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日灼对石榴果皮蜡质结构和组分的影响

果树学报 2024年第7期41卷 1378-1386页

作者：刘春燕杨志黎积誉曹榛刘欣秦改花安徽省农业科学院园艺研究所·农业农村部园艺作物种质创制与利用重点实验室(部省共建)·园艺作物种质创制及生理生态安徽省重点实验室合肥230001

【目的】探明日灼对石榴果皮蜡质结构及其组分的影响,明晰石榴果皮蜡质响应日灼胁迫的生理机制。【方法】以日灼易感品种红玉石籽为材料,采用扫描电镜观察受不同程度日灼影响的果实表面蜡质结构;采用气相色谱-质谱联用技术(GC-MS)测定... 详细信息

【目的】探明日灼对石榴果皮蜡质结构及其组分的影响,明晰石榴果皮蜡质响应日灼胁迫的生理机制。【方法】以日灼易感品种红玉石籽为材料,采用扫描电镜观察受不同程度日灼影响的果实表面蜡质结构;采用气相色谱-质谱联用技术(GC-MS)测定果实表面蜡质组分及含量。【结果】日灼引起石榴果皮蜡质结构的改变,根据日灼程度不同表现出蜡质层不平整、起砂或片状脱落等现象;石榴果皮中共检测出67种蜡质成分,主要包括超长链脂肪族化合物(26.36μg·cm^(-2),占总量的74.95%)和萜类化合物(8.81μg·cm^(-2),占总量的25.05%),超长链脂肪族化合物主要由烷烃、脂肪酸、烯烃、醇类和酯类物质组成。日灼显著提高了石榴果皮蜡质总量,尤其提高了酯类和醇类含量,但显著降低了萜类物质的含量,并且影响各个蜡质组分的含量。【结论】日灼改变石榴果皮蜡质的结构和组分,石榴果皮通过提高蜡质含量尤其是酯类和醇类含量来响应日灼胁迫。

关键词：石榴果皮蜡质日灼

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同源四倍体菜薹新材料的创制与品质分析

南京农业大学学报 2024年第4期47卷 643-652页

作者：荆禹铭嵇乐乐肖栋胡春梅侯喜林李英胡君刘同坤南京农业大学作物遗传与种质创新利用全国重点实验室/农业农村部华东地区园艺作物生物学与种质创制重点实验室/园艺作物种质创新与利用教育部工程研究中心江苏南京210095 无锡市惠山区洛社镇农业农村局江苏无锡214187

[目的]本文旨在创制优质的菜薹四倍体新材料。[方法]用2 g·L^(-1)秋水仙素溶液点滴二倍体菜薹LCX019幼苗的子叶生长点,通过形态学、解剖学、细胞学与流式细胞仪的方式筛选鉴定出同源四倍体植株,并对二、四倍体植株的农艺性状以及品质... 详细信息

[目的]本文旨在创制优质的菜薹四倍体新材料。[方法]用2 g·L^(-1)秋水仙素溶液点滴二倍体菜薹LCX019幼苗的子叶生长点,通过形态学、解剖学、细胞学与流式细胞仪的方式筛选鉴定出同源四倍体植株,并对二、四倍体植株的农艺性状以及品质特性进行分析比较。[结果]形态学与解剖学结果显示,同源四倍体菜薹在株型、叶片、花、种荚、菜薹等方面表现出“巨大性”的特点;气孔孔径变大,气孔密度下降;花粉粒体积相比二倍体增大,形状呈橄榄球形或不规则形状。细胞学结果显示,四倍体菜薹根尖染色体数目为二倍体的2倍;流式细胞仪的分析结果表明,四倍体的DNA荧光强度约为二倍体的2倍。四倍体菜薹的可溶性糖、有机酸及纤维素含量显著增加76.17%、13.71%和80.34%,叶绿素含量、硝态氮含量显著下降25.01%、45.10%,可溶性蛋白含量无显著变化。通过分析二、四倍体的光响应曲线与光合特性,发现四倍体菜薹LCX019对弱光的利用能力强于二倍体植株。[结论]获得了具有优良品质的菜薹同源四倍体新材料,为菜薹育种提供新的种质资源。

关键词：菜薹同源四倍体秋水仙素光合特性品质鉴定

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枇杷果、叶、花相关性状QTL定位分析

园艺学报 2024年第6期51卷 1189-1200页

作者：赵崇斌张苇胤李舒庆郭乙含徐红霞陈俊伟杨向晖彭泽华南农业大学园艺学院农业农村部华南地区园艺作物生物学与种质创制重点实验室广州510642 浙江省农业科学院园艺研究所杭州310021

以枇杷‘宁海白’×‘大房’的130株F1群体为研究对象,利用已构建好的枇杷高密度遗传图谱,对枇杷17个果、叶、花相关性状进行QTL定位以及对关键QTL区间进行候选基因筛选。17个性状共获得153个QTL,其中果横径、果肉厚、种子数、种子质量... 详细信息

以枇杷‘宁海白’×‘大房’的130株F1群体为研究对象,利用已构建好的枇杷高密度遗传图谱,对枇杷17个果、叶、花相关性状进行QTL定位以及对关键QTL区间进行候选基因筛选。17个性状共获得153个QTL,其中果横径、果肉厚、种子数、种子质量、果形指数、花序宽、叶片长、叶片宽和叶基形状9个性状定位的QTL贡献率均在25%以上。特别是第4连锁群(LG4:13.500~14.276 cM和23.646~24.804 cM)、第8连锁群(LG8:0~8.851 cM)、第12连锁群(LG12:41.198~45.852 cM和65.246~66.407 cM)以及第15连锁群(LG15:92.921~95.244 cM)这6个区间有6个以上性状的QTL重合,且多个性状的QTL贡献率在35%以上。在第12连锁群(LG12:41.198~45.852cM)和第15连锁群(LG15:92.921~95.244 cM)重合区间挖掘到13个与植物生长发育、细胞分裂、细胞膨大以及植物激素调控相关的候选基因。

关键词：枇杷果叶花性状 QTL定位候选基因

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果园精准施肥技术装备研究进展

中国农机化学报 2024年第3期45卷 58-65,89页

作者：袁全春曾锦雷哓晖徐陶李雪吕晓兰江苏省农业科学院农业设施与装备研究所南京市210014 农业农村部园艺作物农业装备重点实验室南京市210014 农业农村部南方果园(桃、梨)全程机械化科研基地南京市210014

精准施肥技术装备是实现精准施肥、提高肥料利用率的重要载体。列举国内外学者在果园精准施肥技术装备开展的研究,从排肥量精准控制和施肥位置精准控制两个方面,总结归纳现有技术实现精准施肥的方案。指出现有技术装备无法根据单棵果树... 详细信息

精准施肥技术装备是实现精准施肥、提高肥料利用率的重要载体。列举国内外学者在果园精准施肥技术装备开展的研究,从排肥量精准控制和施肥位置精准控制两个方面,总结归纳现有技术实现精准施肥的方案。指出现有技术装备无法根据单棵果树的养分需求现场配制个性化肥料、定点施肥技术装备应用较少、基于果树生长规律的施肥决策模型缺乏等问题。提出要加强政策支持、深入研究高质量定点施肥技术和智能决策模型等对策建议。

关键词：果园精准施肥农业机械排肥量控制施肥位置控制

洋葱AcFMO克隆及其在蒜氨酸生物合成过程中的功能分析

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生物工程学报 2024年第4期40卷 1076-1088页

作者：吴文卉徐洋张雅迪于郑娇庞雨濛秦蕾王勇农业农村部东北地区园艺作物生物学与种质创制重点实验室黑龙江哈尔滨150030 东北农业大学园艺园林学院黑龙江哈尔滨150030

黄素单氧化酶(flavin-containing monooxygenase,FMO)是CSOs生物合成途径中的关键酶,具有硫氧化功能。为了探讨FMO在洋葱CSOs合成中的功能,本研究基于转录组数据库和系统发育分析获得了一个可能参与蒜氨酸合成的AcFMO基因,该基因的cDNA... 详细信息

黄素单氧化酶(flavin-containing monooxygenase,FMO)是CSOs生物合成途径中的关键酶,具有硫氧化功能。为了探讨FMO在洋葱CSOs合成中的功能,本研究基于转录组数据库和系统发育分析获得了一个可能参与蒜氨酸合成的AcFMO基因,该基因的cDNA为1374 bp,编码457个氨基酸,在进化上与大蒜的AsFMO亲缘关系最近。实时荧光定量PCR(real-time fluorescence quantitative polymerase chain reaction,qRT-PCR)表明AcFMO在洋葱的花中表达量最高,在叶鞘中表达量最低。亚细胞定位结果显示AcFMO基因产物广泛分布于整个细胞。构建了酵母表达载体,转化酵母后进行体外酶功能分析,确定通过酵母真核表达的AcFMO蛋白在体外具有催化活性,能够催化S-烯丙基-L-半胱氨酸合成蒜氨酸。总之,AcFMO的克隆和功能鉴定对了解洋葱中CSOs的生物合成具有重要的参考价值。

关键词：洋葱蒜氨酸黄素单氧化酶硫氧化

基于改进DeepLabV3+的梨树冠层分割方法

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中国农机化学报 2024年第4期45卷 155-161页

作者：陈鲁威曾锦袁全春夏烨潘健吕晓兰江苏大学农业工程学院江苏镇江212013 江苏省农业科学院农业设施与装备研究所南京市210014 农业农村部园艺作物农业装备重点实验室南京市210014

针对杂草和阴影等较复杂背景影响梨树冠层图像信息提取精度的问题,提出一种改进DeepLabV3+的梨树冠层图像分割方法。该方法将注意力机制引入到DeepLabV3+编码部分的主干网络与空洞空间金字塔池化模块之间和解码部分的主干网络之后,重要... 详细信息

针对杂草和阴影等较复杂背景影响梨树冠层图像信息提取精度的问题,提出一种改进DeepLabV3+的梨树冠层图像分割方法。该方法将注意力机制引入到DeepLabV3+编码部分的主干网络与空洞空间金字塔池化模块之间和解码部分的主干网络之后,重要的特征信息将得到关注,提高模型分割精度的同时保证分割效率。以Y字形棚架梨园为试验对象,通过无人机采集梨树冠层照片,进行冠层分割试验。结果表明,提出的CBAM-DeepLabV3+模型对梨树冠层图像分割的平均交并比、类别平均像素准确率和准确率分别为88.72%、94.56%和96.65%,分割单张图像时间为0.107 s。CBAM-DeepLabV3+模型分割梨树冠层的类别平均像素准确率相比DeepLabV3+和SE-DeepLabV3+分别提高2.28%和0.56%。

关键词：梨树冠层图像分割 DeepLabV3+ 注意力机制深度学习

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基于根区温度和肥料浓度耦合的草莓生长调控

农业工程学报 2024年第12期40卷 109-116页

作者：樊小雪陈晓东金晶蔡伟建王庆莲赵密珍毛晓娟任妮江苏省农业科学院农业信息研究所农业农村部长三角智慧农业技术重点实验室南京210014 江苏省农业科学院果树研究所江苏省高效园艺作物遗传改良重点实验室南京210014

为探索草莓根区加热的最适温度及施肥浓度,该研究设置3个根区温度水平(不加温(8℃)、16、22℃)和3个肥料浓度水平(0.5、1.5、2.5 g/L),共计9个处理。分析了根区温度和肥料浓度协同作用对草莓产量、品质、肥料偏生产力、水分利用率的影... 详细信息

为探索草莓根区加热的最适温度及施肥浓度,该研究设置3个根区温度水平(不加温(8℃)、16、22℃)和3个肥料浓度水平(0.5、1.5、2.5 g/L),共计9个处理。分析了根区温度和肥料浓度协同作用对草莓产量、品质、肥料偏生产力、水分利用率的影响。结合层次分析法和CRITIC客观赋权法,运用优劣解距离法对各处理进行基于草莓产量、品质、肥料偏生产力、水分利用率的综合评价。结果表明:1)采用根区加温对设施草莓生长有促进作用。在采摘第3茬果实时,加温到16℃和22℃的处理下可以采摘的草莓植株数量相较于不加温处理明显增加。2)肥料浓度对草莓生长综合评分的影响大于根区温度。高肥料浓度(2.5 g/L)会降低草莓产量,中肥料浓度(1.5 g/L)不仅能增加单果质量,还能提高肥料偏生产力和水分利用率,具有更好的经济效益。3)基于TOPSIS综合评价建立了设施草莓生长综合评价体系,得出评分最高的处理为T5处理(16℃,1.5 g/L)。通过寻找最优区间,结果发现根区温度在13.10~18.47℃,肥料浓度在1.43~1.87g/L时,设施草莓生长效果较好。该研究结果可为设施草莓冬季及早春的温度和肥水管理提供理论依据。

关键词：作物肥料根区温度草莓综合评价生长调控

超高效液相色谱-三重四级杆质谱联用法同时测定荔枝中4种细胞分裂素

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果树学报 2024年第6期41卷 1228-1238页

作者：黄雨莲赵明磊马兴帅李建国徐婧农业农村部华南地区园艺作物生物学与种质创制重点实验室·华南农业大学园艺学院广州510642 广东荔枝工程中心广州510642

【目的】应用超高效液相色谱-三重四级杆质谱联用仪(UPLC-MS/MS),建立一种同时测定荔枝反式玉米素核苷(tZR)、异戊烯基腺嘌呤核苷(IPR)、二氢玉米素(DHZ)、异戊烯基腺嘌呤(IP)4种细胞分裂素含量的方法。【方法】0.25 g荔枝样品用乙腈-水... 详细信息

【目的】应用超高效液相色谱-三重四级杆质谱联用仪(UPLC-MS/MS),建立一种同时测定荔枝反式玉米素核苷(tZR)、异戊烯基腺嘌呤核苷(IPR)、二氢玉米素(DHZ)、异戊烯基腺嘌呤(IP)4种细胞分裂素含量的方法。【方法】0.25 g荔枝样品用乙腈-水(80∶20,体积比)溶液浸提8 h,经Bond Elut Plexa PCX固相萃取柱纯化,2.5%氨水甲醇洗脱后过0.22μm有机滤膜检测。选取XSelect HSS T3色谱柱,以甲醇和5 mmol·L^(-1)甲酸铵水溶液为流动相进行7 min梯度洗脱,采用电喷雾正离子(ESI+)模式电离,选择反应监测(MRM)模式对细胞分裂素进行定量。【结果】4种细胞分裂素的检出限和定量限分别低于18.12和60.39 pg·g^(-1),在0.05~50 ng·mL^(-1)质量浓度范围内呈良好的线性关系,线性相关系数(r2)大于0.999。在高、中、低浓度三种加标水平下,4种细胞分裂素的平均回收率为80.0%~108.2%,标准偏差为0.8%~15.5%。采用建立的方法可以同时检测出荔枝果皮、果肉、种子、幼果、叶片和果柄离区中4种细胞分裂素含量。【结论】该方法简便、快速、灵敏、准确,适用于荔枝不同组织中细胞分裂素含量的测定。

关键词：荔枝液质联用细胞分裂素定量测定

基于功能-结构模型的玉米大豆间作不同行向辐射分布研究

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中国农业科学 2024年第10期57卷 1882-1899页

作者：周也莹谢子文钟培阁李双伟马韫韬中国农业大学土地科学与技术学院浙江省农业科学院农业装备研究所/农业农村部东南丘陵山地农业装备重点实验室

【目的】构建不同种植模式和行向的玉米大豆间作功能-结构模型，为解析玉米大豆间作系统的产量优势、生长发育规律及种植模式和行向对光截获、光分配和辐射利用效率的影响提供有力支持。【方法】基于不同种植模式的玉米大豆间作田间试... 详细信息

【目的】构建不同种植模式和行向的玉米大豆间作功能-结构模型，为解析玉米大豆间作系统的产量优势、生长发育规律及种植模式和行向对光截获、光分配和辐射利用效率的影响提供有力支持。【方法】基于不同种植模式的玉米大豆间作田间试验，解析种植行向如南北行向、东西行向、传统行向（梨树当地长期使用的种植行向，即南偏西40~o）对作物生物量、产量和形态结构的影响，构建玉米大豆间作功能-结构模型，模拟不同种植模式和行向下作物群体生长发育和结构变化，量化种植行向对间作系统光截获量和辐射利用效率的影响，并探索玉米大豆间作高光截获量的最佳种植行向。【结果】玉米大豆间作系统的籽粒土地当量比（land equivalent ratio,LER）南北行向最高（1.20±0.07），东西行向最低（1.16±0.09）。构建的模型较好地模拟了不同种植方式和种植行向下玉米和大豆的生长发育，与田间实测值相比，玉米株高、单株叶面积和冠层光截获系数的均方根误差（RMSE）分别为0.09—0.14 m、0.04—0.08 m2·plant-1和0.07—0.12，大豆株高、单株叶面积和冠层光截获系数的RMSE分别为0.07—0.09 m、0.02—0.04 m2·plant-1和0.09—0.10。传统行向间作系统的累积光截获量最高，为（758.48±1.00）MJ·m-2，南北行向和东西行向的辐射利用效率比传统行向分别降低了7.18%、10.57%。【结论】间作种植可以提高玉米生物量和产量，降低大豆生物量和产量。玉米大豆间作种植模式中，种植行向对作物生长有显著影响，矮秆大豆通过改变叶片大小、节间长度和叶柄倾角规避高秆玉米的遮荫影响，以增加受光量和辐射利用效率，最终提高产量。种植行向对群体累积光截获影响较大，间作系统的辐射利用效率与累积光截获量均表现为传统行向>南北行向>东西行向。本研究有助于田间布局优化，为解释不同种植行向玉米大豆间作的光截获和光分配提供了数据支持。

关键词：玉米大豆间作种植行向植物功能-结构模型植物性状辐射利用效率