生物技术·遗传育种·种质资源

  • 基于代谢组学及转录组学研究不同种质黄芩黄酮类成分差异积累的转录调控机制

    王庭硕;郭凤丹;赵一伍;周璇;信长健;林慧彬;许丽丽;管仁伟;

    黄芩是一种重要的药用植物,其根部富含黄酮类化合物,具有多种药理活性。为探究不同花色黄芩种质间黄酮类化合物的差异积累机制,本研究选取白花、粉花、蓝紫花和紫花黄芩种质,采用代谢组学和转录组学联合分析技术,鉴定差异代谢物和差异表达基因。通过代谢组学分析,共检测到1 823种代谢物,其中黄酮类化合物576种,从中筛选出35种差异显著的黄酮代谢物,如紫花黄芩中的柚皮素查尔酮、矢车菊素和白花黄芩中的山柰酚等。通过转录组测序分析,共鉴定出5 331个差异表达基因,其中33个与黄酮合成途径相关,包括CHS、ANS、FLS和AOMT等关键酶基因;此外,预测到MYB、ERF和bZIP等转录因子家族可能参与调控黄酮合成相关基因的表达。随机选取8个黄酮合成相关差异表达基因进行qRT-PCR验证,结果与转录组数据趋势一致。本研究揭示了不同花色黄芩种质黄酮类化合物差异积累的分子机制,可为优良黄芩种质选育和次生代谢调控提供理论依据。

    2026年02期 v.58;No.414 1-12页 [查看摘要][在线阅读][下载 2073K]
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  • 基于转录组测序鉴定和分析不同茎色黄芩的可变剪接事件

    高妍夏;王彬彬;谢岩;卢阳;孙志超;赵春颖;王晖;

    可变剪接(AS)是一种常见的转录后调控机制,改变基因表达且增加蛋白多样性。大田栽培黄芩的茎部常呈现绿、紫两种颜色。植物呈色与花青素紧密相关,而AS调控花青素等黄酮类物质合成。本研究以黄芩绿茎、紫茎的表皮和皮层组织为对象进行转录组测序(RNA-seq),共组装获得30 100条cDNA序列和3 241条新转录本,鉴定到5种类型AS事件,即外显子跳跃(ES)、内含子保留(IR)、3′端可变剪接(A3′SS)、5′端可变剪接(A5′SS)、互斥外显子(MXE)。用JC(junction counting)、JCEC(junctions and exons combined counting)两种定量方法鉴定到的AS事件数量分别为129 450、129 504个,差异AS事件数量依次为3 878、3 939个,分别分布在2 052、2 097条差异AS基因序列。上调表达可变剪接体数量少于下调表达的数量。在不同类型的AS事件中,随着可变剪接体数量的增加,基因数量呈现下降趋势。GO注释分析表明差异AS基因主要富集在与物质代谢和叶绿体组分等相关的通路。KEGG注释分析发现差异AS基因主要富集在糖类、氨基酸代谢通路等。鉴定到花青素合成相关差异AS基因共62个,包括MYB、bHLH、WD40三类转录因子基因、花青素合成基因等。本研究结果可为探讨AS在黄芩不同茎色形成中的功能和作用机制提供有意义的参考。

    2026年02期 v.58;No.414 13-25页 [查看摘要][在线阅读][下载 7582K]
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  • 积雪草CaCYP716E41基因的克隆及表达分析

    门宇辰;常婉琦;蔡起航;李羽纶;孙正海;李丽萍;

    齐墩果酸6-β-氧化酶(oleanolic acid 6-beta-oxidase, CYP716E41)是三萜类化合物的骨架修饰酶,调控三萜类化合物组成不同的结构。齐墩果酸(oleanolic acid)是重要的三萜类化合物,具有多种生物活性。本研究通过RT-PCR技术从积雪草叶片组织中克隆得到CaCYP716E41基因,并对其进行生物信息学分析。结果显示,CaCYP716E41基因CDS区全长1 434 bp,编码477个氨基酸,蛋白分子质量为53.88 kDa,理论等电点为8.74,为亲水性稳定蛋白。蛋白质结构分析发现,该蛋白具有多个血红素结合位点,属于细胞色素P450超家族,含有1个跨膜结构且有44个磷酸化位点。基于蛋白序列的系统进化树分析结果显示,番薯(Ipomoea batatas)和互叶醉鱼草(Buddleja alternifolia)与积雪草CYP716E41蛋白的亲缘关系最近。组织特异性表达分析结果显示,CaCYP716E41在根、茎、叶中均有表达,且在不同组织中相对表达量存在较大差异,叶片中的表达量最高。同时,为探究使用不同肥料对积雪草CaCYP716E41的表达调控机制,对积雪草分别施加氮、磷、钾肥,结果表明,施肥使该基因在根、茎、叶中的相对表达量均有不同程度的升高,且钾肥处理后其在茎中的相对表达量最高,约为CK的9.3倍,推测氮、磷、钾肥可以促进齐墩果酸6-β-氧化酶的合成。本研究结果可为深入探究CaCYP716E41基因的调控机制提供参考,为进一步研究积雪草三萜类化合物生物合成途径奠定基础。

    2026年02期 v.58;No.414 26-33页 [查看摘要][在线阅读][下载 1425K]
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  • 基于高密度遗传图谱的高粱分蘖数QTL定位与分析

    曹宁;丁延庆;姜昱雯;徐建霞;高旭;程斌;李文贞;张立异;

    分蘖数是影响高粱株型和产量的关键因素,定位影响该性状的主效数量性状基因座(QTL)可为高粱的分子遗传改良提供依据。本研究以美国高粱品种BTx623与贵州酒用高粱品种红缨子杂交构建的包含205个家系的重组自交系(RIL)群体为材料,在2020年和2021年贵阳(2020GY、2021GY)、2020年安顺(2020AS)3个环境条件下调查分蘖数,并利用构建的高密度遗传图谱,采用完备区间作图法(ICIM)开展QTL定位。结果表明,在第1、2、5号染色体上共检测到5个与高粱分蘖数密切相关的QTL,涉及5个染色体区段。其中有2个主效QTL在2个环境中被重复检测到,分别为qTN3.2和qTN5.1,前者与已知的分蘖数基因OsASI1一致,而后者所在区间与水稻DHT1基因同源。同时分析了两个候选基因在高粱不同生育时期各组织中的表达模式以及在242份高粱种质中的单倍型变异情况,结果表明两个候选基因的表达呈现不同的时空特性,其序列变异与分蘖数表型显著相关。本研究结果可为后续高粱分蘖数基因的克隆和功能验证提供理论依据。

    2026年02期 v.58;No.414 34-40页 [查看摘要][在线阅读][下载 1226K]
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  • 苹果耐盐矮化砧木优系筛选及离体快繁体系建立

    段思悦;曲衍杰;王新炼;闫珂佳;薛东威;姜生辉;张玉刚;侯鸿敏;

    我国苹果主要产区中盐碱地分布范围广泛。苹果主要以嫁接方式繁殖,其抗逆性绝大部分取决于砧木。本试验以俄砧5号(R5)开放授粉后代种子为材料,利用200 mmol·L~(-1) NaCl模拟盐胁迫筛选获得7个耐盐砧木优系。之后,以俄砧2号(R2)、俄砧5号、M9/T337、M26、青砧一号和平邑甜茶为对照,利用SSR技术对筛选获得的砧木优系进行Dw1和Dw2致矮基因标记鉴定,结果表明,R5-1、R5-2、R5-3、R5-6、R5-8、R2-1、R2-9、R2-11至少具有一个Dw1致矮基因标记,且均具有Dw2致矮基因标记,R5-4、R5-5只有Dw2致矮基因标记。最终,选择耐盐优系R5-3、R5-4、R5-5、R5-6建立离体快繁体系,结果表明,R5-3、R5-4和R5-5的最适增殖培养基为MS+0.5 mg·L~(-1) 6-BA+0.1 mg·L~(-1) NAA+3%蔗糖+0.7%琼脂,平均增殖系数分别为4.22、4.44和4.89;综合考虑生根数、生根率及根的生长状态,得出R5-3、R5-5的最适生根培养基为1/2MS+0.5 mg·L~(-1) IBA+3%蔗糖+0.7%琼脂,R5-4的最适生根培养基为1/2MS+1.5 mg·L~(-1)IBA+3%蔗糖+0.7%琼脂;R5-6的最适生根培养基为1/2MS+1.0 mg·L~(-1) IBA+3%蔗糖+0.7%琼脂。盐胁迫处理和电解质渗透率测定结果表明,所有砧木优系的耐盐性均强于母本俄砧5号,其中R5-3、R5-4和R5-5的盐害程度最轻,表现出较强的耐盐性;R5-1和R5-6叶片出现黄化和盐斑,耐盐性较R5-3、R5-4和R5-5株系弱。本研究结果可为培育优良苹果耐盐自根砧提供理论依据和资源储备,对促进我国苹果产业持续健康发展具有一定意义。

    2026年02期 v.58;No.414 41-49页 [查看摘要][在线阅读][下载 1390K]
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  • 基于主成分和隶属函数分析的玉米芽苗期耐盐性评价及指标筛选

    王欣;褚文轩;金晓彤;王晓冬;刘天杨;吴瑞刚;董宏图;

    为深入探究玉米的耐盐特征,分析不同玉米品种对盐胁迫浓度的响应,以筛选更简便且具代表性的玉米芽苗期耐盐性评价方法,本研究以6个玉米品种为试验材料,用不同浓度(100、150、200 mmol/L)NaCl溶液模拟盐胁迫环境,研究NaCl胁迫对玉米发芽及苗期植株形态、叶片叶绿素含量和电导率的影响,并利用主成分分析法、加权隶属函数分析法和相关性分析对不同玉米品种进行耐盐性综合评价。结果表明,随NaCl胁迫浓度升高,各品种玉米的生长及生理指标受抑制程度均逐渐增强,不同玉米品种对NaCl胁迫的响应存在显著差异,150 mmol/L NaCl为耐盐鉴定最适宜的胁迫浓度。主成分分析结果表明,发芽势、根长、根表面积、根尖数可作为玉米芽苗期耐盐性鉴定的评价指标。依据隶属函数综合评价D值,ZD958在不同NaCl胁迫浓度下均表现出较好的耐盐性。本研究结果可为今后耐盐玉米种质筛选及品种选育提供技术参考和理论依据。

    2026年02期 v.58;No.414 50-59页 [查看摘要][在线阅读][下载 2059K]
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  • 基于主成分分析与隶属函数法的不同黄精种质种子萌发性能综合评价

    苏小雨;李磊;鲁丹丹;王利娜;曹艺雯;谭政委;李春明;余永亮;孙瑶;梁慧珍;

    为综合评价黄精种子的萌发性能,本研究对18个黄精种质的16个萌发相关指标进行主成分和隶属函数分析,对不同黄精种质萌发性能进行综合评价、鉴定和等级划分。结果表明:16个萌发相关指标存在不同程度的变异,变异系数范围为9.68%~206.91%;通过主成分分析提取到4个主成分,能够包含全部信息的91.90%;利用隶属函数法和聚类分析对供试黄精种质萌发性能综合值进行计算和聚类,可将其划分为3类,分别包含1个、3个和14个黄精种质;利用灰色关联度分析从16个指标中筛选出7个关键指标;利用逐步回归法建立的黄精种子萌发性能评价数学模型,可以快速鉴定种子萌发性能。该研究结果可为黄精萌发性能优良品种选育提供理论及技术依据。

    2026年02期 v.58;No.414 60-68页 [查看摘要][在线阅读][下载 1464K]
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耕作栽培·生理生化

  • 陇南夏茶品质成分分析及其变化规律研究

    吴鹏;李永华;徐建寒;江育荧;苑学霞;高瑞;赵彤;毕京秀;郝海宁;王惠军;刘平香;王玉涛;

    为提高陇南夏茶利用率,本试验以5月10日、6月10日和7月10日采摘的陇南地区龙井43(LJ43)、小叶群体种(XY)、小叶群体种-老树(LXY)和福鼎大白-老树(FD)茶树鲜叶为研究对象,测定其茶多酚、总游离氨基酸、茶氨酸、γ-氨基丁酸含量和6种儿茶素、3种嘌呤生物碱、20种常见游离氨基酸含量,继而采用主成分分析、层次聚类分析和正交偏最小二乘判别分析对数据进行处理,综合评价不同品种夏茶原料的适制性,探究陇南夏茶原料品质的形成机理。结果表明,陇南夏茶中茶多酚含量较高,符合名特优农产品标准,但氨基酸含量略低;不同品种、不同采摘期茶树鲜叶品质成分均存在显著差异。就茶叶适制性来看,7月10日采摘的XY鲜叶的酚氨比最大,为17.68,其次为5月10日采摘的XY和LXY鲜叶;5月10日采摘的LJ43鲜叶酚氨比仅为6.56,且在不同采摘期均低于其他品种,因此,陇南无性系LJ43和FD更适合加工绿茶,当地的群体种更适合加工红茶。就不同生长阶段来看,夏季后期茶叶品质变化较前期大,其中5月10日至6月10日间,小叶群体种总游离氨基酸含量显著升高,茶多酚含量未发生显著变化,因此,就当地的XY和LXY而言,初夏茶叶品质优于末春时期。试验分析的31种化合物中,5月10日至6月10日间,4个茶树品种鲜叶中除GABA、Met和EGC含量水平上调外,其他化合物含量水平均发生显著下调或未发生显著变化;6月10日至7月10日间,仅茶碱含量水平在3个茶树品种中发生显著上调,表明夏季有利于茶碱的合成代谢,而G、EGCG等大部分儿茶素含量水平下调,这可能与盛夏温度高时儿茶素分解加速相关。该研究结果可为陇南地区茶产业高质量发展提供技术参考。

    2026年02期 v.58;No.414 69-79页 [查看摘要][在线阅读][下载 1849K]
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  • 不同海拔和坡向古茶园茶树叶片生理特性及其成品茶品质比较

    龚淞吟;黄晓霞;姚世富;侯孟月;郑传灿;

    本研究以云南省凤庆县郭大寨乡琼英(QY)、龙潭(LT)、大箐(DQ)3个不同海拔和坡向古茶园茶树叶片为对象,通过测定其鲜叶生理特性及其成品茶化学成分,比较分析不同海拔和坡向对茶树叶片生长及成品茶品质的影响。结果表明:(1)海拔较高且在北坡环境下的大箐茶园茶树叶片光合色素、可溶性糖(SS)、可溶性蛋白(SP)、游离脯氨酸(Pro)、丙二醛(MDA)含量最高,过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性也最高,这些指标均显著高于琼英茶园,高于龙潭茶园且大多达到显著水平;酚氨比高于龙潭茶园。(2)海拔较高且在南坡环境下的龙潭茶园茶树叶片光合色素、MDA、可溶性物质含量次于大箐茶园,POD、CAT活性和成品茶茶氨酸含量显著高于琼英茶园,茶多酚含量和酚氨比最低。(3)海拔较低且处于东北坡的琼英茶园茶树叶片光合色素、可溶性物质含量和成品茶茶氨酸含量最低,超氧化物歧化酶(SOD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性显著高于其他茶园,茶多酚含量高于龙潭茶园,酚氨比最高。对3个茶园茶树生理特性和成品茶化学成分进行综合分析表明,大箐茶园和龙潭茶园环境下的茶叶品质较好。本研究结果可为云南地区古茶树栽培管理及其成品茶生产提供技术参考。

    2026年02期 v.58;No.414 80-85页 [查看摘要][在线阅读][下载 1365K]
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  • 不同栽培措施对福建烟区海研101雪茄烟叶品质的影响及其综合评价

    林卿;郭依典;张凯;许东升;刘高峰;丁松爽;彭国伟;谢海斌;时向东;

    为明确雪茄烟品种海研101在福建烟区的配套栽培技术措施,采用L_9(3~4)正交试验研究移栽期(A1:3月5日;A2:3月15日;A3:3月25日)、株距(B1:40 cm; B2:37 cm; B3:35 cm)、留叶数(C1:18片;C2:20片;C3:22片)三因子及其组合处理对海研101生长和发酵后烟叶化学成分、物理特性、茄衣产出率以及综合品质的影响。结果表明:(1)从单因素分析来看,移栽期推迟时,发酵后烟叶烟碱含量先降低后升高,氯含量升高,拉力先增加后降低,茄衣产出率降低;随株距减小,株高和发酵后雪茄烟叶氮碱比、叶质重、单叶重均为先增后减,茄衣产出率先降低后升高;随留叶数增加,发酵后烟叶总氮含量先增后减,茄衣产出率先减后增,烟叶的叶宽降低。(2)影响农艺性状的主要栽培因子为移栽期与株距;影响烟叶化学成分的主要栽培因子为株距;影响烟叶物理特性的主要栽培因子为移栽期与株距;影响烟叶茄衣产出率的主要栽培因子是移栽期。(3)综合评价中,T1处理(A1B1C3,即移栽期3月5日、株距40 cm、留叶数22片)表现最好。结合综合评价结果和经济性状,福建烟区种植海研101的适宜栽培技术组合措施为:3月5日移栽,株距40 cm,留叶数22片。

    2026年02期 v.58;No.414 86-94页 [查看摘要][在线阅读][下载 1235K]
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  • 基于电解质渗透法与Logistic方程的新疆梨种质抗寒性评价

    艾力江·麦麦提;秦倩;蒋艳;木合塔尔·扎热;

    本研究旨在评估新疆50份梨种质的抗寒性,采用电解质渗透法结合Logistic方程进行分析。供试材料为50份梨种质一年生深度休眠期枝条,分别在4℃(对照)和-15、-18、-21、-24、-27、-30、-33℃下人工低温处理24 h,继而测定不同低温处理下种质枝条的电解质外渗率(ELR),并分析枝条伤害率的变化,之后采用Logistic方程拟合并求出各种质的半致死温度(LT_(50))。结果表明,梨种质电解质外渗率与处理温度之间存在显著或极显著负相关性;46份种质的电解质外渗率随着温度降低而逐渐上升,整体呈现“S”形变化趋势,另有4份种质呈先上升后下降趋势;尽管不同梨种质对低温胁迫的反应整体上表现出上升的一致性,但其电解质外渗率显著变化的温度点因种质而异。在不同低温梯度条件下,50份梨种质的细胞伤害率表现出不同的升高幅度,降温初期,多数种质细胞伤害率变化较为平缓,随处理温度持续降低,细胞伤害率总体上逐渐上升。50份梨种质的半致死温度范围为-20.20~-32.03℃。通过聚类分析,将50份种质分为三大类:抗寒性强的类群(类群Ⅱ)包括刀郎句句梨(J5)、夏刀郎句句梨(J6)、轮台句句梨(J7)、冬库木梨(K2)和莎车红梨(R1);抗寒性中等的类群(类群Ⅲ)包括冬梨(D3)、艾根恰克(Q13)、库车句句梨(J4)等17份种质;其余28份种质被归为抗寒性弱的类群(类群Ⅰ)。本研究结果可为后续耐寒梨种质资源的开发和引种提供重要参考。

    2026年02期 v.58;No.414 95-103页 [查看摘要][在线阅读][下载 3441K]
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  • 可降解膜覆盖对桃树生长发育及果实品质的影响

    李文杨;于嘉俐;熊昌滨;陈玉;李月凤;张岩;赵师成;

    为给桃树绿色无公害高产优质栽培模式提供理论依据和技术支撑,本研究以“大团蜜露”水蜜桃为试验材料,设置树盘覆盖可降解膜+行间自然生草(T1)、树盘不覆膜+行间自然生草(T2)2个处理,以清耕为对照(CK),通过测定分析各处理下桃树新梢长度、粗度、新梢叶片总数、叶片长宽和果实的单果重、纵横径、可溶性糖含量、可滴定酸含量的变化来探究覆盖可降解膜对桃树生长发育和果实品质的影响。结果表明:T1处理下桃树新梢长度、新梢叶片长宽和果实纵横径、单果重整体均高于CK和T2处理,果实可滴定酸含量随生育进程缓慢降低且始终低于CK和T2处理,果实可溶性糖含量和糖酸比在成熟过程中缓慢增加并逐渐高于CK和T2处理。相关性分析结果表明,桃果实单果重与新梢叶片总数、新梢长度、果实纵横径间呈极显著正相关,与可溶性糖含量呈显著正相关,与可滴定酸含量呈极显著负相关,与新梢叶片长呈显著负相关。综上可知,覆盖可降解膜能够显著促进桃树生长发育,增加新梢生长量和果实产量,改善桃果实品质和风味。

    2026年02期 v.58;No.414 104-110页 [查看摘要][在线阅读][下载 1209K]
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  • 海藻糖溶液灌根处理对低温条件下百合生长的影响

    杨春辉;刘木;夏彤;李佶憓;谢子轩;张学通;康元弼;刘芳;

    本试验以百合品种‘眼线’为试材,研究不同浓度(0、5、10、15、20 mmol·L-1)海藻糖溶液灌根处理对4℃低温胁迫下百合幼苗生长及生理代谢的影响。结果表明,适宜浓度的海藻糖溶液灌根对低温逆境下百合幼苗生长有促进作用,10 mmol·L~(-1)海藻糖处理可促进百合植株干重增加0.52 g·株~(-1)、鲜重增加4.67 g·株~(-1),可使百合株高净增长率增加2.29倍(P<0.05);海藻糖处理提高低温逆境下百合叶片叶绿素和类胡萝卜素含量,缓解叶绿素降解,有利于百合幼苗生长和植株生物量积累;海藻糖处理通过增加百合叶片可溶性蛋白、可溶性糖、脯氨酸含量及过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性,降低H_2O_2、■、MDA含量,这在一定程度上缓解低温胁迫对百合幼苗的伤害,提高百合对低温的耐受能力。本研究结果可为百合早春低温栽培提供安全高效的技术支持。

    2026年02期 v.58;No.414 111-117页 [查看摘要][在线阅读][下载 1700K]
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  • 盐渍土中添加银耳菌渣对羊肚菌生长和品质的影响

    李贺;周凤梅;韩清霞;陶梦哲;王义春;陈佳;马一桅;赵国锦;董玉新;郭惠东;黄雪;

    本试验在盐碱地条件下,研究盐渍土中添加体积比分别为10.0%、20.0%、30.0%和40.0%的银耳菌渣对羊肚菌生长和品质的影响。结果显示,添加银耳菌渣可显著降低盐渍土的EC值和pH值,提高其含水量、有机碳含量及全氮含量。盐渍土中添加银耳菌渣能加快羊肚菌菌丝的生长速度和获取营养速度,提高子实体的菌盖长度、菌柄长度、菌盖直径、菌柄直径、单菇鲜重、单菇干重及产量,且菌渣比例为30.0%时效果最显著,比对照(盐渍土)分别提高13.3%、8.8%、13.0%、14.2%、26.3%、26.8%和38.6%。此外,添加银耳菌渣可增加子实体中粗蛋白、粗脂肪、总氨基酸、粗纤维、粗多糖及灰分含量,菌渣比例为20.0%时粗蛋白、粗脂肪、总氨基酸含量达到最高值,较对照分别增加20.2%、26.1%和19.8%;菌渣比例为30.0%时粗纤维、粗多糖、灰分含量达到最大值,较对照分别提高40.1%、27.7%和25.3%。综上,本试验条件下,添加20.0%~30.0%(体积比)的银耳菌渣能有效促进盐渍土中羊肚菌的生长发育,提高其产量和品质。

    2026年02期 v.58;No.414 118-122页 [查看摘要][在线阅读][下载 1139K]
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  • 不同白玉菇菇渣混配基质对平枝栒子生长的影响

    刘禹彤;蔡一豪;张坤致;王帅;申艳红;

    本试验以平枝栒子为材料,研究由白玉菇菇渣、山皮土、蛭石、羊粪复配成的不同基质对其株高、冠幅、茎粗、叶面积、叶鲜重、叶绿素含量及植株生物量等指标的影响,并采用隶属函数法对不同基质配方进行综合评价。结果表明,T5处理(白玉菇菇渣∶蛭石=80%∶20%)是平枝栒子的最佳栽培基质,其次是T6处理(白玉菇菇渣∶蛭石∶山皮土=60%∶20%∶20%),T5和T6处理基质容重较对照(CK,100%山皮土)降低,总孔隙度、pH值、EC值和有机质含量均高于对照;T5和T6处理平枝栒子的地上部鲜重、干重显著高于对照。本研究筛选出的适宜平枝栒子生长的最佳基质配方,有助于缓解不可再生资源山皮土的短缺问题。

    2026年02期 v.58;No.414 123-128+136页 [查看摘要][在线阅读][下载 1212K]
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资源环境·植物营养·土壤肥料

  • 不同类型障碍土壤对花生生长发育及矿质元素积累与分配的影响

    兰文斐;丁红;任会波;石书兵;李帆;徐扬;郭庆;张冠初;秦斐斐;孙文彦;张智猛;

    本试验选用花育23为材料,采用盆栽法,以中性土壤为对照,选取中低产田中的盐碱土壤和酸性土壤为障碍土壤处理,分别在花针期和成熟期取样,测定其农艺性状及根、茎、叶和籽仁等各器官氮、磷、钾、钙、镁、铁等矿质元素的积累量,旨在探究花生在不同类型障碍土壤下矿质元素的吸收与分配规律。结果表明,(1)盐碱土壤生长的花生农艺性状和光合色素含量等指标均显著低于中性和酸性土壤,酸性和中性土壤中大部分指标无显著性差异。(2)花针期至成熟期,氮、磷、钾、镁向籽仁中转移较多,叶中的分配比例降幅较大;盐碱土壤上种植的花生各矿质元素积累量较低,钾、钙、铁在根中的分配比例较高,其中钾、钙的分配比例在花针期较中性土壤处理分别提高27.73%和430.32%,成熟期分别提高300.00%和186.69%;酸性土壤与中性土壤中差异较小。(3)盐碱土壤对花生脂肪含量影响最大,较中性土壤处理显著降低6.24%。不同类型障碍土壤对花生产量的影响有显著差异,盐碱土壤和酸性土壤上种植的花生产量较中性土壤分别降低84.24%和7.38%。综上,不同类型障碍土壤对花生的农艺性状、光合色素含量、矿质元素分配、产量和品质的影响有差异,盐碱土壤对花生的生长和产量影响较大,而酸性土壤与中性土壤之间的差异相对较小。

    2026年02期 v.58;No.414 129-136页 [查看摘要][在线阅读][下载 1172K]
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  • 氮钾配施对核桃幼苗生长发育和生理特性的影响

    张欣欣;王鑫;米明;董可帅;马海林;司东霞;

    为明确氮钾配施对核桃幼苗生长发育和生理特性的影响,以确定最佳氮钾肥施用量,本研究通过盆栽试验,采用两因素随机区组试验设计,氮、钾用量各设置3个水平,施氮(N)量分别为0、150、300 mg/kg,施钾(K_2O)量分别为0、200、400 mg/kg,研究核桃幼苗生长发育、光合特性和氮磷钾养分吸收对不同氮钾肥用量及其交互作用的响应。结果表明,适量施氮可增加核桃幼苗叶片叶绿素及其组分含量,提高幼苗地上部和地下部养分吸收量,促进植株生长;适量增施钾肥可提高植株养分吸收量及干物质累积量,株高、茎粗增大,钾肥用量过高(K_2O 400 mg/kg)时幼苗叶片叶绿素含量降低;氮肥和钾肥对核桃幼苗生长、光合特性和养分吸收的影响具有明显的交互作用;N_2K_2(N 150 mg/kg、K_2O 200 mg/kg)处理的地上部干物质累积量最大,植株生长最佳。综上,本试验条件下适宜的氮钾配施显著影响核桃幼苗生长、光合特性和养分吸收,其中氮肥(N) 150 mg/kg与钾肥(K_2O) 200 mg/kg可作为氮钾肥配施的推荐用量应用于核桃幼苗的养护管理。

    2026年02期 v.58;No.414 137-143页 [查看摘要][在线阅读][下载 1075K]
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  • 促根剂种类与用量对烤烟矿质元素动态变化及干物质积累的影响

    袁华恩;杨腾旭;杨照;王慧芳;刘天;胡舒婷;陈浩冉;来苗;张红;文俊明;赵铭钦;

    为探究促根剂种类与用量对烤烟矿质元素的影响,以烤烟品种‘秦烟99’为试材,在烟苗移栽时以清水作为对照(CK),选取三种促根剂(A1:复硝酚钠;A2:壳寡糖;A3:聚谷氨酸)及其不同用量(B1:247.5 g/hm~2;B2:495.0 g/hm~2;B3:742.5 g/hm~2)对水穴施,研究不同组合处理对烤烟生育期矿质元素含量及干物质积累的影响。结果表明,(1)在生育期内,烟叶内钾、镁、锌、锰元素含量变化表现为先升后降趋势,磷为先降后升再降趋势,硫为先降后升趋势,钙为先升后趋于平稳,硼为持续升高趋势。移栽时施用不同促根剂均能有效提高生育期烟株镁、锌、锰含量,移栽后15 d, A1B2处理磷、钾、镁、锰元素含量分别较CK提高21.11%、13.03%、14.29%、49.08%,移栽后60、75、90 d, A3B2处理钙和硼含量分别较CK提高21.40%和27.85%、15.19%和13.02%、28.54%和11.23%。(2)移栽后60~90 d烤烟叶、茎、根干重均以A3B2处理较高,其中移栽后60 d时,较CK分别显著提高139.69%、200.88%、153.81%,移栽后90 d时较CK分别显著提高29.78%、21.19%、95.61%。综上所述,移栽时增施促根剂能改善烟株吸收矿质元素和干物质积累的能力,A1B2处理前期表现较好,A3B2处理中后期表现较好。增施促根剂时应按照当地气候条件和施肥情况明确种类与用量,以达到较好的施用效果。

    2026年02期 v.58;No.414 144-153页 [查看摘要][在线阅读][下载 3096K]
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植物保护·农业气象

  • 解淀粉芽孢杆菌HX-23对尖孢镰刀菌的抑制及植物促生作用

    崔瑞瑞;黄倩;王德瑞;衣悦涛;姜龙;冯大伟;

    本研究通过滤纸片法与平板对峙法筛选拮抗尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)的菌株,采用形态学与分子生物学方法鉴定其种属;通过检测菌株无菌滤液与挥发性有机化合物的抑菌活性、胞外酶与促生物质合成能力及生物膜形成情况,初步解析其生防机制;并结合离体叶片与盆栽实验,评估菌株对辣椒枯萎病的防治效果及促生作用。结果表明,筛选出一株对尖孢镰刀菌有稳定抑制作用的菌株HX-23,抑制率为67.99%,经鉴定为解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens);该菌的无菌滤液能有效抑制尖孢镰刀菌的生长,30%无菌滤液对菌丝生长和孢子萌发的抑制率分别为46.92%和60.28%,且使尖孢镰刀菌的菌丝膨大变形,甚至破裂,使内容物流出;HX-23菌株产生的挥发性有机化合物对尖孢镰刀菌的抑制率为18.77%,也能导致菌丝形态畸形和孢子产生量减少;此外,该菌株能产生胞外酶、铁载体和吲哚乙酸,同时还有解磷及形成生物膜的能力。离体叶片实验表明,HX-23菌株能有效防治辣椒枯萎病的发生,相对防治效果为23.16%。HX-23菌株能显著促进辣椒幼苗生长,使整株鲜重和整株干重分别增加17.70%和22.35%。综上,HX-23菌株对尖孢镰刀菌有良好的抑制作用及植物促生作用,可为尖孢镰刀菌的生物防治提供菌种资源及理论依据。

    2026年02期 v.58;No.414 154-164页 [查看摘要][在线阅读][下载 1891K]
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  • 日本松干蚧1龄、2龄若虫口器及触角感受器超微结构观察

    张新慰;王孟筱;任广娟;王静;马安宝;曲永赟;李洋;武海卫;

    本研究通过扫描电镜和光学显微镜观察日本松干蚧1龄、2龄若虫口器构造、口器长度和口器感受器,以及1龄若虫触角形态及感受器种类、数量及分布特征。结果表明,日本松干蚧若虫口器着生于中足与后足基节间靠中足的位置,口针呈四根一束,等长,丝状,中间2根下颚特化口针彼此嵌合成一体,末端成小“V”分叉;口器具有刺形感受器、钟形感受器2种;不同大小的2龄固定若虫体长与口器长度呈显著正相关,体长与二者之间的比值也具有显著相关性,而口器长度则与二者之间的比值相关性不大。1龄若虫的触角为念珠状,共6节,其上有4种类型感受器,分别为毛形感受器、钟形感受器、锥形感受器和腔锥形感受器。本研究结果可为深入探究日本松干蚧的寄主选择与取食行为等入侵机制提供理论基础。

    2026年02期 v.58;No.414 165-170页 [查看摘要][在线阅读][下载 1225K]
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信息技术·农业工程

  • 基于改进YOLOX的小麦叶片病害识别模型研究

    孙文峰;周德福;王轩力;王继芬;杨雅麟;张洋;王轩慧;

    条锈病、黄矮病和白粉病是威胁小麦正常生长的三种重要叶片病害,早期精准识别对于及时采取有效防治措施至关重要。针对小麦叶片病害图像特征复杂、目标尺寸微小,以及现有深度学习模型精度低、鲁棒性差等问题,本研究提出一种基于改进YOLOX的小麦叶片病害识别模型。首先,通过强化StemLayer无损下采样和引入通道注意力机制优化主干网络中的Stage层级,增强模型对细微病斑特征的表征能力;其次,改进空间金字塔池化模块,采用5×5池化核替代大尺寸池化核,减少细粒度特征丢失;再次,在颈部网络的CSPNextBlock中引入7×7大核深度可分离卷积和expand_ratio参数,同时调整CSPLayer的Block数量,扩大感受野并降低计算量;最后,引入平均绝对误差(L1)损失函数,并将分配器的center_radius参数从2.5调至2.0以优化正样本分配策略,提升微小目标定位精度。实验结果表明,改进后的模型在保持与原始YOLOX相当的参数量和推理速度(31.4帧·s~(-1))的同时,平均精度均值(mAP~(50))提升2.0个百分点,达到92.5%,对条锈病、黄矮病和白粉病的识别平均精度分别为94.7%、85.5%和97.4%。相比RTMDet、YOLOF、YOLOV3和Faster-RCNN模型,本研究提出模型的mAP~(50)分别提升15.5、0.5、5.2、0.2个百分点。本研究结果可为农业生产中的小麦叶片病害精准识别提供可靠的方法和技术支持。

    2026年02期 v.58;No.414 171-180页 [查看摘要][在线阅读][下载 1614K]
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  • 基于改进YOLOv8n模型的水稻稻穗检测方法研究

    张天会;杨灿鹏;王学睿;杨晓刚;张云建;杨琳琳;

    当前大棚水稻的育种方式是小面积多品种种植且产量估算通常靠人工完成,存在劳动强度大、效率低等问题。基于此,本研究通过改进YOLOv8n网络,提出一种轻量化的稻穗检测与计数模型VCG-YOLO。首先,使用YOLOv8n模型作为基础网络,在主干网路中引入VoVNet模块,通过将图像分割成多个小块再进行聚合,实现对图像的高效处理;其次,将原模型颈部网络中的上采样模块替换为CARAFE上采样算子,在特征重组时扩大感受野;最后,将原模型中的损失函数替换为GIoU Loss,以更好地适应目标形状和尺度变化,提高模型的收敛速度和性能。实验结果显示,改进后的VCG-YOLO模型对稻穗检测有较好的精度,在自制数据集中的精确率、召回率和平均精度均值分别为88.7%、81.4%和90.4%;对模型检测穗数与真实穗数进行线性拟合,决定系数和均方根误差分别达到0.893和2.28,表明模型预测值与实际值显著相关,可以用预测穗数建立回归模型进行水稻产量估算。本研究结果为水稻产量估算提供了新的思路和方法。

    2026年02期 v.58;No.414 181-188页 [查看摘要][在线阅读][下载 1918K]
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