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Effect of glucose on the soil bacterial diversity and function in the rhizosphere of Cerasus sachalinensis

Horticultural Plant Journal 2021年第4期7卷 307-317页

作者： Wenjie Zhou Xu Qin deguo lyu Sijun Qin College of Horticulture Shenyang Agricultural UniversityShenyang 110866China Small Fruit Institute Eastern Liaoning University/Key Laboratory of Blueberry Breeding and Postharvest HandlingLiaoning ProvinceDandongLiaoning 118003China School of Garden Science and Engineering Shandong Agriculture and Engineering UniversityJinanShandong 250100China

Most cherry orchards in China have low organic carbon content,though carbon is very important for plant *** changes in soil carbon and bacterial diversity were determined after different amounts of 12C-glucose were added to the rhizosphere of Cerasus *** bacteria diversity was measured using high throughput sequencing,and bacteria containing 13C-glucose were identified using DNA-SIP *** results demonstrated that soil microbial biomass carbon(MBC)content and the soil respiratory rate were increased at 3 and 7 days after adding *** soil organic carbon(SOC)content was decreased on the 7th day in the treatment where the added glucose-C was equivalent to the MBC *** content was decreased on the 15th day after adding glucose-C equivalent to five times that of the soil *** to the controls,the relative abundance of taxa at the phylum level displayed no significant change in the treatments with glucose-C added as 10%and equal amount of soil MBC 3–30 days after ***,the relative abundance of Proteobacteria increased significantly in the treatment with the addition of glucose-C equivalent to five times of soil *** main changes were observed in the bacteria in several genera including A4,Flavisolibacter,Aquicella,and Candidatus ***-SIP results indicated that the relative abundance of the Proteobacteria and Pseudomonas was the highest;these were the primary bacteria phylum and genus,respectively,from day 3 to day *** conclusion,the changing pattern demonstrated that with the addition of more glucose,the range of the bacterial communities changed *** and Pseudomonas may be the bacteria promoting priming effect.

关键词： Cerasus sachalinensis Soil respiration Soil organic carbon High throughput sequencing DNA-SIP Priming effect

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Comparison of transcriptome and metabolome analysis revealed differences in cold resistant metabolic pathways in different apple cultivars under low temperature stress

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Horticultural Plant Journal 2023年第2期9卷 183-198页

作者： Gongxun Xu Lijie Li Jia Zhou deguo lyu Deying Zhao Sijun Qin College of Horticulture Key Lab of Fruit Quality Development and Regulation of Liaoning ProvinceShenyang Agricultural UniversityShenyang110866China Research Institute of Pomology Chinese Academy of Agricultural SciencesXingchengLiaoning125100China

Freezing injury in winter is an important abiotic stress that seriously affects plant growth and *** fruit trees resist freezing injury by inducing ***,different cultivars of the same species have different cold resistance *** is known about the molecular mechanism of apple trees in response to freezing injury during winter ***,in this study,1-year-old branches of the cold-resistant cultivar‘Hanfu’(HF)and the cold-sensitive cultivar‘Changfuji No.2’(CF)were used to explore their cold resistance through physiological,biochemical,transcriptomics,and metabolomics *** physiological and biochemical data,we found that HF had a stronger osmotic regulation ability and antioxidant enzyme activity than CF,as well as stronger cold *** functional enrichment analysis showed that both cultivars were significantly enriched in pathways related to signal transduction,hormone regulation,and sugar metabolism under freezing *** addition,the differentially expressed genes(DEGs)encoding galactinol synthase,raffinose synthase,and stachyose synthetase in raffinose family oligosaccharides(RFOs)metabolic pathways were upregulated in HF,and raffinose and stachyose were accumulated,while their contents in CF were *** accumulated 4-aminobutyric acid,spermidine,and ascorbic acid to scavenge reactive oxygen species(ROS).While the contents of oxidized glutathione,vitamin C,glutathione,and spermidine in CF decreased under freezing stress,consequently,the ability to scavenge ROS was ***,the transcription factors apetala 2/ethylene responsive factor(AP2/ERF)and WRKY were strongly induced under freezing *** summary,the difference in key metabolic components of HF and CF under freezing stress is the major factor affecting their difference in cold *** obtained results deepen our understanding of the cold resistance mechanism in apple trees in response to freezing injury during dor

关键词： Apple Freezing stress Cold resistance Galactinol synthase Transcriptome Metabolome

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Production of reactive oxygen species by PuRBOHF is critical for stone cell development in pear fruit

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Horticulture Research 2021年第1期8卷 3438-3448页

作者： Xiaoqian Wang Siqi Liu Huili Sun Chunyan Liu Xinyue Li Yang Liu deguo lyu Guodong Du College of Horticulture Shenyang Agricultural UniversityShenyang 110866P.R.China

The production of reactive oxygen species(ROS)by NADPH oxidase,which is also referred to as respiratory burst oxidase homolog(RBOH),affects several processes in ***,the role of RBOHs in cell wall lignification is not well *** this study,we show that PuRBOHF,an RBOH isoform,plays an important role in secondary wall formation in pear stone *** were closely associated with lignin deposition and stone cell formation according to microscopy *** addition,according to the results of an in situ hybridization analysis,the stage-specific expression of PuRBOHF was higher in stone cells than in cells of other flesh *** of RBOH activity suppressed ROS accumulation and stone cell lignification in pear ***,transient overexpression of PuRBOHF caused significant changes in the amount of ROS and lignin that accumulated in pear fruit and flesh *** further showed that PuMYB169 regulates PuRBOHF expression,while PuRBOHF-derived ROS induces the transcription of PuPOD2 and *** findings of this study indicate that PuRBOHF-mediated ROS production,which is regulated by a lignin-related transcriptional network,is essential for monolignol polymerization and stone cell formation in pear fruit.

关键词： critical RBO transient

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沈阳地区“寒富”苹果栽培新区土壤管理及养分现状

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北方园艺 2016年第1期 161-168页

作者：郎冬梅秦嗣军吕德国沈阳农业大学园艺学院辽宁省果树品质发育与调控重点实验室辽宁沈阳110866

以沈阳地区具有代表性的8个县、区内处于盛果期的果园为调查对象,调查果园的管理状况并用土钻采集土壤样本,研究分析了＂寒富＂苹果栽培新区的土壤管理及0-20、20-40、40-60cm土层土壤的pH值、有机质以及速效态的N、P、K等养分现状。结... 详细信息

以沈阳地区具有代表性的8个县、区内处于盛果期的果园为调查对象,调查果园的管理状况并用土钻采集土壤样本,研究分析了＂寒富＂苹果栽培新区的土壤管理及0-20、20-40、40-60cm土层土壤的pH值、有机质以及速效态的N、P、K等养分现状。结果表明：调查的苹果园大多已由传统的土壤清耕管理模式转为自然生草模式,果园平均草种15种;＂寒富＂苹果园土壤pH值处于6.01-7.69,部分果园土壤为弱酸性;土壤养分分布极不平衡且土壤养分表聚化明显,其中有机质含量为（1.27±0.28）%,速效氮、磷、钾含量分别为（54.05±12.43）、（24.69±5.98）、（108.34±22.87）mg/kg。因此,针对以上现状应及时改善沈阳地区＂寒富＂苹果园的管理现状,适当调整施肥策略以促进＂寒富＂苹果产业的健康可持续发展。

关键词：沈阳地区 “寒富”苹果土壤养分

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不同外源糖对根区亚低温下山定子生长和养分吸收的影响

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应用生态学报 2024年第7期35卷 1825-1832页

作者：永辉王鹏覃壮志吕德国李丽杰沈阳农业大学园艺学院/辽宁省果树品质发育与调控重点实验室沈阳110866

我国北方春季土温回升慢,常使苹果根系遭受亚低温胁迫。糖在根系响应低温胁迫过程中充当着营养成分和信号分子的双重功能。为探究不同外源糖对根区亚低温下山定子生长和养分吸收的影响,本试验设置对照(CK)、根区亚低温(L)、根区亚低温+... 详细信息

我国北方春季土温回升慢,常使苹果根系遭受亚低温胁迫。糖在根系响应低温胁迫过程中充当着营养成分和信号分子的双重功能。为探究不同外源糖对根区亚低温下山定子生长和养分吸收的影响,本试验设置对照(CK)、根区亚低温(L)、根区亚低温+蔗糖(LS)、根区亚低温+果糖(LF)和根区亚低温+葡萄糖(LG)5个处理,分析了山定子幼苗生长参数、叶片光合特性和不同组织矿质元素含量。结果表明:与CK相比,L处理后山定子株高、根系生长参数、地上部生物量、叶片光合和荧光参数及叶绿素含量均显著降低;除根系钙(Ca)含量显著升高外,山定子幼苗中的氮(N)、磷(P)、钾(K)、钙(Ca)和镁(Mg)含量均显著降低。与L处理相比,外源蔗糖、果糖和葡萄糖处理后,山定子叶片光合和荧光参数、叶绿素含量、生长参数均不同程度升高;根中N和P含量显著增加;茎中N、P和K含量显著增加,茎中Ca含量只在蔗糖处理后显著增加;叶中N、P、K、Ca和Mg含量均显著增加。综上,根区亚低温下外源糖处理可提高山定子叶片光合效率,促进矿质元素吸收,进而缓解根区亚低温对植株生长发育的抑制,且蔗糖处理效果好于果糖和葡萄糖处理。

关键词：亚低温外源糖山定子矿质元素

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镉胁迫对山定子幼苗生长、镉积累及活性氧代谢的影响

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北方园艺 2019年第16期 53-61页

作者：何佳丽周江涛吕德国沈阳农业大学园艺学院辽宁沈阳110161 辽宁省果树品质发育与调控重点实验室辽宁沈阳110161 中国农业科学院果树研究所辽宁兴城125100

以当年生山定子(Malus baccata Borkh.)幼苗为试材,采用水培法,研究了50μmol·L^-1的Cd胁迫处理10d和20d对山定子幼苗生长、Cd积累及活性氧代谢的影响,以期为山定子耐Cd生理机制的研究提供参考。结果表明:Cd胁迫显著抑制了山定子幼苗... 详细信息

以当年生山定子(Malus baccata Borkh.)幼苗为试材,采用水培法,研究了50μmol·L^-1的Cd胁迫处理10d和20d对山定子幼苗生长、Cd积累及活性氧代谢的影响,以期为山定子耐Cd生理机制的研究提供参考。结果表明:Cd胁迫显著抑制了山定子幼苗的生长发育,且随胁迫时间的延长抑制作用加剧。山定子根系Cd含量、富集总量以及生物富集系数(BCF)均大于茎和叶片,表明Cd主要在根中积累。Cd胁迫明显提高了各组织超氧阴离子(O■)、过氧化氢(H2O2)、丙二醛(MDA)、游离脯氨酸、可溶性酚和抗坏血酸含量。

关键词：山定子镉富集抗氧化物

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独脚金内酯类似物GR24对山定子幼苗低氮胁迫的缓解作用

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应用生态学报 2023年第6期34卷 1592-1600页

作者：张鑫马迎杰齐边斌于波吕德国秦嗣军沈阳农业大学园艺学院/辽宁省果树品质发育与调控重点实验室沈阳110866 沈阳农业大学出版部沈阳110866

研究叶面喷施不同浓度独脚金内酯类似物GR24(0、1、5、10、20μmol·L^(-1))对低氮胁迫下山定子幼苗叶片光合生理特性及根系活性氧代谢和氮同化的影响,以期探索应用GR24缓解山定子幼苗低氮胁迫的适宜方法。结果表明:低氮胁迫下山定子幼... 详细信息

研究叶面喷施不同浓度独脚金内酯类似物GR24(0、1、5、10、20μmol·L^(-1))对低氮胁迫下山定子幼苗叶片光合生理特性及根系活性氧代谢和氮同化的影响,以期探索应用GR24缓解山定子幼苗低氮胁迫的适宜方法。结果表明:低氮胁迫下山定子幼苗地上部生物量显著降低,根冠比升高;叶片中叶绿素含量降低,类胡萝卜素含量升高,光合活性降低;根系中超氧化物歧化酶和过氧化氢酶活性变化不显著,但过氧化物酶和抗坏血酸过氧化物酶活性及可溶性糖、游离脯氨酸和活性氧含量显著升高,可溶性蛋白含量显著降低;根系中硝酸根离子含量降低,铵根离子含量升高,硝酸还原酶和谷氨酸合成酶活性均降低。与不喷施GR24相比,低氮胁迫和正常供氮条件下叶面喷施10和20μmol·L^(-1)GR24处理都不同程度增加了山定子幼苗生物量和根冠比,提高了叶绿素含量,增强了净光合速率、蒸腾速率和气孔导度等光合参数,改善了PSⅡ最大光化学效率和单位面积电子传递量子产额等荧光特性,增加了根系渗透调节物质(可溶性蛋白、可溶性糖和游离脯氨酸)含量,增强了根系谷氨酰胺合成酶活性;低氮胁迫下叶面喷施10和20μmol·L^(-1)GR24处理还显著降低了根系活性氧和铵根离子含量,提高了根系抗氧化酶、硝酸还原酶和谷氨酰胺合成酶等氮代谢关键酶活性,增加了硝酸根离子含量。其中以10μmol·L^(-1)GR24处理对低氮胁迫下山定子幼苗的作用效果最好,在低氮土壤的果园有一定的应用前景。

关键词：山定子低氮胁迫独脚金内酯 GR24 光合特性活性氧代谢

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苹果枝条不同覆盖方式对果园土壤理化性质的影响

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北方园艺 2019年第11期 39-44页

作者：周江涛程存刚赵德英吕德国中国农业科学院果树研究所辽宁兴城125100 沈阳农业大学园艺学院辽宁沈阳110866

以‘寒富’苹果园为对象,研究不同覆盖方式包括冬季修剪枝条(粉碎枝条埋土(I)和成段枝条埋土(Ⅱ))和夏季修剪枝条(绿枝埋土(Ⅲ)和绿枝(Ⅳ))对果园土壤水分、养分和酶活性的影响。结果表明:苹果枝条覆盖能增加果园土壤水分含量,对土壤养... 详细信息

以‘寒富’苹果园为对象,研究不同覆盖方式包括冬季修剪枝条(粉碎枝条埋土(I)和成段枝条埋土(Ⅱ))和夏季修剪枝条(绿枝埋土(Ⅲ)和绿枝(Ⅳ))对果园土壤水分、养分和酶活性的影响。结果表明:苹果枝条覆盖能增加果园土壤水分含量,对土壤养分和土壤酶活性的影响不同。夏季修剪枝条覆盖土壤有机质、碱解氮、速效磷、速效钾含量以及土壤酶活性均高于冬季修剪枝条覆盖,总体上表现为绿枝覆盖>绿枝埋土覆盖>成段枝条覆盖>粉碎枝条埋土覆盖>清耕。因此,夏季修剪枝条可直接作为覆盖材料进行果园地表覆盖,冬季修剪的苹果枝条应剪成段埋土覆盖。

关键词：苹果枝条覆盖土壤水分土壤养分酶活性

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辽宁省不同气候区域“寒富”苹果果实品质比较

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北方园艺 2020年第12期 8-16页

作者：李丽杰马怀宇吕德国杜国栋王超沈阳农业大学园艺学院辽宁沈阳110866 山东农业大学园艺学院山东泰安271018

以"寒富"苹果为试材,采用气相色谱等方法,比较研究了辽宁省不同气候特征区域对"寒富"苹果果实品质的影响,根据温度和降雨等气候因子在辽宁省划分为干凉区、冷凉区、温凉区、温和区和湿润区。结果表明:温和区的果实平均单果质量最高,湿... 详细信息

以"寒富"苹果为试材,采用气相色谱等方法,比较研究了辽宁省不同气候特征区域对"寒富"苹果果实品质的影响,根据温度和降雨等气候因子在辽宁省划分为干凉区、冷凉区、温凉区、温和区和湿润区。结果表明:温和区的果实平均单果质量最高,湿润区次之,干凉区最低;温凉区的果实硬度最高,冷凉区次之,干凉区最低;冷凉区的果实可溶性固形物含量最高,干凉区次之,温和区最低;干凉区的果实可溶性糖含量最高,冷凉区次之,温凉区最低;湿润区的果实有机酸含量最高,温凉区最低。在"寒富"苹果果实中共检测到7类、56种香气成分。其中,干凉区果实香气成分数量为56种,温凉区为54种,冷凉区为51种,温和区为46种,湿润区为42种。由香气成分种类判断,"寒富"苹果果实香气属酯香型。地区间果实品质指标差异明显,且气候对果实品质各项指标的影响不同。

关键词： “寒富”苹果气候区域果实品质香气成分

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杏净光合速率与相关生理生态参数的灰色关联分析

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北方园艺 2015年第16期 33-35页

作者：孙猛吕德国刘威生孙绍春辽宁省果树科学研究所辽宁熊岳115009 沈阳农业大学园艺学院辽宁沈阳110161

运用灰色系统理论,分析了干旱处理与正常管理下"沙金红"、"玛瑙"和"山杏"净光合速率(Pn)与气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)、叶片温度(Tleaf)、大气CO2浓度(Ca)、水分含量(H2O)、空气相对湿度(RH)、光合有效辐射(PAR)等主... 详细信息

运用灰色系统理论,分析了干旱处理与正常管理下"沙金红"、"玛瑙"和"山杏"净光合速率(Pn)与气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)、叶片温度(Tleaf)、大气CO2浓度(Ca)、水分含量(H2O)、空气相对湿度(RH)、光合有效辐射(PAR)等主要生理生态参数的灰色关联系数及关联度,明确了干旱处理与正常管理下影响杏净光合速率各生态因子的主次关系。结果表明:正常管理下影响杏净光合速率最大的分别是蒸腾速率、光合有效辐射和叶片温度,干旱处理下影响杏净光合速率最大的分别是CO2浓度、气孔导度和叶片温度,而且不同品种影响其净光合速率的生态因子主次关系不同,同一品种在不同栽培环境条件下影响其净光合速率的生态因子主次关系也不同,生产上应针对不同品种、不同发育阶段制定相应的配套栽培措施。

关键词：杏干旱灰色关联分析净光合速率

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