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小麦TaMKK2基因的克隆及功能分析

分子植物育种 2024年第4期22卷 1045-1050页

作者：张丹马松梅聂迎彬石河子大学理学院石河子832000 新疆农垦科学院作物研究所石河子832000

小麦在生育周期内会遭遇多种非生物胁迫,制约小麦的生长发育。为了提升小麦新品种的抗逆性,本研究基于MAPK抗逆性基因开展实验,以冬小麦新品种‘新冬43号’为实验材料,采用同源克隆方法,获得了MKK2基因,暂命名为TaMKK2,对其编码的基因... 详细信息

小麦在生育周期内会遭遇多种非生物胁迫,制约小麦的生长发育。为了提升小麦新品种的抗逆性,本研究基于MAPK抗逆性基因开展实验,以冬小麦新品种‘新冬43号’为实验材料,采用同源克隆方法,获得了MKK2基因,暂命名为TaMKK2,对其编码的基因序列进行了生物信息学分析,并对该基因进行了亚细胞定位和原核表达分析。结果表明,该基因的cDNA序列全长为531 bp,含有1个完整的开放阅读框,编码176个氨基酸,相对分子量约20.07 kD,等电点为8.37;与山羊草、二穗短柄草MKK2基因的亲缘性较近;理论定位于细胞核上,然而实验操作未能检测到荧光信号;各诱导条件下目的蛋白均以包涵体形式存在,纯化复性后得到大小为20.07 kD的目的蛋白。本研究结果为小麦应对非生物胁迫以及利用基因育种技术改良植物抗逆性提供理论依据。

关键词： TaMKK2 基因克隆亚细胞定位原核表达

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膜杂捆料多级破碎机设计与试验

农业工程学报 2024年第2期40卷 187-195页

作者：严义其坎杂王吉亮陈绍杰杨崇科李佳莉张炳成严伟哲冯震李亚萍石河子大学机械电气工程学院石河子832000 新疆农垦科学院机械装备研究所石河子832003 石河子开发区锐益达机械装备有限公司石河子832003 绿洲特色经济作物生产机械化教育部工程研究中心石河子832000

针对棉田机收膜杂捆料中膜-土-秆分布不均、相互裹绕且体积过大,无法直接进行有效破碎的问题,通过分析膜杂捆料的破碎过程,确定了一种先破捆、再破碎的破碎方案,并设计了一种包含均匀喂料装置、直刀破捆装置、Y型甩刀破碎装置的膜杂捆... 详细信息

针对棉田机收膜杂捆料中膜-土-秆分布不均、相互裹绕且体积过大,无法直接进行有效破碎的问题,通过分析膜杂捆料的破碎过程,确定了一种先破捆、再破碎的破碎方案,并设计了一种包含均匀喂料装置、直刀破捆装置、Y型甩刀破碎装置的膜杂捆料多级破碎机。以破碎刀辊转速、喂入速度、定刀数量作为主要影响因素,以残膜破碎合格率作为评价指标,进行三因素三水平试验,确定优化参数指标为试验在破碎刀辊转速1 125 r/min;喂入速度为0.012 m/s;定刀数量1个的因素水平下,此时膜杂捆料破碎合格率达到75.15%,满足后续加工工艺要求。该装置的研究对残膜资源化利用关键技术问题具有重要意义和应用价值。

关键词：农业机械试验残膜资源化利用膜杂捆料破碎机器

施钾对新疆滴灌花生生长特性及产量的剂量效应

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中国油料作物学报 2024年第2期46卷 403-410页

作者：李锁丞柳延涛董红业孙振博李紫薇张春媛王开勇李强杨明凤石河子大学农学院新疆石河子832003 新疆农垦科学院作物研究所新疆石河子832000 新疆农业科学院经济作物研究所新疆乌鲁木齐830091 乌兰乌苏农业气象试验站新疆石河子832000

为提高新疆滴灌条件下的花生产量,研究钾肥适宜施用量,在新疆乌兰乌苏农业气象试验站,以花育9610(T1,新疆常播品种)和黑花5号(T2,高产品种)为材料,设置4个钾肥(K2O)梯度,K0,K1,K2和K3分别代表施用量为0、150、225和300 kg/hm^(2),按苗期... 详细信息

为提高新疆滴灌条件下的花生产量,研究钾肥适宜施用量,在新疆乌兰乌苏农业气象试验站,以花育9610(T1,新疆常播品种)和黑花5号(T2,高产品种)为材料,设置4个钾肥(K2O)梯度,K0,K1,K2和K3分别代表施用量为0、150、225和300 kg/hm^(2),按苗期15%、花针期40%、结荚期30%、饱果成熟期15%进行追肥。结果表明,花育9610和黑花5号花生的主茎高和侧枝长均随钾肥施用量增加基本呈抛物线形变化,干物质量均以K2水平最大,分别为84.37 g/株、89.37 g/株;与不施钾肥相比,K2处理主茎高、侧枝长分别比K0增加了17.91%和16.56%、7.4%和12.31%,根瘤数均在结荚期最高,分别为42.0个/株和45.3个/株;叶面积指数基本随钾肥施用量增加而增大,在出苗后90 d达到最大值;光合势随钾肥施用量增加也基本呈抛物线形态变化,K2处理出苗后75~90 d分别达到最大值4.38 m^(2)·d和4.51 m^(2)·d。两品种肥料贡献率、农学利用率均以K2处理最大,花育9610分别为26.06%和1.83 kg/kg,黑花5号分别为25.18%和1.67 kg/kg,两品种产量分别为9628.38 kg/hm^(2)和10368.35 kg/hm^(2),说明225 kg/hm^(2)可作为新疆滴灌花生钾肥施用参考用量。

关键词：花生钾肥滴灌生长特性产量

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不同施钾量对滴灌花生光合特性及产量的影响

新疆农业科学 2024年第8期61卷 1926-1936页

作者：李锁丞柳延涛董红业孙振博李紫薇张春媛王开勇李强杨明凤石河子大学农学院新疆石河子832003 新疆农垦科学院作物研究所新疆石河子832000 新疆农业科学院经济作物研究所乌鲁木齐830091 乌兰乌苏农业气象试验站新疆石河子832000

【目的】研究不同施钾量对滴灌花生光合特性及产量的影响,为筛选新疆滴灌花生钾肥最佳施肥量提供依据。【方法】采用花育9610和黑花5号为材料,设置4个施钾处理:0 kg/hm^(2)(K_(0))、150 kg/hm^(2)(K_(1))、225 kg/hm^(2)(K_(2))和300 kg... 详细信息

【目的】研究不同施钾量对滴灌花生光合特性及产量的影响,为筛选新疆滴灌花生钾肥最佳施肥量提供依据。【方法】采用花育9610和黑花5号为材料,设置4个施钾处理:0 kg/hm^(2)(K_(0))、150 kg/hm^(2)(K_(1))、225 kg/hm^(2)(K_(2))和300 kg/hm^(2)(K_(3)),比较不同施钾量对花生光合参数、叶绿素含量及荧光参数的影响,分析不同施钾量对滴灌花生光合特性及产量的影响。【结果】花育9610和黑花5号在K_(2)处理下提高了净光合率、蒸腾速率和气孔导度与K_(0)相比分别提高了9.67%、60.49%和13.53%,降低了胞间CO_(2)浓度,分别降低了14.25%、55.97%和15.14%;于出苗后80 d,K_(2)处理叶绿素含量、施钾量达到峰值,分别为2.92和3.01 mg/g;花育9610和黑花5号在整个生育期中ETR、PSⅡ最大光化学效率(F_(v)/F_(m))、PSⅡ潜在光化学活性(F v/F o)均在出苗80 d K_(2)处理达到最大值,分别为98.34、0.84;4.24,98.57、0.85和4.32,较K_(0)处理有显著提高;花育9610和黑花5号不同施钾肥较不施钾肥在单株结果数、百果重、百仁重、出仁率均有所增加,不同施钾处理所表现的产量差异为K_(2)>K_(3)>K_(1)>K_(0),花育9610和黑花5号以K_(2)处理产量最高,分别为9428.71和9968.35 kg/hm^(2),较不施肥增产33.66%和35.26%。【结论】花育9610和黑花5号在出苗80 d的功能叶叶绿素a/b、光合速率、气孔导度、蒸腾速率、电子传递速率(ETR)、PSⅡ最大光化学效率(F_(v)/F_(m))、PSⅡ潜在光化学活性(F v/F 0)均在K_(2)处理量下达到最大值。不同施钾处理产量表现为T_(2)K_(2)>T_(1)K_(2)>T_(2)K_(3)>T_(1)K_(3)>T_(2)K_(1)>T_(1)K_(1)>T_(2)K_(0)>T_(1)K_(0),花育9610和黑花5号产量均为K_(2)处理达到最高,分别为9428和9968 kg/hm^(2),并且各施肥处理黑花5号单产均高于花育9610,增施钾肥对花生增产效果显著。

关键词：花生钾肥光合特性产量

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计算流体力学在果蔬干燥领域的研究进展

食品科学 2024年第6期45卷 294-305页

作者：李孟卿耿智化朱丽春张茜杨旭海石河子大学机械电气工程学院新疆石河子832000 现代农业机械兵团重点实验室新疆石河子832000 绿洲特色经济作物生产机械化教育部工程研究中心新疆石河子832000

干燥是延长果蔬保质期的主要方法之一。随着计算机技术的发展,计算流体力学在果蔬干燥领域中得到广泛的应用。该技术可以对果蔬干燥过程中的流体流动、传热传质等动力学现象进行模拟和预测,并输出可视化结果。与传统实验相比,计算流体... 详细信息

干燥是延长果蔬保质期的主要方法之一。随着计算机技术的发展,计算流体力学在果蔬干燥领域中得到广泛的应用。该技术可以对果蔬干燥过程中的流体流动、传热传质等动力学现象进行模拟和预测,并输出可视化结果。与传统实验相比,计算流体力学技术拥有节能、低成本、模拟速度快、灵活度高等优点。本文详细介绍了计算流体力学在果蔬干燥领域的工作原理,并对其在不同果蔬干燥方式中的研究进展进行综述,报道了耦合收缩的数值模型研究进度,并对计算流体力学在果蔬干燥领域的发展方向进行展望,以期为研究者提供新的见解和参考。

关键词：计算流体力学果蔬干燥模拟收缩

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农田地膜回收机械应用现状与发展

农业环境科学学报 2024年第6期43卷 1271-1277页

作者：温浩军陈学庚陈浩缑海啸石河子大学机械电气工程学院新疆石河子832000

地膜覆盖栽培在我国农业生产中已被广泛应用,其为作物增产增收和保障我国粮食安全提供了重要支撑。随着覆膜年数和覆膜面积的不断增加,废旧地膜在土壤中的残留量逐渐增多,残膜污染已严重威胁到农业生产和自然环境,成为影响我国农业生产... 详细信息

地膜覆盖栽培在我国农业生产中已被广泛应用,其为作物增产增收和保障我国粮食安全提供了重要支撑。随着覆膜年数和覆膜面积的不断增加,废旧地膜在土壤中的残留量逐渐增多,残膜污染已严重威胁到农业生产和自然环境,成为影响我国农业生产可持续发展的突出问题。本文对现阶段国内残膜回收技术及装备进行分析,总结归纳了苗期、秋后和播前收膜相关产品的特点,并对目前本领域的研究方向和发展趋势进行了总结和展望,提出了适用于我国国情的残膜机械化回收发展对策。

关键词：农田地膜回收机械残膜污染

基于BA-SVM的冬小麦旱情表型分析与诊断

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农业工程学报 2024年第10期40卷 128-135页

作者：潘肖宇李子明吴文勇胡雅琪马蒙郭爱科石河子大学水利建筑工程学院石河子832000 中国水利水电科学研究院北京100084

提升作物水分表型诊断精度和时效性是当前智慧灌溉领域研究的难点和热点之一。该研究针对以上难点提出了一种改进机器视觉算法的冬小麦旱情智能诊断方法。在测坑试验系统中设置了适宜水分处理(CK)、中度干旱处理(T1)、重度干旱处理(T2)... 详细信息

提升作物水分表型诊断精度和时效性是当前智慧灌溉领域研究的难点和热点之一。该研究针对以上难点提出了一种改进机器视觉算法的冬小麦旱情智能诊断方法。在测坑试验系统中设置了适宜水分处理(CK)、中度干旱处理(T1)、重度干旱处理(T2),通过数码相机获取冬小麦早期RGB高清图像,利用HSV色彩空间改进的K-means聚类算法对小麦图像分割敏感区域,提取图像颜色和纹理特征数据并开展主成分分析,辨别出累计贡献率达到97.2%的前3维主成分。采用蝙蝠算法优化支持向量机(bat algorithm-support vector machine,BA-SVM)惩罚因子(c=5)和核参数(σ=0.1),建立了基于蝙蝠算法优化的冬小麦旱情感知支持向量机模型,运用主成分分析降维后的识别精度优于其他特征组合,识别正确率为96.5%。明显高于GA-SVM(6.5%)和SVM(9.3%),运行时间分别缩短7、14 s。构建了冬小麦旱情智能诊断方法,可为实时诊断冬小麦旱情和智慧灌溉决策提供参考。

关键词：机器视觉干旱胁迫主成分分析支持向量机蝙蝠算法冬小麦

陆地棉光合系统ⅡGhPsbS基因功能初步探究

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分子植物育种 2024年第6期22卷 1926-1933页

作者：袁玥赵龙飞赵瑞海李志博魏亦农石河子大学农学院石河子832000

为探究棉花光合系统Ⅱ基因GhPsbS,在不同温度条件下的基因相对表达量以及不同温度对野生型和转基因烟草植株的影响。本研究利用转基因GhPsbS烟草(Nicotiana tabacum xanthin) T4代为材料,在生长50 d左右,取生长状况相同的转基因植株60株... 详细信息

为探究棉花光合系统Ⅱ基因GhPsbS,在不同温度条件下的基因相对表达量以及不同温度对野生型和转基因烟草植株的影响。本研究利用转基因GhPsbS烟草(Nicotiana tabacum xanthin) T4代为材料,在生长50 d左右,取生长状况相同的转基因植株60株,在光照培养箱中,温度设为35℃处理0、1、3、6、18、36 h,分别取样,提取RNA,反转c DNA,采用qPCR技术分析转基因植株在不同温度处理下的基因相对表达量并采用LI-6400型便携式光合系统仪(美国Li-cor公司)测量不同处理时间的烟草的光合特性。结果表明:在35℃温度处理条件下,抑制该基因的相对表达量。通过对光合数据分析可知,转基因烟草植株的气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)呈现明显升高趋势。在高温条件下转基因植株的净光合速率高于野生型。而温度对于转基因和野生型胞间CO_(2)浓度(Ci)关系不大。推测棉花GhPsbS基因参与调控烟草植株的光合作用。研究结果为探究如何提高棉花光能利用效率及增加作物产量提供一定的理论基础。

关键词：棉花烟草温度光合作用 GhPsbS基因

基于AquaCrop模型的塔额盆地夏玉米节水潜力分析

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干旱地区农业研究 2024年第2期42卷 140-149,209页

作者：任聪哲范文波乔长录王世威李顺顺刘雨石河子大学水利建筑工程学院新疆石河子832000 现代节水灌溉兵团重点实验室新疆石河子832000

以AquaCrop模型为基础,结合2021—2022年塔额盆地夏玉米实测数据,对模型部分保守参数和产量模块的标准水分生产力(WP*)和参考收获指数(HI 0)进行校准与验证,通过设置起始灌水时间、灌溉定额和灌水周期三因素交叉试验,对夏玉米进行产量模... 详细信息

以AquaCrop模型为基础,结合2021—2022年塔额盆地夏玉米实测数据,对模型部分保守参数和产量模块的标准水分生产力(WP*)和参考收获指数(HI 0)进行校准与验证,通过设置起始灌水时间、灌溉定额和灌水周期三因素交叉试验,对夏玉米进行产量模拟,分析其产量与作物水分利用效率受灌溉定额和起始灌水时间的影响程度,在产量和作物水分利用效率均为较高值的前提下选择最优灌溉方案。以实际夏玉米播种面积为参考值,模拟并预测2022年及未来4年在不同灌溉方案下的夏玉米产量和节水总量,并依此分析塔额盆地夏玉米节水潜力。结果表明:(1)对AquaCrop模型作物生长模块主要参数、土壤水分胁迫参数和产量模块参数WP*和HI 0进行参数率定,最终产量模块参数选择WP*=35 g·m^(-2)、HI 0=43%,2021年和2022年产量模拟相对误差值分别为1.26%和1.07%。(2)结合模型模拟得出最优灌溉方案如下:起始灌水时间5月20日,灌溉定额470 mm,灌水周期7 d,灌水11次,作物水分利用效率2.005 kg·m^(-3),产量9.423 t·hm^(-2)。(3)以2022年为现状水平年,最优灌溉方案下,现状水平年和未来水平年(2022—2025年)可分别实现节水量2.1338×10^(5)、2.1826×10^(5)、2.1992×10^(5) m^(3)和2.2306×10^(5) m^(3)。

关键词：夏玉米节水潜力 AquaCrop模型塔额盆地