摘要:盐碱胁迫是制约全球水稻生产的重要因素之一,培育耐盐碱水稻品种成为水稻育种热点,然而水稻对盐碱胁迫的响应是一个多信号通路参与的复杂调控网络,受多种因素制约,导致对水稻耐盐碱分子机制的研究还不够深入,突破性的品种还未出现。近年来,随着高通量多组学测序方法的不断创新,以高灵敏度和大规模为特点的组学分析技术开始大量应用于水稻盐碱胁迫分析。通过分析整合多组学数据,对水稻响应盐碱胁迫和代谢途径的调控机制有更清晰完整的理解。本文综述水稻盐碱胁迫的基因组学、转录组学、蛋白质组学、代谢组学和表观遗传学等方面的研究进展,多角度系统揭示水稻盐碱胁迫响应的分子机制和调控通路,有效提高筛选鉴定关键耐盐碱基因的准确性,精准阐释关键基因的表达模式和代谢通路,以期通过整合多组学数据,加快水稻对盐碱胁迫响应机制的破解,为培育耐盐碱水稻品种奠定理论基础,对保障我国粮食安全和改良生态环境具有重要的意义。
摘要:水磷耦合是现代农业生产中的重要研究内容,其核心在于优化水分与磷肥的配比,以促进作物生长和提高产量。然而在可溶性碳酸盐岩上发育形成的喀斯特地貌具有大量地表-地下二元水系统结构,工程性缺水导致在水磷耦合上同非喀斯特地区相比具有水肥流失量大、土壤贫瘠度高的特性。因此,本文通过查阅和综述近年来相关文献,探讨喀斯特地区水磷耦合过程对作物生长的影响,并提出未来研究的潜在方向。首先,在土壤界面,水磷耦合过程主要通过改善土壤的理化性质、提升土壤微生物多样性、扩大根系长度和根毛密度,提高喀斯特地区作物对水分和磷的吸收效率;其次,在作物界面,主要通过品种的耐旱性、生理生化的差异性、生物量配比的调配性来适应喀斯特地区水磷耦合过程;最后,通过分析喀斯特地区在地表-地下二元水系统结构介导下,土壤含水量在坡面自上而下逐渐增加,随着降水量的增加,地表径流和下渗的磷增多、水磷耦合会影响植物生长和土壤肥力。综上所述,在喀斯特地区,水磷耦合研究主要集中在土壤和植物界面水磷含量变化和吸收机制上,未来研究须重点关注:喀斯特地区水磷耦合机制、水磷耦合对土壤理化性质的影响、土壤微生物在水磷耦合过程中的功能、作物适应喀斯特地区水磷现状的机制、提出有效的水磷耦合技术及管理策略,以期为喀斯特地区农业高质量发展提供科学理论支撑。
摘要:木醋液是生物质热解过程中的一种高价值副产物,近年来,关于木醋液在作物病害防治的研究越来越多。本文系统阐述了木醋液在防治真菌、细菌、病毒以及线虫引起的侵染性病害的应用方式及效果,并概述了木醋液在提高作物应对低温、干旱等非生物胁迫能力方面的作用。木醋液在粮食、果树、蔬菜及烟草等多种作物上展现良好的病害防控能力,不仅通过调控作物内源激素平衡和促进抗逆基因表达,促使作物在逆境环境下正常生长,还能够抑制病原菌和根结线虫的繁殖,从而防治作物病害。此外,木醋液可以改善土壤质量、提高土壤肥力和调节土壤微生物群落,为作物生长提供良好的土壤环境,并通过控制杂草生长和害虫繁殖等间接途径抑制作物病害孳生和传播。木醋液在植物病害的治理上具有广谱性、安全性和环保性,可以减少化学农药对环境和人类健康的不利影响,展现出替代传统化学农药的潜力。
摘要:环状RNA(circularRNA,circRNA)是一类新兴的特殊非编码RNA分子,广泛存在于真核生物中,在动物生物过程中发挥miRNA海绵、亲本基因调控和潜在翻译等重要作用,因此备受科学家关注。但植物领域的相关研究仍处于起步阶段,对其功能了解十分有限。近年来,随着转录组测序新技术的日趋成熟和广泛应用,大大加速了植物circRNA的研究进程。本综述首先介绍circRNA的发现,阐述其外显子circRNA、内含子circRNA、基因间circRNA以及外显子-内含子circRNA4类,并进一步明确植物circRNA的稳定性和保守性2个主要特征;然后着重探讨植物circRNA参与植物营养、生殖生长调控以及参与生物和非生物胁迫的主要功能;同时,对植物circRNA的鉴定、形成机制、功能空白等未来发展方向进行展望。
摘要:为研究广藿香Trihelix家族基因GT-1的特征及表达特性,以广藿香为材料,根据转录组序列设计特异性引物克隆广藿香GT-1,命名为 PatGT-Ia ,并进行生物信息学分析。利用实时荧光定量 PCR(qRT-PCR) 测定 PatGT-Ia 基因在广藿香不同组织及外源茉莉酸甲酯(MeJA)处理下的表达模式。构建 pAN580-EGFP-PatGT-Ia 表达载体并转化拟南芥原生质体,考察PatGT-1a亚细胞定位。构建 pGBKT7-PatGT-la 表达载体,转化Y2HGold酵母,观察其转录自激活活性。结果表明, PatGT-Ia 开放阅读框(ORF)为 1179bp ,编码392个氨基酸。PatGT-1a为不稳定亲水蛋白,无跨膜结构和信号肽,含有20个丝氨酸磷酸化位点,含有1个GT1保守结构域。进化树分析表明,PatGT-1a属于Trihelix转录因子家族的GT-1亚家族,与一串红(Salvia splendens)SsSGT-1的同源性最高。qRT-PCR分析显示, PatGT-Ia 在广藿香的根、茎、叶中均有表达,尤以根中的表达量最高;在MeJA处理后, PatGT-Ia 的相对表达量显著提高,在 4~24h 呈上升趋势。PatGT-1a定位于细胞核,并具有转录自激活活性。本研究首次克隆并分析了广藿香 PatGT-Ia 基因,研究结果丰富了广藿香Trihelix家族的研究,并为后续研究 PatGT-Ia 的功能奠定了基础。
摘要:RPW8是植物广谱抗病蛋白,是抗病育种的优良基因来源之一。利用生物信息学方法对南瓜RPW8 基因家族成员等其他葫芦科植物 RPW8基因家族成员进行鉴定、序列特征、共线性和系统进化分析;利用RT-qPCR技术检测南瓜 RPW8基因响应白粉病侵染的表达特征。结果表明:从南瓜中鉴定出6个RPW8基因家族成员;其编码的蛋白质氨基酸长度为386\~847aa,分子量为43896.82\~95681.29;等电点为 6.52~8.65 ;平均疏水性为-0.243264\~-0.06687;该家族成员结构较为保守,每一个南瓜RPW8基因家族成员都具有MLKL_NTD 超家族保守结构域;RPW8 基因启动子区域含有大量与光响应、茉莉酸、防御和应激、MYB、低温和激素类相关的顺式作用元件;共线性分析发现,南瓜RPW8基因家族成员大部分通过全基因组复制或片段复制产生,仅有1个基因(CmoCh03G010070.1)通过串联重复而来。系统进化分析显示南瓜RPW8可分为RPW8-X和RPW8-NBS这2种类型,且南瓜、笋瓜、西葫芦和墨西哥南瓜亲缘关系相对较近;荧光定量分析显示,CmoCh01G019260.1基因在接种白粉病后的12、24、96h的表达量上调为对照的3.4、2.2、3.7倍。
摘要:以3种荨麻科植物为材料,分析其叶绿体基因组和密码子偏好及偏好性主要影响因素。利用IluminaHiseq平台进行测序,再将组装注释之后的序列提交到NCBI数据库。从NCBI数据库中下载得到叶绿体基因组数据后,进行中性绘图分析 PR2-plot 分析、ENC-plot分析等多元统计分析,并在Geneiousv.7.1.3中筛选剔除重复、长度小于300bp 的蛋白编码基因后,通过CodonW1.4.2、MISA等在线软件对各蛋白质编码基因的密码子进行分析,筛选出最优密码子,判断密码子偏好性及其影响因素。结果发现,3种荨麻科植物叶绿体全基因组总长度分别为159086、149149、153911bp,相对同义密码子使用度 >1 密码子的分别有30、32、30个,且使用频率较大的密码子大多以A和U结尾;中性绘图分析、ENC-plot分析和PR2-plot分析结果表明,自然选择是影响3种荨麻科植物叶绿体基因组的密码子偏好性的主要因素。此外,根据 ΔRSCU≥0.08.RSCU>1 筛选得到,糯米草、艾麻、小果旋带麻分别有8、17、12个最优密码子。研究结果可为开展目的基因改造、优异种质筛选、育种等提供一定的理论基础。
摘要:为探究外源谷氨酸 (L-Glu) 对低氮水平下大豆幼苗生长发育及生理的影响,探明其对低氮水平大豆苗期氮代谢及生长发育的调控效应,以低氮敏感型大豆品种黑农62为试验材料,采用沙培种植的方式,设置常规施氮(NN,CK)低氮(LN)零氮(0N)3个氮水平,于大豆V1期进行 10mmol/L 谷氨酸叶面喷施处理并以清水喷施作为对照(Water),于处理后6d,针对谷氨酸对缺氮水平下大豆生长及生理的影响进行研究,对大豆形态、干物质积累、光合参数、氮代谢关键酶活性和各种形态氮素含量进行测定分析。结果表明,缺氮水平(LN、ON)较CK处理抑制了大豆幼苗的生长发育和氮代谢关键酶活性,外源谷氨酸处理使缺氮水平下大豆叶面积、地上部干重、地下部干重分别提高12.13%~40.15%.17.14%~45.00%.2.63%~30.43% ,从而有效促进大豆叶片的光合作用,为植株生长提供物质基础。此外,外源谷氨酸处理还显著提高缺氮水平下大豆NR、GS、GOGAT、GDH活性,增幅分别为 28.71% \~43. 54% ,22.86%~62.88%15.13%~61.01%6.52%~116.08% ,显著提高硝态氮含量,进而增强植株对无机氮的吸收和同化,从而促进了可溶性蛋白和游离氨基酸的合成,提高了大豆干物质积累量,有效缓解了缺氮条件对大豆的不利影响,其中以0N水平谷氨酸处理效果最显著。
摘要:6-磷酸海藻糖(T6P)对植物生长发育具有调控作用,然而T6P对大豆农艺性状的影响尚不明确,阐明 T6P对大豆生长发育的影响,可丰富T6P的作用机制,并为大豆高产育种提供指导。以通豆13(粒用大豆)和通豆6号(菜用大豆)为试验材料,以清水和常规药剂为对照,采用T6P拌种和茎叶喷施2种方式,设置不同浓度处理,揭示其对大豆萌发、籽粒产量、蛋白质含量、油脂含量和激素含量的影响。结果表明,T6P拌种处理可显著提升大豆的发芽势、发芽率和发芽指数,在 1kg 种子 /10g 药剂处理时,增益效果最显著。T6P拌种和茎叶喷施均能增加粒用大豆的荚数、粒数、株高和有效分枝数,提高小区产量,其中 2% T6P4g/667m2 处理下总体增益效果最显著。而茎叶喷施T6P对大豆蛋白质、油脂含量等品质性状影响不大。此外,T6P拌种处理可显著提高苗期大豆根和茎中水杨酸、吲哚-3-丙酮酸、12-氧代植物二烯酸和赤霉素20 等植物激素的含量。整体而言,T6P拌种和茎叶喷施均能提高粒用大豆的产量相关性状。对菜用大豆进行T6P拌种处理, 20g/667m2 处理下,菜用大豆的每株鲜重、每株鲜荚重和小区荚重显著增加 ,4g/667m2 处理下菜用大豆的底荚高度显著降低,在2种浓度处理下,菜用大豆株高和有效分枝数均显著提高。
摘要:为加快小麦新品种的推广应用,以小麦新品种商麦178为研究对象,探索施氮量与密度的互作效应对土壤养分、小麦营养器官氮素积累转运、氮素利用效率及产量的综合影响。结果表明,施氮量是驱动土壤有机质、全氮含量的关键因子,不施、欠量施氮(NO、N1处理)时,二者含量较低(有机质含量 27.91~29.82g/kg ,全氮含量 0.82~ 0.89g/kg );适量施氮(N2处理)可提升其含量,其中N2M
摘要:为了研究灌溉方式和施氮量互作对水稻产量形成和氮肥利用率的影响,以悦两优美香新占为试验材料,设水分、氮肥2因素裂区试验,主区为水分处理 (W) ,分别为全生育期湿润灌溉(W1)、淹水灌溉(W2);裂区为施氮量(N),N1、N2、N3、N4施氮量依次为 0.135?180?225kg/hm2 纯N,各处理在移栽前施用等量的磷肥、钾肥作为基肥补充水稻所需的营养元素。结果表明,W1N3处理产量最高,比W1N4处理增产 2.97% ,比W2N1增产 67.67% ;抽穗期、灌浆期、成熟期干物质积累均以W1N3处理最大,较其他处理增幅分别达 5.07%~45.87%5.84%~44.71%6.90%~ 55.40% ;总氮累积量以W1N4处理最高,高出其他处理 0.24%~103.21% ;氮素吸收利用率、氮素农学利用率均以W1N3处理最高,分别高出其他处理 2.02%~24.35% .1.37%~85.70% ;氮素偏生产力以W1N2处理最高,高出其他处理 3.44%~70.09% 。综上,本试验最佳处理组合为W1N3,即湿润灌溉W1、氮肥用量 180kg/hm2 ,能获得较高的产量和和氮肥利用率。
摘要:为探究芝麻饼肥和花生饼肥不同化肥替代量对烟草生长代谢和肥料利用率的影响,并筛选出饼肥配施最佳比例,以烤烟品种云烟87为材料,选用芝麻饼肥和花生饼肥,并分别设置 300.600.900kg/hm2 施用量等量替代氮肥,以常规施肥(即化肥)为对照(CK),共7个处理,明确其对烤烟生长发育、碳氮代谢、烟叶产质量及氮素利用率的影响。结果表明,芝麻饼肥等量替代化肥会显著影响烟株生长发育、感官质量、氮素利用率和产量,且显著改善烤后烟叶内在化学成分的协调性。其中,以施用 600kg/hm2 芝麻饼肥(S600)处理效果最好,具体表现为3个方面:第一,烟株成熟期生长指标最优,株高、有效叶数和最大叶面积较CK分别显著增加 9.73%15.26%.17.68% 。第二,不同生育时期碳代谢关键酶活性、碳代谢产物和肥料利用率显著增加,其中肥料贡献率和氮肥利用率较CK分别增加 19.6% 、23. 76% 。第三,烤后烟叶常规化学成分含量综合表现最好,感官质量综合得分最高,主要表现为香气质好、香气量足且余味舒适,其得分较CK分别增加 12.44%,12.16%,15.1%,10.3% 。第四,经济性状最优,表现为产量、产值和上等烟比例分别较CK显著增加 6.32%.21.42%.27.79% 。综上,施用 600kg/hm2 芝麻饼肥(S600)可有效改善武平烟区烟叶品质,提升烟叶产量,适宜在武平烟区推广。
摘要:为探究不同玉米品种苗期盐碱胁迫下耐盐碱能力及生理生化特性,以10个玉米品种为材料进行盐、碱、盐碱3种盐碱胁迫处理,根据盐碱胁迫后苗情调查得到10个玉米品种苗期的3种盐碱胁迫指数;分析3种盐碱胁迫处理对玉米苗期叶绿素含量、脯氨酸含量和过氧化物酶(POD)活性、超氧化物歧化酶(SOD)活性等生理生化指标的影响,利用隶属函数法评价10个玉米品种分别在3种盐碱胁迫下的耐盐碱性,筛选出耐盐碱较好的玉米品种。结果表明,3种盐碱胁迫对玉米幼苗生长抑制强度为碱胁迫 > 盐碱胁迫 > 盐胁迫。在3种盐碱胁迫下,叶绿素含量较对照均下降,其中碱胁迫和盐碱胁迫下叶绿素含量较对照差异显著;脯氨酸含量在3种盐碱胁迫下较对照均显著上升;POD活性较对照均上升,其中碱胁迫下POD活性较对照上升的变化量在3种盐碱胁迫中最大;SOD活性较对照均上升。根据苗期胁迫指数和隶属函数分析得出10个品种中泰和897耐盐性最好,沃玉3号耐盐碱性最好。
摘要:为探明海南省雪茄烟叶生产最优水肥组合模式,采用大田试验探究不施肥 + 正常供水(对照1,FW1)不施肥 + 减水(对照2,FW2)、正常水肥(FW3)、正常施肥 + 减水(FW4)、减施化肥 + 正常供水(FW5)、减施化肥 + 减水(FW6)对雪茄烟生长、水肥利用及烟叶产质量的影响。结果表明,4个水肥模式处理对雪茄烟株农艺性状影响不明显,但移栽后47\~84dFW6处理叶片干物质积累量较低,移栽后84d烟株氮、磷、钾积累量从高到低依次为FW3、FW4、FW5。FW5处理较FW3处理茄衣产量、茄衣产出率分别显著提高 18.51%.7.38% 。FW5处理的烟叶外观质量显著改善、化学成分含量较适宜、物理特性总体较优。FW5、FW6处理氮肥、钾肥表观利用率及肥料农学利用率、肥料偏生产力均较FW3处理显著提高,其中FW5处理氮肥、钾肥表观利用率较FW3处理分别提高 20.08%.67.22% ,FW4处理磷肥表观利用率较FW3处理显著提高 124.21% ,4个水肥模式处理灌溉水利用效率差异不显著。因此,FW5处理为水肥一体化条件下较佳水肥模式,可在海南省雪茄烟叶种植区推广应用。
摘要:研究平衡施肥的重要意义,分析小麦玉米双季轮作中土壤、植株、肥料的养分吸收利用和产量效益,为缓释肥的应用提供理论依据。以夏玉米一冬小麦为研究对象,分析不施肥(CK)、缺氮施肥(PK)、常规施肥(NPK)和缓释复合肥(NPKS)对土壤理化性质以及小麦产量及其构成指标、植株氮磷钾含量及吸收量、肥料利用效率和经济效益的影响。CK 和PK处理显著降低土壤氮含量、植株养分吸收有效性、产量效益、千粒重和磷钾肥料利用效率。NPKS 处理显著增加玉米、小麦土壤有效氮含量 (6.7%,10.8% ),产量 (6.2%,6.5% ),氮磷钾吸收量 (6.5%,7.2% ),显著提高肥料利用效率,其中氮肥利用率、综合肥料利用率、氮肥贡献率、氮肥生理利用率、氮磷钾肥农学利用率、偏生产力分别提高 23.5% 及 24.8% (204 .21.2% 及 22.6% (204号 .45.8% 及 44.2% 、 18.0% 及 15.5%.21.6% 及 29.5% (20号 ?6.3% 及 6.5% ,同时减少1次施肥及增加产值 (6.3%,6.5% ),最终增加收入 (8.6%,13.6% )和产投比( (19.5%.40.7% )。缓释复合肥处理小麦土壤、植株、肥料、产量效益各指标增效率均高于玉米季,且氮元素显著提高玉米、小麦土壤、植株养分有效性的作用高于磷钾,而缓释复合肥可显著延长土壤氮素供应期,更好满足玉米、小麦整个生育期对氮素的需求以显著提高植株氮吸收量,进而显著提高氮磷钾养分有效性,最终显著提升肥料利用效率和产量效益。
摘要:以我国2017—2023年通过非主要农作物品种登记的132个糖料甘蔗品种为调查对象,研究分析登记品种的蔗糖分、纤维分、抗性情况。结果表明,11—3月份平均蔗糖分位于 14.00%~14.99% 之间的品种占比最高,为40.91% ;其次是蔗糖分位于 15.00%~15.99% 的品种,占比 37.12% ;129个品种的平均纤维分为 11.39% ,纤维分在11.00%~11.99% 的品种占比最高,为 42.19% ,其次是 10.00%~10.99% ,为 25.00% 。高抗黑穗病的甘蔗品种有44个,占比 33.33% ;抗黑穗病的品种占比最高,为 34.09% 。在有花叶病鉴定说明的130个品种中,对花叶病免疫的品种有5个,占比 3.85% ;高抗花叶病的甘蔗品种有55个,占比 42.31% ,占比最高。在有对稍腐病说明的54个品种中,对梢腐病免疫的品种占比为 3.7% ,高抗梢腐病的甘蔗品种占比为 27.78% ;抗梢腐病的品种占比最高,为 29.63% 。描述有耐旱/抗旱的甘蔗品种有101个,占比 76.52% ;描述有耐寒/抗寒的甘蔗品种有40个,占比 30.30% ;描述有抗倒伏的甘蔗品种有59个,占比 44.70% 。对登记品种蔗糖分、纤维分及抗性的分析,可为育种工作者将来选育具有突破性的高产、高糖、宜机化、抗性较好的甘蔗新品种提供参考,为我国甘蔗产业的高质量发展奠定基础。
摘要:为研究外源褪黑素预处理不同品种玉米种子在低温胁迫条件下对种子萌发的影响,探索褪黑素缓解玉米种子低温胁迫的作用机制,以4种特用玉米品种种子作为试验材料,常温条件下外源褪黑素处理后分别进行15、10、 种低温胁迫 2d 之后转入常温( 25°C )条件培养,培养第3天对玉米种子发芽势进行测定,第5天对玉米种子萌发过程中的生长指标和生理指标活性进行测定,第7天对玉米种子生物量进行测定。试验结果显示,首先,褪黑素对玉米品种发芽势的影响与胁迫温度相关, 胁迫条件下,4种玉米品种的发芽势均提高。其次,3种温度胁迫下,玉米种子超氧化物岐化酶(SOD)活性变化规律有所不同, 15°C 条件下,4种玉米品种幼叶SOD活性均未被提高; 10qC 条件下,4号玉米品种幼叶SOD活性显著增加: 44C 条件下,供试4种玉米品种幼叶SOD活性均增加。3种温度胁迫下,4种供试玉米品种种子萌芽过程中幼叶过氧化物酶(POD)活性和丙二醛(MDA)含量均有增加,大部分供试玉米品种幼叶中过氧化氢酶(CAT)活性均有增加。3种温度胁迫下,4种供试玉米品种种子芽长、根长、根部鲜重、根部干重和可溶性糖(SS)含量整体提高。综上所述,外源施入褪黑素对特用玉米种子进行预处理,能够缓解低温对种子萌发过程中生长的抑制作用,提高发芽势,促进体内抗氧化酶代谢,减缓对细胞膜和细胞的氧化和破坏作用,提高生物量,降低低温对特用玉米种子萌发过程的伤害。
摘要:运用PHT、THT这2个混合流行小种,在成株期鉴定198份小麦种质表型叶锈病抗性,并进一步利用与特定Lr 基因紧密连锁的特异性标记进行分子检测。结果表明,150份小麦种质在田间表现出稳定成株期抗性,48份感病种质均为国内选育品种(系)。经分子标记检测分析,分别有15份种质含有抗病基因 LrI9,5 份种质含有抗病基因 Lr38 17份种质含有抗病基因 Lr68 ,所有供试种质均不含有 Lr9,Lr24,Lr67 抗病基因。3份种质携带2个 Lr 基因。材料中含有的抗病基因数增加,对应供试种质的感病率下降。 LrI9,Lr38,Lr68 等基因与田间抗性相关性较明显。共计筛选含有目标基因的高抗种质24份,其中表现高抗以上且含有 LrI9 基因的有黔13夏 245F8-5. 黔 1597F6-3 、黔16夏370F6-2 等9份材料;表现高抗以上且含有Lr38基因的有黔贵 AF5 、黔 16389F6-1-1-2-1 黔 15317F7-3-2- 3-1等3份材料;表现高抗以上且含有 Lr68 基因的有 2-56F6-2-1-2.2-316F9-2-3 夏-1、黔 18243F5-3 夏-5等9份材料;表现高抗以上且含有 Lrl9+Lr68 基因的有 2-164F6-1-2-3.2-316F9-2-4 夏-1、绵麦1302等3份材料。研究结果表示,具有目标抗性基因的种质感病率较低,聚合抗病基因可大大降低感病率;国外种质资源或含有国外亲本血缘的种质抗性表现较好;抗病育种环节需结合现代生物技术,分子标记辅助选择可大大提高育种效率;推测供试种质可能还含有其他抗性基因。
摘要:为明确江苏南通地区蚕豆霜霉病的病原菌种类,研究病原菌的生物学特性,了解病原菌的最适生存环境及霜霉病发生规律,筛选并鉴定霜霉病病原菌的生防菌,以便有效地防治蚕豆霜霉病。结合形态学观察和分子生物学鉴定蚕豆霜霉病病原菌,对霜霉病病原菌的孢囊梗和孢子囊形态进行了观察,并扩增了其rDNA-ITS 序列。采用悬滴法培养霜霉病病原菌,统计不同温度 ??pH 值、碳源下的孢子囊萌发率,分析病原菌的生物学特性。采用离体叶片和叶盘法进行生防菌的筛选,并扩增其16S rDNA序列进行鉴定。结果表明,蚕豆霜霉病的病原菌为蚕豆霜霉(Peronosporaviciae),孢囊梗树形,二叉状分枝4\~8次,孢子囊椭球至短椭球形,浅褐色,末端有凸出的梗。将霜霉菌对健康的蚕豆植株进行活体和离体接种,发现其有较强的致病性。生物学特性分析结果表明,温度在 5~25‰ 时,孢子囊均可以萌发,18 C 条件下萌发率最高,pH值在4.94\~9.18时,孢子囊均可以萌发, pH 值为7.17时萌发率最高,碳源为甘油、葡萄糖、蔗糖和可溶性淀粉时,孢子囊均可萌发,碳源为可溶性淀粉时萌发率最高。生防菌筛选得到1株防治效果较好的SF11菌株,经分子鉴定为贝莱斯芽孢杆菌(Bacillusvelezensis)。
摘要:为了解内生真菌JG2的生长特性及其对病原菌的生长抑制作用,对1株内生真菌菌株JG2进行生物学特性研究、平板抑菌试验及抑菌代谢产物测定。结果表明:(1)JG2菌株的最适生长 pH 值范围为 5.0~9.0 ;在以甘露醇为碳源的培养基上生长情况为最佳;氯化铵为最佳生长氮源;最适生长温度为 20% ;最适生长的光照条件为全光照;PDA培养基为最适生长培养基。(2)在平板抑菌试验中,JG2菌株与棒孢新拟盘多毛孢菌(Neopestalotiopsisclavispora)、睡莲刺盘孢菌(Colltotrichumnymphaeae)、细极链格孢菌(Alternaria tenuissima)以及瓜拟多隔孢菌(Stagonosporopsis cucurbitacearum)之间形成明显的抑菌带;在双平板抑菌试验中,JG2 菌株的挥发性代谢产物对5株病原真菌具有不同程度的抑制作用,其中对细极链格孢菌的生长抑制效果最佳,抑制率高达 76.51% ,对多喙茎点霉(Phomamultirostrata)的生长抑制效果最弱,抑制率为 19.63% 。(3)抑菌代谢产物测定发现,菌株JG2产常见的黄酮类(flavonoids)、萜类(terpenoids)、生物碱类(alkaloids)、醌类(quinones)以及有机酸类(organic acids)等抑菌代谢产物,其中,有机酸类含量占比为 21.82% 、黄酮为 5.40% 、生物碱为 3.73% 、萜类为 1.49% 、醌类为 0.44% 。综上,表明JG2菌株具有良好的抑菌开发潜能。
摘要:探究化肥减量及配施微生物菌剂对蒙古黄芪生长、光合特性及养分吸收的影响,以期为蒙古黄芪生态种植提供理论依据与实践指导。以蒙古黄芪为试验材料,设置 100% 化肥(CK) .75% 化肥(T1) 50% 化肥(T2) .75% 化肥 + 微生物菌剂(T3) 50% 化肥 + 微生物菌剂(T4)5个处理,通过测定不同生长时期蒙古黄芪的株高、根长、根粗、干重、光合特性及养分含量,系统分析化肥减量及微生物菌剂的综合效应。单独化肥减量( 71,12 )处理在一定程度上抑制了蒙古黄芪的株高、根粗及干重积累,而化肥减量配施微生物菌剂(T3、T4)处理促进了植株生长,其中T3 处理效果最佳,株高、根粗及地上部、地下部干重均高于CK;化肥减量降低了净光合速率 (Pn) 气孔导度 (Gs) 和蒸腾速率 (Tr) ,最大降幅分别为 35.11%.34.11% 和 9.96% ,而化肥减量 25% 配施微生物菌剂(T3)处理提高了 PnGs 和 Tr ,T3处理 平均增幅达 8.97% ;化肥减量降低了地上部分与地下部分的氮、磷、钾含量,尤其在生长后期影响较大,而配施微生物菌剂有效促进了养分吸收,T3处理地上部分氮含量增幅达 1.29%~6.96% ,地上部磷、钾含量总体较CK有所增加;净光合速率与地下干重呈显著正相关关系( P<0.05) ,磷、钾元素的协同作用促进了光合效率和生物量积累,而过量氮素吸收与地下干重呈负相关关系。化肥减量对蒙古黄芪生长、光合特性及养分吸收产生一定抑制作用,而配施微生物菌剂通过改善根际环境,提升光合效率及养分利用,有效弥补了化肥减量的不足,促进了生物量积累。
摘要:为探讨不同肥料及用量对苹果植株生长、果实品质和土壤质量的影响,以黑龙江省哈尔滨地区5年生秋露苹果为试材,设置施叶面富硒肥150倍液 ?300 倍液、450倍液,微生物菌肥 1.0,1.5,2.0kg/ 株,微生物菌剂 5,10,15g 株和缓释肥 10kg/ 株共10组不同施肥处理及空白对照,采用田间试验和对比分析法,对秋露苹果植株病害、枝条和叶片生长情况、产量和果实品质、土壤理化性质进行检测分析。结果表明,不同施肥处理均可减缓植株腐烂病病斑扩大速率,提高果实品质和土壤质量,其中施用微生物菌肥 1.5kg/ 株的处理显著促进植株生长,与对照相比,一年生枝条长度增加 8.68% ,叶绿素相对含量增加 12.38% ,叶面积增加 14.70% ,百叶重提高 49.15% ,叶片氮、磷和钾含量分别提高78.54% .72.00% 和 37.72% ;施用微生物菌肥 2.0kg/ 株对提升果实品质和土壤质量起到显著效果,与对照相比,果实中维生素C含量增加 18.94% ,可溶性糖含量增加 40.43% ,可溶性固形物含量增加 17.07% ;一级果率达到 79.9% ;在 20cm 土层,土壤有机质含量提高了 10.52% ,铵态氮含量增加 54.98% ,有效磷含量增加 30.31% ,速效钾含量增加82.31% ,细菌、真菌和放线菌数量显著增加。缓释肥处理对秋露苹果增产效果明显,使产量增加 5.18% 。
摘要:为了进一步筛选出在湖南省种植的油茶(Camellia oleifera Abel.)优良品种,为油茶产业发展提供良种基础,选取湖南省种植的14个油茶良种为研究对象,对其生长的各个指标和果实经济性状进行测定,并利用相关性分析和主成分分析法进行综合评价。结果显示,14个油茶品种在树体指标和果实经济性状指标等方面存在着显著差异,其中单株产量、单株产油率与干出仁率,油酸与亚油酸含量呈现出极显著差异。相关性分析表明,单株产量与单株产油量、干出仁率与种仁含油率呈显著正相关,单株产油量与干出籽率、干出仁率呈显著正相关,油酸含量与亚油酸含量呈极显著负相关。主成分分析将这13个指标简化为5个主成分,其累计方差贡献率为 87.98% ,影响主成分1的指标主要为单株产量、单株产油量、干出籽率、干出仁率,影响主成分2的指标主要有树高、种仁含油率和油酸含量,影响主成分3的指标主要有树高,影响主成分4的指标主要有亚麻酸含量,影响主成分5的指标主要有硬脂酸含量。综合表现较好的6个品种及排序为华金 > 华鑫 > 湘林 XLC15> 华硕 > 湘林27号 > 长林53号。
摘要:为明确桃溪蜜柚果实发育阶段有机酸含量积累的动态变化趋势以及柠檬酸相关基因表达量变化规律,了解果实发育期桃溪蜜柚有机酸形成的可能分子调控途径,以桃溪蜜柚发育期果实为材料,采用高效液相色谱技术(HPLC)和荧光定量PCR分别测定分析有机酸组分含量及柠檬酸代谢相关基因表达量。桃溪蜜柚的果实发育期中,柠檬酸含量为主要有机酸含量,占总有机酸的 26%~71% ,整体呈上升趋势,可分为缓慢增加期(S2~S3)、快速增加期(S3~S4)以及相对稳定期(S4~S6)。柠檬酸合成基因CmPEPC2和CmCSI的相对表达量在果实的整个发育期呈上调趋势。与柠檬酸含量负相关的转运相关基因CmCHX和CmDIC在柠檬酸 S4~S6 时期显著上调表达,此外,CmCHX还在S3~S4时期出现显著下调表达。与柠檬酸含量正相关的质子泵基因 CmVHA-c4 表达量整体呈减少的趋势,而 CmVHP2 的表达量在S4\~S6时期显著下调。柠檬酸降解基因CmACL3、CmAco3、CmNAD-IDH2、CmNAD-IDH3、CmGS2和 CmGAD5 的相对表达量在S4~S6时期呈上调趋势,其中 CmACL3 和 CmGAD5 在 S3~S4 时期下调表达。综上,在桃溪蜜柚果实发育期过程中,柠檬酸含量影响最大,而柠檬酸含量的变化可能与合成(CmPEPC2、CmCSI)、转运(CmCHX、CmDIC、CmVHP2)以及降解(CmACL3、CmGAD5、CmAco3、CmNAD-IDH2、CmNAD-IDH3、CmGS2 )基因有关。
摘要:为了筛选出抗寒能力强的梨品种,选取4个梨品种 HG051102、美玉、SJ051105 和041047幼果为试验材料,通过人工模拟低温的方法,研究不同低温胁迫 (18,2、0,-2、-4%) 处理对4种梨幼果丙二醛(MDA)含量、相对电导率(REC)超氧化歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性、可溶性糖(SS)含量、游离脯氨酸(PRO)含量等生理指标的影响。结果表明:随着温度降低,4个梨品种幼果的相对电导率和丙二醛含量呈逐渐上升的趋势,超氧化物歧化酶、过氧化物酶活性及游离脯氨酸、可溶性糖含量呈现先增加后减少的趋势。4个梨品种幼果的过冷却点分别为-6.2°C (HG051102)、 -5.5‰ (美玉)、 -4.49C (SJ051105)、 -4.8°C (041047)。相关性分析和隶属函数法结果显示,4个梨品种幼果抗寒能力从大到小依次为 HG051102> 美玉 >041047>SJ051105 。其中,HG051102梨幼果抗寒性最强,该幼果抗寒性强的原因是其具有较低的脂质过氧化物和较高水平的抗氧化酶活性。HG051102 品种可作为抗寒育种的优选材料,以上生理指标也可作为评估其他品种抗寒性的参考指标。
摘要:为了探讨调环酸钙应用于小苍兰生长调控的可能性,了解调环酸钙调控小苍兰生长发育的具体效果,以小苍兰品种“上农红台阁”为材料,分别以 100200.400.800.1600mg/L 浓度梯度调环酸钙水溶液对小苍兰进行浸泡种球和叶面喷施处理,通过对其株高、叶宽、叶厚、球茎数量、大球周径、球茎重及地上部分干物质量等指标的观测,综合评价调环酸钙对于盆栽小苍兰营养生长和生殖生长的影响。结果表明,调环酸钙浸泡种球组 800mg/L 处理在小苍兰的营养生长初期对株高有明显的抑制作用,但中后期抑制效果减弱,叶面喷施特别是 100mg/L 处理对株高有一定的抑制;浸泡种球组 1600mg/L 处理的叶宽与对照呈现显著性差异,浸泡种球组叶宽大于叶面喷施组,且2组之间呈现显著性差异;浸泡种球组 1600mg/L 处理总球数显著增多;调环酸钙2种处理对小苍兰的叶厚、大球周径、种球重和地上部分干物质重没有明显影响。说明调环酸钙浸泡种球在小苍兰的营养生长初期对株高有明显的抑制作用,但在营养生长中后期这种抑制作用减弱,叶面喷施调环酸钙对小苍兰的株高没有显著影响,调环酸钙浸泡种球对小苍兰叶片有轻微的增宽效果。
摘要:为明确灰分含量及其钙、镁、硫、磷含量对上部烟叶品质的影响,选取2020年全国12个省份27个产烟区111份代表性烤烟样品(等级为B2F),比较灰分及钙、镁、硫、磷在不同种植区域、不同外观质量下的含量差异及其与物理指标、常规化学成分、感官评吸指标之间的关系,并建立近红外数学模型。结果表明,不同种植区域灰分、钙、镁、硫、磷含量差异显著,且不同成分在不同种植区域含量分布规律不一致;上部烟叶不同外观质量对灰分、钙、镁、磷含量均有显著影响,其中对颜色的影响最小;4项物理指标与硫和磷含量呈极显著负相关,叶宽、叶片结构与钙和镁含量呈显著或极显著正相关,灰分与物理指标相关性不显著;灰分、钙含量与常规化学成分含量(烟碱含量除外)均存在显著或极显著相关关系,尤其是灰分含量与总糖、还原糖等含量的相关性较高,相关系数分别达 0.6744.0.6446 ;灰分含量与感官质量评分之间存在极显著负相关关系,随灰分含量升高,其细腻感、清晰度、香气量、杂气、润感、刺激性、余味等评分及评吸总分越低,灰分含量大于 9.5% ,样品评分显著降低;灰分含量与钙、镁、硫含量均建立了较好的近红外数学模型,校正模型及交叉验证模型相关系数均在0.95以上,可以用于上部烟叶灰分及钙、镁、硫含量的快速检测。综上,灰分含量是影响上部烟叶品质的关键因素。
摘要:为了对花生叶部病害进行正确的诊断与有效的治疗来提高花生的产量,使用深度学习进行及时的轻量化识别与检测,在MobileNet v3Small模型的基础上提出一种新的改进方法,即使用SimAM注意力机制替换原模型中的 SE注意力机制,并使用迁移学习对花生叶部病害进行轻量化识别;然后将 PlantVillage数据集作为源域进行预训练,并将预训练得到的共享参数迁移到改进的模型上进行微调优化,最终将采集到的花生叶部病害数据集作为目标域进行试验测试。试验结果表明,通过迁移学习,改进后的MobileNet 模型识别准确率达到 99.5% ,比原模型提高2.25百分点,参数量减少 30.07% ,内存减少 2.33MB 。使用Grad-CAM完成热力图可视化,对比发现, SimAM 注意力机制比原SE 注意力机制以及其他2种注意力机制生成的热力图和原图像中病斑的位置、颜色相似度更高,表明本研究所用方法可以更好地采集花生叶部病害的特征。从各个评价指标来看,本研究提出的方法在花生叶部病害识别上适配度更高、更轻量化,可以更好地在真实场景下进行花生叶部病害识别,可为花生生产种植上提供有效帮助,助力发展智慧农业。
摘要:探究耐低温复合菌剂HT20作用下秸秆还田对土壤细菌群落结构、稳定性、组装机制及其功能的影响,有助于理解HT20作用机制、优化应用效果。以无秸秆还田为对照(CK),设置未施菌剂秸秆还田(J0)和配施HT20秸秆还田(JH)2个处理连续2年水稻秸秆全量粉碎还田,采用高通量测序技术,结合βNTI、Ncm和FAPROTAX分析。结果表明,与CK和JO处理相比,JH处理的多样性居中,群落稳定性增加 9.77%~10.04% 。JH处理的独有OTU物种数较CK、JO处理分别增加 87.63% 260.30% ,移栽期、分蘖期、拔节期、孕穗期和成熟期的独有OTU物种数均明显增加,JH-2a 处理较JH_1a处理明显增加。处理间、还田年限、关键生育期间差异体现在群落结构及其丰度值。JH处理显著增加了norank_c_KD4_96的相对丰度( P<0.05, ),降低了丛毛单胞菌科的相对丰度。 JH-2a 处理较JH_1a处理显著增加了类诺卡氏菌科的相对丰度,降低了芽单胞菌科的相对丰度。pH值、EC、有机质含量、速效钾含量是影响群落结构的主要因素。群落结构βNTI分析表明,确定性过程中的异质选择主导了JH处理土壤细菌群落组装结果,随着生育期和年限的变化,确定性过程与随机性过程比例不断增加;NCM分析结果显示,物种扩散秸秆还田1年的高于秸秆还田2年。FAPROTAX分析发现 JH富集了硝酸盐还原、锰氧化、甲壳素分解、芳香族化合物降解等潜在功能。随着关键生育期推进,大部分功能丰度降低。还田2年后增加硝酸盐呼吸、氮呼吸的功能丰度。综上,HT20改变了土壤细菌群落结构及其组装机制,增加了群落的稳定性,提高了与氮代谢途径、分解相关功能。
摘要:为探究不同还田模式对土壤理化性质、酶活性与植株生长状况的影响,以果园土壤田间常规处理(CK)为对照,设置粉碎枝条混合生物菌剂直接还田(T1)和粉碎枝条混合生物菌剂发酵后还田(T2)2个处理,探究葡萄枝条还田对土壤质量、葡萄生长状况与果实品质的影响。结果显示:与CK相比,T1与T2均显著改善了叶片生长状况;T1的果实横径、单果重、可溶性固形物含量较CK分别增加 17.97% ) .19.45% 和 21.39% ,T2的果实横径、单果重、可溶性固形物含量较CK分别显著增加 19.73%.24.62% 和 27.22% 。在 100d 时,T2的果实已成熟,但T1的果实仍需要3\~7d才能成熟。在果实品质上,T1较T2无显著差异;田间分解的枝条使T1与T2的 pH 值下降,缓解了电导率的上升;T1显著增加了处理 75?100d 时的有机质、全氮、全磷、速效磷、速效钾与碱解氮的含量,并提升了多酚氧化酶和碱性磷酸酶的活性,T2显著增加了各时期有机质、全氮、全磷、速效磷、速效钾与碱解氮的含量,且在处理75、100d时 T1与T2无显著差异。综上,葡萄枝条混合生物菌剂直接还田与堆肥后还田均能够有效改良土壤理化性质,促进葡萄叶片发育,提高葡萄果实品质,但堆肥后还田能提早葡萄成熟期。
摘要:揭示紫苏轮作对半夏连作根际土壤微生物群落结构、功能及土壤理化性质的影响,旨在探讨有助于缓解半夏连作障碍的种植模式。从紫苏轮作和半夏连作中采集半夏根际土壤,采用高通量测序技术比较轮作1YBX、连作2YBX 和轮作3YZSBX生境中半夏根际土壤微生物群落多样性、群落结构、功能差异,挖掘连作和紫苏轮作生境中优势微生物,分析其与环境因子的相关性。结果表明,轮作1YBX、连作2YBX和轮作3YZSBX
摘要:以猕猴桃开花坐果期为观测窗口,对比分析生草覆盖(SC)、园艺地布覆盖(LS)与清耕(CK)对果园土壤微生物群落结构、酶活性及养分含量的影响。结果显示:SC和LS处理显著优化了土壤微生物多样性及功能类群。真菌OTU数目在SC(504)和LS(676)中较CK(448)分别增加 12.5% 和 50.89% ,且LS独有真菌OTU占比达 51.63% 。 ∝ (204号多样性分析显示,SC和LS处理显著提高真菌群落丰富度(ACE、Chao1指数较CK提升 23.53%~68.22% )和多样性(Shannon指数提高 11.14%~11.94% ),细菌群落的分布均匀度亦显著改善。群落结构上,SC和LS处理显著提升子囊菌门(相对丰度达 55.32% 和 47.86% )酸杆菌门等有益菌群丰度,同时降低油壶菌门、生赤壳属等潜在病原菌比例。土壤养分方面,SC和LS处理显著提高有机质(增幅 31.38%.65.76% )、全氮( 21.79%.15.48% 及速效钾1 68.26%.34.15% )含量,LS增强脲酶活性(LS较CK提升 63.53% ),SC提高蔗糖酶 (21.97% )及纤维素酶活性C 23.46% )。综上,果园生草(SC)与地布覆盖(LS)通过调控土壤微生物群落结构与功能,差异化驱动养分循环。综合土壤养分提升、酶活性优化及微生物功能多样性,SC处理在速效养分活化、碳周转及土壤健康调控方面更具优势,在开花期结合刈割深翻,可成为改善猕猴桃果园土壤生态功能的更优覆盖模式。
摘要:为了探究淡紫拟青霉对草莓的促生增产效果及对土壤微生物群落结构的影响,设置淡紫拟青霉接种处理(Q)和对照(CK),采用温室大棚试验测定草莓植株生长指标和盛果期产量,并采用16S rRNA 和ITS 扩增子测序技术分析草莓根际微生物群落结构,利用Spearman相关系数分析植株指标和微生物数据的相关性。结果表明,淡紫拟青霉能显著促进草莓生长以及果实产量的提高。与CK相比,地上部鲜重和干重分别显著增加 44.5%.83.8% ,根鲜重和十重分别增加 57.1% 65.8% ,茎基粗显著增加 10.3% ,产量显著提高 68.8% ;淡紫拟青霉接种后细菌群落的Shannon指数、Chao1指数、Ace指数分别显著提高 6.9%15.0%9.8% ;真菌群落的Shannon指数、Chaol指数、Ace指数分别显著提高 30.0% 0%33.9% ,30.0% ;淡紫拟青霉接种增加了草莓根际有益微生物RB41属、溶杆菌属、球囊菌门等的相对丰度。共现网络分析表明,淡紫拟青霉接种提高了根际细菌网络的正相关联系及占比,大幅提高真菌网络的连接紧密度和稳定。相关性分析表明,草莓产量与根鲜重、根干重以及真菌Ace指数、酸杆菌门的相对丰度和球囊菌门的相对丰度呈显著正相关。综上,淡紫拟青霉对草莓具有良好的促生增产效果,并能重组草莓根际微生物群落结构,提高土壤细菌和真菌的多样性,使微生物网络结构(特别是真菌网络)更加紧密和稳定。
摘要:农机信息化产业高质量发展具备典型的技术融合特征,是我国实现科技强农、加快农业农村现代化的必要条件。把握农机与信息化技术会聚现状并总结其高质量发展关键要素,为农机信息化发展提供理论与实践参考。基于Derwent数据库,运用专利计量、信息可视化方法,对国内外信息技术支持下农业机械产业发展进行多维度的定量与定性分析,从农机与信息化技术会聚视角对各国农机信息化技术特征及专利布局情况进行分析。结果表明,国内农机信息化专利申请数量持续上升,申请主体以高校为主,警报技术方向是研发重点;国外申请量保持平稳,以企业为主的申请主体多围绕导航机械开展研发。当前我国农机信息化当遵循“科研机构持续发力 + 企业推广 + 政府导向”的发展路径,在立足现有重要技术的同时,还有待不同主体间的联动创新并不断完善战略布局,致力于提高两者会聚质量。
摘要:数实融合是推动农业新质生产力发展的关键动力。以2012—2022年中国30个省份(除西藏自治区、香港特别行政区、澳门特别行政区、台湾省外)的面板数据为基础,采用固定效应模型对数实融合对农业新质生产力的影响及其作用机制进行实证分析。结果显示,数实融合对农业新质生产力存在显著的正向推动作用,且该结论在通过内生性及稳健性检验后仍保持稳定。异质性分析发现,数实融合对农业新质生产力的促进作用在劳动资料维度显著,呈现出劳动资料 > 劳动者 > 劳动对象的趋势;在区域层面,东部地区数实融合对农业新质生产力的推动作用最强,中部地区居中,西部地区相对较弱;同时,不同数实融合程度对农业新质生产力的影响也存在显著差异,数实融合程度较高的地区,其农业新质生产力受数实融合的推动作用更明显。机制检验结果显示,在数实融合对农业新质生产力的影响中,农业全要素生产率和农业产业结构高级化发挥了中介效应。因此,应采取多种措施,充分发挥数实融合对农业新质生产力的促进作用,协同推进区域均衡发展,助力农业新质生产力提升,同时提高农业全要素生产率以支撑农业新质生产力发展,推动农业产业结构高级化并为农业新质生产力提供载体。