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有机肥替代化肥氮对谷子氮素累积、产量及品质的影响

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作物学报 2025年第1期51卷 149-160页

作者：王媛许佳茵董二伟王劲松刘秋霞黄晓磊焦晓燕山西农业大学资源环境学院山西太原030031

有机肥部分替代化肥是一种实现化肥减量的可持续农业生产措施。本研究于2020和2021连续2年以“沁黄2号”为供试材料,设不施氮(CK)、常量化肥氮(NPK)、有机肥替代25%化肥氮(25%M)、有机肥替代50%化肥氮(50%M)、有机肥替代75%化肥氮(75%M... 详细信息

有机肥部分替代化肥是一种实现化肥减量的可持续农业生产措施。本研究于2020和2021连续2年以“沁黄2号”为供试材料,设不施氮(CK)、常量化肥氮(NPK)、有机肥替代25%化肥氮(25%M)、有机肥替代50%化肥氮(50%M)、有机肥替代75%化肥氮(75%M)和有机肥替代100%化肥氮(100%M) 6个处理,研究不同替代率对谷子产量构成和氮素吸收的影响,并分析氮素吸收调控小米米色、糊化特性和类胡萝卜素组分的效应,明确谷子生产中有机肥最佳替代率。结果表明,2年中较低的有机肥替代化肥氮率显著提高了谷子植株氮素累积,但随着替代率的持续增加,植株氮素累积量呈降低趋势,最终影响谷子产量和小米品质。2020年, 25%M处理显著提高了谷子地上部氮素累积量,较NPK处理提高9.6%;2021年,25%M处理谷子地上部氮素累积量、生物量、穗粒数和产量达到最高,较NPK处理分别提高6.1%、12.0%、15.4%和12.0%。50%M处理显著影响了小米的米色、糊化特征和类胡萝卜素含量,与NPK相比,小米籽粒红绿值、橘色值、支链淀粉含量、总淀粉含量、小米糊化最终黏度、叶黄素含量、玉米黄质含量和黄色素含量的增幅分别可达6.0%、6.0%、7.4%、4.3%、7.8%、20.7%、17.4%和2.8%。但有机肥完全替代化肥降低了谷子地上部氮素吸收、地上部生物量、穗粒数及谷子产量,也抑制了小米叶黄素和玉米黄质含量的提升。2年均表现出谷子地上部氮吸收量与小米单粒重、直链淀粉含量和小米糊化回升值呈显著的负相关。且2021年谷子地上部氮吸收量还与小米总淀粉含量、蛋白质含量、小米粉糊化峰值黏度和小米黄色素含量呈显著的负相关,与小米糊化峰谷黏度呈显著的正相关。综上,施氮总量120 kg hm^(–2)下,有机肥替代25%~50%化肥氮能通过促进植株氮素的吸收,实现产量、米色、蒸煮特性及类胡萝卜素的协同提升,为谷子化肥减量和提质增效生产提供技术支撑。

关键词：谷子有机肥替代化肥氮率氮素累积产量米色糊化特性类胡萝卜素

不同苦荞种质资源耐荫性评价及鉴定指标的筛选

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核农学报 2025年第02期 214-227页

作者：张鲜赵少迪胡传伟吴晓梅王秋宝刘月贤田洪岭张丽君山西农业大学农业基因资源研究中心山西农业大学农学院山西农业大学经济作物研究所闻喜农业农村局

为建立耐荫性评价模型以筛选苦荞耐荫种质资源，以60份苦荞种质资源为材料，采用田间试验，设置遮荫和自然光两种处理，测定株高等9个形态结构指标和超氧化物歧化酶（SOD）活性等6个生理指标，计算各指标的耐荫系数。采用多元统计分析... 详细信息

为建立耐荫性评价模型以筛选苦荞耐荫种质资源，以60份苦荞种质资源为材料，采用田间试验，设置遮荫和自然光两种处理，测定株高等9个形态结构指标和超氧化物歧化酶（SOD）活性等6个生理指标，计算各指标的耐荫系数。采用多元统计分析方法对苦荞耐荫性进行综合评价及耐荫指标的筛选。结果表明，15个指标的耐荫系数存在不同程度的变异，变异系数范围为7.87%～85.84%，除丙二醛（MDA）含量、过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）活性外，其他各单项指标间均存在一定的相关性。通过主成分分析，从15个指标的耐荫系数中提取了5个主成分，其累计方差贡献率达69.307%。利用隶属函数分析法计算60份苦荞种质资源的综合评价值（D），并在此基础上采用聚类分析将种质资源分为耐荫型、中度耐荫型和敏感型3类。进一步利用逐步回归分析建立最优线性回归方程D=-0.176+0.115X1+0.313X5+0.140X6+0.057X7+0.176X10-0.015X13，筛选出株高、主茎粗第五节、主茎粗第八节、单株粒数、始花期叶绿素相对含量（SPAD）、POD活性共6个耐荫性鉴定指标。本研究结果为苦荞耐荫抗倒伏种质资源鉴定及新品种选育提供了参考依据。

关键词：苦荞耐荫性评价主成分分析聚类分析逐步回归分析

基于GYT双标图综合评价黄河流域中熟杂交棉花区域试验品种

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同方期刊数据库

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作物学报 2025年第1期51卷 30-43页

作者：李超付小琼中国农业科学院棉花研究所/棉花生物育种与综合利用全国重点实验室河南安阳455000 华北作物改良与调控国家重点实验室/河北省作物种质资源实验室/华北作物种质资源研究与利用教育部重点实验室/河北农业大学河北保定071001

对黄河流域中熟杂交棉花区域试验参试品种进行分析和评价,可以为品种合理布局和品种性状改良提供科学依据。本研究利用GYT双标图对2022—2023年黄河流域30个参试品种的产量、品质、农艺性状、抗病性进行综合评价,深入分析皮棉产量与铃... 详细信息

对黄河流域中熟杂交棉花区域试验参试品种进行分析和评价,可以为品种合理布局和品种性状改良提供科学依据。本研究利用GYT双标图对2022—2023年黄河流域30个参试品种的产量、品质、农艺性状、抗病性进行综合评价,深入分析皮棉产量与铃重、单株铃数、霜前花率、衣分、第一果枝节位、果枝数、生育期、株高、子指、纤维长度、断裂比强度、马克隆值、伸长率、整齐度、枯萎病指数、黄萎病指数等性状的组合水平,联合方差分析结果表明, 2年试验中所有性状的基因型效应和环境效应均达到了极显著水平,大部分基因型与环境互作效应达到了显著或极显著水平,同时大部分互作效应平方和占比总变异平方和比例大于基因型效应。筛选出中棉所9B07等产量-性状组合优良的品种,比对照品种中棉所9711适应性更广、丰产性更好,具有较高的应用推广价值。GYT双标图比GT双标图具有解释的变异比例更高、拟合度更好、分析结果可信度更高等优点,可以更加直观展示参试品种特点,为我国作物品种多性状综合评价提供参考。

关键词：棉花 GT双标图 GYT双标图产量-性状组合

校地合作基地建设与运行机制探索与实践——以山西农业大学乡村人才振兴学院吕梁分院为例

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现代园艺 2025年第1期48卷 180-182页

作者：宋红霞李森张超刘钊山西农业大学园艺学院山西太谷030801 山西农业大学乡村人才振兴学院吕梁分院山西离石033000

地方高校校地合作研究院快速发展,在合作目标、管理模式和基地特色等方面呈现出多元化和地方化的特点。现代产业学院是校地合作的一种形式,以山西农业大学乡村人才振兴学院吕梁分院(吕梁分院)为例,从4个方面进行了基地建设和运行机制的... 详细信息

地方高校校地合作研究院快速发展,在合作目标、管理模式和基地特色等方面呈现出多元化和地方化的特点。现代产业学院是校地合作的一种形式,以山西农业大学乡村人才振兴学院吕梁分院(吕梁分院)为例,从4个方面进行了基地建设和运行机制的探索实践,主要包含共建模式、建设目标、管理机制和保障制度,另外,为了加快吕梁市乡村人才振兴,科技小院和山西农业大学实习实践基地加持,突出了吕梁分院校地协同共建乡村人才振兴的特色与亮点。

关键词：校地合作研究院基地建设

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苗草专用型大麦品种鉴定及全基因组关联分析

作物学报 2025年第1期51卷 91-102页

作者：马敏虎常华瑜陈朝燕仁增刘廷辉邢国芳郭刚刚山西农业大学农学院/杂粮种质创新与分子育种山西省重点实验室山西晋中030801 中国农业科学院作物科学研究所/农业农村部粮食作物基因资源评价利用重点实验室/农作物基因资源与基因改良国家重大科学工程北京100081 甘孜藏族自治州农业科学研究所四川甘孜626000

苗草工厂为实现草食动物的饲草周年供应提供了新的解决方案。针对苗草生产的品种需求,本研究对124份中国大麦育成品种(系)与种质开展了苗草转化率鉴定和生物量调控位点发掘。结果显示,大麦种子萌动后,水培条件下苗草生物量呈指数增长趋... 详细信息

苗草工厂为实现草食动物的饲草周年供应提供了新的解决方案。针对苗草生产的品种需求,本研究对124份中国大麦育成品种(系)与种质开展了苗草转化率鉴定和生物量调控位点发掘。结果显示,大麦种子萌动后,水培条件下苗草生物量呈指数增长趋势并在7 d后进入平台期。在植物工厂条件下,鉴定出冬青16、扎青6号等10个高苗草转化率品种且分析发现苗草生物量与籽粒千粒重呈一定的负相关。进一步通过全基因组关联分析,共鉴定到12个苗草生物量相关QTL位点,从中预测出8个调控苗草生物量的候选基因。本研究不仅为大麦苗草工厂化生产筛选出高转化率品种,同时也为苗草专用型大麦品种的遗传改良奠定了基础。

关键词：大麦苗草生物量调控位点全基因组关联分析

Cu掺杂及缺陷共存对ZnO光催化影响的理论研究

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原子与分子物理学报 2025年第2期42卷 24-32页

作者：张海峰赵晋忠伊思静卢士香山西农业大学基础部太谷030801 北京理工大学化学与化工学院北京100081

采用密度泛函理论研究了Cu掺杂及缺陷共存对ZnO光催化性能的影响.计算时考虑了富O和贫O两种掺杂条件.研究结果表明富O条件有利于Cu的掺杂,贫O条件则产生抑制作用.当Cu掺杂浓度较低时,不论在何种掺杂条件下,Cu的主要掺杂方式均为Cu_(Zn)... 详细信息

采用密度泛函理论研究了Cu掺杂及缺陷共存对ZnO光催化性能的影响.计算时考虑了富O和贫O两种掺杂条件.研究结果表明富O条件有利于Cu的掺杂,贫O条件则产生抑制作用.当Cu掺杂浓度较低时,不论在何种掺杂条件下,Cu的主要掺杂方式均为Cu_(Zn)型.当Cu掺杂浓度较高时,富O条件下以Cu_(Zn)-Cu_(Zn)型掺杂方式为主,贫O条件下Cu_(Zn)-Cu_(Zn)和Cu_(Zn)-Cui这两种掺杂方式都有可能出现.富O条件下Cu掺杂会促进V_(Zn)和O_(i)缺陷的产生,且引入的V_(Zn)和O_(i)缺陷趋向于距离Cu原子最近.Cu掺杂可有效降低ZnO的带隙宽度,且随着掺杂浓度的增加,相应模型的带隙宽度会继续降低.V_(Zn)、O_(i)和V_(O)缺陷共存使相应模型的带隙宽度有所增加.Cu掺杂及V_(Zn)、O_(i)、V_(O)缺陷共存使模型对可见光发生响应,扩展了模型对太阳光的吸收范围.对于Cu掺杂模型,富O条件下Cu_(Zn)-Cu_(Zn)是有利的光催化模型.对于缺陷共存模型,富O条件下Cu_(Zn)-Cu_(Zn)-V_(Zn)是有利的光催化模型,其次是Cu_(Zn)-V_(Zn)和Cu_(Zn)-O_(i),贫O条件下Cu_(Zn)-V_(O)是有利的光催化模型.

关键词： ZnO Cu掺杂缺陷共存密度泛函理论光催化

生物炭对西瓜连作土壤真菌群落结构和功能类群的影响

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环境科学 2024年第6期45卷 3553-3561页

作者：常芳娟张贵云张丽萍吕贝贝刘珍范巧兰姚众山西农业大学棉花研究所运城044000

为明确生物炭施入后对西瓜连作土壤真菌群落结构及功能类群的长期影响,以西瓜成熟期根区土壤为研究对象,借助Illumina Nova Seq高通量测序技术和FUNGuild平台,探究不同用量(7.5、15.0和30.0 t·hm^(-2))生物炭施用3 a后西瓜连作土壤真... 详细信息

为明确生物炭施入后对西瓜连作土壤真菌群落结构及功能类群的长期影响,以西瓜成熟期根区土壤为研究对象,借助Illumina Nova Seq高通量测序技术和FUNGuild平台,探究不同用量(7.5、15.0和30.0 t·hm^(-2))生物炭施用3 a后西瓜连作土壤真菌群落组成、多样性及功能的差异,并分析土壤环境因子与真菌群落结构间的关联性.结果表明,添加生物炭3 a后提高了土壤p H、有效磷、速效钾、全氮、有机质和阳离子交换量,降低了土壤碱解氮含量.生物炭的施用改变了西瓜连作土壤真菌群落结构,提高了土壤真菌的丰富度和多样性.所有土壤样本共获得922个OTU,子囊菌门、担子菌门、被孢菌门、壶菌门和球囊菌门为优势真菌类群,占土壤真菌群落的85.70%~92.45%,生物炭的施入降低了子囊菌门和担子菌门的相对丰度,增加了被孢菌门和球囊菌门的相对丰度;属水平上,随着生物炭的施用,被孢霉属和囊根壶菌属的相对丰度增加,而镰刀菌属相对丰度降低.Mantel检验分析发现,速效钾、碱解氮、有机质和p H是影响土壤真菌群落结构的主要环境因子.真菌主要营养类型为腐生营养型、病理营养型和共生营养型,中、高剂量生物炭处理显著降低了土壤中病理营养型真菌的相对丰度,显著增加了共生营养型真菌的相对丰度.综上,生物炭施用3 a后可改变西瓜连作土壤理化性质,促进土壤真菌群落结构和功能类群向健康有益方向发展.

关键词：生物炭西瓜连作土壤真菌群落真菌功能

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植物激素对棉花蕾铃脱落的调控研究进展

作物学报 2025年第1期51卷 1-29页

作者：谢章书谢学方屠小菊刘爱玉董合忠周仲华湖南农业大学农学院/作物生理与分子生物学教育部重点实验室湖南长沙410128 中国热带农业科学院橡胶研究所海南海口571101 山东省农业科学院经济作物研究所山东济南250000

棉花蕾铃脱落是一个普遍存在的现象,有对逆境环境胁迫的主动适应性脱落,也有因品种遗传特性、环境条件、栽培措施以及生物和非生物胁迫被动的受损脱落。蕾铃脱落直接影响着棉花的产量,国内外现有公开报道多集中于20世纪50、60年代关于... 详细信息

棉花蕾铃脱落是一个普遍存在的现象,有对逆境环境胁迫的主动适应性脱落,也有因品种遗传特性、环境条件、栽培措施以及生物和非生物胁迫被动的受损脱落。蕾铃脱落直接影响着棉花的产量,国内外现有公开报道多集中于20世纪50、60年代关于乙烯和脱落酸对棉花蕾铃脱落影响的初步发现。结合其他植物的研究结果来看,蕾铃脱落似乎与生长素、赤霉素和细胞分裂素等促生长类激素的下降以及乙烯和脱落酸等抑制生长类激素的升高密切相关,激素在植物体内不仅介导新陈代谢过程,还协调着与信号通路相关的调控因子,在脱落过程中起着关键作用。本文从植物激素调控入手,综述了近年来包括脱落区形成和作用的分子调控机制以及各激素在棉花蕾铃脱落以及其他植物(生殖)器官脱落过程中的响应和调控机制等。发现目前以棉花蕾铃脱落为对象的研究非常匮乏,且多集中于少数激素对棉花生殖生长影响的有限研究,缺乏对导致蕾铃脱落的深层次机制的探究和解析。因此,未来研究方向应着重于探究棉花蕾铃脱落的遗传基础、发掘新的抗脱落基因资源和培育抗脱落棉花品种,同时加强在以棉花为模型植物下,蕾铃脱落与植物激素调节的关系研究,为提高棉花产量提供理论依据和技术支持。

关键词：棉花植物激素蕾铃脱落研究现状研究方向

基于CRISPR/Cas9的激活系统研究进展

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生物工程学报 2022年第8期38卷 2713-2724页

作者：丁霄潘转霞杨六六罗晓丽姜南竹梦婕吴翠翠兰刚李朋波山西农业大学棉花研究所山西运城044000

基因编辑技术自问世以来就一直作为生物技术领域的研究热点。基因编辑工具成簇的规律间隔短回文重复序列及其相关系统(CRISPR/Cas系统)具有特异性、简便性和灵活性等优点,为研究人员提供了丰富的遗传操作工具,也让CRISPR/Cas系统的应用... 详细信息

基因编辑技术自问世以来就一直作为生物技术领域的研究热点。基因编辑工具成簇的规律间隔短回文重复序列及其相关系统(CRISPR/Cas系统)具有特异性、简便性和灵活性等优点,为研究人员提供了丰富的遗传操作工具,也让CRISPR/Cas系统的应用在多种生物中得到了飞速发展。特别是将转录激活因子与失活的Cas蛋白结合,可在RNA转录水平实现基因表达特异性调控,为生物技术在医学研究及农业领域的发展做出了重要的贡献。外源基因的过表达是验证基因功能和基因调控的常用方法,然而由于载体容量的限制难以实现多基因过表达。基于CRISPR/Cas9激活系统可在不同向导RNA的引导下对多个基因进行调控,实现调控水平验证基因功能。本文通过对CRISPR/Cas9激活系统组成及不同激活策略进行总结,整理针对过度激活的解决方案,为CRISPR/Cas9激活系统应用于棉花遗传改良及除草剂抗性研究提供更多参考。

关键词：基因编辑 CRISPR/Cas 向导RNA改造转录激活元件