摘要:我国耕地面积有限,既要保证粮食安全,又要提升食用植物油自给率,导致粮油争地矛盾日益突出。开展粮油作物间套作等复合种植是解决上述问题的重要途径之一,玉米与花生带状复合种植充分发挥了粮油种间互作的时空集约利用,形成高光效冠层结构、互利互惠的根系垂直分布。鉴于叶片光合作用与根系养分吸收对产量形成起关键性作用,阐明花生玉米带状复合种植地上部和根际土壤微生物关系至关重要。本文就花生玉米带状复合种植对地上部群体光合源、叶片光合性能、冠层微环境等光合生理机制的影响和对地下部根际土壤细菌、真菌以及有益微生物数量、群落结构和菌属丰度的影响进行了综述。初步提出了花生玉米带状复合种植品种选育、生理机制研究、农机农艺融合等群体优化理论,为进一步挖掘花生玉米带状复合种植优势提供理论依据。
摘要:尿素硝酸铵溶液(UAN)作为一种高效液体氮肥,在农业生产中发挥着重要作用。对近年来国内外关于UAN应用的文献进行计量数据分析,发现研究热点主要集中在UAN的环境效应评估和作物增产效果等方面。结果表明,UAN能显著提高作物对氮素的吸收利用率,减少氨挥发损失,从而有效提高作物产量并降低环境污染风险。然而,UAN在我国农业生产中的应用仍面临诸多困境,如农民对其认知不足、市场推广力度不够以及缺乏与UAN配套的施肥技术和设备等。为了进一步推动UAN在我国的发展,提出以下建议:一是加大政策扶持力度,鼓励企业研发和生产UAN,促进UAN产业发展;二是加强UAN的宣传、培训和示范试验,提高农民认知度和市场认可度;三是构建更加完善的UAN质量检测和监管标准体系;四是以农业需求为导向,完善UAN的配套设施和施肥技术。
摘要:辣椒是我国种植面积最大的重要蔬菜作物,也是全球消费量最大的辛辣调味品。辣椒素不仅赋予了辣椒果实辣味,还在医药、化工、农业等领域具有非常重要的应用价值,而低产限制了其更广泛的应用。辣椒素的合成是一个十分复杂的生物学过程。近年来,辣椒素生物合成调控及其影响因素研究取得了重要进展。本文系统地综述了光照、肥料、温度等各类环境因子,内源激素和常见外源化学物质影响辣椒素积累的相关研究,以期通过在特定时期利用环境调控或添加适量外源物质的低成本策略实现对辣椒素含量的有效控制,为进一步研究各类环境因子、内源激素和外源化学物质调控辣椒素生物合成的分子机制提供理论依据。同时,对联合利用多组学和基因编辑技术提高辣椒植株辣椒素含量进行展望。
摘要:棉花是我国重要的经济作物,大规模的机械化生产为全国棉花供应提供了坚实保障,而化学脱叶催熟技术是机械化生产中的重要技术环节,合理施用脱叶催熟剂对于棉花的有效脱叶及其集中吐絮极为重要。因此,提高脱叶催熟剂的综合应用研究对提高棉花采收效率、降低棉花含杂率、提高棉花品质具有重要作用。但在实际棉花生产中,脱叶催熟技术的实施需要综合考虑气象条件、施药时期和剂量等因素。因此,本文从脱叶催熟剂的作用原理及其类别的角度出发,详细综述了各因素条件对棉花脱叶催熟的影响,包括品种敏感性、种植模式、喷施时间、喷施方式及喷施剂量与次数等因素;探讨了脱叶催熟技术在棉花机采农艺农机高效融合技术中的应用进展,同时对新疆棉区脱叶催熟剂的应用现状作了简述,并对我国实施的脱叶催熟技术中存在的问题和未来的发展进行了展望,以期为棉花脱叶催熟技术研究与脱叶剂产品创新设计提供参考。
摘要:烟草黑胫病和根黑腐病是烟草生产过程中2种常见土传病害,由于二者经常同时发生,故统称为烟草“双黑病”。近年来,极端天气事件增多以及不合理耕作方式等因素促使病原菌在土壤中积累,增加了病害发生风险,导致我国烟草“双黑病”的发病情况呈现出逐年加重的趋势,给烟草产业带来了巨大的经济损失。明确烟草黑腔病和根黑腐病的致病原因,采用科学合理的方法对烟草“双黑病”进行绿色防治,有利于推进烟草产业的高质量、可持续发展。本文综述烟草黑胫病和根黑腐病的致病机理,阐述二者在田间发病时的主要症状,分析影响烟草“双黑病”发病的土壤环境、气候条件及土壤微生物群落等因素,总结选育抗病烟草品种、合理轮作、使用生防菌、提高烟草抗病性、施用植物源杀菌剂等“双黑病”绿色防治研究进展,最后对未来烟草“双黑病"绿色防治过程中可能出现的问题进行展望。
摘要:通过对PEG-6000(聚乙二醇-6000)模拟干旱胁迫下的菊芋转录组数据进行分析处理,筛选出与响应干旱胁迫密切相关的 HD-Zip 转录因子,利用在线工具ExPASy-ProtParamtool、MEME3.0、DNAMAN9.0、MEGAX软件,对菊芋 HD-Zip 基因家族成员的蛋白质理化性质、保守基序、家族进化关系以及与模式植物拟南芥的系统进化关系进行系统分析,并采用qRT-PCR方法对干旱胁迫下菊芋叶片中 HD-Zip 基因家族成员的转录水平进行检测。结果表明,ExPASy-ProtParam tool 分析显示,菊芋中 HD-Zip 基因的序列长度为 330~1956bp ,平均序列长度为 856bp :能编码氨基酸的数量为 109~651 个,平均为284个;分子量为 27284.81~161890.14u ,平均为 70269.39u ;等电点为 4.94~5.30;HtHD-Zip 基因含有保守的Motif基序的长度为15~50个碱基。进化分析结果显示, HD-Zip 基因分为了六大类。qRT-PCR 结果分析显示,在PEG-6000 模拟干旱胁迫 18h 时, HtHD-Zip4,HtHD-Zip7,HtHD- ZipI7,HtHD-Zip23,HtHD-Zip25,HtHD-Zip26,HtHD-Zip30,HtHD-Zip34 这8个基因明显受到干旱胁迫的诱导表达,其表达量显著上升;其中 HtHD-Zip34 表达量的涨幅最为显著,上升了11.9倍。研究结果表明, HtHD-Zip 基因参与菊芋抵御干旱胁迫的过程。
摘要:为了解陆地棉Whirly转录因子基因家族的基本特征,进一步为棉花Whirly基因家族功能研究及遗传改良提供理论依据。基于陆地棉TM-1全基因组数据,通过使用 BLAST对陆地棉Whirly 基因家族成员进行鉴定,采用生物信息学方法对该家族的理化性质、基因染色体分布、系统进化、启动子作用元件、蛋白三维结构、蛋白网络互作和表达模式等方面进行研究。陆地棉基因组中共鉴定出4个Whirly基因,分布于A08、A13、D08、D13染色体上,且它们均不含跨膜结构域和信号肽,系统进化分析可将这些基因分为2个亚家族;三维蛋白结构分析发现,4个Whirly基因均含有8个β折叠和3个 ∝ 螺旋,GhWhy基因启动子区域存在与生长发育、激素信号转导和非生物逆境胁迫相关的顺式作用元件;蛋白互作网络分析发现,4个GhWhy蛋白之间不存在相互作用关系。GhWhy基因在组织和胁迫表达模式上存在较大差异,在叶片中所有的陆地棉Whirly具有较高的表达水平,在高温胁迫后期( 个GhWhy基因均表现出一致上调。GhWhy基因家族在陆地棉根、茎、叶、花托的生长发育过程及低温胁迫、高温胁迫、干旱胁迫和盐胁迫中发挥重要作用,该结果将为后续探究Whirly基因在棉花中的生物学功能奠定基础。
摘要:类钙调蛋白(CML)作为重要的钙结合蛋白参与植物的多种非生物胁迫响应。为探究MtCML基因在苜蓿非生物胁迫特别是耐盐调控中的作用,为苜蓿和豆科牧草耐盐育种提供理论依据,以豆科模式植物蒺藜苜蓿为研究材料,通过PCR方法克隆获得1个蒺藜苜蓿耐盐关键基因MtCML17,对其进行生物信息学分析,包含保守结构分析、序列比对、理化性质预测、进化分析等;利用激光共聚焦显微镜观察MtCML17的亚细胞定位情况;在蒺藜苜蓿苗期和花期,采取不同的组织(花、根、茎、叶片、叶柄、种子)进行组织表达分析;对蒺藜苜蓿幼苗分别进行低温、干旱和 NaCI处理,分析其在不同非生物胁迫下的表达模式;通过载体构建和遗传转化获得MtCMLI7过量表达的拟南芥转基因株系,测定其在不同 平板上的生长情况,分析其耐盐性。结果表明,MtCML17基因全长 540bp ,编码179个氨基酸,蛋白分子质量为 20.44ku ,包含1个EF-hand保守结构域,预测其为疏水蛋白,无跨膜结构域,主要定位于细胞质与细胞核。序列比对及进化分析结果表明,MtCML17蛋白与TpCML42、TpCML43蛋白的亲缘关系较近。荧光定量PCR 结果表明,MtCML17在蒺藜苜蓿的多个组织器官中均有表达,在根中表达量最高,说明其主要在根系中发挥功能;在低温、干旱、盐胁迫下MtCML17的表达水平均受到显著诱导,其中在低温和干旱胁迫下表达上调,在盐胁迫下表达下调,推测其可能正向或反向参与相关胁迫信号响应。转基因植株的耐盐功能分析表明,与野生型相比,过表达 MtCMLI7转基因拟南芥的地上部和地下部生物量、根长均显著降低,这预示着过表达MtCML17降低了拟南芥的耐盐性。上述结果表明,MtCML17在低温、干旱、盐胁迫响应中发挥着重要功能,其可能是调控植物耐盐性的关键蛋白。
摘要:生长素在植物果实发育成熟过程中起着至关重要的作用,其中生长素/吲哚乙酸蛋白( Aux/IAA )在生长素信号传导中起着中心作用。为研究 PpIAAδ 响应生长素在桃果实发育过程中的功能,以小白凤桃果实为试验材料,克隆了 PpIAAδ 的ORF序列,并利用生物信息学软件分析其序列特征、系统进化及保守性、启动子顺式作用元件等。通过外源萘乙酸(NAA)和萘基邻氨甲酰苯甲酸(NPA)处理,利用实时荧光定量RT-PCR分析 PpIAAδ 对外源生长素的响应,并通过在Micro-Tom 番茄中进行瞬时遗传转化,分析其在桃果实发育过程中可能存在的功能。结果表明,PpIAA& 的ORF序列长 1 101bp ,编码366个氨基酸,其表达量在果实发育后期显著增加,序列中存在保守AUX_IAA结构域。同源序列比对结果表明, PpIAAδ 与 PaIAA{ 的序列相似度大于 95% ;系统进化树分析结果表明, PpIAAδ 与PaIAA8、PdIAA8的亲缘关系较近,这与序列比对结果相似。启动子顺式作用元件分析结果表明, PpIAAδ 启动子区域与激素和基因启动有关的元件占主导地位。 0.1mmol/L NAA处理后, PpIAA8 的表达量先上升( °(6h) ,随后急剧下降并维持在显著低于对照的水平,且在处理后 24h 时表达量最低;NPA处理后 PpIAAδ 的表达量显著下降并在处理后 24h 时最低。番茄中瞬时遗传转化结果表明, PpIAAδ 参与桃果实成熟的调控,在一定程度上延缓了番茄果实的成熟。以上结果表明, PpIAAδ 响应生长素信号,参与了桃果实成熟过程的调控。
摘要:为了揭示狗枣猕猴桃的抗寒机制,基于前期低温处理的狗枣猕猴桃转录组数据,分析bHLH家族基因对低温的响应情况,其中bHLH家族成员AkbHLH92上调显著。利用酶切酶连的方法克隆AkbHLH92并构建亚细胞定位重组载体 pBI121-AkbHLH92-GFP,利用生物信息学方法分析蛋白质理化性质、跨膜结构域、生物系统发育等,通过相对荧光定量PCR(RT-qPCR)技术分析AkbHLH92的表达模式。结果表明,AhbHLH92基因全长 693bp ,编码蛋白为亲水性蛋白;AkbHLH92二级结构主要由 ∝ 螺旋和不规则卷曲构成;系统发育分析结果表明,狗枣猕猴桃与毛花猕猴桃的亲缘关系较近;AkbHLH92编码的蛋白质定位于细胞核和细胞质;AkbHLH92基因在植物茎和叶中表达量较高,在根中表达量较低,在花和果实中均无表达;AkbHLH92对不同非生物胁迫响应不同,在 低温胁迫的 48h 内,AkbHLH92的相对表达量呈逐步上升的趋势,处理 48h 时达到最高,为对照的5.1倍;盐胁迫下,AkbHLH92的相对表达量显著下调,处理 24h 时,相对表达量最低,为对照的0.0079倍;水淹胁迫下,AhbHLH92的相对表达量呈先升再降的趋势,在处理12h 时达到峰值,为对照的2.914倍。狗枣猕猴桃AkbHLH92基因积极响应非生物胁迫,可能在其抗逆过程中具有重要作用。
摘要:在全球气候变化导致淡水资源紧缺的背景下,探讨如何高效利用淡水资源以优化烟草生长和提升其品质。通过室内盆栽试验,设置不同的水分管理处理:正常灌溉( 35% 土壤含水率)、中度水分胁迫( 24% 土壤含水率)和重度水分胁迫( 16% 土壤含水率),探究控水灌溉在伸根期、旺长期和成熟期对烟草生长及品质的影响。结果表明,在伸根期和旺长期,烟草需水量持续上升,控水灌溉处理会显著抑制烟草的生长。与正常灌溉相比,伸根期和旺长期进行中度水分胁迫处理的烟草生物量分别减少 54.89% ,32.44% ,净光合速率分别降低 13.89%.1.77% ;重度水分胁迫处理的烟草生物量分别减少 77.38% .49.45% ,净光合速率分别降低 82.59% ?91.01% 。在成熟期,烟草需水量逐渐减少,控水灌溉处理最大限度地提高了水分利用率(相比正常灌溉提高 133.05% )并维持产量稳定;化学成分分析结果表明,水分胁迫会增加烟草中烟碱、氯、钾、还原糖等含量,尤其是在重度水分胁迫处理下;以烟草产量和品质为评价指标,通过熵权系数评价发现在成熟期进行中度水分胁迫处理为最优的灌溉模式。在成熟期进行中度水分胁迫处理,能够最大限度提高水分利用率和烟草品质,同时保持产量稳定,是最优的灌溉模式。
摘要:为探究小麦种质资源重要性状的遗传特点及相互关系,促进种质资源的高效利用,通过变异系数、相关性分析、主成分分析、高稳系数分析和聚类分析等方法对195份小麦种质资源的农艺性状进行分析。结果表明,小麦种质资源性状多样性较为丰富,其中分蘖成穗率、穗下节长、株高等性状变异程度较高;产量与穗粒数( r=0.311 )千粒重0 r=0.397 )、穗长( r=0.216 )、灌浆速率( r=0.465 )、收获指数( r=0.518 )呈极显著正相关,而与粒长宽比呈极显著负相关( r=-0.314? );收获指数与产量( r=0.518 )千粒重( r=0.366 )、穗粒数( )和灌浆速率( r=0.500 )呈极显著正相关;灌浆速率与穗粒数和千粒重呈极显著正相关( r 分别为0.476和0.272),与穗数及粒长宽比呈极显著负相关( r 分别为-0.322和-0.278);高稳系数与穗粒数( r=0.301 )、千粒重( r=0.373 )穗长( r=0.212 )、灌浆速率1 r=0.466 )、收获指数( r=0.513 )呈极显著正相关;13个指标值可简化为6个主成分,累积贡献率为 79.697% ;聚类分析将材料分为5大类群。
摘要:为探索烤烟新品种豫浓香201叶片成熟早、落黄集中的机理,以田间成熟期不同的品种中烟100和豫烟13号为对照,在相同的农艺栽培措施下,研究了3个品种中部叶在成熟过程中叶绿素含量、碳氮代谢产物含量以及相关基因的表达变化。结果表明,与中烟100和豫烟13号相比,豫浓香201叶片随着叶片年龄的增长,叶绿素降解代谢旺盛,降解速率快。相对于其他2个品种,在叶片成熟过程中,豫浓香201的淀粉合成基因和糖转化基因的表达量较高,而氮代谢相关基因的表达量较低,这导致豫浓香201叶片中的淀粉含量、还原糖含量和总糖含量保持在较高水平,而氮代谢产物烟碱和总氮含量相对较低,碳氮比则高。总之,豫浓香201中部叶成熟落黄快与其在生长发育过程中碳代谢旺盛、氮代谢能力相对较弱以及叶绿素降解速率较快的特性密切相关。
摘要:为了在探究水稻花药在开花结实期遭受自然高温时的生理响应机制。通过比较自然高温和自然适温条件下野生型水稻中花11在开花前 18,4,2,0h4 个时间点花药的多种生理指标数据,揭示自然高温对水稻花药及结实率的影响。结果表明,极端自然高温条件下水稻结实率降低至 20.49% ,远低于自然适温下的 95.17% 。与自然高温相比,自然适温条件下花药中过氧化氢含量和过氧化物酶活性在开花前 18,4h 显著提升。高温下颖花中丙二醛、游离脯氨酸含量均显著增加,而适温下的含量变化波动不大。在抗氧化酶活性方面,自然高温下花药超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、抗坏血酸过氧化物酶、多酚氧化酶、苯丙氨酸解氨酶、脂氧合酶活性在水稻临近开花时刻相较自然适温下均有显著提升。在维持细胞还原势方面,自然高温下花药中谷胱甘肽、抗坏血酸含量大幅增加,谷胱甘肽还原酶活性在开花前4h达到峰值。综上,自然高温条件下开花时刻的颖花中保持较多的渗透调节物质、较高的还原势以及较低的过氧化氢含量,是水稻抵抗自然高温胁迫的生理基础。
摘要:为了研究栽培模式对杂交谷农艺性状和耕作层土壤养分的影响,并探索出最佳的杂交谷栽培模式,以长杂谷466 为材料,在平原褐土壤(长治试验田)、丘陵黏土壤(武乡试验田)2个不同土壤类型的地区,通过对覆膜膜上种植(T1)、覆膜膜侧种植(T2)、裸地等行距种植(T3)、裸地宽窄行种植(T4)4种不同的栽培模式展开研究,测定并分析其农艺性状、抗倒伏指数、耕作层土壤酶活性、营养成分含量等指标。结果表明,覆膜处理(T1和T2 处理)可以增加酶活性、谷子幼苗期和拔节期的干物质积累量,降低土壤的 pH 值,减少有机物含量。其中,T2处理增产效率较高,在长治和武乡试验田中比产量最低的处理分别高 2.26% 和 8.15% ,并且T2处理的抗倒伏指数均最大,在长治和武乡试验田中比抗倒伏指数最低的处理分别高 22.06% 和 8.50% 。此外,耕作层土壤营养物质含量与干物质积累量呈正相关。结合产量、抗倒伏指数、干物质积累量以及耕作层土壤酶活性和营养成分含量,在4种种植模式中覆膜膜侧种植模式最适合长杂谷466高产种植。
摘要:为明确局部根系水分胁迫和氮素形态耦合对不同品种水稻生理生化指标及水分利用的影响,以灿稻常规品种美香占2号、粘稻两系杂交品种深两优7278、灿稻三系杂交品种泰丰优208为材料,设非水分胁迫(CK)、局部根系水分胁迫(PRD)、全根水分胁迫(PEG)3种水分条件,以及铵态氮和硝态氮比例为 100:0(A100/N0 ) .50:50 ( ΔA50/N50 ) .0:100(A0/N100)? 种氮素形态配比,共9个处理,研究不同水氮耦合对不同品种粘稻生物量、叶片水势、脱落酸含量、叶片水分利用效率等的影响。结果显示,粘稻A在PRD与 A100/N0 氮素形态耦合处理下生物量比CK提高了 94.5% ,粘稻B和C的生物量在PRD与 A0/N100 处理下分别提高了 116.5% 和 72.6% ;PRD对水稻的相对含水量无显著的不利影响,稻B在PRD处理下水势显著降低;稻A、B和C的叶片脱落酸含量在PRD与 A0/N100 处理下较CK分别提高了 5.8%.16.8% 和 16.3% ;PRD和氮素形态协同处理显著降低3个品种釉稻的叶片蒸腾速率和气孔导度,灿稻 A,B 和C的叶片水分利用效率在PRD与 A50/N50 处理下比CK分别提高了 66.8%.70.6% 和 69.7% 。综上,PRD 和氮素形态的耦合能够提高水稻生物量和WUE,实现氮增效与节水灌溉。
摘要:为反映不同蛋白类型的花生叶片酶活性变化及其与花生籽仁蛋白含量相关性,以阜花19(蛋白含量23. 49% )EMS诱变的低蛋白材料D2-4(蛋白含量 20.12% )及其经过EMS诱变获得的C-454-2(蛋白含量30.32% )为材料,从开花期至成熟期进行共6个时期分析14种酶活在不同蛋白类型花生中的变化。结果表明,叶片保护相关酶活性方面,C-454-2的SOD、POD、CAT活性在整个生育期均高于D2-4,并且MDA含量积累显著降低;叶片氮代谢合成相关的酶活性方面, C-454-2 的NR、GDH、GS、GOGAT活性在整个生育期均高于D2-4,开花后短期内,特别是在花后 15d,GOT 活性与D2-4相近,其余均高于D2-4;叶片碳代谢合成相关的酶活性方面,C-454-2与D2-4的SS、SPS活性变化趋势一致,D2-4的SPS活性略高于 C-454-2 ,接近成熟期时,D2-4较C-454-2下降速度更快,生育后期,C-454-2的RuBPCase和PEPCase活性下降速度较D2-4缓慢,同时对成熟期(第6期)叶片酶活与花生籽仁蛋白相关分析得出,花生籽仁蛋白含量除叶片氮代谢合成酶NR,叶片碳代谢合成酶 PEPCas 未达到显著水平外,与其他酶活均达到显著相关,提高MDA 含量、POD 活性、叶片碳代谢 SPS 和SS 活性均显著提高蛋白含量,而其他酶活与花生籽仁蛋白呈显著负相关。本试验揭示了花生叶片与籽仁蛋白品质形成的关系,可为高蛋白花生品种选育及生产提供帮助。
摘要:为深入了解花生不同性状的遗传变异特性,筛选50个性状差异明显的品种在南京、徐州和泰州3个环境下种植,通过变异系数、显著性和聚类分析,评价品种农艺、产量和品质性状的变异性和稳定性。结果表明,不同农艺和产量性状的变异系数在 1.36%~18.02% 之间,不同脂肪酸含量变异系数在 2.44%~130.97% 之间,遗传多样性丰富。不同环境下农艺、产量和品质性状存在显著差异,这种差异因性状而异,但与生长期间温度高低和积温多寡关系不明显。基于品质性状将50个品种分为2个类群,其中第I类群油酸含量为 80.55% ,棕榈酸含量为 6.42% ,为高油酸低棕榈酸品种;第Ⅱ类群油酸含量为 45.93% ,棕榈酸含量为 11.54% ,为普通油酸高棕榈酸品种。基于农艺和产量性状将50个品种聚为4个类群,第I类群为中小果品种,第Ⅱ类群为中大果品种,第Ⅲ类群为小果品种,第V类群为大果品种,类群间荚果和籽仁大小差异明显,如第Ⅱ类群百果重为 127.31g ,百仁重为 ;第V类群百果重为264.52g ,百仁重为 84.45g? 结果可为花生品种利用、高质品种选育和优质栽培提供参考。
摘要:土壤瘠薄严重影响玉米的生长发育和产量,对玉米种质资源进行耐瘠能力综合评价,是选育耐瘠新品种、提高土壤瘠薄条件下玉米产量的主要途径。本研究在土壤中下等肥力条件下,以正常施肥作为高肥处理,全生育期不施肥作为低肥处理,比较2种肥力处理下15份玉米自交系的株高、穗位高、茎粗、第一穗位叶长、整株叶数、穗上叶数6项植株性状与穗长、穗粗、穗行数、行粒数、百粒重、单穗粒重、单穗重7项果穗性状的差异,计算13项种质性状的耐瘠系数,运用隶属函数和主成分分析方法对不同种质性状的耐瘠系数进行综合评价,并对15份种质的 F 值进行加权分组平均法(WPGMA)聚类分析。结果表明,与高肥处理相比,低肥处理后玉米种质13项调查性状的平均值均变小,并且在不同肥力处理下各种质性状耐瘠系数的平均值均 <1 ,其中单穗籽粒重的耐瘠系数平均值在果穗性状中最小,穗位高的耐瘠系数平均值在植株性状中最小;15份玉米材料综合隶属函数 D 值为 0.227~0.628 ,其中JY669F、EFD1F、396XC、HCM种质的 D 值较大,综合耐瘠性强;各玉米种质的13项指标耐瘠系数主成分分析的前5个主成分累计贡献率为 85.819% ,基本能描述性状指标的大量信息,并且种质 F 值排名前4位分别为396XC、JY669F、EFD1F、HCM;基于F 值的WPGMA聚类分析将15份玉米材料分为3类,第I类耐瘠,包括8份种质,第Ⅱ类中等耐瘠,有6个种质,第类弱耐瘠,仅含1个种质。本研究综合评价15份玉米自交系的耐瘠性,鉴定出耐瘠种质 396XC、JY669F、EFD1F、HCM,期待可为耐瘠玉米材料评价和新品种选育提供支撑。
摘要:为明确采自广东省广州市番禺地区番荔枝果实果腐病的病原菌,采用常规组织分离法进行病原菌分离,室内接种法进行致病性测定,通过形态学观察结合rDNA-ITS、LSU、GAPDH和Alt ∝14 个核苷酸片段序列分析,病原菌确定为交链孢霉(Altermaria jacinthicola)和互隔交链孢霉(Altemaria altermata)。本研究分别对上述分离菌的代表菌株FLZ-6、FLZ-7进行生物学特性研究,结果表明,FLZ-6菌丝生长最适温度范围为 ,而FLZ-7菌丝生长最适温度为 25‰ 5 FLZ-6 在 12h 光照 /12h 黑暗条件下培养更有利于菌丝生长,FLZ-7在 24h 黑暗条件下培养更有利于菌丝生长。选用 42.4% 唑醚·氟酰胺悬浮剂(SC) .75% 菌·戊唑醇水分散粒剂(WG) 、400g/L 氟菌·戊唑醇悬浮剂(SC) .10% 苯醚甲环唑水分散粒剂(WG) 苯甲·嘧菌酯悬浮剂(SC)5种常见杀菌剂,分别对FLZ-6、FLZ-7进行室内敏感性测定。结果表明,5种杀菌剂对 FIZ-6,FLZ-7 均有一定的抑制效果;其中 325g/L 苯甲·嘧菌酯SC对 FLZ-6.42.4% 唑醚·氟酰胺WG对FLZ-7的抑菌效果最佳, EC50 值分别为 0.080 2.0.000 9μg/mL 因此, 325g/L 苯甲·嘧菌酯 SC、 42.4% 唑醚·氟酰胺WG可作为防控番荔枝果腐病的田间推荐药剂。
摘要:水稻稻瘟病是由稻瘟病菌(Magnaporthe oryzae)引起的一种真菌病害,常年发生,严重危害国家粮食安全。在传统防治技术弊端日益显露和分子生物学技术广泛应用的背景下,利用喷施诱导的基因沉默技术(spray-inducedgene silencing,SIGS)在转录后水平沉默靶基因是一种高效环保的防治手段。本研究选取rhol基因作为靶标基因,体外转录合成rhol基因的双链RNA(double-strandedRNA,dsRNA),采用SIGS方法研究rhol-dsRNA对平板稻瘟病菌和水稻离体叶片的影响。结果表明,外源施用rhol-dsRNA对稻瘟病菌的生长和对水稻叶片的侵染均有抑制作用,经实时荧光定量PCR 检测,平板稻瘟病菌和水稻病斑叶片的靶标基因表达量均降低;当rhol-dsRNA处理浓度为100ng/μL ,剂量为 100μL 时,抑制效果最为显著。本研究为稻瘟病菌防治提供新型生物防控技术,为改善农药引起的生态失调和环境恶化现状,促进农业绿色可持续发展打下研究基础。
摘要:为了对月季黑斑病的病害诊断及防治提供科学依据,采集常州市月季黑斑病病样108份,采用组织法进行分离、纯化和分子鉴定,获得75株链格孢属菌株。生物学特性研究结果表明,月季黑斑病菌株 生长速率最快,培养3d后菌丝长满培养皿,均不产孢;菌株XL-4-4产孢量最大,为 2.0×105 个 'mL ,其次是 JD-6-1;菌株 XL-4-4、JD-6-1 在 25~28C?pH 值为4~13的条件下生长良好,适宜生长的碳源包括蔗糖、甘油、水溶性淀粉、麦芽糖、葡萄糖,适宜生长的氮源包括蛋白陈、酵母膏、黄豆粉。采用平板对峙培养法和盆栽试验,测定贝莱斯芽孢杆菌(Bacilus velezensis)YL2021对月季黑斑病室内外的防效,结果表明,生防菌YL2021对月季黑斑病菌株XL-4-4菌丝生长的抑制率达 72.81% ,YL2021发酵液对菌株XL-4-4的孢子萌发抑制率为 81.39% ,YL2021发酵液处理后 14~20d ,月季黑斑病的盆栽防效为 64.28%~64.88% ,与对照化学药剂防效相当。
摘要:为筛选出适合安徽滁州地区栽培、性状优异的羊肚菌品种,对21份不同来源羊肚菌产量、可溶性蛋白、多糖、三萜、总黄酮、总酚的含量及多糖和乙醇提取物的抗氧化进行差异性分析、相关性分析和聚类分析,通过主成分析和隶属函数法对羊肚菌进行综合评价。结果表明,21份羊肚菌产量和品质性状差异明显,变异系数为 4.01% ~89.01% ,供试材料指标范围分别为:出菇时间 66~75d ,鲜菇产量 0.04~3.81kg/m2 、干菇产量 5.23~347.60g/m2 ,可溶性蛋白含量 60.73~94.15mg/g 多糖含量 5.77~19.75mg/g 、三萜含量 8.85~12.86mg/g 、总黄酮含量 4.34~ 9.31mg/g 、总酚含量 2.10~4.60mg/g ,多糖和乙醇提取物总还原力分别为 0.09~0.27 和 0.062~0.110 、DPPH自由基清除率分别为 0.87%~40.84% 和 48.39%~84.02% 、羟基自由基清除率分别为 12.72%~31.44% 和 69.94% ~84.46% Fe2+ 螯合率分别为 1.60%~89.00% 和 61.90%~83.46% ,相关性分析显示干鲜重间呈极显著正相关,5种成分间相关性不显著,多糖含量与4种抗氧化指标相关性均不显著,仅有总酚含量与DPPH自由基清除率呈极显著正相关,其他指标相关性不显著;21份羊肚菌可聚类成4个组, M4,M1 和 M10 的 D 值 >0.5 ,适合在安徽滁州地区推广种植或作为育种亲本材料。
摘要:钙(Ca)是高等植物生长发育必需的矿质营养元素之一,柑橘Ca缺乏严重影响其生长发育和果实品质。为研究酸性土壤条件下,不同程度Ca缺乏对柑橘幼苗光合特性和矿质营养状况的影响,以2年生枳砧纽荷尔脐橙为试验材料,利用无土栽培法进行酸性( ΔpH 值 4.5.pH 值6.5)条件下的不同Ca水平[正常钙(NCa)、低钙(LCa)、缺钙(DCa)]处理试验。结果表明,低 pH 值条件下Ca缺乏对纽荷尔
摘要:为探究磷酸三钠(trisodium phosphate,TSP)处理对采后龙眼果实贮藏过程中糖代谢的影响,以石硤龙眼为试材,使用 0.5g/L TSP处理龙眼果实作为试验组,清水处理为对照组,采用高效液相色谱法(HPLC)测定贮藏期间可溶性糖含量,分光光度法测定糖代谢相关酶活性,最后通过 SPSS 分析指标间的相关性。结果表明,TSP处理可维持龙眼果实贮藏期间较高的TSS 含量和蔗糖含量,延缓龙眼果实葡萄糖和果糖含量的上升。糖代谢酶活性变化数据和相关性分析结果表明,TSP处理可有效抑制龙眼果实 AI,NI,SS-c 、HXK和FRK等酶活性的上升,从而保持较高的SPS和 SS-s活性,延缓了贮藏过程中龙眼果实蔗糖的分解,保持较高的可溶性糖含量。由此可知,TSP处理可以通过调节蔗糖代谢中相关酶的活性来维持龙眼果实较好的食用品质。
摘要:持续优化密集烤房内烟叶的烘烤环境有利于提高烟叶的品质。以云烟87为试验材料,利用相关和逐步回归分析对烟叶水分含量及形态结构变化的协同关系进行深入分析,研究烟叶烘烤过程中变黄期变温处理( CK:38°C 定温变黄;T1:变温幅度 ±1∇C ,变温频率 :变温幅度 ±1.5C ,变温频率 5h )对烟叶品质的影响。变温幅度为 ±1.5% 和变温频率为 5h 的烘烤工艺处理有利于烟叶水分的散失,
摘要:为了实现对茶园种植的智能化与精准化管理,针对自然场景下茶叶病害的快速与准确识别问题,提出了应用多阶段特征融合策略与ULAM超轻量注意力对MobileNetv3网络作改进的轻量级茶叶病害识别模型。该模型在MobileNetv3网络中新增了1个分支,对网络各中间阶段的特征作拼接与变换处理,然后与原主干网络提取的特征融合,实现对中间阶段特征的复用,有效增强特征的判别力。为了改进MobileNetv3网络中SE注意力对空间信息处理不足和运算量较大的问题,还设计了一款ULAM注意力模块;ULAM不仅实现了对空间与通道信息的协同处理,还借助转置卷积运算显著降低了运算量,在该注意力模块中只有54个需要学习的参数,具有极为轻量的优势。在CIFAR10通用图像分类任务上,改进后的模型达到 94.18% 的识别准确率,比原MobileNetv3提高4.13百分点,综合性能优于常见CNN模型。在自建的茶叶常见病害数据集上,直接使用原始数据训练本研究模型可达到 95.46% 的平均识别准确率,相较于MobileNetv3提升3.34百分点。进一步采用数据平衡处理后,模型平均识别精度提升至98.88% ,能够准确地识别白星病、藻斑病、炭疽病等茶叶病害。本研究模型在参数量上比原始 MobileNet v3 进一步降低,因而适合在移动设备与农机等资源受限的场景中部署。
摘要:为了应对苹果叶片病害信息稀疏、特征表达能力不足导致现有识别算法出现识别精度低、漏检严重等问题,提出了一种基于多尺度特征融合Transformer的苹果叶片病害识别模型。首先,设计1个多尺度特征融合Transformer模型,该模型通过引入多尺度特征融合网络,有效提取和融合不同尺度的特征信息,增强对病害细节的捕捉能力;其次,利用空洞卷积和残差连接构建特征增强模块,进一步提高模型对病害特征的表达能力;最后,引入无锚框机制,减少病害区域的漏检问题,提高识别精度。在公开的苹果叶片病害数据集上的试验结果表明,与现有主流病害识别算法相比,本研究提出的模型在整体识别精度、召回率和 F1 分数上均有显著提升。具体而言,本研究提出模型的识别精度达 93.2% 、召回率为 92.5% , F1 分数为 92.8% ,均优于ResNet34、ResNet101、VGG16、VGG19、MobileNetv2和SwinTransformer等主流算法。此外,模型在保持较高识别准确率的同时,平均识别时间仅为 0.12s/ 张,展现出其较快的识别速度。试验结果验证了该模型在苹果叶片病害识别任务中的有效性与鲁棒性。
摘要:为应对新疆大型农场对智慧农业发展的迫切需求,推动现代农业向智慧农业转型,针对农业机械感知作业环境以及大型智能化农场管理对高精度地图的需求,提出了一种新的高精度地图构建方法,并将地图划分为静态地图层和动态数据层,其中静态地图层细分为农场基础信息层、地块信息层及田间障碍物信息层。在此基础上,采用无人机搭载高分辨率相机进行影像采集,结合地理底图合成技术生成高精度农场底图;再通过QGIS开源软件生成矢量地图,并利用PostgreSQL开源数据库管理系统、GeoServer框架及OpenLayers框架实现数据的整合与后续处理。通过对新疆华兴农场的试验验证发现,地图的定位精度优于 5cm ,能够为智慧农场建设及无人化农机作业提供可靠的先验信息。该方法支持水肥灌溉管理的直观化,同时能够保障无人农机在包含障碍物的复杂农田环境中顺利作业。该高精度地图构建方法可以有效满足大型智能化农场的需求,显著提升农场管理的效率与精准度,并为无人农机的路径规划提供关键支持,进而为智慧农业技术的推广奠定坚实的基础。
摘要:针对大豆豆荚植株大小不一、重叠以及茎秆遮挡等特点,同时为解决基于Transformer架构的豆荚目标检测模型检测中参数量大导致其在边缘设备部署困难的问题,提出一种改进RT-DETR的豆荚检测模型 POD-DETR。首先,引人RepNCSPELAN特征提取模块和 Adown 降采样模块改进主干网络;其次,提出一种轻量级自适应编码器LWA-Encoder,在内部引入基于小波操作的池化方法替代最近邻插值上采样和卷积下采样操作,设计一种融合无参注意力机制 SimAM的自适应细节融合模块DI-SAM改进编码器中原有的特征融合方式,提高模型对不同尺度豆荚的适应能力;最后,使用DIoU作为边界框损失函数,用于提升模型检测准确率。POD-DETR在自建数据集上准确率、召回率和平均精度均值分别达到 94.7% 92.9% 和 97.2% ,综合指标优于当前主流的一阶段、二阶段检测模型,在保持高精度的情况下,较基线模型在参数量和浮点运算量上分别降低 59.9% 和 60.9% ,实现了模型轻量化。在开源豆荚数据集上的试验结果中POD-DETR也有一定程度的性能提升,表明其具有良好的鲁棒性和泛化能力,可为豆荚检测与产量估计提供技术落地参考。
摘要:为了准确检测水稻叶片病害,将深度学习模型CCNet和FasterR-CNN应用到水稻叶片病害检测上。首先收集3种不同类型的水稻叶片病害图像数据共计950张,从而构建水稻叶片病害数据集。为增强模型的泛化能力,在数据集划分训练集、验证集和测试集之后,对所有图像进行数据增强,扩展后的数据集图像数量达到7600张。数据集构建完成后,使用CCNet模型对图像进行分割,从而将水稻叶片与其背景分离,避免背景对病害检测的干扰。进而使用FasterR-CNN模型检测病害种类和病害位置,同时为了增强检测精度,向FasterR-CNN 模型引人特征金字塔网络,并且使用ROIAlign层替换ROIPooling层。经试验验证,本研究模型在所用水稻数据集上的平均精度均值指标达到了 73.1% ,相比于原FasterR-CNN模型提高了3.4百分点。对比试验结果表明,本研究模型的平均精度均值比SSD300、SSD512、Retinanet模型分别高 13.0,5.1,6.9 百分点,该模型的检测精度最高。试验结果验证了所提模型的有效性,表明该模型能够准确识别水稻白叶枯病、胡麻叶斑病和叶瘟病。
摘要:为探究微生物菌肥配施生物炭对连作番茄土壤团聚体稳定性及酶活性的影响,通过2年定位试验,设置单施化肥(CK)、单施微生物菌肥(T1)、单施生物炭(T2) 50% 化肥 +50% 微生物菌肥(T3)、 50% 化肥 +50% 生物炭(T4) .50% 化肥 +25% 微生物菌肥 +25% 生物炭(T5)共6个处理,分析不同施肥处理 0~20.20~40cm 土层团聚体粒径分布、稳定性、全土与团聚体酶活性以及贡献率的变化。结果表明,与CK处理相比,不同微生物菌肥或生物炭处理均可提高 0~20.20~40cm 土层 >2.000、>0.250~2.000mm 粒径团聚体比例以及团聚体几何平均直径、平均质量直径,降低 0.053~0.250,<0.053mm 粒径团聚体比例,提高全土与团聚体酶活性以及 >0.250mm 粒径团聚体对土壤酶活性的贡献率。相关分析显示,土壤酶活性与团聚体粒径分布及稳定性变化存在一定的关联性。由此可知,化肥减量配施微生物菌肥或生物炭均可促进土壤大粒径团聚体形成,提升团聚体稳定性,提高全土与团聚体酶活性以及大粒径团聚体对土壤酶活性的贡献率。其中,T5处理表现优于其他处理。
摘要:微生物是土壤生态系统的关键组成部分,微塑料的累积可能极大地扰乱了土壤中的微生物组成,进而对土壤的自然功能和生态系统的稳定性产生持久的负面效应。综合分析了来自我国的210个土壤样本,深人探讨了微塑料对土壤微生物群落结构的影响。研究显示,无论是可生物降解还是不可生物降解的微塑料,被引入土壤后均明显增加了样本中细菌群落的多样性和分布均匀性。特别是在细菌分类的门水平上,诸如放线菌门、变形菌门和厚壁菌门等主要菌群的相对比例出现了明显的变动。属水平上,盖勒氏菌属和芽孢杆菌属的相对丰度在微塑料处理的土壤样本中明显高于对照组。LDA分析进一步揭示了对土壤细菌群落分类具有显著影响的前20个关键微生物属。在健康土壤中,盖勒氏菌属等5个细菌属占主要地位,代表了土壤的健康基线。可生物降解微塑料促进了慢生根瘤菌属等12个属的富集,而不可生物降解微塑料则使土壤红杆菌属等3个属显著增加。通过构建的可解释机器学习模型,芽孢杆菌属被筛选为土壤微塑料降解的潜在生物标志物。本研究结果不仅揭示了微塑料对土壤微生物群落结构的影响,还为土壤环境的改善提供了参考依据。
摘要:为探究添加自制微生物菌剂对鸡粪-甘蔗渣堆肥腐熟进程的影响,采用平板稀释法,从高温堆肥样品中筛选具有纤维素、淀粉、蛋白质降解功能的菌株,通过形态、生理生化和分子生物学特性对菌株进行鉴定,最后复配高效微生物菌剂并应用于堆肥试验。试验获得3株对纤维素、淀粉和蛋白质有较强降解能力的菌株,经过系统分类学分析,发现3株菌分别是枯草芽孢杆菌(h-19)、巴伦葛兹类芽孢杆菌(g5)及芽孢杆菌属未命名种 (g6) 。将3株菌等比例混合制成菌剂用于鸡粪好氧堆肥试验,以不添加菌剂为对照,评估各处理对堆体腐熟过程中发酵参数、养分含量和腐熟度等指标的影响。堆肥试验结果表明:(1)添加菌剂的试验组堆体升温迅速,在堆肥4d达到最高温 62.6‰ ,比对照组提前1d,2组处理的高温期分别维持了 12,10d;(2)2 个处理在堆制过程中 pH 值和电导率(EC值)均呈先升高后降低的趋势,至堆肥结束时试验组和对照组 pH 值分别为8.06和8.41,EC值均在 4mS/cm 以下。(3)添加菌剂加速了堆肥中有机物的分解,发酵结束时,试验组有机质降解率达 36.32% ,对照组为 29.87% ;试验组由于氨挥发少和硝化作用提前,总氮含量相比对照显著提高。(4)试验结束时,试验组总腐殖酸生成量达 18.61% ,发芽指数为102.63% ,均高于对照组。由此可知,添加高温降解菌堆肥能快速提升堆体温度,促进有机物分解和腐殖酸生成,加快堆肥腐熟化进程。因此,添加高温降解菌剂堆肥是实现鸡粪及甘蔗渣资源化处理的有效措施。
摘要:农业学术期刊作为农业新成果和新技术的主要传播者,肩负着助力农业科技创新发展的重任,在乡村振兴进程中扮演着贡献智慧和力量的角色。当前农业学术期刊以提高期刊影响力和知名度为办刊重心,紧盯影响因子,忽略了农业学术期刊践行乡村振兴的使命与担当。目前农业学术期刊存在综合实力弱、角色定位不明确、科普作为不足等问题,导致期刊面临无法满足农业发展需求、缺乏主观能动性、科技成果传播出现断层等困境。农业学术期刊要坚守服务三农的办刊初心,多措并举助力乡村振兴:强化角色定位,增强农业发展服务意识;注重编辑岗位素质培养,增强职业使命感;融合产业需求和热点,策划专刊/专题报道;立足区位优势,服务区域农业发展;多跨协同、多级联动开展科普化传播,促进科技成果落地,旨在为农业学术期刊助推农业高质量发展,践行乡村振兴使命提供参考。
摘要:为探讨棉花目标价格补贴改革对稳定棉花市场,促进棉农种植积极性的影响,基于2014—2022年中国棉花主产区新疆、河南、山东、河北和陕西5个省份71个地级市的面板数据,运用双重差分模型,以新疆为处理组,其他产区为对照组,控制地区产业结构、人均GDP等影响因素,分析目标价格补贴改革对棉花播种面积、面积占比、单位面积成本的影响,同时基于中介效应模型,剖析补贴改革在农业生产中的深层次影响机制。结果表明,目标价格补贴改革使棉花播种面积显著增加 34.89% ,但面积占比显著下降 10.87% ,单位面积成本显著降低 3.02% 。机制分析结果表明,改革会提高上年棉花玉米比价,此比价提升促进了棉花播种面积的扩大并降低单位面积成本。此外,政策短期促进棉花扩种,但长期效果减弱,农户会因收益和政策扶持力度倾向选择其他作物。棉花目标价格补贴改革在促进棉花播种面积增长、降低单位面积成本等方面有积极成效,可以推动棉花产业规模化、机械化发展,但也致使棉花在种植结构中的占比下降。因此,建议从4个方面进行改进:优化补贴机制,增强政策持续性;鼓励规模化种植,提升机械化水平;调整补贴结构,平衡作物竞争;加强市场价格调控,稳定棉花生产。以此实现棉花产业的可持续发展。