性蛋白质含量、叶片脯氨酸含量、叶片SOD活性、叶片CAT活性最小,根系淀粉含量、叶片丙二醛含量和POD活性最高;随着外源硼浓度的增加,根系可溶性糖含量、叶片可溶性蛋白质含量、叶片脯氨酸含量以及叶片CAT活性增加,根系淀粉含量、叶片POD活性降低,叶片SOD和APX活性呈先升高后降低趋势,叶片丙二醛含量呈先降低后升高趋势;高硼(6.2 mg/L)处理有较高的根系可溶性糖含量、叶片可溶性蛋白质含量、叶片脯氨酸含量以及较高的叶片CAT活性.外源硼质量浓度与葡萄叶片和根系硼含量呈显著正相关(r=0.9501,r=0.9894),与根系淀粉含量呈显著负相关(r=-0.9782),与叶片可溶性蛋白质含量呈正相关(r=0.9233),与叶片POD活性呈负相关(r=-0.8496),但不显著.适量的外源硼有利于葡萄幼苗生长,无硼(0 mg/L)和高硼(6.2 mg/L)处理抑制葡萄幼苗生长,并引起抗性相关的生理生化指标的变化.
关键词： 红地球葡萄 硼素营养 生长 抗性指标 超氧化物歧化酶 抗坏血酶过氧化物酶 过氧化物酶 过氧化氢酶
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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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综合近红外-红波段-短波红外三波段光谱特征空间的小麦冠层含水量反演
《麦类作物学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：为提高返青期-拔节期-开花期-灌浆期不同覆盖条件下小麦冠层含水量的遥感反演精度,综合分析基于Nir-Red和Nir-Swir光谱特征空间开展作物含水量监测的优势与局限,利用垂直干旱指数(perpendicular drought index,PDI)和短波红外垂直失水指数(shortwave infrared perpendicular water stress index,SPSI)的比值形式,构建了一种基于近红外-红波段-短波红外(Nir-Red-Swir)三波段光谱特征空间的垂直植被水分指数(three-band perpendicular vegetation water index,TPVWI).结果 表明,在不同生育时期,TPVWI与小麦冠层含水量(vegetation water content,VWC)均具有显著相关关系(P<0.01),且对植被含水量的敏感性优于PDI、作物水分监测指数(plant water index,PWI)、SPSI和NDVI 4种植被指数,且在反映小区域内小麦冠层含水量的时空趋势上有较好的表征能力.对比地面实测数据,利用TPVWI建立的作物含水量估测模型的预测精度较高,r 2与RMSE分别为0.763和2.296%,说明利用综合Nir-Red-Swir三波段光谱空间特征的植被水分指数在监测不同覆盖条件下的作物含水量具有一定的可行性,可丰富当前作物冠层含水量遥感监测的理论方法.
关键词： Nir-Red-Swir光谱特征空间 三波段垂直植被水分指数 小麦冠层含水量 植被覆盖度 Landsat 8 OLI
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小麦远缘杂交现状、抗病基因转移及利用研究进展
《中国农业科学 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：小麦近缘植物中含有丰富的抗病、抗逆和抗虫等基因,是小麦育种的优异基因源。通过远缘杂交可以将近缘植物优异基因转移给小麦,创制包括双二倍体或部分双二倍体、附加系、代换系和易位系等在内的小麦-近缘植物异染色体系。这些含小麦近缘植物血缘的异染色体系是研究物种染色体行为与进化、基因定位与作图的重要素材,也是拓宽小麦的遗传基础、抵御小麦重要病虫害、增加小麦产量和提升小麦品质的重要物质基础。为了更加清晰地了解小麦远缘杂交概况及小麦近缘植物抗病基因向小麦的转移,也为今后小麦远缘杂交研究和种质资源的开发利用提供参考,文中对小麦族物种分类、小麦远缘杂交的定义与意义、小麦族山羊草属、黑麦属、偃麦草属、簇毛麦属、冰草属、大麦属、披碱草属、赖草属、新麦草属以及旱麦草属物种与小麦远缘杂交现状和异染色体系创制情况进行了概括,并对来源于小麦近缘植物被正式命名的17个抗条锈病基因、35个抗叶锈病基因、30个抗秆锈病基因、41个抗白粉病基因、3个抗赤霉病基因、1个抗麦瘟病基因、1个抗叶枯病基因、1个抗颖枯病基因、4个抗褐斑病基因、2个抗眼斑病基因、1个抗梭条花叶病基因、2个抗线条花叶病基因和2个抗禾谷类黄矮病基因向小麦的转移情况及其所在染色体的位置信息进行了归纳。小麦-黑麦1RS·1BL易位系、1RS·1AL易位系和小麦-偏凸山羊草2NS/2AS易位系等抗病优良种质的育成与利用在世界小麦育种史上做出了突出贡献,然而,这仅仅得益于对少数抗病基因的利用。与目前已经被命名的基因数量相比,被利用到小麦育种中的抗病基因相对较少。文中分析了当前已命名抗病基因利用情况比例偏低的原因,并对今后如何利用这些抗病基因提出了建议。同时,还列举了已克隆的源自小麦近缘植物的抗病基因,并对克隆这些基因的方法以及今后可能的研究热点进行了分析,认为加强无遗传累赘的小麦-近缘植物易位系的创制与应用仍可能是今后小麦育种材料创新与新品种培育的一个重要发力点。
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不同乳酸菌添加量和发酵时间对全株玉米青贮营养价值及发酵品质的影响
《草业学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：本试验以登海605玉米品种为材料,于蜡熟期2/3乳线时进行刈割,乳酸菌制剂的添加量分别为0,10,20和30 mg·kg-1,4个处理,每个处理4个重复,在室温条件下发酵45和90 d,取样测定营养成分、发酵品质和瘤胃降解率等指标,旨在研究不同乳酸菌添加量和发酵时间对全株玉米青贮营养价值的影响.结果表明:干物质(DM)受乳酸菌添加量和发酵时间的影响较小,差异不显著(P>0.05);随乳酸菌添加量的增加,发酵90 d的中性洗涤纤维(NDF)含量显著线性降低(P=0.018),而相对饲喂价值(RFV)显著线性增加(P=0.006).发酵90 d的酸性洗涤纤维(ADF)含量和pH值较45 d显著降低(P<0.01),而乳酸和乙酸含量显著增加(P<0.05).随乳酸菌添加量的增加,乳酸含量显著线性增加(P<0.05).24 h的DM和NDF消化率受乳酸菌添加量和发酵时间的影响较小,差异不显著(P>0.05).发酵90 d时,48 h DM降解率随乳酸菌添加量的增加显著线性增加(P=0.034),48 h NDF降解率较45 d显著增加(P=0.022).发酵90 d时,20 mg·kg-1组的RFV、总可消化养分(TDN)和有机酸含量最高,而p H值最低.综上所述,乳酸菌添加量和发酵时间对全株玉米青贮的营养成分含量、发酵品质和DM瘤胃降解率均有显著影响,全株玉米青贮在发酵90 d且乳酸菌添加量为20 mg·kg-1的营养价值和发酵品质最优.
关键词： 全株玉米青贮 乳酸菌 发酵品质 营养价值 瘤胃降解率
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八种新烟碱类杀虫剂对地熊蜂工蜂的毒性及风险评估
《昆虫学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：【目的】评价新烟碱类杀虫剂对地熊蜂Bombus terrestris工蜂的毒性和生态风险性,为温室施用新烟碱类杀虫剂提供科学依据。【方法】分别采用饲喂法和接触法测定了噻虫嗪、噻虫胺、啶虫脒、吡虫啉、烯啶虫胺、呋虫胺、噻虫啉和氟吡呋喃酮8种新烟碱类杀虫剂对地熊蜂成年工蜂的急性经口和急性接触毒性。同时评估了8种新烟碱类杀虫剂对地熊蜂工蜂的生态风险性。【结果】8种杀虫剂经饲喂法测定,噻虫胺对地熊蜂成年工蜂的毒性最高,24 h和48 h的LD_(50)值分别为0.0433和0.0330μg a.i./蜂;氟吡呋喃酮毒性最低,24 h和48 h的LD_(50)值分别为72.4119和67.9079μg a.i./蜂。接触法测定的毒性与饲喂法测得的结果一致,噻虫胺的毒性最高,24 h和48 h的LD_(50)值分别为0.0220和0.0192μg a.i./蜂;氟吡呋喃酮的毒性最低,24 h和48 h的LD_(50)值分别为141.7641和130.3062μg a.i./蜂。生态风险评估表明,啶虫脒、噻虫啉和氟吡呋喃酮对地熊蜂成年工蜂的经口毒性和接触毒性均表现为低风险,吡虫啉、烯啶虫胺和呋虫胺的毒性表现为中等风险。噻虫嗪和噻虫胺对地熊蜂成年工蜂的经口毒性表现为中等风险,而接触毒性则表现为高风险。【结论】检测的8种新烟碱类杀虫剂中啶虫脒、噻虫啉与氟吡呋喃酮对地熊蜂成年工蜂的毒性为低毒,而噻虫嗪、噻虫胺、吡虫啉、烯啶虫胺、呋虫胺这5种杀虫剂均为高毒。在设施蔬菜花期使用地熊蜂授粉时,建议禁用这5种中、高风险的新烟碱类杀虫剂,以避免对熊蜂授粉的危害,而另3种低风险药剂可根据田间试验情况合理施用。
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改良剂作用下滨海盐化潮土团聚体分布、稳定性及有机碳分布特征
《水土保持学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：通过对滨海盐化潮土小麦-玉米轮作2年田间定位试验,研究不同改良剂施用对土壤团聚体分布、稳定性及土壤团聚体中有机碳含量、各级团聚体有机碳对总有机碳贡献率的影响.试验共设置3个处理:对照(CK)、有机土壤改良剂(OSA)和有机-无机土壤改良剂(CSA),分析土壤团聚体分布、水稳性大团聚体(R0.25)、平均重量直径(mean weight diameter,MWD)、几何平均直径(geometric mean diameter,GMD)、分形维数(D)、有机碳储量(soil organic carbon storage,SOCS)和有机碳贡献率(contribution rate of organic carbon).结果表明,滨海盐化潮土水稳性团聚体组成主要以<0.25 mm粒径为主,改良剂施用后土壤R0.25显著提高,其影响主要集中在>5 mm和2~5 mm粒径级,OSA处理2个粒级团聚体含量较CK分别显著增加167.38%和59.00%,CSA处理分别显著增加89.17%和100.66%.施用OSA与CSA同时显著提高了土壤团聚体MWD和GMD值,说明2种改良剂的施用均有利于提高大团聚体数量及稳定性.施用改良剂2年处理土壤各粒级团聚体中有机碳含量均有所提高,OSA处理以1~2 mm粒级提高最多,CSA以2~5 mm粒级提高最多,且前者达显著水平.与CK相比,改良剂可促使土壤有机碳向大团聚体富集,显著提高>1~2 mm粒级团聚体对土壤总有机碳的贡献率93.62%~109.76%,降低或显著降低<1~2 mm粒级团聚体对土壤总有机碳的贡献率20.55%~24.92%.在小麦-玉米轮作模式下,改良剂施用不仅可以显著提高滨海盐化潮土水稳性大团聚体含量和稳定性,还可显著增加水稳性大团聚体有机碳含量与储量,是加强盐碱土壤有机碳库积累的有效措施.
关键词： 土壤改良剂 滨海盐化潮土 土壤团聚体 有机碳 碳储量
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吐丝前高温胁迫对不同耐热型夏玉米产量及穗发育特征的影响
《中国农业科学 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：[目的]吐丝前高温是影响玉米雌雄穗发育的重要因素之一,对玉米产量形成至关重要.探明吐丝前高温胁迫对玉米产量及雌雄穗发育进程的影响,为玉米稳产高产提供保障.[方法]以花粒期耐热型玉米品种郑单958和热敏感型玉米品种联创808为供试材料,采用盆栽试验,在第9片叶展开期至吐丝期,移入人工智能温室进行高温胁迫(最高温度/最低温度为40/30℃),对照的最高温度/最低温度为35/25℃,研究高温胁迫对不同耐热型玉米产量、雌雄穗生长发育及外观形态结构、花粉花丝微观结构和光合特性的影响.[结果]第9片叶展开期至吐丝期高温胁迫显著降低了夏玉米穗长、行粒数、穗粒数和粒重,进而导致产量显著下降.与对照相比,高温胁迫下郑单958和联创808行粒数分别降低22.21%和24.59%,穗粒数分别降低29.85%和27.80%,千粒重分别降低24.04%和17.47%,导致籽粒产量分别降低44.98%和40.88%,差异均达显著水平.高温胁迫抑制了2个玉米品种雌雄穗发育,雌、雄穗干重和雌穗长度显著降低,光合性能显著降低,开花吐丝间隔期(ASI)拉长.高温胁迫后,郑单958和联创808吐丝期雄穗干重分别降低39.42%和15.60%,雌穗干重分别降低22.50%和15.56%,穗位叶净光合速率分别降低48.70%和56.48%,开花吐丝间隔期(ASI)分别达7 d和6 d,雌穗吐丝时间推迟是ASI拉长的主要原因.高温胁迫对玉米花粉及花丝表面超微结构均产生了明显影响,2个玉米品种花粉粒表面均出现干缩褶皱,外壳出现网状纹突起,萌发孔内陷;玉米花丝表面褶皱,花丝毛数明显降低,且存在的花丝毛几乎全部倒伏于花丝表面上,造成花丝接受花粉面积减少,且郑单958花粉花丝受损程度明显重于联创808.[结论]第9片叶展开期至吐丝期高温胁迫,对耐热型品种郑单958的产量形成、光合特性和雌雄穗发育的影响均高于热敏感型品种联创808.第9片叶展开期至吐丝期高温胁迫导致粉花丝微观形态受损,抑制雌雄穗发育,显著降低玉米光合能力,使得穗粒数和粒重减少,籽粒产量显著降低.因此,生产中适宜玉米品种的选用需参考不同区域高温逆境易发生阶段来确定.
关键词： 夏玉米 高温胁迫 穗发育特征 籽粒产量 花粉花丝微观结构
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不同收获时期对花生产量和品质的影响
《中国粮油学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：以“花育22号”和“花育20号”为试验材料,设置8月1日、8月18日和9月4日3个收获期,分析不同收获期对花生产量和籽仁品质的影响.结果 表明:延迟收获显著增加花生饱果率(P<0.05),“花育22号”增幅较大.随收获期延长,两品种油酸和O/L值显著增加,精氨酸及“花育22号”蛋氨酸、苏氨酸、缬氨酸、天冬氨酸、5种人体半必需氨基酸总含量和总氨基酸含量显著降低(P<0.05).9月4日收获降低了两品种其他人体非必需氨基酸总量及“花育20号”赖氨酸、酪氨酸、丙氨酸、天冬氨酸和人体半必需氨基酸总含量,增加了两品种粗脂肪含量、“花育22号”甘氨酸和蛋白质及“花育20号”色氨酸含量(P<0.05).“花育22号”谷氨酸和亮氨酸及“花育20号”总氨基酸和蛋白质含量均呈先升后降的趋势.两品种脂肪含量、“花育20号”蛋白质含量均与积温和日照时数呈正相关,而“花育22号”蛋白质的含量与积温和日照时数呈负相关.从食用角度来看,“花育22号”宜早收获,而“花育20号”宜正常成熟,适当延后收获;从油用角度分析,两品种均应适当晚收.
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