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乙酰微小杆菌TC13耐Cd（Ⅱ）机制研究及其对Cd（Ⅱ）胁迫下玉米苗期的影响

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乙酰微小杆菌TC13耐Cd（Ⅱ）机制研究及其对Cd（Ⅱ）胁迫下玉米苗...

作者：李萍成都大学

学位级别：硕士

一些具有金属抗性的微生物被发现能降低土壤中金属的有效性,减少金属在植物中的转运和积累,同时具有促进植物生长的作用,表现出较低的成本效益和环境生态友好性,在农业修复领域具有广阔的应用前景。【目的】分离并鉴定一株耐Cd（Ⅱ）优... 详细信息

一些具有金属抗性的微生物被发现能降低土壤中金属的有效性,减少金属在植物中的转运和积累,同时具有促进植物生长的作用,表现出较低的成本效益和环境生态友好性,在农业修复领域具有广阔的应用前景。【目的】分离并鉴定一株耐Cd（Ⅱ）优质菌株并阐述其耐Cd（Ⅱ）机制,在全基因组和转录组层面分别解析菌株分子遗传特征和挖掘耐Cd（Ⅱ）关键基因;阐述目的菌株对Cd（Ⅱ）胁迫下玉米苗期的影响。【方法】收集四川省德阳市矿产区8份土样,利用筛选培养基分离获得耐Cd（Ⅱ）菌株,基于Illumina Nova Seq和Oxford Nanopore ONT测序平台采用全基因组测序技术进行菌株鉴定及全基因组功能分析。利用生物信息学软件对原始数据组装、功能注释,初步挖掘耐Cd（Ⅱ）适应机制相关基因;采用ICP-MS测定菌株Cd（Ⅱ）吸附量;采用扫描电镜（scanning electron microscope,SEM）、透射电镜（transmission electron microscope,TEM）观察菌株不同处理时形貌变化,利用傅里叶变换红外光谱（fourier transform infrared spectroscopy,FTIR）测定官能团变化,结晶紫（crystal violet,CV）染色法测定生物膜强度,GHS、POD、CAT、SOD、MDA试剂盒测定谷胱甘肽含量、抗氧化酶活性及活性氧变化;以目的菌株全基因组为参考基因组,基于Illumina测序平台采用转录组测序技术对Cd（Ⅱ）(50 mg/L)处理前后的菌株进行转录组测序和功能分析,采用DESeq和GOterm对表达基因进行差异分析和功能注释,挖掘菌株耐Cd（Ⅱ）关键基因并采用RT-PCR进行数据验证,全面阐述目的菌株耐镉机制;采用盆栽试验培育玉米植株,测定不同处理组不同组织（地上和地下组织）生物量、根冠比,利用电感耦合等离子体质谱（Inductively coupled plasma mass spectrometry,ICP-MS）测定植株苗期不同组织Cd（Ⅱ）含量,基于高通量测序平台对不同处理组植株根系土壤微生物群落进行测定,分析土壤微生物群落丰度变化,探究Cd（Ⅱ）胁迫下菌株对玉米苗期的影响。【结果】分离获得一株优质耐Cd（Ⅱ）菌株,全基因组鉴定为Exiguobacterium acetylicum,编号为TC13。全基因组功能数据库比对,重金属转运、Cd（Ⅱ）外排、应激响应等生物过程的多个基因被发现,初步判断E.acetylicum TC13可能具有耐Cd（Ⅱ）特性;对E.acetylicum TC13 Cd（Ⅱ）吸附率测定,结果显示在10-50 mg/L Cd（Ⅱ）浓度下其吸附率表现为61.25-72.51%,20 mg/L Cd（Ⅱ）其吸附率最高为72.51%;对E.acetylicum TC13Cd（Ⅱ）吸附方式进行测定,其主要吸附方式为胞外吸附和细胞沉淀;不同Cd（Ⅱ）浓度（0、10、20、50mg/L）下对E.acetylicum TC13 GHS、胞外多糖、生物膜进行测定,发现GHS、胞外多糖、生物膜在抵御Cd（Ⅱ）毒害上起积极作用;E.acetylicum TC13 FTIR分析发现,Cd（Ⅱ）处理（0 mg/L、20 mg/L、50 mg/L）后代表-OH、-NH、-CH、C-H、C-O、C-C、P-O键等所在的特征峰发生位移并波长为2 957 cm、2 846 cm、1 745 cm处出现3个新峰;对50 mg/L Cd（Ⅱ）处理前后E.acetylicum TC13转录组测序分析,发现有345个差异基因显著富集在Cd（Ⅱ）转运、锌钴阳离子转运、硫代谢等过程;随机挑选11个转录组差异基因进行RT-PCR验证,结果与转录组数据相符,转录组数据真实可用。玉米苗期栽培实验发现:（1）10 mg/kg Cd（Ⅱ）显著抑制植株生长;（2）与Cd处理组比较,施加E.acetylicum TC13菌悬液有助于恢复Cd+B处理组玉米苗期长势,提高幼苗生物量;（3）施加E.acetylicum TC13菌悬液能有效减少玉米植株不同组织（地上和地下组织）对Cd（Ⅱ）的吸收;（4）施加E.acetylicum TC13菌悬液能有效提高Cd+B处理组玉米苗期根系抗氧化酶（SOD、CAT、POD）活性,降低MDA含量,缓解Cd（Ⅱ）对玉米幼苗毒性;（5）对不同处理组根系土壤微生物群落测定,发现施加E.acetylicum TC13菌悬液能通过调整微生物群落丰度恢复Cd处理组的土壤细菌群落结构,恢复土壤微生物环境。【结论】1.通过全基因组测序探究了E.acetylicum TC13基因结构,丰富了E.acetylicum遗传学信息;阐明了E.acetylicum TC13耐镉机制,机制包括:（1）GHS解毒;（2）细胞壁吸附（离子交换、胞外多糖吸附）;（3）以硫化镉为主的细胞沉淀;（

关键词：乙酰微小杆菌耐Cd(Ⅱ)机制转录组玉米苗期

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玉米苗期异常问题及解决方法 005

玉米苗期异常问题及解决方法

不同种子处理剂对海南玉米苗期草地贪夜蛾防治效果

农业科技报

作者：党菲

眼下，各地春玉米陆续播种出苗，一些问题也来了：玉米出苗就开始发黄，还有黄苗、白苗、紫红苗，这是怎么回事？不仅如此，有的玉米苗根本就没长出来，是大雨导致的？还是其他原因？玉米缺苗断垄啥原因整地质量差。有的地方不进行... 详细信息

眼下，各地春玉米陆续播种出苗，一些问题也来了：玉米出苗就开始发黄，还有黄苗、白苗、紫红苗，这是怎么回事？不仅如此，有的玉米苗根本就没长出来，是大雨导致的？还是其他原因？玉米缺苗断垄啥原因整地质量差。有的地方不进行秋深耕，翌年春耕又偏晚，土壤熟化时间短?

关键词：玉米苗期玉米出苗玉米种子异常问题

来源： cnki报纸评论

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农业开发与装备 2024年第5期 151-153页

作者：冯玉洁谢圣华梁延坡陈焕水符洲吴灿吉训聪海南省农业科学院植物保护研究所(海南省农业科学院农产品质量安全与标准研究中心) 海南省植物病虫害防控重点实验室农业农村部海口作物有害生物科学观测实验站海南海口571100

为验证不同种子处理剂对海南玉米出苗的安全性、对玉米苗期生长的影响及对玉米草地贪夜蛾的防治效果,试验选用48%溴氰虫酰胺FSC、50%氯虫苯甲酰胺FSC、40%溴酰·噻虫嗪FSC对玉米种子进行处理。结果表明:在玉米苗期后10天,经过48%溴氰虫... 详细信息

为验证不同种子处理剂对海南玉米出苗的安全性、对玉米苗期生长的影响及对玉米草地贪夜蛾的防治效果,试验选用48%溴氰虫酰胺FSC、50%氯虫苯甲酰胺FSC、40%溴酰·噻虫嗪FSC对玉米种子进行处理。结果表明:在玉米苗期后10天,经过48%溴氰虫酰胺FSC包衣处理的玉米出苗率最高,为82.0%~83.3%。与对照组相比,各处理组出苗率差异不显著,但株高显著不同,这表明这种处理对玉米的生长有一定影响。48%溴氰虫酰胺FSC和50%氯虫苯甲酰胺FSC处理对草地贪夜蛾具有很好的防治效果,苗后10天防效均达到85%以上,有效控制时间为苗后 15~20天。

关键词：种子处理剂草地贪夜蛾玉米苗期防治效果

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种衣剂添加黑曲霉对盐胁迫下玉米苗期生长的影响

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大麦与谷类科学 2024年第1期41卷 36-42,48页

作者：韩昊泽朱兴建张超牟欣尚陈子仪张佳琪万玉琦张恩盈青岛农业大学农学院山东青岛266109

为探究种衣剂添加黑曲霉在盐胁迫下对玉米苗期生长的影响,试验设置对照组(CK)、盐胁迫对照组(NCK)、盐胁迫施用种衣剂(NHQ)、无盐胁迫施用种衣剂(HQ)、盐胁迫施用种衣剂并添加黑曲霉(NHQ-A)、无盐胁迫施用种衣剂并添加黑曲霉(HQ-A)6个处... 详细信息

为探究种衣剂添加黑曲霉在盐胁迫下对玉米苗期生长的影响,试验设置对照组(CK)、盐胁迫对照组(NCK)、盐胁迫施用种衣剂(NHQ)、无盐胁迫施用种衣剂(HQ)、盐胁迫施用种衣剂并添加黑曲霉(NHQ-A)、无盐胁迫施用种衣剂并添加黑曲霉(HQ-A)6个处理,结果表明,NHQ-A、HQ-A组相较NHQ、HQ组,根长分别增长16.07%和30.06%,叶宽分别增长11.08%和6.88%,叶绿素SPAD值、超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性和过氧化氢酶(CAT)活性有明显增加,丙二醛(MDA)含量下降。因此,种衣剂添加黑曲霉对玉米幼苗苗期生长具有一定的促生作用,能够缓解盐胁迫对玉米带来的一部分危害。

关键词：玉米苗期盐胁迫黑曲霉种衣剂生理指标

噻虫嗪种衣剂对玉米苗期两种粘虫的室内毒力测定

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山东农业科学 2023年第1期55卷 124-128页

作者：段云董嘉欣苗进陈琦巩中军卢春光武予清河南省农业科学院植物保护研究所/河南省农作物病虫害防治重点实验室河南郑州450002 漯河市农业科学院河南漯河462000 河南云飞科技发展有限公司河南郑州450000

本研究采用胃毒法测定了噻虫嗪悬浮种衣剂(SC)对东方粘虫[Mythimna separata(Walker)]和劳氏粘虫[Mythimna loreyi(Duponchel)]的室内毒力。结果表明,35%噻虫嗪SC有效成分质量浓度在1.12~2.24 g/kg之间对两种粘虫均具有明显的毒力,且在... 详细信息

本研究采用胃毒法测定了噻虫嗪悬浮种衣剂(SC)对东方粘虫[Mythimna separata(Walker)]和劳氏粘虫[Mythimna loreyi(Duponchel)]的室内毒力。结果表明,35%噻虫嗪SC有效成分质量浓度在1.12~2.24 g/kg之间对两种粘虫均具有明显的毒力,且在玉米不同苗龄对不同龄期及种类粘虫的毒力均存在一定差异。玉米出苗2周,噻虫嗪SC质量浓度为1.12 g/kg时对东方粘虫2龄幼虫的毒力效果达92.83%,对劳氏粘虫2龄幼虫的毒力效果达57.13%。与劳氏粘虫相比,噻虫嗪SC对东方粘虫的毒力更强。本研究为生产上选用噻虫嗪SC防治玉米粘虫提供了参考。

关键词：噻虫嗪悬浮种衣剂东方粘虫劳氏粘虫室内毒力玉米苗期

水淹胁迫下过氧化钙对玉米苗期生理生化特性的影响

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水淹胁迫下过氧化钙对玉米苗期生理生化特性的影响

作者：李盼盼山东农业大学

学位级别：硕士

玉米是我国主要的粮食作物,在我国农业生产中占据着重要的地位。涝害是制约我国农业生产的重大气象灾害之一。玉米苗期最易受到涝害,从而导致玉米减产、甚至绝产。为了缓解水淹胁迫对苗期玉米的损害,本研究通过盆栽试验,人工模拟水淹胁... 详细信息

玉米是我国主要的粮食作物,在我国农业生产中占据着重要的地位。涝害是制约我国农业生产的重大气象灾害之一。玉米苗期最易受到涝害,从而导致玉米减产、甚至绝产。为了缓解水淹胁迫对苗期玉米的损害,本研究通过盆栽试验,人工模拟水淹胁迫,比较研究水淹胁迫下不同过氧化钙用量和施用时期对玉米苗期生理生化指标的影响。本试验设置了4个过氧化钙用量,分别为0 g kg、0.2 g kg、0.4 g kg、0.8 g kg,各水平分别设置3个处理,分别为不淹水施肥、淹水前施肥、淹水后施肥,过氧化钙均匀地撒施在条形沟内,覆土。每个处理播种16株,重复3次,研究了过氧化钙对水淹胁迫下玉米苗期生长、生理特性的影响。主要结果如下:(1)施用过氧化钙有利于玉米苗期的生长发育。在不淹水条件下,随着过氧化钙浓度的增加,株高、茎粗、叶面积逐渐增大,差异性不显著。在淹水条件下,施加过氧化钙的玉米株高较淹水对照相比显著增加,玉米地上部分的增幅呈上升趋势,其中以施加过氧化钙0.4 g kg水平的增长最显著。玉米的根长、根表面积、根体积随着过氧化钙浓度的增加呈现先降低后增加的趋势,淹水条件下,施加0.4 g kg、0.8 g kg水平的过氧化钙对根系形态指标影响显著。(2)淹水条件下,玉米苗期叶片和根系抗氧化物酶活性显著降低,超氧阴离子产生速率加剧,丙二醛含量增多,渗透调节物质减少。施用过氧化钙能够缓解淹水胁迫对苗期玉米生长的损害,表现为玉米苗期叶片和根系的抗氧化物酶活性增加,活性氧清除系统能力增强,不同过氧化钙用量间以0.4 g kg、0.8 g kg水平下的施肥浓度效果最佳。(3)施用过氧化钙可以提高玉米苗期叶片光合性能。水淹条件下,施用过氧化钙能够抑制玉米苗期叶片叶绿素的降解,提高其光合性能,淹水后其光合性能指标出现恢复正常水平的趋势,尤以0.4 g kg、0.8 g kg水平的施用量表现明显。(4)施用三个用量的过氧化钙均不会对土壤的p H产生显著影响。较对照处理,施用过氧化钙可以提高土壤酶活性,各施用量间的差异不显著。

关键词：水淹胁迫玉米苗期过氧化钙抗氧化酶活性生长特性

基于MMC与CV模型的苗期玉米图像分割算法

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农业机械学报 2013年第11期44卷 266-270页

作者：程玉柱陈勇张浩南京林业大学机械电子工程学院南京210037

针对苗期玉米田复杂土壤背景噪声,提出一种基于MMC(最大间隔准则)与CV(Chan-Vese)模型的玉米彩色图像分割算法。利用MMC对玉米彩色图像灰度化,用TV(全变分)滤波器对灰度图像进行去噪,用CV模型对去噪图像进行图像分割。试验结果表明,算... 详细信息

针对苗期玉米田复杂土壤背景噪声,提出一种基于MMC(最大间隔准则)与CV(Chan-Vese)模型的玉米彩色图像分割算法。利用MMC对玉米彩色图像灰度化,用TV(全变分)滤波器对灰度图像进行去噪,用CV模型对去噪图像进行图像分割。试验结果表明,算法优于传统的颜色因子与Otsu组合算法,能有效去除图像中的小杂草和青苔,实现玉米目标提取,错分率为4.32%,漏分率为9.69%,相似度为86.57%。

关键词：玉米苗期图像分割最大间隔准则 CV模型

玉米苗期冠层多光谱反射率反演与叶绿素含量诊断

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农业工程学报 2015年第S2期31卷 193-199页

作者：文瑶李民赞赵毅刘豪杰孙红陈军中国农业大学"现代精细农业系统集成研究"教育部重点实验室北京100083 西北农林科技大学机电学院杨凌712100

为了探索玉米苗期叶片叶绿素含量指标的快速、非破坏性估测方法,该文运用多光谱图像技术对大田玉米苗期叶绿素含量指标进行快速无损的诊断研究。大田试验中,采用2-CCD多光谱图像采集系统获取大田玉米苗期的冠层多光谱图像,并同步采集漫... 详细信息

为了探索玉米苗期叶片叶绿素含量指标的快速、非破坏性估测方法,该文运用多光谱图像技术对大田玉米苗期叶绿素含量指标进行快速无损的诊断研究。大田试验中,采用2-CCD多光谱图像采集系统获取大田玉米苗期的冠层多光谱图像,并同步采集漫反射灰度板的多光谱图像。为消除光照对图像采集质量的影响,准确将不同光照条件下的玉米冠层图像数据转换为其叶面反射率数据,标定试验中采用一块4个不同灰度级的满足朗伯面条件漫反射灰度板,建立了叶片光谱反射率同图像灰度值之间的线性反演公式,并与大田试验中漫反射灰度板的多光谱图像建立了玉米冠层图像灰度值的校正公式。对玉米苗期冠层多光谱图像进行处理,提取出玉米冠层B、G、R、NIR(中心波长分别为470,550,620,800 nm)4个波段归一化平均灰度值。通过灰度值的校正公式得到校正后的归一化平均灰度值,由线性公式反演出R、G、B、NIR 4个波段的平均反射率值,并计算4种常见光谱植被指数(RNDVI、RNDGI、RRVI和RDVI),采用最小二乘-支持向量回归(LS-SVR)建立植被指数同叶绿素含量指标的拟合模型。结果表明:植被指数RNDVI、RRVI和RDVI和玉米冠层叶绿素含量指标拟合验证集决定系数R2为0.56,达到了较为理想的拟合结果。证明通过漫反射灰度板对玉米冠层多光谱图像建立反射率反演校正模型的方法是可行的,这一方法为快速无损检测玉米苗期叶绿素含量指标提供了支持。

关键词：叶绿素光谱分析模型反射率反演校正玉米苗期

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玉米苗期横垄坡面侵蚀产沙与有机碳流失特征

水土保持学报 2018年第2期32卷 166-172页

作者：何淑勤武万华宫渊波郑子成四川农业大学林学院成都611130 四川省水土保持与荒漠化防治重点实验室成都611130 四川农业大学资源学院成都611130

为揭示紫色土横垄坡面侵蚀产沙与有机碳流失对坡度的响应特征,通过人工模拟降雨和野外径流小区相结合的方法,探讨了不同坡度下玉米苗期径流、侵蚀泥沙及其有机碳流失特征。结果表明:玉米苗期不同坡度下地表径流量总体表现为降雨初期变... 详细信息

为揭示紫色土横垄坡面侵蚀产沙与有机碳流失对坡度的响应特征,通过人工模拟降雨和野外径流小区相结合的方法,探讨了不同坡度下玉米苗期径流、侵蚀泥沙及其有机碳流失特征。结果表明:玉米苗期不同坡度下地表径流量总体表现为降雨初期变化较为稳定,随降雨时间持续呈逐渐增加的趋势,而壤中流表现为10°坡度下,径流量在降雨初期变化不大,随降雨时间持续呈逐渐增大的趋势,15°和20°坡度下壤中流则表现为逐渐增加的变化趋势;不同坡度下侵蚀强度均表现为20°>15°>10°,且20°坡度下侵蚀强度显著高于10°和15°坡度;不同坡度下,地表径流总有机碳(TOC)和可溶性有机碳(DOC)质量浓度随降雨时间延长呈逐渐降低趋势,有机碳质量浓度均表现为20°>15°>10°,而壤中流表现为先升高后降低的趋势,质量浓度表现为10°>15°>20°,且地表径流、壤中流TOC和DOC质量浓度相差不大;不同坡度下TOC和DOC迁移通量总体表现为壤中流大于地表径流,地表径流有机碳迁移通量则表现为20°>15°>10°,而壤中流迁移通量表现为10°>15°>20°,且径流DOC迁移通量占TOC迁移通量百分比高达90%;不同坡度下侵蚀泥沙中有机碳含量随坡度增大均呈减小趋势,且同一坡度下,泥沙有机碳含量随降雨时间的延长呈降低的趋势;侵蚀泥沙中有机碳富集明显,随坡度的增大富集比减小。因此,紫色土区坡耕地径流中有机碳主要以DOC的形式流失,壤中流为DOC迁移的主要方式。

关键词：玉米苗期地表径流壤中流有机碳迁移通量侵蚀泥沙