生物技术·遗传育种·种质资源

  • 洋葱WRKY基因家族鉴定及其在鳞茎发育过程中的表达分析

    李艳伟;王振宝;杨妍妍;霍雨猛;孙亚玲;刘冰江;

    为了探讨洋葱WRKY转录因子家族的功能,本研究基于洋葱全基因组和鳞茎不同发育时期的转录组数据,利用生物信息学方法筛选并鉴定到55个AcWRKY基因家族成员,其编码蛋白序列长度为144~683 aa,等电点为5.11~9.65,脂肪系数为47.14~77.24,均为亲水性蛋白。亚细胞定位预测结果表明,这55个AcWRKY蛋白都定位在细胞核中。进化树分析显示,洋葱WRKY家族基因分为GroupⅠ、GroupⅡ和GroupⅢ三大类,其中GroupⅡ组可进一步分为5个亚组,洋葱和拟南芥WRKY蛋白在各组中均有分布,推测相同组或亚组中洋葱与拟南芥的WRKY转录因子可能具有相似的功能。保守结构域分析发现,所有AcWRKYs均具有高度保守的WRKYGQK基序及其特有的锌指结构,少数成员存在保守结构域的变异。基因结构和保守基序分析结果显示,不同AcWRKY成员的外显子和motif在数量和分布上存在一定差异,同一组或亚组的成员表现出一定的相似性。转录组数据分析结果表明,绝大多数AcWRKYs基因直接或者间接参与了洋葱鳞茎的发育与形成。本研究结果可为深入研究AcWRKY基因在洋葱鳞茎形成中的机制提供参考。

    2025年01期 v.57;No.401 1-11页 [查看摘要][在线阅读][下载 4000K]
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  • 遮阴处理下睡莲‘甘娜’叶片转录组分析

    王亚坤;冯超越;滕云;岳建华;徐函兵;杨丽;

    本研究对遮阴处理和自然光照下睡莲‘甘娜’叶片进行转录组分析,以揭示遮阴对其叶片发育的影响机制。结果表明,遮阴处理下共筛选得到1 303个差异表达基因,其中558个基因上调,745个基因下调;GO功能注释分析发现,遮阴处理会在细胞发育和次生代谢等方面造成影响;KEGG通路注释与富集分析结果表明,遮阴处理会影响次生代谢、信号转导、细胞壁生物合成以及光合作用等信号通路的表达。差异表达基因筛选结果显示,遮阴条件下睡莲叶片生长素信号转导途径中的AUX1/LAX、SAUR、IAA基因,光合作用途径中的psbR、LHCB4、LHCB1基因,代谢途径中的CHS、4CL等基因,细胞壁发育中的GFPT、TUBA、CESA等基因以及光受体的基因如HY5、RFWD2、COP1等都存在显著差异表达。这表明遮阴处理下,睡莲叶片通过限制细胞壁生长,影响光吸收能力,调节初生以及次生代谢途径,调控对生长素的响应和光信号传导,以及调节相关基因的表达来适应环境变化,维持正常生长和生理功能。

    2025年01期 v.57;No.401 12-21页 [查看摘要][在线阅读][下载 2607K]
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  • RNA干扰沉默褐飞虱糖转运蛋白基因4的研究

    谢坤;丁汉凤;李娜娜;贾素平;白静;丛韫喆;李广贤;姚方印;杨永义;

    褐飞虱是水稻上危害最严重的害虫之一,目前的防治措施存在各种弊端,开展控制褐飞虱的探索研究可开辟新的防治途径。本研究利用dsRNA(double-stranded RNA,双链RNA)介导的RNAi(RNA interference, RNA干扰)技术,以褐飞虱糖运输蛋白基因(Nlst4)为靶标,在体外合成Nlst4的dsRNA,将其饲喂褐飞虱若虫后,其体内目标基因表达量显著下降,产生致死表型;构建Nlst4的RNAi干扰载体,通过农杆菌侵染转化培育转基因水稻,褐飞虱取食后,体内目标基因转录水平显著降低,1龄、2龄若虫发育历期显著延长,但未出现致死表型。试验结果证实,利用RNAi技术通过培育转基因水稻防治褐飞虱存在可行性,可为后续转基因抗褐飞虱水稻的培育提供科学依据。

    2025年01期 v.57;No.401 22-29页 [查看摘要][在线阅读][下载 1626K]
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  • 萝卜萌芽期耐盐性鉴定与评价

    成宜德;刘辰;刘贤娴;徐文玲;车亚莉;王淑芬;

    为了在早期对萝卜的耐盐性进行评价鉴定,本研究以6份不同类型的萝卜种质为材料,对其萌芽期耐盐能力评价的适宜盐浓度进行筛选,进而用筛选确定的盐浓度对107份萝卜种质进行胁迫试验,分析其对发芽势、发芽率、相对发芽势、芽鲜重、芽根长、相对根长、芽长、相对芽长共8项指标的影响,并利用相关性分析、主成分分析、隶属函数分析和聚类分析法对萌芽期耐盐性进行综合评价。结果表明,NaCl浓度为200 mmol/L时,6份萝卜种质的发芽势和发芽率显著下降,但发芽率多在60%左右,确定其为耐盐性评价的适宜浓度。用200 mmol/L NaCl对107份萝卜种质进行萌发期耐盐性胁迫分析,8项指标均存在一定变异,其中发芽势的变异系数最大,芽长的变异系数最小。盐胁迫下萝卜种质的发芽势、发芽率、芽根长、相对发芽率、相对根长、相对芽长之间呈极显著正相关。盐胁迫下萝卜种质各项指标的主成分分析结果显示,前3个主成分的累计贡献率高达80.687%。利用隶属函数法和聚类分析法分别对供试萝卜种质的耐盐性进行排序和聚类,两项分析结果的一致性较好,筛选出强耐盐种质5份,分别为:101号(春白玉)、70号(扬州圆白)、89号(德高良峰红)、79号(华夏壹品)和91号(一点红)。本研究结果可为萝卜耐盐性评价鉴定提供数据支持,为今后耐盐新品种培育提供参考。

    2025年01期 v.57;No.401 30-39页 [查看摘要][在线阅读][下载 1660K]
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耕作栽培·生理生化

  • 气候变暖前后山东省优质专用小麦品质气候区划研究

    王娜;李楠;南镇武;刘开昌;王宗帅;薛晓萍;孟维伟;王旭清;

    小麦品质气候区划是充分利用区域气候资源、因地制宜生产优质小麦的重要前提。山东省是北方典型的强筋和中筋优质专用小麦种植区,但在气候变暖背景下,山东省气象条件发生了较大变化,小麦品质区划结果亟待更新。本研究采用小麦品质区划农业气候指标对山东省122个气象站点1981—2020年小麦季气象条件(温度、降水和日照时数)进行综合打分,利用ArcGIS插值法得到气候变暖前后山东省小麦品质气候区划。结果表明,气候变暖前后,山东省普遍为强筋小麦适宜区和强筋中筋小麦过渡区,但气候变暖后,山东省的强筋小麦适宜区大幅缩小,强筋中筋小麦过渡区扩大,主要体现在鲁中和胶东半岛南部地区。小麦季≥0℃积温增加及5月(开花-灌浆期)气温日较差下降是导致小麦季农业气候指标综合得分下降的主要原因。该研究结果可为及时调整山东省强筋和中筋小麦适宜种植区及实现品种和生态区的双向适应提供理论基础。

    2025年01期 v.57;No.401 40-46页 [查看摘要][在线阅读][下载 2372K]
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  • 外源玉米素对烟叶烟碱、内源激素含量及烟碱合成相关基因表达的影响

    郑彦峰;张静瑶;吴贵芝;蒙骏;陈刚;谭永言;刘仁祥;

    为探明外源玉米素对烟叶烟碱含量、内源激素含量及烟碱合成相关基因表达的影响,本研究以喷施等量清水为对照,设置3个玉米素喷施浓度(1、2、3 mg/L)处理,于烟株打顶当天进行叶面喷施,处理后5、10、15 d测定烟株的农艺性状及烟叶烟碱、内源激素含量和根尖烟碱合成关键基因的表达量。结果表明,与对照相比,喷施不同浓度的外源玉米素对烟株农艺性状无显著影响;烟叶烟碱含量显著下降,喷施后5 d下降幅度最为明显,降幅分别达20.59%、31.76%、28.74%;烟叶玉米素(ZR)、生长素(IAA)、赤霉素(GA)含量显著提高,增幅分别为21.63%~41.68%、13.94%~87.49%、10.56%~47.32%,脱落酸(ABA)含量显著降低,降幅为4.34%~72.70%;烟碱合成关键基因NtPMT、NtODC、NtMPO的表达量显著下调,NtPMT和NtMPO在喷施后10 d下调幅度最大,T1、T2、T3处理分别较CK下降26.82%、55.59%、62.88%和31.22%、36.97%、45.75%,NtODC在喷施后5 d时下调幅度最大,T1、T2、T3分别较CK下降36.30%、77.26%、53.34%。综上可知,烟株打顶当天叶面喷施玉米素对烟株生长影响不显著,对烟叶内源激素水平有显著影响,从而影响烟碱合成相关基因的表达,进而显著降低烟叶烟碱含量,其中2 mg/L的喷施浓度调控效果较明显。本研究可为生产中烟叶烟碱含量调控提供理论依据和技术支撑。

    2025年01期 v.57;No.401 47-53页 [查看摘要][在线阅读][下载 1620K]
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  • 喷施功能物质对低温胁迫甘薯苗生长及养分吸收的影响

    赵秀芬;张成龙;房增国;董良欣;刘庆;李俊良;

    为探究功能物质(猪血氨基酸多肽和蚯蚓裂解液)对甘薯育苗过程中低温胁迫的缓解作用,本研究以普薯32为试材,采用温室育苗试验和主成分分析法,探究并综合评价叶面喷施外源功能物质对低温胁迫下甘薯苗生长及养分吸收的影响。结果表明,叶面喷施两种功能物质均能增加薯苗株高、干物质率、百株重、采苗量,提高叶片SPAD值和植株含磷量,促进薯苗对磷钾元素的吸收累积。低温胁迫明显降低苗床温度,延迟甘薯出苗时间,显著抑制薯苗株高,降幅达10.3%~17.5%,无拱棚(C)处理组薯苗茎粗明显大于其他处理组;低温胁迫明显降低薯苗吸磷量和吸钾量,C处理组薯苗干物质率显著高于其他处理组。主成分分析结果表明,百株重、采苗量、株高、含钾量、吸磷量和吸钾量这6个因子可作为表征甘薯生长发育、养分吸收以及壮苗量的指标。综合得分结果表明,喷施功能物质能促进薯苗生长发育及养分吸收,且同种育苗方式下,喷施猪血氨基酸多肽的效果优于蚯蚓裂解液,其中大棚+小棚苗床处理的喷施效果最佳。

    2025年01期 v.57;No.401 54-60页 [查看摘要][在线阅读][下载 1194K]
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  • 外源水杨酸对镉胁迫下苎麻生长生理的缓解效应

    龚喜红;王梓薇;付虹雨;王薇;廖澳;崔国贤;佘玮;

    为探明水杨酸(SA)缓解镉胁迫下苎麻(Boehmeria nivea)生长生理的理论依据,本试验以苎麻品种中苎一号为供试材料,研究叶面喷施不同浓度SA(50、100、200μmol/L和400μmol/L)对镉胁迫下苎麻生长生理的影响。结果表明,与对照(CK)相比,镉胁迫抑制苎麻生长,降低生物量,降低光合色素含量、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量和抗氧化酶活性且多达显著水平,丙二醛(MDA)含量和脯氨酸(Pro)含量显著增加。SA处理能有效缓解苎麻镉胁迫,并且SA对苎麻生长的缓解效果与其喷施浓度密切相关,过低或过高浓度的水杨酸会减弱对镉胁迫的缓解作用。浓度为100~200μmol/L时水杨酸的镉胁迫缓解效果最佳,苎麻生物量、光合色素含量、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量及抗氧化酶活性增幅最大,MDA含量降幅最大,与镉胁迫处理(CD)相比苎麻根、茎、叶的镉含量最大降幅分别为34.62%、26.83%和52.31%。本研究得出的降低苎麻重金属镉胁迫的最佳SA浓度,可对苎麻的科学生产提供技术依据。

    2025年01期 v.57;No.401 61-67页 [查看摘要][在线阅读][下载 2136K]
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  • 金沙江干热河谷生境干湿季4种兰科植物叶绿素荧光特性差异分析

    何太平;李玥炯;胡学礼;王秋霞;

    为了探明兰科植物在干热河谷生境中的耐旱适应性,本研究以生长于金沙江干热河谷生境中的白及(Bletilla striata)、金沙江石斛(Dendrobium wangliangii)、落地金钱(Habenaria aitchisonii)、舌喙兰(Hemipilia cruclata)为对象,分析其在干季(7月)和湿季(10月)的叶绿素荧光参数差异。结果表明:(1)4种兰科植物的最大光化学效率(Fv/Fm)在干湿季均低于0.8,且干季均低于湿季,表明这4种植物长期遭受干旱胁迫且在干季时遭受的胁迫程度更强;(2)白及干季的Fv/Fm、PSⅡ实际光化学效率Y(Ⅱ)、电子传递速率(ETR)、光化学淬灭系数(qP)较湿季均显著下降,而金沙江石斛和落地金钱这4个叶绿素荧光参数干湿季间无显著差异,表明白及干季时期的光合机构遭到破坏,电子传递受阻,PSⅡ反应中心受损,表现出光抑制,而金沙江石斛和落地金钱调节自身PSⅡ反应中心免受伤害的能力较强;(3)白及和金沙江石斛干季的非光化学淬灭系数(NPQ)较湿季显著下降,落地金钱和舌喙兰干湿季间无显著差异,表明白及和金沙江石斛在干季长期干旱胁迫下PSⅡ反应中心受损,热耗散能力下降,光保护能力下降;(4)舌喙兰干季的ETR、NPQ均显著高于其余3种兰科植物,Y(Ⅱ)显著高于白及和落地金钱而略高于金沙江石斛,qP显著高于白及而略高于金沙江石斛和落地金钱,表明干季舌喙兰相较于其他3种植物光合机构性能更好。综上所述,落地金钱在干热河谷长期干旱胁迫环境中的表现最稳定,而舌喙兰则表现为耐旱性更强。

    2025年01期 v.57;No.401 68-73页 [查看摘要][在线阅读][下载 1403K]
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药用植物·微生物

  • 品种和种植密度对红花农艺性状、产量及品质的影响

    申思洋;孙玉镯;李梦荷;朱红彩;李习军;赵治军;金玉蔓;董琪;屈涛;马海涛;董彦琪;李连珍;

    为探究不同品种和种植密度对红花农艺性状、产量和品质的影响,筛选出更适合“卫红花”区域种植的红花品种和密度,本试验选取6个红花品种、设置3个密度(D1:33.3万株/hm~2;D2:16.7万株/hm~2;D3:11.1万株/hm~2)处理,采用随机区组排列法进行对比试验,分析比较各处理植株农艺性状、花产量、种子产量及花和种子中化学成分含量的差异。结果表明,同一密度不同品种间比较,新疆大果球(P5)为优势品种,其植株株高、主茎粗、二级分枝数、花蕾数、花蕾直径、花和种子产量、种子含油量和种子可溶性糖含量大多显著大于其他品种;同一品种不同密度比较,D2为最适宜种植密度,其中各性状的具体表现为,株高随密度增加而提高,主茎粗、花蕾直径随密度增加而减小,植株一级分枝数、二级分枝数、花蕾数均随密度增加而降低,花和种子产量随密度增加而提高,种子含油量和种子蛋白质、可溶性糖、淀粉含量均随密度增加而降低,这些性状综合来看,3个密度处理中D2表现优良。综上所述,适宜“卫红花”区域推广种植的红花品种为新疆大果球,种植密度为16.7万株/hm~2,即行距30 cm,株距20 cm。

    2025年01期 v.57;No.401 74-80页 [查看摘要][在线阅读][下载 1387K]
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  • 外源水杨酸对干旱胁迫下黄精种子萌发和幼苗抗氧化酶活性的影响

    王志科;刘灵霞;

    为了探讨外源水杨酸(SA)对干旱胁迫下黄精种子萌发抑制的缓解作用,本试验以黄精种子为材料,研究0.01、0.10、1.00、2.00 mmol/L SA浸种对6%聚乙二醇(PEG-6000)胁迫(PG)下黄精种子萌发、幼苗生长和生理指标的影响。结果表明,6%PEG处理显著抑制黄精种子萌发和幼苗生长,发芽势、发芽指数、活力指数及幼苗芽长、根长、鲜重均显著下降。适宜浓度即0.10 mmol/L SA浸种处理显著提高PEG胁迫下黄精种子的发芽势、发芽指数和活力指数,显著促进幼苗芽和根的生长,幼苗芽和根的过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性显著增强,丙二醛(MDA)含量显著降低,脯氨酸、可溶性糖含量显著增加。综上可知,0.10 mmol/L SA处理能显著减轻PEG胁迫对黄精种子萌发的抑制作用,显著提高黄精幼苗抗氧化酶活性,降低干旱胁迫造成的氧化损伤,有效提高黄精在种子萌发和幼苗生长阶段的抗旱性。

    2025年01期 v.57;No.401 81-86页 [查看摘要][在线阅读][下载 1272K]
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  • 硒与AM真菌对金线莲微量元素吸收及相关药用品质的影响

    陈玮;甘志凯;谌希;

    本试验选用金线莲品种“大元宝”为试材,采用棚内模拟种植试验方式,设置3个施硒(Se)水平(0、6、18 mg/L,分别记为Se_0、Se_1、Se_2)与3个接菌水平(不接种、接种根内根孢囊霉、接种摩西斗管囊霉,分别记为Am_0、Am_1、Am_2)的组合处理,研究施硒与丛枝菌根(AM)真菌对金线莲生长发育、微量元素含量、主要生物活性成分含量及挥发性物质含量的影响,以期为金线莲的高效栽培和富硒提质提供理论依据。结果表明,外源硒可提高金线莲叶绿素含量、微量元素含量、主要生物活性物质含量及挥发性物质含量,接种AM真菌可进一步促进金线莲的生长发育及品质形成,整体上以Se_1水平上述参数存在极值。土壤硒赋存形态中,Se_1水平及接种AM真菌处理下可溶态硒和可交换态硒占比较高,铁锰氧化结合态、有机结合态硒占比较低,且结合植株相对生长率、硒含量及品质参数来看,Se_1Am_1处理优于Se_1Am_2。主成分分析表明,金线莲硒含量、生物活性成分(总酚、总黄酮、金线莲苷、多糖)含量、挥发性物质(醛、醇、酮)含量是判断施硒和AM真菌效果的主要指标,且其与土壤有效硒含量呈显著或极显著正相关。综上,外源硒与AM真菌组合施用可显著促进金线莲根际土壤硒活性,提高有效硒含量,从而提高金线莲的硒吸收、生物活性成分累积及挥发性物质含量,进而提高其药用品质,各处理中以施6 mg/L Se与接种根内根孢囊霉组合处理效果最佳。

    2025年01期 v.57;No.401 87-95页 [查看摘要][在线阅读][下载 2063K]
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  • 1株半乳糖地质杆菌分离筛选及其对畜禽养殖固体有机废弃物的处理效果研究

    谢小林;陈猛;李成江;周莲;刘玉敏;王勇;姚青;朱红惠;

    为获得畜禽养殖固体有机废弃物的高效降解菌株,本研究采用稀释涂布高温培养方法从东莞市中心定点屠宰场的猪粪泥堆肥中分离得到一株嗜热高温菌株BWTGW1.1,经形态学、生理生化、16S rRNA基因序列建树分析鉴定,初步确定为半乳糖地质杆菌(Geobacillus galactosidasius),并进一步对BWTGW1.1菌株的耐盐、耐高温、产耐高温蛋白酶能力和畜禽养殖固体有机废弃物的处理效果进行研究。结果表明:在耐盐方面,BWTGW1.1菌株在盐浓度为1.5%的条件下生长良好,培养48 h后OD_(600)=1.1;在耐高温和产耐高温蛋白酶能力方面,BWTGW1.1菌株85℃培养12 h依然能存活,60℃培养48 h后可产生水解的透明圈,且水解圈直径/菌落直径大于2.0。在116 m~3大型立式固体发酵罐中,BWTGW1.1菌液+普通菌剂能使堆体温度发酵24 h就达到58℃,较普通菌剂单独处理提高13℃,且60~70℃高温持续时间达108 h,而普通菌剂处理仅持续60 h。BWTGW1.1菌液+普通菌剂处理猪粪泥发酵168 h后黄瓜种子发芽指数达到86.75%,较普通菌剂处理提高26.24%,表明BWTGW1.1在猪粪泥等畜禽养殖固体有机废弃物堆肥发酵过程中具有潜在的应用价值。

    2025年01期 v.57;No.401 96-102页 [查看摘要][在线阅读][下载 1810K]
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资源环境·植物营养·土壤肥料

  • 控释氮肥一次性施用对滨海盐碱地土壤理化性质及小麦产量的影响

    谢宏伟;吴小宾;王奥宇;郑福丽;陈晓影;谭德水;刘兆辉;

    为探明在盐碱地上实现轻简化施肥的可行性,明确其对滨海盐碱土壤质量的提升效果,在山东东营盐碱地进行了不同类型控释肥一次性施用田间试验。试验设置6种施肥处理,包括不施氮肥对照(CK)、农民习惯施肥(FP)、优化施肥(OPT)、控释氮肥A(CRFA,水基树脂包膜尿素)、控释氮肥B(CRFB,聚氨酯包膜尿素)和控释氮肥C(CRFC,腐植酸型尿素),研究不同类型缓控释肥处理对盐碱地土壤理化性质及小麦产量的影响。结果表明:与FP处理相比,OPT、CRFA、CRFB和CRFC处理小麦产量分别显著提高5.9%、17.6%、29.6%和17.2%;小麦成熟期0~20 cm土层土壤无机氮含量分别提高18.6%、121.9%、175.4%和144.6%;氮肥利用率显著提高74.4%、95.1%、172.0%和115.6%;土壤可溶性盐离子总量分别显著降低4.9%、7.2%、9.5%和9.1%。与FP处理相比,CRFA、CRFB和CRFC处理的>2 mm和0.5~1 mm粒级土壤团聚体比例分别显著提高166.2%、133.8%、90.0%和40.3%、34.3%、62.7%;<0.053 mm粒级的土壤团聚体比例显著降低78.4%、73.8%、52.5%。控释氮肥一次性施用可改善轻度盐碱地土壤理化性质,本试验条件下以CRFB一次性施用对滨海盐碱土壤改良和小麦产量提升效果最好。

    2025年01期 v.57;No.401 103-109页 [查看摘要][在线阅读][下载 1403K]
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  • 沼液替代不同比例氮肥对轻度盐化潮土土壤性质及小麦产量的影响

    张典;黄兆恒;孙楷清;诸葛玉平;杨全刚;张延杰;石艳春;庄兆恒;

    为研究沼液替代不同比例氮肥对盐化潮土的土壤性质和小麦产量的影响,在轻度盐化潮土上开展小麦田间试验。试验设置4个处理,分别为常规施肥(XG)以及沼液替代常规施氮肥比例分别为30%(T30)、50%(T50)和70%(T70)。结果表明,与常规施肥比较,沼液替代氮肥处理降低土壤pH值0.12~0.33个单位;显著增加土壤有机质、碱解氮、速效磷和速效钾含量,分别提高52.63%~73.51%、42.83%~120.30%、16.82%~75.14%和15.42%~49.04%;显著增加土壤中Ca~(2+)、Mg~(2+)、Na~+、Cl~-等离子含量,其中Ca~(2+)和Na~+含量分别增加20.15%~60.85%和7.72%~72.93%;提高土壤Cu、Zn、Mn、B等微量元素含量以及土壤碱性磷酸酶和蔗糖酶活性,脲酶活性随沼液替代比例的增加先升高后降低。沼液替代氮肥处理提高土壤中变形菌门(Proteobacteria)、芽单胞菌门(Gemmatimonadota)的占比,其中T50处理更有利于提高土壤微生物群落多样性。T30和T50处理的小麦产量较XG处理分别显著提高6.22%和11.04%。综合分析,沼液替代不同比例氮肥能够显著改善土壤性质和提高小麦产量,且替代比例为50%时效果最佳。本研究结果可为沼液在轻度盐化潮土上的应用提供理论参考。

    2025年01期 v.57;No.401 110-117页 [查看摘要][在线阅读][下载 1353K]
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  • 水氮互作对花后谷子果聚糖代谢的影响

    张梦媛;管延安;陈二影;黎飞飞;杨延兵;高文伟;秦岭;

    为探索水氮处理对花后谷子不同器官果聚糖生理代谢和转运的影响,本试验以抗旱性强的谷子品种济谷22为材料,采用盆栽种植,设置3种水分处理即正常灌溉CK(田间最大持水量的60%~70%)、苗期干旱W1(田间最大持水量的30%~40%)、抽穗至灌浆中期干旱W2(田间最大持水量的30%~40%)和2种施氮量处理即施氮处理N150(纯N 150 kg/hm~2)、不施氮处理N0,研究不同水氮处理对谷子叶、茎鞘和穗果聚糖绝对含量及叶片蔗糖-1-果糖基转移酶(1-SST)和果聚糖外切水解酶(FEH)活性的影响。结果表明,W2处理的叶、茎鞘、穗中果聚糖绝对含量均在花后14 d达到峰值,其中叶和茎鞘中果聚糖绝对含量达到峰值的时间比CK和W1处理均提前,且W2N0处理达到峰值时的果聚糖绝对含量均比其他处理高,而穗中则比CK的时间推迟,且W2N150处理达到峰值时的果聚糖绝对含量均比其他处理高。W2处理在花后14 d复水后,叶、茎鞘、穗的果聚糖绝对含量未能恢复到对照水平。各处理叶片的1-SST活性在达到峰值前均呈上升趋势,随后下降,CK和W1处理叶片的1-SST活性均在花后28 d达到峰值,W2处理因干旱胁迫于花后14 d达到峰值,且显著高于同时期CK和W1N0处理,复水后活性下降;而W2处理叶片FEH活性在花后0 d(开花期)达到峰值,比CK和W1处理均提前,且随着生育期延长而急剧下降。W2处理谷子叶、茎鞘果聚糖的花前转运率和花前贡献率均高于花后,W1和W2处理叶、茎鞘的花后转运率和花后贡献率均高于对照,而W1处理茎鞘的花后转运率和花后贡献率高于W2处理,而叶中则相反。综上可知,果聚糖的合成与降解会受到环境、不同器官以及发育阶段的影响。干旱胁迫缩短谷子叶片和茎鞘中果聚糖绝对含量峰值的出现时间,且干旱和氮素胁迫共同作用能提高谷子叶、茎鞘中果聚糖绝对含量峰值,干旱胁迫显著抑制果聚糖绝对含量峰值出现后谷子叶片1-SST、FEH活性,进而促进果聚糖积累,减少逆境胁迫带来的损伤,且苗期干旱(W1)有利于提高谷子果聚糖的花后转运率和花后贡献率。

    2025年01期 v.57;No.401 118-123页 [查看摘要][在线阅读][下载 1566K]
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植物保护·农业气象

  • 稻纵卷叶螟双性诱剂在山东稻区诱集效果分析

    王鹏;胡磊;高发瑞;金桂秀;黄信诚;褚栋;

    稻纵卷叶螟是山东水稻的重要迁飞害虫,绿色防控技术是该害虫综合治理的重要措施。双性诱剂可同时释放植物源化合物和昆虫性信息素,兼具食诱和性诱的功能。为明确诱剂产品在山东稻区的应用效果,本研究通过诱剂+诱捕器的方式诱集水稻田害虫,调查了稻纵卷叶螟双性诱剂在山东省4个地点的诱集结果。结果表明,稻纵卷叶螟双性诱剂在各稻区均可以诱集雌性和雄性个体,且雌雄个体数量无明显差异;各试验稻区的稻纵卷叶螟诱虫量存在差异;稻纵卷叶螟双性诱剂还可诱集到大螟、二化螟等水稻害虫;性诱剂诱集靶标害虫稻纵卷叶螟的效果高于双性诱剂或与之相当。综上,性诱剂具有较高的专一性,而双性诱剂兼具雌雄个体和其他害虫诱集效果,可用于水稻害虫绿色防控。

    2025年01期 v.57;No.401 124-129页 [查看摘要][在线阅读][下载 1370K]
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  • 番茄褐色皱纹果病毒检测及抗性材料筛选

    苏晓梅;吕宏君;刘淑梅;王施慧;高中强;侯丽霞;

    本研究对疑似番茄病毒病样本进行RT-PCR检测,并对扩增产物进行测序及系统进化分析,确认样本感染了番茄褐色皱纹果病毒(Tomato brown rugose fruit virus,ToBRFV)。染病番茄的种子中可检测到ToBRFV,而带毒种子长成的幼苗却检测不到ToBRFV,表明该病毒主要存在于种皮。利用10%的磷酸三钠对带毒种子进行消毒处理可以使病毒灭活。利用摩擦法对22份醋栗番茄进行苗期接种鉴定,获得了2份耐/抗ToBRFV的材料,可为抗性品种选育提供资源。

    2025年01期 v.57;No.401 130-135页 [查看摘要][在线阅读][下载 1675K]
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  • 不同种植模式茶园绿盲蝽发生动态及不同杀虫剂的防效研究

    肖文敏;吴焕焕;任志红;张虹;杨圣祥;孙海伟;王欢;

    本试验调查了泰山茶区茶园、菊花园、菊茶间作园3种植模式下绿盲蝽发生时期的虫口数量,并在茶园绿盲蝽秋季回迁期进行了不同杀虫剂的防治效果试验,以期为本茶区绿盲蝽的发生与防控提供参考。结果表明,9—11月、4—6月为茶园绿盲蝽主要发生期,成虫在9月中旬至10月下旬、5月中旬至6月上旬发生量较大。对3种种植模式下秋季绿盲蝽发生动态监测发现,9月份菊花盛花期对绿盲蝽具有明显的吸引作用,且对临近茶园的绿盲蝽回迁产生影响;10月,菊花萎凋后,处于花期的茶树对绿盲蝽的吸引作用开始突显,因此菊花园绿盲蝽数量迅速减少,而菊茶间作园绿盲蝽则由菊花转移至茶树继续为害。不同杀虫剂防效试验结果表明,联苯菊酯对茶园回迁期绿盲蝽的防治效果显著优于其他药剂,第3次用药后7 d防效可达到80%以上,在生产中可作为茶园回迁期绿盲蝽防治的首选药剂。此外,茶园周围杂草可帮助绿盲蝽藏匿取食为害,应将秋季茶园杂草一并纳入防控范围,提高茶园绿盲蝽秋控效率。

    2025年01期 v.57;No.401 136-141页 [查看摘要][在线阅读][下载 1532K]
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畜牧兽医·蚕桑水产

  • FAdV-4通过lnc87774-MDM2-p53通路诱导鸡肝细胞凋亡的分子机制

    肖雅清;董雯雯;袁小远;李桂明;刘明超;孟凯;

    由禽腺病毒4型(FAdV-4)引起的禽心包积液性肝炎综合征近年来在我国频频发生,给我国家禽养殖业造成了巨大损失。长链非编码RNA(lncRNA)是病毒感染期间宿主免疫反应的关键调节因子,为揭示其在FAdV-4感染时对宿主细胞的作用及机理,本研究以鸡肝癌细胞系LMH为对象,通过芯片测序、生物信息学分析及Real-time PCR等方法筛选病毒感染过程中的关键lncRNA分子,并通过荧光定位杂交、编码-非编码基因共表达(CNC)分析、Real-time PCR、酶联免疫吸附(ELISA)、RNA pull-down和蛋白免疫共沉淀(RIP)、流式细胞分析等分子生物学手段对其进行亚细胞定位及互作蛋白的筛选、验证和功能分析。结果表明,筛选出了FAdV-4感染引起的关键lncRNA分子lnc87774,其主要定位在细胞质,其靶向结合互作蛋白为E3泛素连接酶MDM2,过表达lnc87774,MDM2和Bcl-2的相对表达量显著上升,p53和Bax的相对表达量显著下降,显著抑制细胞凋亡;沉默lnc87774,上述基因表现出相反的变化趋势且显著促进细胞凋亡;进一步沉默MDM2后,p53的表达量显著上调,但同时过表达/沉默lnc87774对FAdV-4引起的细胞凋亡没有影响,表明FAdV-4感染LMH细胞过程中lnc87774通过MDM2靶向调控p53介导的细胞凋亡进程。该研究结果将增加我们对FAdV-4与宿主细胞互作的认识,为宿主抗病毒防御机制提供理论支持。

    2025年01期 v.57;No.401 142-150+173页 [查看摘要][在线阅读][下载 1996K]
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  • 非遗传因素对济宁青山羊繁殖性状的影响

    李雪;何军敏;刘桂芬;魏晨;张果平;任一帆;毛静艺;杨存明;张文静;龙丽;田可川;黄锡霞;

    为探究非遗传因素对济宁青山羊繁殖性状的影响,本研究收集山东省嘉祥济宁青山羊原种场和曹县正道牧业科技有限公司2012—2023年母羊产羔记录共2 912条数据,使用最小二乘分析和多重比较分析场、胎次、产羔年份、产羔季节和产羔类型对繁殖性状的影响。结果表明,不同胎次、产羔年份和产羔类型对母羊的繁殖性能具有极显著影响,其中母羊在第4次及以上胎次的胎产羔数和胎羔羊总产羔重最高,且母羊的总产胎次越多,总产羔数和总产羔重越高;场对羔羊平均初生重具有显著影响,对其他性状具有极显著影响;产羔季节对胎羔羊平均初生重具有显著影响,对胎产羔数和胎羔羊总产羔重影响不显著,其中夏季产羔的胎羔羊初生重较高。本研究结果可为今后济宁青山羊遗传参数估计和遗传评定奠定基础,以便制定更准确的育种方案。

    2025年01期 v.57;No.401 151-155页 [查看摘要][在线阅读][下载 1089K]
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信息技术·农业工程

  • 一种基于改进卷积神经网络YOLOv8n的黄精种子成熟度识别模型

    冯峰;孔淳;陈诗瑶;马春悦;王琛;郭秀茹;孙博;王志军;

    黄精是重要的药食同源品种,在黄精的种植与育种过程中,通常采用基于个人经验的人工方式进行种子成熟度识别,但该方式存在主观性强、精确度不稳定的问题,会在一定程度上影响种植后黄精的产量和质量,进而影响黄精产品的品质和下游产业的经济效益;另一方面,由于黄精种植地块通常较为分散,使得人工识别种子成熟度的方式较为低效。为了解决以上问题,本研究提出一种基于改进卷积神经网络YOLOv8n的黄精种子成熟度识别模型——YOLOv8n-FasterNet-EMA。首先,在模型轻量化方面,通过将YOLOv8n主干网络中原本的卷积替换为FasterNet的PConv卷积结构,与Bottleneck层结合后得到新的c2f-FasterNet模块,从而减小模型的计算量与内存消耗;其次,在模型泛化性能方面,通过使用EMA注意力机制与YOLOv8n颈部网络中检测处的c2f模块结合,提升模型的特征提取能力,进而改善模型的泛化能力。为验证所提模型的性能,在构建的黄精种子成熟度数据集上进行了对比实验,结果表明,与原YOLOv8n模型相比,本研究所提模型在平均识别精度上提升了2.1%,同时模型的参数量降低了21.3%;此外,与SSD、YOLOv5n相比,本研究所提模型在识别精度和速度上也取得一定的提升。因此,YOLOv8n-FasterNet-EMA能有效识别黄精种子的成熟度,这对实现黄精种子成熟度的智能化识别,进而提升黄精育种的质量、改善下游产业的经济效益均具有重要的实际意义。

    2025年01期 v.57;No.401 156-165页 [查看摘要][在线阅读][下载 2723K]
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  • 油莎豆含油率的近红外光谱检测模型研究

    魏海峰;时学双;党锡强;米玛顿珠;张梦媛;常唯;赤列措姆;张斌;高文伟;

    为建立油莎豆块茎含油率的近红外光谱快速无损检测模型,提高育种材料的早代选择效率,本研究以109份油莎豆块茎样本为实验材料,采集波长范围为950~1 650 nm、分辨率为1 nm的近红外光谱,并通过索氏提取法测定块茎粗脂肪含量,剔除异常样本后共得到103份样本,使用SPXY法将其按3∶1的比例划分为校正集与验证集。分别采用标准正态变换、多元散射校正、一阶导、二阶导、SG平滑以及混合方法对原始光谱进行预处理,并基于此建立偏最小二乘回归(PLSR)模型,通过对模型性能的对比分析,筛选出在校正集和验证集上预处理效果均较好的MSC+SG法,用于油莎豆含油率检测模型的构建;然后用竞争性自适应重加权采样(CARS)、无信息变量消除(UVE)算法以及MLP神经网络进行特征波长提取,并构建PLSR模型,结果显示,用CARS和UVE算法分别提取出115个和251个特征波段,建模效果均比全波段建模效果好,其中CARS-PLSR模型预测性能最优,校正集交叉验证均方根误差(RMSE_(CV))、决定系数(R■)分别为1.328、0.903,验证集RMSE_P、R■分别为1.206、0.888,验证集相对分析误差(RPD_P)为3.040;而MLP-PLSR模型的预测精度与CARS-PLSR模型接近,RMSE_(CV)、R■分别为1.387、0.903,RMSE_P、R■分别为1.207、0.887,RPD_P为3.040,但提取的特征波长仅77个,是3种方法中最少的,说明MLP法能够更有效地降低光谱信息重叠,滤除无关信息,MLP-PLSR更适合用于油莎豆含油率检测。综上,本研究初步建立了基于近红外光谱的油莎豆含油率快速无损检测模型,可为提高育种工作中的检测效率提供有效方法,并为油莎豆含油率无损检测提供技术支持。

    2025年01期 v.57;No.401 166-173页 [查看摘要][在线阅读][下载 2045K]
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  • 基于深度学习的香菇菌棒生产成本预测模型研究

    卢翠红;张峰;吴秋兰;

    针对香菇菌棒生产成本管控难、成本预测精度低等问题,本研究在深入剖析香菇菌棒生产成本关键影响因素的基础上,提出了基于时间卷积神经网络(TCN)、双向长短期记忆网络(BiLSTM)和注意力(Attention)机制的香菇菌棒生产成本预测模型。首先利用轻量级梯度提升机(LightGBM)筛选出与香菇菌棒生产成本相关的重要特征,降低预测模型的输入维度;然后构建TCN网络与BiLSTM网络对输入数据进行特征提取,并将提取的特征进行融合;最后在上述基础上添加Attention机制,使用全连接层得到最终的香菇菌棒生产成本预测结果。实验结果表明,该模型的预测均方根误差、平均绝对百分比误差、平均绝对误差分别为0.084 1、2.252 6、0.073 8,香菇菌棒生产成本的预测曲线接近真实的曲线,具有良好的预测效果,可以有效满足香菇菌棒生产企业对成本预测的要求。

    2025年01期 v.57;No.401 174-180页 [查看摘要][在线阅读][下载 1686K]
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