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福建省农作物种质资源调查收集与多样性分析

植物遗传资源学报 2024年第3期25卷 340-355页

作者：林霜霜陆佩兰余文权张海峰赵杰樑陈双龙翁培铭车建美葛慈斌福建省农业科学院作物研究所福州350013 福建省种子总站福州350003 福建省农业科学院福州350003 福建省农业科学院资源环境与土壤肥料研究所福州350003 福建省农业科学院数字农业研究所福州350003

2017-2022年,福建省在第三次全国农作物种质资源普查与收集行动中,共收集作物地方品种和野生近缘植物种质资源6235份,蔬菜、粮食、果树、经济作物、牧草绿肥分别占33.57%、25.91%、24.35%、14.59%、1.57%;所有资源隶属于83科,229属,313... 详细信息

2017-2022年,福建省在第三次全国农作物种质资源普查与收集行动中,共收集作物地方品种和野生近缘植物种质资源6235份,蔬菜、粮食、果树、经济作物、牧草绿肥分别占33.57%、25.91%、24.35%、14.59%、1.57%;所有资源隶属于83科,229属,313种,其中豆科种质资源份数最多,占总数的16.04%。不同地区和海拔是影响收集农作物种质资源种类和数量的重要因素。全省9个地级市中,三明市收集种质资源数量最多,占20.65%。全省收集农作物种质资源数量随着海拔升高而下降,不同海拔收集数量随着市辖县(市、区)、乡(镇)、村(街道)的数量减少呈现减少趋势。沿海地区如漳州、福州、宁德、泉州、莆田、厦门等6个地级市,海拔0~200 m是种质资源Shannon-Wiener多样性指数和Brillouin丰富度指数最高的海拔区间;闽西北山区,如龙岩、三明、南平等3个地级市,海拔200~400 m、400~600 m、600~800 m种质资源的Shannon-Wiener多样性指数和Brillouin丰富度指数较高。不同地级市、不同海拔区间与收集种质资源的物种多样性指数的相关性分析发现,三明和龙岩市与Shannon-Wiener多样性指数呈极显著正相关,莆田和龙岩市与Pielou均匀度指数呈现极显著负相关,这与全省农业经济分区有密切关系。通过梳理全省农作物种质资源的多样性,为因地制宜地开发、利用、挖掘全省地方农作物种质资源提供参考和科学依据。

关键词：福建农作物种质资源调查收集多样性

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武夷山不同种植模式下茶园土壤理化性质和酶活性的季节变化特征

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茶叶科学 2024年第2期44卷 231-245页

作者：王峰常云妮孙君吴志丹陈玉真江福英余文权福建省农业科学院茶叶研究所福建福州350013 国家土壤质量福安观测实验站福建福安355015 福建省农业科学院福建福州350003

土壤酶活性是表征土壤肥力水平和养分转化的重要指标,揭示种植模式和季节变化对茶园土壤酶活性影响,阐明影响茶园土壤酶活性变化的主要环境因子,为合理评估有机茶种植的土壤生态效应提供理论依据。结合野外调查和室内分析方法,以武夷山... 详细信息

土壤酶活性是表征土壤肥力水平和养分转化的重要指标,揭示种植模式和季节变化对茶园土壤酶活性影响,阐明影响茶园土壤酶活性变化的主要环境因子,为合理评估有机茶种植的土壤生态效应提供理论依据。结合野外调查和室内分析方法,以武夷山茶区3种类型样地,即林地(FD)、常规茶园(CT)和有机茶园(OT)为研究对象,测定了参与土壤碳、氮和磷循环的6种酶活性,研究不同种植模式下土壤酶活性的季节变化规律及影响因子。结果显示,与林地土壤相比,常规种植模式茶园土壤铵态氮、全磷、有效磷和有效钾含量显著增加,土壤全钾和pH显著降低;相比常规茶园,有机茶园土壤有机质和全氮含量显著增加,土壤全磷、有效磷、全钾和速效钾含量显著降低,土壤pH有所增加,土壤养分比例更为协调。种植模式和季节及其交互作用对土壤脲酶和过氧化氢酶活性影响显著。与林地土壤相比,常规茶园土壤脲酶、多酚氧化酶、过氧化氢酶和酸性磷酸酶活性下降了12.05%~63.55%,有机茶园土壤脲酶显著提高了324.95%,种植模式并未改变土壤硝酸还原酶活性。总体而言,夏秋季节(5月和8月)土壤脲酶、多酚氧化酶、蔗糖酶和酸性磷酸酶活性明显高于冬春季节(11月和2月),土壤硝酸还原酶和过氧化氢酶活性在春季最高。置换多元方差分析结果显示,种植模式对土壤整体理化性质的影响远大于季节变化。冗余分析结果显示,土壤环境因子解释了土壤酶活性变异的77.03%,土壤有机质、全氮、铵态氮、全磷、有效磷、全钾、有效钾和pH对土壤酶活性有显著或极显著的影响。综上所述,林地转变为茶园对土壤理化性质和酶活性产生显著影响,常规种植导致茶园土壤速效磷钾积累,土壤酶活性降低,有机种植提高了土壤酶活性,增强了土壤碳氮养分供应能力,具有良好的生态环境效应。

关键词：种植模式季节变化土壤理化性质土壤酶活性

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我国水稻种质资源创新研究与利用进展

植物遗传资源学报 2024年第4期25卷 495-508页

作者：杨德卫张海峰余文权福建省农业科学院水稻研究所福州350019 福建省农业科学院资源环境与土壤肥料研究所福州350000 福建省农业科学院茶叶研究所福州350000

农业种质资源主要包括农作物、畜禽、农业微生物和药用植物等种质资源。截止到2023年,我国保存的作物种质资源有超过54万份,其中有8万多份是水稻种质资源,如何对这么庞大的水稻种质资源进行精确评价与利用,这将对今后水稻种质创新与育... 详细信息

农业种质资源主要包括农作物、畜禽、农业微生物和药用植物等种质资源。截止到2023年,我国保存的作物种质资源有超过54万份,其中有8万多份是水稻种质资源,如何对这么庞大的水稻种质资源进行精确评价与利用,这将对今后水稻种质创新与育种具有重要意义。本文梳理了我国水稻种质资源收集、评价与精确鉴定、水稻新品系创制、水稻杂种优势利用、水稻种质创制新技术、新方法以及水稻优异基因资源的挖掘与利用等方面的进展,并归纳形成了水稻种质资源创制与利用的新模式。最后,本文就当前水稻核心种质构建、种质资源鉴定与挖掘以及种质资源共享共赢机制等方面的问题进行了探讨,并就如何加强专用型核心种资的构建、种质资源的精确鉴定、种质资源的创新研究、种质资源的共享机制以及种质资源的合作交流进行了分析与展望,以期为进一步深入开展水稻种质资源鉴定评价与创新利用提供一定的参考和帮助。

关键词：水稻种质资源创新利用基因

氮磷钾配方施肥提高林下七叶一枝花产量和重楼皂苷含量

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植物营养与肥料学报 2024年第1期30卷 128-136页

作者：苏海兰郑梅霞陈宏朱雁鸣朱育菁福建省农业科学院作物研究所/福建省种质资源中心福建福州350003

【目的】研究氮、磷、钾不同组合用量对林下栽培七叶一枝花产量及重楼皂苷含量的影响,为七叶一枝花人工栽培合理施肥提供参考。【方法】采用“3414”试验设计,利用福建南平杉竹混交林下4年生七叶一枝花(Paris polyphylla Smith *** (Fra... 详细信息

【目的】研究氮、磷、钾不同组合用量对林下栽培七叶一枝花产量及重楼皂苷含量的影响,为七叶一枝花人工栽培合理施肥提供参考。【方法】采用“3414”试验设计,利用福建南平杉竹混交林下4年生七叶一枝花(Paris polyphylla Smith *** (Franch.) Hara)进行田间试验,将氮、磷、钾肥当地适宜水平定为“2”,分别为N 270 kg/hm^(2)、P_(2)O_(5) 375 kg/hm^(2)、K_(2)O 300 kg/hm^(2),不足“1”和过量“3”水平分别为适宜水平的0.5、1.5倍。在七叶一枝花收获时期,测定其植株形态、根茎产量、4种重楼皂苷含量等指标,并计算生产效益。【结果】氮、磷、钾肥用量均显著影响七叶一枝花的植株形态、根茎产量和重楼皂苷含量,对七叶一枝花根茎产量的提升率分别为59.75%、27.54%、63.15%,以钾肥的贡献率最高,其次为氮肥,磷肥较低。N1水平下,增加磷、钾水平显著降低七叶一枝花的株高、茎粗和叶长,N3水平七叶一枝花的株高、叶长均达到最高,但茎粗低于N1和N2水平,表明适宜氮肥用量对七叶一枝花的生长至关重要。七叶一枝花的根茎产量和总重楼皂苷含量还受肥料交互效应的影响。当N、P_(2)O_(5)、K_(2)O用量分别为270、375、450 kg/hm^(2) (N_(2)P_(2)K_3)和270、375、300 kg/hm^(2)(N_(2)P_(2)K_(2))时,根茎产量达到最高,分别为2804、2648 kg/hm^(2)。N_(2)P_(2)K_3的总重楼皂苷含量也最大,达到1.62%,显著高于其他处理。施氮磷钾肥净增收效益在N_(2)P_(2)K_3处理下最高,N_(2)P_(2)K_(2)处理次之。【结论】适量的氮、磷肥配合较高的钾肥可显著提升七叶一枝花根茎产量和总重楼皂苷含量,提高七叶一枝花的经济效益。因此,在供试地区,推荐N、P_(2)O_(5)、K_(2)O用量分别为270、375、450 kg/hm^(2)。

关键词：七叶一枝花 “3414”设计植株形态根茎产量重楼皂苷经济效益氮磷钾组合

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不同黄化茶树种质中咖啡碱合成部位的研究

茶叶科学 2024年第4期44卷 575-584页

作者：张亚真钟思彤陈志辉孔祥瑞单睿阳郑士琴余文权陈常颂福建省农业科学院茶叶研究所/国家茶树改良中心福建分中心福建福州350012 福建省农业科学院福建福州350003

咖啡碱作为茶树中的主要特征代谢物,是茶叶品质风味形成的重要组分和天然功能性成分。目前,茶树中咖啡碱的功能作用、分布规律、合成途径及关键基因已基本探明,但在亚细胞水平上,咖啡碱的合成部位有待进一步明确。以白鸡冠茶树及其自然... 详细信息

咖啡碱作为茶树中的主要特征代谢物,是茶叶品质风味形成的重要组分和天然功能性成分。目前,茶树中咖啡碱的功能作用、分布规律、合成途径及关键基因已基本探明,但在亚细胞水平上,咖啡碱的合成部位有待进一步明确。以白鸡冠茶树及其自然杂交后代的不同黄化单株为材料,通过透射电镜对叶片细胞超微结构的观察,发现黄化叶片中叶绿体结构均有不同程度的受损,且与叶片SPAD值及叶色表型紧密相关;通过高效液相色谱法测定咖啡碱含量,发现黄化叶片中仍有大量咖啡碱积累,甚至超过正常绿色叶片。通过咖啡碱合成关键基因CsTCS1表达量测定、原位杂交及亚细胞定位发现,CsTCS1在不同黄化茶树种质叶片中的表达信号强度存在差异,但表达部位基本相同,主要分布在栅栏组织的细胞核和细胞质中;在亚细胞水平上,茶树叶片中咖啡碱的合成部位主要是细胞核和细胞质。

关键词：茶树黄化叶片咖啡碱合成部位亚细胞水平

镉胁迫对生菜生长、生理特性及镉富集转运特征的影响

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西北农林科技大学学报（自然科学版） 2024年第7期52卷 115-124页

作者：王涛黄语燕陈永快廖水兰福建省农业科学院数字农业研究所福建福州350003

【目的】揭示镉胁迫对生菜生长的影响及毒害机理,为阐明镉的毒理效应提供依据。【方法】以水培生菜品种“四季生菜”为材料,设置镉处理低(25 mg/L)、高(50,100 mg/L)水平,以无镉处理(0 mg/L)为对照(CK),用营养液膜技术(NFT)进行试验,处... 详细信息

【目的】揭示镉胁迫对生菜生长的影响及毒害机理,为阐明镉的毒理效应提供依据。【方法】以水培生菜品种“四季生菜”为材料,设置镉处理低(25 mg/L)、高(50,100 mg/L)水平,以无镉处理(0 mg/L)为对照(CK),用营养液膜技术(NFT)进行试验,处理7,14,21 d后取样,研究镉处理对生菜的地上部和地下部鲜质量、镉含量、镉富集转运特征、生理指标、抗氧化酶活性、光合色素指标及叶绿素荧光参数的影响。【结果】25 mg/L镉处理前14 d对生菜地上部和地下部鲜质量具有促进作用,21 d时25~100 mg/L镉表现出明显的抑制作用。镉处理生菜的地下部镉含量、富集系数均高于地上部;随着镉质量浓度的升高,富集系数总体呈现下降的趋势;处理7 d后,随着镉质量浓度增加,转运系数下降,14和21 d则先上升后下降。在25~100 mg/L镉处理后,生菜的可溶性蛋白含量随着镉质量浓度的升高而增加,但随着处理时间延长逐渐下降;MDA含量随着镉质量浓度升高以及处理时间的延长而增加。与CK相比,7 d时镉处理SOD活性显著升高,14 d显著下降;21 d各处理间差异不显著。镉处理7~21 d后POD活性均较CK显著升高(14 d时25 mg/L处理除外)。随着时间推移,镉处理CAT活性总体表现出先降低后升高的规律。与CK相比,7 d时镉处理生菜光合色素的含量明显增加,14 d时低质量浓度(25 mg/L)镉处理光合色素指标总体增大,高质量浓度(50,100 mg/L)镉抑制了光合色素的合成,21 d时镉处理光合色素指标较CK显著降低。25~100 mg/L镉处理7~21 d后,镉对生菜叶绿素荧光参数有明显影响,其中镉处理21 d后PSⅡ最大光量子效率(F_(v)/F_(m))、PSⅡ有效光量子产量(F_(v)′/F_(m)′)、PSⅡ实际光量子效率(ΦPSⅡ)、稳态荧光衰减率(Rfd)较7 d均总体降低,而初始荧光值(F_(o))和非光化学淬灭系数(NPQ)则表现为增大。【结论】镉质量浓度越高、处理时间越长,生菜的光能转化效率越低,叶片热量散耗越高,光合作用能力降低,植株生长受抑制程度越严重。

关键词：镉胁迫生菜镉富集光合色素

石仙桃中4种转录因子鉴定及其组织表达的研究

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生物技术通报 2024年第5期40卷 141-152页

作者：刘保财张武君赵云青黄颖桢陈菁瑛福建省农业科学院作物研究所福州250013 福建省农业科学院药用植物研究中心福州250013

【目的】石仙桃Pholidota chinensis Lindl为珍稀濒危的附生兰,附生较地生而言进化出了许多特殊的形态结构和生理生化特性,而转录因子对调控植物的生长发育具有作用,旨在探讨和发掘石仙桃中调控其生长发育的转录因子。【方法】利用PacBi... 详细信息

【目的】石仙桃Pholidota chinensis Lindl为珍稀濒危的附生兰,附生较地生而言进化出了许多特殊的形态结构和生理生化特性,而转录因子对调控植物的生长发育具有作用,旨在探讨和发掘石仙桃中调控其生长发育的转录因子。【方法】利用PacBio和Illumina测序技术获得石仙桃的全长转录组数据以及在根、根状茎、假鳞茎和叶片中的基因表达量,通过进一步生信分析,探讨石仙桃4种转录因子家族成员、理化特性及其组织表达特异性,并用氯化钠(NaCl)和茉莉酸甲酯(MeJA)诱导逆境胁迫,用RT-qPCR分析了C2H2家族和bHLH家族的表达量。【结果】石仙桃中鉴定的4种转录因子及其家族成员转录本为:C2H2家族21个、bHLH家族27个、WRKY家族30个、bZIP家族19个,这4个家族及其成员主要为亲水的不稳定性蛋白,亚细胞定位主要位于细胞核内,bHLH家族的部分成员位于细胞质、叶绿体等细胞器中,各基因家族均具有典型的保守结构域特征,在石仙桃的根、根状茎、假鳞茎和叶片呈现出明显的组织特异性。21个C2H2家族和27个bHLH家族中所有基因表达均受NaCl和MeJA影响,但家族成员受到促进或抑制表达及其表达量存在差异。【结论】鉴定了石仙桃中4个转录因子家族成员的数量,各家族成员主要是位于细胞核内的亲水不稳定性蛋白,并具有保守结构域特征和组织表达特异性。

关键词：石仙桃 C2H2 bHLH WRKY bZIP 理化特性组织表达

膜分离对福建产不同茶类提取物化学组成和抗氧化活性的影响

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食品科学 2024年第6期45卷 144-152页

作者：林清霞王丽丽宋振硕蔡淑娴刘仲华陈林福建省农业科学院茶叶研究所福建福州350013 湖南农业大学园艺学院湖南长沙410128

为探究不同茶类水提液在多级膜分离过程中主要生化成分和体外抗氧化活性的变化情况,采用不同孔径的超滤膜(截留分子质量分别为20、10、3.5 kDa)对福建主要茶类(绿茶、白茶、闽南乌龙、闽北乌龙、红茶)的水提液进行分离,制得不同分子质... 详细信息

为探究不同茶类水提液在多级膜分离过程中主要生化成分和体外抗氧化活性的变化情况,采用不同孔径的超滤膜(截留分子质量分别为20、10、3.5 kDa)对福建主要茶类(绿茶、白茶、闽南乌龙、闽北乌龙、红茶)的水提液进行分离,制得不同分子质量区间的茶叶提取物,经喷雾干燥后,考察每一区间茶粉的生化成分及体外抗氧化活性。首先对各茶粉进行紫外全波谱扫描,其次检测其主要生化成分组成,最后评价其体外抗氧化能力。结果表明,各茶粉样品的紫外吸收光谱变化情况较为相似,均在210 nm和274 nm波长处有2个较为明显的吸收峰;274 nm波长处的吸光度与茶粉中的游离氨基酸、咖啡碱、没食子酸、表儿茶素没食子酸酯含量均呈极显著正相关,与表没食子儿茶素含量呈极显著负相关,与表儿茶素含量呈显著负相关。膜分离会影响各茶粉生化成分的分布情况及体外抗氧化能力变化,其中20 kDa超滤膜对各成分的分布情况影响最大,抗氧化活性变化幅度也最大,红茶20 kDa超滤膜截留液部分抗氧化活性最高,其余茶类20 kDa超滤膜透过液部分抗氧化活性最高。不同茶类的生化成分及体外抗氧化活力差异较大,不同茶类在膜分离过程中各生化成分及体外抗氧化活力变化行为不完全一致,其中红茶经20 kDa超滤膜分离后,变化幅度最大。研究结果可为不同茶类膜分离提供一定的科学依据。

关键词：茶叶水提物膜分离生化成分抗氧化

喷施不同浓度海藻叶面肥对茶叶产量和品质的影响

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茶叶科学 2024年第1期44卷 53-61页

作者：王利民陈诗平黄东风福建省农业科学院资源环境与土壤肥料研究所福建福州350013

研究不同浓度的海藻叶面肥(Organic-based biostimulant formulas,OBFs)喷施下茶青产量和品质的变化,为红壤区茶树高产优质栽培提供理论指导。在常规施肥的基础上,以不喷施OBFs为对照(T0),在茶园设置5个OBFs叶面肥喷施体积分数0.33%、0.... 详细信息

研究不同浓度的海藻叶面肥(Organic-based biostimulant formulas,OBFs)喷施下茶青产量和品质的变化,为红壤区茶树高产优质栽培提供理论指导。在常规施肥的基础上,以不喷施OBFs为对照(T0),在茶园设置5个OBFs叶面肥喷施体积分数0.33%、0.66%、0.99%、1.32%、1.65%,分别记为T_(1)、T_(2)、T_(3)、T_(4)、T_(5),研究喷施不同浓度OBFs对茶树嫩叶吸收养分、以及茶产量与品质的影响。结果表明,喷施OBFs可以改善茶树农艺性状、促进嫩叶吸收养分和增产提质。与T0相比,T_(1)、T_(2)、T_(3)、T_(4)、T_(5)处理茶青产量分别增加1.4、1.4、1.3、2.1、2.4倍(P<0.05)。随着OBFs喷施浓度增加,茶青总生物碱、咖啡碱和氨基酸的含量先升后降。与T0相比,T_(1)和T_(2)处理茶青总生物碱分别增加9.6%和9.3%,咖啡碱分别增加9.3%和11.4%,氨基酸含量分别增加5.0%和12.4%(P<0.05)。此外,T_(1)和T_(2)处理下茶青氮含量分别增加5.5%和6.1%,磷含量分别增加19.9%和13.3%,钾含量分别增加20.9%和10.0%;T_(1)处理下茶青硅含量增加14.8%(P<0.05)。茶青产量与芽头密度、百芽重、节间长、叶面积、叶绿素含量均显著正相关;茶青咖啡碱、总生物碱与茶青氮、磷、钾和硅含量呈显著正相关,茶青非必需氨基酸、必需氨基酸含量与茶青氮、磷、钾含量均有显著的正相关关系。综上所述,喷施OBFs可以提高茶青产量,其中以喷施1.65%OBFs茶青产量较高,喷施0.33%、0.66%OBFs可以提高茶树嫩叶氮、磷、钾和硅元素的含量,改善茶树农艺性状,实现茶青产量和品质的双提升。

关键词：海藻叶面肥茶叶产量品质养分吸收