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长期施肥下土壤氮素指标与小麦/玉米产量关系研究

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核农学报 2025年第1期39卷 157-169页

作者：丁世杰黄绍敏张水清郭斗斗宋晓张珂珂岳克郭腾飞河南省农业科学院植物营养与资源环境研究所河南郑州450002 信阳市农业科学院河南信阳464000

为明确施肥对典型潮土区土壤氮素指标的影响以及氮素指标与作物产量的量化关系,本研究利用长期定位施肥试验系统评估施肥对土壤全氮、碱解氮、酸解有机氮组分、微生物量氮含量的影响,并进一步定量分析氮素指标与小麦、玉米产量间的关系... 详细信息

为明确施肥对典型潮土区土壤氮素指标的影响以及氮素指标与作物产量的量化关系,本研究利用长期定位施肥试验系统评估施肥对土壤全氮、碱解氮、酸解有机氮组分、微生物量氮含量的影响,并进一步定量分析氮素指标与小麦、玉米产量间的关系。结果表明,与单施化肥或不施肥相比,长期化肥与秸秆或有机肥配施在显著提高土壤全氮含量的同时,对碱解氮、酸解总氮、酸解铵态氮、氨基酸态氮与微生物量氮含量的提高也有明显的促进作用。除土壤全氮外的其他氮素指标含量在高量化肥-有机肥配施、化肥-秸秆还田和常量化肥-有机肥配施处理间无显著差异。土壤全氮、微生物量氮和碱解氮含量是对作物产量影响程度相对较大的氮素指标。土壤全氮含量每增加0.1 g·kg^(−1),小麦和玉米分别增产822.7和968.2 kg·hm^(-2)。土微生物量氮与碱解氮含量每增加1 mg·kg^(−1),小麦增产195.2与58.1 kg·hm^(-2);玉米增产189.9与79.1 kg·hm^(-2)。酸解总氮与氨基酸态氮含量对小麦产量也有显著影响,酸解总氮与氨基酸态氮含量每增加1 mg·kg^(−1),小麦分别增产15.8与30.0 kg·hm^(-2)。综上所述,化肥与秸秆或有机肥配施可提高潮土氮素库容与供氮能力。小麦、玉米产量随土壤全氮、微生物量氮与碱解氮含量的提高呈线性增长,小麦产量与酸解总氮和氨基酸态氮含量呈显著正相关。本研究为典型潮土区地力培育与粮食丰产提供了理论依据和技术支撑。

关键词：长期定位试验施肥土壤氮素指标作物产量

植物乳杆菌发酵蓝莓汁发酵和贮藏过程中理化指标及挥发性风味物质的变化

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食品工业科技 2025年第1期46卷 259-273页

作者：廖茂雯韩琛刘玮李艳琳陈昌琳袁怀瑜周艳李可李华佳四川省农业科学院农产品加工研究所(四川省农业科学院食物与营养健康研究所) 四川成都610000 新疆农业科学院吐鲁番农业科学研究所新疆吐鲁番830091 四川省农业科学院经济作物研究所四川成都610399

为了解植物乳杆菌发酵对蓝莓汁在发酵和贮藏过程中理化指标和挥发性风味物质的变化规律的影响,以新鲜巴尔德温为原料,利用植物乳酸菌b-1发酵蓝莓汁,研究发酵和贮藏过程中理化指标和活菌数的变化,并利用HPLC和顶空固相微萃取气质联用(HS-... 详细信息

为了解植物乳杆菌发酵对蓝莓汁在发酵和贮藏过程中理化指标和挥发性风味物质的变化规律的影响,以新鲜巴尔德温为原料,利用植物乳酸菌b-1发酵蓝莓汁,研究发酵和贮藏过程中理化指标和活菌数的变化,并利用HPLC和顶空固相微萃取气质联用(HS-SPME-GC/MS)测定蓝莓汁的有机酸和风味代谢物,分析其发酵和贮藏过程中风味品质的变化规律。结果表明,发酵24 h的蓝莓汁中的活菌数达到了108 CFU/mL;储藏28 d后活菌数为6.4×107 CFU/mL。蓝莓汁发酵期间理化性质变化较大,发酵过程中总酸含量逐渐增加,而pH呈现显著下降趋势(P酮类>酯类>醛类>烷类>烯类。基于PCoA和OPLS-DA分析结果表明,利用植物乳杆菌发酵的蓝莓果汁在发酵期和贮藏期的风味代谢物差异较大,分别检测到14种、9种差异代谢物,且发酵阶段发酵蓝莓汁中芳樟醇和香叶醇的相对含量有所上升,增强了果汁的柑橘香、花香和玫瑰香气。该研究为植物乳杆菌在蓝莓发酵果汁中的应用提供了科学支撑。

关键词：蓝莓汁植物乳杆菌 GC-MS PCoA OPLS-DA

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马铃薯转录因子StFBH3对非生物逆境胁迫的响应分析

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作物学报 2025年第1期51卷 247-259页

作者：宋倩娜宋慧洋李京昊段永红梅超冯瑞云山西农业大学农学院山西太谷030801 山西省农业科学院作物科学研究所山西太原030031

bHLH (basic helix-loop-helix)作为植物界第二大类转录因子,在植物应对环境胁迫响应中起着重要的调控作用。探究马铃薯(Solanum tuberosum L.) bHLH家族基因功能将为马铃薯改良和育种提供一定的理论依据。本研究克隆了马铃薯StFBH3基因... 详细信息

bHLH (basic helix-loop-helix)作为植物界第二大类转录因子,在植物应对环境胁迫响应中起着重要的调控作用。探究马铃薯(Solanum tuberosum L.) bHLH家族基因功能将为马铃薯改良和育种提供一定的理论依据。本研究克隆了马铃薯StFBH3基因(Gene ID:102582309),利用qPCR技术分析了不同逆境胁迫下StFBH3基因表达模式,结果表明, StFBH3基因在马铃薯根和叶中的表达量较高,且该基因的表达受渗透、高盐和脱落酸(abscisic acid, ABA)诱导;以过表达StFBH3基因的马铃薯试管苗为材料,在分别含有不同浓度甘露醇(mannitol)、NaCl和ABA的MS培养基中,过表达StFBH3马铃薯株系的叶绿素含量显著高于野生型,根长显著长于野生型。在干旱和高盐处理下,土壤栽培的过表达马铃薯株系较野生型表现较强的耐受性,叶片相对含水量、叶绿素含量和过氧化物歧化酶(SOD)活性显著高于野生型。qPCR分析发现,干旱和盐胁迫处理下相关基因(KAT1)的表达量在过表达马铃薯株系中较野生型显著降低。以上结果表明, StFBH3基因可能在马铃薯对渗透、干旱和高盐等胁迫响应中起正向调控作用。本研究也为StFBH3基因在马铃薯中的生物学功能深入理解提供一定的参考依据。

关键词：马铃薯 StFBH3 转录因子逆境胁迫

小麦抗条锈基因Yr5、Yr9和Yr18分子标记的特异性评估

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麦类作物学报 2025年第1期 45-51页

作者：孙振宇黄亮黄苗苗刘太国甘肃省农业科学院植物保护研究所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青海大学农林科学院

Yr5、Yr9(1B/1R)、Yr18基因的自身性状或连锁性状在中国小麦育种中具有重要的应用前景。本研究运用以Avocet S为背景的单基因近等基因系及其对应基因的载体品种，对Yr5基因的连锁标记STS9/10,Yr9(1B/1R)基因的分子标记AF1/4、D15、20H,Y... 详细信息

Yr5、Yr9(1B/1R)、Yr18基因的自身性状或连锁性状在中国小麦育种中具有重要的应用前景。本研究运用以Avocet S为背景的单基因近等基因系及其对应基因的载体品种，对Yr5基因的连锁标记STS9/10,Yr9(1B/1R)基因的分子标记AF1/4、D15、20H,Yr18基因的分子标记csLV34、cssfr1～cssfr5进行有效性验证。结果表明，Yr5基因的特异性分子标记STS9/10、Yr9(1B/1R)基因的特异性分子标记AF1/4、D15和20H均能够准确识别不同遗传背景材料中的相应抗性基因；Yr18基因分子标记cssfr2能够准确检测Yr18的非载体材料，并检测出Avocet S*6/Yr5、Avocet S*6/Yr24、Avocet S*6/Yr27三个材料具有Yr18的等位变异。这说明Yr5基因的连锁标记STS9/10,Yr9(1B/1R)基因的分子标记AF1/4、D15、20H能对目的基因进行有效检测，Yr18基因的几个分子标记结合使用不仅能够对目的基因进行有效检测，而且能够识别该位点的等位变异。

关键词：抗条锈基因分子标记特异性

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植物激素对棉花蕾铃脱落的调控研究进展

作物学报 2025年第1期51卷 1-29页

作者：谢章书谢学方屠小菊刘爱玉董合忠周仲华湖南农业大学农学院/作物生理与分子生物学教育部重点实验室湖南长沙410128 中国热带农业科学院橡胶研究所海南海口571101 山东省农业科学院经济作物研究所山东济南250000

棉花蕾铃脱落是一个普遍存在的现象,有对逆境环境胁迫的主动适应性脱落,也有因品种遗传特性、环境条件、栽培措施以及生物和非生物胁迫被动的受损脱落。蕾铃脱落直接影响着棉花的产量,国内外现有公开报道多集中于20世纪50、60年代关于... 详细信息

棉花蕾铃脱落是一个普遍存在的现象,有对逆境环境胁迫的主动适应性脱落,也有因品种遗传特性、环境条件、栽培措施以及生物和非生物胁迫被动的受损脱落。蕾铃脱落直接影响着棉花的产量,国内外现有公开报道多集中于20世纪50、60年代关于乙烯和脱落酸对棉花蕾铃脱落影响的初步发现。结合其他植物的研究结果来看,蕾铃脱落似乎与生长素、赤霉素和细胞分裂素等促生长类激素的下降以及乙烯和脱落酸等抑制生长类激素的升高密切相关,激素在植物体内不仅介导新陈代谢过程,还协调着与信号通路相关的调控因子,在脱落过程中起着关键作用。本文从植物激素调控入手,综述了近年来包括脱落区形成和作用的分子调控机制以及各激素在棉花蕾铃脱落以及其他植物(生殖)器官脱落过程中的响应和调控机制等。发现目前以棉花蕾铃脱落为对象的研究非常匮乏,且多集中于少数激素对棉花生殖生长影响的有限研究,缺乏对导致蕾铃脱落的深层次机制的探究和解析。因此,未来研究方向应着重于探究棉花蕾铃脱落的遗传基础、发掘新的抗脱落基因资源和培育抗脱落棉花品种,同时加强在以棉花为模型植物下,蕾铃脱落与植物激素调节的关系研究,为提高棉花产量提供理论依据和技术支持。

关键词：棉花植物激素蕾铃脱落研究现状研究方向

甘蓝型油菜漆酶基因家族成员表达模式及与茎秆抗折力的关联分析

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作物学报 2025年第1期51卷 134-148页

作者：徐林珊郜耿东王宇王家星杨吉招武亚瑞张宵寒常影李真谢雄泽龚德平王晶葛贤宏华中农业大学植物科学技术学院湖北武汉430070 襄阳市农业科学院湖北襄阳441057 荆州农业科学院湖北荆州434000

漆酶是一种含铜的多酚氧化酶家族,在植物中主要参与木质素合成以及抵御各种逆境胁迫。本研究对甘蓝型油菜漆酶基因(BnaLACs)家族成员进行鉴定,通过氨基酸数量、分子量、等电点、不稳定系数以及脂溶性系数等指标衡量其理化性质。后对其... 详细信息

漆酶是一种含铜的多酚氧化酶家族,在植物中主要参与木质素合成以及抵御各种逆境胁迫。本研究对甘蓝型油菜漆酶基因(BnaLACs)家族成员进行鉴定,通过氨基酸数量、分子量、等电点、不稳定系数以及脂溶性系数等指标衡量其理化性质。后对其染色体位置、进化关系、基因结构、组织部位表达模式等进行预测和分析。结果表明,甘蓝型油菜基因组共有53个BnaLACs家族成员,基本为碱性、稳定蛋白,大多数BnaLACs定位在液泡膜和细胞外。基因结构分析发现, BnaLACs结构较为保守。组织部位表达模式分析表明,除花药外, BnaLACs在各组织部位均有表达,其中在根、种子、角果皮和茎秆中表达量较高。分析茎秆中BnaLAC4s表达模式发现,BnaA05G0074200ZS与甘蓝型油菜抗倒性显著相关;单倍型分析表明,包含BnaA05G0074200ZS两种单倍型的品系间抗倒性、木质素含量均存在显著差异。研究结果将为进一步解析甘蓝型油菜漆酶基因家族功能及茎秆抗倒伏机制奠定基础。

关键词：甘蓝型油菜漆酶进化表达模式单倍型抗倒性

白鲜不同生育时期营养元素积累规律及分配特征

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东北林业大学学报 2025年第1期53卷 35-42页

作者：邵财孙海关一鸣金桥王秋霞张亚玉中国农业科学院特产研究所长春130112 成都大学

以3年生白鲜(Dictamnus dasycarpus)为研究对象,通过测定白鲜不同生育时期根、茎、叶的干质量及营养元素含量,分析白鲜不同生育时期营养元素积累规律及分配特征,为白鲜科学精准施肥提供理论依据。结果表明:白鲜在生长过程中,不同营养元... 详细信息

以3年生白鲜(Dictamnus dasycarpus)为研究对象,通过测定白鲜不同生育时期根、茎、叶的干质量及营养元素含量,分析白鲜不同生育时期营养元素积累规律及分配特征,为白鲜科学精准施肥提供理论依据。结果表明:白鲜在生长过程中,不同营养元素的积累量由大到小的顺序为氮(N)、钙(Ca)、磷(P)、钾(K)、镁(Mg)、铁(Fe)、锰(Mn)、锌(Zn)、铜(Cu);在生长初期,N、P、K质量分数相对较高,植物对N、P、K元素的需求较大;出苗期至花蕾期,白鲜根中N、P、K的积累量分配比例明显降低,茎叶中积累量分配比例明显增加;从果前期开始,白鲜茎叶中Ca、Mg质量分数和积累量显著增加,在茎叶中分配比例相对较高;果前期和果中期茎叶中Fe、Mn质量分数显著增加,Fe、Mn元素积累量在果中期相对较高,茎叶中分配比例有所增加;根中Zn质量分数从果前期至果中期显著增加,整株积累量显著增大,果中期在根中分配比例达到最大,白鲜茎叶中Cu、Zn质量分数在花蕾期相对较高,在茎叶中的分配比例达到最大。因此,白鲜出苗期至花蕾期需要补充大量元素(N、P、K)及微量元素(Cu、Zn),果前期至果熟期需要补充中量元素(Ca、Mg)和微量元素(Fe、Mn、Zn)。

关键词：白鲜营养元素积累分配合理施肥

密植对不同年代大豆品种群体光合生产和产量形成的影响

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作物学报 2025年第1期51卷 161-173页

作者：丁树启程彤王弼琨于德彬饶德民孟凡钢赵胤凯王晓慧张伟吉林省农业科学院(中国农业科技东北创新中心)大豆研究所吉林长春130033 吉林农业大学农学院吉林长春130118

密植是挖掘优良大豆品种生产潜力的有效途径,但对于育种时间跨度长达百年的大豆品种而言,其对密植的响应差异仍不清楚。为明晰密植对不同年代大豆品种群体光合生产和产量形成的影响,以1930s-2020s育成的50个大豆品种为试验材料,探究了... 详细信息

密植是挖掘优良大豆品种生产潜力的有效途径,但对于育种时间跨度长达百年的大豆品种而言,其对密植的响应差异仍不清楚。为明晰密植对不同年代大豆品种群体光合生产和产量形成的影响,以1930s-2020s育成的50个大豆品种为试验材料,探究了不同年代大豆品种(1930s-1940s、1950s-1960s、1970s-1980s、1990s-2000s和2010s-2020s)在不同密度水平(常规密度200,000株hm^(–2)和高密度300,000株hm^(–2))下叶面积指数(LAI)、叶面积指数增长率(LGR)、光合势(LAD)、干物质积累、作物生长率(CGR)、下部叶片衰老和产量的响应差异。结果表明,随着育成年代的推进,大豆群体光合生产能力和产量均逐渐提升。与老品种(1930s-1940s,1950s-1960s和1970s-1980s)相比,新品种(1990s-2000s和2010s-2020s)在高密度下表现出更好的生长状态。新品种在高密度下的叶面积指数(LAI)增幅更大,盛荚期(R4)的LAI的增幅依次为17.79%和23.06%,盛荚-鼓粒期(R4-R6)的LAI衰减更缓慢,LAD增幅更大。在R6期,新品种在高密度下的干物质积累增幅更大,依次为25.28%和28.96%,其CGR也显著增加(P <0.05),依次为21.66%和25.38%;此外,新品种在高密度下下部叶片黄叶节位上移量和叶片SPAD值的降幅较小,表现出较强的抗衰老特性。在产量方面,新品种在高密度下单位面积粒数和荚数增幅较大,百粒重降幅较小,产量显著(P <0.05)提升,其产量增幅依次为4.49%和5.04%。综上,生育初期,新品种在高密度下表现出较强的“源”增加能力,其叶源值高且稳定,光能截获量大,干物质积累多,促进籽粒“库”快速发育;而生育后期,其叶面积指数衰减速度较慢,群体光合能力强,籽粒灌浆充分,因而显著提高单位面积粒数和荚数,从而弥补百粒重的微降,实现大豆产量显著提升。

关键词：大豆密植不同年代光合生产产量

安徽省10-12月积温时空变化特征及冬小麦适宜播期分析

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麦类作物学报 2025年第1期 73-79页

作者：邓骋赵莉杨太明陈金华包琪白群升何贤芳林勇翔汪建来安徽省农业科学院作物研究所安徽省农业气象中心阜南县现代高效循环农业产业园建设运营中心

为确定安徽省冬小麦适宜播期，利用1971-2021年安徽省分布于淮北、江淮及沿江麦区的50个气象站点观测数据，分析了10-12月积温时空变化特征，并基于叶龄积温法分析了前30 a（1971-2000年）与后21 a（2001-2021年）各地冬小麦冬前生长至... 详细信息

为确定安徽省冬小麦适宜播期，利用1971-2021年安徽省分布于淮北、江淮及沿江麦区的50个气象站点观测数据，分析了10-12月积温时空变化特征，并基于叶龄积温法分析了前30 a（1971-2000年）与后21 a（2001-2021年）各地冬小麦冬前生长至不同叶龄对应的播期。结果表明，1971-2021年，安徽省及其各麦区10-12月每月积温及总积温均呈显著或极显著线性增加趋势，安徽省10-12月每月积温及总积温上升速率分别为8.6、9.6、7.8和26.1℃·（10 a）-1,安徽省及其各麦区10-12月每月积温上升速率呈现出11月>10月>12月规律；沿江麦区12月积温上升速率[6.5℃·（10 a）-1]明显低于淮北[8.4℃·（10 a）-1]及江淮[8.3℃·（10 a）-1]麦区；淮北和江淮麦区10-12月总积温上升速率均为26.6℃·（10 a）-1,沿江麦区略低[24.9℃·（10 a）-1]。安徽冬小麦冬前生长至相同叶龄时，后21 a播期比前30 a总体推迟1～4 d。淮北、江淮和沿江麦区后21 a适宜播期比前30 a分别平均推迟2.61、2.86和2.07 d。后21 a淮北麦区半冬性、弱冬性品种适宜播期分别为10月16-21日、10月12-16日，江淮麦区春性、半冬性品种适宜播期分别为10月25-30日、10月21-25日，沿江麦区春性品种适宜播期为10月30日-11月4日。

关键词：安徽省冬小麦冬前积温时空变化适宜播期

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