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中国机收再生稻研究现状与展望

应用生态学报 2024年第3期35卷 827-836页

作者：林文雄翁佩莹林文芳邵彩虹郭春林李忠陈鸿飞陈婷福建农林大学农业生态研究所福州350002 江西农业科学院土壤肥料与资源环境研究所南昌330200 安徽农业科学院水稻研究所合肥230031

随着水稻育种方法的不断改善和栽培技术的持续创新,再生稻的种植面积及比重在中国水稻生产系统中逐渐增大,已发展成为生产成效显著的水稻种植模式之一。本文结合作者多年来的研究与实践,从作物生理生态学的视角,紧紧围绕再生稻适宜品种... 详细信息

随着水稻育种方法的不断改善和栽培技术的持续创新,再生稻的种植面积及比重在中国水稻生产系统中逐渐增大,已发展成为生产成效显著的水稻种植模式之一。本文结合作者多年来的研究与实践,从作物生理生态学的视角,紧紧围绕再生稻适宜品种筛选及类型划分、机收再生稻的适宜留桩高度与水肥调控、再生稻干物质生产与分配特性及其与产量形成的关系、再生稻根系和再生活力及其与根际微生态特性的关系4个方面,综述了再生稻高产形成及其生理生态机制的研究现状与展望。在推广低留桩再生稻栽培技术时,应重视根际系统的合理调控,促进根际营养供给和腋芽适时萌发及分蘖再生协调发展,实现高再生系数、高再生穗数、高收获指数、高产优质、低碳安全可持续的“四高一低”目标,促进再生稻产业可持续发展。

关键词：再生稻机械化留桩高度再生力腋芽萌发固碳减排

福建省“稻萍鱼”模式推广潜力评价指标体系研究

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中国农业大学学报 2024年第3期29卷 217-227页

作者：李振武杨有泉詹杰应朝阳福建省农业科学院农业生态研究所福州350013 国家红萍资源中心福州350013

为评估“稻萍鱼”模式在福建省稻区的推广潜力,以“稻萍鱼”模式为研究对象,采用文献分析法、理论分析法、德尔菲法和界值法,从自然因素和社会经济因素2个维度构建福建省“稻萍鱼”模式推广潜力评价指标体系,并采用层次分析法和变异系... 详细信息

为评估“稻萍鱼”模式在福建省稻区的推广潜力,以“稻萍鱼”模式为研究对象,采用文献分析法、理论分析法、德尔菲法和界值法,从自然因素和社会经济因素2个维度构建福建省“稻萍鱼”模式推广潜力评价指标体系,并采用层次分析法和变异系数法确定指标的组合权重,运用综合评分法构建推广潜力的评价模型。结果表明:1)“稻萍鱼”模式推广潜力评价指标体系包括2个一级指标,12个二级指标。2)明晰了评价指标的内涵,建立了指标的数据收集与标准化方法。3)基于推广潜力的评价模型,“稻萍鱼”模式的推广优先级分为推广优先级最高、推广优先级较高、推广优先级较差、不适合推广等4个等级,并制定相应的推广策略。综上,评价指标的筛选方法和确定权重系数的方法合理,构建的指标体系较全面,涵盖了影响推广潜力的水资源、气候不稳定性、土壤条件、稻田资源、推广便利性和经济水平6个方面。本研究可为福建省因地制宜推广“稻萍鱼”模式提供科学依据。

关键词： “稻萍鱼”模式推广潜力评价指标体系德尔菲法层次分析法

转录组和蛋白质组关联分析解析巴西蕉幼苗响应低温的分子机制

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中国农业科学 2024年第8期57卷 1575-1591页

作者：林蔚吴水金李跃森福建省农业科学院亚热带农业研究所

【目的】低温是导致香蕉减产的主要自然灾害之一。基于转录组与蛋白质组关联分析参与香蕉抗寒的相关基因、蛋白及信号、代谢通路调控网络，探讨香蕉抗寒的分子机制。【方法】以巴西蕉为试材，在7℃低温下处理1 d(Cold1)和3 d(Cold3)，... 详细信息

【目的】低温是导致香蕉减产的主要自然灾害之一。基于转录组与蛋白质组关联分析参与香蕉抗寒的相关基因、蛋白及信号、代谢通路调控网络，探讨香蕉抗寒的分子机制。【方法】以巴西蕉为试材，在7℃低温下处理1 d(Cold1)和3 d(Cold3)，以28℃培养的巴西蕉为对照（CK），基于笔者课题组前期获得的蛋白质组数据，利用转录组测序技术检测巴西蕉在低温胁迫下基因调控网络的变化，同时与蛋白质组学数据进行关联分析，共同解析巴西蕉响应低温胁迫的分子机制。【结果】转录组分析结果显示，Cold1 vs CK、Cold3 vs CK和Cold1 vs Cold3三个对比组分别鉴定出11 370、15 460和9 619个差异表达基因，对这些基因的KEGG富集分析发现，差异表达基因在光合作用信号、谷胱甘肽代谢、α-亚麻酸代谢途径和苯丙素生物合成等多个低温胁迫关键信号代谢通路中富集。对部分差异表达基因进行实时荧光定量（qRT-PCR）分析，其中DREB、MAPK和MYB等低温调控关键基因的表达量在低温处理后显著上升，所选20个基因的表达变化趋势与RNA-seq基本相符，证实了RNA-seq的准确性。转录组与蛋白质组关联分析结果显示，共鉴定到6 211个与转录本相对应的蛋白，转录组与蛋白质呈现正相关关系，共有105个转录本及其对应的蛋白表达量共同上调，有218个转录本及其对应的蛋白表达量共同下调。GO富集分析显示，差异表达基因和蛋白在光响应、叶绿体、氧化还原酶活性等功能大量富集。此外，对差异表达基因和蛋白KEGG通路的关联分析发现，低温处理抑制了苯丙素生物合成和光合作用信号途径相关基因及蛋白的表达，促进了α-亚麻酸代谢和谷胱甘肽途径的表达。【结论】运用转录组结合蛋白质组学技术绘制了基因和蛋白质水平上的香蕉抗寒调控网络，并发现香蕉响应低温的信号通路主要涉及光合作用信号、谷胱甘肽代谢、α-亚麻酸代谢途径和苯丙素生物合成等途径。

关键词：香蕉低温胁迫转录组蛋白质组关联分析

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亚热带稻区氨浓度多时间尺度变化及其干沉降

环境科学 2024年第8期45卷 4502-4511页

作者：詹慧秀朱潇王娟沈健林李勇吴金水中国科学院亚热带农业生态研究所亚热带农业生态过程重点实验室长沙410125 中国科学院亚热带农业生态研究所长沙农业环境观测研究站长沙410125 中国科学院大学资源与环境学院北京100049

气象因子与人为活动显著影响大气氨浓度及其干沉降.目前,有关大气氨浓度的月尺度的时空变异特征有较多研究,而关于小时及日尺度等更精细时间尺度的大气浓度的变化特征及影响因素还不清楚.选取湖南省长沙县一个典型双季稻区,采用快速NH_... 详细信息

气象因子与人为活动显著影响大气氨浓度及其干沉降.目前,有关大气氨浓度的月尺度的时空变异特征有较多研究,而关于小时及日尺度等更精细时间尺度的大气浓度的变化特征及影响因素还不清楚.选取湖南省长沙县一个典型双季稻区,采用快速NH_(3)分析仪和小型气象站对大气NH_(3)浓度与相关气象因子进行为期1a的在线连续监测,对不同时间尺度(小时、日、月)下大气氨浓度、气象影响因子与干沉降通量进行分析.主要结果如下:稻区全年ρ(NH_(3))日平均值(以N计,下同)变化范围在0.01~58.0μg·m^(-3),年平均值为5.3μg·m^(-3).从小时尺度来看,大气NH_(3)浓度24 h动态均呈现单峰型,在不同季节峰值出现的时间存在差异,冬季较其余3个季节滞后.从日尺度来看,NH_(3)浓度主要受稻区施肥影响,在施肥后1~3d出现高峰,其后逐渐下降.从月尺度来看,ρ(NH_(3))月平均值在7月达到峰值,为12.8μg·m^(-3);10月为1.6μg·m^(-3),为谷值.从小时尺度看,NH_(3)浓度受气象因子的影响因季节发生变化,主要表现为:四季中NH_(3)浓度与空气温度、太阳辐射均表现出显著正相关,在春夏两季,与风速呈显著正相关,而除冬季外其与空气相对湿度呈显著负相关.从日尺度看,NH_(3)浓度与空气温度、降雨量和太阳辐射均呈显著正相关,而与相对湿度呈显著负相关.在月尺度上,各单个气象因子与NH_(3)浓度无显著相关性.干沉降计算结果表明,以小时平均NH_(3)浓度计算得到的干沉降通量(以N计)为8.5kg·(hm^(2)·a)^(-1),比以日平均计算的年通量高11.6%,比以月平均计算的年通量高12.4%.综上所述,亚热带稻区氨气浓度存在显著日变化和季节变化,加强氨气浓度的小时尺度观测,有助于揭示氨气浓度的多时间尺度变化特征和更准确定量氨气干沉降.

关键词：氨(NH_(3)) 时间尺度干沉降氨挥发氮沉降

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水土流失防控是黑土地保护的重点

科学通报 2024年第11期69卷 1401-1405页

作者：张兴义胡伟李建业郭明明刘晓冰中国科学院东北地理与农业生态研究所哈尔滨150081

黑土地耕地面积和年粮食总产量分别占全国的1/4,而商品粮调出量却占全国的1/3,是国家粮食安全的“压舱石”[1].然而,由于高强度掠夺式经营,种植结构的变化,加之漫川漫岗地貌和春季多风、夏季集中降雨、冬春冻融等自然因素,开垦只有百余... 详细信息

黑土地耕地面积和年粮食总产量分别占全国的1/4,而商品粮调出量却占全国的1/3,是国家粮食安全的“压舱石”[1].然而,由于高强度掠夺式经营,种植结构的变化,加之漫川漫岗地貌和春季多风、夏季集中降雨、冬春冻融等自然因素,开垦只有百余年的黑土坡耕地侵蚀退化和水土流失严重,致使富含有机质的黑土层变薄,表层有机质含量显著降低,容重增加,严重者部分母质裸露,形成沟道,损毁耕地.

关键词：水土流失有机质含量掠夺式经营粮食总产量种植结构黑土地保护损毁耕地国家粮食安全

美洲鳗鲡腺瘤病毒(AEAdoV)普通PCR和SYBR Green I实时荧光定量PCR检测方法的建立及应用

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水产学报 2024年第4期48卷 214-221页

作者：孔文迪陈曦杨金先葛均青福建省农业科学院生物技术研究所

为建立美洲鳗鲡腺瘤病毒(AEAdoV)的检测方法，根据AEAdoV福建株(AEAdoVFJ)的superfamily 3 helicases (S3H)序列，设计引物，建立了AEAdoV的普通PCR和qPCR检测方法；进一步评价检测方法的灵敏性、特异性及重复性，利用2种方法对美洲鳗... 详细信息

为建立美洲鳗鲡腺瘤病毒(AEAdoV)的检测方法，根据AEAdoV福建株(AEAdoVFJ)的superfamily 3 helicases (S3H)序列，设计引物，建立了AEAdoV的普通PCR和qPCR检测方法；进一步评价检测方法的灵敏性、特异性及重复性，利用2种方法对美洲鳗鲡“出血性烂鳃”病料进行了检测，并对美洲鳗鲡体内不同组织的病毒含量进行分析。结果显示，普通PCR扩增的目的片段长度约300 bp，利用其构建的qPCR质粒标准品，其拷贝数与qPCR阈值循环数(Ct)线性关系良好，线性范围广，标准曲线相关系数(R2)达到0.999，扩增效率为105.067%。建立的普通PCR法和qPCR的最低检测AEAdoV拷贝数分别为100个和10个。2种方法均可特异性检测AEAdoV，而对蛙虹彩病毒(RGV)、鳗鲡疱疹病毒(AngHV)、鲤疱疹病毒(KHV)、对虾白斑综合征病毒(WSSV)、日本鳗鲡内皮细胞坏死病毒(JEAdoV)和花鳗鲡腺瘤病毒(MEAdoV)均无扩增反应。qPCR法的组内和组间变异系数均小于2%，表明其重复性良好。临床应用结果显示，35份美洲鳗鲡“出血性烂鳃”病料，采用普通PCR法的AEAdoV检出率为82.8%，而qPCR法的AEAdoV检出率为97%。对美洲鳗鲡不同组织的病毒含量分析结果显示，心脏、肝脏、鳃、鳍的AEAdoV相对含量较高，而黏液、皮肤和脾脏的病毒含量相对较低。研究表明，建立的AEAdoV的灵敏度高、特异性强的普通PCR和qPCR检测方法，证实AEAdoV与美洲鳗鲡“出血性烂鳃”病密切相关，且在感染鳗鲡主要组织中都存在。实验结果对于研究AEAdoV的致病性，开展其流行情况和病原学情况分析具有重要意义。

关键词：美洲鳗鲡腺瘤病毒(AEAdoV) 普通PCR 荧光定量PCR SYBR GreenⅠ 检测方法

广西野生稻种质资源的抢救性调查收集及其抗病性初步鉴定

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植物遗传资源学报 2024年第9期25卷 1441-1453页

作者：郭文龙梁云涛罗翠婷乔卫华吴宇翔程云连何金富张丽芳李克敌徐志健黄雪琼肖晓蓉郑晓明杨庆文中国农业科学院作物科学研究所广西农业科学院水稻研究所广西壮族自治区农业生态与资源保护站海南省农业科学院粮食作物研究所

针对广西野生稻濒危状况越来越严重的问题，抢救性收集广西野生稻种质资源，发掘其抗病基因，对广西野生稻资源丰富的地区开展了调查和收集，并对收集的部分资源进行了白叶枯病和稻瘟病抗性鉴定。结果表明，广西野生稻原记载的44个分布... 详细信息

针对广西野生稻濒危状况越来越严重的问题，抢救性收集广西野生稻种质资源，发掘其抗病基因，对广西野生稻资源丰富的地区开展了调查和收集，并对收集的部分资源进行了白叶枯病和稻瘟病抗性鉴定。结果表明，广西野生稻原记载的44个分布点中，仅剩24个尚有野生稻分布，濒危状况十分严重，近10年来野生稻分布点消失比例高达45.5%，水源被破坏和杂草竞争是危害野生稻生存的主要威胁因素；按照野生稻取样原则，共抢救性收集到11个普通野生稻和药用野生稻群体共317份种质资源；利用国际强毒菌株PXO99对177份材料进行白叶枯抗性鉴定，采用离体戳伤叶片鉴定的方法进行不同病菌小种（Guy11、RB22、FJ-3-2、FJ-3-5、FJ-2-3）的稻瘟病抗性鉴定，筛选出白叶枯抗性资源27份，稻瘟病抗性资源105份，兼抗白叶枯和稻瘟病的种质资源5份。针对广西野生稻抗病资源丰富但消失严重的问题，建议加强收集和保护，并加大种质资源鉴定力度。

关键词：野生稻濒危状况收集种质资源抗性鉴定

整建制全要素全链条农业面源污染综合防治的思考及实践

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农业工程学报 2024年第10期40卷 306-314页

作者：刘连华张晴雯黄雪良燕燕王芊习斌李旭冉中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所北京100081 平湖市农业农村局平湖314200 平湖市农业生态能源站平湖314200 农业农村部农业生态与资源保护总站北京100125

加强农业面源污染综合防治是加快推进中国农业发展全面绿色转型,实现乡村全面振兴的重要任务。近年来,在多方的共同努力下,中国生态环境改善取得了一定成效,但重点流域的农业面源污染问题仍然突出。该研究在分析中国农业面源污染现状的... 详细信息

加强农业面源污染综合防治是加快推进中国农业发展全面绿色转型,实现乡村全面振兴的重要任务。近年来,在多方的共同努力下,中国生态环境改善取得了一定成效,但重点流域的农业面源污染问题仍然突出。该研究在分析中国农业面源污染现状的基础上,通过资料收集、现场调研、专家座谈等多种方式梳理和分析了农业面源污染综合防治在治理主体、投入要素、技术体系与产业链条方面的瓶颈,解析了整建制全要素全链条农业面源污染综合防治的内涵,阐述了国家农业绿色发展先行区浙江平湖在践行整建制全要素全链条农业面源污染综合防治方面的先进做法及应用效果。总结了典型案例在网格化健全污染综合防治“整建制”、特色化延伸综合防治“全链条”、以及全方位保障污染综合防治“全要素”三个方面开展的相关工作,以期为探索形成农业面源污染综合防治整体解决方案,示范带动农业发展全面绿色转型提供支撑。

关键词：农业面源污染农业绿色发展先行区全要素全链条污染防控

机器学习在微塑料识别与环境风险评估中的应用研究进展

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环境科学 2024年第2期45卷 1185-1195页

作者：白润昊范瑞琪刘琪刘勤严昌荣崔吉晓何文清中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所北京100081 中国农业科学院西部农业研究中心昌吉831100

微塑料是一种新型污染物,可以在环境中长期存在并造成生态风险.目前,微塑料污染已成为全球性的重大环境问题.借助新的技术途径,提高微塑料识别的简便性和可靠性,并系统分析各类环境介质中微塑料的污染特征,明确微塑料的环境效应,对科学... 详细信息

微塑料是一种新型污染物,可以在环境中长期存在并造成生态风险.目前,微塑料污染已成为全球性的重大环境问题.借助新的技术途径,提高微塑料识别的简便性和可靠性,并系统分析各类环境介质中微塑料的污染特征,明确微塑料的环境效应,对科学准确评价微塑料污染的环境风险具有重要意义.机器学习技术通过学习和解析大量数据建立结果评估或预测模型,目前已广泛应用于微塑料领域的相关研究.机器学习的应用可以提高视觉和光谱识别微塑料的自动化程度和识别效率,为微塑料污染溯源提供方法支撑并有助于揭示微塑料的复杂环境效应机制.通过综述机器学习技术在微塑料识别与环境风险评估中的应用研究进展,概括了机器学习在上述方向的应用特点和局限性,为机器学习在相关方向的发展和应用提出建议与展望.

关键词：微塑料机器学习识别污染特征环境效应