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冬小麦越冬期壮苗评价方法与指标研究进展

应用生态学报 2024年第2期35卷 555-563页

作者：蔡洪梅王菲菲王捧娜唐志伟黄伟祥郑宝强李金才陈翔安徽农业大学农学院合肥230036 江苏省现代作物生产协同创新中心南京210095

全球气候变化带来的冬前极端气候灾害已严重影响小麦的壮苗形成。培育壮苗是实现小麦高产高效优质的前提。小麦壮苗培育主要与种子质量、秸秆还田质量、整地质量、播种质量、水肥运筹以及气象因子等密切相关。实际生产中影响小麦壮苗培... 详细信息

全球气候变化带来的冬前极端气候灾害已严重影响小麦的壮苗形成。培育壮苗是实现小麦高产高效优质的前提。小麦壮苗培育主要与种子质量、秸秆还田质量、整地质量、播种质量、水肥运筹以及气象因子等密切相关。实际生产中影响小麦壮苗培育的首要因素是种子质量和耕作措施,其优劣决定了小麦出苗的质量;其次是气象因子,决定了小麦幼苗的生长速度和光合生产。前人就小麦壮苗培育与苗情评价已进行了大量的研究。本文重点从冬小麦壮苗评价方法与指标、评价标准的历史变迁以及培育壮苗的主要技术措施4个方面进行对比与总结分析,并对未来小麦壮苗培育与评价方法进行展望,旨在推动冬小麦壮苗评价方法的进一步完善,促进冬小麦幼苗的分类管理、精准指导与精细服务,实现科技壮苗。

关键词：冬小麦壮苗评价方法评价指标技术措施

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植物顺式调控元件研究进展

浙江农业学报 2024年

作者：张鑫刘鹏扬州大学江苏省作物遗传生理国家重点实验室植物功能基因组学教育部重点实验室江苏省作物基因组学与分子育种重点实验室粮食作物现代产业技术协同创新中心扬州大学农业科技发展研究院教育部农业与农产品安全国际合作联合实验室

顺式调控元件是具有调控功能的非编码DNA序列，确保植物在不同生长发育阶段和环境应答时相关基因正确的时空表达。目前，植物顺式调控元件的功能研究落后于动物，然而依托较完善的基因组注释信息和开放染色质技术，植物顺式调控元件研... 详细信息

顺式调控元件是具有调控功能的非编码DNA序列，确保植物在不同生长发育阶段和环境应答时相关基因正确的时空表达。目前，植物顺式调控元件的功能研究落后于动物，然而依托较完善的基因组注释信息和开放染色质技术，植物顺式调控元件研究取得了重要进展。本文综述了植物顺式调控元件的相关研究，发现活性顺式调控元件与染色质活性相关联，转录因子和顺式调控元件之间的相互作用决定了基因转录水平，高通量测序技术提供的不同分子层面的组学数据能高效鉴定到顺式调控元件，由转座子衍生的顺式调控元件调控农艺性状基因转录。精准鉴定和深入功能解析顺式调控元件是未来重要的研究方向。植物顺式调控元件的挖掘与功能解析有助于系统阐明农作物重要农艺性状基因的调控机制，更好助力于培育高产、优质、高抗、高效的优良新品种。

关键词：顺式调控元件开放染色质转录因子染色质活性

化肥减量配施紫色光养细菌对花生的增产作用和土壤细菌群落的影响

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应用与环境生物学报 2024年第2期30卷 262-270页

作者：彭双王一明华清清巫攀邱崇文林先贵江苏开放大学环境生态学院南京210017 中国科学院南京土壤研究所土壤与农业可持续发展国家重点实验室南京210008

微生物肥料在现代农业生产中具有很大应用潜力,可在提高作物产量的同时减少化肥使用,从而创造环境友好型农业生产体系.通过田间长期试验对分离的一株紫色非硫细菌Rhodopseudomonas palustris ISP-1的5年花生增产效果进行研究,并探讨浇... 详细信息

微生物肥料在现代农业生产中具有很大应用潜力,可在提高作物产量的同时减少化肥使用,从而创造环境友好型农业生产体系.通过田间长期试验对分离的一株紫色非硫细菌Rhodopseudomonas palustris ISP-1的5年花生增产效果进行研究,并探讨浇灌菌液(R1)和叶面喷施(R2)两种追肥方式对花生产量、花生仁品质和土壤细菌群落的影响.经过5年的连续施用,R1和R2处理分别使花生产量平均增加12.5%和17.9%,追肥时喷施菌液在植株的叶面比直接浇灌在植株根部增产效果更好.R1和R2处理显著促进了花生植株的生长,提高了花生仁中的蛋白质含量.在施肥第5年花生收获期,R1和R2处理土壤中的残留养分与对照处理相比无显著差异.R2处理显著改善了土壤pH并增加了细菌生物多样性,但R1和R2处理对细菌的丰富度和群落结构均没有显著影响,仅Verrucomicrobia门细菌丰度显著增加.细菌基因功能预测分析发现R1和R2处理的土壤细菌群落中参与磷吸收和转运的基因总相对丰度显著降低,而无机磷溶解和有机磷矿化的基因分别增加了2.71%和3.20%.偏最小二乘路径建模(PLS-PM)分析表明,施用R.palustris ISP-1菌液对花生产量和花生仁养分含量有显著的直接影响,而施用菌液导致的土壤细菌多样性增加、部分细菌群落结构以及细菌磷代谢功能的变化对花生增产的作用相对较小.本研究表明施用R.palustris ISP-1可以促进花生植株生长,提高花生仁蛋白含量,并在长时序年的田间试验过程中维持较高的花生产量,展示了紫色光养细菌作为生物肥料的应用潜力.(图6表3参44)

关键词：化肥减量紫色光养细菌沼泽红假单胞菌土壤细菌群落花生产量

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不同种类秸秆添加对稻田NH挥发的影响机制

生态学报 2024年

作者：马锦峰赵梦颖李雨欣谢婉玉纪洋冯兆忠冯彦房南京信息工程大学生态与应用气象学院中国气象局生态系统碳源汇开放重点实验室江苏省农业科学院农业资源与环境研究所农业农村部长江下游平原农业环境重点实验室

秸秆还田对稻田土壤NH3挥发可产生影响，但相关排放变化规律和调控机制有待系统研究。以南粳46水稻品种为材料，太湖地区典型单季稻田原状土为研究对象，利用连续气流封闭法监测三种秸秆(水稻秸秆：RS；小麦秸秆：WS；玉米秸秆：MS)两... 详细信息

秸秆还田对稻田土壤NH3挥发可产生影响，但相关排放变化规律和调控机制有待系统研究。以南粳46水稻品种为材料，太湖地区典型单季稻田原状土为研究对象，利用连续气流封闭法监测三种秸秆(水稻秸秆：RS；小麦秸秆：WS；玉米秸秆：MS)两种添加量(W秸秆：W_土=0.5%、0.8%)下水稻各生长期NH3挥发通量、土壤理化因子及水稻产量；进而结合分子生物学技术，将环境因子与氮循环相关的功能微生物丰度进行耦合，揭示NH3挥发对不同种类秸秆和不同添加量的响应机制并解析关键因子，从而筛选出稻田生态系统氨减排效果最佳的秸秆还田种类及施用量。试验结果表明，秸秆种类及秸秆种类与其施用量交互作用对稻田土壤NH3挥发均产生显著影响，总体来看，与CK相比，施加秸秆处理NH3挥发变化幅度为-33.2%—27.3%。不同秸秆种类对稻田土壤NH3挥发影响不同，低添加量下，与CK相比，RS与WS施用对NH3挥发量均无显著影响，而MS施用显著增加NH3挥发量21.1%；高添加量下，RS施用显著降低NH3挥发量33.2%。不同秸秆施加量对稻田土壤NH3挥发影响亦不同，RS和MS处理下稻田NH3挥发量随施用量的增加分别降低31.2%和32.8%，而WS处理则呈现相反规律；不同秸秆种类及不同施加量交互作用下RS-0.8处理显著降低稻田土壤NH3挥发33.2%。田面水pH、总氮(TN)浓度、土壤微生物量碳含量(MBC)、土壤氨氧化古菌(AOA)和氨氧化细菌(AOB)群落丰度是导致不同秸秆种类和用量下稻田土壤NH3挥发产生差异的主要影响因素；RS-0.8处理相较于其他处理显著增加土壤AOA、AOB群落丰度并显著降低田面水TN含量，综合效应下显著减少稻田NH3挥发量33.2%，并显著增加水稻产量22.9%。因此，综合稻田NH3挥发总量和水稻产量，秸秆施用水稻种植体系中水稻(RS)秸秆以0.8%施用量模式下减排增产效果最佳。

关键词：稻田土壤NH 挥发秸秆种类秸秆用量水稻产量结构方程模型

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耕作方式对机械直播冬油菜生长及产量的影响

甘肃农业大学学报 2024年第1期59卷 59-64,73页

作者：林澄马力王心怡朱嘉旺陈爽高丽萍郑珍陈慧华中农业大学工学院湖北武汉430070 四川省农业机械研究设计院四川成都610065 农业部作物需水与调控重点实验室河南新乡453000 江苏大学国家水泵及系统工程技术研究中心江苏镇江212013 西华大学能源与动力工程学院四川成都610039

【目的】明确耕作方式对长江流域水旱轮作旱作季冬油菜生长及产量的影响。【方法】以机械直播冬油菜为试验对象,设置深翻和浅旋2种耕作方式,研究其对冬油菜的根系、地上部生长(株高、茎粗、生物量)、产量和籽粒含油量的影响。【结果】... 详细信息

【目的】明确耕作方式对长江流域水旱轮作旱作季冬油菜生长及产量的影响。【方法】以机械直播冬油菜为试验对象,设置深翻和浅旋2种耕作方式,研究其对冬油菜的根系、地上部生长(株高、茎粗、生物量)、产量和籽粒含油量的影响。【结果】较浅旋处理相比,深翻促进了冬油菜根系生长及根系下扎,根质量密度平均增加了2.0%;且深翻促进了冬油菜的生长发育,冬油菜株高、茎粗和地上部生物量均值分别增加了4.8%、3.1%和5.9%。此外,深翻处理冬油菜产量显著高于浅旋处理(P生长状况、产量以及籽粒含油量,机械化耕播作业时适当深翻会对冬油菜生长指标及产量构成因素产生正效应。该研究为冬油菜区机械化直播种植合理耕作提供理论和技术支撑。

关键词：耕作方式油菜根系产量机械化直播

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不同温度对羊肚菌淀粉代谢的调控研究

上海农业学报 2024年第2期40卷 31-36页

作者：白静李欣苹赵怡然陈辉张津京上海市农业科学院食用菌研究所农业农村部应用真菌资源与利用重点开放实验室国家食用菌工程技术研究中心上海市农业遗传育种重点实验室上海201403 上海海洋大学食品学院上海201306 南京农业大学生命科学学院南京210014

研究了不同温度对淀粉培养基中羊肚菌菌丝生长、淀粉酶活[腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶(AGPase)、α-淀粉酶、β-淀粉酶、淀粉分支酶(DBE)、淀粉脱分支酶(SBE)]、淀粉含量(直链淀粉、支链淀粉)和淀粉相关酶基因表达的影响。结果表明:在10... 详细信息

研究了不同温度对淀粉培养基中羊肚菌菌丝生长、淀粉酶活[腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶(AGPase)、α-淀粉酶、β-淀粉酶、淀粉分支酶(DBE)、淀粉脱分支酶(SBE)]、淀粉含量(直链淀粉、支链淀粉)和淀粉相关酶基因表达的影响。结果表明:在10—25℃温度条件下,随着温度的增加,淀粉培养基上菌丝生长速度加快,菌丝浓密度和菌丝尖端分叉增加;AGPase、DBE、α-淀粉酶、β-淀粉酶在20℃下活性最高,SBE则在10℃下活性最高。直链淀粉含量和支链淀粉剩余含量在10℃下最高。相关性分析结果显示,温度与α-淀粉酶活性和SBE活性相关性不显著,与β-淀粉酶活性、AGPase活性、DBE活性呈显著负相关,与直链淀粉含量和支链淀粉含量呈极显著负相关。综上,在15—20℃温度条件下,羊肚菌对培养基中的淀粉代谢能力最强,10℃低温或者25℃高温都不利于羊肚菌对培养基质中淀粉的利用。研究可为羊肚菌的菌种制作和人工种植提供理论支撑。

关键词：羊肚菌淀粉酶活淀粉含量基因表达

水稻OsGRF6的克隆及调控初生根发育功能初步分析

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西北植物学报 2024年

作者：余青青单玉爽尚汇鑫曾川张泽勇重庆三峡农业科学院细胞活动与逆境适应教育部重点实验室厅市共建甘薯及特色豆科作物种质创新与利用四川省重点实验室

【目的】OsGRF6隶属于GRF家族,参与调控植物的生长发育和植物对非生物胁迫的耐受性。试验旨在探究OsGRF6参与调控水稻初生根发育的分子机制,为深入研究OsGRF6参与调控水稻根的发育提供新线索。【方法】通过PCR从水稻品种‘ZH11’中克隆... 详细信息

【目的】OsGRF6隶属于GRF家族,参与调控植物的生长发育和植物对非生物胁迫的耐受性。试验旨在探究OsGRF6参与调控水稻初生根发育的分子机制,为深入研究OsGRF6参与调控水稻根的发育提供新线索。【方法】通过PCR从水稻品种‘ZH11’中克隆得到转录因子基因OsGRF6,对其进行进化树构建、启动子分析;同时对OsGRF6-OE(过表达材料)和osgrf6(突变体)进行基因型分析、q RT-PCR鉴定和水稻表型观察,采用酵母单杂交技术对OsGRF6的结合基序进行检测,并通过ChI P-s e q和RNA-seq数据对OsGRF6下游的直接靶基因进行分析。【结果】(1)OsGRF6含有1个QLQ和1个WRC保守的功能结构域,与拟南芥At GRF1和At GRF2以及水稻Os GRF7亲缘关系较近,且OsGRF6启动子区域含有多个非生物胁迫和激素响应顺式作用元件;(2)OsGRF6在水稻种子、幼穗和根中表达量较高,而在叶中表达量较低;OsGRF6定位于细胞核,并且具有转录激活活性;(3)与野生型相比,OsGRF6-OE转基因材料初生根长度较长,而osgrf6突变体材料表现出初生根变短的表型;(4)OsGRF6能与CGGCA基序结合;(5)ChI P-s e qs和RNA-seqs分析发现,OsGRF6靶基因中包含Os ARF7、Os ARF4等多个参与调控水稻根发育的基因。【结论】OsGRF6除了参与调控水稻株型和种子发育外,还能通过直接调控生长素途径中基因(如Os ARF7、Os ARF4等)的表达调控水稻根的发育。

关键词：水稻 OsGRF6 初生根发育

长三角地区集中式露地农业光伏方阵夏季光热环境试验研究

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太阳能学报 2024年第5期45卷 468-474页

作者：张龙刘璋晶莹吴雪王文举柏宗春鲍恩财江苏大学农业工程学院镇江212013 江苏省农业科学院农业设施与装备研究所南京210014 安徽农业大学工学院合肥230036 南京理工大学能源与动力工程学院南京210094

基于太阳照度和环境温度逐时变化,以长三角地区的集中式露地农业光伏方阵为研究对象,在跨度为6.8 m的单跨方阵中沿从南到北的跨度方向取0.65、3.40、6.15 m处的3个和长度方向共面的测试断面,即南区、中区、北区。基于此,进行夏季方阵内... 详细信息

基于太阳照度和环境温度逐时变化,以长三角地区的集中式露地农业光伏方阵为研究对象,在跨度为6.8 m的单跨方阵中沿从南到北的跨度方向取0.65、3.40、6.15 m处的3个和长度方向共面的测试断面,即南区、中区、北区。基于此,进行夏季方阵内外的光热环境测试,分析并明确光伏组件下方区域的光热环境变化规律,为其太阳能资源合理利用、结构改进和夏季农业生产管理提供参考。结果表明,该地区光伏方阵夏季内部3个区域光热环境呈现规律性差异,整体表现为北区略优于南区,中区优于南、北两区。综合考虑作物生长的光热环境需求,一方面可通过结构改进、种植方式优化等方式改善或利用好内部光环境;另一方面基于热环境规律,分类做好内部3个区的夏季灌溉等田间管理,从而推动光伏农业发展升级。

关键词：太阳能光伏方阵环境测试农业光伏温度光照度

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小麦类病斑突变体lmpa1的早衰特性研究

山东农业科学 2024年第1期56卷 58-65页

作者：夏丹阳徐超文晓阳康国章王黎明河南科技大学农学院河南洛阳471023 河南农业大学农学院/省部共建小麦玉米作物学国家重点实验室河南郑州450002

本研究以小麦品系KD527及其经EMS诱变创制出的类病斑型早衰突变体lmpa1和两者的杂交F1、F2群体为材料,分析其类病斑发生动态、农艺及产量性状,并进行相关光合指标测定与组织化学染色鉴定,以期分析lmpa1发生类病斑早衰的生理生化机制.结... 详细信息

本研究以小麦品系KD527及其经EMS诱变创制出的类病斑型早衰突变体lmpa1和两者的杂交F1、F2群体为材料,分析其类病斑发生动态、农艺及产量性状,并进行相关光合指标测定与组织化学染色鉴定,以期分析lmpa1发生类病斑早衰的生理生化机制.结果表明,KD527能正常完成生长成熟过程,而lmpa1在生长前期表现正常,挑旗后叶片受光诱导而发生类病斑反应,出现黄褐色类病斑,且随生育期延长,类病斑逐渐蔓延至叶鞘、茎秆和穗部,引发整株早衰直至干枯死亡,导致其产量降低;类病斑发生期间,lmpa1叶片净光合速率、气孔导度和蒸腾速率显著低于KD527(P部位出现细胞死亡.本结论为类病斑早衰基因Lmpa1调控小麦早衰发生的生理生化机制研究奠定了理论基础.

关键词：小麦类病斑型早衰突变体lmpa1 生理生化光诱导