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帝王大丽花组培苗微型块根的诱导

植物生理学报 2025年第2期61卷 160-168页

作者：向地英张晓月郝丽红牛善策胡薇宁陈段芬河北农业大学园艺学院河北农业大学华北作物改良与调控国家重点实验室保定市竞秀公园

帝王大丽花（Dahlia imperialis）是新近引入国内的珍稀花卉,常通过分切块根繁殖或待块根发芽后采芽扦插以获得种苗。但帝王大丽花块根萌芽率低,且块根无性繁殖多代后常因病原累积导致繁殖系数和种苗质量均显著下降;同时,帝王大丽花扦... 详细信息

帝王大丽花（Dahlia imperialis）是新近引入国内的珍稀花卉,常通过分切块根繁殖或待块根发芽后采芽扦插以获得种苗。但帝王大丽花块根萌芽率低,且块根无性繁殖多代后常因病原累积导致繁殖系数和种苗质量均显著下降;同时,帝王大丽花扦插繁殖中插穗褐变严重导致成活率低。能否通过组培诱导大丽花微型块根作为繁殖材料尚未见报导。本文通过正交试验,探索多因素影响下组培苗块根的诱导和发生。结果表明:1/2MS+0.5 mg·L-1萘乙酸（NAA）+0.5 mg·L-1吲哚丁酸（IBA）+光暗时间比4 h/20 h培养条件可诱导块根形成,根直径可达0.67 cm,接种后10 d时生根率便可达到100%。合适浓度的多效唑(PP333)处理能增加块根数量,抑制了块根增粗及组培苗增高。研究结果能为生产大丽花高质量的繁殖材料提供参考。

关键词：帝王大丽花组织培养微型块根多效唑

多样化轮作对土壤团聚体有机碳氮分布特征的影响

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河北农业大学学报 2025年第1期48卷 1-8页

作者：张斯佳张建恒赵帅杨杰赵霡由福英王贵彦河北农业大学农学院/华北作物改良与调控国家重点实验室/农业农村部华北节水农业重点实验室河北保定071000

为阐明多样化作物和小麦-玉米轮作对土壤团聚体稳定性及其有机碳和全氮分布特征,本研究基于2018-2022年田间定位试验,以冬小麦-夏玉米两熟(WM-WM)为对照,设置了春甘薯→冬小麦-夏玉米(SW-WM)、春大豆→冬小麦-夏玉米(SS-WM)和春花生→... 详细信息

为阐明多样化作物和小麦-玉米轮作对土壤团聚体稳定性及其有机碳和全氮分布特征,本研究基于2018-2022年田间定位试验,以冬小麦-夏玉米两熟(WM-WM)为对照,设置了春甘薯→冬小麦-夏玉米(SW-WM)、春大豆→冬小麦-夏玉米(SS-WM)和春花生→冬小麦-夏玉米(SP-WM)3种轮作模式,2022年小麦成熟期采集各轮作模式下0~40 cm土层土壤,分析土壤有机碳和全氮含量及团聚体各粒级对有机碳和全氮累积的贡献。结果表明:3种轮作模式均提高了土壤0~10 cm和20~30 cm大团聚体(R_(>0.25))含量和团聚体稳定性,其中>2 mm和0.5~2 mm为优势粒级;SW-WM提高了深层土壤(20~40 cm)全氮含量和>0.5 mm(0~10 cm)和20~30 cm土层大团聚体有机碳含量(P≤0.05),SP-WM显著提高了>2 mm粒级有机碳含量(0~10 cm,20~30 cm)和10~20 cm土层大团聚体有机碳含量,SS-WM提高了深层土壤(20~40 cm)全氮含量和20~30 cm土层大团聚体有机碳含量(P≤0.05);各轮作模式均以大团聚体有机碳和全氮对碳氮积累的贡献为主。华北平原花生、甘薯和大豆多样化作物与小麦-玉米轮作提高了土壤大团聚体含量,增加了团聚体稳定性和大团聚体有机碳和全氮积累量,对改善土壤碳氮环境具有重要作用,花生与小麦-玉米轮作对土壤团聚体有机碳和全氮积累的轮作效应大于甘薯和大豆。

关键词：多样化作物轮作土壤团聚体土壤有机碳土壤全氮碳氮积累

大豆扩展蛋白基因GmEXLA1在荚果发育中的功能鉴定

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中国农业科技导报(中英文) 2025年第3期27卷 49-59页

作者：李娜张华邢馨竹邵振启杨占武李喜焕张彩英河北农业大学农学院华北作物改良与调控国家重点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保定071001

扩展蛋白是一类通过松弛细胞壁释放胞内膨胀压力使植物细胞得以扩张的蛋白,在植物生长发育以及抵御各种逆境胁迫中发挥重要功能。然而,有关扩展蛋白在荚果发育中的作用尚不明确,鉴于此,克隆大豆扩展蛋白基因GmEXLA1,并研究其在荚果发育... 详细信息

扩展蛋白是一类通过松弛细胞壁释放胞内膨胀压力使植物细胞得以扩张的蛋白,在植物生长发育以及抵御各种逆境胁迫中发挥重要功能。然而,有关扩展蛋白在荚果发育中的作用尚不明确,鉴于此,克隆大豆扩展蛋白基因GmEXLA1,并研究其在荚果发育中的功能。结果发现,GmEXLA1在大豆荚粒中优势表达,开放阅读框长度780 bp,编码259个氨基酸,其中第1~19位氨基酸属于信号肽序列,具有扩展蛋白发挥其生物学功能所必需的2个保守结构域;烟草叶片亚细胞定位发现,编码蛋白GmEXLA1位于植物细胞壁;进一步分析发现,GmEXLA1超表达极显著增加转基因拟南芥的果荚长度、宽度和种子重量,其中种子重量的增加幅度为61.2%~80.6%;而GmEXLA1突变则显著降低大豆的荚长、粒长、粒宽和粒重等性状,其中粒长、粒宽和粒重的降低幅度分别为13.5%、7.0%和25.6%,说明GmEXLA1在植物荚果发育过程中发挥重要作用。另外,分析不同大豆品种资源GmEXLA1等位变异发现15个SNPs,其中位于上游的SNP(A/G)在野生大豆与栽培大豆中的分布频率(A85%vs A38%;G15%vs G62%)存在极显著差异。研究结果为通过生物育种手段改良大豆产量性状提供了重要的扩展蛋白基因。

关键词：大豆扩展蛋白细胞壁荚果发育等位变异

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农田土壤和辣椒/甘薯可食部位镉砷铅污染特征及健康风险评价

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环境科学 2025年第1期46卷 470-477页

作者：张志强韦亮耿丽平刘峰赵全利吴鸿斌薛培英刘文菊河北农业大学资源与环境科学学院省部共建华北作物改良与调控国家重点实验室河北省农田生态环境重点实验室保定071000 河北省农业环境保护监测总站石家庄050035

为探明农田土壤重金属Cd、As和Pb及其在作物可食部位的含量特征,在金属冶炼和污水灌溉共同影响的农田区域,重点调查分析了土壤、辣椒与甘薯可食部位(两种作物果实分别在地上和地下)中Cd、As和Pb含量及污染特征,并采用化学致癌物模型和... 详细信息

为探明农田土壤重金属Cd、As和Pb及其在作物可食部位的含量特征,在金属冶炼和污水灌溉共同影响的农田区域,重点调查分析了土壤、辣椒与甘薯可食部位(两种作物果实分别在地上和地下)中Cd、As和Pb含量及污染特征,并采用化学致癌物模型和化学非致癌物模型对两种作物果实及不同部位进行了人体健康风险评价.结果表明,辣椒和甘薯农田土壤Cd和As达中度复合污染水平,且距离污染源较近的甘薯农田土壤Cd、As和Pb综合污染指数(2.82)显著高于辣椒农田(2.38)(P国家标准食品中污染物限量》(GB 2762-2022),全部辣椒果实Cd含量超过《绿色食品辣椒制品》国家农业行业标准(NY/T 1711-2020).进一步分析发现辣椒可食部位对土壤中Cd、As和Pb的富集系数显著高于甘薯,尤其是对土壤Cd具有很强的富集能力,可见富集系数是决定辣椒果实Cd累积的主要因子.对辣椒和甘薯可食部位中化学致癌物Cd和As的健康风险进行评价表明,辣椒果实中Cd累积对成人有较显著健康风险(Ri>1×10^(−4)),辣椒和甘薯可食部位均对儿童有可接受的健康风险,二者中非致癌物Pb尚未对人体产生健康风险.总之,Cd和As中度复合污染区生产的辣椒果实对Cd的富集能力很强,已构成显著的人体健康风险,甘薯则存在可接受水平的健康风险.

关键词：重金属复合土壤辣椒甘薯镉(Cd)-砷(As)-铅(Pb) 污染特征健康风险

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VIGS技术在棉花全生长周期中的应用拓展研究

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生物技术通报 2025年第2期41卷 58-64页

作者：丁若羲豆硕安叶芝孔文慧郭文静张冬梅王省芬马峙英吴立柱河北农业大学河北省棉花产业协同创新中心华北作物改良与调控国家重点实验室

【目的】突破棉花VIGS技术仅应用于棉花子叶期的时间限制瓶颈，弥补棉花生殖生长时期VIGS技术的应用缺陷。【方法】以农大棉8号为材料，以GhCLA1为验证基因，对4日龄棉苗（子叶未展开）进行茎注射，对7日龄棉苗（子叶完全展开）进行子... 详细信息

【目的】突破棉花VIGS技术仅应用于棉花子叶期的时间限制瓶颈，弥补棉花生殖生长时期VIGS技术的应用缺陷。【方法】以农大棉8号为材料，以GhCLA1为验证基因，对4日龄棉苗（子叶未展开）进行茎注射，对7日龄棉苗（子叶完全展开）进行子叶注射，对开花期和结铃期的棉花植株分别在茎节间、新生果枝基部、新生叶片等组织部位进行VIGS注射，利用表型观察和RT-PCR技术验证目的基因的沉默效率和持续时间。【结果】4日龄棉花幼苗经茎VIGS注射后叶片白化率为80%,7日龄棉花幼苗经子叶VIGS注射后叶片白化率为100%，开花期和结铃期的棉花植株经新生果枝基部VIGS注射后白化率分别为90%和68.75%。【结论】获得了稳定的棉花全生长周期的VIGS应用技术体系。

关键词：基因沉默棉花子叶茎生长期

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不同短日照诱导下小豆叶片的代谢组学分析

河北农业大学学报 2025年第1期48卷 9-18页

作者：董伟欣殷丛培李东晓石昭瑾张淑莲张月辰河北农业大学农学院/华北作物改良与调控国家重点实验室河北保定071001 河北开放大学农医学院河北石家庄050080

为研究不同短日照诱导对小豆叶片代谢物质的影响。本研究以晚熟品种‘冀红16’为材料,设置8 h光/16 h暗和10 h光/14 h暗两种短日照诱导并处理14 d(简称:8 h14 d和10 h14 d),利用超高效液相色谱串联质谱(UPLC-MS/MS)技术对8 h14 d vs 10 ... 详细信息

为研究不同短日照诱导对小豆叶片代谢物质的影响。本研究以晚熟品种‘冀红16’为材料,设置8 h光/16 h暗和10 h光/14 h暗两种短日照诱导并处理14 d(简称:8 h14 d和10 h14 d),利用超高效液相色谱串联质谱(UPLC-MS/MS)技术对8 h14 d vs 10 h14 d比较组进行代谢定性研究。结果表明:随着日照时间缩短,差异代谢物质不断增多,8 h14 d vs 10 h14 d比较组共获得10大类58种代谢物质。10大类代谢物质分别是黄酮、酚酸类、木脂素和香豆素、脂质、氨基酸及其衍生物、生物碱、萜类、有机酸、核苷酸及其衍生物、醌类。58种代谢物质中48种上调代谢物质,10种下调代谢物质。差异代谢物的动态变化表明,10种上调代谢物质属于黄酮、木脂素和香豆素类,10种下调代谢物质属于酚酸、脂质、氨基酸及其衍生物、萜类、有机酸类。KEGG富集结果显示,代谢物质较多,占比较高的前5条代谢通路分别是代谢途径、次生代谢生物合成、黄酮、异黄酮、氨基酸生物合成途径,差异代谢物数量(占比)分别为10(76.92%)、9(69.23%)、3(23.08%)、3(23.08%)、3(23.08%),其中,富集差异显著(P<0.5)的3条代谢通路分别是次生代谢生物合成、黄酮、异黄酮代谢通路,上调代谢物的数量分别为6、3、3,下调代谢物的数量分别为3、0、0,次生代谢物途径中上调代谢物质多为酮类,下调代谢物质多为酸类。以上研究结果表明,小豆叶片通过上调酮类代谢物质数量和下调酸类代谢物质数量来响应短日照诱导,而8 h14 d严重影响小豆植株的碳氮代谢,诱导植株酸化,抑制植株生长,认为10 h14 d是合理的短日照诱导时间。

关键词：小豆不同短日照诱导叶片代谢组 KEGG富集分析

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保定市售面粉重金属含量特征及健康风险评价

环境化学 2025年第2期44卷 655-665页

作者：李鼎豪陈苗苗高培培华桂丽耿丽平刘文菊薛培英河北农业大学资源与环境科学学院省部共建华北作物改良与调控国家重点实验室河北省农田生态环境重点实验室保定071000

本研究以保定市售面粉为研究对象,利用红外石墨消解仪消解-电感耦合等离子体质谱法(ICPMS)测定面粉中重金属铅(Pb)、镉(Cd)和砷(As)的含量,对比分析了不同筋力水平和加工精度小麦面粉中的重金属含量特征,并采用化学致癌物和化学非致癌... 详细信息

本研究以保定市售面粉为研究对象,利用红外石墨消解仪消解-电感耦合等离子体质谱法(ICPMS)测定面粉中重金属铅(Pb)、镉(Cd)和砷(As)的含量,对比分析了不同筋力水平和加工精度小麦面粉中的重金属含量特征,并采用化学致癌物和化学非致癌物模型进行人体健康风险评价.结果表明:采集的100份市售面粉中重金属Pb含量范围为ND—0.098 mg·kg^(-1),Cd含量范围为0.0043—0.043 mg·kg^(-1),As含量范围为ND—0.032 mg·kg^(-1),均未超过我国食品安全限量标准(GB 2762-2022),食用该面粉对人体造成的致癌风险在人体可接受水平之内,且不会造成非致癌风险;不同筋力面粉中Pb、Cd和As平均含量均表现为低筋面粉显著低于中筋面粉和高筋面粉,分别为中筋面粉和高筋面粉的0.81—0.94倍、0.26—0.28倍和0.40—0.46倍,中筋面粉和高筋面粉中Pb、Cd和As含量差异均不显著;随着加工精度增加,面粉中Cd和Pb含量呈降低趋势,全麦面粉中Cd和Pb含量最高,分别为特制一等粉的1.95倍和1.90倍(P<0.05),不同加工精度面粉中As含量无显著差异.总之,面粉加工精度和筋力水平影响重金属分布,高筋面粉和低加工精度面粉中重金属含量较高,但是食用市售面粉均不会造成健康风险,该结果可为小麦安全加工和食用提供保障.

关键词：面粉重金属筋力加工精度健康风险评价.

作物结构对大理古生片区农田集水区氮磷输出的影响

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农业环境科学学报 2025年第1期44卷 140-152页

作者：张梓涵张旭琳娄飏尹高飞冯培培汪昊李文超河北农业大学资源与环境科学学院省部共建华北作物改良与调控国家重点实验室河北省农田生态环境重点实验室河北保定071000 云南农业大学昆明650500

为掌握作物结构与区域农田氮磷输出的关系,本研究以具有不同作物结构特征的农田集水区(洱海流域古生片区)为研究对象,农田集水区根据作物结构特征分为上游以籽粒玉米种植为主区(SYX片区)、中游以鲜食玉米和蔬菜种植为主区(DLL片区)、下... 详细信息

为掌握作物结构与区域农田氮磷输出的关系,本研究以具有不同作物结构特征的农田集水区(洱海流域古生片区)为研究对象,农田集水区根据作物结构特征分为上游以籽粒玉米种植为主区(SYX片区)、中游以鲜食玉米和蔬菜种植为主区(DLL片区)、下游以水稻种植为主区(SFQ片区)。通过分区定位加密监测,分析不同作物结构分区内沟渠氮磷动态变化特征,研究作物结构对农田集水区氮磷输出的影响。结果表明:空间上,不同作物结构分区沟渠中总氮浓度呈现鲜食玉米和蔬菜种植区(21.11 mg·L^(-1))最大,水稻种植区(17.43 mg·L^(-1))次之,籽粒玉米为主种植区(13.88 mg·L^(-1))最低;总磷平均浓度自上游到下游不断增加,下游(0.59 mg·L^(-1))、中游(0.58 mg·L^(-1))均明显高于上游(0.41 mg·L^(-1))。时间上,总氮输出呈现8月(20.42 mg·L^(-1))>6月(15.54 mg·L^(-1))>7月(12.79 mg·L^(-1)),总磷输出呈现8月(0.66 mg·L^(-1))>7月(0.62 mg·L^(-1))>6月(0.30 mg·L^(-1))。就不同作物结构分区而言,中上游总氮输出集中在8月,下游总氮输出则多集中在6月;上游总磷输出集中在7月,中下游则多集中在8月。不同作物结构分区氮磷时空输出变化均存在差异。鲜食玉米和蔬菜组成的作物结构对总氮、硝态氮的输出影响最大,种植水稻对氨态氮、总磷以及溶解性磷的输出影响较明显。研究表明,可根据研究区空间地形差异、作物结构以及农业沟渠特征采取适宜的氮、磷流失防控策略。

关键词：农田集水区氮磷输出种植结构洱海流域

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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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