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4种马铃薯内源激素提取方法优化及其在块茎解除休眠过程中的含量分析

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作物学报 2025年

作者：赵喜娟张帆刘圣宣覃骏陈惠兰林原罗红兵刘易宋波涛胡新喜王恩爽湖南农业大学/湖南省蔬菜生物学重点实验室/岳麓山实验室华中农业大学园艺林学学院/农业农村部马铃薯生物学与生物技术重点实验室/果蔬园艺作物种质创新与利用全国重点实验室新疆农业科学院综合试验场

植物激素是生长发育的重要调节物质，但马铃薯内源激素还没有统一、高效的检测方法，难以满足深入研究的需求。本研究利用超高效液相色谱技术，设计单因素试验和正交试验，优化了SA、IAA、ABA和JA这4种植物激素的提取方法，其重复性和... 详细信息

植物激素是生长发育的重要调节物质，但马铃薯内源激素还没有统一、高效的检测方法，难以满足深入研究的需求。本研究利用超高效液相色谱技术，设计单因素试验和正交试验，优化了SA、IAA、ABA和JA这4种植物激素的提取方法，其重复性和稳定性的相对标准偏差均小于10%，提取效率显著高于其他提取方法。利用该方法，对生长30 d的马铃薯植株的根、茎、叶、匍匐茎和顶芽的激素含量进行测定发现，顶芽和叶片中SA含量最高，顶芽和匍匐茎中IAA含量最高，叶片中ABA含量最高，根和匍匐茎中JA含量偏高。对马铃薯栽培种华薯1号和中薯5号的块茎分别在4℃、22℃和28℃条件下储存，并检测了其休眠打破过程中激素含量。结果表明，在整个休眠期，IAA含量整体呈现上升趋势，SA含量呈现先上升后下降而后快速上升的趋势，ABA含量整体呈下降趋势。本研究优化的提取方法提取效率高、灵敏度高、稳定性和重复性好，适用于马铃薯4种内源激素的检测分析，研究数据为马铃薯不同组织和块茎休眠过程中激素合成及作用机制提供理论参考。

关键词：马铃薯激素提取方法超高效液相色谱休眠

两种尿苷二磷酸葡萄糖基转移酶抑制剂对全周期型禾谷缢管蚜生殖转换的影响

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昆虫学报 2025年

作者：王苏吉黄文婕李梦甜王妮彭雄陈茂华西北农林科技大学植物保护学院农业部西北黄土高原作物有害生物综合治理重点实验室旱区作物逆境生物学国家重点实验室湖南师范大学生命科学学院

【目的】尿苷二磷酸葡萄糖基转移酶（uridine diphosphate-glycosyltransferases， UGTs）是昆虫体内重要解毒代谢酶，在多种生物学过程中都发挥着重要作用。我国禾谷缢管蚜Rhopalosiphum padi主要有全周期型和不全周期型两种生活史类... 详细信息

【目的】尿苷二磷酸葡萄糖基转移酶（uridine diphosphate-glycosyltransferases， UGTs）是昆虫体内重要解毒代谢酶，在多种生物学过程中都发挥着重要作用。我国禾谷缢管蚜Rhopalosiphum padi主要有全周期型和不全周期型两种生活史类型。全周期型禾谷缢管蚜存在生殖转换现象，能够从孤雌生殖转换为有性生殖；而不全周期型禾谷缢管蚜不存在生殖转换现象，全年营孤雌生殖。本研究旨在利用UGTs抑制剂探究UGTs在全周期型禾谷缢管蚜生殖转换过程中的作用。【方法】对全周期型禾谷缢管蚜无翅成蚜显微注射两种UGTs酶抑制剂（5-硝基尿嘧啶和磺吡酮）后，检测禾谷缢管蚜体内UGTs酶含量变化；观察分析其产生后代中孤雌蚜、产雌性母和雄蚜的总数量、初产时间、终产时间以及产生总时间。【结果】注射5-硝基尿嘧啶和磺吡酮后，禾谷缢管蚜成蚜体内UGTs酶含量均显著低于对照组(ddH2O或丙酮)，分别显著降低35.06和33.98 ng/L。注射5-硝基尿嘧啶后导致全周期型禾谷缢管蚜成蚜产生孤雌蚜与产雌性母的总数量较对照组分别显著减少约21.00和20.00头，注射磺吡酮的禾谷缢管蚜成蚜产生孤雌蚜与雄蚜的总数量较对照组分别显著减少16.10和7.30头；经两种抑制剂处理后均使禾谷缢管蚜成蚜初产产雌性母的时间显著延迟，均较对照组延迟1.30 d；注射5-硝基尿嘧啶对禾谷缢管蚜成蚜初产雄蚜的时间无显著影响，而注射磺吡酮使得禾谷缢管蚜成蚜初产雄蚜的时间显著延迟2.10 d；对禾谷缢管蚜成蚜注射5-硝基尿嘧啶和磺吡酮分别使终产生孤雌蚜的时间显著提前2.10和3.20 d，并且均使终产产雌性母的时间显著推迟；两种UGTs抑制剂均能显著减少孤雌蚜产生的总时间但不显著影响雄蚜产生的总时间，5-硝基尿嘧啶不影响产雌性母产生的总时间，而磺吡酮显著增加了产雌性母产生的总时间。【结论】尿苷二磷酸葡萄糖基转移酶可能在全周期型禾谷缢管蚜生殖转换过程中起重要作用。

关键词：禾谷缢管蚜尿苷二磷酸葡萄糖基转移酶抑制剂 5-硝基尿嘧啶磺吡酮生殖转换

不同基质得率速溶普洱茶关键香气物质组成及其热释放规律分析

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现代食品科技 2025年

作者：袁雨奇吴雪娇徐瓦珍王志霞陈国和谢贺黄建安刘仲华王超湖南农业大学茶学教育部重点实验室国家植物功能成分利用工程技术研究中心天士力控股集团有限公司研究院农业农村部园艺作物基因资源评价利用重点实验室植物功能成分利用省部共建协同创新中心

通过控制浸提温度制备不同基质得率速溶普洱茶。采用感官审评、气相色谱-质谱仪、气相色谱-嗅闻仪及香气提取稀释法对普洱茶及速溶普洱茶香气品质进行分析，并计算稀释因子和气味活力值，从普洱茶中鉴定出关键香气物质13种，从不同基质... 详细信息

通过控制浸提温度制备不同基质得率速溶普洱茶。采用感官审评、气相色谱-质谱仪、气相色谱-嗅闻仪及香气提取稀释法对普洱茶及速溶普洱茶香气品质进行分析，并计算稀释因子和气味活力值，从普洱茶中鉴定出关键香气物质13种，从不同基质得率（6.54%、14.61%、20.32%、24.02%、27.41%）速溶普洱茶中分别鉴定出关键香气物质为7、8、8、10、10种。常压水中蒸馏分段回收冷凝液以考察关键香气物质在不同基质得率速溶茶中的释放规律，测定各关键香气物质峰面积，其变化趋势显著拟合（P<0.01=幂函数模型。根据峰面积随基质得率升高的变化趋势，将速溶茶关键香气物质分为5类。I类为增加速率呈先增后降的橙花醇、二氢猕猴桃内酯；II类为释放速率增大的芳樟醇、β-紫罗兰酮、1,2,3-三甲氧基苯、3,4,5-三甲氧基甲苯；III类为释放速率降低的3,4-二甲氧基甲苯、1,2,4-三甲氧基苯；IV类为释放速率呈先降后增趋势的α-紫罗兰酮；V类为与基质得率无关的香叶基丙酮。综上，各关键香气物质随基质得率升高呈不同释放规律。

关键词：速溶普洱茶基质得率关键香气物质香气释放规律

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园艺植物叶色突变体研究进展

农业与技术 2025年第1期45卷 123-128页

作者：王兵袁巧玲梁文荟熊程湖南农业大学园艺学院湖南长沙410128 园艺作物种质创新与新品种选育教育部工程研究中心湖南长沙410128 蔬菜生物学湖南省重点实验室湖南长沙410128

叶色突变是植物叶片比较常见的一种突变现象。叶片是植物进行光合作用和蒸腾作用的主要器官,发生叶色突变会一定程度上影响到植物光合作用的正常进行,进而影响到植物的生长发育,导致植物产量下降,一些严重的叶色突变甚至会导致植物死亡... 详细信息

叶色突变是植物叶片比较常见的一种突变现象。叶片是植物进行光合作用和蒸腾作用的主要器官,发生叶色突变会一定程度上影响到植物光合作用的正常进行,进而影响到植物的生长发育,导致植物产量下降,一些严重的叶色突变甚至会导致植物死亡,因此与植物叶色突变相关的研究一直备受人们关注。园艺植物如蔬菜与我们日常生活紧密相关,目前也已在园艺植物中发现了许多种叶色突变体并展开相关研究,本文主要从生理特性和分子调控机制等方面总结了园艺植物中叶色突变体的研究进展,并探讨了园艺植物中叶色突变体的应用以及仍待解决的问题。

关键词：园艺植物叶色突变生理特性分子机制

有机肥与缓释肥配施对小麦产量及土壤碳储量和温室气体排放的影响

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麦类作物学报 2025年

作者：徐昊周吉鑫唐滢柯李春燕丁锦峰朱敏郭文善朱新开江苏省作物遗传生理重点实验室/扬州大学小麦研究中心江苏省粮食作物现代产业技术协同创新中心教育部农业与农产品安全国际合作联合实验室

为探寻最佳有机肥替代缓释肥比例,依照等施氮量原则,以扬麦34为供试材料,设置有机肥+缓释肥全部基施（M1）和有机肥基施+缓释肥基施60%+返青期追施40%（M2）两种施肥模式,以及4种配施类型[40%有机肥+60%缓释肥（4/6MN）、30%有机肥+70%... 详细信息

为探寻最佳有机肥替代缓释肥比例,依照等施氮量原则,以扬麦34为供试材料,设置有机肥+缓释肥全部基施（M1）和有机肥基施+缓释肥基施60%+返青期追施40%（M2）两种施肥模式,以及4种配施类型[40%有机肥+60%缓释肥（4/6MN）、30%有机肥+70%缓释肥（3/7MN）、20%有机肥+80%缓释肥（2/8MN）、100%缓释肥（0/10N）],同时设置5∶1∶2∶2（基肥∶壮蘖肥∶拔节肥∶孕穗肥）施用常规尿素处理（CK）和有机肥100%基施处理（10/0M）处理,分析相同施氮水平下有机肥与缓释肥不同配施比例及氮肥运筹模式对小麦产量、土壤生化性质及温室气体排放强度的影响。结果表明,在不同施肥模式下小麦产量表现为M2>CK>M1>10/0M,以M2模式的3/7MN处理增产效果最好。在相同施肥模式下,随有机肥配施比例的提高,土壤有机质、总碳含量呈先增后减趋势,土壤全氮、硝态氮和铵态氮含量呈先减后增趋势,其中M2模式下3/7MN处理对土壤养分含量的提高效果显著。缓释肥二次施用条件下3/7MN处理的土壤蔗糖酶、脲酶活性、微生物碳氮含量均最高,2/8MN处理的土壤过氧化氢酶活性最高。不同施肥模式下土壤CO2累积排放量表现为10/0M>M1>M2>CK,N2O累积排放量表现为M1>CK>10/0M>M2。与CK相比,缓释肥二次施用能有效降低全球增温潜势,降幅为4.22%。小麦收获后土壤有机碳储量较播前增加9.88%～30.17%,其中缓释肥分施处理较缓释肥一次性基施处理对土壤固碳的影响更为显著。因此,在缓释肥二次施用模式基础上配施20%～30%有机肥,可提升土壤生化性能,促进土壤碳库存,减少温室气体排放,提高小麦籽粒产量。

关键词：小麦有机肥与缓释肥配施比例土壤养分籽粒产量 CO2、N2O排放增温潜势

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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

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迟熟半冬性小麦品种的根系特征研究

麦类作物学报 2025年

作者：王春艳杨习文周苏玫谢松鑫贾晓雯胡乃月贺德先河南农业大学农学院/国家小麦工程技术研究中心/省部共建小麦玉米作物学国家重点实验室/河南粮食作物协同创新中心

为明确小麦迟熟品种根系特征特性及其与产量形成的关系,以9个熟性不同的半冬性小麦品种为试验材料,同步开展实施室外盆栽和大田试验,系统探索了不同熟性小麦品种根系的形态、数量特征和生理特性。结果表明,迟熟品种的根长、根表面积、... 详细信息

为明确小麦迟熟品种根系特征特性及其与产量形成的关系,以9个熟性不同的半冬性小麦品种为试验材料,同步开展实施室外盆栽和大田试验,系统探索了不同熟性小麦品种根系的形态、数量特征和生理特性。结果表明,迟熟品种的根长、根表面积、根体积和根干重在返青至蜡熟期均显著高于早熟和中熟品种,其中开花期比早熟品种分别高43.02%、39.26%、48.93%和31.01%,比中熟品种分别高26.13%、24.63%、33.72%和20.82%;同时,开花期迟熟品种0～100cm土层的根长密度、根表面积密度、根体积比和根干重密度均显著高于早熟和中熟品种。开花期迟熟品种单株次生根数平均为48.27条,分别比早熟和中熟品种多6.92和5.07条。越冬至蜡熟期间,迟熟品种根系活力均显著高于早熟和中熟品种,其中拔节期比早熟和中熟品种分别高36.39%和15.02%。开花至蜡熟期间,与早熟和中熟品种相比,迟熟品种根系抗氧化酶活性显著提高,根中MDA含量和根长衰减率显著下降,其中根长衰减率降幅分别为16.19%和10.88%。综合来看,与早熟和中熟品种相比,迟熟品种的根系性状表现较好,不仅具有较优的根长、根表面积、根体积、根干重、次生根数和根系活力,还具有较优的抗衰老能力。

关键词：小麦迟熟品种根系形态性状数量性状根系活力

6-苄氨基嘌呤对马铃薯气孔特征、干物质分配和块茎产量的影响

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西北植物学报 2025年

作者：王金禹刘娟杨宏羽张忠福程李香余斌甘肃农业大学农学院甘肃农业大学省部共建干旱生境作物学国家重点实验室甘肃农业大学水利水电工程学院甘肃农业大学园艺学院张掖市山丹县种子产业发展中心

【目的】探究不同浓度6-苄氨基嘌呤(6-BA)对马铃薯叶片气孔特征、干物质分配和产量的影响,为有效利用植物生长调节剂促进马铃薯生产提供依据。【方法】以人工气候室内盆栽马铃薯品种‘费乌瑞它’为材料,设置0(CK),15,25,35 mg/L 6-BA叶... 详细信息

【目的】探究不同浓度6-苄氨基嘌呤(6-BA)对马铃薯叶片气孔特征、干物质分配和产量的影响,为有效利用植物生长调节剂促进马铃薯生产提供依据。【方法】以人工气候室内盆栽马铃薯品种‘费乌瑞它’为材料,设置0(CK),15,25,35 mg/L 6-BA叶面喷施处理,在不同生长时期观测叶片气孔特征和植株生长、生理指标,成熟后收获统计干物质分配及产量构成指标。【结果】与CK相比,马铃薯的各项指标在15 mg/L 6-BA处理下均得到提高和改善,在其他浓度处理下反而降低和受到抑制。在15 mg/L 6-BA处理下,马铃薯叶片近轴面和远轴面气孔密度较CK分别显著增加27.36%、3.24%,叶片相对含水率和蒸腾速率分别升高6.32%、2.75%。15 mg/L 6-BA处理干物质在块茎中的分配占比、单株产量、单株结薯数和块茎鲜重分别比对照提高9.33%、40.49%、20.09%、17.31%。马铃薯叶片近轴面和远轴面气孔密度与单株结薯数显著正相关(P<0.05)。【结论】适宜浓度外源6-BA处理可显著增加马铃薯叶片气孔密度,提高干物质在块茎中的分配占比和块茎产量,并以15 mg/L浓度效果最佳。

关键词：马铃薯 6-BA 气孔干物质分配块茎产量

水稻γ-氨基丁酸合成关键基因OsGADs响应砷毒害分析

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分子植物育种 2025年

作者：柴梦莹张艳丽陈萱唐海洋徐志鹏周慧曾凡荣陈光覃元邓锋林长江大学农学院涝渍灾害与湿地农业湖北省重点实验室农业农村部长江中游作物绿色高效生产重点实验室(部省共建) 浙江省农业科学院数字农业研究所湖北洪山实验室

γ-氨基丁酸(GABA)是动植物中广泛存在的一种天然的非蛋白氨基酸。在植物中，GABA作为一种代谢物或信号分子在各种非生物胁迫响应过程中发挥重要作用。本研究发现，外源添加GABA能够显著缓解五价砷[As(V)]对水稻根系伸长的抑制作用，而... 详细信息

γ-氨基丁酸(GABA)是动植物中广泛存在的一种天然的非蛋白氨基酸。在植物中，GABA作为一种代谢物或信号分子在各种非生物胁迫响应过程中发挥重要作用。本研究发现，外源添加GABA能够显著缓解五价砷[As(V)]对水稻根系伸长的抑制作用，而三价砷[As(III)]对水稻根系伸长的抑制作用不明显，为了进一步阐明GABA在砷解毒过程中的作用机制，选择水稻内源GABA合成的关键酶谷氨酸脱羧酶(GAD)进行后续相关分析。从粳稻日本晴基因组中鉴定到5个谷氨酸脱羧酶(GAD)编码基因，即OsGAD1～OsGAD4和OsGDCi。转录组分析表明OsGAD1、OsGAD3和OsGDCi在根系中有较高丰度的表达，且其在根系中的表达受As(III)和As(V)诱导。在此基础上，通过Transgene Killer CRISPR基因编辑系统分别获得了OsGAD1、OsGAD3和OsGDCi的基因敲除纯合突变体株系各3个，还筛选到了3个纯合双突变体osgad3/osgdci和3个三突变体osgad1/osgad3/osgdci。通过比较2个OsGAD1突变体(osgad1-1， osgad1-2)与野生型在As(V)和GABA处理下的种子根伸长情况，发现敲除OsGAD1不会影响As(V)对的水稻根系的毒害作用，但OsGAD1的功能丧失抑制了外源GABA对As(V)毒害的缓解作用。总的来说，本研究发现GABA可有效缓解As(V)对植物的毒害作用，GABA合成关键酶GAD可能参与了内源与外源GABA协同缓解As(V)毒害的生理过程。

关键词： γ-氨基丁酸氨酸脱羧酶基因敲除根伸长砷