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基于表型性状与SSR标记的冬瓜、节瓜种质资源遗传多样性分析

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中国农业科学 2024年第17期57卷 3440-3467页

作者：翟彩娇葛礼姣程玉静仇亮王小秋刘水东江苏沿江地区农业科学研究所

【目的】分析冬瓜、节瓜种质的遗传多样性，构建综合评价体系，筛选优异种质，为冬瓜、节瓜种质创新和新品种选育提供理论支撑。【方法】以148份不同来源的冬瓜、节瓜种质为供试材料，利用28个表型性状和19对SSR标记进行遗传多样性分析... 详细信息

【目的】分析冬瓜、节瓜种质的遗传多样性，构建综合评价体系，筛选优异种质，为冬瓜、节瓜种质创新和新品种选育提供理论支撑。【方法】以148份不同来源的冬瓜、节瓜种质为供试材料，利用28个表型性状和19对SSR标记进行遗传多样性分析。综合运用变异系数、Shannon-Wiener多样性指数、相关性分析、主成分分析结合隶属函数法、逐步回归和聚类分析等多元统计方法，对冬瓜、节瓜种质进行遗传多样性分析和综合评价。【结果】148份冬瓜、节瓜种质具有较高的表型遗传多样性，11个质量性状的遗传多样指数变幅为0.39（性型）—1.45（瓜形状），17个数量性状的遗传多样性指数变幅为1.89（首雄花节位）—2.09（叶柄长度），变异系数变幅为9.76%（种形指数）—63.95%（老瓜单瓜重），其中首雌花节位（42.32%）、老瓜纵径（42.95%）、瓜形指数（47.05%）、首雄花节位（47.48%）、老瓜单瓜重（63.95%）的变异系数均大于40%，进行遗传改良的潜力较大；主成分分析将18个主要表型性状转换为6个独立的综合指标，贡献率为6.427%—29.605%，累计贡献率为81.236%；结合隶属函数值计算表型综合值（F值）鉴选出新西洲冬瓜BR12(1.47)、兴蔬粉地龙冬瓜BR25(1.14)等综合性状表现较好的优异种质；18个主要表型性状中有15个性状与F值极显著相关。利用逐步回归分析建立表型评价数学模型，筛选出9个表型综合评价指标。19对SSR标记在供试材料中扩增出的等位位点数2—6个，多态性信息含量的变幅为0.02—0.70,Shannon’s多样性指数变幅为0.06—1.48,148份冬瓜、节瓜种质具有较为丰富的遗传多样性，且节瓜群体的遗传多样性相对略高于冬瓜群体，个体内的遗传变异是导致冬瓜、节瓜整体遗传多样性的主要原因；基于表型性状和SSR分子标记的聚类分析分别将148份冬瓜、节瓜种质资源划分为6大类和3大类，两种方法的聚类结果均没有将冬瓜和节瓜聚成两大类，且与地理位置来源没有明显的相关性。【结论】148份冬瓜、节瓜种质表型性状遗传变异较为丰富，遗传多样性高；叶片长度、首雌花节位、老瓜纵径、老瓜肉厚、瓜梗长度、种子宽度、瓜面蜡粉、瓜形状和种子类型可以作为冬瓜、节瓜种质资源综合评价和亲本选择的关键指标；基于主要表型性状和SSR分子标记的聚类分析结果具有一定的一致性，聚类和群体划分与地理位置来源没有明显的相关性。

关键词：冬瓜节瓜表型性状 SSR标记遗传多样性综合评价

瓜类作物对盐胁迫的响应及其耐盐性增强措施研究进展

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江苏农业学报 2024年第5期40卷 952-960页

作者：翟彩娇程玉静仇亮王小秋葛礼姣宁宇江苏沿江地区农业科学研究所江苏南通226012 江苏省农业科学院蔬菜研究所江苏南京210014

盐胁迫是影响瓜类作物生长发育和产量的主要非生物因素之一。本研究综述了盐胁迫对瓜类作物生长发育及生理的影响,总结了外源物质、耐盐品种选育、生物诱导、嫁接等耐盐性增强措施对瓜类作物盐胁迫的缓解效应及机制,同时对瓜类作物耐盐... 详细信息

盐胁迫是影响瓜类作物生长发育和产量的主要非生物因素之一。本研究综述了盐胁迫对瓜类作物生长发育及生理的影响,总结了外源物质、耐盐品种选育、生物诱导、嫁接等耐盐性增强措施对瓜类作物盐胁迫的缓解效应及机制,同时对瓜类作物耐盐性增强措施的发展方向进行了展望,以期为盐渍土环境下瓜类作物的产量增加和品质提升提供依据。

关键词：盐胁迫瓜类作物耐盐性增强措施

黑水虻油的饲用价值及其在饲料中的应用研究进展

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饲料研究 2024年第7期47卷 157-162页

作者：黄欣徐秋霞吴玲谷青青曹凡江苏沿江地区农业科学研究所江苏南通226002

黑水虻(Hermetia illucens L.)作为一种腐食性昆虫,可将动物粪便、厨余垃圾、植物残体等有机废弃物转化为自身营养,从而实现资源的绿色高效转化。黑水虻幼虫尤其是脱脂虫粉是优质的饲料蛋白来源,目前有关黑水虻饲料化的研究大多集中在... 详细信息

黑水虻(Hermetia illucens L.)作为一种腐食性昆虫,可将动物粪便、厨余垃圾、植物残体等有机废弃物转化为自身营养,从而实现资源的绿色高效转化。黑水虻幼虫尤其是脱脂虫粉是优质的饲料蛋白来源,目前有关黑水虻饲料化的研究大多集中在蛋白质营养上,而对黑水虻油脂的相关研究较少。文章阐述了黑水虻油的主要组成,分析其作为饲料的营养价值,总结了影响黑水虻油品质的主要因素,综述了国内外利用黑水虻油代替传统饲料在畜禽、水产及其他动物养殖中的研究进展,提出了一些黑水虻油作为饲料的不足和改进方式,为充分挖掘黑水虻油的应用潜力提供参考。

关键词：黑水虻黑水虻油饲料畜禽养殖

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红叶李叶色转录组测序及分析

分子植物育种 2024年

作者：吴玲徐秋霞黄欣郭聪李玉娟江苏沿江地区农业科学研究所

红叶李是当今中国园林绿化中应用较为广泛的一种彩叶苗木，为了探索红叶李突变体转色期叶色相关的关键调控基因和分子调控机制。本研究以红叶李突变体L0630转色期3种不同颜色叶片为实验材料，利用高通量测序对叶片进行测序和数据组装，... 详细信息

红叶李是当今中国园林绿化中应用较为广泛的一种彩叶苗木，为了探索红叶李突变体转色期叶色相关的关键调控基因和分子调控机制。本研究以红叶李突变体L0630转色期3种不同颜色叶片为实验材料，利用高通量测序对叶片进行测序和数据组装，对拼接所得unigene进行功能注释和分类，对不同叶色中差异表达的基因进行分析。通过测序拼接获得unigenes 35 811个，功能注释到29 879个unigenes，功能未知的有5 932个。测序共计获得DEGs 7 097个，其中RL vs PL比较组有6 639个，RL vs GL比较组3 601个。通过GO和KEGG富集分析对DEGs进行功能探究，结果表明DEGs富集到细胞壁、胞质溶胶和染色体等位置，参与了碳水化合物代谢过程和脂质代谢过程，主要的分子功能是氧化还原酶活性和激酶活性方面，参与的最主要的是次生代谢物的生物合成途径。DEGs中筛选出与花青素和叶绿素代谢相关差异表达基因共计有148个，其中与花青素合成代谢相关的DEGs有112个，与叶绿素代谢相关的DEGs有36个。进一步分析筛选得到20个在RL和PL中均高倍数上调表达且与花青素合成代谢相关的DEGs，4个在RL和PL中高倍数下调表达且叶绿素代谢合成相关的基因。表达量排名在前的分别是与花青素合成代谢相关的bHLH086转录因子和PAL结构基因，与叶绿素合成降解有关的WRKY 49和GATA 18转录因子，进而推测其可能参与红叶李叶色变化调控。本研究提供了红叶李转色期的转录组信息并分析了其变化情况，为后续研究叶色变化的分子机制、色素合成代谢通路及关键基因克隆验证提供进一步理论参考。

关键词：红叶李转录组转色期差异表达

基于转录组测序的薄皮甜瓜果实含糖量差异基因分析

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分子植物育种 2024年

作者：王曼曼闫洪朗冯路路王奎山王康江苏沿江地区农业科学研究所

为了更好地挖掘甜瓜的基因组信息，解析甜瓜果实糖代谢的相关分子机制，本研究以高糖度的薄皮甜瓜高代自交系1503为材料，借助Illumina HiSeq测序平台对糖分积累不同时期(授粉后16 d和32 d)的甜瓜果实进行高通量的转录组测序，并利用生... 详细信息

为了更好地挖掘甜瓜的基因组信息，解析甜瓜果实糖代谢的相关分子机制，本研究以高糖度的薄皮甜瓜高代自交系1503为材料，借助Illumina HiSeq测序平台对糖分积累不同时期(授粉后16 d和32 d)的甜瓜果实进行高通量的转录组测序，并利用生物信息学等知识对其进行了分析。对测序数据进行从头组装和严格的质控，共获得270 291 330个clean reads和40.53 Gb高质量碱基，并筛选出5 657个差异表达基因(DEGs)，其中有2 288个基因上调表达，3 369个基因下调表达。GO富集结果显示，差异基因与细胞糖代谢和生物合成等功能显著相关。KEGG富集分析显示，5 657个DEGs共关联到135条代谢通路，在其中富集程度较高的淀粉蔗糖代谢通路中，筛选出4个和蔗糖代谢直接相关的差异基因MELO03035、MELO10423、MELO28069和MELO04606，它们在一定程度上可以调控果实发育过程中蔗糖的合成和积累。本研究结果为进一步解析薄皮甜瓜糖代谢分子机制以及甜瓜种质资源创新提供了科学依据。

关键词：薄皮甜瓜转录组测序糖代谢差异表达基因

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播期对黑塌菜主要农艺和品质性状的影响

北方园艺 2024年第5期 48-52页

作者：仇亮程玉静葛礼姣翟彩娇王小秋刘水东江苏沿江地区农业科学研究所江苏南通226541

以黑塌菜为试材,从9月5日开始每5 d设置一个播期处理,共设置7个,研究了不同播期对黑塌菜主要农艺和品质性状的影响,以期为黑塌菜标准化种植生产以及供应期延长提供参考依据。结果表明:播期对黑塌菜开展度、单株质量等主要农艺性状以及... 详细信息

以黑塌菜为试材,从9月5日开始每5 d设置一个播期处理,共设置7个,研究了不同播期对黑塌菜主要农艺和品质性状的影响,以期为黑塌菜标准化种植生产以及供应期延长提供参考依据。结果表明:播期对黑塌菜开展度、单株质量等主要农艺性状以及可溶性糖和叶绿素含量均有显著影响,对纤维素和粗蛋白含量影响较小。9月10日播期处理黑塌菜开展度与单株质量显著高于其他处理,9月15日播期处理黑塌菜叶柄长最长,9月20日播期处理黑塌菜叶片数最多,播期为9月5日和9月30日的黑塌菜生长指标显著低于9月10—20日,10月5日播期处理的黑塌菜单株质量低于100 g,已不符合产品标准。随着黑塌菜播期的推后,黑塌菜叶片和叶柄可溶性糖含量整体呈先下降后上升的趋势,9月20日播期处理的黑塌菜叶片和9月25日播期处理黑塌菜叶柄可溶性糖含量显著降低,9月30日播期处理黑塌菜叶片和10月5日播期处理黑塌菜叶柄可溶性糖含量显著升高。随着播种日期的推后,黑塌菜叶片叶绿素整体呈现先上升后下降的趋势,9月10日播期处理黑塌菜叶片叶绿素a、叶绿素b和叶绿素总量均最高,10月5日播期处理黑塌菜叶片叶绿素a、叶绿素b和叶绿素总量均最低。该试验表明,长江中下游地区黑塌菜适宜播期为9月中上旬至下旬,最迟播期为9月底。

关键词：黑塌菜播期农艺性状品质性状

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大豆—玉米带状复合种植耕种机械化研究进展

中国农机化学报 2024年第6期45卷 42-52页

作者：单海勇严旖旎张晋刘旭杰韩笑刘建江苏沿江地区农业科学研究所/南通市循环农业重点实验室江苏南通226012

为充分发挥大豆—玉米带状复合立体化种植技术优势,保证我国粮油安全,解决作物争地矛盾,配套的复合耕种机械化研究成为首要环节。从国内典型多种植模式出发,总结地区间套作技术下大豆—玉米配套耕种机械特点,围绕耕种机具整地、洁茬、... 详细信息

为充分发挥大豆—玉米带状复合立体化种植技术优势,保证我国粮油安全,解决作物争地矛盾,配套的复合耕种机械化研究成为首要环节。从国内典型多种植模式出发,总结地区间套作技术下大豆—玉米配套耕种机械特点,围绕耕种机具整地、洁茬、施肥、排种、播深及投种等作业阶段,阐述对比耕种机械技术工作原理,发现实际生产中仍存在秸秆拥堵、种肥排量和位置不协同、播深变异系数大和投种着床不均匀等问题,从农机农艺融合方面提出轻扰低耗洁茬、处方分层施肥、种肥电驱变量控制、多传感智能仿形播种、种粒平稳着床等一系列改良大豆—玉米复合耕种机械的路径,以期促进绿色高效发展。

关键词：大豆—玉米带状复合种植机械化耕种农机农艺融合

“元麦-稻”轮作体系短期温室气体排放及经济效益评价

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农业资源与环境学报 2024年

作者：石吕石晓旭韩笑刘旭杰单海勇薛亚光刘建魏亚凤江苏沿江地区农业科学研究所/南通市循环农业重点实验室

为了精确估算稻田温室气体排放量并筛选合理的稻麦轮作模式，以长江下游沿江地区稻麦轮作系统为研究对象，基于品种特性和茬口安排，建立了2种“元麦-水稻”轮作模式——苏裸麦2号-移栽南粳46（A）、苏裸麦2号-直播南粳5055（B）和2种... 详细信息

为了精确估算稻田温室气体排放量并筛选合理的稻麦轮作模式，以长江下游沿江地区稻麦轮作系统为研究对象，基于品种特性和茬口安排，建立了2种“元麦-水稻”轮作模式——苏裸麦2号-移栽南粳46（A）、苏裸麦2号-直播南粳5055（B）和2种“小麦-水稻”轮作模式——扬麦29-移栽南粳5055（C）、扬麦29-直播南粳9108（D），采用静态箱-气相色谱法，于2021年11月—2022年10月进行CH4和N2O排放原位监测，对比分析不同轮作模式温室气体排放特征，通过计算全球增温潜势（GWP）、温室气体强度（GHGI）和净增温潜势(GWPnet)全面评价筛选环境友好、经济效益高的稻麦轮作模式。结果表明：不同轮作体系CH4、N2O排放以及温室效应差异显著，采用周年保护性耕作措施的B组合产量（比A、C、D降低0.86%～4.29%）和成本(28619.42元·hm-2)均最低，其产值和收益比“小麦-水稻”模式分别显著提高6.22%～10.11%和72.88%～73.18%（P<0.05）。周年CH4累积排放量、周年GWP、单位产量排放强度(GHGIY)、单位收益排放强度(GHGII)及GWPnet也表现为B组合最低，其周年GWP和GHGIY比A、C组合分别显著降低63.59%、46.42%和62.12%、44.02%（P<0.05），GHGII相比其他三个组合降幅为55.36%～69.01%（P<0.05）。此外，B组合显著增加土壤固碳量，GWPnet为-0.28 t·hm-2(以CO2-eq计)，表现为温室气体的“汇”。可见，综合考虑温室效应与作物产量及效益，苏裸麦2号-直播南粳5055组合温室效应相对最弱，产量稳定性相对较高，产值效益比较突出，可作为沿江地区稻麦轮作区低碳减排的主要轮作类型。

关键词： “元麦-水稻”轮作体系甲烷氧化亚氮全球增温潜势温室气体强度经济效益

生长调节剂对大豆-玉米间作模式中玉米产量和抗倒性的影响

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核农学报 2024年第9期38卷 1805-1813页

作者：严旖旎单海勇刘旭杰张晋石晓旭石吕刘建杨美英江苏沿江地区农业科学研究所/南通市循环农业重点实验室江苏南通226012

为解决江苏沿江地区玉米大豆带状复合种植模式下玉米易倒伏的问题,2022—2023年在江苏省如皋市薛窑基地,以普通玉米品种江玉877和大豆品种通豆13为材料,采用玉米大豆“2+4”的间作模式,以喷施清水为对照,分别在苗期和第7叶展开期喷施不... 详细信息

为解决江苏沿江地区玉米大豆带状复合种植模式下玉米易倒伏的问题,2022—2023年在江苏省如皋市薛窑基地,以普通玉米品种江玉877和大豆品种通豆13为材料,采用玉米大豆“2+4”的间作模式,以喷施清水为对照,分别在苗期和第7叶展开期喷施不同植物生长调节剂(单独喷施多效唑、烯效唑、玉必施,三种调节剂和芸苔素内酯联合喷施),研究其对大豆玉米带状复合种植条件下玉米茎秆强度、倒伏率、根系活力和产量等的影响,探索有利于增强玉米抗倒伏性能的调节剂配施方案。结果表明,第7叶展开期喷施玉必施加芸苔素内酯处理(V7-R6)对大豆-玉米间作模式下玉米抗倒性能提升效果最好。与喷施清水处理相比,V7-R6处理下玉米成熟期的茎秆抗折力(SBR)、成熟期根系活力和茎粗分别增加55.0%、19.9%和14.3%;从而使得根倒率和总倒伏率分别降低8.2和8.9个百分点,株高和穗位高分别降低11.3%和8.6%。同时,V7-R6处理下玉米产量提升幅度最大,较喷施清水处理提高28.4%(均为两年平均值)。综上,在复合种植条件下的玉米生长过程中,于第7叶展开期喷施玉必施加芸苔素内酯处理能获得较好的抗倒性能和较高的产量,可在大田生产中进一步推广。本研究结果为生产调节剂在大豆-玉米带状复合种植中的应用提供了重要的参考依据。

关键词：玉米倒伏茎秆强度根系活力产量