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混合菌剂对葡萄白粉病发生及叶际微生物多样性的影响

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中外葡萄与葡萄酒 2024年第1期 1-9页

作者：杜鸿燕何涛陈吉越胡祥史亮涛刘海刚杨顺林杜飞云南省农业科学院热区生态农业研究所云南元谋651300 云南农业大学教育部农业生物多样性与病害控制重点实验室/农业生物多样性应用技术国家工程研究中心云南昆明650201

为明确常见杀菌剂及生防菌剂处理对葡萄白粉病发生及葡萄叶际微生物多样性的影响,进一步预测叶际微生物功能,采用随机取样法调查田间葡萄白粉病害,以Illumina高通量测序技术结合生物信息学分析了混合杀菌剂及生防菌剂处理的葡萄叶际微... 详细信息

为明确常见杀菌剂及生防菌剂处理对葡萄白粉病发生及葡萄叶际微生物多样性的影响,进一步预测叶际微生物功能,采用随机取样法调查田间葡萄白粉病害,以Illumina高通量测序技术结合生物信息学分析了混合杀菌剂及生防菌剂处理的葡萄叶际微生物群落多样性差异,并结合PICRUSt2对微生物功能进行预测。结果表明,施用混合菌剂能显著降低白粉病的发生;混合菌剂处理后叶际细菌群落Chao1指数及Shannon指数分别下降了50.78%、48.57%;叶际真菌群落Chao1指数降低42.80%,Shannon指数增加了0.07。在门水平上,药剂处理后的优势细菌门为Firmicutes、Actinobacteriota,优势真菌门为Ascomycota和Basidiomycota;在属水平上,药剂处理后,相对丰度显著增加的细菌有Bacillus,真菌有Erysiphe和Aspergillus。葡萄叶际微生物群落功能预测,共评估了489条MetaCyc途径,以P3进行筛选,共得到49条相关途径,其中有2条途径显著上调,47条显著下调,下调途径主要与葡萄核酸代谢、光呼吸、叶绿素、维生素合成等功能有关。

关键词：葡萄农药处理微生物多样性葡萄白粉病

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茉莉酸调控马铃薯离体块茎发育的主要代谢物变化

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中国农业科学 2024年第13期57卷 2525-2538页

作者：梁丽娟程李香袁剑龙撒刚张峰甘肃农业大学农学院/省部共建干旱生境作物学国家重点实验室

【目的】茉莉酸（jasmonic acid,JA）是马铃薯块茎发育过程中重要调控激素之一，研究JA调控块茎发育机理将为块茎产量及品质性状形成提供重要理论基础。【方法】采用马铃薯离体匍匐茎作为供试材料，外源添加JA(0、0.5、5和50μmol·L-1... 详细信息

【目的】茉莉酸（jasmonic acid,JA）是马铃薯块茎发育过程中重要调控激素之一，研究JA调控块茎发育机理将为块茎产量及品质性状形成提供重要理论基础。【方法】采用马铃薯离体匍匐茎作为供试材料，外源添加JA(0、0.5、5和50μmol·L-1)处理，分析JA诱导离体块茎表型形态、组织显微结构、碳水化合物积累及蛋白质组变化。【结果】随JA处理浓度升高，单个匍匐茎形成块茎数目、块茎直径及干鲜重、环髓区细胞面积、淀粉及可溶性糖含量在0.5和5μmol·L-1JA处理后逐渐增加（P性随JA浓度升高逐渐降低（P生物能量与代谢（28.6%）、细胞防御（28.6%）、蛋白质生物合成与贮藏（11.4%）、信号转导（8.6%）、转录（8.6%）、未知功能（8.6%）和混杂（5.6%）。通过聚类分析将这些蛋白质差异表达模式聚为三类：第一类包括17个蛋白质，在0.5μmol·L-1JA处理后下调表达，而在5μmol·L-1JA处理后上调表达，主要参与生物能量与代谢、蛋白质生物合成与贮藏、信号转导、转录；第二类包括10个蛋白质，随JA浓度升高上调表达，主要参与细胞防御、生物能量与代谢、转录；第三类包括8个蛋白质，JA处理后均下调表达，主要参与生物能量与代谢、细胞防御、蛋白质生物合成与贮藏。【结论】低浓度JA(0.5和5μmol·L-1)主要通过诱导块茎环髓区细胞膨大、细胞内蔗糖及多糖积累、细胞防御能力来促进块茎形态建成，而高浓度JA(50μmol·L-1)则表现为抑制作用。

关键词：马铃薯茉莉酸蛋白质组块茎发育脂氧合酶质谱

河西灌区减氮条件下小麦复种绿肥的水分利用及经济效益

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中国农业科学 2024年第4期57卷 740-754页

作者：麻碧娇陈桂平苟志文殷文樊志龙胡发龙范虹何蔚甘肃农业大学农学院/省部共建干旱生境作物学国家重点实验室

【目的】针对河西绿洲灌区作物生产中氮肥施用过量、水资源利用效率与经济效益较低等问题，探讨麦后复种绿肥及适量减施化学氮肥对小麦农田耗水特性及经济效益的影响。【方法】2019—2020年在甘肃省河西绿洲灌区进行裂区试验，主区设置... 详细信息

【目的】针对河西绿洲灌区作物生产中氮肥施用过量、水资源利用效率与经济效益较低等问题，探讨麦后复种绿肥及适量减施化学氮肥对小麦农田耗水特性及经济效益的影响。【方法】2019—2020年在甘肃省河西绿洲灌区进行裂区试验，主区设置麦后复种绿肥(W-G)和单作小麦(W)两种种植模式；副区为5个施氮水平，分别为不施氮肥(N0)、常规施氮(180 kg·hm-2,N4)、减施45%氮肥(N1)、减施30%氮肥(N2)和减施15%氮肥(N3)。测定不同处理下小麦绿肥体系产量、水资源利用效率及经济效益。【结果】麦后复种绿肥以及适量减施化学氮肥显著提高小麦籽粒产量和系统生物热能产，2019和2020年，W-G较W处理籽粒产量分别提高10.8%和12.4%，系统生物热能产分别提高37.8%和40.3%；麦后复种绿肥结合减氮15%(W-G-N3)较单作小麦结合减氮15%(W-N3)和单作小麦传统施氮(W-N4)处理小麦分别增产6.9%—16.7%和7.9%—13.6%，生物热能产提高52.0%—62.2%和27.1%—58.9%。W-G较W小麦生育阶段耗水量降低6.3%—16.0%,W-G-N3较W-N3和W-N4小麦季耗水量分别降低13.4%—20.5%和20.8%—29.0%,W-G由于绿肥生长季消耗水分，总耗水量显著高于W。W-G较W小麦水分利用效率分别提高7.9%和19.2%;2019年度W-G-N3较W-N3和W-N4小麦水分利用效率分别提高23.5%和5.1%，差异显著。W-G-N3可有效提高系统单位耗水生物热能产，较W-N3和W-N4分别提高2.7%—14.5%和9.3%—17.5%。W-G较W增加了成本投入，总产值也随之提高；2019年度W-G-N3较W-N3和W-N4纯收益分别提高9.8%和9.5%,2020年度W-G-N3较W-N3和W-N4纯收益则分别降低了15.6%和15.7%;2019和2020年W-G较W产投比分别降低20.7%和23.1%,W-G-N3较W-N3和W-N4产投比降低比例均为14.8%—23.1%,W-G因较多的资源投入降低了系统单方水效益。【结论】在河西绿洲灌区，麦后复种绿肥结合适量减施化学氮肥能够提高作物产量和经济效益，水资源利用效率也随之提高，其中麦后复种绿肥结合减量15%施氮处理的综合效果最好，可作为提高水资源利用及农民收益的理想种植模式及施氮水平。

关键词：绿肥小麦复种减量施氮产量水分利用效率经济效益

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绿洲灌区密植对氮肥减量玉米产量的补偿潜力

中国农业科学 2024年第9期57卷 1709-1721页

作者：范虹殷文胡发龙樊志龙赵财于爱忠何蔚孙亚丽王凤柴强甘肃农业大学农学院/省部共建干旱生境作物学国家重点实验室

【目的】针对绿洲灌区玉米生产氮肥用量过高的问题，探究通过密植补偿氮肥减量对玉米产量负效应的可行性。【方法】2019—2021年，以施氮水平为主区，设地方习惯施氮(N2,360 kg·hm-2)、减量25%施氮(N1,270 kg·hm-2)两个水平；以种植... 详细信息

【目的】针对绿洲灌区玉米生产氮肥用量过高的问题，探究通过密植补偿氮肥减量对玉米产量负效应的可行性。【方法】2019—2021年，以施氮水平为主区，设地方习惯施氮(N2,360 kg·hm-2)、减量25%施氮(N1,270 kg·hm-2)两个水平；以种植密度为副区，设传统（M1,7.8万株/hm2）、中（M2,10.4万株/hm2，增密33%）、高（M3,12.9万株/hm2，增密66%）3个密度水平，进行裂区试验，重点研究氮肥减量条件下增密对玉米产量及其构成因素的影响。【结果】（1）氮肥减量导致玉米籽粒产量、生物产量分别降低4.0%、4.9%。减氮条件下，中密度可以产生籽粒产量补偿效应，N1M2较对照N2M1提高4.1%；高密度处理N1M3生物产量补偿效应最大，较对照提高14.2%。（2）通过回归分析模拟得到：减氮条件下，当种植密度提高至8.4万株/hm2可以与对照N2M1籽粒产量持平，并在10.6万株/hm2时获得最大产量13 537kg·hm-2，较对照提高4.9%。（3）氮肥减量引起穗数、穗粒数和千粒重分别降低5.0%、3.3%和3.4%；中、高密度分别较传统密度提高穗数27.9%、49.7%，降低穗粒数3.8%、8.4%，降低千粒重5.2%、8.9%。中密度较传统密度对收获指数无显著影响，而高密度使收获指数降低14.2%。N1M2较对照N2M1通过穗数增加补偿了减氮引起穗数、穗粒数及千粒重的下降，从而实现丰产。（4）氮肥减量降低拔节期至抽雄吐丝期的玉米生长率7.2%—8.4%；中、高密度较传统密度提高苗期至大喇叭口期玉米生长率27.3%、60.3%。（5）氮肥减量条件下，N1M2较对照提高叶、茎和鞘干物质转运量达9.6%、13.6%和3.7%，提高叶和茎对籽粒产量的贡献率5.3%和9.0%。【结论】通过合理密植可以补偿减氮引起的玉米产量下降，在施氮量270 kg·hm-2的基础上增密至10.4万株/hm2，能够最大化产量补偿效应，是绿洲灌区玉米节氮稳产丰产的可行措施。

关键词：玉米密植氮肥减量补偿潜力产量绿洲灌区

黄精轮作改善土壤微生物群落缓解三七连作障碍潜力分析

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植物病理学报 2024年第4期54卷 787-798页

作者：陈子涵何涛施本义李科蔡红何霞红朱有勇赵宇云南农业大学农业生物多样性应用技术国家工程研究中心农业生物多样性与病虫害控制教育部重点实验室昆明650201 西南林业大学园林园艺学院昆明650224 澜沧良宝生物科技有限公司普洱665000

为探究黄精轮作后对三七连作土壤微生物群落的影响,评估轮作及自然休耕两种方式的修复能力。本研究以三七二年连作土壤为对象,在三七连作后种植二年黄精,并以同等条件土壤休耕后再复种三七,基于微生物组学结合生信分析技术研究黄精轮作... 详细信息

为探究黄精轮作后对三七连作土壤微生物群落的影响,评估轮作及自然休耕两种方式的修复能力。本研究以三七二年连作土壤为对象,在三七连作后种植二年黄精,并以同等条件土壤休耕后再复种三七,基于微生物组学结合生信分析技术研究黄精轮作对三七连作土壤微生物结构组成及菌群变化的影响。结果显示:黄精轮作后复种三七一年存苗率可达88.33%,显著高于休耕处理;三七根腐发病率均低于20%,但相较于休耕处理差异不显著。黄精轮作后土壤真菌及细菌多样性均显著降低(P多样性(P生物真菌主要以腐生、病理以及混合营养模式为主,经黄精轮作处理后,植物病原物真菌丰度下降,致病菌的占比有所下调,与病害有关的微生物下降,同时黄精轮作后细菌L-缬氨酸生物合成途径、L-异亮氨酸生物合成I(来自苏氨酸)途径、L-异亮氨酸生物合成II、有氧呼吸I(细胞色素C)途径显著降低。利用黄精轮作能够改善土壤微生物,对缓解三七连作障碍具有一定潜力。

关键词：三七黄精轮作土壤微生物连作障碍

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施肥方式和施肥量对华山松幼苗生长及针叶营养状况的影响

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南京林业大学学报（自然科学版） 2024年第3期48卷 191-198页

作者：丰伟单昌丹张慧刘家蔓柳国昂姚增玉西南林业大学西南山地森林资源保育与利用教育部重点实验室云南昆明650224 西南林业大学西南地区生物多样性保育国家林业和草原局重点实验室云南昆明650224

【目的】探究不同施肥方式和施肥量对华山松(Pinus armandii)幼苗生长及针叶矿质养分元素和非结构性碳水化合物(NSC)含量的影响,为培育具备大量营养储备的优质苗木提供参考。【方法】以华山松幼苗为研究对象,设置常规施肥和指数施肥两... 详细信息

【目的】探究不同施肥方式和施肥量对华山松(Pinus armandii)幼苗生长及针叶矿质养分元素和非结构性碳水化合物(NSC)含量的影响,为培育具备大量营养储备的优质苗木提供参考。【方法】以华山松幼苗为研究对象,设置常规施肥和指数施肥两种方式,每种方式按总N量100、200、300和400 mg/株分12次施入复合肥(25%N、10%P_(2)O_(5)、20%K_(2)O),每2周施肥1次,以不施肥为对照。施肥结束2周后测定苗高、地径、生物量及针叶N、P、K、可溶性糖和淀粉含量。【结果】两种施肥方式下,华山松苗高、地径和生物量均随施肥量增加先增加后减小,指数施肥300 mg/株时苗高、地径和生物量最大,分别是对照的1.29、1.15和1.53倍;施肥处理对针叶P含量影响不显著,但提高了针叶N和K含量,针叶N含量随施肥量增加而升高,相同施肥量下指数施肥的N含量较常规施肥高;常规施肥的针叶K含量随施肥量增加而升高,而指数施肥则先升高后下降;施肥降低针叶可溶性糖含量,其随施肥量增加先下降后升高;合理施肥显著提高针叶淀粉和非结构性碳水化合物含量,且以指数施肥处理效果较好。【结论】与常规施肥相比,指数施肥显著促进了华山松幼苗生物量、N、淀粉和NSC积累,合理施肥处理为以指数施肥方式每株施用1.2 g复合肥(N、P_(2)O_(5)和K_(2)O分别为300、120和240 mg)。

关键词：华山松壮苗培育指数施肥养分积累非结构性碳水化合物

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日本细毛环腹瘿蜂对斑翅果蝇的寄生效能

植物保护 2024年第3期50卷 146-154页

作者：田烨李银煳陈强张金龙陈国华张晓明云南农业大学植物保护学院云南生物资源保护与利用国家重点实验室昆明650201 云南省农业科学院甘蔗研究所云南省甘蔗遗传改良重点实验室开远661699

日本细毛环腹瘿蜂Leptopilina japonica是斑翅果蝇Drosophila suzukii的优势寄生性天敌之一,对斑翅果蝇具有良好的生防潜力。为更好地利用日本细毛环腹瘿蜂防控斑翅果蝇,本研究在室内观察了日本细毛环腹瘿蜂的行为活动和生长发育特征。... 详细信息

日本细毛环腹瘿蜂Leptopilina japonica是斑翅果蝇Drosophila suzukii的优势寄生性天敌之一,对斑翅果蝇具有良好的生防潜力。为更好地利用日本细毛环腹瘿蜂防控斑翅果蝇,本研究在室内观察了日本细毛环腹瘿蜂的行为活动和生长发育特征。采用室内接虫法研究了该蜂对斑翅果蝇2龄幼虫的寄生能力。分别运用HollingⅡ型圆盘方程、搜寻效应方程和Hassell-Varley模型拟合分析了日本细毛环腹瘿蜂的寄生功能反应、搜寻效应和自身密度干扰效应。结果表明:日本细毛环腹瘿蜂的寄生功能反应符合HollingⅡ模型,其拟合方程为:N_(a)=0.70 N/(1+0.03 N);寄生效能(a/T h)为15.78;在一定空间内,寄生蜂的寄生量随寄主密度增加而增大,至寄主密度达25头/罐后寄生量趋于平稳;寄生蜂的搜寻效应随着寄主密度的增加而减弱;当斑翅果蝇的密度分别为10、20、30头/罐时寄生蜂自身密度干扰模型分别为E_(10)=0.4878 P^(-0.8713),E_(20)=0.4420 P^(-0.6768)和E_(30)=0.3462 P^(-0.4337);在同一寄主密度下,日本细毛环腹瘿蜂的寻找效应均随自身密度的增加而减弱。日本细毛环腹瘿蜂对斑翅果蝇2龄幼虫具有较好的寄生效能,但寄主密度较大会导致日本细毛环腹瘿蜂的寄生效能减弱,随着寄生蜂自身密度的增加,其种内个体间会出现干扰作用。

关键词：日本细毛环腹瘿蜂斑翅果蝇生物防治寄生功能反应寄生效能

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作物结构对大理古生片区农田集水区氮磷输出的影响

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农业环境科学学报 2024年

作者：张梓涵张旭琳娄飏尹高飞冯培培汪昊李文超河北农业大学资源与环境科学学院省部共建华北作物改良与调控国家重点实验室河北省农田生态环境重点实验室云南农业大学

为掌握作物结构与区域农田氮磷输出的关系，本研究以具有不同作物结构特征的农田集水区（洱海流域古生片区）为研究对象，通过分区定位加密监测，其中农田集水区根据作物结构特征分为上游以籽粒玉米种植为主区（SYX片区）、中游以鲜食... 详细信息

为掌握作物结构与区域农田氮磷输出的关系，本研究以具有不同作物结构特征的农田集水区（洱海流域古生片区）为研究对象，通过分区定位加密监测，其中农田集水区根据作物结构特征分为上游以籽粒玉米种植为主区（SYX片区）、中游以鲜食玉米和蔬菜种植为主区（DLL片区）、下游以水稻种植为主区（SFQ片区），分析不同作物结构分区内沟渠氮磷动态变化特征，研究作物结构对农田集水区氮磷输出的影响。结果表明：空间上，不同作物结构分区沟渠中总氮浓度呈现鲜食玉米和蔬菜种植区(21.11 mg·L-1)最大，水稻种植区(17.43 mg·L-1)次之，籽粒玉米为主种植区(13.88 mg·L-1)最低；总磷平均浓度自上游到下游不断增加，下游(0.59 mg·L-1)、中游(0.58 mg·L-1)均明显高于上游(0.41 mg·L-1)。时间上，总氮输出呈现8月(19.63 mg·L-1)>6月(15.89 mg·L-1)>7月(12.08 mg·L-1)，总磷输出呈现8月(0.66 mg·L-1)>7月(0.62 mg·L-1)>6月(0.30 mg·L-1)。就不同作物结构分区而言，中上游总氮输出集中在8月，下游总氮输出则多集中在6月；上游总磷输出集中在7月，中下游则多集中在8月。不同作物结构分区氮磷时空输出变化均存在差异。鲜食玉米和蔬菜组成的作物结构对总氮、硝态氮的输出影响最大，种植水稻对氨态氮、总磷以及溶解性磷的输出影响较明显。以上结果表明，可根据研究区空间地形差异、作物结构以及农业沟渠特征采取适宜的氮、磷流失防控策略。

关键词：农田集水区氮磷输出种植结构洱海流域

川贝母HSP70家族基因鉴定及高温胁迫下不同组织的表达分析

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中国中药杂志 2024年第9期49卷 2422-2433页

作者：张晓玉余济辰陈文涛周芏延袁媛刘鸿高梁艳丽云南农业大学西南中药材种质创新与利用国家地方联合工程研究中心云南昆明650201 云南农业大学云南省药用植物生物学重点实验室云南昆明650201 云南农业大学农学与生物技术学院云南昆明650201

热激蛋白70(heat shock protein 70,HSP70)是植物响应逆境胁迫的一类应激蛋白,在生物体内分布广,具有高度保守性。为解析川贝母响应高温胁迫的分子机制,该研究利用川贝母根、鳞茎、茎、叶、果不同组织的转录组数据,通过生物信息学方法对... 详细信息

热激蛋白70(heat shock protein 70,HSP70)是植物响应逆境胁迫的一类应激蛋白,在生物体内分布广,具有高度保守性。为解析川贝母响应高温胁迫的分子机制,该研究利用川贝母根、鳞茎、茎、叶、果不同组织的转录组数据,通过生物信息学方法对HSP70家族基因进行鉴定与筛选,并采用qRT-PCR技术分析其在高温(35℃)胁迫下的表达模式。结果显示,共鉴定出26个川贝母HSP70成员,分别命名为FcHSP70-1~FcHSP70-26,编码蛋白的氨基酸数量为560~944个,相对分子质量为61.64~100.01 kDa,理论等电点为5.00~6.59,蛋白质二级以无规卷曲和α-螺旋为主。亚细胞定位预测分析表明,FcHSP70s在线粒体、叶绿体、细胞核、内质网和细胞质中均有分布。系统进化树分析表明,26个川贝母FcHSP70s中7个属于Dnak亚家族,19个属于HSP110/SSE亚家族。在35℃处理下,FcHSP70-5、FcHSP70-8、FcHSP70-17、FcHSP70-18和FcHSP70-23在川贝母5个组织中的表达量均显著上升,最高上调倍数为156.54,推测在川贝母植株响应高温胁迫中起主要作用。另外相较于其他组织,茎和叶片对高温最为敏感,在18个基因中的平均上调倍数分别为18.18、8.03,说明川贝母主要感受高温的组织可能是茎和叶片。该研究为深入解析HSP70家族基因在川贝母高温胁迫中的功能奠定基础。

关键词：川贝母 HSP70 高温胁迫生物信息学

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