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喷施新型腐植酸对谷子籽粒产量和品质的影响

中国农业大学学报 2024年第6期29卷 68-76页

作者：李香宇张星星夏杜菲赵磊曹增强陈向阳陈阜文新亚中国农业大学农学院/农业农村部农作制度重点实验室北京100193 永定河流域投资有限公司北京100193 永定河流域(大同市云州区)农业发展有限公司山西大同037000

为探究灌浆初期喷施新型腐植酸对谷子产量和品质的影响,以清水喷施为对照(NC),设置腐植酸低(0.75 L/hm^(2),600×,LC),中(3.75 L/hm^(2),120×,MC),高(7.50 L/hm^(2),60×,HC)3个浓度梯度,在谷子灌浆初期喷施于叶面,测定产量、穗部性状... 详细信息

为探究灌浆初期喷施新型腐植酸对谷子产量和品质的影响,以清水喷施为对照(NC),设置腐植酸低(0.75 L/hm^(2),600×,LC),中(3.75 L/hm^(2),120×,MC),高(7.50 L/hm^(2),60×,HC)3个浓度梯度,在谷子灌浆初期喷施于叶面,测定产量、穗部性状以及籽粒蛋白质、氨基酸、脂肪、碳水化合物、直链淀粉、黄色素、总黄酮、多酚等多个指标,分析谷子产量及营养品质的变化。结果表明:1)灌浆初期叶面喷施新型腐植酸可以通过增加千粒重来增加产量,各处理的谷子产量增加幅度由高到低为HC>MC>LC>NC,MC和HC处理分别比NC增产18.5%和19.4%,谷子增产的最适新型腐植酸浓度介于60~120×。2)灌浆期喷施新型腐植酸可改善谷子籽粒品质,显著提高蛋白质、氨基酸、黄色素、多酚含量(PLC>HC>NC,中浓度(3.75 L/hm^(2),120×,MC)处理对品质提升效果最好。综上,叶面喷施新型腐植酸可以提升谷子产量,改善籽粒品质,中浓度处理综合表现最好。

关键词：生物腐植酸谷子品质产量

小麦矮腥黑粉菌效应蛋白g4418的毒性验证及亚细胞定位

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麦类作物学报 2024年第6期44卷 735-741页

作者：马骏豪文智伟郭笑维王昕刘琦高利新疆农业大学农学院/农业农村部西北荒漠绿洲农林外来入侵生物防控重点实验室(部省共建) 新疆乌鲁木齐830052 中国农业科学院植物保护研究所/植物病虫害综合治理全国重点实验室北京100193

为探究由小麦矮腥黑粉菌基因g4418编码的蛋白的生物学功能,根据小麦矮腥黑粉病菌转录组测序结果,筛选出由基因g4418编码的蛋白,通过提取小麦矮腥黑粉菌总RNA并合成cDNA,然后以cDNA为模板利用PCR技术扩增出g4418目的基因,对其编码蛋白进... 详细信息

为探究由小麦矮腥黑粉菌基因g4418编码的蛋白的生物学功能,根据小麦矮腥黑粉病菌转录组测序结果,筛选出由基因g4418编码的蛋白,通过提取小麦矮腥黑粉菌总RNA并合成cDNA,然后以cDNA为模板利用PCR技术扩增出g4418目的基因,对其编码蛋白进行了生物信息学分析,通过构建pGR107-g4418融合载体和pBin-GFP-g4418表达载体进行毒性验证和亚细胞定位。结果表明,g4418基因全长432 bp,共编码143个氨基酸;烟草毒性验证表明,该蛋白无毒性;共聚焦显微镜观察亚细胞定位结果显示,该效应蛋白g4418可定位在细胞膜和细胞核。

关键词：小麦矮腥黑粉菌 g4418 毒性验证亚细胞定位

大豆种子硬实突变体Mzp661的鉴定和基因定位

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中国农业科学 2024年第11期57卷 2065-2078页

作者：苗龙舒阔胡彦姣黄茹何艮华张文明王晓波邱丽娟安徽农业大学农学院中国农业科学院作物科学研究所/农作物基因资源与基因改良国家重大科学工程/农业农村部作物基因资源与种质创制重点实验室

【目的】硬实是种子物理休眠的表现特征，也是大豆驯化的一个重要性状。硬实性虽然有利于种子在不良环境中生存，但是在生产实践中会严重降低大豆出苗率，同时影响产量和加工品质。采用混合群体分离测序（bulked segregant analysis seq... 详细信息

【目的】硬实是种子物理休眠的表现特征，也是大豆驯化的一个重要性状。硬实性虽然有利于种子在不良环境中生存，但是在生产实践中会严重降低大豆出苗率，同时影响产量和加工品质。采用混合群体分离测序（bulked segregant analysis sequencing,BSA-Seq）解析大豆种子硬实性状的遗传基础及候选基因，为大豆硬实的分子机理研究提供理论依据。【方法】经甲基磺酸乙酯（ethyl methane sulfonate,EMS）诱变大豆中品661种子获得硬实突变体Mzp661，将其与栽培大豆中黄13（父本）杂交构建重组自交系（recombinant inbred line,RIL）群体，对不同株系的种子进行硬实性、吸水率和种皮解剖结构鉴定。选取RIL群体中硬实型和正常吸胀型2种极端材料分别构建混池，利用BSA-Seq技术检测不同极端材料及亲本基因型，结合欧式距离（euclidean distance,ED）和delta SNP-index、delta InDel-index关联分析方法，开展大豆种子硬实遗传位点的挖掘，进一步利用生物信息学分析、大豆不同组织的转录组数据和基因注释信息挖掘显著关联区域的候选基因。【结果】突变体Mzp661后代中，吸胀型种子各部位均具有吸水能力，种子体积随浸水时间延长不断增大，然而，硬实型种子浸水36 h内体积未发生变化，随着浸水时间的持续延长，种皮开始局部出现皱缩，并逐渐向其他部位扩散，子叶恢复吸胀能力。硬实型种子种皮表面光滑且结构紧密、角质层呈规则的网状结构、栅栏层较厚，而吸胀型种子表皮有气孔且结构松散、角质层有微小的裂缝、栅栏层较薄，表明突变体Mzp661种子硬实与种皮不透水/气相关；ED和delta SNP-index、delta InDel-index关联分析方法不仅鉴定到已报道种子物理休眠遗传位点qHS1，而且检测到1个一致性关联区域Chr.06:45897227—47746047，该区间共含有189个基因，转录组数据及基因注释挖掘到种子中特异高表达的Glyma.06G275300可能为该关联区域调控大豆种子硬实的关键候选基因。【结论】大豆突变体Mzp661种子硬实由种皮不透水/气所致，利用BSA-Seq法鉴定到Glyma.06G275300可能为影响种皮结构的候选基因。

关键词：大豆种子硬实种皮结构混合群体分离测序候选基因

轮作模式对旱地胡麻光合生理特性及其产量的影响

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中国油料作物学报 2024年第1期46卷 155-165页

作者：王海娣高玉红吴兵剡斌崔政军王一帆甘干旱生境作物学国家重点实验室甘肃兰州730070 甘肃农业大学农学院甘肃兰州730070 甘肃农业大学生命科学技术学院甘肃兰州730070

为探明不同轮作模式及茬口对胡麻光合生理参数和产量的影响,本研究基于2012-2020年的田间长期定位试验,以胡麻为主要研究对象,研究了胡麻→胡麻→胡麻→胡麻(FFFF)、胡麻→小麦→马铃薯→胡麻(FWPF)、胡麻→马铃薯→胡麻→小麦(FPFW)、... 详细信息

为探明不同轮作模式及茬口对胡麻光合生理参数和产量的影响,本研究基于2012-2020年的田间长期定位试验,以胡麻为主要研究对象,研究了胡麻→胡麻→胡麻→胡麻(FFFF)、胡麻→小麦→马铃薯→胡麻(FWPF)、胡麻→马铃薯→胡麻→小麦(FPFW)、胡麻→胡麻→小麦→马铃薯(FFWP)、胡麻→小麦→胡麻→马铃薯(FWFP)和胡麻→小麦→马铃薯→小麦(FWPW)6种不同轮作模式下作物茬口、胡麻种植频率及连作年限对西北旱作区胡麻叶面积指数、SPAD值、光合势、净同化速率、光合特性及产量的影响,以期为优化旱作农业区胡麻种植制度和明确胡麻高产的光合生理机制提供理论依据和技术指导。结果表明:与连作相比,轮作处理下胡麻叶面积指数、SPAD值和光合势分别显著提高了8.11%~86.49%、3.54%~42.86%和10.38%~76.58%,小麦茬和马铃薯茬较胡麻茬显著提高,25%和50%频率较100%频率显著提高,且随连作年限缩短而增加,而净同化速率上升的趋势在现蕾期后逐渐显现。此外,轮作改善了胡麻光合特性,净光合速率和叶片水分利用效率分别显著提高了8.26%~106.00%和20.77%~51.84%(盛花期(F)WPF处理除外)。成熟期轮作处理下胡麻籽粒产量、非籽粒产量与总生物产量较连作分别显著增加了29.89%~109.59%,44.60%~111.90%和38.98%~111.01%,四年连作分别较两年连作显著降低了23.01%,30.85%和28.05%,且随茬口的更换、胡麻种植频率的降低而增加。相关性分析发现,胡麻地上部生物产量和籽粒产量呈显著正相关关系,二者与现蕾期和盛花期胡麻净光合速率、蒸腾速率均为显著正相关关系,与胞间CO_(2)浓度呈显著负相关关系,且盛花期相关系数大于现蕾期。综上表明,轮作有利于为胡麻创造良好的个体和群体光合作用能力,维持生育中后期较强的光合作用能力,增加光合产物积累,从而提高胡麻籽粒产量和生物产量,其中,胡麻→小麦→马铃薯→小麦为最佳轮作模式。

关键词：胡麻轮作茬口频率光合生理参数产量

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苗草专用型大麦品种鉴定及全基因组关联分析

作物学报 2024年

作者：马敏虎常华瑜陈朝燕仁增刘廷辉邢国芳郭刚刚山西农业大学农学院/杂粮种质创新与分子育种山西省重点实验室中国农业科学院作物科学研究所/农业农村部粮食作物基因资源评价利用重点实验室/农作物基因资源与基因改良国家重大科学工程甘孜藏族自治州农业科学研究所

苗草工厂为实现草食动物的饲草周年供应提供了新的解决方案。针对苗草生产的品种需求，本研究对124份中国大麦育成品种(系)与种质开展了苗草转化率鉴定和生物量调控位点发掘。结果显示，大麦种子萌动后，水培条件下苗草生物量呈指数增... 详细信息

苗草工厂为实现草食动物的饲草周年供应提供了新的解决方案。针对苗草生产的品种需求，本研究对124份中国大麦育成品种(系)与种质开展了苗草转化率鉴定和生物量调控位点发掘。结果显示，大麦种子萌动后，水培条件下苗草生物量呈指数增长趋势并在7 d后进入平台期。在植物工厂条件下，鉴定出冬青16、扎青6号等10个高苗草转化率品种且分析发现苗草生物量与籽粒千粒重呈一定的负相关。进一步通过全基因组关联分析，共鉴定到12个苗草生物量相关QTL位点，从中预测出8个调控苗草生物量的候选基因。本研究不仅为大麦苗草工厂化生产筛选出高转化率品种，同时也为苗草专用型大麦品种的遗传改良奠定了基础。

关键词：大麦苗草生物量调控位点全基因组关联分析

水稻miR169基因家族成员的进化及热应激响应研究

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农业生物技术学报 2024年第10期32卷 2203-2217页

作者：吴雪瑜沈秋平谢裕俊陈家怡於金生浙江农林大学农作物品种改良技术浙江省重点实验室浙江农林大学现代农学院

微小RNA (microRNA, miRNA)是长约18～22个碱基的高度保守的非编码RNA，参与植物应对多种非生物胁迫。前期高通量测序发现miR169家族部分成员响应高温胁迫。本研究采用生物信息学工具预测miR169家族的染色体分布、序列结构特征、系统发... 详细信息

微小RNA (microRNA, miRNA)是长约18～22个碱基的高度保守的非编码RNA，参与植物应对多种非生物胁迫。前期高通量测序发现miR169家族部分成员响应高温胁迫。本研究采用生物信息学工具预测miR169家族的染色体分布、序列结构特征、系统发育关系和倍增情况；利用qRT-PCR检测高温胁迫处理下多个时间点的水稻(Oryza sativa)苗期miR169家族成员及其靶基因的表达。结果显示，miR169家族有2个主要进化分支，成员扩增方式主要为多次串联重复与染色体片段倍增，位于同一分支的miR169h、miR169l、miR169i和miR169m是水稻进化过程中的活跃基因簇，其中3个成员miR169h、miR169l、miR169i均积极响应热应激，预测的靶基因—核因子Y-A1 (nuclear factor Y-A1, NF-YA1)在高温处理16～24 h呈现表达下调的变化趋势。综上所述，水稻miR169基因家族miR169h、miR169i和miR169l响应水稻不温和热应激，可能在水稻耐热性方面发挥重要作用。本研究为深入探讨miRNA参与水稻热应激的分子调控机制提供基础资料。

关键词：水稻 miR169基因家族热应激表达分析分子进化

中国农田秸秆还田土壤N_2O排放及其影响因素的Meta分析

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农业工程学报 2015年第22期31卷 1-6页

作者：张冉赵鑫濮超刘胜利薛建福张向前陈阜张海林中国农业大学农学与生物技术学院农业部农作制度重点实验室北京100193

农田N2O排放是全球人为温室气体主要的来源之一,了解农作措施对其排放的影响对中国农田减排具有重要的意义。该研究采用Meta分析方法,定量分析了秸秆还田对中国农田土壤N2O排放的影响,并对其影响因素进行解析。研究结果表明,在中国不同... 详细信息

农田N2O排放是全球人为温室气体主要的来源之一,了解农作措施对其排放的影响对中国农田减排具有重要的意义。该研究采用Meta分析方法,定量分析了秸秆还田对中国农田土壤N2O排放的影响,并对其影响因素进行解析。研究结果表明,在中国不同区域秸秆还田对土壤N2O排放有一定的差异,其中华东地区显著减排18.61%(P制度间N2O的排放也有差异。因此,秸秆还田下实施农田N2O减排措施应综合考虑区域农业资源特点、种植制度、土壤类型和水肥管理因素。研究可为科学管理秸秆与减少农田N2O排放提出理论支撑。

关键词：气候变化温室气体氮肥氧化亚氮秸秆还田 Meta分析

大豆种质资源萌发期耐莠去津鉴定评价及优异种质筛选

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作物学报 2024年第7期50卷 1699-1709页

作者：李晓菲高华伟广慧石宇欣谷勇哲齐照明邱丽娟东北农业大学农学院黑龙江哈尔滨150030 农作物基因资源与遗传改良国家重大科学工程/农业农村部种质资源利用重点实验室/中国农业科学院作物科学研究所北京100081 三亚中国农业科学院国家南繁研究院海南三亚572024 黑龙江护理高等专科学校黑龙江哈尔滨150028 哈尔滨师范大学生命科学与技术学院黑龙江哈尔滨150025

室内生物测定是农作物除草剂耐受性鉴定的常用方法,已广泛应用于大豆、棉花等作物对草甘膦、氯嘧磺隆等除草剂的耐受性研究,但莠去津室内生测方法及大豆对莠去津耐受性相关研究鲜见报道。本研究以莠去津对大豆萌发期各单项指标为评价指... 详细信息

室内生物测定是农作物除草剂耐受性鉴定的常用方法,已广泛应用于大豆、棉花等作物对草甘膦、氯嘧磺隆等除草剂的耐受性研究,但莠去津室内生测方法及大豆对莠去津耐受性相关研究鲜见报道。本研究以莠去津对大豆萌发期各单项指标为评价指标,分析莠去津胁迫条件下大豆发芽势、发芽率、发芽指数、活力指数、根长等性状的变化,建立大豆莠去津耐受性室内生测方法,确定3.5 mL L^(-1)是大豆萌发期莠去津耐受性筛选的适宜浓度;对159份大豆种质进行萌发期莠去津耐受性鉴定表明,各指标相对值的变异系数为发芽相对莠去津胁迫率>相对芽长>相对发芽指数>相对活力指数>相对发芽势>相对发芽率;根据T值的聚类分析,将供试种质分为4个莠去津耐性级别,共鉴定出高耐种质9份、中耐种质50份、低耐种质70份和敏感种质30份;黄豆、花色豆、垦丰13、南农99-6等9个种质为莠去津耐受性综合能力优异的种质资源。采用多元逐步回归分析法,建立大豆萌发期耐莠去津评价模型Y=–0.155+0.004X_(2)+0.001X_(3)+0.001X_(4)+0.002X_(5)(P=0.000)。本研究为培育耐莠去津育种的亲本选配、后代选择及大豆耐莠去津相关基因挖掘提供了理论依据、材料和技术支撑。

关键词：大豆种质资源莠去津耐性萌发期综合评价

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中国小麦抗条锈病基因育种利用现状与策略

中国农业科学 2024年第1期57卷 34-51页

作者：刘志勇张怀志白斌李俊黄林徐智斌陈永兴刘旭曹廷杰李淼淼陆平吴秋红董玲丽韩玉林殷贵鸿胡卫国王西成赵虹闫素红杨兆生畅志坚王涛杨武云刘登才李洪杰杜久元中国科学院遗传与发育生物学研究所/植物细胞与染色体工程国家重点实验室/种子创新研究院中国科学院大学现代农业科学学院海南崖州湾种子实验室甘肃省农业科学院小麦研究所四川省农业科学院作物研究所四川农业大学小麦研究所中国科学院成都生物研究所中国农业科学院棉花研究所河南省农业科学院小麦研究所周口市农业科学院河南农业大学农学院山西农业大学农学院/作物科学研究所中国农业科学院作物科学研究所

小麦条锈病是中国重要的流行性真菌病害，严重威胁国家粮食安全。通过持续应用抗病品种和植保措施，小麦条锈病在中国得到了较好的控制。然而，随着全球气候变化、栽培制度的变革、育种方法技术的改进、产量水平的提高及条锈菌群体结构... 详细信息

小麦条锈病是中国重要的流行性真菌病害，严重威胁国家粮食安全。通过持续应用抗病品种和植保措施，小麦条锈病在中国得到了较好的控制。然而，随着全球气候变化、栽培制度的变革、育种方法技术的改进、产量水平的提高及条锈菌群体结构和毒性频率的不断变异，有必要对新时期小麦抗条锈病基因育种利用现状进行科学评估，以期为广谱持久多抗小麦品种的培育提供依据。本文通过对近年来中国西南、西北和黄淮主产区小麦品种（系）的条锈病抗性进行系统的抗病鉴定、遗传分析和抗条锈病基因分子标记的定位和检测，总结了中国小麦育种中主要抗条锈病基因的利用情况，对中国小麦抗条锈病基因发掘与种质创新、小麦育种中利用的主要抗条锈病基因、新时期抗条锈病基因利用的策略、小麦育种中抗条锈病基因选择和鉴定等进行了论述，并对新时期小麦抗条锈病育种发展方向进行了展望。

关键词：小麦条锈菌兴衰循环持久抗性基因聚合种质创新