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温度对大蒜花形态建成和花粉活力的影响

江苏农业学报 2024年第7期40卷 1297-1304页

作者：葛洁杨峰陆信娟赵永强刘灿玉张碧薇杨青青樊继德江苏徐淮地区徐州农业科学研究所江苏徐州221121

为探究温度对大蒜不育机制的影响,本研究以2个薹蒜品种成县汉中蒜及荷兰大蒜NL-3为试验材料,利用压片法和亚历山大染色法,比较常温(平均温度23℃)和低温(平均温度17℃)下2个大蒜品种花芽分化过程、花粉母细胞减数分裂过程中染色体变异... 详细信息

为探究温度对大蒜不育机制的影响,本研究以2个薹蒜品种成县汉中蒜及荷兰大蒜NL-3为试验材料,利用压片法和亚历山大染色法,比较常温(平均温度23℃)和低温(平均温度17℃)下2个大蒜品种花芽分化过程、花粉母细胞减数分裂过程中染色体变异和花粉活力的差异。结果表明,低温处理下,2个大蒜品种的花芽分化进程比常温处理延长9~10 d。不同温度下,2个大蒜品种花粉母细胞减数分裂过程中染色体行为异常比例和成熟花粉活力存在较大差异;低温下,NL-3花粉母细胞减数分裂过程中染色体行为正常的比例和成熟花粉的活力分别由常温下的5.47%和4.01%提升为29.65%和26.17%,差异显著;而低温处理不能显著提升成县汉中蒜花粉母细胞减数分裂过程中染色体行为正常的比例和成熟花粉的活力。总之,不同大蒜品种雄配子体对温度的响应具有显著差异,荷兰大蒜NL-3雄配子体对温度更为敏感,是育性保持和恢复的潜力品种。

关键词：大蒜温度花芽分化减数分裂雄配子体

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潮土与滩涂盐土环境下甘薯块根产量及营养成分差异分析

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核农学报 2024年第3期38卷 584-593页

作者：王洁赵凌霄张安周志林戴习彬肖世卓曹清河赵冬兰江苏徐淮地区徐州农业科学研究所江苏徐州221131

甘薯[Ipomoea batatas (L.) Lam.]具有高产稳产特性及较好的耐逆能力。为了探究甘薯盐碱地推广的适宜性,本研究对比分析113份甘薯材料在潮土与盐土两种土壤环境下的块根产量,并对其中10份材料的营养成分进行差异分析。结果表明,在含盐量... 详细信息

甘薯[Ipomoea batatas (L.) Lam.]具有高产稳产特性及较好的耐逆能力。为了探究甘薯盐碱地推广的适宜性,本研究对比分析113份甘薯材料在潮土与盐土两种土壤环境下的块根产量,并对其中10份材料的营养成分进行差异分析。结果表明,在含盐量4.4‰的盐土中,约30%的参试材料没有产量,有产量材料的产量平均值相对潮土环境减少79.98%。与潮土相比,除个别材料外(XY153和XY205),盐土中甘薯块根干物率、淀粉含量、蛋白质含量降低,可溶性糖含量增加,具体表现为:盐土中薯块干物率、淀粉含量、蛋白质含量平均值分别减少3.86、6.15、1.73个百分点,可溶性糖含量平均值增加4.38个百分点;盐土中多数材料薯块类胡萝卜素含量降低,平均值相对减少22.34%;除栗子香外,其余材料直链淀粉含量在盐土中均降低,所有材料直链淀粉含量平均值降低1.89个百分点。X射线衍射(XRD)分析表明,普薯32淀粉为C型晶体型,其余材料为CA型晶体,两种土壤环境中的淀粉晶体型无明显差异。此外,筛选到高耐盐品系XY33、XY44,耐盐系数分别为0.69和0.61,可作为耐盐种质利用。本研究结果为甘薯在滩涂盐土中的种植推广提供了理论指导。

关键词：滩涂盐土块根产量营养成分淀粉XRD

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大豆行距对玉米‖大豆间作营养品质和土壤养分的影响

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江苏农业科学 2024年第16期52卷 94-100页

作者：董韦李思梦王维耿晓月侯会张巧凤苏涵徐振江苏徐淮地区徐州农业科学研究所江苏徐州221131

为探究大豆行距对大豆玉米间作品质和土壤养分的影响,在玉米大豆2∶4间作下固定大豆种植密度,设置大豆不同行距(分别为30、40、50 cm),玉米单作(M)和大豆单作(S)为对照,分析不同大豆行距对大豆和玉米营养品质及土壤养分含量的影响。结... 详细信息

为探究大豆行距对大豆玉米间作品质和土壤养分的影响,在玉米大豆2∶4间作下固定大豆种植密度,设置大豆不同行距(分别为30、40、50 cm),玉米单作(M)和大豆单作(S)为对照,分析不同大豆行距对大豆和玉米营养品质及土壤养分含量的影响。结果表明,与大豆单作(S)相比,间作显著提高大豆粗蛋白含量(P<0.05),增幅为2.5%~5.3%,显著降低大豆粗脂肪含量,降幅达4.5%~7.3%;随着行距的增加,边行和中间行大豆的品质和氮、磷、钾含量呈现相反的变化趋势;相关性分析结果显示,粗蛋白含量与粗脂肪含量呈极显著负相关(P<0.01),与氮含量呈显著正相关,大豆行距40 cm时大豆各项指标总体较好。间作总体上降低了玉米的百粒重和磷含量,且二者呈显著正相关;随着大豆行距的增加,玉米百粒重和氮、磷、钾含量总体上呈先降低后增加趋势,玉米各项指标没有显著变化。间作显著降低了玉米土壤中的土壤养分含量。除大豆以及大豆玉米间土壤中有效磷含量显著低于单作土壤外,其他土壤指标均高于对照;随着大豆行距的增加,土壤中速效氮含量和速效钾含量增加,土壤全氮含量先上升后下降,土壤有效磷含量和有机质含量先下降后上升。间作总体上对玉米大豆的生长起到促进作用,综合玉米大豆品质以及土壤养分利用,在大豆行距40 cm时,大豆的品质理想,玉米品质不受影响,土壤利用效果良好。

关键词：大豆玉米间作行距品质土壤养分

栽插密度和EBR浓度对甘薯鲜薯产量和品质的影响

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作物杂志 2024年第3期 231-237页

作者：罗元凯李染秋李宜蒙唐维刘亚菊江苏徐淮地区徐州农业科学研究所江苏徐州221131

为了进一步探究提升甘薯产量和品质的方法,以及为北方地区甘薯的丰产栽培配套技术提供理论参数,通过设计栽插密度和24-表油菜素甾醇(EBR)喷施浓度双因子耦合,研究其对甘薯产量和品质的影响。结果表明,相同的栽插密度下,低浓度和高浓度的... 详细信息

为了进一步探究提升甘薯产量和品质的方法,以及为北方地区甘薯的丰产栽培配套技术提供理论参数,通过设计栽插密度和24-表油菜素甾醇(EBR)喷施浓度双因子耦合,研究其对甘薯产量和品质的影响。结果表明,相同的栽插密度下,低浓度和高浓度的EBR都不利于甘薯产量、SPAD值、Fv/Fm的提升,而较高栽插密度和适当的EBR浓度有利于甘薯产量和光合特性的提升,栽插密度为67 500株/hm^(2),喷施150 L/hm^(2)浓度为0.10 mg/L的EBR时鲜薯产量最大。适当的EBR浓度有利于甘薯整体品质的提升,适度地提高栽插密度有利于增加甘薯的还原糖、蛋白质和淀粉含量,但是会降低可溶性糖含量。合适的栽插密度和EBR喷施浓度耦合有利于提升甘薯的商品率和薯块的干物质含量,而对甘薯表型性状影响不显著,且对单株结薯数无明显影响。光合特性对甘薯的部分品质影响显著,制约甘薯产量的主导因子是淀粉含量(0.694),其次是还原糖含量(0.672)和最长蔓长(0.667),而分枝数这一因素对产量影响最小,其关联度仅为0.511,且在较高的栽插密度和EBR浓度时,甘薯的产量和质量指标的变化更均匀稳定。

关键词：甘薯密度 EBR 鲜薯产量品质

叶面喷施丹参碳点缓解甘薯低磷胁迫的转录组与代谢组学分析

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作物学报 2024年第2期50卷 383-393页

作者：朱晓亚张强强赵鹏刘明王静靳容于永超唐忠厚江苏徐淮地区徐州农业科学研究所/中国徐州国家土壤质量观测试验站江苏徐州221131

为探究叶面喷施碳点(CDs)对低磷胁迫下甘薯幼苗生长发育的影响,发掘CDs调控甘薯根系响应低磷胁迫的关键基因,解析根系代谢产物与关键基因的协同变化,探讨CDs缓解甘薯低磷胁迫的机制,本研究以商薯19和徐薯32为研究对象,设置低磷水平下(0.... 详细信息

为探究叶面喷施碳点(CDs)对低磷胁迫下甘薯幼苗生长发育的影响,发掘CDs调控甘薯根系响应低磷胁迫的关键基因,解析根系代谢产物与关键基因的协同变化,探讨CDs缓解甘薯低磷胁迫的机制,本研究以商薯19和徐薯32为研究对象,设置低磷水平下(0.01 mmol L-1KH2PO4)叶面喷施超纯水(CK1)、喷施丹参碳点(CDs)和正常磷水平下(1 mmol L-1KH2PO4)喷施超纯水(CK2) 3个处理,对不同处理甘薯根系进行转录组和代谢组学分析,同时考查不同处理中甘薯叶、茎和根系生物量和磷含量的变化。结果表明,叶面喷施丹参CDs显著增加了低磷胁迫下甘薯幼苗叶、茎和根系的生物量,提高了根系磷含量,增强了甘薯幼苗的耐低磷性。转录组分析结果显示,磷酸盐吸收和转运基因(PHO1、PHT1-4)、根系构型调控基因(ZAT6、ZFP5、PLT5)和肌醇磷酸盐生物合成基因(VIP2)在缓解甘薯低磷胁迫中发挥着关键作用。代谢组分析结果显示,CDs处理较CK1处理甘薯根系磷酸肌醇的表达量均显著降低。这表明,低磷胁迫下,叶面喷施CDs通过诱导甘薯根系高亲和磷吸收转运系统、优化根系构型等以提高甘薯对磷素的吸收能力,同时通过调整植株体内的磷代谢过程来维持磷稳态。但CDs介导下不同甘薯品种的低磷胁迫反应也存在差异。与CK1处理相比,CDs处理中还观察到商薯19根系磷酸乙醇胺和4-磷酸肌醇等磷酸酯的表达量显著降低;而徐薯32根系分泌的柠檬酸和草酸的表达量显著增加,它们能够活化土壤中的难溶性磷,促进植物磷吸收。这可能与不同甘薯品种本身的耐低磷性存在差异有关。研究结果可为建立甘薯磷养分高效的调控理论与调控新途径提供科学支撑和理论依据,也为后续针对纳米CDs缓解甘薯低磷胁迫的相关研究提供了候选分子资源。

关键词：甘薯低磷胁迫碳点转录组代谢组

大豆TIFY基因家族的生物信息学分析及非生物胁迫表达研究

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大豆科学 2024年

作者：王好让童飞李思梦晋彤彤齐玉军徐泽俊邢兴华王幸江苏徐淮地区徐州农业科学研究所

TIFY是一类植物特有的转录因子，参与植物的生长发育和逆境胁迫反应。目前，已在拟南芥和水稻等植物中报道了一些参与逆境胁迫的TIFY基因，但大豆中相关研究仍较少。为了明确大豆TIFY基因家族的蛋白质理化性质、基因结构、启动子顺式作... 详细信息

TIFY是一类植物特有的转录因子，参与植物的生长发育和逆境胁迫反应。目前，已在拟南芥和水稻等植物中报道了一些参与逆境胁迫的TIFY基因，但大豆中相关研究仍较少。为了明确大豆TIFY基因家族的蛋白质理化性质、基因结构、启动子顺式作用元件、基因进化以及表达特征，对其进行生物信息学分析，并进行转录组数据分析及干旱和盐胁迫qRT-PCR验证。结果显示：获得了38个大豆TIFY家族基因，分布于16条染色体上，分为4个亚组，有10对片段重复基因和1对串联重复基因。GmTIFY蛋白均为亲水性蛋白，平均氨基酸序列长度为280.9 aa。启动子预测结果揭示GmTIFY基因启动子序列中富含光信号与激素和胁迫响应相关的顺式作用元件，表明TIFY家族基因可能参与大豆的生长发育调节过程。组织表达模式分析结果表明，GmTIFY在多个组织中表达差异显著，大多数基因在所有组织中的表达水平相对较低，甚至不表达。通过转录组数据分析及qRT-PCR实验验发现，Glyma.01g204400、Glyma.05g235500、Glyma.09g077500、Glyma.13g112000、Glyma.15g179600和Glyma.15g184900基因在干旱和盐胁迫下均上调表达，这些结果为深入研究大豆TIFY家族基因功能提供了参考。

关键词：大豆 TIFY基因家族生物信息学胁迫表达量

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薯类作物的全基因组关联分析

分子植物育种 2024年

作者：肖世卓戴习彬周志林曹清河江苏徐淮地区徐州农业科学研究所

以马铃薯、甘薯和木薯为代表的薯类作物是重要的粮食作物和工业原料，因其高产广适的特点，在国家粮食安全和国民经济发展中发挥了重要作用。全基因组关联分析(genome-wide association study， GWAS)通过对研究对象大规模数据的分析，... 详细信息

以马铃薯、甘薯和木薯为代表的薯类作物是重要的粮食作物和工业原料，因其高产广适的特点，在国家粮食安全和国民经济发展中发挥了重要作用。全基因组关联分析(genome-wide association study， GWAS)通过对研究对象大规模数据的分析，能够快速地建立遗传变异与表型之间的潜在联系，是正向遗传学挖掘基因的主要手段之一，已经广泛应用于主要农作物当中。薯类作物遗传背景相对复杂，其GWAS研究起步较晚，但是近些年发展迅速。研究人员通过GWAS研究了马铃薯、甘薯或者木薯的抗病虫、耐逆、优质、高产等重要农艺性状，挖掘到了一些新的QTL、基因和有益的自然变异，这为薯类作物的分子设计育种打下了良好的基础。但是鉴于马铃薯、甘薯和木薯的倍性和生理特性，其GWAS又有着各自的特点。本文从群体构建、群体结构分析、连锁不平衡的衰减分析、基因分型以及性状的选择和遗传位点的关联等多方面综述了马铃薯、甘薯和木薯的GWAS研究进展，比较了它们存在的差异和共同之处，以期为薯类作物的优异基因挖掘和遗传改良提供参考。

关键词：马铃薯甘薯木薯全基因组关联分析

氮肥配施生物质碳点对潮土微生物残体碳含量的影响

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生态与农村环境学报 2024年第10期 1348-1357页

作者：王静朱猛赵鹏张强强于永超朱晓亚刘明靳容唐忠厚江苏徐淮地区徐州农业科学研究所/国家土壤质量徐州观测实验站

为阐明碳氮投入下土壤微生物残体对有机碳积累的相对贡献，本研究采用培养试验方法，探究氮肥配施生物质碳点（简称碳点）对潮土微生物残体碳含量的影响。研究设置四个处理：空白（CK）；施碳点（CDs）；施氮（N）；施氮和碳点（N+CDs... 详细信息

为阐明碳氮投入下土壤微生物残体对有机碳积累的相对贡献，本研究采用培养试验方法，探究氮肥配施生物质碳点（简称碳点）对潮土微生物残体碳含量的影响。研究设置四个处理：空白（CK）；施碳点（CDs）；施氮（N）；施氮和碳点（N+CDs）。结果表明：与CK处理相比，CDs处理的无机氮（SIN）含量显著下降29.1%；与N处理比较，N+CDs处理的SIN含量显著下降32.8%，土壤脲酶和亚硝酸还原酶活性均显著下降（P<0.05）。CDs处理的土壤溶解性有机碳（DOC）含量略高于CK处理，且CDs处理改变了DOC的官能团结构；N+CDs处理的DOC含量比N处理显著提高28.8%，N+CDs也提高了DOC中胺类和芳香类化合物含量。与N处理比较，N+CDs处理的细菌残体碳（BNC）和真菌残体碳（FNC）含量显著增加29.5%和17.7%（P<0.05），且提高了土壤微生物残体对有机碳积累的相对贡献。回归分析表明，总的、细菌和真菌残体碳与土壤理化性质存在相关性，进一步通过结构方程模型验证，DOC中的芳香族化合物是调控BNC的主要因素，FNC主要受土壤氮素净硝化速率和DOC的平均分子量调控。本研究中，在施氮基础上配合生物质碳点主要通过改变潮土溶解性有机碳及官能团结构和氮转化速率而影响微生物残体碳积累，本研究可为生物质碳点促进潮土碳固存的技术创建提供理论参考依据。

关键词：氮肥碳点微生物残体碳溶解性有机碳芳香族化合物

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不同品种紫甘薯全粉挤压膨化圈品质特性研究

中国粮油学报 2024年第6期39卷 67-75页

作者：邓少颖孙健朱红岳瑞雪张毅张文婷李慧马晨江苏徐淮地区徐州农业科学研究所、江苏徐州甘薯研究中心徐州221131 丰县农业干部学校徐州221700

本实验以6种紫甘薯全粉为原料,采用双螺杆挤压膨化机制备紫甘薯膨化圈,测定基本组分、膨化、糊化及质构等指标,评价挤压膨化对紫甘薯膨化圈品质的影响,以期预测不同品种紫甘薯全粉原料挤压膨化加工适用性。结果表明:挤压膨化后淀粉含量... 详细信息

本实验以6种紫甘薯全粉为原料,采用双螺杆挤压膨化机制备紫甘薯膨化圈,测定基本组分、膨化、糊化及质构等指标,评价挤压膨化对紫甘薯膨化圈品质的影响,以期预测不同品种紫甘薯全粉原料挤压膨化加工适用性。结果表明:挤压膨化后淀粉含量和花色苷含量均显著降低,可溶性糖含量显著增加;与紫甘薯全粉相比,膨化圈的水溶性指数和吸水性指数均显著增加,其中徐紫薯8号、徐紫薯13号和徐薯D6-24增幅倍数最高;不同品种紫甘薯膨化圈的径向膨化率差异显著,徐紫薯8号、徐紫薯13号、徐薯D6-24具有更高的径向膨化率;徐紫薯13号和徐薯D6-24的糊化度、冷糊稳定性和抗老化性较好,表明其具有更高的熟化度和更优质的口感;徐紫薯8号、徐紫薯13号、徐薯D6-24具有较小的硬度和咀嚼度,黏度适中。综合评价,挤压膨化能明显改善紫甘薯的加工性能和食用特性,其中徐紫薯13号、徐紫薯8号、徐薯D6-24膨化圈品质最佳。

关键词：紫甘薯全粉挤压膨化品质特性加工适用性