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直注式秸秆捡拾粉碎深埋机设计与试验

农业机械学报 2024年第7期55卷 83-95页

作者：仝振伟李洪文卢彩云王超仲广远林涵中国农业大学工学院北京100083 农业农村部河北北部耕地保育农业科学观测试验站北京100083

为提升秸秆深埋质量,针对秸秆深埋过程中秸秆捡拾效果差、输送方式单一、输送效率低、深埋率低等问题,提出一种直注式秸秆深埋还田方法,设计了直注式秸秆捡拾粉碎深埋机,阐述了整机结构和工作原理。对关键部件进行了设计分析,设计了无... 详细信息

为提升秸秆深埋质量,针对秸秆深埋过程中秸秆捡拾效果差、输送方式单一、输送效率低、深埋率低等问题,提出一种直注式秸秆深埋还田方法,设计了直注式秸秆捡拾粉碎深埋机,阐述了整机结构和工作原理。对关键部件进行了设计分析,设计了无护圈式捡拾装置,分析了捡拾装置各个运动阶段与弹齿的运动轨迹,确定了4个运动阶段所对应的相位角;设计了以运秸螺旋输送器和运秸叶片为主的机械输送装置、以抛秸风叶和运秸导管为主的气力输送装置。对秸秆输送量进行分析,明确了运秸螺旋输送器结构参数,得出了运秸螺旋输送器最低转速;对运秸叶片和抛秸风叶进行了动力学分析,确定了运秸叶片和抛秸风叶结构,明晰了影响秸秆输送效果的关键因素为机具前进速度、运秸螺旋输送器转速、抛秸风叶转速、运秸叶片倾角和抛秸风叶倾角,并确定了影响因素范围。仿真试验结果表明,机具前进速度和运秸螺旋输送器转速存在交互作用,最佳作业参数:机具前进速度为3 km/h、运秸螺旋输送器转速为1200 r/min和抛秸风叶转速为1600 r/min。田间试验结果表明,平均秸秆捡拾率和平均深埋率分别为91.02%,90.03%;运秸导管出口处风速和作业扭矩分别为1.78~26.83 m/s、61.55~214.78 N·m,各工作部件运行稳定,满足秸秆深埋还田作业要求,为秸秆深埋还田机研发和改进提供了依据。

关键词：秸秆捡拾粉碎深埋还田机直注式捡拾装置机械-气力输送装置

转基因作物多重重组酶聚合酶扩增结合CRISPR/Cas12a现场可视化检测方法的建立（英文）

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浙江大学学报(农业与生命科学版) 2024年

作者：颜晶莹倪亮沈星宇吕秉韬李玉浙江大学农业试验站

随着国家越来越多转基因作物品种的放开，转基因安全管理也变得更加重要。转基因检测是开展转基因安全管理工作的主要手段，然而目前十分缺乏便捷、灵敏的可用于现场转基因快速检测的可视化技术。本研究在已有的重组酶聚合酶扩增（recom... 详细信息

随着国家越来越多转基因作物品种的放开，转基因安全管理也变得更加重要。转基因检测是开展转基因安全管理工作的主要手段，然而目前十分缺乏便捷、灵敏的可用于现场转基因快速检测的可视化技术。本研究在已有的重组酶聚合酶扩增（recombinase polymerase amplification, RPA）技术的基础上开发了一种多重RPA技术，该技术可以同时检测CaMV35S启动子、NptII卡那抗性基因和Hyg潮霉素抗性基因3种转基因元件，提高了转基因的检出率。同时，将该多重RPA技术与CRISPR/Cas12a报告系统偶联，可以在紫外线下（254 nm；便携式紫外手电筒即可满足条件）就可肉眼观察到明显的蓝色荧光，实现了多重RPA的可视化检测。相较于传统的试纸条检测方法，这种多重RPA-CRISPR/Cas12a检测系统具有特异性好、灵敏度高、适用范围广和成本低等特点，相较于其他聚合酶链反应（polymerase chain reaction, PCR）技术具有仪器需求低、可视化等优势，因此是一种潜在可行的转基因现场检测方法。

关键词：转基因重组酶聚合酶扩增 CRISPR/Cas12a 现场检测

一种适用于现场检测的土壤DNA快速提取方法（英文）

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浙江大学学报(农业与生命科学版) 2024年

作者：颜晶莹倪亮李坤峰沈星宇浙江大学农业试验站

土壤DNA提取是开展微生物群落分析、基因漂移检测等不同领域研究的重要基础，然而可用于野外现场检测的土壤DNA提取方法目前还十分欠缺。本研究旨在建立一种适用于现场检测的土壤DNA快速提取方法。首先，利用优化后的裂解液来分离土壤中... 详细信息

土壤DNA提取是开展微生物群落分析、基因漂移检测等不同领域研究的重要基础，然而可用于野外现场检测的土壤DNA提取方法目前还十分欠缺。本研究旨在建立一种适用于现场检测的土壤DNA快速提取方法。首先，利用优化后的裂解液来分离土壤中的DNA，并基于柱式法，利用过滤膜和DNA吸附膜来纯化DNA。同时，用注射器取代离心机来辅助样品过滤，从而使该方法对仪器的需求降低，并使单个样品的提取时间小于20 min。随后，利用该方法提取不同类型土壤的DNA，证明该方法具有较广的样品适用性，并且对土壤样品量的需求低至0.1 g，而所获得的土壤DNA含量在一定程度上高于商业化试剂盒。进一步的研究证实，这些提取的基因组DNA可直接用于聚合酶链反应（polymerase chain reaction, PCR）分析，包括普通PCR、定量PCR和重组酶聚合酶扩增（recombinase polymerase amplification, RPA）-CRISPR/Cas12a可视化检测。此外，该方法还可以同时提取土壤中残留植物组织的DNA，为土壤植物和微生物的综合分析奠定了基础。本研究提出的土壤DNA快速提取方法具有潜在的应用前景。

关键词：土壤DNA DNA提取现场检测聚合酶链反应 RPA-CRISPR/Cas12a

不同有机物料对南疆黏质土壤化学性质及微生物数量的影响

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西北农林科技大学学报(自然科学版) 2024年 1-9页

作者：赵玉鹏王治国付彦博陈波浪扁青永新疆农业科学院土壤肥料与农业节水研究所新疆农业大学资源与环境学院新疆农业科学院拜城农业试验站/国家土壤质量阿克苏观测试验站

【目的】探究不同有机物料输入对土壤化学性质和土壤微生物数量的影响,筛选最佳碳源物质输入量,指导有机物料合理利用,为板结黏质土壤改良提供重要的理论参数。【方法】采用大田试验方法,设置农家肥组（N）、生物炭组（T）、生物菌肥组... 详细信息

【目的】探究不同有机物料输入对土壤化学性质和土壤微生物数量的影响,筛选最佳碳源物质输入量,指导有机物料合理利用,为板结黏质土壤改良提供重要的理论参数。【方法】采用大田试验方法,设置农家肥组（N）、生物炭组（T）、生物菌肥组（J）、商品有机肥组（S）、矿源黄腐酸钾组（H）5个不同有机物料组,每组设置50%推荐量、100%推荐量和150%推荐量3个梯度处理,以不施用有机物料为对照（CK）,测定不同处理土壤化学性质和微生物数量,探讨5种不同有机物料（碳源物质）对黏质土壤化学性质和微生物数量的影响。【结果】（1）与对照相比,不同有机物料处理均能降低土壤盐分含量、p H和电导率,其中矿源黄腐酸钾和生物菌肥处理的抑盐效果较好。（2）与对照相比,不同有机物料处理均能提高土壤中有机质、全氮、水解氮、有效磷和速效钾含量,其中生物菌肥、生物炭、农家肥处理的效果较好。（3）农家肥处理对土壤细菌和放线菌数量有较好的提升效果,生物炭处理对土壤真菌数量有较好的提升作用。【结论】综合各有机物料对土壤化学性质和微生物数量的影响,农家肥是该试验区较适宜的黏质土壤改良剂,推荐用量为36 t/hm2。

关键词：土壤改良黏质土壤土壤化学性质土壤微生物南疆

不同干旱年份增施磷对小麦籽粒灌浆动态、蛋白质组分及水分利用率的影响

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扬州大学学报(农业与生命科学版) 2024年第4期 65-73页

作者：白冬陈杰陈建辉徐永贵杨一帆赵立尚宋佳静金艳宋全昊马红珍孙联合王文文朱统泉驻马店市农业科学院河南省科学技术交流中心驻马店市农业科学试验站平舆县农业科学研究所

针对黄淮麦区近年来降雨量减少的问题，2020-2022年连续两年在驻马店市农业科学试验站开展大田试验，通过研究不同磷肥施用量(90、120、150 kg·hm-2)对小麦籽粒灌浆动态、蛋白质组分及水分利用率的影响，探讨不同干旱年份下小麦适宜施... 详细信息

针对黄淮麦区近年来降雨量减少的问题，2020-2022年连续两年在驻马店市农业科学试验站开展大田试验，通过研究不同磷肥施用量(90、120、150 kg·hm-2)对小麦籽粒灌浆动态、蛋白质组分及水分利用率的影响，探讨不同干旱年份下小麦适宜施磷肥。结果表明：随着磷肥施用量的增加，不同干旱年份下小麦耗水量和水分利用率均有所提升，植株在各生育期的干物质量、籽粒千粒重以及花后0～14 d内籽粒灌浆速率均明显提高。增加磷肥施用量，小麦收获时土壤蓄水量降低以及花后28～35 d内籽粒灌浆速率下降；但可提高小麦籽粒千粒重和穗数，促进产量构成三要素的协调，从而增加籽粒产量。随磷肥施用量的增加，小麦籽粒蛋白质含量显著提升，包括清蛋白、球蛋白、醇溶蛋白、谷蛋白含量及谷醇比均有所增加。在偏枯水年份下，施磷量150 kg·hm-2处理较120 kg·hm-2处理表现出更优的效果。总体而言，干旱年份下增施磷肥有助于小麦吸收深层土壤水分，增强小麦全生育期的抗旱能力，实现以磷促水的目标。

关键词：小麦干旱年份增磷籽粒灌浆动态蛋白质组分水分利用率

青稞品种资源粒型性状与品质性状的分析与评价

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中国粮油学报 2024年

作者：牛小霞赵锋柳小宁包奇军徐银萍向莉甘肃省农业科学院经济作物与啤酒原料研究所新疆农业科学院奇台麦类试验站

本研究测定了121 份青稞品种资源在2个不同地点的6个籽粒表型性状和11个品质性状，通过对青稞粒型和品质性状进行综合评价与分析，为我国青稞育种提供参考。结果表明：121份青稞品种资源千粒重、粗蛋白、中性洗涤纤维、戊聚糖、不溶性... 详细信息

本研究测定了121 份青稞品种资源在2个不同地点的6个籽粒表型性状和11个品质性状，通过对青稞粒型和品质性状进行综合评价与分析，为我国青稞育种提供参考。结果表明：121份青稞品种资源千粒重、粗蛋白、中性洗涤纤维、戊聚糖、不溶性膳食纤维、β-葡聚糖的变异系数比较大，多样性丰富。相关分析表明，千粒重、籽粒表面积、周长、籽粒长、籽粒宽呈极显著正相关，与品质性状无显著相关。主成分分析把17个性状筛选为6个主要成分，累计贡献率达96.5%。聚类分析将121份青稞品种资源划分为5类，第Ⅰ类群淀粉含量高，第Ⅱ类群品质性状比较好，第Ⅲ类群粒重、粒型和品质好，第Ⅴ类群粒重和粒型比较小。

关键词：青稞粒型性状品质性状相关分析主成分分析聚类分析

热处理对转基因秸秆中重组蛋白和重组DNA的降解作用

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浙江农业学报 2024年

作者：颜晶莹倪亮沈星宇李玉浙江大学农业试验站

随着转基因作物种植面积的不断扩大，如何高效处理转基因秸秆成为了一个重要的科学问题。未经处理的转基因秸秆中的重组蛋白和重组DNA可以在土壤中存在很长时间，并对土壤生物多样性产生潜在负面影响。因此寻找一个既节约成本又对环境... 详细信息

随着转基因作物种植面积的不断扩大，如何高效处理转基因秸秆成为了一个重要的科学问题。未经处理的转基因秸秆中的重组蛋白和重组DNA可以在土壤中存在很长时间，并对土壤生物多样性产生潜在负面影响。因此寻找一个既节约成本又对环境无害的秸秆处理方法非常重要。高温处理是降解转基因秸秆重组蛋白和DNA的有效手段，但目前对处理温度和处理时间的选择还缺乏系统的研究。本研究通过试纸条、聚合酶链反应（PCR）等方法检测不同温度和时间梯度下转基因作物秸秆中重组蛋白和DNA的水平。结果表明，转基因大豆、棉花、玉米、水稻的秸秆在50 ℃处理3 h后，其体内的抗除草剂蛋白草胺膦乙酰转移酶（phosphinothricin acetyltransferase， PAT）等重组蛋白基本降解；但相同温度下，重组DNA的降解则需要4 d时间；提高处理温度可以在一定程度上缩短重组蛋白和重组DNA降解所需的时间。50 ℃处理4 d的条件在实际生产中通过堆肥就能实现。本研究从分子生物学的角度为转基因秸秆处理提供了依据。

关键词：转基因秸秆重组蛋白重组DNA 草胺膦乙酰转移酶(PAT) Cp4-EPSPS基因 Bt基因

基于转录组分析的低铁胁迫下Bt棉苗杀虫蛋白表达量下降机制

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作物学报 2024年

作者：王永慧贺江张向向娄向弟高进孙艳茹曹婷施洋江苏沿海地区农业科学研究所/农业农村部沿海盐碱地农业科学观测试验站

研究低铁对Bt棉杀虫蛋白含量的影响及其生理和分子机制，可为Bt棉抗虫性安全表达提供理论参考。本文以转基因抗虫棉品种中棉50为试验材料，设置正常铁(CK， 20 μmol L-1)和低铁(LI， 0.1 μmol L-1) 2个铁水平处理，采用水培法研究了... 详细信息

研究低铁对Bt棉杀虫蛋白含量的影响及其生理和分子机制，可为Bt棉抗虫性安全表达提供理论参考。本文以转基因抗虫棉品种中棉50为试验材料，设置正常铁(CK， 20 μmol L-1)和低铁(LI， 0.1 μmol L-1) 2个铁水平处理，采用水培法研究了低铁胁迫下Bt棉苗期Bt杀虫蛋白含量变化及氮代谢生理特征，通过转录组测序挖掘差异表达基因及其相关代谢途径，并采用qRT-PCR方法对测序结果进行验证。结果表明，与对照处理相比，低铁胁迫下Bt棉根和叶片中杀虫蛋白含量显著下降，且根中杀虫蛋白含量下降幅度更大。低铁胁迫降低了叶片中NH4+-N和NO3--N含量，降低根和叶片中可溶性蛋白含量和全氮含量。根和叶片中硝酸还原酶、亚硝酸还原酶和谷氨酸合成酶活性的变化趋势与Bt杀虫蛋白含量表现一致。转录组结果表明，根和叶片中分别鉴定出11，661个和8972个差异表达基因，其中有1652个差异表达基因在根和叶片中均下调表达。GO注释表明，低铁处理根和叶片中差异基因的功能都主要富集于刺激反应、细胞壁、质膜、结合、氧化还原活性等。KEGG富集分析显示，苯丙烷类物质生物合成、苯丙氨酸代谢、半胱氨酸和蛋氨酸代谢、激素信号转导、玉米素生物合成、氮代谢、淀粉和蔗糖代谢、丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代谢和酪氨酸代谢等途径在根和叶片中均发生显著变化。低铁胁迫下与氮素还原、同化途径相关的NR、NiR1和GLT1基因表达显著下调。以上结果表明，低铁胁迫会抑制Bt棉氮代谢相关基因的转录水平，减弱氮代谢的生理活性，抑制Bt杀虫蛋白的合成。

关键词： Bt棉杀虫蛋白低铁胁迫转录组

玉米果穗物质生产、分配与水分含量动态变化研究

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玉米科学 2024年

作者：马红珍田媛吴寅许海涛冯晓曦王月郭海斌张军刚许波王友华驻马店市农业科学院/河南玉米产业技术体系驻马店综合试验站河南省农业科学院

2023年通过春、夏播以玉米品种ZY 216、ZY927、ZY902、ZY925、ZY2001为试验材料，研究了玉米果穗物质生产、分配与水分含量的动态变化。结果表明：苞叶鲜重春播ZY216、ZY925、ZY2001第1～8 d急剧增加，夏播第1～15 d ZY902平稳下降，ZY... 详细信息

2023年通过春、夏播以玉米品种ZY 216、ZY927、ZY902、ZY925、ZY2001为试验材料，研究了玉米果穗物质生产、分配与水分含量的动态变化。结果表明：苞叶鲜重春播ZY216、ZY925、ZY2001第1～8 d急剧增加，夏播第1～15 d ZY902平稳下降，ZY927第1～8 d急速增后缓慢降低；苞叶干重春播ZY216、ZY925、ZY2001第1～8 d增加较快，夏播ZY902平稳提高，ZY927第1～8 d迅速增加。随果穗发育整体上穗轴鲜重呈下降动态变化趋势，穗轴干重呈先升高后下降动态变化趋势，春、夏播间变化幅度存在一定差异。穗柄鲜重春播ZY216、ZY925第1～8 d显著增加，ZY902第8～22 d增加缓慢，夏播ZY927第1-15 d快速增加后呈波浪式下降，ZY2001缓慢增加29 d后又逐步下降；穗柄干重春播ZY925、ZY2001第1～8 d显著提升，ZY216、ZY902分别增加到第29、36 d达到最大值，夏播ZY925第1～29 d呈波浪式变化，ZY902呈显著降低趋势，ZY216第36～43 d迅速降低。春、夏播花丝鲜重与花丝干重整体上呈逐渐下降的动态变化趋势。随果穗发育穗粒鲜重春播呈先升高后下降、夏播呈逐渐升高的动态变化趋势，穗粒干重春、夏播均呈现逐渐升高的动态变化趋势。吐丝期干物质累积量整体上春播表现为苞叶＞花丝＞穗轴＞穗柄，夏播表现为苞叶＞穗轴＞花丝＞穗柄，吐丝后20、40 d春、夏播均表现为籽粒＞穗轴＞苞叶＞穗柄＞花丝，从吐丝到灌浆苞叶、花丝、穗柄干物质累积占比呈下降趋势，籽粒、穗轴干物质累积占比呈上升趋势，不同玉米品种间存在较大差异。随果穗发育春、夏播玉米果穗苞叶、穗轴、穗柄、花丝、籽粒水分含量整体上呈现逐渐下降的动态变化趋势。

关键词：玉米果穗干物质生产与分配水分含量苞叶穗轴穗柄花丝