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棉-粮-油菜宽带轮作提升作物产量和光能利用率

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中国生态农业学报（中英文） 2024年第7期32卷 1159-1169页

作者：董明张谦王燕王树林冯国艺梁青龙祁虹赵贵元河北省农林科学院棉花研究所/农业农村部黄准海半干旱区棉花生物学与遗传育种重点实验室/国家棉花改良中心河北分中心石家庄050051

棉-粮-油菜宽带轮作种植模式,能够充分利用农田资源,但种植体系内不同作物光能资源利用特性尚不明确。本研究在田间设置棉花单作(对照)、小麦-玉米一年两熟(对照)和棉花-小麦-玉米-油菜宽带轮作(以下简称“宽带轮作”) 3种种植模式,测... 详细信息

棉-粮-油菜宽带轮作种植模式,能够充分利用农田资源,但种植体系内不同作物光能资源利用特性尚不明确。本研究在田间设置棉花单作(对照)、小麦-玉米一年两熟(对照)和棉花-小麦-玉米-油菜宽带轮作(以下简称“宽带轮作”) 3种种植模式,测定棉花、玉米和小麦的产量、地上部干物质重以及叶面积指数、消光系数、光能截获量等指标。结果表明,与棉花单作比较,棉花宽带轮作单位面积产量和地上部干物重分别显著增加15.20%和10.35%。与小麦-玉米一年两熟比较,玉米和小麦宽带轮作的单位面积产量分别显著增加21.61%和11.53%,玉米地上部干物质重显著增加6.17%。7月16日(盛花期)至9月13日(吐絮期),棉花宽带轮作叶面积指数比棉花单作显著增加7.21%~12.76%, 7月24日(盛花期)和8月4日(盛铃期),棉花宽带轮作光能截获率比棉花单作分别显著降低3.59%和3.24%。玉米和小麦宽带轮作的叶面积指数、消光系数和光能截获率未发生显著变化。与棉花单作、小麦-玉米一年两熟比较,棉花宽带轮作和玉米宽带轮作的全生育期光能截获量分别显著降低3.14%和显著增加0.76%,小麦宽带轮作的全生育期光能截获量未发生显著变化,棉花、玉米和小麦的光能利用率分别显著增加18.81%、6.76%和14.10%。本试验条件下,边行优势和轮作效应同时发挥作用增加了棉花、玉米和小麦的单位面积产量以及棉花和玉米的地上部干物质重,改善作物干物质的积累和分配,进而提升棉花、玉米和小麦的光能利用率。该研究明确了棉-粮-油菜宽带轮作对作物产量和冠层光能利用率的影响,可为该模式的推广应用提供理论基础。

关键词：棉花玉米小麦宽带轮作产量光能利用

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SNP分子标记及其在作物品种鉴定中的应用

中国农学通报 2024年第6期40卷 115-121页

作者：田海燕张海娜王永强周永萍张莹璐河北省农林科学院棉花研究所/农业农村部黄淮海半干旱区棉花生物学与遗传育种重点实验室国家棉花改良中心河北分中心石家庄050051

作物品种鉴定是优良品种选育和推广的重要保障,而合适的检测方法是对品种进行准确鉴定的关键。随着分子标记技术的发展,第3代分子标记SNP逐渐应用到品种鉴定领域。本研究概述了SNP分子标记的特点,分析了高分辨率熔解曲线、竞争性等位基... 详细信息

作物品种鉴定是优良品种选育和推广的重要保障,而合适的检测方法是对品种进行准确鉴定的关键。随着分子标记技术的发展,第3代分子标记SNP逐渐应用到品种鉴定领域。本研究概述了SNP分子标记的特点,分析了高分辨率熔解曲线、竞争性等位基因特异性PCR、基因芯片、测序法、靶向测序基因型检测等5种作物研究中常用的高通量检测方法的特点及适用性,梳理总结了SNP标记在品种真实性鉴定、纯度检测和亲缘关系分析与分类等方面的研究与应用情况,以期为后续利用SNP分子标记进行品种鉴定提供技术参考。

关键词： SNP标记高通量基因分型真实性鉴定纯度检测亲缘关系分析

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环渤海棉田土壤盐碱障碍消减技术研究进展

中国棉花 2024年第6期51卷 47-56页

作者：冯国艺张谦王燕董明王树林祁虹雷晓鹏梁青龙河北省农林科学院棉花研究所/农业农村部黄淮海半干旱区棉花生物学与遗传育种重点实验室/国家棉花改良中心河北分中心石家庄050051

环渤海盐碱地区土地资源丰富、交通便利,在环渤海盐碱地发展棉花生产是缓解粮棉争地矛盾,保障粮食安全的重要途径。土壤盐碱胁迫是制约环渤海盐碱地棉花生产的主要障碍因子。总结了环渤海盐碱棉田土壤水盐动态变化规律,对环渤海地区采... 详细信息

环渤海盐碱地区土地资源丰富、交通便利,在环渤海盐碱地发展棉花生产是缓解粮棉争地矛盾,保障粮食安全的重要途径。土壤盐碱胁迫是制约环渤海盐碱地棉花生产的主要障碍因子。总结了环渤海盐碱棉田土壤水盐动态变化规律,对环渤海地区采用的苦咸水时空调配利用技术、“池-田”蓄引水立体生态改良模式和耕层调墒控盐技术等盐碱棉田改良技术模式进行了分类评述,归纳总结了基于“苦咸水-土壤水-降水”水资源立体生态调配利用的环渤海棉田土壤盐碱障碍综合消减技术研究进展,并指出环渤海地区棉田盐碱障碍消减过程中应当注意的问题,对其发展方向进行了展望。对环渤海地区调整农业生产结构,实现粮棉种植面积相对稳定具有重要技术参考价值。

关键词：棉花滨海盐碱地障碍消减水盐运移环渤海地区土壤改良

2010-2023年河北省审定中熟转基因抗虫棉品种产量及相关性状演变分析

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农业科技通讯 2024年第6期 116-120页

作者：刘志芳田海燕周永萍河北省种子总站河北石家庄050031 河北省农林科学院棉花研究所/农业农村部黄淮海半干旱区棉花生物学与遗传育种重点实验室/国家棉花改良中心河北分中心河北石家庄050051

为了解河北省审定的中熟转基因抗虫棉品种主要农艺性状、产量性状、熟性、纤维品质性状在皮棉产量构成中的相对重要性,本研究以2010-2023年河北省审定的中熟转基因抗虫棉品种为供试材料,对皮棉产量、主要农艺性状、产量性状、熟性和纤... 详细信息

为了解河北省审定的中熟转基因抗虫棉品种主要农艺性状、产量性状、熟性、纤维品质性状在皮棉产量构成中的相对重要性,本研究以2010-2023年河北省审定的中熟转基因抗虫棉品种为供试材料,对皮棉产量、主要农艺性状、产量性状、熟性和纤维品质性状的演变情况、各主要性状之间的关系及对皮棉产量的促进作用进行分析。结果表明,2010-2023年河北省审定的中熟转基因抗虫棉品种的皮棉产量、主要农艺性状、产量性状、熟性和纤维品质性状的变异幅度总体不大,单株结铃数变异系数最大,为14.04%。相关分析结果显示,皮棉产量与衣分、铃重、马克隆值、霜前花率呈极显著正相关,与单株结铃数呈显著正相关,与纤维上半部平均长度呈极显著负相关。通过逐步回归分析明确了铃重、衣分、单株结铃数和霜前花率4个性状对皮棉产量有直接促进作用,且作用大小表现为铃重>衣分>单株结铃数>霜前花率。综合分析认为,铃重和衣分对皮棉产量的贡献效应最大。

关键词：棉花皮棉产量农艺性状相关分析回归分析河北省

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棉花种质立枯病抗性室内鉴定

河北农业科学 2024年第1期28卷 51-54页

作者：郭宝生李丹赵存鹏潘转霞刘素恩王凯辉杨六六耿军义河北省农林科学院棉花研究所/农业农村部黄淮海半干旱区棉花生物学与遗传育种重点实验室/国家棉花改良中心河北分中心河北石家庄050051 山西农业大学棉花研究所山西运城044000

为了培育抗立枯病棉花新品种,对350份棉花种质进行室内接种立枯丝核菌鉴定,调查立枯病的发病情况,筛选高抗立枯病的种质。鉴定结果表明:350份种质平均病情指数最大值为63.00、最小值为7.91,种质间病情指数的变异系数为36.29%,不同种质... 详细信息

为了培育抗立枯病棉花新品种,对350份棉花种质进行室内接种立枯丝核菌鉴定,调查立枯病的发病情况,筛选高抗立枯病的种质。鉴定结果表明:350份种质平均病情指数最大值为63.00、最小值为7.91,种质间病情指数的变异系数为36.29%,不同种质的立枯病抗性差异较大。参试种质中,没有对立枯病表现免疫的种质;有抗病种质86份,占鉴定种质总数的24.6%,其中高抗种质6份。筛选的抗立枯病种质为棉花抗病育种和抗病机理研究提供了基础种质信息。

关键词：棉花立枯病抗病鉴定

施肥方式对南疆棉花巴43541生长发育及产量和经济效益的影响

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中国棉花 2024年第1期51卷 21-27页

作者：孙绘健冯国艺姚青青罗静杜珊珊王东力何忠盛王燕郑曙峰新疆巴音郭楞蒙古自治州农业科学研究院新疆库尔勒841000 河北省农林科学院棉花研究所/农业农村部黄淮海半干旱区棉花生物学与遗传育种重点实验室/国家棉花改良中心河北分中心石家庄050051 安徽省农业科学院棉花研究所合肥230001

为研究不同施肥方式对南疆棉花生长发育及产量的影响,2021年在新疆巴音郭楞蒙古自治州库尔勒市、尉犁县和轮台县开展多点试验,以棉花品种巴43541为材料,设置缓释复合肥基施+滴灌肥减量追施+叶面肥喷施(C1)、常规肥料基施+滴灌肥减量追施... 详细信息

为研究不同施肥方式对南疆棉花生长发育及产量的影响,2021年在新疆巴音郭楞蒙古自治州库尔勒市、尉犁县和轮台县开展多点试验,以棉花品种巴43541为材料,设置缓释复合肥基施+滴灌肥减量追施+叶面肥喷施(C1)、常规肥料基施+滴灌肥减量追施+叶面肥喷施(C2)和当地农民惯用的施肥方法(C3)共3个处理,分析不同施肥处理对巴43541生育期、农艺性状、产量及其构成因素、植棉经济效益的影响。结果表明,C1处理的生育期较C3处理缩短2~7 d,较C2处理延长2~4 d。与C2和C3处理相比,C1处理下巴43541的单株果枝数(铃期)、单株结铃数和铃重明显提高,在3个试验点的籽棉单产均超过6500 kg·hm^(-2),化肥减施率为5.6%~37.0%,籽棉增产4.1%~8.3%,籽棉总收益扣除肥料总成本后的收益增加1718~6832元·hm^(-2)。因此,“缓释复合肥基施+滴灌肥减量追施+叶面肥喷施”为主体的施肥技术具有绿色、轻简、高效的特点,适合在南疆植棉区推广应用。

关键词：棉花缓释复合肥叶面水溶肥产量植棉效益南疆

玉米LRR-RLK基因家族鉴定和SIF亚家族表达模式分析

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玉米科学 2024年第4期32卷 19-30页

作者：孙泽丹曾世荣孙小孟王亚鹏王哲杨琴西北农林科技大学农学院/作物抗逆与高效生产全国重点实验室/农业农村部西北旱区玉米生物学与遗传育种重点实验室陕西杨凌712100

富含亮氨酸重复的类受体激酶(leucine-rich repeat receptor-like kinase,LRR-RLK)能够调节植物的生长发育、参与激素信号传导、抵御各种逆境胁迫,它是植物中已知最大的跨膜类受体蛋白激酶(receptor-like kinase,RLK)家族。SIF是LRR-RL... 详细信息

富含亮氨酸重复的类受体激酶(leucine-rich repeat receptor-like kinase,LRR-RLK)能够调节植物的生长发育、参与激素信号传导、抵御各种逆境胁迫,它是植物中已知最大的跨膜类受体蛋白激酶(receptor-like kinase,RLK)家族。SIF是LRR-RLK家族中的一个亚家族,该亚家族在拟南芥和棉花中被证明参与逆境胁迫。利用生物信息学方法对玉米B73基因组的LRR-RLK家族进行全基因组鉴定、系统进化、染色体定位和基因结构分析,基于LRR-RLK家族的分类结果,选择第Ⅰ亚家族SIF作为研究对象,分析该亚家族成员组织特异性表达以及对逆境胁迫的响应模式。结果表明,玉米LRR-RLK基因家族包含249个成员,这些LRR-RLK基因非均等地分布于玉米10条染色体上。系统进化分析可将其分为15类,各亚家族基因数量分布由1~51个不等。基于转录组数据的表达模式分析表明,玉米SIF亚家族基因在不同组织及逆境胁迫下的表达量不同,发现了多个可响应非生物胁迫(干旱胁迫、冷胁迫、热胁迫和盐胁迫)和生物胁迫(玉蜀黍平脐蠕孢、禾谷镰孢、瘤黑粉菌和蚜虫)的SIF基因。

关键词：玉米 LRR-RLK 全基因组鉴定基因表达模式

“池-田”蓄引水模式改善环渤海棉田水盐运移提高棉花产量

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农业工程学报 2020年第12期36卷 80-89页

作者：冯国艺祁虹张谦雷晓鹏梁青龙王树林王燕董明刘旭杜海英林永增河北省农林科学院棉花研究所/农业部黄淮海半干旱区棉花生物学与遗传育种重点实验室石家庄050051

为探明环渤海“池-田”蓄引水模式下棉田水盐运移规律对棉花生产的影响,2017和2018年4-10月对未改造棉田(CK)及模式中的台田(A)、浅层地下水抽提棉田(B)、抑盐排涝棉田(C)进行土壤水分、盐分和pH值、棉花光合指标、产量进行测定,结果表... 详细信息

为探明环渤海“池-田”蓄引水模式下棉田水盐运移规律对棉花生产的影响,2017和2018年4-10月对未改造棉田(CK)及模式中的台田(A)、浅层地下水抽提棉田(B)、抑盐排涝棉田(C)进行土壤水分、盐分和pH值、棉花光合指标、产量进行测定,结果表明,模式中棉田0~80 cm土层盐分和pH值显著降低,A和B棉田盐分降至3.0 g/kg左右,pH值低于8.0;C棉田盐分低于5.0 g/kg,7-8月pH值低于8.0。A棉田土壤水分、盐分和pH值最低,滴灌条件下棉花光合性能长期保持高值,光合物质积累的直线增长持续时间和活跃期最长,籽棉产量超过3500 kg/hm^2。B棉田水分0~40 cm土层高于20%,光合性能高值较长,籽棉产量超过3000 kg/hm^2。C棉花7-8月光合性能明显提高,籽棉产量超过2500 kg/hm^2。环渤海“池-田”蓄引水模式显著改善棉田水盐运移,有利于棉花生产,从而提高产量。研究可为高效开发利用滨海盐碱地提供科学模式和理论基础。

关键词：土壤水分棉花光合作用滨海盐碱地水盐运移 “池-田”模式

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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