摘要:光照作为重要的环境因子会影响蔬菜作物生长发育及产量,而蔬菜作物进化出复杂而精密的调控网络响应光信号。近年来,众多研究聚焦于不同光照条件对蔬菜作物生长发育的调控作用。本文综述了光信号对叶、茎、气孔发育和叶绿素合成的影响,以及光照对蔬菜作物品质的影响。此外,还探讨不同光受体介导的光信号通路,以及植物激素在蔬菜作物光响应机制研究中的作用,以期为蔬菜作物设施生产和经济效益提供理论依据,达到优化蔬菜作物生产,确保更高产量和经济效益的目的。
摘要:连作障碍在粮食作物、果树、蔬菜、中药材等植物种植领域普遍存在,已成为全球农业面临的棘手难题,其成因错综复杂。一方面,作物连作土壤的理化性质恶化,如土壤板结、酸碱度失衡等;另一方面,植物化感自毒物质逐渐累积,抑制自身生长,同时根际微生物种群结构失衡,有害微生物滋生,土传病原菌大量蓄积,这些因素相互交织,共同诱发了作物连作障碍。当前,我国在应对粮食作物、果树、蔬菜、中药材等植物的连作障碍问题上,仍未找到完备的解决方案。生物炭作为一种绿色环保的土壤改良剂应运而生,它以农作物秸秆、园林枯枝烂叶、动物粪便等农林业有机废弃物为原料制备而成,兼具多重优势。其一,可以实现农林业废弃物的资源化转化,减少环境污染,守护生态平衡;其二,针对连作障碍具有显著的缓解功效,能够活化土壤养分,使土壤中被禁锢的营养元素重新释放,为作物生长提供充足的肥力。这得益于生物炭自身丰富的孔隙结构,仿若微观的"海绵体”,既能吸附养分,又可为微生物提供栖息繁衍之所;高碳含量赋予其优良的稳定性,确保在土壤中持久发挥作用;较大的比表面积可极大增强土壤、微生物及作物根系的接触与交互。生物炭在农业领域的应用主要聚焦于改善连作土壤环境、提升土壤生产力以及优化土壤结构等方面。通过系统阐释生物炭的种类、特性与功能,深入剖析作物连作障碍的形成原因及内在机制,进而详尽阐述生物炭在缓解连作障碍过程中的作用机制,概括总结利用生物炭减轻作物连作障碍的原理路径。同时,对生物炭在未来土壤改良、缓解连作障碍等领域的应用前景进行探讨,以期为充分挖掘生物炭潜能、攻克作物连作障碍难题奠定理论基础,为后续土壤改良实践及构建缓解连作障碍技术体系提供参考。
摘要:蛋白是大豆重要品质性状,其表达受多基因网络协同调控,通过转录组和蛋白质组学联合分析挖掘蛋白质合成调控基因,为大豆蛋白遗传信息解析奠定基础。选用蛋白含量差异较大、表型相似的大豆高蛋白品种泗豆332和低蛋白品种嘉夏豆9号为研究材料,在大豆成熟期采取籽粒,利用RNA-Seq和TMT技术测序并进行生物信息学分析,挖掘大豆籽粒蛋白合成的相关基因。转录组和蛋白组学分别筛选到6830个差异表达基因和1405个差异表达蛋白,其中有387个基因在转录组和蛋白组学间均有显著差异。对差异表达基因和蛋白进行GO功能聚类分析发现,差异表达基因和蛋白主要涉及细胞、细胞部分、结合、催化活性、细胞过程及代谢过程等,趋势较为一致。对差异表达基因及蛋白的KEGG 显著富集分析发现,差异表达基因或蛋白显著富集在核糖体、内质网蛋白加工、蛋白质出口等途径。对这些途径中的差异表达基因或蛋白进行汇总分析,筛选了18个可能直接或间接参与大豆籽粒蛋白合成调控的相关基因。这些基因的表达水平差异可能是导致不同基因型大豆籽粒蛋白呈现差异的重要原因,进一步丰富了大豆籽粒蛋白遗传信息的调控机制。
摘要:为明确黄淮南部麦区小麦重要性状功能基因的优异等位变异分布,选取了240份近年来审定的品种和选育的高代品系为材料,利用46个重要性状相关基因的竞争性等位基因特异性PCR(KASP)分子标记,对产量、品质、抗病性和抗穗发芽特性进行分子标记检测和基因型分析。结果表明,KASP标记在目标基因分型上具有较高的准确性;在产量相关基因中,TaGS-D1、TaCui-5D、TaTGW6-3A、TaGASR-Al、TaCui-4A、TaDreb-Bl和 IBL:IRS 易位系的优异等位变异占比均超过 1/2 ,其中20份材料聚合了8个以上产量相关优异等位变异;品质相关基因 Pinb-DIb 、TaPpo-DIa,TaPsy-BIa,TaPsy-DIa,TaLcy-BIb 和 TaPod-AIb 的优异等位变异分布频率较高,21份材料携带6个以上品质相关优异等位变异;抗病性相关基因 LrI4a,Lr68,YrI5 、苏麦3号Fhb1和UMN10型Fhb1的分布频率分别为77.92%.2.92%.5.83%.0.83% 和 4.17% ;抗穗发芽基因TaPHS1分布频率为 82.08% ,其余4个基因分布频率较低,8份材料聚合了4个抗穗发芽相关优异等位变异。综上所述,本研究明确了黄淮南部小麦品种(系)在产量、品质、抗病性和抗穗发芽方面的优异等位基因分布,筛选出一批聚合优异等位基因的种质材料。
摘要:为研究水稻中与赤霉素(gibberellin,GA)合成代谢相关的基因及其表达模式,通过国家水稻数据中心获取GA合成代谢相关基因信息,结合多个数据库与软件工具,对这些基因编码蛋白质的理化性质、二级结构、跨膜结构域、信号肽、保守结构域、motif,以及基因的进化树、染色体定位、亚细胞定位、蛋白互作调控网络、启动子顺式作用元件等进行综合分析,并利用实时荧光定量PCR技术分析其在水稻不同生长阶段和组织部位的表达特性。结果表明,GA合成代谢相关基因在水稻基因组中广泛分布,其编码蛋白质在理化性质、亚细胞定位和膜结构特征上既存在相似性,也存在差异性。进化树分析显示,这些基因具有共同起源,且存在多个保守motif和保守结构域;亚细胞定位预测显示,这些蛋白质主要定位于细胞质中,且无跨膜结构域;蛋白互作调控网络分析表明,这些基因编码的蛋白质之间存在复杂的互作关系,其中OsGA3ox1、OsGA3ox2、OsGA20ox1、OsGA20ox3在调控网络中起关键作用。顺式作用元件分析显示,基因启动子区域富含多种激素响应元件和逆境响应元件;基因共线性分析发现,14个基因形成了7对片段复制基因对;表达特性分析显示,这些基因在不同组织及发育阶段的表达模式存在明显差异,部分基因在特定组织中持续表达,反映了赤霉素合成与代谢相关基因的精细调控机制。本研究为深入理解水稻赤霉素调控机制提供了新的视角,也为水稻的遗传改良和分子育种提供了重要的理论依据。
摘要:为促进抗稻瘟病的香稻新品种培育,针对24份香稻材料,利用 Pia,Pib,Pikm,Pi5,Pi9,Pi2,Pizt,Pikh,Pita, 和 Pigm 共11个抗稻瘟病基因的功能标记,进行分子检测与分析。结果表明,在24份香稻材料中,分布最广泛的3个基因是 和 Pita ,检出率分别达 95.8%.83.2% 和 66.7%,Pikh.Pi9.Pikm.Pi5.Pit 的检出率分别为 62.5% 、54.2%.37.5%.20.8%.8.3% ,未检测到 Pia,Pi2 和 Pigm ;携带5个及5个以上抗稻瘟病基因的材料有10份,占供试材料的 41.7% ;在11个抗稻瘟病基因中, Pia,Pi2 、Pikm这3个抗稻瘟病基因在24份材料中表现有杂合,杂合材料分别为2、4、15份,杂合率分别为 8.3%.16.7%.62.5% 。本研究明确了24份香稻材料的11个抗稻瘟病基因分布情况和组合类型,为利用香稻种质资源和培育抗稻瘟病香稻新品种提供了参考。
摘要:为深人了解河南省小麦品种的特性和识别品种间的遗传差异和量化性状选择指标,本研究利用主成分分析法、聚类分析法,对153个小麦品种的13项性状进行分析,并构建多个多元线性回归方程。结果表明,供试材料的性状存在差异,其中结实率的变异系数较小 (2.02% ),分成穗率的变异系数较大( 15.45% ),历史品种高稳系数的遗传多样性丰富;相关分析结果显示,产量与千粒重( r=0.269 )、穗数( r=0.216 )、穗长( r=0.233 )、灌浆速率( r= 0.395)收获指数( r=0.356 )、高稳系数( r=0.919 )呈极显著正相关,高稳系数与千粒重( r=0.248 )穗长( r= 0.228)收获指数( )、灌浆速率( )呈极显著正相关;经过主成分分析,提取6个主成分,其累计方差贡献率为 75.881% ,认为穗数、株高、穗长、灌浆速率、结实率、分蘖成穗率、收获指数可作为小麦品种综合评价的主要性状指标;聚类分析将153个小麦品种分为3个类群。
摘要:为探讨种植密度对夏玉米穗部性状、力学特征及机械粒收破碎率的影响,以6个夏玉米品种为试验材料,设置6.0万株/ hm2 (D1)、7.5万株 ?hm2 (D2)9.0万株/ hm2 (D3)等3个种植密度,系统分析不同密度下穗部性状、力学特征、籽粒含水率及破碎率的动态变化规律及其之间的相关性。结果表明,随着种植密度的增加,穗长、穗粗、穗柄长和轴粗均呈下降趋势,其中穗长和穗柄长受密度影响显著。D1增至D2苞叶层数均值略有降低,但差异不显著,D2增至D3苞叶层数均值保持不变,均为9.7层。增密显著提高籽粒产量,D3较D1增产 14.0% 。穗轴力学强度随密度增加而降低,D3较D1穗轴抗折断力、穿刺强度分别降低 17.0%.16.9% 。籽粒含水率、穗轴含水率变化趋势一致,D3较D1分别降低1.15、2.40百分点。籽粒破碎率随密度增加呈下降趋势,D3较D1均值降低1.25百分点,其中破裂率和破皮率占比均值分别为 52.5% 和 38.2% 。相关性分析表明,籽粒破碎率与籽粒含水率呈极显著的正相关关系,与穗长呈显著的正相关关系;籽粒含水率与穗粗、轴粗、苞叶层数及穗轴穿刺强度呈显著的正相关关系,与穗轴抗折断力及穗轴含水率呈极显著正相关关系,其中穗轴含水率与籽粒含水率相关性最密切(相关系数为0.762)。综上表明,合理增加种植密度可提高夏玉米籽粒产量,降低收获时籽粒含水率和破碎率。
摘要:为阐明优质谷子品种对干旱胁迫及复水的生理响应机制,以晋谷21号为材料,通过盆栽试验,设置正常对照(CK)与干旱胁迫及复水处理(T1),分别测定干旱胁迫结束及复水5、10d后谷子的氮含量、光合参数、叶绿素含量、渗透调节物质含量、抗氧化酶活性及氮代谢酶活性等生理指标。结果显示,干旱胁迫结束后,与CK相比,T1处理下叶片氮含量和叶绿素相对含量(SPAD值)分别显著下降 38.11%,12.32%(P<0.05) ;净光合速率 (Pn) 和气孔导度 (Gs) 0分别显著降低 22.86%.32.55%(P<0.05) ;氮同化关键酶谷氨酰胺合成酶(GS)和硝酸还原酶(NR)活性也受到显著抑制。同时,胁迫导致抗氧化酶超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性分别显著升高34.92% (2号 49.51% ?62.73% ( P<0.05, ,丙二醛(MDA)含量显著增加 52.82% ( P<0.05, ,可溶性糖和游离脯氨酸含量显著积累,而可溶性蛋白含量则显著降低。复水处理有效促进了谷子各项生理指标的恢复,复水10d后,叶片SPAD值 、MDA含量、可溶性蛋白及脯氨酸含量均恢复至CK水平,抗氧化酶活性也与对照水平无显著差异。此外,复水植株在成熟期表现出叶片和茎秆氮含量的显著“超补偿”积累效应,且可溶性糖含量仍显著高于 CKc 。研究结果揭示了谷子通过协同调控光合作用、氮代谢、抗氧化系统及渗透调节等多重生理途径以响应水分胁迫与复水过程,特别是复水后的氮素超量补偿机制。
摘要:为筛选优异的小粒花生种质资源、拓宽小粒花生遗传育种基础,以2023年黄淮海中南片区的24个小粒花生品种为材料,通过其丰产性、相关性、变异性和主成分分析,对参试品种进行综合评价。结果表明,质量性状中荚果表面质地的遗传多样性指数最高(0.725);漯花110的产量最高,相比对照增产 20.07% ;主要性状的变异系数范围在0.51%~91.67% 之间,其中亚油酸和油酸的变异系数较高,生育期的变异系数最低。荚果产量与饱果率、单株饱果数、单株生产力呈显著正相关关系( P<0.05) ,与侧枝长呈显著负相关关系;含油量与百果重、百仁重呈显著负相关关系,与蛋白质含量呈显著负相关关系;蛋白质含量与单株饱果数呈显著负相关关系。通过主成分分析,提取出的4个主成分能反映黄淮海花生小粒组 75.944% 的信息,分别命名为产量因子、粒重因子、油酸因子、生长势因子。通过建立综合评价模型计算得分,冀农花46号得分最高(0.92),其次是中育花116号(0.70)、徐花32(0.62),农大R671得分最低(-0.80),综合得分较高的3个品种可以为黄淮海中南片小粒花生的选育提供理论依据和技术参考。
摘要:为探究燕麦 大豆间作增产机制,筛选适合阴山北麓地区的燕麦 大豆间作模式,设置燕麦单作(SY)、大豆单作(SD)燕麦 大豆间作 6:6(I66) 燕麦 大豆间作 4:6(I46)4 种种植模式,系统研究不同间作模式对作物生长特性、产量构成及种间竞争关系的影响。结果表明,间作可提高燕麦抽穗后的 SPAD值及生长率,增加燕麦单株干物质积累量及抽穗后穗部的干物质分配比率;间作可降低大豆开花后的叶面积指数、光合势、SPAD值及生长率,减少大豆单株干物质积累量及成熟期荚果的干物质分配比率。间作可提高大豆株高、主茎节数、底荚高度,降低分枝数、茎粗、单株荚数、单株粒数、百粒重、产量,其中I66、I46间作模式下大豆产量比单作分别降低 12.81% 18.16% ;间作可提高燕麦主穗长、茎粗、穗铃数、穗粒数、穗干重、产量,其中I66、I46 间作模式下燕麦产量比单作分别提高 30.00% 、17.62% 。综合来看,I66间作模式能提高燕麦对大豆的竞争力及产量营养竞争力,提高土地当量比(1.09),具有显著的间作优势。
摘要:对30个马铃薯品种(系)的淀粉、蛋白质、维生素C、还原糖、可溶性糖含量进行测定,采用主成分分析、隶属函数值、系统聚类分析方法对马铃薯块茎品质进行综合评价,结合形态特征分析,筛选出加工用途不同、品质优良的马铃薯品种(系)。结果表明,30个马铃薯品种(系)的薯形主要是椭圆形,芽眼较浅,表皮、肉多为浅黄色,供试品种(系)的还原糖、可溶性糖、淀粉、蛋白质、维生素C含量的变异系数较大,分别为 105.4%.46.4%.27.9%.23.5% 、37.4% ,其中 HR227-1的淀粉含量最高,HR313-12-1、麦肯1号的蛋白质含量最高,麦肯1号的维生素C 含量最高,CL2008-8的还原糖含量最高, HR313-12-1、DB-17 的可溶性糖含量最高。采用主成分分析法对30个马铃薯品种(系)的5个块茎品质指标进行分析,提取出4个主成分,对其中贡献率较高的4个指标(淀粉含量、蛋白质含量、可溶性糖含量、还原糖含量)进行隶属函数分析,根据平均隶属函数值对30个马铃薯品种(系)的品质进行排序,结果为HR227-1>HR313-12-1>HR198A>16-2> 麦肯1号 > 蓝威1号 >HR106>DB20-24>HR168-2>ES-2>HR227- 2 ?N1>HR313-12-3>HR313-12-2>HR194>HR11>DB-1>HR313>HR313-8>WX-2>HR9>HR179> D 1B-17>HR11-4>ZS-16-20>DB20-04>HR170>HR168>HR170-3>CL2008-8 通过系统聚类分析可知,HR198 A,HR227-1,HR313-12-1 的综合品质较高。其中,HR198A的淀粉、蛋白质、维生素C、可溶性糖含量较高,且还原糖含量较低,可用于油炸食品加工、鲜用等;HR227-1的淀粉含量最高,蛋白质、维生素C含量也较高,还原糖含量较低,适合鲜用、全粉加工、油炸食品加工等;HR313-12-1的蛋白质含量最高,淀粉含量较高,可作为全粉加工的专用型品种(系)。HR198A芽眼浅,肉色为深黄色,HR227-1、HR313-12-1均为椭圆形,芽眼浅,表皮、肉的颜色为浅黄色,比较适应目前鲜食市场的需求。
摘要:为进一步明确植物生长调节剂对玉米植株性状及产量的调控效应,以玉米品种浚单678(XD678)、郑单958(ZD958)、先玉335(XY335)为试验材料,通过设置低、中、高3个剂量的乙烯利复配剂,分别在9叶期(V9)、10叶期(V10)、11叶期(V11)对3个玉米品种进行叶面喷施处理,并以清水为对照,探讨化控剂对玉米株高、穗位高、茎粗、节间长度、气生根数量及雄穗大小等重要表型性状的影响。结果表明,施用乙烯利复配剂能降低穗位系数,增加茎粗系数,并增强茎秆穿刺能力。3个品种均表现为V9高浓度处理下的穗位系数最小,且该数值随叶龄增加而逐渐增大;茎粗系数随施药浓度和叶龄增长不断变大。3个品种经化控处理后,节间缩短程度均表现为 V9>V10>V11 ,各叶龄节间平均缩短百分比为 13.16%.8.90%.7.36% 。经化控剂处理后,3个品种的气生根数量总量分别增加 49.70% 、39.08% .49.30% ,气生根数量随浓度增大不断增多。乙烯利复配剂对XD678、XY335、ZD958均有增产潜能,三者最高产量与对照相比分别增产 8.48% 、 10.79% .5.84% 。各品种在V9叶龄期,高浓度处理穗位最低,产量最高(XD678)或次高(XY335、ZD958),化控效果最好。
摘要:为探究棉铃虫(Helicoverpa armigera)触角中特异性表达的气味结合蛋白(odorant binding protein,OBP)HarmOBP7与挥发性气味物质的结合能力和结合模式,采用AlphaFold在线服务器预测获得HamOBP7结构模型,并通过ProCheck ERRAT和ProSA方法对所建模型进行质量评估,利用Discovery Studio软件对HarmOBP7与寄主植物挥发物、非寄主挥发物和性信息素等122种相关信息化合物进行分子对接。结果表明,棉铃虫HarmOBP7为含有6个 α (204号螺旋的球状蛋白,具有3对二硫键,属于典型的OBP,经ProCheck、ERRAT和ProSA方法评价,所建 HarmOBP7模型质量良好;HarmOBP7与58种寄主挥发物、4种非寄主挥发物和9种性信息素具有结合潜力,主要通过氢键、疏水作用和范德华力形成结合;与HarmOBP7结合力最强的前5位寄主挥发物分别为正十八烷、2,6-二甲基-4-硝基苯酚、正十七烷、乙酸壬酯、2-十五烷酮;与 HarmOBP7结合力最强的非寄主挥发物是苯甲醚;与 HammOBP7结合力最强的前3位性信息素分别是十六醛、十六醇和顺-9-十六碳烯乙酸酯。上述结果表明,棉铃虫 HarmOBP7可与多种植物挥发物和性信息素结合,推测HarmOBP7可能与棉铃虫寻找寄主、选择配偶等行为密切相关。
摘要:经田间抗性鉴定、测定籽粒中脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON)毒素的含量及分子标记检测,评定小麦新品种宛1204对赤霉病的抗性。结果表明,土表接种条件下,宛1204的病情指数(28d)、千粒重损失率和籽粒中DON毒素含量分别为 46.67,3.71% 、14.10mg/kg,3个指标均显著小于感病品种安农8455,与抗病品种扬麦158无显著差异。单花滴注接种条件下,宛1204的严重度(28d)、千粒重损失率和籽粒中DON毒素含量分别为 2.37,2.74% 和10.09mg/kg ,其中严重度和千粒重损失率均显著小于感病品种安农8455 和抗病品种扬麦158;籽粒中DON毒素含量与抗病品种扬麦158无显著差异,但显著小于感病品种安农8455。分子标记检测结果显示,宛1204不含主效抗赤霉病基因Fhb1,但含有2个与抗赤霉病有关的QTL位点(Qfhb.caas-3BL和QFhb.caas-5AL)。综上,小麦新品种宛1204对赤霉病具有抗性,可作为抗赤霉病小麦品种加以利用。
摘要:丝瓜曲叶病是广东地区新发的一种毁灭性病害,病株表现为叶片卷曲、皱缩、黄化等症状。PCR 扩增结果显示,疑似病样中均检测到菜豆金色黄花叶病毒属病毒。进一步通过滚环扩增(RCA)与克隆,获得侵染广东丝瓜的病毒分离物基因组全长序列。广东分离物是一个双组分病毒,包含 DNA-A、DNA-B这2个组分,其中DNA-A组分全长 2739nt ,编码7个开放阅读框(ORF),DNA-B组分全长 2 693nt ,编码2个ORF。广东分离物中DNA-A、DNA-B基因组全长序列与已报道的新德里番茄曲叶病毒(tomato leaf curl New Delhi virus,ToLCNDV)中国分离物的相似性均在 99% 以上,也与ToLCNDV中国分离物聚集在同一个分支,亲缘关系较近。根据菜豆金色黄花叶病毒属病毒的最新分类标准,研究获得的广东分离物属于ToLCNDV分离物。用ToLCNDV的PCR特异引物对采集自广东广州、惠州、江门、阳江、汕头、佛山的88份丝瓜曲叶病样品进行检测,结果均为阳性,可知ToLCNDV已在广东多个地区分布。研究系首次在广东检测到ToLCNDV,对监测 ToLCNDV在我国的扩散具有重要意义。
摘要:灰霉菌(Botrytiscinerea)是桃树灰霉病的主要病原体,对桃树生长及产量构成严重威胁,导致了巨大的经济损失。鉴于这一现状,木霉菌作为一种具备高效且安全生防潜力的微生物,成为了植物病害防控领域的研究热点。从健康桃树根际土壤中筛选并分离出具备潜在生防功能的木霉菌株,利用形态学特征分析与分子生物学技术鉴定,成功确认所分离的木霉菌株JSAFC3632为橘绿木霉(Trichoderma citrinoviride)。通过对峙培养试验,评估该菌株的生防效能,结果表明,橘绿木霉JSAFC3632对灰霉菌的抑菌率为 67.3% 。为探究其实际应用潜力,进一步开展了活体接种试验与盆栽试验。活体接种试验结果表明,橘绿木霉JSAFC3632的发酵液对灰霉菌具有显著的抑制能力。而盆栽试验结果表明,接种了橘绿木霉JSAFC3632的桃苗在受到灰霉菌侵染时,能够激发植物体内防御相关基因的表达,从而增强了桃树对灰霉病的抵抗力。上述研究成果为未来开发防治桃树灰霉病的生防菌剂提供了重要的理论依据,也为农业生产中降低化学农药的应用提供了新的策略。
摘要:利用Pi37Pi63Pi40Pi36Pi21PishPigm、PiaPiztPibPikhPikmPi2Pi5Pid2Pi9和Pita17个抗瘟基因的功能标记,对吉林省14个中早熟粳稻品种、10个阳性对照材料和1个阴性对照品种进行抗瘟性、抗瘟基因分布和利用价值分析。结果表明, P37,Pi63,Pi36 等7个抗瘟基因在所有供试品种中均有分布,而Pi5未在任何品种中检测到;抗瘟基因 Pi2,Pi9,Pikm 有较好的抗瘟性,但在供试水稻品种中分布频率较低,在吉林省中早熟水稻品种抗瘟育种中未被充分利用。共鉴定12个抗瘟基因组合类型,抗瘟表型为中抗(MR)以上的基因组合有6个,其中有4个基因组合中携带 Pi9+Pikh+Pita ,这些抗瘟基因组合类型可以为吉林省多基因聚合水稻品种选育提供参考。供试水稻品种的遗传相似性系数在 0.500~1.000 之间,平均为0.745,说明吉林省14个中早熟水稻品种的亲本遗传相似性较高,亲缘关系较近,遗传基础差异不大。通过品种组合联合抗性分析,RAC值高、VAC值低的品种组合如吉粳117和吉农大538 组合具有较好的应用前景。本研究明确了吉林省14个中早熟品种的抗瘟性和抗瘟基因分布情况,可为选育广谱抗瘟水稻品种的亲本选择、基因聚合和品种利用提供理论基础。
摘要:筛选月季黑斑病的高效拮抗菌株,为月季大棚生产过程中的生防资源开发及黑斑病的生物防治提供理论依据。采用形态学、生理生化及16S rRNA 基因序列对分离株的种属及拮抗性能进行鉴定,并用盆栽、田间原位栽培试验探索其生防效果。结果表明,从设施发病区健康月季根际土中获得35株分离菌,以黑斑病病原菌链格孢(Alternariaaltermata)为靶标菌,得到具有拮抗作用的7株拮抗菌。通过定性、定量检测发现,菌株HD13的拮抗效果、养分转化潜力最强,同时具有产铁载体、产纤维素酶、产蛋白酶等特性。形态学、16S rRNA 进化树分析结果显示,HD13 为贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis)。B.velezensis HD13的抑菌机制主要通过分泌几丁质酶、纤维素酶,溶解链格孢的细胞壁、菌丝,使其失去侵染能力,进而抑制病原菌生长。将 B.velezensis HD13 发酵液应用于盆栽、大田试验发现,其发病率分别为 0.4.87% ,病情指数分别为0、1.87,防治效果分别为 100.00%.80.21% 。综上,贝莱斯芽孢杆菌HD13具有良好的生防功能,其菌剂的田间应用对于月季黑斑病具有较好的防治效果,可作为生产月季拮抗菌剂的候选菌株资源。
摘要:绿色、安全精准防控草莓灰霉病,对吉林省草莓主要病害发生情况进行调查,并分离、纯化及鉴定其致病菌,确定病原菌种类;通过对峙培养法测定枯草芽孢杆菌GB519 发酵稀释液对病原菌的抑菌效果,通过盆栽试验和田间试验测定枯草芽孢杆菌GB519发酵稀释液、抑霉·咯菌腈、克菌丹、啶酰菌胺、啶酰菌胺 + 木霉菌等5种供试菌剂对草莓灰霉病的防治效果以及对草莓果实生长发育的影响。结果表明,吉林省设施草莓主要病害为草莓灰霉病,其病原菌为灰葡萄孢菌(Botrytis cinerea)。通过对峙培养法测定枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)GB519 发酵稀释液对病原菌的抑菌率,为 63.33% 。盆栽试验和田间试验结果表明,GB519发酵稀释液对草莓灰霉病的防治效果最好,防治率分别为 88.69% 和 92.16% ;啶酰菌胺 + 木霉菌防治效果次之。GB519发酵稀释液能促进草莓植株生长,还可提高果实经济性状,其产量显著高于其他处理。枯草芽孢杆菌GB519发酵稀释液不仅能有效防治草莓灰霉病的发生,还能促进草莓生长发育,提高产量以及果实品质,可作为草莓灰霉病防治的潜在生防菌剂。
摘要:以瑞香红苹果为材料,比较摘心、环割、环割加摘心处理后自然越冬阶段不同时期花芽营养物质和激素含量的差异,分析花芽萌动前内含物水平与花芽形态、花器官质量相关性,从生理生化水平揭示摘心和环割对苹果花芽发育质量的影响。结果表明,摘心、环割、环割摘心处理均可促进瑞香红苹果花芽萌动前花芽中可溶性糖、可溶性蛋白、ABA、ZR的积累,其中以环割加摘心组效果最优,其次是环割组。与对照相比,摘心处理显著降低花芽萌动前花芽内淀粉含量,环割加摘心处理显著降低花芽萌动前期花芽内 GA3 和IAA含量。主成分分析表明,花芽萌动前各处理花芽内含物水平由高到低依次为环割摘心组(T3) > 环割组(T1) > 摘心组(T2) > 对照组(CK)。相关性分析表明,花芽萌动前瑞香红苹果花芽中可溶性蛋白含量与单个花序花朵数量呈显著负相关; GA3 含量与雄蕊数量、花芽败育率均呈显著正相关,与花芽横径呈显著负相关;花芽ABA、ZR含量均与花芽败育率呈显著负相关。综合而言,环割加摘心处理更有助于促进花器官发育,提高花芽重,降低花芽败育率。
摘要:为加速地方辣椒种质资源的品种改良和选育工作,并筛选出表现出色的核心种质资源,选择湖南省各地区的38份尖椒种质资源为试验材料,对其农艺性状的遗传多样性进行分析。结果表明,38份尖椒材料在8项农艺特征上均展现出不同程度的变异,变异系数介于 11.18%~66.57% 之间,平均水平达到 30.26% ;其中,单果重的差异性最显著,其变异系数高达 66.57% ;相比之下,株幅的变异系数则最小,仅为 11.18% 。相关性分析表明,主茎高与株高、株幅之间呈极显著正相关,单果重与果实横径、果肉厚之间呈极显著正相关,单株果数与单果重、果肉厚之间呈极显著负相关,说明性状之间具有一定的相互作用。主成分分析表明,3个主成分累积贡献率达 77.206% ;聚类分析在欧氏距离为13.0处将38份种质资源分为4类;38份材料在首花节位、茎枝颜色、青熟果色、成熟果色、果表质地、辣味程度、熟性、抗病性等农艺性状中也存在不同程度差异。
摘要:为寻找一种既能使作物丰产、又环境友好的施肥模式,解决农业面源污染问题,以设施番茄—黄瓜种植系统为研究对象,通过田间小区长期定位试验,研究5种不同水肥管理措施(常规滴灌施肥、减氮滴灌、减氮滴灌 + 秸秆反应堆、高氮畦灌和高氮滴灌)对设施番茄—黄瓜产量、氮素利用及氮素地下淋溶流失的影响。结果表明,与常规滴灌施肥模式相比,高氮畦灌模式和高氮滴灌模式在番茄—黄瓜产量上无显著增加,降低了氮肥偏生产力,小幅提高了收获物氮输出,但显著增加了淋溶水总氮、硝态氮和铵态氮浓度和流失量,提高了淋溶水氮输出(分别提高 29.8% 和49.2% ),增加了设施菜田氮素盈余(分别增加 24.1% 和 25.5% )。减氮滴灌模式和减氮滴灌配合秸秆反应堆模式不仅在番茄—黄瓜产量上略有增加,还增加了作物收获物部分氮输出,并且有效降低了淋溶深和产流系数,降低了淋溶水总氮和硝态氮浓度及流失量,对淋溶水总氮和硝态氮具有显著的截留效果,降低了淋溶水氮输出(分别降低 31.5% 和 35.4% ),从而减少了设施菜田氮素盈余(分别减少 26.5% 和 17.7% )。因此,减氮滴灌模式和减氮滴灌配合秸秆反应堆模式可作为设施蔬菜绿色低碳生产的推荐措施。
摘要:自然声音对人体健康具有不同影响,探究来自城市森林公园中自然声音对人体生理及心理的作用,有望为营造园林恢复性环境提供理论基础和科学依据。以血压、心率、脉搏、血氧饱和度、脑电波( ∝ 波和β波)和呼吸频率作为生理指标,以及心境状态量表作为心理指标,选取江苏省南京市紫金山国家森林公园和老山国家森林公园中自然声音作为声音素材,招募40名志愿者作为试验对象,比较分析受试者在聆听自然声音前后的生理指标和心理指标的数据变化,分析玲听自然声音对人体身心健康的作用。结果表明,聆听自然声音后,受试者的血压、心率、呼吸频率和脑电β波显著下降,脑电 α 波显著上升,负面情绪(如紧张、抑郁、疲劳)显著减少,精力情绪显著提升。说明自然声音可以降低血压、平缓心率,促进情绪恢复,使人体身心得到放松。进一步分析发现,男性和中年受试者的改善效果更显著,初始状态较差的受试个体改善幅度更大。该结论可为城市园林绿地声景观设计提供科学指导,并揭示自然声音对高压和亚健康群体的潜在疗愈价值。
摘要:为了探究施加不同增香菌株进行烟叶发酵对烟叶表面微生物多样性的影响,选用实验室保藏的贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis)和马克斯克鲁维酵母菌(Kluyveromyces marxianus)对云烟99 品种的洛南烟区烟叶进行发酵试验,试验设计了无菌水对照组、单菌株处理组和混合菌株处理组,通过高通量测序分析烟叶表面微生物群落的动态变化,并对烟叶中的香气成分进行分析。结果发现,贝莱斯芽孢杆菌能够显著提高厚壁菌门的相对丰度,抑制其他菌门的多样性;而马克斯克鲁维酵母菌处理下的微生物多样性最高,发酵至第5天其微生物群落趋于稳定,物种丰富度明显增加,特别是对变形菌门和拟杆菌门的抑制作用较弱。混合菌株处理在维持微生物多样性方面表现突出,发酵后的烟叶表面微生物群落具有较高的稳定性。香气物质测定结果表明了增香菌株能够显著影响烟叶香气物质的转化和发酵效果,尤其是混合菌株的协同作用可显著提升香气成分的含量,质体色素降解产物增加了 149.09% ,苯丙氨酸类致香物质增加了 215.18% ,致香物质总量增加了 73.74% 。
摘要:为揭示不同栽培模式铁皮石斛鲜茎的代谢物特征,采用UHPLC-MS/MS代谢组学分析大棚床栽、仿野生岩石上栽培和附活树栽培铁皮石斛鲜茎的代谢物。结果表明,在3种栽培铁皮石斛鲜茎中共鉴定出991种代谢物,包括178 种黄酮、171种酚酸等14种类别的代谢物。附石栽培模式铁皮石斛的代谢物数量最多,且有53种代谢物的相对含量较高,主要是黄酮类,特别是以柚皮素为节点的下游物质野漆树苷、紫云英苷、烟花苷、槲皮素等黄酮醇大量积累。附树栽培模式铁皮石斛中氨基酸及其衍生物相对含量较高,主要是精氨酸合成途径中的 N-α? -乙酰基-L-鸟氨酸、L-鸟氨酸 .L- 精氨酸等。大棚栽培的尿嘧啶等核苷酸的相对含量较高,还有特征代谢物木樨草素。说明栽培模式不同,铁皮石斛鲜茎中的代谢产物种类和含量各异。大棚栽培模式铁皮石斛中核苷酸等初生代谢物的相对含量较高,利于生长。附石栽培模式铁皮石斛中黄酮和黄酮醇等次生代谢物的相对含量较高,药用价值较高。附活树栽培模式铁皮石斛中氨基酸及其衍生物的相对含量较高,营养价值较高。
摘要:小麦作为我国主要的粮食作物之一,对维护国家粮食安全具有至关重要的作用。但现有的作物长势预测方法存在时空依赖关系挖掘不足的问题,导致冬小麦长势预测精度受限。本研究提出一种时空注意力增强卷积长短期记忆网络(STAE-ConvLSTM)模型,实现基于遥感影像的冬小麦长势精准预测。该方法首先在卷积神经网络(CNN)基础上引入长短期记忆机制,同步提取农作物时序空间特征。在此基础上,引人自注意力机制进一步挖掘历史时空特征和当前时空特征的依赖性,并利用门控记忆机制提升长期时空依赖性挖掘的准确度。以河南省冬小麦种植区为例,基于2010—2023年MODIS NDVI产品和环境数据创建冬小麦长势数据集。结果表明,STAE-ConvLSTM在测试集上的均方根误差(RMSE)为 0.068 3,r2 为0.8415。引入环境变量后, r2 和RMSE分别提升至0.8506和0.0697,其中地表土壤水、蒸散发、地表温度、坡向和降水量对模型准确性有正向影响作用,而高程和坡度对预测精度的影响较小,且高程对预测精度的负向影响较大。本研究为冬小麦长势预测提供了一种高精度方法,可有效提升冬小麦长势的预测准确度,也为深度学习技术在智能农业领域的应用探索提供了新途径。
摘要:针对香蕉缺素检测中叶片症状相似性高、样本稀缺及田间实时检测需求迫切等问题,提出一种融合多模态数据增强与多尺度特征处理的智能检测方法。首先,设计基于 Stable Diffusion构建面向缺素特征的多模态生成框架,通过语义引导合成叶片病斑的纹理、形状及分布多样性数据,有效缓解样本稀缺与类别不均衡问题;其次,设计多尺度特征融合模块(MSConv),采用不同卷积核组合提取图像多分辨率特征并实现跨尺度信息互补;再次,嵌入通道注意力机制强化关键通道响应,提升对缺素症状的差异化特征捕捉能力,同时设计基于焦点损失与交叉熵损失的混合损失函数(CE-Focal),动态聚焦难样本,以优化样本不平衡场景下的模型训练;最后,对模型进行轻量化设计,部署于微信小程序,实现移动端便捷检测。结果表明,在包含8类缺素状态的香蕉叶片数据集上,改进模型MS-ConvNeXt-SD 平均精确率达 85.34% ,较基准模型提升28.24百分点;消融试验验证多模态数据增强,使平均 F1 分数提升17.44百分点。综上,本研究为植物表型检测领域提供了新的思路,推动深度学习在智慧农业中的实际应用,未来可进一步探索构建通用模型实现跨作物泛化。
摘要:为探究氮、磷、钾配方施肥对鲜食大豆一鲜食玉米单产及氮、磷、钾素吸收利用率的影响,采用二因素裂区试验设计,主区为4种种植模式,分别为大豆连作(P1)、玉米轮作(P2)、玉米连作(P3)和大豆轮作(P4),副区为施肥水平,大豆和玉米分别为F1、F2、F3和F4、F5、F6。结果表明,轮作较连作大豆在荚相关性状(多粒荚数、标准荚率及每荚粒数)上优势更为明显,最高施肥处理F3鲜食大豆农艺性状为最优,次高施肥处理F2鲜食大豆荚相关性状均最佳;大豆轮作体系(P4)更能促进鲜食大豆氮素利用效率,获得更高的氮素收获指数。而大豆同一种植体系磷和钾素收获指数大体呈现先增加后减少的趋势, 750.0kg/hm2 施肥处理大豆连作(P1)和玉米轮作(P2)体系大豆钾素收获指数均最高;氮、磷、钾三素相同施人量时,相较氮素,大豆对磷和钾素的需求量较少,过量的施入会导致磷和钾素收获指数减少。玉米轮作(P2)种植模式伴随着施肥水平的提高对增加鲜食玉米产量相关性状有显著效果,优于玉米连作(P3)体系;轮作种植方法较连作氮素更易向玉米累积,而连作体系植株的氮素更易富集;磷与钾素在玉米体内过度积累时轮作利于磷往籽粒输送,而玉米连作时钾素易在植株体内积累过度。本次轮作控肥试验中,结合产量和成本等因素,轮作大豆次高施肥处理P4F2(整生育期施肥量 1125kg/hm2 )为最佳,而轮作玉米最高施肥处理P2F6(整生育期施肥量1800kg/hm2 )为最佳。
摘要:以甘肃河西灌区连作3、7、11、15、21年(分别简称为L3、L7、L11、L15、L21处理)的玉米根际土壤为对象,通过五点取样法采集根系表面 1~2mm 的附着土,用MiSeq高通量测序分析细菌16S、真菌ITS(内转录间隔区)基因,探究连作年限对微生物群落的影响,以揭示连作障碍的微生态机制。结果表明,在微生物多样性演变方面,细菌Chaol指数以连作11年最高(2468.83),较连作7年高 10.04% ,之后随连作年限的增加而下降;辛普森指数整体上持续降低(L21处理的辛普森指数为0.0039,较L3处理降低 15.22% ),表明细菌的丰富度、多样性递减。真菌的Chao1指数呈波动变化(连作7年时最低,为423.23,较连作3年的低 11.57% ),香农指数、辛普森指数显著递增(L21处理的辛普森指数为0.0888,比L3处理的高 159.65% ),丰富度与多样性整体上升。从群落结构分化上看,细菌的操作分类单元(OTU)总数先减后增,特有OTU比例从 3.47% (L3处理)降至 1.83% (L15处理);真菌的OTU总数整体表现为上升趋势,特有OTU比例从 4.08% (L3处理)增至 8.31% (L21处理)。主成分分析(PCA)结果显示,细菌群落沿主成分1(贡献率为 47.81% )呈梯度分化,真菌群落的分异更复杂,连作3~7年与连作11\~21年差异显著。在功能菌群消长方面,随着连作年限的增加,亚硝化螺菌属( )、芽孢杆菌属( 1.87%0.77% )等有益菌相对丰度减少,镰孢霉属 (0.81%6.36% )头梗霉属 (0.35%1.91% )等病原菌相对丰度增加,其总占比从 43.22% 提高至49. 65% ,与病害加重趋势一致。可以看出,玉米连作驱动根际微生物从细菌型向真菌型转变,细菌多样性降低,真菌多样性升高,有益菌衰退与病原菌富集是引起连作障碍的关键因素。连作11年是细菌丰富度的转折点,真菌群落在连作7年后结构复杂度显著增加。
摘要:为优化可降解玉米秸秆微生物菌系的发酵条件,探究其在猪体外模拟胃液中消化酵解效果及玉米秸秆发酵饲料品质,试验采用单因素分析及响应面设计方法解析降解玉米秸秆微生物体系最适发酵条件,采用体外模拟消化模型和结肠酵解方法对消化酵解效果进行研究。结果表明,具有高效降解木质纤维素能力的微生物菌系最适发酵条件为乳糖添加量 2% (质量比)、硝酸铵添加量 4% (质量比)接菌量 5% (体积比)时 36‰ 发酵 玉米秸秆中纤维素降解率为 39.45% ,半纤维素降解率为 32.86% ,木质素降解率为 56.83% 。胃液 D600nm 和还原糖含量随着时间延长显著升高,但 pH 值和总糖含量显著降低;肠液 D600nm 随着时间延长显著升高, pH 值和总糖含量显著降低;而结肠液D600nm?pH 值、总糖含量和还原糖含量随着时间延长均显著降低。发酵饲料中 ΔpH 值为6.03,挥发性盐基氮含量为2.10mg/g ,粗蛋白含量为 20% ,粗纤维含量为 8% ,脂肪含量为 18mg/g ,符合DB46/T251—2013《实验动物五指山猪饲料营养要求》常规营养成分指标标准;霉菌含量为 1500CFU/g ,沙门氏菌未检出,符合GB13078—2017《饲料卫生标准》。研究证实该玉米秸秆发酵饲料符合标准,且消化效果较好,可在生产中进一步研究利用。
摘要:为筛选耐受锑污染的甘蓝型油菜品种,以35个油菜品种为材料,开展种子萌发试验,并结合盆栽试验对部分筛选出的耐锑品种进行幼苗生长及抗氧化生理响应分析,同时比较不同品种对锑的转运特性。结果表明,Sb(II)对油菜的毒性大于Sb(V),其中活力指数、根长对Sb(II)最为敏感: ;1200mg/kgSb( Ⅲ)处理显著抑制了油菜幼苗的株高、干重、鲜重。通过综合评价和聚类分析,筛选出浙油51、沣油958、娄彩12号、华湘油16号、华湘油10号等耐锑性较强的品种以及高积累型的得中油339,进行后续耐性机制分析。 1200mg/kgSb(III) 胁迫下,油菜幼苗的生物量整体下降;不同油菜品种对锑的体内分配和转运能力存在差异,得中油339主要将锑分配于根部,地上部含量较低;而华湘油16号、洋油958则表现出更强的锑向地上部的转运能力,地上部锑含量高于根部。MDA含量、CAT活性、POD活性 .Pro 含量随Sb浓度升高而增加,SOD活性则降低。综合分析,得中油339为高Sb积累型品种,适宜用于阻隔型修复,沣油958则兼具耐性和安全生产潜力。
摘要:为确立最适的马铃薯有机无机肥配施方式,以徽薯1号为试验材料,采用随机区组设计,以不施肥(CK)为对照,设置T1(全量化肥不配施有机肥)、T2(全量化肥配施普通有机肥)、T3(全量化肥配施生物有机肥)、T4(化肥减施 20% 不配施有机肥)、T5(化肥减施 20% 配施普通有机肥)T6(化肥减施 20% 配施生物有机肥)6个处理,研究减施化肥增施不同有机肥对马铃薯生长、干物质积累分配及产量的影响。结果表明,在化肥减施 20% 条件下,配施普通有机肥收获期茎粗、株高、叶面积指数较不配施有机肥增加 31.30%.16.63%.29.55% 。与T1处理相比,T2处理收获期干物质积累量增加 16.76% ;与T4处理相比,T5处理收获期干物质积累量增加 34.06% 。与T1相比,T2薯块的干物质分配比例提高了 22.88% ,与T4相比,T6薯块干物质分配比例提高了 5.21% 。在全量化肥和化肥减施 20% 条件下,配施普通有机肥产量较不配施有机肥分别高 29.85% 和 29.74% ,与T1相比,T5产量增加 12.89% ,商品薯率增加5.66% 。综上,化肥配施普通有机肥和生物有机肥均能在一定程度上促进马铃薯生长,优化各器官干物质的分配比例,提高马铃薯产量,但不同无机养分条件下普通有机肥和生物有机肥效果存在差异。
摘要:农业科研院所作为国家设立的公益性机构,肩负着农业科技研发和科技服务推广的重要使命,是我国农业科技服务“一主多元”体系中的重要组成部分,对农业科研院所开展公益性农业科技服务进行分析,对于推动其改进服务方式、提高服务质效乃至于推动我国农业科技服务体系的多元化建设与发展具有十分重要的意义。近年来,江苏省农业科学院以科技支撑乡村发展为己任,聚焦脱贫攻坚和乡村振兴目标导向,通过“示范园 + 工作站”载体建设,建立“制度设计 + 资金支持”保障机制,选派专兼职特派员下沉服务一线,通过项目化管理方式助力主导产业、特色产业和农业科普发展,并取得了良好成效。通过查阅资料、个别访谈、问卷调研等方式,对江苏省农业科学院开展的公益性农业科技服务进行跟踪分析,发现其面临资源整合能力不够、服务手段相对单一、管理机制尚需改进、服务合力有待加强等问题,并提出相应的对策建议:进一步加强顶层设计与建设,构建完善的制度体系;明确职能定位与职责,实现科技服务供需的精准对接;同时强化多方协同与合作,调动一切可利用资源,形成优势互补格局;在方式方法上继续创新服务思路与模式,进一步擦亮科技服务品牌。
摘要:农林类高等院校是我国实现高水平科技自立自强战略部署的重要组成部分,作为基础科学研究与科技创新的主力军,以需求为导向的创新科研管理模式将对推进有组织科研起关键作用,这也将促进高等院校担负起高质量的自身建设为科技进步和服务经济社会发展的重要使命。基于农林类高校开展有组织科研的内涵式发展的重要意义,现行国内外实施的有组织科研的实践探索中仍然面临着学科间缺乏交叉融合而未能协调匹配国家战略需求、当前科研管理机制存在局限性、科研资源的统筹规划性较弱、科研成果评价体系有待完善、包容性科研生态环境还没有形成等现实困境。在综合分析的基础上,探索高校有组织科研管理的发展路径,提出从创新科研组织模式、兼顾自由探索的基础研究与国家战略需求、推进有组织的多学科交叉融合协同创新平台、完善科研成果评价体制机制,为科研工作者营造包容性的科研生态环境等方面为深入推进高校有组织科研的内涵式发展提供参考。