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冀花系列高油酸花生抗旱性鉴定与综合评价

作物学报 2024年

作者：金欣欣宋亚辉苏俏杨永庆李玉荣王瑾河北省农林科学院粮油作物研究所/河北省作物遗传育种重点实验室

干旱是影响高油酸花生生产的主要限制因素之一，鉴定高油酸花生品种的抗旱性，筛选抗旱指标，对于培育抗旱品种和开展抗旱机制研究具有重要意义。本研究利用26份冀花系列高油酸花生新品种为材料，2022年和2023年在旱棚抗旱池内设置正常... 详细信息

干旱是影响高油酸花生生产的主要限制因素之一，鉴定高油酸花生品种的抗旱性，筛选抗旱指标，对于培育抗旱品种和开展抗旱机制研究具有重要意义。本研究利用26份冀花系列高油酸花生新品种为材料，2022年和2023年在旱棚抗旱池内设置正常灌水和干旱胁迫2个处理，测定成熟期各品种的9个农艺性状、5个经济性状和5个品质性状，采用相关分析、主成分分析、隶属函数、灰色关联度、逐步回归分析、聚类分析以及抗旱性度量值(D)、综合抗旱系数(CDC)、加权抗旱系数(WDC)，对其进行抗旱性鉴定及综合评价。结果表明，干旱处理下多数农艺、经济性状的测定值比正常灌水处理低9.73%～49.19%，品质性状比正常灌水处理低0.78%～9.84%。各测定指标的单项抗旱系数(DC)存在一定的相关性。8个主成分可以代表高油酸花生抗旱性89.81%的原始信息。基于D值、CDC值和WDC值的高油酸花生抗旱性排序相近。D值与CDC值、WDC值均呈极显著正相关，相关系数分别为0.885、0.913。依据D值可将高油酸花生划分为3个抗旱级别，其中抗旱型品种9个，中等抗旱型品种10个，干旱敏感型品种7个。抗旱性较突出的高油酸花生有冀花1353和冀花712。产量、主茎高、单株果数和饱果率可作为高油酸花生品种成熟期抗旱性鉴定的主要指标。研究结果可为高油酸花生抗旱育种、抗旱机理、抗旱栽培提供理论参考和生产指导。

关键词：高油酸花生抗旱性综合评价

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有机肥替代氮肥对冬小麦氮素吸收利用的影响

华北农学报 2024年第1期39卷 135-142页

作者：崔永增韩江伟姚海坡姚艳荣吕丽华贾秀领农业部华北地区作物栽培科学观测实验站河北省作物栽培生理与绿色生产重点实验室河北省农林科学院粮油作物研究所河北石家庄050035 石家庄市种子管理站河北石家庄050000

有机肥部分替代氮肥是实现作物可持续发展的途径之一,探索了小麦有机氮部分替代化肥氮的适宜配比,以及替代后氮素累积、运转以及利用的特征,以期为河北地区冬小麦氮肥减量增效技术提供依据。2021—2023年在河北宁晋进行小麦大田试验,设... 详细信息

有机肥部分替代氮肥是实现作物可持续发展的途径之一,探索了小麦有机氮部分替代化肥氮的适宜配比,以及替代后氮素累积、运转以及利用的特征,以期为河北地区冬小麦氮肥减量增效技术提供依据。2021—2023年在河北宁晋进行小麦大田试验,设置9个处理。T1,无氮,单施化肥磷钾肥;T2,高效施肥,单施化学氮磷钾肥;T3~T7,有机肥分别替代T2的20%,40%,60%,80%,100%的氮肥;T8,传统施肥,单施化学氮磷钾肥;T9,有机肥替代T2100%的氮肥+液态氮肥。2 a试验结果表明,100%替代率+液态氮处理可获得较高的小麦产量;其次是40%替代率处理,其产量与高效施肥处理相当,且试验第2年远高于传统施肥处理。100%替代率+液态氮处理通过起身期补充速效氮,提高了茎叶中氮素含量,植株氮素累积量与高效施肥和传统施肥处理相当;40%,80%替代率处理同样获得与高效施肥处理相当的氮素累积量。20%~100%替代率处理(包括液态氮处理)可以实现较高的茎叶氮素运转率和对籽粒氮的贡献率,其中100%替代率+液态氮处理肥料氮吸收利用效果好,获得了较高的肥料氮累积量、氮肥利用率和氮收获指数,其效果与高效施肥处理相当或略高;其次是40%替代率处理,其效果与高效施肥处理相当或略低。综上,100%替代率+液态氮处理小麦产量、植株氮素累积量、氮素运转率、籽粒氮素累积量及氮效率俱佳,其次是40%替代率处理。

关键词：小麦有机肥氮素积累氮素运转

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长期定位条件下氮肥对小麦面粉及面条品质的影响

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中国土壤与肥料 2024年第4期 165-174页

作者：姚海坡姚艳荣班进福张经廷韩江伟吕丽华董志强贾秀领农业农村部华北地区作物栽培科学观测实验站河北省作物栽培生理与绿色生产重点实验室河北省农林科学院粮油作物研究所河北石家庄050035 石家庄市农林科学研究院河北石家庄050000 河北省农业技术推广总站河北石家庄050000

为了探索河北省优质专用面条小麦的适宜氮肥用量。在3年定位试验的基础上,于2019—2021年采用施氮量×品种二因子裂区设计方法,施氮量为主区(氮用量分别为0、60、120、180、240和300 kg/hm^(2)),品种为副区(冀麦738和济麦22),研究了施... 详细信息

为了探索河北省优质专用面条小麦的适宜氮肥用量。在3年定位试验的基础上,于2019—2021年采用施氮量×品种二因子裂区设计方法,施氮量为主区(氮用量分别为0、60、120、180、240和300 kg/hm^(2)),品种为副区(冀麦738和济麦22),研究了施氮量对小麦面粉品质、淀粉糊化特性以及面条性状等指标的影响。结果表明,氮肥可显著提高小麦产量、面粉及面条品质。面条总评分与面粉的蛋白质含量、湿面筋含量、沉淀指数、吸水率、稳定时间、拉伸面积、延展度均呈显著或极显著正相关,施氮量达180 kg/hm^(2)以上时,面粉大多品质指标得到改善,面团弹性较好。面条总评分与面粉糊化特性指标均呈正相关,但相关性均未达显著水平,低谷黏度、最终黏度和回升值冀麦738为施氮量120 kg/hm^(2)左右表现较优,而济麦22对氮肥不敏感,同样峰值黏度和糊化温度对氮肥也不敏感。面条总评分与面条质构指标最大拉力、拉伸面积和拉伸距离均呈显著或极显著正相关,与生熟面片的亮度L*值和黄度b*值相关性不显著,冀麦738施氮量大多在180~240 kg/hm^(2)之间、济麦22在180 kg/hm^(2)条件下面条质构指标及亮度较佳。面条总评分与面团的最大拉伸阻力呈负相关,因此中筋小麦品种济麦22更适宜做面条,而中强筋品种冀麦738面粉品质较高,但筋力过大,造成面条感官变差,评分降低。综合考虑小麦产量、面团品质、淀粉糊化特性、面条性状等指标,优质面条小麦较适宜的施氮量为180 kg/hm^(2)左右,此研究结果为河北省优质小麦高产提质提供支撑。

关键词：施氮量优质小麦面粉品质淀粉糊化特性面条评分

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牛RASGRF1基因的组织印记表达与分析

农业生物技术学报 2024年第10期32卷 2265-2274页

作者：张银蛟陈玮娜王思伟李冬杰杨利丹郑云畅张萃王昆李世杰河北农业大学生命科学学院河北大学中医学院河北省农林科学院粮油作物研究所河北省作物栽培生理与绿色生产重点实验室河北科技大学生物科学与工程学院

基因组印记是哺乳动物中的一种表观遗传学现象，其基因呈现亲本特异性的单等位基因表达。印记基因在胚胎发育以及胎盘的营养运输中发挥着重要作用。Ras蛋白特异性鸟苷酸释放因子1 (Ras protein specific guanine nucleotide releasing f... 详细信息

基因组印记是哺乳动物中的一种表观遗传学现象，其基因呈现亲本特异性的单等位基因表达。印记基因在胚胎发育以及胎盘的营养运输中发挥着重要作用。Ras蛋白特异性鸟苷酸释放因子1 (Ras protein specific guanine nucleotide releasing factor 1, RASGRF1)基因编码140 k D的Ras特异性鸟嘌呤核苷酸释放因子，并且该基因与动物幼年时期的生长发育性状相关。Rasgrf1基因在小鼠(Mus musculus)中是父源印记基因，而在牛(Bos taurus)中的印记状态尚未研究。为研究RASGRF1基因在牛中的印记状态和调控机理，本研究首先利用qRT-PCR对RASGRF1基因在牛的6个组织(心脏,肝脏,脾脏,肺脏,肾脏,大脑)及胎盘中的表达进行分析，然后应用基于SNP的逆转录PCR (reverse transcription PCR, RT-PCR)产物直接测序法分析RASGRF1基因在牛的组织及胎盘的等位基因表达状态，最后采用亚硫酸盐直接测序法对RASGRF1基因启动子区域的甲基化状态进行研究。结果显示，RASGRF1基因在牛中呈现组织特异性表达，在心脏和肝脏中没有检测到表达；在脾脏、肺脏、肾脏和大脑中为单等位基因表达；在胎盘中为父源等位基因表达。在牛RASGRF1基因启动子及第1个外显子区域没有发现差异甲基化区(differential methylation region, DMRs)，在被检测的组织(心脏,肝脏,脾脏,肺脏,肾脏,大脑)、胎盘和精子中均为轻甲基化，说明该区域的甲基化修饰不参与调控RASGRF1基因的印记表达，其印记表达可能由其他的表观遗传修饰调控。本研究可为深入研究RASGRF1基因的功能以及印记调控机制提供参考依据。

关键词： DNA甲基化基因组印记牛 Ras蛋白特异性鸟苷酸释放因子1 (RASGRF1)基因基因表达

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不同玉米自交系对环磺酮的敏感性差异研究

农药学学报 2024年第1期26卷 132-139页

作者：高玥黄冀楠许贤李杰李秉华赵铂锤祁志尊王贵启郭建青刘小民河北北方学院农林科技学院河北张家口075000 河北省农林科学院粮油作物研究所河北省作物栽培生理与绿色生产重点实验室石家庄050035 河北省石家庄市发展和改革委员会石家庄050011 河南省太行山林业有害生物野外科学观测研究站河南安阳455099

环磺酮是2021年在中国登记上市的玉米田对羟基苯基丙酮酸双氧化酶(HPPD)抑制剂类除草剂。为明确环磺酮对不同玉米自交系的安全性,以玉米自交系HB05(‘Mo17’)、HB09(‘PH6WC’)、HB39(‘J525’)和HB82(‘’KH8’)为研究对象,进行了环磺... 详细信息

环磺酮是2021年在中国登记上市的玉米田对羟基苯基丙酮酸双氧化酶(HPPD)抑制剂类除草剂。为明确环磺酮对不同玉米自交系的安全性,以玉米自交系HB05(‘Mo17’)、HB09(‘PH6WC’)、HB39(‘J525’)和HB82(‘’KH8’)为研究对象,进行了环磺酮胁迫对不同玉米自交系幼苗生长及体内生理生化指标的影响研究。结果表明:环磺酮按有效成分120 g/hm^(2)处理,敏感型玉米HB82和HB39表现出叶片失绿白化,直至干枯死亡,严重影响玉米的生长发育;而耐药型玉米HB05和HB09叶片没有出现受害症状,对生长发育无明显影响。环磺酮按有效成分240 g/hm^(2)处理14 d后,对敏感型玉米HB82和HB39株高抑制率分别为64.63%和63.79%,鲜重抑制率分别为70.06%和66.02%。环磺酮按有效成分720 g/hm^(2)处理14 d后,对耐药型玉米HB05和HB09株高抑制率分别为48.61%和38.05%,鲜重抑制率分别为21.93%和43.63%。环磺酮对耐药型玉米HB05和HB09的IC50值分别为223.50和37.42 mg/L,明显高于敏感型玉米HB82和HB39(对的IC50值分别为13.48和16.13 mg/L)。对叶绿素含量测定结果表明:叶绿素a、叶绿素b和叶绿素总含量的变化趋势一致,即随着处理时间的延长,不同玉米自交系体内叶绿素含量呈不同程度的下降趋势,且敏感型玉米下降趋势明显大于耐药型玉米。环磺酮按有效成分120 g/hm^(2)处理7 d后,与0 d相比,敏感型玉米HB82、HB39体内叶绿素总含量较0 d分别下降87.76%和70.55%,而耐药型玉米HB05和HB09分别下降49.86%和33.65%;敏感型玉米HB82和HB39体内类胡萝卜素含量分别下降83.72%和74.02%,耐药型玉米HB05和HB09分别下降40.83%和33.33%。对超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)酶活性的测定结果表明:环磺酮胁迫诱导了不同玉米自交系体内SOD和POD酶活性的增加,呈先上升后下降的趋势,其变化幅度为敏感型玉米高于耐药型玉米。综上所述,不同玉米自交系对环磺酮的敏感性存在显著差异,明确不同玉米自交系对环磺酮的耐药性,在生产中可避免环磺酮对玉米产生药害,减少不必要的损失。

关键词：环磺酮玉米自交系敏感性抑制率生理生化指标

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河北省荷斯坦种公牛遗传缺陷分子检测

中国奶牛 2024年第6期 13-16页

作者：彭朋王思伟张毅阎志刚赵增元王昆河北省农林科学院粮油作物研究所/河北省作物栽培生理与绿色生产重点实验室石家庄050035 中国农业大学动物科技学院北京100193 河北省畜牧良种工作总站石家庄050061 河北天和肉牛养殖有限公司石家庄050227

遗传缺陷病对奶牛的生产和繁殖能力具有重要影响,如果不及时检测和筛选,可能会导致胚胎死亡和犊牛畸形,进而影响牛场的经济效益。为了保障荷斯坦牛的良种选择和群体遗传改良,加强对遗传缺陷病的检测是非常关键的。本研究利用微流控SNP... 详细信息

遗传缺陷病对奶牛的生产和繁殖能力具有重要影响,如果不及时检测和筛选,可能会导致胚胎死亡和犊牛畸形,进而影响牛场的经济效益。为了保障荷斯坦牛的良种选择和群体遗传改良,加强对遗传缺陷病的检测是非常关键的。本研究利用微流控SNP芯片技术,对河北省种公牛站的38头荷斯坦种公牛冻精进行了9种遗传缺陷基因筛查,并对其分布情况进行探析。结果显示,CVM、HH1、HH3、BS、HH5、HH6遗传缺陷的携带率分别为2.60%、2.60%、10.50%、2.60%、7.90%和5.30%,未发现HH4、BLAD和HCD的携带者。结果表明,河北地区种公牛群体中存在一定比例的遗传缺陷携带者,为避免遗传缺陷给奶牛生产带来不利影响,建议牛场在使用冻精时,应采取科学的选种选配措施。

关键词：河北省荷斯坦种公牛遗传缺陷分子检测

玉米抗寒性及其在低温条件下优化糖组分能力的相关性研究

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中国农业科学 2024年第19期 3770-3783页

作者：顾银河赵文青史代伟胡伟王珊珊周治国王友华南京农业大学农学院/农业农村部作物生理生态与生产管理重点实验室/江苏省现代作物生产协同创新中心江苏农林职业技术学院

【目的】玉米苗期低温会导致幼苗光合、磷等多种养分吸收受抑，物质代谢、分配改变，生长发育迟缓甚至死亡。探究不同耐冷型品种在低温下光合碳的变化、磷吸收及其与耐低温能力的关系，阐明玉米幼苗耐冷性的形成机理，为玉米抗逆栽培提... 详细信息

【目的】玉米苗期低温会导致幼苗光合、磷等多种养分吸收受抑，物质代谢、分配改变，生长发育迟缓甚至死亡。探究不同耐冷型品种在低温下光合碳的变化、磷吸收及其与耐低温能力的关系，阐明玉米幼苗耐冷性的形成机理，为玉米抗逆栽培提供理论依据。【方法】以前期筛选的近等表型品种德美亚3号（DMY3，耐冷品种）和红单6号（HD6，冷敏感品种）为试验材料，采用盆栽试验，设置低温（15/8℃,昼/夜）和对照（28/22℃,昼/夜）2个处理，分别于低温处理0、1、3、5、7 d后分析植株生物量等表型、叶片碳水化合物含量、磷吸收速率以及叶片花青素含量等生长相关指标的变化及其在不同品种中的差异。【结果】（1）低温处理后两品种株高、根长、鲜重等形态指标均显著低于对照，根冠比增加，处理3—5 d后不同耐低温品种出现显著差异。（2）低温显著增加叶片中蔗糖、葡萄糖、淀粉等碳水化合物含量，低温敏感品种HD6多种糖含量的增幅高于耐低温品种DMY3，但葡萄糖含量增幅低于耐低温品种。（3）低温后，糖分积累形式有向非还原性糖分配增加的趋势，可溶性糖/氨基酸（C/N）、淀粉/可溶性糖比值增加。耐低温品种DMY3的临时性存储糖含量比例（淀粉/蔗糖）、单糖/二糖比例（葡萄糖/蔗糖）要高于低温敏感品种HD6。（4）低温处理后，根系磷吸收速率显著下降，低温敏感品种HD6吸收速率弱于耐低温品种DMY3。（5）随着处理天数延长，磷（Pi）含量逐渐减少，而花青素含量不断增加，同时Pi含量与花青素含量之间存在负相关关系，低温敏感品种比耐低温品种线性关系更强。（6）蔗糖含量增加或淀粉含量减少会影响生物量的积累，也会诱导次生代谢物花青素的生成。【结论】低温导致玉米幼苗磷吸收受抑，叶片中碳水化合物含量及光合碳在主要糖类物质上的分配比例发生显著改变。低温下蔗糖含量的增加是花青素积累的重要因素，淀粉、葡萄糖的升高可能是植株适应低温的主动反应，而蔗糖、可溶性糖、果糖、花青素升高及多形态指标值和Pi含量的降低则是低温下幼苗的不利胁变，低温下前述指标的变化幅度差异均与品种耐低温能力密切相关。

关键词：玉米幼苗低温磷吸收障碍碳水化合物

不同类型橡胶园间作对竹芋生产力、经济效益和净温室气体排放的影响

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西南农业学报 2024年第6期37卷 1239-1246页

作者：黄坚雄魏元姁董天站潘剑王秀全中国热带农业科学院橡胶研究所海口570102 省部共建国家重点实验室培育基地-海南省热带作物栽培生理学重点实验室海口571101 农业农村部儋州热带作物科学观测试验站海南詹州571737 中国农业大学三亚研究院海南三亚572025

【目的】构建和发展橡胶农林复合模式提高综合产出和生态效益,为保障海南省天然橡胶种植业可持续发展提供参考。【方法】以淀粉作物竹芋(Maranta arundinacea L.)为对象,在幼龄常规胶园(6龄)、幼龄(6龄)和成龄(20龄)的全周期胶园中进行... 详细信息

【目的】构建和发展橡胶农林复合模式提高综合产出和生态效益,为保障海南省天然橡胶种植业可持续发展提供参考。【方法】以淀粉作物竹芋(Maranta arundinacea L.)为对象,在幼龄常规胶园(6龄)、幼龄(6龄)和成龄(20龄)的全周期胶园中进行间作,从光照、土壤养分、生产力、经济效益和温室气体排放方面,综合分析竹芋在不同类型胶园中的适宜性。【结果】幼龄常规胶园间作的光照条件最差,间作竹芋产量仅4750 kg/hm^(2),而幼龄和成龄全周期胶园中间作区域的光照条件较好,产量分别为27470和11190 kg/hm^(2),不同处理之间存在显著差异(P室气体排放方面看,仅幼龄全周期胶园间作竹芋处理为温室气体的汇(368 kg/hm^(2)),而其他两种处理则为温室气体的源。【结论】幼龄的全周期胶园间作竹芋具有最佳的生产力和经济效益,同时能兼顾一定的生态效益,是海南省适宜的橡胶农林复合模式。

关键词：橡胶农林复合模式竹芋生产力经济和生态效益

陆地棉高密度遗传图谱的构建及产量相关性状的QTL定位

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中国农业科学 2023年第4期56卷 587-598页

作者：贾晓昀王士杰朱继杰赵红霞李妙王国印河北省农林科学院粮油作物研究所/河北省作物遗传育种实验室/河北省作物栽培生理与绿色生产重点实验室

【目的】通过构建高密度SNP遗传图谱，开展棉花多群体产量相关性状的QTL定位，获得稳定性好、精确度高的QTL，为产量性状调控基因的挖掘和有效分子标记的开发提供依据。【方法】以高稳产冀丰1271为母本、优质自交系冀丰173为父本，构建... 详细信息

【目的】通过构建高密度SNP遗传图谱，开展棉花多群体产量相关性状的QTL定位，获得稳定性好、精确度高的QTL，为产量性状调控基因的挖掘和有效分子标记的开发提供依据。【方法】以高稳产冀丰1271为母本、优质自交系冀丰173为父本，构建包含200个单株的F2群体，利用测序基因分型(genotyping by sequencing,GBS)技术开发群体的SNP标记并构建高密度遗传图谱，对F2、F2:3、F2:4群体的衣分、子指和单铃重进行QTL定位，注释主效和稳定QTL位点内的基因并分析基因在不同组织的表达模式，筛选候选基因。【结果】通过简化基因组测序，共获得383.07 Gb数据，包括母本冀丰1271的26.93 Gb、父本冀丰173的27.30 Gb和F2群体的328.84 Gb,Q30值分别为90.55%、89.95%和95.77%。在F2群体中开发了1 305 642个SNP标记，其中，用于构建遗传图谱的aa?bb型SNP为410 726个。构建了一张包含16 088个SNP、总图距为4 282.81 cM的高密度遗传图谱，标记间的平均距离为0.27 cM，利用共线性分析证明了图谱具有较高的质量。在3个群体中共定位到108个QTL，包括34个衣分QTL、36个子指QTL和38个单铃重QTL，其中有30个QTL与已报道QTL位置重叠或接近，78个QTL未见报道。发现10个主效QTL、16个稳定QTL，其中有5个主效QTL可在2个或3个群体中被定位到。qLP-A13-4在3个群体中均可被定位到，贡献率达到13.78%;qLP-A13-6在2个群体中被定位到，贡献率达到10.01%;qLP-D10-2在2个群体中被定位到，贡献率达到10.92%;qSI-D10-1在2个群体中被定位到，贡献率达到12.31%;qBW-D5-3在2个群体中被定位到，贡献率达到15.54%。在主效和稳定QTL位点内注释到3 415个基因。通过KEGG和GO分析，注释基因主要参与植物激素信号转导、TCA循环、次生代谢物质和氨基酸生物合成、光合生物的碳固定等通路。利用TM-1和NDM8的转录组数据，发现8个基因在棉花产量相关的纤维、胚珠或种子中具有较高的表达量，可能通过调控纤维或种子的发育，影响衣分或子指，进而影响棉花单铃重和产量。【结论】构建了一张陆地棉种内高密度遗传图谱，定位了108个产量相关QTL，发现5个主效QTL可在多个群体中定位到，鉴定到8个在纤维、胚珠或种子中高效表达的候选基因。

关键词：陆地棉高密度遗传图谱产量 QTL定位候选基因