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    综述与专论
  • 综述与专论
    关志林, 顾建伟, 焦禹顺, 夏瑞, 刘克德, 洪登峰
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    油菜是我国食用植物油的主要来源之一,兼有饲用、菜用、蜜用、观光、盐碱地改良和工业等多种用途。随着基因组测序、基因分型和表型鉴定技术的快速发展和广泛应用,油菜重要育种目标性状相关基因的挖掘与功能研究进展迅速。本文总结了油菜重要性状的功能基因组学研究进展,综述了目前定位及克隆的油菜产量、品质、开花期、株型和抗性等重要农艺性状的关键基因及功能,讨论了其在油菜分子设计育种中的应用价值和利用策略,将为更高效地培育油菜优良品种提供有益参考。

  • 综述与专论
    祝谭文, 布娲鹣·阿布拉
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    基于世界植物油籽贸易数据,运用社会网络分析方法,研究了2003-2021年间世界植物油籽贸易网络的拓扑结构、整体结构特征、个体中心性以及社团布局演化。结果表明:1)随着时间推移,世界植物油籽贸易额持续增长,所形成的贸易网络的联系更加紧密,呈现集中化趋势,“小世界”特性和无标度性质愈加凸显;2)世界植物油籽贸易网络的社团分布格局进行了深刻调整,社团结构更加紧密且地理距离临近的国家更容易形成社团;3)亚洲中国和印度,欧洲法国、德国和荷兰,南美洲巴西和阿根廷,北美洲美国和加拿大以及大洋洲澳大利亚等国家在植物油籽贸易中具有较高核心地位,土耳其、墨西哥和巴拉圭等国家在植物油籽国际贸易中也有着举足轻重的地位;4)中国的植物油籽进口依赖性明显降低,但仍主要集中于巴西和美国。对此,建议我国应推进植物油籽进口产品和市场多元化发展、扩大出口创收、充分利用国际贸易平台机制等推动我国植物油籽贸易高质量发展。

  • 综述与专论
    李孝忠, 马春蕊, 肖雪, 张雯丽
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    基于2002—2021年特色油料的贸易数据,利用GL指数、BI指数和Thom & McDowell指数对葵花籽、芝麻和胡麻产业贸易特征进行分析,总结我国特色油料产业贸易的主要形式。利用面板Tobit模型分析产业内贸易的影响因素,并据此提出保障我国特色油料产业安全的对策建议。结果表明:近二十年内,我国特色油料产业贸易以产业间贸易为主,并且,产业间贸易是产生贸易增量的主要源泉。产业内贸易构成中,垂直型产业内贸易水平大于水平型产业内贸易水平。通过对影响产业内贸易因素的实证分析得知,消费偏好差异、产品差异和贸易距离,对特色油料产业内贸易有显著的影响。为提高我国特色油料产业贸易水平,稳定产业间贸易,提升产业内贸易,建议从提高特色油料的国内有效供给水平、实行差异化发展战略、提高我国特色油料产业的抗风险能力和国际竞争力等方面综合施策,协调产业政策与贸易政策有效衔接,保障我国特色油料产业安全,促进产业健康持续发展。

  • 综述与专论
    文明, 高玉红, 吴兵, 王一帆, 剡斌, 崔政军, 徐鹏, 王海娣
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    氮肥的施用虽然能够提高作物产量和经济效益,但是不合理的施氮会造成作物减产、资源浪费和一系列环境问题。在此背景下,如何实现胡麻产量与氮素利用率的协同提高是生产中面临的一项重要挑战。本文介绍了胡麻的生物学特性及氮素需求,阐明了施氮对胡麻生长发育、生理及产量的影响,综述了影响胡麻氮素吸收利用效率的因素,总结了胡麻生产和研究中存在的问题,并对今后的生产及研究工作进行了展望。

  • 遗传育种·生物技术
  • 遗传育种·生物技术
    王寒, 段思源, 秦培, 邬瑜锦, 文静, 易斌, 马朝芝, 沈金雄, 傅廷栋, 高金祥, 涂金星
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    叶绿体相关突变体是研究光合作用、叶绿素生物合成、叶绿体结构发育等生理途径的优良遗传资源,同时作为标记性状在育种中具有一定的应用价值。本课题组发现一个来自恢复系轮回选择群体的子叶黄化致死突变体ytlyellowing to lethal),突变体发芽出土后子叶一直处于黄化状态,播种9~15天后死亡,前期的研究将一个控制子叶黄化致死性状的位点定位到C09染色体上。表型观测显示,出苗7天后突变体与野生型相比株高与根长存在显著差异,明显偏短。遗传分析表明,该突变体由两对隐性核基因控制。利用单位点分离群体将BnaC02.YTL定位到对应ZS11参考基因组418 kb的物理区间内,结合定量分析与基因序列比对,BnaC02G0055700ZS作为候选基因的可能性较大。本研究为进一步精细定位基因BnaC02.YTL及后续突变体的功能研究奠定了基础。

  • 遗传育种·生物技术
    高少凡, 韦丁一, 何庆彪, 徐劲松, 张学昆, 谢伶俐, 许本波
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    为了解GA在甘蓝型油菜苗期杂种优势中的作用及温度对GA合成的影响,本研究选用杂种F1产量优势较强的杂交组合YG2009×YC4及其亲本为试验材料,分别在5、15、25℃生长,分析杂种F1及亲本苗龄20 d时农艺性状与GA总量的关系及GA总量随温度变化的趋势,并利用qPCR技术分析GA合成途径关键酶基因的相对转录水平。结果表明温度显著影响甘蓝型油菜幼苗中GA含量,进而影响幼苗的生长,随着温度的升高,不同材料株高、叶片数、叶宽、叶长、鲜重、干重等表型性状呈显著上升趋势;典型相关分析发现,表型性状与GA总量呈正相关,即GA总量升高,有利于甘蓝型油菜幼苗的生长。YG2009×YC4植株中GA总量随温度的升高呈上升趋势,25℃时达到最高,YG2009×YC4植株中GA总量比母本YG2009提高83.01%,比父本YC4提高100.72%,达到差异显著水平。25℃时,转录水平分析发现甘蓝型油菜不同部位GA代谢关键酶基因存在差异转录,导致各部位GA总量存在较大差异。灰色关联分析发现,GA2ox6相对转录水平与根中GA总量灰色关联度最高,GID1相对转录水平与茎中GA总量灰色关联度最高,GA20ox4相对转录水平与叶中GA总量灰色关联度最高,推测GA2ox6GID1GA20ox4相对转录水平对植株中GA总量影响较大。

  • 遗传育种·生物技术
    张君权, 武婷婷, 姚翔宇, 熊果, 蒋炳军, 陈庆山, 孙石, 韩天富
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    为实现大豆高通量基因分型和分子标记辅助选择(MAS),根据大豆中已报道的重要性状基因功能位点,开发了22个KASP标记,分别对应大豆结荚习性(Dt1基因)、多粒荚(Ln基因)、炸荚(Pdh1基因)、籽粒大小(GmSSS1、GmST05基因)、开花期(J,GmPRR3a,GmPRR3b,GmFUL2a,GmLHY1a,GmLHY1b,GmSOC1a,E4基因)、蛋白和油分含量(GmSWEET39基因)、胡萝卜素含量(GmCCD4基因)、磷利用效率(GmPHF1基因)、氮利用效率(GmGLP20.4基因)、根瘤共生兼容性(Rj2基因)和细胞分裂素合成(GmCXK7-1基因)等性状和基因。对标记的分型鉴定表明,除e4-sore大片段标记不能区分杂合样本外,其余21个标记均能对杂合和两种纯合基因型进行准确分型。结合表型信息对多粒荚、叶形和结荚习性标记的表型选择效率进行了评估,结果表明多粒荚Ln基因分子标记对表型的选择效率为84.0%,对叶形的选择效率为94.8%,结荚习性Dt1基因分子标记对表型的选择效率为87.4%,显示出较高的预测准确性。本实验开发的22个功能标记可对基因型进行准确分型,在大豆分子标记辅助选择中具有重要利用价值。

  • 遗传育种·生物技术
    张彦威, 刘薇, 王玉斌, 李伟, 王彩洁, 张礼凤, 徐冉
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    近年来,烟粉虱在我国大豆主产区大面积发生,严重影响大豆产量。为筛选大豆抗烟粉虱候选基因,利用Illumina Soy6K SNP芯片对192份大豆自然群体进行基因分型,基于混合线性模型对大豆抗烟粉虱性状进行全基因组关联分析。共检测到3个与大豆烟粉虱抗性显著关联的SNP位点:Gm07_36488859Gm11_37409028Gm18_2054425。根据等位基因效应分析、基因注释和表达情况,最终获得大豆抗烟粉虱候选基因Glyma07g31470Glyma11g35670

  • 遗传育种·生物技术
    韩俊梅, 文飞, 刘霞霞, 吕伟, 王若鹏, 刘文萍
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    为评价2020年“第三次农作物种质资源普查和收集行动”中,从山西38个县收集到的58份芝麻地方种质资源遗传多样性,本文对其中的57份资源41个表型性状开展了田间调查。利用变异系数、遗传多样性指数、相关系数、聚类分析法进行了研究,并筛选优异种质。结果表明,数量性状遗传变异丰富,27个性状遗传多样性指数平均值为1.826,千粒重最高为2.09,花萼长最低为1.23;变异系数最大的为始分枝高度(72.05%),最小的为生育期(4.01%);花冠长度、始分枝高度、主茎果轴长度、蒴果长、蒴果厚、基部和中部叶长、叶宽与单株产量显著正相关;聚类分析将该资源分为五个类群,第一类群属于分枝多、高产材料;第二类群属于矮秆类型;第三类群生育期长、分枝多、低产类型;第四类群属于高秆、高产、大粒类型;第五类群综合性状中等,经过改良具有增产潜力。综合表型性状筛选出P141028023、P141032019、P140502022、P140830014优异种质资源。本研究为芝麻地方种质的挖掘与利用提供理论参考,为新品种选育提供优良的亲本材料。

  • 遗传育种·生物技术
    黄家英, 景岚, 路妍
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    向日葵锈病是向日葵生产中的重要病害之一,严重影响向日葵的产量和品质。然而,向日葵锈菌的作用机理与发病机制不清晰,尚没有明确的致病关键因子,难以获得准确的防治靶标。因此,鉴定锈菌致病因子,明确其作用机理,对病害的精准控制具有重要意义。经课题组前期研究发现,向日葵锈菌胞外金属蛋白酶PhMEP1在锈菌致病过程中发挥重要作用,为揭示其致病机理,研究PhMEP1与寄主互作的位点,本文首先利用生物信息学软件对PhMEP1的信号肽序列进行分析,预测信息显示基因ORF序列区域前22个氨基酸为信号肽;然后借助酵母分泌系统信号肽筛选法通过不同的选择性介质和颜色反应来评估信号肽是否具有分泌功能。结果显示,信号肽融合蛋白的酵母转化子可以在YPRAA培养基(YPR agar medium,YPRAA)上正常生长,说明重组菌株能成功分泌蔗糖酶促使棉籽糖分解成单糖;同时将生成的单糖进行2, 3, 5-三苯基氯化四氮唑(triphenyltetrazolium chloride, TTC)显色试验,结果显示,TTC被还原为红色的三苯甲臢(triphenylformazan, TPF)。为了验证该信号肽能否在病菌与植物互作中发挥分泌功能,实验进一步利用蛋白质印迹法,检测信号肽融合蛋白在在烟草细胞中的表达情况。结果显示,在烟草质外体液(apoplastic fluid, AF)中检测到信号肽融合蛋白,说明融合蛋白在具有PhMEP1的信号肽后可向细胞间转移。以上结果均证明,金属蛋白酶PhMEP1的信号肽具有分泌活性,推测PhMEP1是由信号肽引导从胞内分泌到胞外发挥作用。

  • 遗传育种·生物技术
    郑玉皎, 赵永国, 常丽丽, 邹智
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    液泡膜内在蛋白(TIP)是一类定位在液泡上具有高效水分转运活性的水通道蛋白,其在植物的生长发育及逆境响应中发挥重要作用。油莎豆起源于非洲和地中海沿岸,是迄今唯一已知在块茎中高水平积累油脂的新型草本油料作物。研究基于油莎豆的基因组和转录组数据对一个块茎高水平表达的TIP基因进行了克隆和鉴定。序列分析显示,CeTIP1;1包含2个内含子,编码区长756 bp,编码251个氨基酸,含有一个水通道蛋白特有的MIP结构域,分子量为25.75 kDa、等电点为6.01、不稳定系数为24.90、总平均疏水指数为0.831、脂肪族指数为107.77,属于稳定的酸性疏水型蛋白。进化分析显示,CeTIP1;1与水稻的OsTIP1;1聚在一起,序列相似性高达92.83%,支持其归为TIP1亚类。亚细胞定位分析显示,CeTIP1;1定位在烟草叶片的液泡膜。表达分析显示,CeTIP1;1组成型表达,其在分析的所有组织中均高水平表达;在块茎的发育过程中,基因呈现先升后降的近钟形趋势。这些结果为深入解析油莎豆块茎的水分平衡机制奠定了坚实的基础。

  • 栽培生理·土肥植保
  • 栽培生理·土肥植保
    肖萍, 唐康, 谭红娇, 曾宁波, 罗梓楠, 刘登望, 李林
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    为探究在瘠薄红壤旱地施用钙肥对花生生殖生长的影响,本研究选取大粒品种湘花2008、中粒品种湘花55、小粒品种蓝山小籽,设置施钙和不施钙两个处理,进行土柱栽培,调查和测定花生花、果针、荚果发育动态。结果表明:(1)施钙促进前期开花,控制中、后期开花,缩短花期;大、中、小粒型品种开花总量分别降低50.59%、38.47%、26.55%;减少高位花量,增加低位花量,提高有效花期内的开花总量。(2)施钙提高前期总果针数,降低生育后期果针数及未入土果针数,对前期未入土果针数影响不大;其中大粒型果针数受施钙的影响大于中粒型和小粒型,分别降低68.38%、53.55%、54.83%。(3)施钙提高不同粒型总果数尤其是中大果数,降低后期幼果数,且对大、中粒型品种的影响均大于小粒型品种。(4)施钙可以提高成果率,对不同粒型的成果率的效果表现为:大粒型>小粒型>中粒型。综上,不同粒型花生品种对南方缺钙瘠薄红壤旱地的适应性存在差异,从增产角度考虑,初步确定适宜种植大粒型品种,并在种植过程中建议增施钙肥。

  • 栽培生理·土肥植保
    刘珂珂, 郭峰, 王建国, 张佳蕾, 万书波
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    为使夏直播花生获得高产,在多年研究基础上,团队创建了夏直播花生“三增加三精准”高产栽培技术:干播湿出,增加积温;增加密度,壮大群体;增施钙肥,促进饱果;精准施肥,分期供氮;精准播种,定向镇压;精准调控,三防三促。为验证“三增加三精准”技术对夏直播花生群体质量优化和增产的效果,分别设置CK(对照)、I1(干播湿出)、I2(增加密度)、I3(増施钙肥)、P1(分期供氮)、P2(定向播种)、P3(三防三促)、TT(三增加三精准)八个处理,研究其对夏直播花生农艺性状和产量构成的影响。结果表明:与其它处理相比,“三增加三精准”技术因综合了干播湿出和定向播种的优势,出苗较对照提前3天,出苗率提高5.90%;抑制主茎伸长,促进侧枝分化,分枝数较对照提高12.90%,提高植株的保绿性能,主茎绿叶数较对照提高16.84%,有利于理想株型的构建;显著提高成熟期叶片保护酶活性,SOD、POD和CAT活性较对照分别增加17.44%、14.54%和34.82%,MDA含量较对照减少15.61%,有效延缓叶片衰老;实收株数较对照提高15.35%,单株结果数、饱果数和单株果重较对照分别增加54.07%、47.06%和55.35%,从而使荚果产量较对照大幅提高了79.06%,实打验收单产619.31kg/667m2,创造麦茬夏直播花生实打验收单产纪录。综上所述,夏直播花生“三增加三精准”高产栽培技术能够根据麦茬夏花生的生育特性,充分挖掘其生产潜力,有利于获得高产。

  • 栽培生理·土肥植保
    刘燕, 蔺益民, 黄明明, 司彤, 于晓娜, 张晓军, 邹晓霞
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    特异根系分泌物—三丙二醇单甲醚(TPM)在玉米花生间作系统下明显增多,探明其对花生植株生长和代谢生理的影响,可为探索调控花生生长发育的有效物质,促进花生提质增产提供参考。本研究以青花6号花生品种为试验材料,以等体积无菌水添加为对照(CK),研究了3种TPM添加梯度下(T1:10.23 μL/盆、T2:20.46 μL/盆、T3:40.92 μL/盆)花生植株干物质积累、最大光化学效率、碳氮代谢酶活及抗氧化特性。研究表明:与CK相比,T1和T3处理显著降低了花生植株地上部干物重,所有TPM添加处理均显著降低了花生植株地下部干物重和PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm);TPM添加处理显著提高了花生功能叶片碳氮代谢酶活性,其中,T1处理下硝酸还原酶(NR)、蔗糖合成酶(SS)以及磷酸蔗糖合成酶(SPS)活性较CK提升6.49%~203.24%,T3处理下谷氨酰胺合成酶(GS)活性较CK显著提升39.81%;TPM添加对花生植株产生胁迫影响,各添加处理功能叶片丙二醛(MDA)含量均显著增加,较CK提升17.32%~34.65%,T3处理下超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性较CK分别降低75.82%和75.74%,T1处理下过氧化物酶(POD)活性较CK显著降低30.43%;通过组织化学定位看出,T3处理明显诱导了花生植株功能叶片H2O2和O2 -的积累,其中O2 -含量较CK显著增加了83.39%。综上可见,TPM会抑制花生植株尤其是地下部生长,降低叶片潜在最大光合能力(Fv/Fm)并抑制SOD、CAT、POD等抗氧化酶活性,但花生植株可通过提升NR、SS、SPS和GS等碳氮代谢酶活性来降低TPM造成的损伤;本研究认为,TPM不适用于花生生产。

  • 栽培生理·土肥植保
    王诗语, 李仍媛, 艾鑫, 马鑫磊, 于洋, 雷婧娜, 赵新华, 王婧, 赵姝丽, 张鹤, 于海秋
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    为探究干旱-复水条件下花生根系形态、光合特性和产量形成的变化规律,以明确开花下针期干旱胁迫影响花生生长发育及产量的生理生态机制,以耐旱品种NH9和HY22,旱敏感品种NH16和NH21为试材,采用盆栽控水方式(于花生开花下针期进行中度干旱胁迫,并在胁迫后21天进行复水),探究了花针期干旱-复水条件下不同基因型花生根系形态、光合特性和产量形成的变化规律。结果表明,花针期干旱胁迫显著抑制了4个花生品种的根系干物质积累,且随胁迫时间的增加,抑制程度不断增大,NH9、HY22、NH16和NH21的降幅分别为11.22%~21.01%、11.83%~14.68%、38.78%~44.40%和31.94%~40.16%。干旱胁迫下,4个花生品种的光合气体交换参数和与叶绿素荧光参数均明显降低,但随着生育进程的推进叶绿素含量有所回升,与NH16和NH21相比,NH9和HY22的Gs和Ci相对较高,叶绿素荧光参数值Fv/Fm、ΦPSII、Rfd和qP受影响较小,NPQ和叶绿素含量的增加幅度未达到显著水平。开花下针期干旱胁迫对花生产量影响较大,NH9、HY22、NH16和NH21的产量构成因素测定指标分别下降了3.67%~13.04%、4.32%~13.04%、18.19%~36.61%和14.53%~39.25%,其中导致耐旱品种减产的主要因素为单株饱果数,导致旱敏感品种减产的主要因素为单株荚果数。复水后,NH9和HY22的根系生长、干物质积累和光合特性等均可迅速恢复到正常水平,甚至产生超补偿作用;而NH16和NH21的受抑制程度虽有所减弱,但与对照相比仍存在一定差异,尤其根干重、根表面积、Pn和Rfd等指标。综上,不同基因型花生对干旱胁迫的响应特征并不完全相同,其中NH9和HY22较强的抗旱性主要得益于其发达的根系发育形态和适应干旱的光合能力。

  • 栽培生理·土肥植保
    杜祥备, 陈小飞, 金文俊, 雷伟侠, 韦志, 黄志平, 孔令聪
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    为明确干旱胁迫影响豆荚同节位叶早衰的生理机制,于2021-2022年在安徽合肥进行盆栽试验,采用两个大豆品种(皖豆37,干旱弱敏感品种;皖豆38,干旱敏感品种)及三个土壤水分含量(SWC)(75 ± 5)%、(60 ± 5)%和(45 ± 5)%,研究了干旱胁迫对豆荚同节位叶内源保护酶系统和抗坏血酸—谷胱甘肽循环的影响。结果表明:干旱加速了豆荚同节位叶衰老,表现为SPAD降低,皖豆37降低8.0%~24.2%,皖豆38降低12.4%~32.9%。叶片中过氧化物酶(POD)活性、超氧化物歧化酶(SOD)活性和抗坏血酸(ASA)含量显著增加,谷胱甘肽还原酶(GR)、抗坏血酸氧化酶(APX)和脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)活性显著降低。干旱逆境下导致豆荚同节位叶H2O2和丙二荃(MDA)含量升高,O2 -产生速率增加,加速了衰老。SWC(45 ± 5)%处理变幅显著高于SWC(60 ± 5)%处理,两品种结果一致。与皖豆38相比,皖豆37由于干旱胁迫下GR和PAX活性高,提高了ASA含量,减少H2O2和O2 -积累,减轻了膜脂过氧化程度,从而提高了对干旱逆境的抵御能力。

  • 栽培生理·土肥植保
    束红梅, 张国伟, 杨长琴, 王晓婧, 梁婷, 刘瑞显
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    为探讨麦秸还田下施氮量对小麦花生轮作模式中花生土壤养分及微生物群落的影响,试验设置4个施氮水平(0、45、90和180 kg/hm2),研究了花生结荚期土壤养分含量、土壤酶活性、土壤细菌群落结构和多样性。结果表明,同一施氮量条件下,麦秸还田增加花生结荚期土壤养分含量和土壤酶活性,其中土壤全氮含量增幅为12.8%~23.1%、全碳含量增幅为20.9%~35.4%、土壤微生物量碳和氮含量增幅均高于48.3%,麦秸还田改变花生结荚期土壤各细菌门的相对丰度且影响细菌功能。麦秸还田条件下土壤微生物碳氮含量、土壤酶活性及花生产量均随施氮量增加呈先上升后下降的趋势。45 kg/hm2施氮水平土壤微生物量碳氮含量、土壤蔗糖酶、土壤纤维素酶活性最高,土壤细菌丰富度指数高,变形菌门、酸杆菌门细菌相对丰度受麦秸还田影响最大,且45 kg/hm2施氮水平土壤全氮、全碳含量、花生产量与90 kg/hm2施氮水平无明显差异。相关性分析表明,各处理的土壤细菌群落组成受土壤全氮、全碳、铵态氮、微生物量碳氮含量影响。说明麦秸还田和施氮不仅影响花生结荚期土壤养分含量、土壤酶活性还影响土壤细菌群落组成,且麦秸还田条件下45 kg/hm2施氮水平既能保证花生稳产,又能增加结荚期土壤微生物碳氮含量,改善土壤微生态环境。因此在小麦-花生轮作模式中麦秸还田花生可减少氮肥用量。

  • 栽培生理·土肥植保
    赵秀兰, 吉萍萍, 洪宇轩, 古皓华, 蔡航, 温茗博, 朱嘉铭, 岳晓凤, 梁美娟, 唐晓倩, 李友国, 张奇, 李培武
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    我国长江流域花生生产易遭受黄曲霉菌侵染及黄曲霉毒素污染。在团队前期研制了微生物菌剂ARC-BBBE,2022年在长江流域花生产区(湖北、湖南、江西、四川)四省开展ARC-BBBE花生生产示范技术应用,研究结果显示:在长江流域花生产区,施用ARC-BBBE对土壤中黄曲霉菌丰度的抑制率范围为36.87% ~ 94.70%,平均抑制率为63.02%;同时,ARC-BBBE可增强花生的固氮酶活性,增加花生根瘤的数量以及重量,增加花生植株的生物量,花生增产率范围为7.23% ~ 53.85%,平均增产率为20.58%。综合示范结果表明:花生施用ARC-BBBE可作为一项增加花生单产、提升花生产能、保障花生产业健康发展的栽培技术。

  • 栽培生理·土肥植保
    高超, 陈平, 杜青, 罗凯, 付智丹, 林萍, 李易玲, 刘姗姗, 雍太文, 杨文钰
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    阐明播期和密度协同下对不同株型大豆茎秆特性及产量的影响,筛选出大豆品种适宜的播期和密度,可为四川油菜收获后大豆-玉米带状间作种植提供参考。选择2个不同熟期的品种南夏豆25号(ND25,中晚熟,分枝型)、齐黄34(QH34,早熟,主茎型),分析播期(包括S1:5月中旬、S2:5月下旬、S3:6月上旬三个时期,2021和2022两个年份重复)及密度(4个密度,D1:81 000株·hm-2,D2:101 000株·hm-2,D3:140 000株·hm-2,D4:171 000株·hm-2)对带状间作大豆茎秆特性及产量的影响。同一播期随密度增加,植株产生避荫反应,各品种株高增加、茎粗减小,平均节长增加,植株更加纤细,导致茎秆抗折力降低,倒伏率上升,同时增密使植株种内竞争和自荫性加剧,植株单株生物量降低。同一密度随播期推迟,各品种的茎粗、茎秆抗折力、单株生物量减小,平均节长增加,ND25株高、倒伏率降低,QH34株高、倒伏率增加。ND25、QH34各处理平均分枝数分别为4.07、0.53,分枝产量贡献率各处理平均分别为55.30%、5.82%。播期推迟,ND25品种产量S1<S2<S3,QH34品种S1>S2>S3,密度增加,ND25品种产量D1>D2>D3>D4,QH34品种D3>D2>D1>D4,ND25晚播适度稀植,QH34早播适度密植,主茎和分枝协同可提高大豆群体产量。中晚熟分枝型品种(ND25)适度晚播稀植,株型适宜,倒伏率低,在6月上旬(S3),8.1万株·hm-2(D1)产量最高;早熟主茎型品种(QH34)适度早播密植,株型适宜,倒伏率低,在5月中旬(S1),14万株·hm-2(D3)产量最高。

  • 栽培生理·土肥植保
    魏莹, 李达, 过杭剑, 孙圣凯, 李宇欣, 孙冬梅
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    γ-聚谷氨酸(γ-Polyglutamic acid,γ-PGA)是自然界中微生物发酵产生的一种无毒的水溶性多聚氨基酸,是由L-谷氨酸和D-谷氨酸通过脱水缩合而成的一种高分子聚合物,具有良好的延展性、生物相容性、稳定性与吸水性等特点。本试验从发酵豆制品中分离并筛选产γ-PGA的菌株,结合形态学观察、生理生化鉴定及16S rRNA基因序列分析对菌株进行鉴定,并通过单因素试验与正交试验对发酵条件进行优化。为提高大豆幼苗低温耐受性,将菌株的γ-PGA发酵液应用于大豆盆栽中,初步探究发酵液对大豆幼苗耐寒性的影响。结果表明:分离得到一株产γ-PGA的菌株,命名为YW-5,属于贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis);通过优化获得最优发酵条件为蔗糖4 g·L-1、牛肉膏1 g·L-1、味精3.5 g·L-1、KH2PO4 0.03 g·L-1、pH5.2,优化后γ-PGA产量为5.10 g·L-1;盆栽试验初步证明叶面喷施发酵液能够有效降低低温胁迫下大豆幼苗叶片的MDA(丙二醛)含量,增加大豆幼苗叶片的POD、CAT活性以及增强大豆幼苗的根系活力,具有良好的应用潜力。

  • 栽培生理·土肥植保
    岳海, 何双凌, 陈宇春, 宁娅, 贺熙勇
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    研究不同整形修剪对植株冠层特性、产量和果实品质的影响,为澳洲坚果园树体管理和农艺配套措施等提供依据。以10年生的澳洲坚果品种O.C为试验材料,对植株进行主干分层形(A处理)、疏散分层形(B处理)和多干开心形(C处理)等整形修剪处理,对照(CK)仅进行控高处理,连续3年观测各处理对树体冠层特性、坐果率、壳果单重、单株产量及果实品质等的变化。试验处理期间(2019年9月-2022年9月),植株叶面积指数大小总体表现为CK>A处理>B处理>C处理,在修剪初期(1月)各处理显著降低,修剪后期(8月)显著提高,光合有效辐射与叶面积指数变化趋势相反;修剪处理显著提高了坐果率、壳果单重及产量,总体表现为A处理>B处理>C处理>CK,并显著提高了果仁粗脂肪及棕榈油酸含量,对单个果仁重、出仁率等影响明显;在试验第1年,修剪处理后叶面积指数和光合有效辐射变化较大,如叶面积指数比对照降低60.70%(A处理)、65.17%(B处理)和67.09%(C处理)。随着试验进行(2021年-2022年),叶面积指数、光合有效辐射变化趋稳,叶面积指数比对照平均降低39.33%(A处理)、40.28%(B处理)和42.10%(C处理);澳洲坚果产量在试验期间年际变化各异,试验第1年比处理前的产量明显下降18.57%,其中,对照降低26.30%,而修剪处理平均降低15.91%。可见,修剪处理有一定的稳产作用,在处理第2年产量回升显著,修剪处理比处理前产量提高36.04%,对照仅同比升高3.61%,表明修剪处理可以显著提高澳洲坚果产量,但产量存在年际间的不同变化。综合来看,试验处理可明显改善植株冠层光照条件,提高坐果率及单个壳果的重量,单株产量显著提高,果实品质得以改善,尤其对内在品质如粗脂肪及棕榈油酸的含量提高显著,其中以主干分层形效果更为显著。

  • 栽培生理·土肥植保
    李丽丽, 曾广宇, 王继春, 何苑皞
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    为丰富油茶根腐病生防资源并探究其抗病机理,采用平板对峙法和比色法等从油茶根系内生菌中筛选出拮抗促生细菌,并测定其对油茶根系防御酶活性及防御基因的影响。结果表明:结合拮抗效果、产IAA、溶有机磷、无机磷及产铁载体能力,从油茶根系筛选到两株高效内生拮抗促生菌AF9和AH6,经鉴定均为芽孢杆菌;二者均可以诱导油茶根系防御酶活性提高,超氧化物歧化酶(SOD)、苯丙氨酸解氨酶(PAL)、多酚氧化酶(PPO)以及过氧化物酶(POD)活性分别在8 h、10 h、12 h和24 h达到峰值;PAL、RBOHCPOD基因分别在处理10 h、12 h 及24 h时高度表达,对照组基因无明显表达。表明拮抗促生菌AF9和AH6可以诱导油茶产生系统抗性,为后期菌剂的研制以及油茶根腐病的生物防治奠定基础。

  • 栽培生理·土肥植保
    张丽芳, 曹阳, 张兰
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    由立枯丝核菌(Rhizoctonia solani)引起的纹枯病是花生生产中一种重要的土传病害,严重威胁花生的产量安全和质量安全,是花生产业可持续健康发展中的主要障碍因子。本研究利用微生物深层发酵的方法,将分离获得的具有较好防效的哈茨木霉菌株T-102进行发酵,在150 r/min、20℃及初始接种浓度为7.5%的最佳条件下,获得活菌数可达105 cfu/mL的水悬浮剂。通过在山东临沂和河北唐山开展的田间防控试验结果表明,哈茨木霉菌株T-102水悬浮剂对花生纹枯病的防效明显,与对照相比,病情指数显著降低,同时具有显著的促生增产作用,增产效果分别达到41.2%和31.7%。另外,研究发现,应用生防菌剂能够显著改善花生根际微生物的种群结构和多样性,降低有害微生物的种群丰度。该菌剂的研发成功,有望进一步的商业化开发与应用。

  • 栽培生理·土肥植保
    晋高锐, 喻博伦, 郭建斌, 丁膺宾, 刘念, 罗怀勇, 陈伟刚, 黄莉, 周小静, 雷永, 廖伯寿, 姜慧芳
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    花生是重要的油料作物,黄曲霉毒素污染严重影响花生食用安全和产业发展。培育和应用抗性品种是防治黄曲霉毒素污染的有效措施。然而,国内外生产上应用的抗黄曲霉花生品种极少,主要原因除了花生黄曲霉抗性鉴定过程复杂和所需设备要求高以外,评价方法不合理也影响了鉴定结果的稳定性,使得种质资源和育种材料黄曲霉抗性鉴定研究进展缓慢。本研究针对评价方法,在前期工作基础上,对花生籽仁受黄曲霉侵染等级的划分进行优化调整,将原来的4个等级(简称为“4级评价方法”)调整为9个等级(简称为“9级评价方法”)。实验结果表明,9级评价方法能更好地将不同材料的黄曲霉抗性区分开,而且鉴定结果稳定。进一步利用9级评价方法对杂交后代群体进行鉴定,并与4级评价方法的鉴定结果进行比较,发现9级评价方法发掘抗性材料的效率更高,得到的抗性QTL位点更多。研究表明,利用9级评价方法对花生籽仁进行黄曲霉抗性鉴定更为有效。

  • 栽培生理·土肥植保
    常海城, 李虎, 郑立秋, 李海燕, 孟庆林
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    应用环介导等温扩增技术(loop-mediated isothermal amplification,LAMP)建立了基于颜色变化、反应灵敏的向日葵核盘菌(Sclerotinia sclerotiorum)检测方法。筛选出检测核盘菌的 LAMP 特异性引物,建立了 LAMP 反应体系与优化条件,并进行灵敏度和特异性试验。结果表明,以F3-1(ATGCCTGTTCGAGCGTCA)、B3-1(AGTTCAGCGGGTATCCCTA)、FIP-1(GCCGCCACTGATTTTAGAGCCTTTTCAACCCTCAAGCTCAGC)、BIP-1(TCGTTACAGGTTCTCGGTGTGCCCTGATCCGAGGTCAACCAT)为引物,反应体系中10×Bst Reaction Buffer 2.4 μL、dNTP Mixture 1.28 mmol·L-1、F3/B3 0.15 μmol·L-1、FIP/BIP 0.8 μmol·L-1、HNB 150 μmol·L-1、MgSO4 1.2 mmol·L-1、Bst DNA聚合酶0.19 U·L-1、ddH2O 13.4 μL等温条件下(64 ℃ )进行核酸扩增反应 1 h,即可通过肉眼直接目测试验结果,且琼脂糖凝胶电泳验证显示清晰的梯形扩增结果。灰葡萄孢、疫霉、腐霉等其他供试菌株中均没有观察到这些现象,对核盘菌的特异性较强;LAMP技术最低检测限为1×10-3 ng·μL-1。该方法的建立为向日葵核盘菌的检疫及其所致病害的快速诊断提供了新的技术。