华北农学报
 
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2018年 33卷 6期
刊出日期:2018-12-28

论文
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0 第33卷第6期目次
2018 Vol. 33 (6): 0-0 [摘要] ( 19 )   全文: HTML   PDF (239 KB)  ( 33 )
       论文
1 普通小麦MYB转录因子Tamyb59的克隆及表达分析
张鹏钰, 刘毓侠, 曹丽茹, 袁珍, 王国瑞, 王同朝, 尹钧, 卫丽
DOI: 10.7668/hbnxb.2018.06.001
为进一步挖掘小麦逆境胁迫响应基因在植物非生物逆境胁迫应答中的作用,探究小麦逆境胁迫响应机制,从前期转录组结果中筛选出1个编码MYB蛋白的基因,暂命名为Tamyb59,通过PCR技术扩增Tamyb59的全长;利用NCBI和DNAMAN软件进行基因序列比对和保守结构域的分析;利用Expasy和TMHMM等在线软件进行氨基酸组成、亲水系数分析;采用MEGA 6.0软件构建系统进化树;构建pMDC83-GFP融合表达载体,进行基因表达的亚细胞定位分析。采用qRT-PCR分析了基因在不同非生物胁迫处理过程中不同组织的表达特性,并利用SAS数据处理软件进行差异显著性分析。结果表明:该基因含有典型的SANT保守结构域,CDS序列全长为522 bp,编码173个氨基酸,编码蛋白分子质量为19.7 ku,理论等电点为7.61。基因系统进化分析结果表明,Tamyb59与山羊草、粳稻、玉米等9种植物MYB转录因子有52.0%~85.6%的同源性,其中与谷子的MYB蛋白同源性最高。亚细胞定位结果显示,Tamyb59基因编码蛋白定位在细胞核。利用qRT-PCR分析了基因在不同非生物胁迫处理过程中不同组织的表达特性,组织表达特异性分析显示,Tamyb59基因在小麦根中的表达量较高,茎、叶和幼穗中表达量较低;PEG和盐胁迫处理过程中,Tamyb59基因的表达均呈现先上升后下降的趋势,说明Tamyb59基因对不同非生物胁迫有不同的响应。
2018 Vol. 33 (6): 1-7 [摘要] ( 42 )   全文: HTML   PDF (1108 KB)  ( 50 )
8 小麦SBP基因家族生物信息学分析
吕亮杰, 陈希勇, 胡梦芸, 刘玉平, 孙丽静, 马乐, 李辉
DOI: 10.7668/hbnxb.2018.06.002
SBP基因家族是植物所特有的一类重要转录因子,含79个氨基酸残基保守结构域,主要参与植物生长发育、生理生化过程。为进一步探讨小麦SBP基因家族的基因功能,通过比对小麦最新基因组数据,结合公布的Chinese Spring的基因组数据,采用生物信息学方法对其基因结构、染色体分布、蛋白保守结构域、系统进化树及表达谱进行分析。结果获得了50个SBP基因,命名为TaSBPs,根据染色体编号排列为TaSBP1~TaSBP50。结果表明,50个小麦TaSBP基因分布于除4B、4D染色体外的其余19条染色体上,编码192~1 104个氨基酸,基因外显子数量2~11个变化不等;串联重复和片段复制是小麦SBP家族基因扩张的主要模式;7种作物SBP基因的系统进化树可分为4个类别,同一类之间的结构较为相似;小麦50个TaSBP基因家族含有10个motif,推测小麦TaSBP基因家族应都含有motif1、motif2、motif4。50个TaSBP基因都在13个组织器官中检测到转录本,不同组织器官中TaSBP基因的表达存在明显的差异。
2018 Vol. 33 (6): 8-16 [摘要] ( 43 )   全文: HTML   PDF (1405 KB)  ( 35 )
17 玉米AGPL2蛋白多克隆抗体制备及时空表达分析
吕亚楠, 余国武, 黄玉碧
DOI: 10.7668/hbnxb.2018.06.003
为探讨玉米AGPL2在籽粒发育时期淀粉积累过程中的功能机制,通过AGPL2基因克隆和构建带有GST标签的原核表达载体PGEX-6T-1-AGPL2,并利用大肠杆菌诱导表达体系,用0.5 mmol/L异丙基-β-D-硫代半乳糖苷(IPTG)在28℃条件下诱导表达6 h后,GST-AGPL2融合蛋白能够得到高水平表达,然后利用GST(Glutathione S-transferase)标签蛋白纯化介质进行亲和层析纯化,能够得到质量较高的GST-AGPL2融合蛋白;利用纯化所得的GST-AGPL2重组蛋白免疫新西兰大白兔制备了AGPL2多克隆抗体,分离并纯化抗血清,然后用rTEV Protease去除抗原GST-AGPL2融合蛋白的GST标签,并用纯化后的AGPL2多克隆抗体进行Western Blot检测,结果发现,AGPL2多克隆抗体具有较高特异性和灵敏性,可用于检测纳克级抗原蛋白;并利用Western Blot方法研究了AGPL2蛋白在玉米不同组织和不同授粉时期胚乳中的分布和表达模式,结果显示,AGL2蛋白在玉米不同组织中的表达具有组织特异性,且在胚乳中含量最高。AGPL2蛋白在玉米胚乳不同授粉时期表达量先增加后降低,且在授粉中期达到最大值。其结果与玉米籽粒发育过程中淀粉的积累规律一致,说明AGPL2主要存在于玉米胚乳中,且可能参与淀粉的合成,也说明AGPL2多克隆抗体具有很好的特异性,能够识别玉米体内的AGPL2抗原。
2018 Vol. 33 (6): 17-23 [摘要] ( 24 )   全文: HTML   PDF (1200 KB)  ( 17 )
24 雪菜BjSnRK2C基因的克隆及生物信息学分析
张春兰, 满丽莉, 向殿军, 李旭新, 包乌日娜, 刘鹏
DOI: 10.7668/hbnxb.2018.06.004
SnRK2家族基因编码植物体内一类丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶,是ABA通路中影响植物抗逆能力的关键调控基因。基于SnRK2成员cDNA的保守区序列信息,利用RT-PCR与SON-PCR相结合的方法从雪菜中克隆了一个SnRK2全长cDNA序列,命名为BjSnRK2C。测序结果显示,该cDNA序列全长1 380 bp,包含一个137 bp的3'-非翻译区,一个214 bp的5'-非翻译区,一个1 029 bp的完整开放阅读框,编码342个氨基酸,在GenBank数据库的登录号为MF983711。BjSnRK2C蛋白激酶理论分子量为38.2 ku,理论等电点为5.61,属于亲水性蛋白,存在2个显著跨膜结构域,含有30处磷酸化位点,没有信号肽,最可能定位的位置是在细胞质上。BjSnRK2C蛋白激酶的二级结构具有130个α-螺旋、126个无规则卷曲、59个延伸链和27个β-转角。BjSnRK2C蛋白包含1个丝氨酸/苏氨酸酶活性结构域和1个ATP结合位点,同拟南芥AtSnRK2.8蛋白激酶亲缘关系最近,处在同一进化分枝。雪菜BjSnRK2C蛋白激酶的三级结构与拟南芥AtSnRK2.8蛋白激酶极为相似,推测它们具有类似的功能。BjSnRK2C蛋白激酶的C末端仅含有结构域Ⅰ,缺少结构域Ⅱ,暗示雪菜BjSnRK2C基因在参与非生物胁迫过程中很可能也是不依赖ABA调控通路的。研究结果可为今后深入研究BjSnRK2C功能奠定理论基础。
2018 Vol. 33 (6): 24-32 [摘要] ( 14 )   全文: HTML   PDF (1546 KB)  ( 21 )
33 谷子分蘖相关QTL定位及紧密连锁标记开发
杜晓芬, 王军, 李云飞, 王智兰, 袁国保, 杜国华, 韩芳, 彭建祥, 张文娜, 蔡伟, 袁峰, 崔巨多, 郭二虎, 邹洪锋, 张林义, 彭书忠
DOI: 10.7668/hbnxb.2018.06.005
分蘖是与农作物产量相关的重要农艺性状之一,分蘖对于谷子产量的提高具有重要意义,但是目前谷子分蘖遗传分子机制还不清楚。利用简化基因组测序技术(RAD-seq),以2个F2群体(命名为Cross AJ和Cross HC)为研究对象,分别对2个F2群体的543个和131个单株及其亲本进行RAD-seq,利用MSTmap和WinQTLCart 2.5软件进行遗传图谱构建和QTL分析,结果共鉴定出8个控制分蘖相关的QTL。其中,利用Cross AJ共鉴定了6个QTL,分别为qAJTN1、qAJTN5、qAJTN7-1、qAJTN7-2、qAJTN7-3qAJTN9,可解释表型变异0.7%~9.8%;利用Cross HC群体共鉴定了2个QTL,分别为qHCTN5qHCTN7,可解释表型变异1.4%~8.3%。在这8个QTL中,qAJTN1、qAJTN5、qAJTN7-2、qAJTN9qHCTN5为该研究新鉴定的位点,其余3个QTL(qAJTN7-1、qAJTN7-3qHCTN7)与前人研究结果相一致。另外,通过将亲本的测序结果与参考基因组进行比对,搜索插入缺失位点InDel(Insertion-deletion),新开发了谷子分蘖相关QTL(qAJTN7-3qHCTN7)紧密相关的InDel标记。结果为谷子分蘖机制的研究奠定一定基础,所开发的分子标记对于分蘖型谷子的分子标记辅助育种具有重要意义。
2018 Vol. 33 (6): 33-41 [摘要] ( 36 )   全文: HTML   PDF (1011 KB)  ( 16 )
42 花生几丁质酶基因的克隆及抗病性验证
郭悦, 姜平平, 潘雷雷, 周文杰, 徐磊, 张茹琴, 隋炯明, 郭宝太, 王晶珊, 乔利仙
DOI: 10.7668/hbnxb.2018.06.006
为了探讨花生几丁质酶在抵御真菌性病害中的作用,克隆了花生几丁质酶基因并通过遗传转化验证了该基因的功能。以花生品种花育23号基因组DNA和RNA为模板,通过PCR及RT-PCR扩增分别获得长度为1 779 bp的花生几丁质酶基因DNA序列及795 bp的全长cDNA序列。DNA及cDNA序列比对结果表明,该基因包含3个外显子和2个内含子,内含子剪切符合"GT……AG"规则,其cDNA序列被命名为Ah-Chi,编码265个氨基酸,GenBank注册号为HQ439775。利用NCBI在线Blast进行序列比对,结果表明,该蛋白产物与水稻、玉米、紫花苜蓿、大豆、拟南芥的相关蛋白的同源性分别达到83%,83%,72%,58%,49%。用Ah-Chi替换掉植物表达载体pCAMBIA1301上的Gus基因,成功构建了植物过表达载体pCAMBIA1301-Ah-Chi。利用农杆菌介导法将pCAMBIA1301-Ah-Chi转化花生胚小叶外植体,获得再生小苗,经嫁接移栽获得再生植株。利用PCR扩增筛选获得转基因阳性植株,RT-PCR扩增结果表明,转基因植株中Ah-Chi基因表达量增加。用黑斑病菌接种转基因植株和非转基因对照植株离体叶片7 d后,发现非转基因植株叶片褐化及坏死程度较为严重,而转基因植株叶片褐化及坏死程度相对较轻,初步说明转基因植株抗病性增强。
2018 Vol. 33 (6): 42-48 [摘要] ( 12 )   全文: HTML   PDF (1261 KB)  ( 31 )
49 39份外引小麦种质抗病基因的分子标记检测及其抗病性评价
董娜, 陈向东, 胡铁柱, 李淦, 张亚娟, 茹振钢
DOI: 10.7668/hbnxb.2018.06.007
为了初步明确39份外引小麦种质中条锈病和白粉病抗性基因组成,利用共分离或紧密连锁的分子标记对抗条锈病基因Yr5、Yr10、Yr18和抗白粉病基因Pm4、Pm13、Pm21进行检测,同时结合田间鉴定,对外引种质的抗病性进行评价。结果表明,携带Yr18基因的种质有6份,对条锈病菌表现近免疫至中抗,抗性表现稳定;Yr5连锁标记S1320阳性的种质有21份,Yr10连锁标记SC200阳性的种质有2份,但标记阳性的种质中抗病性表现不一致,可能跟载体品种的遗传背景有关,利用这些分子标记进行辅助育种时,要结合接种鉴定结果综合判断。Pm4基因基本丧失白粉病抗性,携带该基因的7份种质中仅有1份抗病。在39份种质中,均未检测到抗白粉病基因Pm13Pm21。此外,有2份种质澳阿优1号和bermude兼具条锈病和白粉病抗性,综合抗病性好,在育种中可以合理利用。为小麦抗病育种亲本选择和种质资源的合理利用提供了参考依据。
2018 Vol. 33 (6): 49-55 [摘要] ( 23 )   全文: HTML   PDF (1109 KB)  ( 9 )
56 水杨酸诱导黄瓜PCD的鉴定及相关基因的表达分析
陈冲, 刘双, 王丹丹, 池春玉, 朱宏, 金晓霞, 丁国华
DOI: 10.7668/hbnxb.2018.06.008
为揭示叶绿体在水杨酸(SA)诱导黄瓜PCD过程中的作用,选择黄瓜幼苗四叶期时,叶片滴加10 mmol/L SA,在滴加SA的位置取材,首先进行ROS原位检测、Trypan blue染色、PI和FDA染色、TUNEL检测,验证SA可诱导黄瓜PCD过程;继而根据高通量测序结果,从1 759个高通量测序得到的差异表达基因中,筛选出15个注释含chloroplast的基因,RT-PCR验证这些基因在SA诱导的黄瓜叶片PCD中有表达,初步认定这些基因参与了SA诱导的黄瓜P CD过程。对筛选得到的基因进行qRT-PCR表达分析,这15个基因在SA诱导的黄瓜PCD中起正调控或负调控的作用,上调表达的5个基因分别是:类囊体加工肽酶1基因、6-磷酸葡萄糖酸脱氢酶基因、果糖1,6-二磷酸醛缩酶3基因、α-葡聚糖-水二激酶1基因和丙二烯氧化物环化酶4基因;下调表达的10个基因分别是:甜菜碱脱氢酶1基因、钙敏感受体基因、脱镁叶绿酸a单加氧酶基因、叶绿素b还原酶1基因、σ因子结合蛋白1基因、NADPH-原叶绿酸酯还原酶基因、2-琥珀苯甲酸-辅酶A连接酶基因、ATP依赖的锌金属蛋白酶基因、烟酰胺腺嘌呤二核苷酸转运子基因和胱硫醚β合成酶(CBS)蛋白基因。为进一步揭示叶绿体在SA诱导黄瓜PCD中的作用奠定了基础。
2018 Vol. 33 (6): 56-63 [摘要] ( 22 )   全文: HTML   PDF (1185 KB)  ( 14 )
64 山葡萄苯丙氨酸解氨酶基因(PAL)的克隆与表达分析
陈蒙, 张雪, 张宇, 杨铭慧, 刘海峰
DOI: 10.7668/hbnxb.2018.06.009
为了探究山葡萄果皮转色阶段影响花色苷组成的关键酶的表达,以山葡萄幼叶为试验材料,提取山葡萄基因组DNA,应用同源克隆方法获得了PAL基因(GenBank登录号:MH045991)的全长序列,并进行了生物学信息分析。采用Q-PCR方法对山葡萄果皮8个不同着色时期的表达量进行分析。结果显示,PAL基因的DNA序列全长是1 763 bp,具有一个1 671 bp的开放阅读框(ORF),编码556个氨基酸。分子量为61.07 ku,等电点为5.76,为稳定蛋白质。整个多肽链具有跨膜螺旋结构,无信号肽,分子进化树分析表明,与欧亚种葡萄同源性较高;PAL基因在山葡萄果皮8个时期的表达规律,分析PAL基因在后4个时期表达量的不规则变化,PAL基因在转色50%和转色100%这2个时期几乎不表达。PAL基因的表达调控受很多因素调节,在山葡萄生长发育前期呈一定规律变化,在后4个时期表达量呈不规则变化,PAL基因在转色50%和转色100% 2个时期几乎不表达,这可能受到某种抑制PAL酶活性因子的影响。
2018 Vol. 33 (6): 64-71 [摘要] ( 22 )   全文: HTML   PDF (1620 KB)  ( 12 )
72 槟榔江水牛ACBP基因克隆及分子特征、组织表达谱分析
盛丹, 刘琴, 滕晓红, 张永云, 吉丽, 苗永旺
DOI: 10.7668/hbnxb.2018.06.010
ACBP基因的编码产物是细胞内重要的长链酰基辅酶A酯转运蛋白,近年在普通奶牛中发现该基因与泌乳性状关系密切,但是在水牛中罕有报道。为了在水牛中探究ACBP基因的序列及基因表达特征,以揭示其功能。采用RT-PCR测序法对槟榔江水牛ACBP基因的编码区序列进行了克隆,进一步对其进行了功能生物信息学和表达谱分析。结果表明,槟榔江水牛ACBP基因完整编码区序列长264 bp,其编码蛋白是具有87个氨基酸残基的多肽,拥有一个ACBP超家族的功能结构域,包含4个磷酸化位点;该蛋白无信号肽和跨膜结构,是位于胞内的亲水蛋白。氨基酸序列同源性分析显示,槟榔江水牛与牛亚科物种聚在一起,揭示它们ACBP基因功能的相似性。在检测的13个水牛组织中,ACBP基因在非泌乳期高表达于瘤胃、心脏、脾脏组织中,在泌乳期高表达于瘤胃、大脑和心脏中。此外,该基因在泌乳期乳腺、小肠、肝脏中表达,而在非泌乳期这些组织中不表达。水牛与其他物种的ACBP具有相近的氨基酸组成和结构特征,可能参与长链酰基辅酶A酯的转运,在乳脂合成中发挥重要作用。
2018 Vol. 33 (6): 72-79 [摘要] ( 12 )   全文: HTML   PDF (1146 KB)  ( 17 )
80 烟草中蛋白激酶基因NtCIPK3的表达载体构建及表达分析
陈倩, 杨尚谕, 卓维, 李佳皓, 彭双, 王静, 李立芹
DOI: 10.7668/hbnxb.2018.06.011
为了研究烟草中蛋白激酶CIPK3在植物非生物胁迫应答中的功能,通过同源克隆的方法,在普通烟草品种K326中克隆到1个CIPK家族基因NtCIPK3。利用生物信息学软件对该基因编码蛋白的结构和功能进行了预测分析。该基因包含一个1 272 bp的开放阅读框,编码423个氨基酸残基。蛋白序列分析表明,该蛋白含有一个跨膜结构域,且平均疏水性系数小于0,属于亲水性膜蛋白。蛋白比对分析发现,NtCIPK3含有高度保守的N端激酶区、连接区以及C端调控区,与野生烟草CIPK3的同源性最高,达99%。亚细胞定位预测显示,该蛋白主要定位于细胞核,且具有双分型的核定位信号序列。运用qRT-PCR技术,对该基因的表达特性进行了分析,组织表达分析发现,该基因在烟草的根、茎、叶、花中均有表达,但在叶中表达水平明显高于其他组织,推测可能主要在叶中行使功能。NtCIPK3基因在不同程度上受低钾、高盐、干旱、ABA、H2O2、低温处理的诱导,推测NtCIPK3基因在烟草的非生物胁迫应答反应中发挥了重要作用。并成功构建pBI121-NtCIPK3过表达载体,为今后该基因在非生物胁迫下的功能研究奠定了基础。
2018 Vol. 33 (6): 80-87 [摘要] ( 24 )   全文: HTML   PDF (1223 KB)  ( 14 )
88 烟草NtCIPK家族基因表达与其含钾量之间的关系分析
杨尚谕, 卓维, 陈倩, 蒋垚, 童铸, 李立芹, 任学良, 鲁黎明
DOI: 10.7668/hbnxb.2018.06.012
为探讨烟草NtCIPK家族基因的表达与烟草含钾量之间的关系,为烟草钾吸收的分子机制研究提供借鉴,对普通烟草品种K326、贵烟5号和云87进行3个不同钾浓度(6.0,1.0,0.2 mmol/L)的溶液培养,并测定其干质量和钾含量;同时,运用qRT-PCR的方法,分析了NtCIPK家族11个基因对不同钾浓度处理的诱导表达模式。结果表明,随着培养液钾浓度的提高,各参试品种的单株干质量和钾含量都呈升高趋势,且处理间有显著差异,其中,云87在不同钾浓度(1.0,0.2 mmol/L)处理下,其单株干质量和钾含量均最高。NtCIPK家族11个基因的表达均受钾浓度变化的诱导,表现为随着K+浓度的下降而上调表达;只有K326的NtCIPK9和贵烟5号的NtCIPK24的表达呈现下调趋势。通径分析结果表明,在0.2 mmol/L K+浓度处理下,NtCIPK3NtCIPK5的表达分别与K326和贵烟5号的单株含钾量呈现显著正相关关系;而在6.0 mmol/L K+浓度处理下,NtCIPK23的表达与云87的单株含钾量呈现显著负相关关系。烟草钾含量与其NtCIPK基因的表达密切相关,而NtCIPK基因的增强表达有助于烟草对钾的吸收和积累。
2018 Vol. 33 (6): 88-94 [摘要] ( 14 )   全文: HTML   PDF (1113 KB)  ( 10 )
95 miR-181a-5p靶基因预测及其在鹅卵泡颗粒层中的表达分析
莫远亮, 邓艳, 王继文
DOI: 10.7668/hbnxb.2018.06.013
为深入探究miR-181a-5p在鹅颗粒细胞中可能的功能及其作用机制奠定基础。以多个网络数据库资源为基础,通过生物信息学的方法预测可能的靶基因及其信号通路,然后利用qPCR检测miR-181a-5p及其靶基因在不同阶段颗粒层中的表达水平。结果显示,miR-181a-5p在脊椎动物中高度保守;靶基因的GO和KEGG分析发现,miR-181a-5p主要参与调控细胞的增殖、分化、凋亡等过程,多数靶基因主要富集到FOXO、MAPK、PI3K-Akt等信号通路;根据靶基因互作网络图,筛选出10个核心靶基因VEGFA、MAPK1、FOS、KRAS、HRAS、SIRT1、BCL2、ESR1、PTENCDKN1A,其中多数靶基因均与细胞增殖凋亡相关。结果表明,miR-181a-5p在2~4 mm表达量最高,但在4~6 mm急剧下降,之后在4~6 mm、8~10 mm、F5这3个阶段均呈现显著上升趋势。miR-181a-5p可能通过靶向调控SIRT1、BCL2、CDKN1B、PTEN等基因,参与FOXO、MAPK、PI3K-Akt等信号通路来调控颗粒细胞的增殖凋亡过程。
2018 Vol. 33 (6): 95-102 [摘要] ( 15 )   全文: HTML   PDF (1241 KB)  ( 22 )
103 稳定转染HSP72奶牛乳腺上皮细胞系建立与表达鉴定
于文慧, 展西振, 丰艳妮, 曹荣峰, 姜忠玲, 李华涛, 田文儒
DOI: 10.7668/hbnxb.2018.06.014
为了构建HSP72慢病毒表达载体,建立稳定表达HSP72的牛乳腺上皮细胞系。以牛HSP72基因序列为模板,设计并合成引物,PCR扩增目的基因,连接到慢病毒表达质粒中,用包装获得的慢病毒感染牛乳腺上皮细胞,经一定浓度的嘌呤霉素筛选,Hochest33342法对细胞核定位,倒置荧光显微镜下观察转染效率,用免疫组化和Western Blot方法验证感染细胞是否稳定表达HSP72。结果显示,携带HSP72基因的慢病毒滴度约为1.0×109 TU/mL;确定嘌呤霉素的最佳筛选浓度为2 μg/mL;牛HSP72慢病毒感染细胞表达HSP72,感染的奶牛乳腺上皮细胞在倒置荧光显微镜下可看到绿色荧光,转染效率可达90%以上;免疫组化结果表明,正常细胞和空载体感染细胞,HSP72呈现低表达,转染携带HSP72目的基因载体细胞,HSP72高表达,呈现颜色较深的棕色;Western Blot方法检测证实与正常转染细胞相比,慢病毒空载体转染的奶牛乳腺上皮细胞HSP72表达稍有降低,但无统计学差异,而携带HSP72基因的慢病毒载体转染的细胞HSP72呈现高表达,且差异极显著(P<0.01),与慢病毒空载体转染的奶牛乳腺上皮细胞相比,携带HSP72基因的慢病毒载体转染的细胞HSP72呈现高表达,且差异极显著(P<0.01)。成功建立稳定表达HSP72的牛乳腺上皮细胞系,可为研究奶牛乳腺炎分子调控机制以及抗性分子药物筛选提供新的理论依据和工作基础。
2018 Vol. 33 (6): 103-107 [摘要] ( 12 )   全文: HTML   PDF (1002 KB)  ( 14 )
108 MyoG基因多态性与牦牛生长性能的关联分析
柴志欣, 信金伟, 王会, 郭琳, 钟金城, 张成福, 姬秋梅
DOI: 10.7668/hbnxb.2018.06.015
旨在对西藏主要牦牛类群及四川麦洼牦牛生长性状指标进行比较分析,并选取MyoG基因进行SNPs检测,研究其与牦牛体尺性状的相关性,为有效评估西藏主要牦牛类群的生长性能提供参考。采用DNA池直接测序法进行候选基因全区段遗传变异检测,采用SPSS 17.0程序中最小二乘线性模型对MyoG基因多态位点基因型与牦牛体质量、体尺性状进行关联分析。结果显示,申扎牦牛生长指标明显小于麦洼牦牛、类乌齐牦牛和帕里牦牛,而类乌齐牦牛各性状指标均较优,不同生态环境及气候条件直接影响草场、植被类型及其长势情况,进而影响牦牛的采食量和生长发育。牦牛MyoG基因共检测到g.757 T > C、g.662 G > A、g.539 A > G和g.2216 A > G共4个突变位点,均包含3种基因型,且符合Hardy-Weinberg平衡,其中,g.757 T > C、g.662 G > A和g.539 A > G位点在申扎和帕里牦牛中多态性较高,在其他群体中较低。差异显著性检验表明,g.757 T > C、g.662 G > A和g.539 A > G与体高显著相关(P<0.05)。MyoG基因可能是影响牦牛体高性状的主基因或与主基因相连锁的基因座,可作为辅助选择的遗传标记。
2018 Vol. 33 (6): 108-115 [摘要] ( 7 )   全文: HTML   PDF (1027 KB)  ( 11 )
116 粳稻栽培品种中淀粉合成相关基因的等位变异及群体结构分析
张善磊, 岳红亮, 赵春芳, 陈涛, 张亚东, 周丽慧, 赵凌, 梁文化, 王才林
DOI: 10.7668/hbnxb.2018.06.016
为了明确粳稻栽培品种中淀粉合成相关基因的等位变异及群体结构和亲缘关系状况,以国内外181份粳稻栽培品种为试验材料,利用34个淀粉合成相关基因的分子标记进行遗传多样性分析,并结合185个SSR/Indel标记分析其群体结构及亲缘关系。34个淀粉合成相关基因分子标记共检测到74个等位基因,变幅为2~4个,平均每个标记检测到的等位基因数为2.176个,基因多样性指数变幅为0.011~0.494,平均0.148;多态信息含量(PIC)变幅为0.011~0.399,平均0.128,中度多态位点(0.25 < PIC < 0.50)有6个,无高度多态位点(PIC > 0.50),表明粳稻中淀粉合成相关基因的遗传多样性不够丰富。群体结构分析及基于Nei's遗传距离的UPGMA聚类分析表明,供试材料分为3个亚群(POP1~POP3)和1个混合群(Mixed),地理位置相近的品种大都聚于同一亚群中。可为水稻食味品质性状的遗传改良提供依据,为后续淀粉合成相关基因与淀粉品质性状的关联分析奠定基础。
2018 Vol. 33 (6): 116-122 [摘要] ( 11 )   全文: HTML   PDF (1059 KB)  ( 16 )
123 弱光胁迫下鄞红葡萄生理生化特性及相关基因的研究
何静雯, 李晨, 邱甜, 吴燕燕, 沈梓力, 吴月燕
DOI: 10.7668/hbnxb.2018.06.017
弱光胁迫下葡萄的生理特性及该环境下相关基因的表达一直缺乏研究,植物细胞会因弱光胁迫造成细胞膜系统和代谢过程的损伤,选择不同遮阴处理对葡萄进行弱光响应的相关研究,旨在为生产上该品种的抗弱光性能提供理论依据。以1年生鄞红葡萄进行盆栽试验,采用不同光照强度(0,25%,40%,70%,85%)遮阴处理,验证不同胁迫环境下该葡萄品种的生长特性、细胞保护酶活性、渗透调节物质含量变化,并且对抗逆基因MYC2、TRX进行Q-PCR表达量分析。遮阴结束后,T1处理下各项生长及酶活指标良好,但随着弱光胁迫程度的增强植株生长受阻,SOD、POD、CAT、可溶性蛋白活性先升高后逐渐降低;而MDA和PRO活性与遮阴程度呈正相关;MYC2TRX基因表达量在胁迫环境下先上调后下降。重度胁迫下(85%)葡萄的各项生理指标均下降显著,证明适度遮阴较利于鄞红生长,但重度胁迫会对植株造成不可逆损害,自身已无法通过调节细胞保护酶及合成相关基因以适应弱光胁迫。根据以上试验结论对葡萄耐弱光品种的选育进行了讨论,并认为今后需验证更多与弱光应答相关的基因,确认其是否受到弱光诱导。
2018 Vol. 33 (6): 123-129 [摘要] ( 11 )   全文: HTML   PDF (1293 KB)  ( 12 )
130 外源钙对盐碱土与非盐碱土花生生长发育与光合特性的影响
田家明, 张智猛, 戴良香, 张冠初, 慈敦伟, 丁红, 杨吉顺, 史晓龙, 石书兵
DOI: 10.7668/hbnxb.2018.06.018
为了探究外源钙对盐碱地花生生长的影响作用,以花育25为试材,采用盆栽方法,研究盐碱土与非盐碱土2种类型土壤上施用外源钙对花生农艺性状和光合特性的影响及影响差异。结果表明,与非盐碱土相比,盐碱土上花生的主茎高、侧枝长、叶面积指数、叶绿素SPAD值、净光合速率均受到严重抑制从而导致产量降低。非盐碱土施用外源钙会提高花生叶面积指数(LAI)峰值,并提高荚果期后花生叶片净光合速率(Pn)、SPAD值及叶面积指数(LAI),具有延缓花生衰老的作用;盐碱土花生施用外源钙不仅延缓了荚果期之后叶片的衰老,并于荚果期之前减小了叶片SPAD值降幅,提高净光合速率最大达55%,从而增加盐碱土花生地上部分的干物质积累,外源钙用量为52.2 kg/hm2时作用不明显,仅对花生株高有促进作用,随着外源钙用量增加花生植株地上部干物质积累量及其最大生长速率大幅提高,且增加了花生荚果的出米率,使产量得到提高。此试验条件下,以外源钙用量为156.6 kg/hm2时花生产量提高43%,效果最佳。研究结果可为盐碱地花生生产实践中钙肥的合理使用提供理论依据。
2018 Vol. 33 (6): 130-136 [摘要] ( 13 )   全文: HTML   PDF (1092 KB)  ( 23 )
137 植物调节剂分期施用对玉米籽粒胚乳及淀粉粒发育的影响
刘晓庆, 詹延廷, 王月, 王萍, 殷诗凯, 韩彩霞, 董学会
DOI: 10.7668/hbnxb.2018.06.019
为了探究外源植物生长调节剂对籽粒充实过程的影响,利用胚乳细胞数目计数、淀粉粒度分析等方法对玉米自交系B73籽粒的发育过程进行了探究。主要探讨了拔节期喷施乙烯利以及吐丝期喷施生长调节剂对籽粒灌浆过程、胚乳细胞发育以及淀粉粒发育的影响。结果表明:拔节期喷施乙烯利之后在DAP 20灌浆速率与对照组相比下降约17.7%,在DAP 44玉米籽粒百粒质量与对照组相比下降约11.3%。在DAP 12,乙烯利处理之后的胚乳细胞数目与对照组相比显著下降22.9%,且淀粉粒在胚乳细胞面积为IV、V和VI范围内的胚乳细胞内的数目显著减少。在授粉后不同时期乙烯利处理组(处理B)中的淀粉粒直径的分布范围与对照组中淀粉粒直径的分布范围显著差异。在吐丝期搭配使用脱落酸(Abscisic acid,ABA)(处理E)的胚乳细胞数目和淀粉粒分布与处理B结果差异不显著。搭配使用1-甲基环丙烯(1-Methylcyclopropene,1-MCP)(处理C)或者6-苄氨基嘌呤(6-Benzylaminopurine,6-BA)(处理D)后,与处理B相比提高了百粒质量、籽粒灌浆速率、淀粉粒的直径分布范围以及胚乳细胞内的淀粉粒数目,其中处理D中玉米百粒质量和淀粉粒数目与对照组差异不显著。该结果可以为进一步研究调节剂在玉米上的应用提供一些理论依据。
2018 Vol. 33 (6): 137-144 [摘要] ( 13 )   全文: HTML   PDF (1404 KB)  ( 15 )
145 机播模式下芝麻不同行株距配置的高产效应研究
吴寅, 高桐梅, 王东勇, 李丰, 田媛, 曾艳娟, 卫双玲
DOI: 10.7668/hbnxb.2018.06.020
为探索不同播种方式的高产效应,明确机播模式下不同行株距配置对芝麻产量的影响,采用大田研究方式,以芝麻品种郑芝98N09和郑太芝1号为材料,系统研究了不同行株距配置条件下的芝麻功能叶光合特性、农艺性状、产量及其构成因素和籽粒品质。结果表明,不同行株距配置条件下不同芝麻品种叶绿素含量和净光合速率不同。随株距减小,净光合速率降低。不同行株距配置对芝麻的农艺性状、产量及其构成因素产生较大影响,而对籽粒品质影响不大。其中,株距对株高、始蒴位高、黄梢尖长和果轴长的影响较大,而行距配置的影响较小。单株蒴数表现出随株距减小而下降的变化趋势;芝麻蒴粒数的变化规律不同品种表现不一致,但均表现出随株距减小而减小的变化规律;籽粒千粒质量亦随株距减小而降低,等行距配置的千粒质量均大于宽窄行配置;但行株距配置对品质的影响不大。本试验条件下,2个芝麻品种均以株距不小于11.11 cm(亦即密度低于22.5万苗/hm2)条件下的芝麻籽粒产量最高,该株距配置条件下,不仅芝麻叶片叶绿素含量较高,叶片光合同化能力较强,而且产量构成因素较协调,农艺性状表现较优,可供生产参考。
2018 Vol. 33 (6): 145-151 [摘要] ( 11 )   全文: HTML   PDF (1000 KB)  ( 22 )
152 SSR标记与陆地棉田间黄萎病抗性的关联分析
张素君, 唐丽媛, 李兴河, 王海涛, 刘存敬, 张香云, 张建宏
DOI: 10.7668/hbnxb.2018.06.021
通过关联分析挖掘与陆地棉黄萎病抗性关联的分子标记,为陆地棉抗黄萎病性状的分子检测及标记辅助选择育种提供有益参考。选用在棉花基因组上均匀分布多态性较好的237个SSR标记对214份陆地棉材料的基因组变异进行了扫描,并使用PowerMarker v3.25分析群体的遗传多样性,Structure 2.2分析群体结构,在此基础上结合3年黄萎病抗性鉴定数据,采用Tassel 2.1中的GLM(Q)方法挖掘与黄萎病抗性相关的QTLs。结果表明,不同陆地棉材料黄萎病发病情况差异显著;237个标记共检测到280个多态性位点,共计695个等位变异,变异范围2~6个,平均等位变异数2.479 0;按照基因型数据可将该群体划分为2个亚群;通过关联分析,在不同年份中发掘与黄萎病抗性显著关联(P<0.01)的SSR位点27个,其中有2个位点(BNL3442BNL1064)在3年均被重复检测到,表型变异解释率最高分别为12.10%和8.02%。这些在不同年份中稳定存在的SSR标记位点有可能与抗病基因紧密连锁,有望用于棉花黄萎病抗性材料筛选和抗病基因挖掘。
2018 Vol. 33 (6): 152-159 [摘要] ( 25 )   全文: HTML   PDF (1200 KB)  ( 19 )
160 棉花WRKY22基因分离及其对黄萎病的抗性分析
雷煜, 张振楠, 胡广, 刘建芬, 唐叶, 张宁, 司怀军, 吴家和
DOI: 10.7668/hbnxb.2018.06.022
为了克隆棉花抗黄萎病相关基因,利用生物信息学、病毒诱导基因沉默技术(VIGS)、实时定量PCR(qPCR)和接菌分析来研究棉花WRKY基因对大丽轮枝菌的诱导响应和抗性。结果从棉花中筛选出8个与拟南芥直系同源的棉花抗病相关WRKY基因,这些直系同源WRKY基因表达受到大丽轮枝菌浸染诱导响应。其中有6个GhWRKY基因的表达均受到大丽轮枝菌诱导上调,而GhWRKY70和GhWRKY48的表达量随着不同的时间点呈现上调或下调。GhWRKY22等5个基因表达量在24,72 h分别表现为上调,呈现出双峰曲线。对GhWRKY22表达特征进一步分析,结果显示,GhWRKY22基因在茎里优势表达,同时表达受到大丽轮枝菌、水杨酸和茉莉酸激素的诱导。GhWRKY22基因沉默植株对大丽轮枝菌的敏感性增加,抗病标志基因(PR1PR3PR4PR5PALPDF1.2)表达量也显著降低,揭示GhWRKY22是通过SA和JA信号途径参与棉花对大丽轮枝菌的响应过程。总之,棉花中8个WRKY基因参与棉花对黄萎病抗性调控,其中GhWRKY22基因正调控棉花的抗性,可作为棉花抗病育种的候选基因。
2018 Vol. 33 (6): 160-168 [摘要] ( 11 )   全文: HTML   PDF (1186 KB)  ( 20 )
169 韭菜迟眼蕈蚊在川芎上的为害及鉴定
杜立新, 宋健, 贾海民, 曹伟平, 李耀发, 张晓
DOI: 10.7668/hbnxb.2018.06.023
为明确河北省安国市川芎种植田根蛆类害虫发生为害情况及害虫种类,采集安国川芎根蛆幼虫至室内,模拟田间生境进行继代饲养,以羽化的第1代根蛆成虫为试验材料。利用成虫形态特征比对方法和分子生物学分类技术共同对安国川芎根蛆的种类进行了鉴定,并采用5点取样法对安国川芎田根蛆的为害情况进行了系统调查。结果表明,安国川芎根蛆为害率为4%~82%,死苗率最高可达22%,单株平均虫口数量可达37.76头;安国川芎根蛆主要通过幼虫为害川芎的根茎部,造成川芎上部叶片枯黄,严重时根部被咬食一空,造成整株死亡。通过传统的成虫形态特征比对,明确了安国川芎根蛆成虫的形态特征与韭菜迟眼蕈蚊的形态特征基本一致;同时分子标记鉴定结果也显示,安国川芎根蛆mtDNA-COI基因序列与韭菜迟眼蕈蚊的一致性为99%,因此,确定了安国川芎根蛆为韭菜迟眼蕈蚊幼虫。研究明确了近年在河北省安国市川芎上为害并严重影响川芎产量和品质的根蛆为韭菜迟眼蕈蚊,同时明确了川芎根蛆的为害特点和为害程度,旨在为今后川芎根蛆的绿色防控提供科学依据。
2018 Vol. 33 (6): 169-173 [摘要] ( 10 )   全文: HTML   PDF (1129 KB)  ( 14 )
174 氮肥运筹对不同氮效率玉米品种干物质生产及产量的影响
李强, 孔凡磊, 袁继超
DOI: 10.7668/hbnxb.2018.06.024
为研究氮肥运筹对不同氮效率玉米品种物质积累特征与产量的影响,并探讨不同氮效率玉米品种干物质积累、分配、转运与产量对氮肥运筹响应的差异。以氮高效品种正红311(ZH311)和氮低效品种先玉508(XY508)为材料,于2015-2016年采用大田试验,在225 kg/hm2的施氮量下,设置5种氮肥运筹模式:不施肥、100%基肥、75%基肥+25%穗肥、50%基肥+50%穗肥、25%基肥+75%穗肥,同时设不施肥处理(B1)。结果表明,品种和氮肥运筹对玉米的干物质积累、分配、转运与产量及其构成均有重要影响;氮高效品种ZH311较强的根系吸收能力和较高的光合器官分配比例显著提高了其干物质生产能力,同时较低的花前干物质转运量和转运率有效地延缓其光合器官的衰老,保持较高的花后干物质生产能力,使得其产量显著高于氮低效品种XY508。提高追肥比例显著改善了玉米花后干物质生产能力和产量,但对XY508的促进作用明显高于ZH311。ZH311较XY508的产量优势随追肥比例升高而先增后减,在基肥61.35%+追肥38.65%时(最大达1.48 t/hm2)。综上所述,均衡的基追比使氮高效品种ZH311保持较高的花前干物质转运和花后干物质积累,充分发挥产量优势;而较高的追肥比例能显著改善氮低效品种XY508的花后干物质生产,弥补产量的不足。
2018 Vol. 33 (6): 174-182 [摘要] ( 11 )   全文: HTML   PDF (1053 KB)  ( 15 )
183 氮磷钾配施对红芸豆养分吸收、干物质积累及产量构成因子的影响
晋凡生, 韩彦龙, 李洁, 李海金, 李晓平
DOI: 10.7668/hbnxb.2018.06.025
研究氮磷钾配施对红芸豆养分吸收、干物质积累及产量构成因子的影响,可为红芸豆合理施肥和高效生产提供理论依据。以英国红红芸豆为试材,设置氮磷钾缺素处理的大田肥料试验,采用全生育期采集植株样本,测定养分含量、干物质积累和产量构成因子。结果表明,氮、磷、钾配施对红芸豆具有显著增产作用,产量构成因子中百粒质量对产量的形成影响最大;影响产量的养分限制因子大小为氮 > 磷 > 钾。各器官中含氮量依次为豆荚 > 叶 > 籽粒 > 茎 > 根 > 荚皮,含磷量依次为豆荚 > 籽粒 > 叶 > 茎 > 根 > 荚皮,含钾量依次为豆荚 > 荚皮 > 茎 > 籽粒 > 叶 > 根;根、茎、叶这3个器官氮含量在R8的回升可能与氮在成熟期的回流有关。红芸豆植株在整个生育期氮、磷、钾积累量均呈增加趋势,积累量分别达到161.15,38.27,126.70 kg/hm2,比例为4.21:1.00:3.31;氮积累量的顶点出现在初花到盛花期,而磷、钾出现在盛花到结荚期。红芸豆生育前期营养器官是干物质积累分配中心,其干物质占总量比例达到72.22%,生育后期生殖器官是干物质积累分配中心,其干物质占总量比例达到70.26%;整个生育期干物质积累速率呈抛物线形状,盛花到结荚期达到积累高峰,单株积累量达0.952 g/d;各器官积累速率的高峰不同,根系和叶片在初花期,茎秆和豆荚在盛花期,荚皮和籽粒在结荚期。红芸豆干物质积累量与氮积累量之间的相关系数在结荚期到成熟期分别达到0.95和0.96,且呈极显著水平(P<0.01);磷积累量与干物质积累量之间在结荚期为0.93,且呈极显著水平(P<0.01);钾积累量与干物质积累量之间的相关性没有达到显著水平;红芸豆干物质积累量与养分积累量具有相关性,氮积累量与干物质积累量之间的相关系数在结荚期到成熟期分别为0.95和0.96,且呈极显著水平(P<0.01);磷积累量与干物质积累量之间的相关系数在结荚期为0.93,且呈极显著水平(P<0.01);钾积累量与干物质积累量之间的相关性没有达到显著水平;红芸豆每荚粒数与干物质积累量的相关系数在初花期为0.95,且达到极显著水平(P<0.01),百粒质量与干物质积累量在结荚期的相关系数为0.94,且呈极显著水平(P<0.01),产量与干物质积累量的相关系数在盛花期为0.86,且达到显著水平(P<0.05),在结荚期为0.98,达到极显著水平(P<0.01),生殖生长阶段的干物质积累量是影响产量的关键因素。
2018 Vol. 33 (6): 183-192 [摘要] ( 12 )   全文: HTML   PDF (963 KB)  ( 16 )
193 不同时期施硒对谷子硒含量、有机硒转化率及谷子品质的影响
穆婷婷, 张福耀, 李志华, 刘璋, 田岗
DOI: 10.7668/hbnxb.2018.06.026
探索不同生育期叶面喷施外源硒对谷子品质指标、籽粒硒含量的影响,明确谷子外源硒的最佳施用期,为富硒谷子的栽培种植提供科学依据。以3个不同生态型谷子,春谷长农35、夏谷冀谷20、抗除草剂杂交谷晋谷50为试验材料,田间试验采用随机区组设计,设置喷施清水为对照(CK),在苗期、抽穗期、灌浆期叶面喷施Na2SeO3 67.84 g/hm2,研究各关键生育期在喷硒条件下,谷子不同生态型品种的品质性状、籽粒硒含量以及硒的累积、转运的影响。结果显示,不同生育期叶面喷硒处理均可以改善谷子品质,参试品种尤以灌浆期喷施硒对谷子品质性状改善最佳,晋谷50、冀谷20、长农35的赖氨酸含量分别增加0.03,0.05,0.02百分点,叶酸含量增幅分别为2.4%,7.5%,5.5%,灌浆期喷硒处理粗蛋白与对照间差异达到极显著(P<0.01),不同生育期叶面喷施亚硒酸钠,谷子籽粒含硒量均有提高,硒含量增加趋势为灌浆期 > 抽穗期 > 苗期 > 对照(CK),灌浆期喷硒处理谷子籽粒硒含量平均增加0.250 mg/kg,是对照的8.0~9.9倍;灌浆期为提高谷子有机硒转化率和籽粒硒利用率的关键时期。晋谷50、冀谷20和长农35灌浆期喷硒处理后的有机硒转化率分别比对照提高13,13,10百分点,且与对照间差异显著(P<0.05),与对照相比,灌浆期硒处理后的硒收获指数增幅为5.32,5.82,2.70百分点。灌浆期叶面喷施适量的外源硒是改善谷子品质性状,提高谷子硒含量、有机硒转化率和硒收获指数的最佳叶面喷硒处理时期。
2018 Vol. 33 (6): 193-198 [摘要] ( 14 )   全文: HTML   PDF (1035 KB)  ( 13 )
199 不同施肥方式对玉米生育期内根际土壤酶活性的影响
刘雷, 王梦亮, 王俊红, 高小音
DOI: 10.7668/hbnxb.2018.06.027
为揭示不同施肥处理及施肥方式下土壤酶活性的变化规律,通过田间试验,以单施化肥为对照,研究条施和撒施方式下4种不同微生物肥料对玉米生育期内3种主要根际土壤酶活性的影响。结果表明,土壤酶活性在玉米生育期呈现出大致相同的变化规律,土壤蔗糖酶和脲酶活性高峰出现在拔节期,土壤过氧化氢酶在成熟期活性最高;条施和撒施方式下,增施复合菌种微生物肥能提高过氧化氢酶活性,在不同时期分别较对照高出6.3%~9.0%和4.0%~10.5%;而增施解淀粉芽孢杆菌微生物肥则提高蔗糖酶和脲酶活性,在不同时期蔗糖酶活性分别较对照高出20.7%~68.0%和18.6%~37.4%;在不同时期脲酶活性分别较对照高出21.8%~30.4%和4.6%~14.4%。2种施肥方式表明,条施可以提高肥料的综合利用率,利于作物的充分吸收。综上分析表明,无机肥和微生物肥配施可以改良玉米根际土壤,提高土壤酶活和土壤肥力,有利于增强土壤可持续生产力。研究结果可为微生物肥料在玉米上的合理利用提供理论依据。
2018 Vol. 33 (6): 199-204 [摘要] ( 15 )   全文: HTML   PDF (1129 KB)  ( 18 )
205 不同施肥措施对华北潮土区玉米田土壤线虫群落的影响
孔云, 张婷, 李刚, 杨殿林, 赵建宁, 张贵龙, 王丽丽, 修伟明
DOI: 10.7668/hbnxb.2018.06.028
为研究长期不同施肥处理对华北潮土土壤线虫群落结构的影响,试验在农业部环境保护科研监测所武清试验站开展,对对照(A0)、单施有机肥(A1)、化肥减量50%配施有机肥(A2)、常规化肥配施有机肥(A3)、化肥增量50%配施有机肥(A4)、单施化肥(A5)等6个长期定位试验地的土壤线虫进行调查,分析其群落组成和生态结构。结果表明,所有处理共鉴定出18个线虫属,其中A0、A1、A2、A3、A4、A5分别有16,17,18,16,15,14个属;螺旋线虫属是华北潮土区玉米田主要线虫属;单施化肥(A5)降低了线虫种类、线虫总量及各营养类群数量,不利于食物网稳定;有机肥和化肥配施处理中(A2~A4),随化肥施用量的增加,线虫总量、食细菌性线虫、食真菌性线虫数量呈下降趋势,植食性线虫、杂食-捕食性线虫数量呈先增加后降低的趋势,同时施用过量化肥对线虫种类有明显抑制作用,使物种多样性下降,不利于线虫群落结构稳定。综合来看,化肥减量50%配施有机肥(A2)在改善土壤养分状况的同时可降低土壤环境干扰程度,稳定食物网,更有利于线虫群落稳定,而且也减少环境污染,符合国家控制化肥施用的政策。
2018 Vol. 33 (6): 205-211 [摘要] ( 14 )   全文: HTML   PDF (1056 KB)  ( 14 )
212 不同耕作深度下调控水肥对玉米生长状况的影响
隋凯强, 付丽亚, 韩伟, 林少雯, 刘树堂, 皇甫呈惠
DOI: 10.7668/hbnxb.2018.06.029
为了研究不同耕作深度条件下调控水肥配比对玉米养分及产量的影响,共设16个试验处理,对玉米各器官的氮、磷、钾分配以及产量构成因素进行分析。结果表明,在相同水肥条件下,耕作深度30 cm处理的产量均高于耕作深度20 cm,产量最大的处理是A1M2W3,为9 950 kg/hm2,较A1M1W0的产量增加了46.32%。玉米各器官的氮素积累量大小顺序为籽粒 > 叶 > 茎秆 > 根,茎秆、根中氮素含量最高的是处理A1M2W3,籽粒、叶中的氮素积累量最大的是处理A1M2W2,磷素在各器官内的积累量高低依次是:籽粒 > 叶 > 茎秆 > 根。各器官钾素的积累量大小顺序为茎秆 > 籽粒 > 叶 > 根,各器官钾素含量最高的处理是A1M2W3。钾素含量最高的处理是A1M2W3,最低的处理是A2M1W0。当耕作深度与有机肥同一水平(A1M2)时,各处理的产量随水分的增加而增加,籽粒中氮素的含量占整个玉米植株氮素含量的百分比分别是49.57%,49.29%,45.21%,43.82%,磷素分别是43.61%,36.69%,43.31%,40.88%,钾素分别是26.05%,29.27%,28.65%,27.79%。不同耕作深度条件下调控合适的水肥配比对玉米的产量有显著影响,在相同的水肥水平调控下,耕作深度30 cm较深度20 cm提高了玉米的生物产量,提高了玉米各器官的氮磷钾素积累量,在耕作深度30 cm、水分在70%、有机肥施用7 500 kg/hm2时,玉米对氮、磷、钾的吸收积累量最大,产量最高。深翻能改变土壤结构,促进作物对水分养分的吸收,促进玉米根系生长,增强了根系吸收水分、养分的能力,提高玉米对养分的吸收积累促进玉米的生长发育。
2018 Vol. 33 (6): 212-218 [摘要] ( 12 )   全文: HTML   PDF (1157 KB)  ( 14 )
219 不同灌溉集成模式对冬小麦产量形成特点的影响
吕丽华, 王学清, 黄冀楠, 张经廷, 董志强, 贾秀领
DOI: 10.7668/hbnxb.2018.06.030
为了明确限水灌溉条件下冬小麦微灌集成模式节水高产的产量形成特点,2015-2017年在河北藁城采用灌溉方式×播期两因子裂区试验,研究了适期播种和晚播条件下微灌和畦灌2种集成节水模式对冬小麦生长发育指标、产量性状及耗水特性的影响。结果表明,底墒充足的平水年(2015-2016年)与底墒不足的干旱年(2016-2017年)微灌小麦产量形成特点不同。底墒充足的平水年份,适播期下(10月10日)微灌模式生长指标和产量性状与畦灌模式相当或稍低于畦灌,而推迟播期时(10月15日)微灌模式优势更为明显。与畦灌相比,播期推迟时微灌水肥一体多次灌溉使小麦生长更快,LAI、后期叶片SPAD值以及籽粒灌浆速率明显较高,因此,千粒质量增加5.2%~8.8%,产量增加3.4%~3.5%。微灌对土壤水利用量更高,耗水量较畦灌低3.8%~4.5%、WUE较畦灌高7.3%~8.5%,并且微灌晚播耗水量稍低于适播期小麦,而产量和WUE明显高于适播期小麦。而底墒不足+降水少的干旱年份,微灌总灌水量较低,水肥一体多次灌溉的优势难发挥,无论适播期还是晚播,微灌LAI、后期旗叶SPAD值、灌浆中后期籽粒灌浆速率均低于畦灌,造成产量降低6.6%~13.0%。因此,在底墒充足的平水年份,提倡小麦采用微灌+晚播技术,在节约57.7 mm灌溉用水的同时可实现产量和WUE协同提高,实现增产4.1%,WUE提高16.7%,灌溉方式和推迟播期对产量贡献相当。
2018 Vol. 33 (6): 219-226 [摘要] ( 19 )   全文: HTML   PDF (1110 KB)  ( 17 )
227 生物炭配施菌肥对植烟土壤养分和可溶性有机碳氮光谱特征的影响
李影, 李斌, 柳东阳, 姜桂英, 申凤敏, 刘世亮
DOI: 10.7668/hbnxb.2018.06.031
在生物炭与有机菌肥配施条件下,研究植烟土壤在生长期内土壤基础养分和可溶性碳(DOC)、氮(DON)含量的变化,为植烟土壤的合理施肥提供理论依据。采用田间试验的方法,在施相同化学肥料的基础上,设置CK(不施有机肥)、T1(生物炭)、T2(有机菌肥)、T3(生物炭菌肥)、T4(50%有机菌肥+50%生物炭)、T5(60%有机菌肥+40%生物炭)、T6(40%有机菌肥+60%生物炭)7个处理。结果显示,各有机肥处理与对照相比对提高土壤养分含量作用明显,与其他处理相比,T2处理显著提高了移栽后60 d的土壤铵态氮含量;T5处理则显著提高了整个生育期的硝态氮含量;与其他处理相比T5处理显著提高了60 d速效磷含量,T2处理显著提高了60 d时土壤速效钾含量。T1和T3处理与其他处理相比显著提高了旺长期(移栽后60 d)土壤DOC含量,T3处理的DOC/SOC比值达到最高(8.31 mg/g)。T2处理土壤DON含量在90 d达到最高(57.09 mg/kg),T5处理的土壤DON含量则在60 d最高(97.98 mg/kg);与其他处理相比,T3、T4、T5和T6处理降低了移裁后90 d植烟土壤成熟期的芳香化指数(AI),提高了E2/E3值。综上所述,在豫中烟区,有机菌肥及60%有机菌肥配施40%生物炭施肥措施,最有利于提高土壤氮素含量,生物炭和生物炭菌肥施肥措施有利于提高土壤可溶性碳含量。
2018 Vol. 33 (6): 227-234 [摘要] ( 13 )   全文: HTML   PDF (1307 KB)  ( 27 )
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235 2018年第33卷总目次
2018 Vol. 33 (6): 235-238 [摘要] ( 15 )   全文: HTML   PDF (305 KB)  ( 18 )
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