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山葡萄砧木提高葡萄耐寒性的转录调控研究

中外葡萄与葡萄酒 2024年第3期 22-29页

作者：徐美隆王毅牛锐敏许泽华黄小晶陈卫平宁夏农林科学院园艺研究所宁夏银川750002 中国科学院植物研究所北京100093

以山葡萄为砧木可提高葡萄的耐寒性,但其分子调控机制还不明确。本研究以山葡萄为砧木的‘黑比诺’异嫁接苗(Vv_Va)和‘黑比诺’自嫁接苗(Vv_Vv)为材料,利用转录组数据分析两者在低温胁迫下的基因表达差异。结果表明,低温胁迫下,与自接... 详细信息

以山葡萄为砧木可提高葡萄的耐寒性,但其分子调控机制还不明确。本研究以山葡萄为砧木的‘黑比诺’异嫁接苗(Vv_Va)和‘黑比诺’自嫁接苗(Vv_Vv)为材料,利用转录组数据分析两者在低温胁迫下的基因表达差异。结果表明,低温胁迫下,与自接相比,异接中显著上调的基因数330个,显著下调的基因数190个;对差异表达基因的GO富集分析表明,自接和异接的差异表达基因与非生物胁迫相关,尤其是应答温度胁迫相关基因的表达产生了显著差异;在所有差异表达的基因中,有27个热激蛋白基因、3个渗透调节物质合成关键酶基因和6个活性氧清除关键基因的表达显著上调,且有WRKY、NAC、MYB、HSF、AP2/ERF、Zinc Finger和MYC 7个家族共23个转录因子发生了差异表达,这可能是Vv_Va在遭遇低温胁迫时,抗寒砧木嫁接对接穗具有更好的保护作用。本研究通过对低温胁迫下自接苗和异接苗相关基因的转录表达差异分析,为阐释山葡萄嫁接提高葡萄耐寒性的分子机制奠定了基础。

关键词：山葡萄嫁接低温胁迫转录调控

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非连续光对无土栽培番茄苗期无机元素吸收的影响

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农业机械学报 2024年第4期55卷 327-336,345页

作者：陈晓丽刘艺涵徐凡魏晓明郑文刚北京市农林科学院智能装备技术研究中心北京100097 天津农学院园艺园林学院天津300384

本研究在人工光型植物工厂中采用岩棉种植番茄植株,分析了在总光量一致的基础上红光背景下蓝光补充介入和蓝光取代介入两种非连续供光模式对番茄植株营养液无机元素吸收及叶片色素光谱参量的影响。结果表明,与连续红光相比,蓝光以不同... 详细信息

本研究在人工光型植物工厂中采用岩棉种植番茄植株,分析了在总光量一致的基础上红光背景下蓝光补充介入和蓝光取代介入两种非连续供光模式对番茄植株营养液无机元素吸收及叶片色素光谱参量的影响。结果表明,与连续红光相比,蓝光以不同方式介入均降低了番茄叶片中K元素含量而提高了茎中K元素含量,蓝光介入一定程度上抑制了番茄K元素由茎向叶片的运输;蓝光以不同方式介入均提高了番茄地上部中Mg含量(增幅8.93%~13.63%),而降低了地上部Fe含量(降幅28%~48%)及Mn含量(降幅3.93%~21.24%)。其中蓝光补充介入模式下番茄叶片中Mg元素含量随着蓝光补充强度的升高而增加,叶片Mg含量在蓝光取代介入模式下高于蓝光补充介入模式而地上部Fe含量趋势则相反,蓝光取代介入的非连续光模式较蓝光补充介入模式而言更有利于刺激叶片中Mg的积累而抑制地上部Fe的积累。与连续红光相比,蓝光以不同方式介入后番茄叶片色素光谱参量Hue值(色相角)和MCARI值(修正叶绿素吸收比指数)均有所提高,相反,Red/Green值(红绿区域光谱反射比)均有所降低,蓝光补充介入模式下叶片Hue值和MCARI值随蓝光补充强度的升高而增大,R/RB_(80)处理下Hue、MCARI值最高,较对照分别提高4%、124%;蓝光取代模式下Hue值和MCARI值随蓝光间歇时间的延长先增大后减小,R/RB_((1h))处理下Hue、MCARI值最高,较对照分别提高6%、215%。番茄叶片在绿光波段的反射率与各处理下Hue、MCARI值变化趋势接近,而番茄叶片中Mg元素含量与叶绿素光谱参量呈正相关性。蓝光取代介入的非连续光模式较蓝光补充介入模式而言更有利于刺激叶片类胡萝卜素分解和叶绿素积累,非连续供光模式通过调控番茄植株无机元素的吸收进而作用于叶片色素的形成。本研究为无土栽培番茄光环境调控提供了理论依据。

关键词：植物工厂 LED供光模式番茄苗期非连续光无机元素

控释掺混肥对夏玉米氮肥利用效率和气态氮损失的影响

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农业环境科学学报 2024年第5期43卷 1190-1198页

作者：曹兵高玮李洪杰王学霞王玉霞谷佳林倪小会李子双北京市农林科学院植物营养与资源环境研究所北京100097 德州市农业科学研究院山东德州253015 河北农业大学资源与环境科学学院河北保定071001 北京市缓控释肥料工程技术研究中心北京100097

为阐明控释掺混肥对夏玉米产量、氮肥利用效率和气态氮损失的影响,本研究以郑单958为供试材料,设不施氮对照(CK)、常规施氮(FFP)、优化施氮(OPT)、含30%控释尿素的控释掺混肥(CRBF30)和含50%控释尿素的控释掺混肥(CRBF50)共5个处理,对... 详细信息

为阐明控释掺混肥对夏玉米产量、氮肥利用效率和气态氮损失的影响,本研究以郑单958为供试材料,设不施氮对照(CK)、常规施氮(FFP)、优化施氮(OPT)、含30%控释尿素的控释掺混肥(CRBF30)和含50%控释尿素的控释掺混肥(CRBF50)共5个处理,对比分析了不同处理的夏玉米产量、氮肥利用效率和气态氮损失(氨挥发和N2O排放)的差异。结果发现,控释掺混肥(CRBF30和CRBF50处理)较FFP处理夏玉米增产1.4%~2.9%(P>0.05),在减氮和一次性施肥的条件下实现了夏玉米稳产。与FFP处理相比,CRBF30和CRBF50处理的氮肥吸收利用率分别提高了8.4个和11.1个百分点,其中CRBF50处理差异显著(P<0.05);氮肥偏生产力分别提高了8.87 kg·kg^(-1)和9.86 kg·kg^(-1)(P<0.05)。与FFP处理相比,控释掺混肥(CRBF30和CRBF50处理)的氨挥发强度和累积氨挥发损失分别降低71.9%~73.5%(P<0.05)和71.59%~72.66%(P<0.05),N2O排放强度和累积排放量分别显著降低了34.5%~41.4%(P<0.05)和33.7%~37.5%(P<0.05)。综上,施用控释掺混肥可兼顾夏玉米稳产、氮肥高效利用并降低氮素气态损失。

关键词：夏玉米控释掺混肥氮肥利用效率氨挥发 N2O排放

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绿僵菌与FKBP52联合使用对西花蓟马的毒力

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植物保护学报 2024年第1期51卷 178-185页

作者：尹仙枫朱凯辉王芳张蓉王福莲涂雄兵长江大学农学院昆虫研究所农林病虫害预警与调控湖北省工程技术研究中心荆州434025 中国农业科学院植物保护研究所植物病虫害生物学国家重点实验室北京100193 宁夏农林科学院植物保护研究所银川750002

为阐明绿僵菌与昆虫免疫抑制蛋白的增效机理,采用浸渍法测定昆虫免疫抑制蛋白FKBP52与金龟子绿僵菌Metarhizium anisopliae对西花蓟马Frankliniella occidentalis的毒力和其体内羧酸酯酶(carboxylesterase,CarE)、谷胱甘肽-S转移酶(glut... 详细信息

为阐明绿僵菌与昆虫免疫抑制蛋白的增效机理,采用浸渍法测定昆虫免疫抑制蛋白FKBP52与金龟子绿僵菌Metarhizium anisopliae对西花蓟马Frankliniella occidentalis的毒力和其体内羧酸酯酶(carboxylesterase,CarE)、谷胱甘肽-S转移酶(glutathione-S transferase,GST)、酚氧化酶(phenoloxidase,PO)及几丁质酶活性的变化。结果显示,金龟子绿僵菌和FKBP52蛋白联合使用对西花蓟马的致死中时LT_(50)为7.32 d,优于绿僵菌单用(10.87 d)或FKBP52蛋白单用的(14.15 d)。金龟子绿僵菌和FKBP52蛋白联合使用9 d时,西花蓟马的累计死亡率达81.11%,显著高于绿僵菌单用(45.56%)或FKBP52蛋白单用的(36.67%);金龟子绿僵菌和FKBP52蛋白联合使用的协同毒力指数为24.10,表现为增效作用。金龟子绿僵菌与FKBP52蛋白联合使用1 d后,西花蓟马体内CarE和PO活性小于金龟子绿僵菌单用后的活性;联合使用2 d后,西花蓟马体内几丁质酶活性小于绿僵菌单用后的活性,而CarE和GST活性均大于金龟子绿僵菌单用后的活性;联合使用3 d后,西花蓟马体内几丁质酶、CarE和PO活性均大于绿僵菌单用后的活性。表明与金龟子绿僵菌单用相比,金龟子绿僵菌和FKBP52蛋白联合使用后西花蓟马体内CarE、GST、PO和几丁质酶活性抑制或诱导效应与时间有关,这可能是两者具有增效作用的重要机制。

关键词：金龟子绿僵菌西花蓟马免疫抑制蛋白保护酶解毒酶

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分频北墙结构对日光温室内光热环境的影响

农业工程学报 2024年第14期40卷 171-179页

作者：刘志康伍纲梁浩许超季延海武占会李楠洋北京市农林科学院蔬菜研究所北京100097 农业农村部华北都市农业重点实验室北京100097 河北工程大学园林与生态工程学院邯郸056038 中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所北京100081

日光温室为中国特有的一种栽培设施结构,非对称的结构形式造成温室内南北光环境分布不均匀,一般墙体结构冬季夜间保温不能满足多数作物的生长需求。为构建具有保温蓄热能力、反射补光能力的多功能墙体结构,该研究设计了一种直接吸收太... 详细信息

日光温室为中国特有的一种栽培设施结构,非对称的结构形式造成温室内南北光环境分布不均匀,一般墙体结构冬季夜间保温不能满足多数作物的生长需求。为构建具有保温蓄热能力、反射补光能力的多功能墙体结构,该研究设计了一种直接吸收太阳能的红外分频补光板(infrared frequency divided and supplementary light panel,IFDSLP),可对室内光热环境进行调节。合成了基于氧化锡锑(antimony tin oxide,ATO)-三氧化钨(tungsten trioxide,WO_(3))的水基纳米流体,将该纳米流体补充进IFDSLP内腔,作为传热分光工质。当IFDSLP集热面积为7.2 m^(2),光程为10 mm、体积分数为0.005%时,该流体工质在300~800 nm的植物光合有效波段中的平均反射率为79.6%,在近红外光波段中的平均吸收率为85.4%。该结构在增加温室北侧作物光照的同时,兼具温室夜间升温能力。IFDSLP系统的太阳能总利用率为71.9%,光热转换效率为36.4%,相比传统砖墙光辐射增加25%~28%,夜间空气温度平均提高1.5~2.0℃。该系统依托于现有日光温室结构,进一步改善了温室内的光热环境,是提高温室北墙全光谱利用率的有效途径。

关键词：日光温室温度太阳能分频补光北墙结构

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基于捕食性天敌及害虫种群动态筛选功能植物的研究

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环境昆虫学报 2024年第2期46卷 489-497页

作者：米莹莹杨亚洁王甦金振宇李姝长江大学农学院湖北荆州434025 北京市农林科学院植物保护研究所/农业农村部天敌昆虫重点实验北京100097

新兴的生态调控技术是利用非作物植物进行天敌生境管理的重要措施。为筛选出适宜增效捕食性天敌的功能植物,进而提高天敌对农林生态系统害虫的控制能力,本文通过追踪调查15种功能植物与对照杂草区域内节肢动物群落时序动态,比较了捕食... 详细信息

新兴的生态调控技术是利用非作物植物进行天敌生境管理的重要措施。为筛选出适宜增效捕食性天敌的功能植物,进而提高天敌对农林生态系统害虫的控制能力,本文通过追踪调查15种功能植物与对照杂草区域内节肢动物群落时序动态,比较了捕食性天敌及植食性害虫的累积量、益害比以及优势天敌类群与主要害虫关联性、时序动态变化。结果显示,绿豆Vigna radiata、紫花苜蓿Medicago sativa、蓖麻Ricinus communis、芥蓝Brassica alboglabra、罗勒Ocimum basilicum、芝麻Sesamum indicum上捕食性天敌累积量、益害比高于其他植物,且与主要害虫的关联性和时序变化关系明确,有益于优势天敌中华通草蛉Chrysoperla sinica、异色瓢虫Harmonia axyridis等种群,可以作为捕食性天敌的生境管理功能植物。本研究为今后进一步更好的筛选出应用于田间保护性生物防治的植物提供基础以及新思路。

关键词：功能植物保护性生物防治害虫综合管理天敌昆虫

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农田土壤污染修复技术刍议

云南化工 2024年第5期51卷 107-109页

作者：陈敏梁志权陈莉广东环境保护工程职业学院广东佛山528216 北京市农林科学院植物保护研究所北京100097

论述了农田土壤污染来源及存在危害,分析了当前农田土壤污染修复技术的优缺点,并对未来农田土壤污染修复发展方向进行了展望。

关键词：农田土壤污染来源危害修复技术

芽胞杆菌JZB30-1的鉴定及其对番茄灰霉病的生防作用

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植物保护 2024年第3期50卷 165-175,202页

作者：赵娟左文杰张殿朋秦文韬卢彩鸽北京市农林科学院植物保护研究所北京100097 农业农村部北方果蔬有害生物绿色防控重点实验室(部省共建) 北京100097 北京农学院生物与资源环境学院北京102206

为获得对番茄灰霉病具有良好防效的生防芽胞杆菌,采用对峙培养、双层平板以及生防相关特性检测等方法筛选高活性拮抗菌株,根据形态学、生理生化特性及多基因测序进行菌株种类鉴定,通过离体果实和盆栽试验明确供试菌株的防病促生效果。... 详细信息

为获得对番茄灰霉病具有良好防效的生防芽胞杆菌,采用对峙培养、双层平板以及生防相关特性检测等方法筛选高活性拮抗菌株,根据形态学、生理生化特性及多基因测序进行菌株种类鉴定,通过离体果实和盆栽试验明确供试菌株的防病促生效果。结果表明,芽胞杆菌JZB30-1对番茄灰霉病菌等10余种植物病原真菌和细菌具有广谱抑菌活性;该菌株具有合成蛋白酶、纤维素酶、脂肽类物质,分泌铁载体、生长激素及溶磷等特性,经鉴定其为解淀粉芽胞杆菌Bacillus amyloliquefaciens;菌株JZB30-1无菌发酵滤液50倍液喷施处理,对番茄果实灰霉病防效为95.0%,发酵液10倍稀释液灌根,番茄株高、鲜重分别较对照增加25.7%和28.4%。相关结果为利用解淀粉芽胞杆菌JZB30-1进行番茄灰霉病生物防治提供理论依据。

关键词：番茄灰霉病解淀粉芽胞杆菌抑菌活性功能基因生物防治

加强气候变化背景下植物病原真菌控制技术的创新和突破

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农业环境科学学报 2024年第3期43卷 473-475页

作者：姚彦坡朱永官褚海燕农业农村部环境保护科研监测所天津300191 中国科学院生态环境研究中心北京100085 中国科学院南京土壤研究所南京210008

全球气候变化是现代农业生态系统目前面临的主要威胁之一。一方面,气候变化正在重塑植物与微生物的互作,诱导某些共生微生物转变为病原微生物,提升植物真菌病害发生的频率和程度;另一方面,气候变化降低植物的免疫力和抗病性,导致植物更... 详细信息

全球气候变化是现代农业生态系统目前面临的主要威胁之一。一方面,气候变化正在重塑植物与微生物的互作,诱导某些共生微生物转变为病原微生物,提升植物真菌病害发生的频率和程度;另一方面,气候变化降低植物的免疫力和抗病性,导致植物更严重的真菌病害。本文将重点讨论气候变化如何影响共生真菌与作物的互作,如何驱动植物真菌病害的发生和传播,以及采取何种调控措施从源头上预防病原真菌的危害。

关键词：气候变化主要作物条件致病菌生态调控

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