华北农学报
 
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2018年 33卷 1期
刊出日期:2018-02-28

论文
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0 第33卷第1期目次
2018 Vol. 33 (1): 0-0 [摘要] ( 35 ) HTML (1 KB)  PDF (254 KB)  ( 22 )
       论文
1 水稻肽链释放因子OseRF1-3基因克隆、表达及启动子分析
唐跃辉, 包欣欣, 刘坤, 张慧聪, 王双, 赵君苇, 娄慧敏, 王箐, 梁静, 乔蓉, 李成伟
DOI: 10.7668/hbnxb.2018.01.001
为了揭示水稻中肽链释放因子eRF1在蛋白质生物合成中的作用,对水稻eRF1基因的全长cDNA和启动子进行了克隆与表达模式分析。通过RT-PCR技术克隆获得1个水稻eRF1基因,命名为OseRF1-3,序列分析表明,该基因CDS序列全长1 308 bp,编码436个氨基酸,包含N、M、C共3个保守结构域。qRT-PCR结果表明,OseRF1-3是组成型表达,在水稻穗中表达最高。以水稻叶片基因组DNA为模板,通过PCR技术克隆了该基因起始密码子上游2 120 bp启动子序列,构建该基因启动子融合GUS植物表达载体,并通过农杆菌介导法导入水稻愈伤组织。GUS组织化学染色分析表明,OseRF1-3基因启动子驱动GUS基因在水稻各组织部位都表达即组成型表达,在根中表达较弱,在水稻花、硬壳中检测到GUS基因较强表达。GUS检测OseRF1-3基因启动子驱动GUS表达的结果与qRT-PCR得出的结果相一致。因此,该研究将为进一步探索OseRF1-3基因的功能奠定理论基础。
2018 Vol. 33 (1): 1-6 [摘要] ( 59 ) HTML (1 KB)  PDF (1512 KB)  ( 141 )
7 陆地棉低温响应基因GhJAZ1的克隆及表达分析
蔡肖, 甄军波, 江振兴, 刘琳琳, 刘迪, 张建宏, 田海燕, 张香云, 迟吉娜
DOI: 10.7668/hbnxb.2018.01.002
为了深入研究棉花JAZ基因在低温响应中的作用机理,利用RT-PCR方法从陆地棉中棉所36中克隆出一个低温应答基因GhJAZ1(GenBank登录号KJ562212)。全长CDS序列为810 bp,编码270个氨基酸,预测编码蛋白质的分子量为29.808 ku,理论等电点为8.33,为非跨膜蛋白。该基因编码蛋白具有一个N端NT结构域、一个TIFY结构域和一个C端Jas结构域。系统进化树分析发现,该蛋白与可可树和黄麻的亲缘关系最近。荧光实时定量PCR分析发现,GhJAZ1基因在下胚轴和根中显著高表达。此外,该基因还受到脱落酸(ABA)和茉莉酸甲酯(MeJA)的诱导表达,表达量变化趋势均为先升高后降低,但在MeJA诱导下该基因的表达量变化更明显。在低温胁迫下,不同低温耐性棉花材料中该基因的表达量变化程度也不同,耐低温品种中棉所36中GhJAZ1基因的上调表达更为显著,推测该基因参与了棉花低温胁迫防御反应。亚细胞定位显示,GhJAZ1蛋白定位于细胞核中。该研究可为进一步开展GhJAZ1基因低温响应的分子机制研究奠定基础。
2018 Vol. 33 (1): 7-13 [摘要] ( 60 ) HTML (1 KB)  PDF (1299 KB)  ( 78 )
14 蓖麻RcDELLA基因的克隆及序列分析
李威, 李国瑞, 黄凤兰, 丛安琪, 李晓晨, 白英俊, 李孟建, 陈永胜
DOI: 10.7668/hbnxb.2018.01.003
DELLA家族蛋白是植物GA信号途径的重要阻遏蛋白,能抑制植物的生长和发育,使植株产生矮化的表型。为了明确DELLA基因在蓖麻中的作用和功能,对RcDELLA基因进行生物学信息分析。以蓖麻2129六叶期茎尖的cDNA为模板,根据NCBI公布的DELLA (XM_002533984.2)蛋白基因片段设计引物,克隆该基因,并对其进行生物信息学分析。克隆得到该基因的完整阅读框,该基因编码序列全长为1 701 bp,编码567个氨基酸,推测其分子量为62 550.40 ku,等电点为5.14。二级结构预测表明α-螺旋占40.4%,β-折叠占8.6%,无规则卷曲占51.0%。系统进化树结果表明,RcDELLA先与大戟科巴西橡胶树和麻疯树形成分支。通过PCR扩增得到了RcDELLA基因的完整阅读框,同源性比对结果显示,RcDELLA具有典型的DELLA结构域,与NCBI上公布的其他植物的DELLA蛋白序列具有高度的同源性。系统进化树结果显示,与麻疯树亲缘关系最近,符合进化关系。生物信息学分析将为进一步研究DELLA基因在蓖麻矮化过程中的作用和功能奠定理论基础。
2018 Vol. 33 (1): 14-19 [摘要] ( 48 ) HTML (1 KB)  PDF (1374 KB)  ( 63 )
20 小麦成株期抗条锈病基因YrCH7056的定位及其抗源分析
朱艳, 乔麟轶, 张晓军, 李欣, 杨足君, 郭慧娟, 王长彪, 畅志坚
DOI: 10.7668/hbnxb.2018.01.004
为了更好地利用彭提卡偃麦草资源,拓宽小麦抗源育种选择范围,对其抗条锈性和遗传模式进行探究。利用彭提卡偃麦草渗入系CH7056和小麦品种SY95-71构建重组自交系,以条锈混合菌种CYR32+CYR33+v26对重组自交系的F7和F8家系进行成株期抗性鉴定。结果表明:遗传群体家系中抗感单株比例在2013年和2014年间均接近1:1,由此推断CH7056中携带有1个显性抗条锈病基因,暂命名为YrCH7056。利用细胞学技术(基因组原位杂交)已检测不到外源信号。通过对群体抗感池扫描DArT芯片,将YrCH7056初步定位在小麦1B染色体;之后利用1B染色体上的129对公共SSR标记以及72对新开发的偃麦草特异标记构建了YrCH7056的遗传图谱,侧翼标记为1BL-3848555-1.1cM-YrCH7056-2.5cM-barc240。通过比较抗性表现的时期、基因来源以及紧密连锁标记的遗传距离得出,这个抗条锈病基因不同于已定位于染色体1BL上的抗性基因,推断YrCH7056是一个抗条锈病新基因;同时,1BL-3848555在CH7056中的扩增条带与在彭提卡偃麦草和小偃7430中的条带一致,推断YrCH7056可能来自于彭提卡偃麦草。
2018 Vol. 33 (1): 20-24 [摘要] ( 41 ) HTML (1 KB)  PDF (1077 KB)  ( 30 )
25 苦瓜MAP30基因启动子克隆与单倍型分析
刘子记, 朱婕, 牛玉, 杨衍
DOI: 10.7668/hbnxb.2018.01.005
为探明MAP30基因的表达调控规律,从苦瓜种质Y5中克隆了MAP30基因上游包括起始密码子在内1 682 bp序列,选取转录起始位点上游1 500 bp序列利用PlantCARE在线启动子预测工具进行分析,结果表明:MAP30启动子除了含有核心元件TATA-box和CAAT-box外,还含有大量的光响应元件、植物激素脱落酸响应元件、热胁迫响应元件、干旱应答元件、水杨酸应答元件等,该预测结果表明,MAP30启动子可能参与光、厌氧、逆境胁迫、脱落酸、水杨酸和乙烯等诱导,同时它还可能参与胚乳高效表达及昼夜节律调控。以30份苦瓜种质为材料,分析了MAP30启动子区域SNPs和InDels分布情况,共发现37个SNPs位点和6个InDels,SNPs分组发现,30份苦瓜种质资源MAP30基因启动子共存在3种单倍型,Y5、Y7、Y16、Y39、Y58、Y60、Y66、Y77、Y83、Y96、Y100、Y112、Y121属于第1组,Y43、Y50、Y90、Y108、Y113、Y115、Y140、Y141、Y144属于第2组,Y69、Y72、Y85、Y131、Y139、Y146、Y147、Y153属于第3组。结合顺式调控元件的位置,其中5个SNPs,342位点的T/C,584位点的A/G,783位点的G/T,872位点的A/G,1087位点的T/G,位于顺式调控元件内部,涉及的顺式调控元件分别为MBSI、ABRE、ARE、5UTR Py-rich stretch、GAG-motif、TC-rich repeats,SNP导致转录因子结合位点发生改变,可能对MAP30基因的表达调控有重要作用。为进一步揭示MAP30基因转录调控机制奠定理论基础。
2018 Vol. 33 (1): 25-32 [摘要] ( 36 ) HTML (1 KB)  PDF (1670 KB)  ( 14 )
33 家蚕抗菌肽基因的克隆及重组蛋白的自诱导表达
谢昆, 王靖, 王丽仙, 朱灵明, 尹建华, 叶青霞, 孙艳
DOI: 10.7668/hbnxb.2018.01.006
抗菌肽是生物体内具有抗菌活性的一种小分子物质,在昆虫细胞抵御外源微生物的感染过程中发挥着重要作用。为研究家蚕抗菌肽基因克隆、重组抗菌肽的表达和纯化方法,以家蚕中肠组织总RNA为模板,设计4对特异性引物,应用RT-PCR技术扩增BmCecropin、BmCecropinB6、BmCecropinDBmmoricin这4种抗菌肽基因,通过自诱导方式原核表达4种抗菌肽重组蛋白,并对4种抗菌肽重组蛋白进行Ni-NTA亲和层析和超滤纯化。结果表明,克隆的BmCecropin、BmCecropinB6、BmCecropinDBmmoricin这4种抗菌肽的基因大小分别为198,108,105,129 bp,通过自诱导方式表达的BmCecropin、BmCecropinB6、BmCecropinD和Bmmoricin这4种抗菌肽重组蛋白,经SDS-PAGE电泳检测,大小分别为24,21,20,22 ku,经Ni-NTA亲和层析和超滤纯化后的4种抗菌肽重组蛋白条带单一。结果可为4种抗菌肽重组蛋白后续的抑菌试验和在抑菌剂、化妆品和防腐剂等方面的进一步应用奠定基础。
2018 Vol. 33 (1): 33-38 [摘要] ( 39 ) HTML (1 KB)  PDF (1413 KB)  ( 11 )
39 水稻OsGPRP家族基因克隆及其对非生物胁迫的响应
吴蔚蔚, 童普国, 王鑫, 阎新, 李绍波, 欧阳解秀
DOI: 10.7668/hbnxb.2018.01.007
富含脯氨酸和甘氨酸的蛋白基因GPRPs广泛分布于高等植物中,在植物的生长发育和逆境适应中具有重要的作用。为了克隆水稻中的OsGPRP基因,利用生物信息学分析,结合RT-PCR和测序等方法,共获得了3个水稻OsGPRP的cDNA序列,分别编码197,180,170个氨基酸,其蛋白序列均含有3个典型的植物GPRP蛋白保守结构域:N端的XYPP重复、中部富含A的疏水区和C端的HGK重复。为了初步探讨这些OsGPRP基因的功能,利用在线工具PlantCARE database分析,结果发现有3个水稻OsGPRP基因的启动子中包含有许多与植物生长发育、激素和逆境胁迫响应相关的顺式作用元件。为了进一步探究OsGPRP基因在水稻适应非生物逆境胁迫过程中的生物学功能,利用实时荧光定量PCR分析了3个OsGPRP基因在水稻幼苗适应干旱和低温胁迫过程中的响应情况。结果显示,这些OsGPRP基因对干旱和低温胁迫均有不同程度的响应;在干旱胁迫下,这些OsGPRP基因在水稻幼苗不同组织中的表达量均表现出上升的趋势,表达模式较为相似;而在低温胁迫下,其表达模式却存在一些明显的不同,其中,OsGPRP1OsGPRP3的表达量上升,而OsGPRP2的表达量却下降。结果表明,3个OsGPRP基因在水稻适应非生物逆境中具有重要的作用。
2018 Vol. 33 (1): 39-44 [摘要] ( 40 ) HTML (1 KB)  PDF (1194 KB)  ( 63 )
45 水稻纹枯病菌谷胱甘肽S-转移酶基因的生物信息学及表达分析
张云欢, 郑文博, 赵美, 王陈骄子, 周而勋, 舒灿伟
DOI: 10.7668/hbnxb.2018.01.008
通过生物信息学方法及表达分析对水稻纹枯病菌谷胱甘肽S转移酶基因(Rsgst)的功能进行探索。通过水稻纹枯病菌RSIADB基因组数据库查找Rsgst序列,确定该基因在水稻纹枯病菌基因组中的精确位置。利用生物信息学软件预测Rsgst编码蛋白氨基酸序列的基本信息,并使用MEGA 5.0软件构建同源蛋白的系统发育树,最后用qRT-PCR检测Rsgst在菌核发育过程中的基因表达量,同时测定GST的酶活性。结果表明,Rsgst全长1 207 bp,该基因共编码277个氨基酸残基,其编码蛋白分子量为30.90 ku,理论等电点为9.42。该蛋白二级结构中以α-螺旋为主,占41.52%。系统发育树表明,水稻纹枯病菌GST蛋白与担子菌类玉米丝黑穗病菌GST蛋白亲缘关系最近。qRT-PCR结果表明,Rsgst在水稻纹枯病菌菌核发育过程中表达量不断上调,基因最高表达量是在第60小时,为7.64,而Rsgst的最高酶活性是在第5天,其酶活为0.375 U/μg。结果可为预测水稻纹枯病菌中Rsgst基因的功能奠定基础。
2018 Vol. 33 (1): 45-51 [摘要] ( 43 ) HTML (1 KB)  PDF (1172 KB)  ( 29 )
52 玉米中绒毡层发育调控基因ZmUdt1克隆的生物信息学分析
高嵩, 吕庆雪, 何欢, 张建新, 张志军, 宋广树, 刘伟
DOI: 10.7668/hbnxb.2018.01.009
为了研究玉米中绒毡层发育调控基因Udt1的功能与作用,进行生物信息学分析,通过利用Udt1基因培育雄性不育的玉米新品种,来提高杂交种纯度和种质质量并缩短育种年限。该试验采用已知的水稻OsUdt1基因(AY953870.1)为参考序列,使用同源克隆的方式在玉米基因组中得到同源性最高的基因BT068494.1(GenBank),并利用生物信息学方法预测该基因的各级结构以及生物学功能等,同时使用MEGA 7.0程序软件构建分子系统进化树。ZmUdt1基因位于玉米的第2条染色体上,ZmUdt1蛋白由219个氨基酸构成,蛋白的相对分子量为24.48 ku,等电点为5.35,属于亲水蛋白;主要由α-螺旋与无规则卷曲构成二级结构,其三级结构与水稻OsUdt1蛋白的三级结构基本一致,属于HLH超级家族,没有信号肽以及跨膜结构;亚细胞定位预测该蛋白位于细胞核中的可能性较大;通过预测,该蛋白具有翻译、复制与转录、转录调控信号转导等功能,具有17个磷酸化修饰位点,而是否具有其他功能尚没有确定。系统进化树表明,玉米与水稻、高粱等物种遗传距离最近,且与拟南芥的DYT1蛋白也有一定的遗传相关性。通过预测和比较,ZmUdt1和OsUdt1蛋白在结构和功能上具有极高的相似性。研究结果可为进一步研究ZmUdt1蛋白的功能与作用,以及创新玉米的雄性不育系提供理论依据。
2018 Vol. 33 (1): 52-59 [摘要] ( 46 ) HTML (1 KB)  PDF (1284 KB)  ( 22 )
60 玉米叶夹角的全基因组关联分析
孙娇, 赵美爱, 潘顺祥, 裴玉贺, 郭新梅, 宋希云
DOI: 10.7668/hbnxb.2018.01.010
为了阐述玉米叶夹角的遗传基础并定位相关的数量性状位点,利用289份常用玉米自交系为试验材料,在自然条件下测量玉米穗上叶夹角,对其进行性状分析,结果表明,各个环境的穗上叶夹角数据呈正态分布,并且各个环境间的数据呈极显著正相关。同时采用MaizeSNP50基因芯片进行基因分型,利用R平台下的farmCPU对叶夹角进行全基因组关联分析。在4个环境中共检测到42个与玉米叶夹角显著关联(P < 0.000 01)的SNP,其中1,5,8号染色体在4个环境下都检测到与穗上叶夹角紧密关联的SNP标记。对筛选出的所有标记综合分析,共鉴定出15个与玉米叶夹角相关的SNP标记位点,分布在Bin1.02、Bin1.03、Bin1.06、Bin1.11、Bin2.05、Bin3.04、Bin5.03、Bin5.04、Bin8.03、Bin8.04、Bin10.07处。采用全基因组关联分析的方法发掘叶夹角基因位点及候选基因,对揭示玉米叶夹角的遗传机理,加速玉米育种进程具有重要的意义。
2018 Vol. 33 (1): 60-64 [摘要] ( 40 ) HTML (1 KB)  PDF (1111 KB)  ( 26 )
65 谷子6号染色体雄性不育基因的克隆
贾小平, 袁玺垒, 陆平, 侯典云, 戴凌峰
DOI: 10.7668/hbnxb.2018.01.011
克隆谷子雄性不育材料1066A的不育基因,分析不育基因与可育基因存在的突变位点,为揭示谷子雄性不育分子机制、利用分子标记辅助选择方法选育多用途的不育材料奠定基础。利用谷子全基因组测序数据及前人不育基因定位结果克隆谷子雄性不育材料1066A的雄性不育基因,发掘导致不育的突变位点,旨在为从分子水平揭示谷子不育机制、利用分子标记辅助选择方法选育多用途的不育材料奠定基础。首先利用生物信息学方法从豫谷1号6号染色体找到1个雄性不育基因位点(Si015780m.g),该基因全长5 027个碱基,编码479个氨基酸,且位于前人用分子标记定位的基因组区间内。根据豫谷1号不育基因序列设计2对特异引物在雄性不育材料1066A的基因组DNA进行PCR扩增。将扩增产生的2个基因组片段进行拼接后在谷子不育材料1066A中获得2 561 bp的基因序列,包含了下游部分编码区。通过对豫谷1号、张谷、1066A的不育基因部分编码序列及推定的蛋白质序列进行比对分析,结果发现谷子不育材料1066A的不育基因编码序列存在3处突变:2处单碱基替换和1处单碱基插入,这3处突变导致谷子不育材料1066A的不育基因蛋白的第402,403个氨基酸由异亮氨酸和亮氨酸替换成缬氨酸和异亮氨酸,同时导致其不育基因编码的蛋白在第466个氨基酸处发生提前终止。3处突变中2处氨基酸替换对编码蛋白的功能影响不大,因此,认为谷子不育材料1066A的不育基因蛋白翻译提前终止可能是导致其产生不育的原因。
2018 Vol. 33 (1): 65-70 [摘要] ( 40 ) HTML (1 KB)  PDF (1536 KB)  ( 15 )
71 利用RNAi研究棉花SSH文库上调表达EST的功能
尹国, 路正营, 李世云, 韩永亮, 张朝军, 李付广
DOI: 10.7668/hbnxb.2018.01.012
为了进一步研究棉花体细胞胚胎发生的分子机制,采用RNAi技术,利用棉花生物学国家重点实验室在表达载体pBI121的基础上成功改造的双元表达载体pCRI1210,构建了针对棉花胚性愈伤组织抑制性消减文库中上调表达的4个ESTs干涉载体pCRI210-EST (EST-418、EST-447、EST-496和EST-653)。以从中棉所24中筛选出的体细胞胚胎分化率较高的株系W10的无菌苗下胚轴切段为受体,利用农杆菌介导法转化pCRI1210-EST干涉载体,浸染后的下胚轴切段在愈伤组织诱导培养基上进行分化。利用半定量RT-PCR技术检测愈伤组织的cDNA。结果表明,转化4个ESTs干涉载体后的胚性愈伤组织中均检测到了载体骨架,证明干涉载体均成功整合进了基因组DNA中,而4个ESTs对应的cDNA的表达量均出现不同程度的下调,不同干涉载体转化的下胚轴出愈率呈现上升和下降2种结果。其中转化EST-418干涉载体的下胚轴出愈率与对照相比有所提高,转化EST-447、EST-496和EST-653干涉载体的下胚轴出愈率与对照相比出现不同程度的下降。因此推断,4个ESTs在愈伤组织分化过程中发挥着不同的作用。其中,EST-418在棉花体细胞胚胎发生过程中起抑制作用,而EST-447、EST-496和EST-653国外品种中在棉花体细胞胚胎发生过程中起促进作用,其结果为分离棉花体细胞胚胎发生相关基因提供了技术和理论支撑。
2018 Vol. 33 (1): 71-79 [摘要] ( 32 ) HTML (1 KB)  PDF (1510 KB)  ( 11 )
80 菠菜SoGSNOR基因的克隆及原核表达
郭兆来, 白学贵, 李昆志, 徐慧妮
DOI: 10.7668/hbnxb.2018.01.013
亚硝基谷胱甘肽还原酶(S-nitrosoglutathione reductase,GSNOR)在生物体中调控信号分子一氧化氮(NO)的代谢和平衡。为了深入研究GSNOR的功能,利用RT-PCR和RACE (Rapid-amplification of cDNA ends)技术从菠菜根中克隆了SoGSNOR基因的全长序列,该基因编码框1 140 bp,编码379个氨基酸,GenBank登录号为KR381778。将其克隆到原核表达载体pET32a上,构建原核表达载体pET32a-SoGSNOR,并转化大肠杆菌BL21 star (DE3),通过IPTG诱导重组SoGSNOR在大肠杆菌BL21 star (DE3)中高效表达,表达的融合蛋白分子质量约为65 ku,且在上清液和包涵体中均有表达,可溶性部分经Ni2+ NTA亲和柱纯化,获得纯化蛋白,并注射昆明小鼠,制备多克隆抗体,并对其进行了Western Blot检测,结果表明,稀释10 000倍的抗血清能够检测到与预期SoGSNOR大小一致的目的条带。试验结果为进一步研究菠菜SoGSNOR基因功能奠定了基础。
2018 Vol. 33 (1): 80-85 [摘要] ( 33 ) HTML (1 KB)  PDF (1373 KB)  ( 11 )
86 甜菜MADS-box家族基因的全基因组鉴定及进化分析
孔维龙, 张康达, 吴俊池, 张丽平, 潘辉, 唐嘉蔚, 傅小鹏
DOI: 10.7668/hbnxb.2018.01.014
为了进一步了解MADS-box家族基因的功能,利用生物信息学的手段,首次对甜菜MADS-box基因进行了全基因组的鉴定,并对其染色体定位、系统发生关系、基因结构、保守元件、表达模式以及蛋白功能联系进行预测和分析。结果表明,甜菜MADS-box基因共34个成员,其中,type Ⅰ成员7个和type Ⅱ成员27个,type Ⅰ进一步分为Mα(3)、Mβ(1)、Mγ(3)3个组;type Ⅱ进一步分为MIKCC(22)和MIKC*(5)2个组,MIKCC组可进一步分为AG (2)、AGL12(2)、AP3-PI (4)、Bs (2)、SOC1(1)、SVP (1)、SEP (3)、AGL17(5)、AP1-FUL (1)和FLC (1)10个亚组。MADS-box家族基因在染色体上呈不均匀分布,同一染色体上的基因簇状分布,其中,第6号染色体上分布最多,在第7号染色体上没有分布。甜菜MADS-box家族基因虽然基因结构差别较大,但蛋白序列相对保守。基因表达谱显示,大部分MADS-box基因优势表达于分生组织,部分MADS-box基因在种子、直根、幼叶等组织亦有较高表达。部分MADS-box基因响应盐、热胁迫轻微上调,可能参与甜菜逆境生理调控。
2018 Vol. 33 (1): 86-95 [摘要] ( 43 ) HTML (1 KB)  PDF (1515 KB)  ( 8 )
96 甘蓝型油菜BnACP5基因克隆及表达分析
贺慧, 虢慧, 官春云
DOI: 10.7668/hbnxb.2018.01.015
ACP5基因是参与植物体中脂肪酸代谢的重要基因之一,在甘蓝型油菜中该基因还未被深入研究。为了弄清楚BnACP5基因在甘蓝型油菜中的螺旋结构及功能,以湘油15为试材,采用同源克隆法得到一个与脂肪酸合成相关的基因BnACP5BnACP5基因CDs序列长417 bp,共编码138个氨基酸。生物信息分析表明,BnACP5蛋白的相对分子质量15.25 ku,理论等电点(pI)为5.94,其不稳定参数为43.03,属于不稳定蛋白;其总疏水平均系数(GRAVY)为-0.148,是一种亲水性蛋白;不含跨膜结构,也不含信号肽序列;二级结构中含有59.42%的α螺旋、23.19%无规则卷曲、14.49%延伸链和2.90%β转角;其中18个可能是磷酸化位点;该蛋白位被定位在线粒体内;ACP氨基酸序列比对表明,植物ACP磷酸泛酰巯基乙胺结合位点周围的氨基酸序列高度保守;UPGMA聚类分析表明,BnACP5与白菜型油菜(XP_009111933.1)亲缘关系最近。荧光定量PCR结果显示,BnACP5基因的表达量在甘蓝型油菜种子发育的不同阶段呈一定规律变化,在授粉后15 d达到峰值,20 d呈下降趋势,25~35 d呈上升趋势,此后迅速下降,45 d表达量降到最低水平。由此分析得出,该基因可能与种子脂肪酸的合成有关。
2018 Vol. 33 (1): 96-101 [摘要] ( 37 ) HTML (1 KB)  PDF (1198 KB)  ( 13 )
102 油菜查尔酮异构酶基因的克隆及SNP分析
王阳, 卢虹, 黄镇, 刘璐, 刘霞, 刘亚萍, 田正书, 徐爱遐
DOI: 10.7668/hbnxb.2018.01.016
类黄酮是一种重要的植物次生代谢产物,查耳酮异构酶(CHI)是类黄酮生物合成早期阶段的一个关键酶,在种皮发育和颜色形成过程中具有重要的调控作用。为深入研究CHI基因在种皮发育和颜色形成中的作用及生物学功能。以16份三大类型黄、褐籽油菜为试验材料,采用同源克隆法克隆得到CHI基因的序列,并进行分子进化分析。将克隆得到的序列利用NCBI在线软件预测ORF Finder分析该基因的开发阅读框(ORF),结果发现,CHI基因ORF长度为756 bp或759 bp,编码251个或252个氨基酸。利用DNAMAN (v5.0)软件进行序列同源比对分析结果表明,CHI基因在三大类型油菜中的同源率为96.41%;利用NCBI在线软件CDD预测其保守结构域,发现它们都具有查尔酮超家族保守结构域。利用MEGA 5.2软件进行系统进化分析,结果表明,CHI基因在白菜型油菜与甘蓝型油菜中亲缘关系较近,与芥菜型油菜亲缘关系较远,并发现油菜与萝卜、拟南芥的CHI亲缘关系较近。比较三大类型油菜中黄籽油菜与褐籽油菜中CHI基因序列,结果发现,该基因在第202(C/A)位核苷酸处存在差异,可导致第68位氨基酸(P/T)的差异,这可能与油菜种皮的颜色的变化有关。该研究揭示了CHI基因的特征,为阐明CHI基因在油菜种皮颜色形成过程中的作用机制及其功能特征奠定基础。
2018 Vol. 33 (1): 102-108 [摘要] ( 36 ) HTML (1 KB)  PDF (1059 KB)  ( 7 )
109 掌叶半夏凝集素基因克隆及原核表达
王洪乐, 齐连芬, 杨超沙, 吴志明, 李亚栋
DOI: 10.7668/hbnxb.2018.01.017
为了获得新的掌叶半夏凝集素家族基因,以掌叶半夏叶片为材料,根据GenBank中已报道的天南星科凝集素基因序列设计引物,PCR法扩增获得3个掌叶半夏凝集素基因,分别暂命名为PPA15PPA324PPA533。其中,PPA15的全长为729 bp,编码243个氨基酸;PPA324的全长为774 bp,编码258个氨基酸;PPA533的全长为777 bp,编码259个氨基酸。利用分析软件和网站等工具对克隆的3个基因进行生物信息学分析,结果显示,PPAs与GenBank中收录的天南星科半夏基因具有较高同源性,同时具有单子叶植物特有的甘露糖结合位点,推测它们属于同一基因家族。克隆的3个基因均具有信号肽特征,由N端25个氨基酸残基组成,具有典型的跨膜结构域,推测定位于胞内膜结构。构建pET-28b (+)-PPAs原核表达载体,利用大肠杆菌BL21(DE3)进行原核诱导表达,SDS-PAGE结果表明,重组蛋白分子量约28.0 ku,与预期一致。试验结果为进一步研究掌叶半夏凝集素家族蛋白的功能奠定了基础。
2018 Vol. 33 (1): 109-114 [摘要] ( 34 ) HTML (1 KB)  PDF (1261 KB)  ( 26 )
115 高邮鸭主要免疫器官的表型发育及其与TLRs表达的相关性分析
朱春红, 刘宏祥, 陶志云, 徐文娟, 宋卫涛, 章双杰, 李慧芳
DOI: 10.7668/hbnxb.2018.01.018
Toll样受体(TLRs)在机体天然免疫中发挥重要作用。为分析TLRs在鸭主要免疫器官中的表达情况,在测定和分析高邮鸭免疫器官发育的基础上,荧光定量PCR法检测了高邮鸭TLR1TLR2TLR4TLR5TLR1/2/4/5)4种TLR mRNA基因在免疫器官(胸腺、脾脏和法氏囊)中的相对表达情况,并进行相关性分析。结果表明,TLR1/2/4/5 mRNA在不同发育时间段都有表达,但不同TLR基因在不同免疫组织中表达模式存在差异,总体来讲,胸腺中TLR1/2/4/5 mRNA在1周龄时表达水平较高,脾脏中TLR1/2/5 mRNA在8周龄时表达量显著高于其他周龄,法氏囊中TLR1/5在8周龄时表达量较高。相关性分析结果展示:免疫器官绝对增重和体重发育呈现高相关系数;TLR1/2/4/5 mRNA的表达水平和体重发育相关系数较高,大多高于TLRs mRNA表达水平与免疫器官增重的相关系数;胸腺组织中TLR1/2/4/5 mRNA表达量两两相关系数值相对较高。研究结果可以揭示TLRs在机体及其免疫器官发育过程中的表达情况,为进一步分析和揭示其在免疫抗感染过程中的作用奠定基础。
2018 Vol. 33 (1): 115-120 [摘要] ( 32 ) HTML (1 KB)  PDF (1032 KB)  ( 22 )
121 慢病毒介导稳定表达FABP4的小尾寒羊成纤维细胞系的构建
滑留帅, 王璟, 白杰, 朱肖亭, 陈付英, 于翔, 楚秋霞, 辛晓玲, 徐照学, 赵洪昌, 王二耀
DOI: 10.7668/hbnxb.2018.01.019
构建1株能够稳定表达FABP4的小尾寒羊成纤维细胞系,用于小尾寒羊未来的品种保护、开发与利用,首先利用组织块培养法制备了小尾寒羊原代成纤维细胞,然后利用全基因合成法克隆了绵羊FABP4基因,并构建了过表达FABP4的慢病毒载体。经过包装后,使用获得的慢病毒感染小尾寒羊原代成纤维细胞,并通过嘌呤霉素筛选稳定转染细胞,最后应用Western Blot鉴定FABP4蛋白的过表达水平。结果表明,经过传代2~3次后,得到纯度较高的小尾寒羊原代成纤维细胞。滴度测定表明,当在96孔板中添加病毒原液量为10-4 μL时,观测不到荧光。当添加量为10-3 μL,能够观测到荧光,说明获得慢病毒的滴度为1×106 TU/mL以上。利用制备的慢病毒感染小尾寒羊原代成纤维细胞,并经过嘌呤霉素筛选后,在荧光显微镜下所有细胞均能观察到绿色荧光。应用Western Blot分析发现,在对照组几乎检测不到FABP4蛋白的表达,而在病毒感染组则能够清晰的观察到FABP4蛋白的表达,说明成功制备了稳定表达FABP4的小尾寒羊成纤维细胞系。
2018 Vol. 33 (1): 121-126 [摘要] ( 31 ) HTML (1 KB)  PDF (1196 KB)  ( 14 )
127 不同肥密条件对甘蓝型油菜叶绿素含量及脂肪酸合成相关基因表达量影响的研究
王晓丹, 胡庆一, 张振乾, 王悦, 官春云
DOI: 10.7668/hbnxb.2018.01.020
提高油菜籽品质一直是育种家们不懈追求的目标之一,不同的栽培措施对油菜不通脂肪酸合成有一定影响,为从分子方面促进油菜脂肪酸组成改良研究的发展,以甘蓝型油菜420为材料,采用三元二次回归正交组合设计方法,对不同生育时期、不同栽培条件下叶绿素含量及fad2、fad3基因的表达量变化情况进行分析。研究发现:叶绿素含量随着氮、硼施用量的增加呈先升后降,随种植密度增加而降低;fad2、fad3的表达量变化与叶绿素含量规律相同,且通过线性拟合分析发现,fad2、fad3基因表达量与叶绿素含量呈正相关关系。结果表明,fad2、fad3基因在A2B1C2与A2B1C3处理下均有较高表达量,而在A1B3C1、A3B3C1及A1B3C3处理下均有较低表达量,而在较低表达量下,可能有助于其他类脂肪酸(如油酸等)的积累,从而对提高油菜籽品质具有重要意义,有待进一步研究。
2018 Vol. 33 (1): 127-134 [摘要] ( 37 ) HTML (1 KB)  PDF (1419 KB)  ( 50 )
135 五个地方绵羊种群mtDNA D-loop区系统进化及遗传多样性分析
梁瑞圆, 陈晓勇, 孙洪新, 孙少华, 敦伟涛, 沈志强, 刘军峰, 王珏
DOI: 10.7668/hbnxb.2018.01.021
为探讨我国部分地方种群绵羊的起源进化及遗传多样性。对河北小尾寒羊、山东小尾寒羊、苏尼特羊、洼地绵羊、湖羊等5个地方绵羊种群mtDNA D-loop区全序列进行了测序和遗传变异分析,并利用生物信息学方法分析了种群间的亲缘关系以及母系起源。结果表明,5个绵羊种群mtDNA D-loop区序列共发现了135个多态位点,形成了108种单倍型。单倍型多样度为0.974 0~0.998 0;核苷酸多样度为0.017 20~0.022 22;全群平均核苷酸差异数K为20.795。NJ系统发育树表明,河北小尾寒羊与洼地绵羊先聚在一起,再与湖羊聚在一起,最后与苏尼特羊和山东小尾寒羊聚在一起。在所有的系统发育树及单倍型网络结构图中,均表明108种单倍型聚为3个单倍型群,单倍型群A包括70只绵羊个体,单倍型群B包括48只绵羊,单倍型群C包括13只绵羊。河北小尾寒羊与洼地绵羊遗传距离最近,其次为湖羊、苏尼特羊、山东小尾寒羊。该种群遗传多样性丰富,与山东小尾寒羊、苏尼特羊、湖羊、洼地绵羊等种群存在基因交流。
2018 Vol. 33 (1): 135-142 [摘要] ( 32 ) HTML (1 KB)  PDF (1374 KB)  ( 28 )
143 高粱株型性状数量遗传分析
李延玲, 白晓倩, 于澎湃, 高建明, 裴忠有, 罗峰, 孙守钧
DOI: 10.7668/hbnxb.2018.01.022
株型性状的遗传分析对高粱育种的理论、方法和策略至关重要。通过对高粱株型性状的遗传规律和基因的作用方式进行分析,旨在为田间选择稳定遗传的优良株型性状提供理论基础。以粒用高粱引-20和忻梁52杂交所构建的F2遗传群体为试验材料,利用植物数量性状主+多基因混合遗传模型分析方法,对高粱叶夹角、株高、穗长、平均茎节长度、叶长及叶宽6个株型性状进行遗传分析。结果表明,高粱叶夹角遗传符合B_1模型,即加性-显性-上位性的混合遗传模型,其主基因遗传率为70.15%;株高遗传符合B_2模型,即加性-显性混合遗传模型,主基因遗传率为74.26%;穗长遗传符合B_6模型,即等显性遗传模型,主基因遗传率为58.67%;平均茎节长度遗传符合A_1模型,即加性-显性的混合遗传模型,主基因遗传率为68.69%;叶长遗传符合B_1模型,即加性-显性-上位性的混合遗传模型,主基因遗传率为47.92%;叶宽遗传符合B_6模型,即等显性遗传模型,主基因遗传率为61.60%。叶夹角和株高是构成高粱株型的主要性状,并具有较高的遗传力,在早期时进行选择,容易获得具有理想株型的育种材料。
2018 Vol. 33 (1): 143-149 [摘要] ( 52 ) HTML (1 KB)  PDF (1120 KB)  ( 21 )
150 不同生态类型大豆农艺性状与产量关系的研究
史宏
DOI: 10.7668/hbnxb.2018.01.023
针对山西省干旱少雨气候特点、大豆产量突破比较困难的现状,通过滚动筛选,对18份产量突出的不同生态类型大豆种质进行产量相关性状研究,以期为高产、超高产育种提供理论依据。对参试材料采用聚类分析,划分生态类型;用主成分分析法和相关性对其进行综合评价。结果表明,在欧氏距离OD=5.54处将其分为4类:第1类为多分枝结荚类型;第2类为中等分枝结荚类型;第3类为披针叶少分枝结荚类型;第4类为椭圆叶少分枝结荚类型。不同生态类型大豆种质产量与分枝数和三粒荚数呈显著正相关,与单株质量、二粒荚数、荚粒质量、粒质量和茎秆质量、总荚数、总粒数呈极显著正相关。不同分枝类型的大豆种质随密度变化,其产量达到最高值的点不尽相同,其中,多分枝类型的产量随着密度的增加呈升-降-升的变化趋势,密度为24万株/hm2时达到最高点;中等分枝类型的产量随着密度增加呈升-降-升-降的趋势,密度为12,21万株/hm2时呈现2个峰值,12万株/hm2达到最高点;披针叶和椭圆叶的寡分枝类型产量随着密度的增加呈降-升-降的变化趋势,椭圆叶型密度为15万株/hm2时达到最高点,披针叶型密度为18万株/hm2时达到最高点。大豆高产、超高产育种应该关注多荚粒材料的应用和不同生态类型大豆材料的合理密度。
2018 Vol. 33 (1): 150-159 [摘要] ( 52 ) HTML (1 KB)  PDF (1344 KB)  ( 39 )
160 水分胁迫下硅素对玉米苗期生理生化性状的影响
林少雯, 刘树堂, 隋凯强, 皇甫呈惠
DOI: 10.7668/hbnxb.2018.01.024
为研究水分胁迫下硅素对玉米苗期生理生化性状的影响,利用水分与硅肥的耦合效应,通过试验分析玉米苗期株高、叶面积、茎粗、根系长度、根系活力、丙二醛含量、脯氨酸含量、光合作用等生理生化性状指标。结果得出,在同一水分处理条件下随着施用硅素的增加,株高、叶面积、茎粗、根系长度、根系活力、叶绿素含量均有不同程度的增加,而丙二醛含量以及脯氨酸含量有不同程度的减小;在同一单硅酸浓度条件下,随着土壤相对含水量的增加,株高、叶面积、茎粗、根系长度、根系活力、叶绿素含量也均有不同程度的增加,丙二醛含量以及脯氨酸含量有不同程度的减小。表明施用硅素可以缓解玉米苗期水分胁迫的逆境,在相对含水量为75%,施用0.266 g/kg的单硅酸时玉米生长最好;在相对含水量为45%,施用0.133~0.266 g/kg单硅酸后,显著增强了玉米的抗逆性。
2018 Vol. 33 (1): 160-167 [摘要] ( 46 ) HTML (1 KB)  PDF (1142 KB)  ( 60 )
168 氮素胁迫对水稻根系影响的转录组分析
邵彩虹, 李瑶, 钱银飞, 陈金, 陈先茂, 关贤交, 刘光荣, 彭春瑞, 邱才飞
DOI: 10.7668/hbnxb.2018.01.025
养分胁迫会直接影响水稻的生长发育,相对于地上部分,根系往往较早感知环境胁迫。为了研究水稻根系对养分胁迫响应的分子机制,通过Illumina Hiseq2000平台测序,对氮素胁迫下水稻根系转录基因表达情况进行分析。结果表明,氮素胁迫诱导根系出现了2 270个差异转录基因,其中上调表达的有1 176个,下调表达的有1 094个。采用GO功能分类和Pathway功能注释,可将注释的基因划分为48个功能类别118条代谢途径,包括糖酵解、脂肪酸代谢、氧化磷酸化、氨基酸代谢、淀粉蔗糖代谢等生物学过程。部分根系关键基因表达变化表明,氮素胁迫诱导大量新生蛋白质合成,形成各种酶类,促进新RNA合成,从而形成了更多的新生蛋白质。氮素胁迫诱导根系IAA积累更多来自极性运输,参与植物细胞伸长发育的EGase基因及木质素特异合成途径的关键酶(CCR)表达量发生上调,这些转录基因表达量的变化是根系受养分胁迫刺激而发生了伸长生长的内在机制。
2018 Vol. 33 (1): 168-175 [摘要] ( 40 ) HTML (1 KB)  PDF (1218 KB)  ( 10 )
176 超级稻晚稻氮磷钾养分需求特征研究
谢宜, 罗尊长, 董春华, 王玲玲, 洪曦, 褚飞, 孙继民, 方勇, 胡柯鑫
DOI: 10.7668/hbnxb.2018.01.026
为提高超级稻晚稻产量和肥料利用效率及指导相应缓/控释肥等新型肥料研发,研究了氮钾养分不同优化运筹技术下超级稻晚稻吸肥特征和土壤供肥特征及晚稻产量和氮磷钾利用效率变化。结果表明,与常规施肥处理相比较,氮钾优化运筹处理均提高了稻谷产量、有效穗数量、千粒质量、氮磷钾利用效率及水稻群体单株干物质累积量和氮磷钾累积量,其中,优1处理(氮钾基追比为基肥:分蘖肥:穗肥=5:3:2)的稻谷产量和氮磷钾利用效率最高,其稻谷实际产量、有效穗数量、千粒质量、氮肥利用效率、磷肥利用效率、钾肥利用效率、干物质累积量、氮素累积量、磷素累积量、钾素累积量较常规施肥处理分别依次提高了5.3%,17.3%,3.4%,30.4%,21.2%,28.4%,4.4%,15.0%,4.2%,12.9%,并且,优1处理的土壤碱解氮含量和速效钾含量在晚稻整个生育期内的变幅较其他施肥处理小,变化曲线波动较为平缓,说明其氮钾的利用量和利用效率较其他处理高,氮钾适量适时的供应,也协同促进了晚稻对磷素的吸收,提高了磷素利用效率。前述试验现象均表明该处理的氮钾养分运筹下水稻对氮磷钾养分的吸收特征和相应土壤养分供应特征更吻合超级稻晚稻的养分需求特性。研究结果为超级稻晚稻化肥减施增效及相应缓/控释肥等新型肥料的研发提供了理论依据和实践基础。
2018 Vol. 33 (1): 176-184 [摘要] ( 35 ) HTML (1 KB)  PDF (1409 KB)  ( 13 )
185 机插苗数和分蘖施氮对华南双季水稻产量和干物质积累的影响
汤永坚, 王朝欢, 林娇, 程思忍, 肖婷, 莫钊文, 潘圣刚, 唐湘如
DOI: 10.7668/hbnxb.2018.01.027
为了研究机插苗数和分蘖施氮对华南双季水稻产量、干物质积累和光合特性的影响。在大田试验条件下,以杂交水稻组合超优1000和超级稻品种Y两优1173为研究材料,在基肥施用纯氮量180 kg/hm2条件下,设置2个机插苗数(D1:每穴3苗;D2:每穴5苗)和2个分蘖肥施氮量处理(N1:纯氮0 kg/hm2和N2:纯氮90 kg/hm2),研究了机插苗数和分蘖肥施氮处理对水稻产量及其构成因素、干物质积累量、群体生长率、叶片净光合速率、蒸腾速率的影响。结果表明,D2处理显著增加水稻有效穗数,进而提高产量。分蘖肥增施氮肥对超优1000产量影响不显著,但会显著降低Y两优1173产量。干物质积累特性与产量表现一致趋势。高基本苗处理下分蘖肥增施氮肥降低了齐穗期和成熟期的光合作用能力。D2N1处理具有较高有效穗数、净光合速率、齐穗-成熟期群体生长率,并最终获得最高产量,其中,超优1000早晚季产量分别为8.40,7.77 t/hm2,Y两优1173早晚季产量分别为8.87,7.92 t/hm2。因此,合理增加机插苗数并降低分蘖肥施氮量可以获得较高有效穗数和良好光合特性及物质积累特性,并实现高产。
2018 Vol. 33 (1): 185-194 [摘要] ( 31 ) HTML (1 KB)  PDF (1307 KB)  ( 16 )
195 不同种植年限设施菜地土壤微生物量磷变化特征及相关性分析
费超, 张士荣, 梁斌, 李俊良, 江丽华, 徐钰, 丁效东
DOI: 10.7668/hbnxb.2018.01.028
针对设施菜地磷肥过量施用,以便为设施蔬菜土壤磷肥施用限量标准制定及磷肥增效调控方法建立提供数据支撑,以山东寿光设施蔬菜土壤为研究对象,调查并采集150个设施蔬菜温室,其中种植年限0-4年50个(样本n=50)、4-9年40个(n=40)、9年以上60个(n=60),每个样点共采集土壤剖面(0~30 cm,30~60 cm,60~90 cm)3层土壤样品,分别测定土壤全磷、有效磷、水溶性磷及微生物量磷及水溶性碳、微生物量碳、有机质含量,并分析其相关性。结果表明,随种植年限增加,剖面深度在0~30 cm,30~60 cm土壤全磷、有效磷、水溶性磷均呈现增加趋势,而微生物量磷则呈现先增加后降低的趋势;随土壤剖面土层的加深,各年限土壤全磷、有效磷、水溶性磷、微生物量磷含量均呈降低趋势,但种植年限9年以上设施土壤0~90 cm土壤剖面中微生物量磷约为20 mg/kg,且在各土层间差异不显著,表明多年种植后深度为30~60 cm,60~90 cm土壤微生物量磷含量有增加趋势;相关性分析表明,种植年限0-4年,4-9年时设施土壤有效磷与微生物量磷含量显著正相关,且呈对数函数关系;而种植年限在9年以上时二者呈二项式函数关系。结果表明,集约化设施蔬菜土壤随着种植年限增加土壤磷素累积增加,深层土壤微生物量磷含量呈增加的趋势,且磷素淋洗风险随种植年限增加而增强。
2018 Vol. 33 (1): 195-202 [摘要] ( 55 ) HTML (1 KB)  PDF (1154 KB)  ( 21 )
203 有机无机配施对滨海盐渍化土壤磷含量及水稻生长、产量的影响
吴立鹏, 张士荣, 娄金华, 魏立兴, 王凯荣, 丁效东
DOI: 10.7668/hbnxb.2018.01.029
为探究适合滨海盐渍化土壤水稻种植的有机肥与磷肥配施比例,连续2年(2015-2016年)采用田间微区试验研究了有机肥和磷肥配施对滨海盐渍化土壤水稻产量、有效分蘖、净光合速率、磷素周转及农学利用效率的影响。试验设磷肥与有机肥两因素,P0:0 kg/hm2(无磷);P1:64 kg/hm2;P2:128 kg/hm2。3个有机肥(碳)水平,C0:无碳(有机肥0 kg/hm2);C1:450 kg/hm2(有机肥1 000 kg/hm2);C2:900 kg/hm2(有机肥2 000 kg/hm2)。即CK不施肥(T1);无磷施用(0 kg/hm2,T2);低磷(64 kg/hm2,T3);高磷(128 kg/hm2,T4);低碳低磷(450 kg/hm2+64 kg/hm2,T5);低碳高磷(450 kg/hm2+128 kg/hm2,T6);高碳低磷(900 kg/hm2+64 kg/hm2,T7);高碳高磷(900 kg/hm2+128 kg/hm2,T8)。结果表明:T5处理水稻产量(9 901±682) kg/hm2与T8处理(10 134±260) kg/hm2无显著差异,而两者显著高于其他处理;2016年T5与T8处理其肥料农学利用效率无显著差异,但两者显著高于其他处理;T5处理分蘖效率为700%,而T8处理分蘖效率为680%,两者无显著差异,而有效分蘖数有相同趋势,各处理有效分蘖效率无显著差异(81%~88%,2015年);2016年T3、T8处理有效分蘖效率为78%,75%;而其他处理有效分蘖效率稳定在82%~88%。低磷处理时,分蘖期土壤全磷含量低碳添加显著低于无碳或高碳时,后两者无显著差异;T5处理时土壤全磷含量在整个生育期内无显著变化;高磷处理时,低碳或高碳添加在水稻分蘖期与孕穗期土壤全磷与无碳时无显著差异,且随生育期降低,表明该磷肥水平下,磷有较强淋洗风险。无论低磷或高磷处理,相对分蘖期,孕穗期或齐穗期时高碳添加土壤有效磷含量降低,且在T6处理时表现相同趋势,而在同一年份T5处理在后2个生育期内差异不显著;齐穗期时T5及T8土壤微生物量磷为(17.8,19.6 mg/kg,2015年)、(19.2,22.4 mg/kg,2016年),但两者无显著差异,且高于其他处理,表明碳添加能够对各生育期内土壤微生物量磷进行调节。在滨海盐渍化土壤水稻种植中,施用有机肥450 kg/hm2及磷肥(P2O5)64 kg/hm2时水稻产量最优、磷淋洗风险低。
2018 Vol. 33 (1): 203-210 [摘要] ( 44 ) HTML (1 KB)  PDF (1025 KB)  ( 33 )
211 添加稻草生物炭对水稻土磷含量和形态的影响
张婷, 佟忠勇, 张广才, 潘林林, 姜雪楠, 叶超, 张雅楠, 李丽, 关连珠
DOI: 10.7668/hbnxb.2018.01.030
为了探明北方水稻土适宜的秸秆还田方式,并为稻草合理还田提供理论支持和数据参考,采用室内恒温淹水培养法,研究了添加腐熟稻草(F)、稻草生物炭(S)、未腐熟稻草(Z)对北方滨海盐渍型水稻土全磷含量、有效磷含量和无机磷形态的影响。结果表明,添加3种不同形态稻草处理均提高了水稻土全磷和有效磷含量,其中,添加稻草生物炭处理的效果最明显。随着培养时间延长,水稻土全磷含量呈现略微下降趋势,而水稻土有效磷含量呈先上升后下降的趋势。与对照(CK)相比,添加不同形态稻草的处理均提高了水稻土无机磷组分中Ca2-P、Ca8-P和Fe-P含量,而O-P和Ca10-P含量均不同程度地降低。其中,添加稻草生物炭处理的效果最明显,Ca2-P、Ca8-P和Fe-P平均含量分别提高了63.72%,60.07%,9.34%;而O-P和Ca10-P平均含量分别降低了28.17%,6.54%。总之,稻草生物炭、腐熟稻草和未腐熟稻草施入土壤后,通过促进土壤各种形态无机磷间相互转化和提高土壤磷含量而活化了土壤磷,其中添加稻草生物炭处理的活化效果最好,其次为腐熟稻草,再次为未腐熟稻草。
2018 Vol. 33 (1): 211-216 [摘要] ( 34 ) HTML (1 KB)  PDF (1054 KB)  ( 15 )
217 镉及镉与铁、锌互作对水稻生长的影响
李姣, 刘璐, 杨斌, 彭伟正, 王惠群
DOI: 10.7668/hbnxb.2018.01.031
为了研究铁、锌与镉在吸收运转上的互作效应及其对苗期水稻生长的影响,采用木村B溶液培养试验,以水稻品种威优46和C两优266为材料,应用随机区组设计,添加0.0,0.1,0.5,1.0,2.0 mg/kg Cd2+处理,以及CK (1.0 mg/kg Cd2+)、TFe (CK+5.0 mg/kg Fe2+)和TZn (CK+5.0 mg/kg Zn2+)处理。结果表明,随着镉浓度的增加,2个水稻品种地上部干质量和根部镉转运系数呈下降趋势,而地上部和根部镉含量、总镉含量和根部镉净吸收量呈上升趋势,且威优46的地上部干质量和镉含量均高于C两优266。外源添加Fe2+显著提高了C两优266的地上部干质量,显著降低了威优46根部镉含量,但对2个水稻品种其他部位的镉含量以及镉转运的影响不大,表明Fe2+处理后可以抑制威优46根部对镉的吸收。Zn2+处理增加了2个品种水稻的根部和地上部分干质量以及地上部镉含量,但是降低了威优46根部镉含量,这表明Zn2+处理后促进了Cd2+从根部到地上部的转运,且通过抑制水稻根部发育从而降低水稻对Cd2+的吸收。由此可见,外源添加Fe2+、Zn2+可以缓解镉对水稻生长发育的毒害作用,且缓解程度存在明显的品种差异。
2018 Vol. 33 (1): 217-223 [摘要] ( 49 ) HTML (1 KB)  PDF (1159 KB)  ( 26 )
224 生物炭不同施用量对烟草根际土壤微生物多样性的影响
陈泽斌, 高熹, 王定斌, 郭丽红, 王定康, 徐胜光
DOI: 10.7668/hbnxb.2018.01.032
为研究生物炭不同施用量对烟草根际土壤微生物多样性的影响。以烤烟品种云烟87根际土壤为研究对象,对不施用生物炭的对照处理,以及3个生物炭施用量递增处理的根际土壤ITS2区和16S rDNA-V4区进行高通量测序,对下机数据进行生物信息学分析,得到了各处理根际土壤微生物的OTU丰度、分布、α多样性、群落种类组成及丰度信息,并对群落组成及丰度分别进行了PCA聚类分析及UPGMA聚类分析。结果表明,在50~150 g/棵的施用范围内,增加生物炭的施用量提高了根际土壤细菌种类的多样性和分布的均匀程度,真菌则相反;施用生物炭50,100,150 g/棵处理后,变形菌门细菌的丰度相比不施用生物炭的对照稍有降低,分别降低了4.1%,2.7%,0.7%;酸杆菌门细菌的丰度相比对照分别增加了10.4%,8.1%,7.7%,蓝菌门细菌的丰度相比对照分别降低了11.4%,11.4%,11.2%,放线菌门细菌的丰度均低于对照,各处理间的芽单胞菌门细菌丰度差异甚微。施用生物炭50 g/棵处理后,接合菌门真菌丰度比对照(50.92%)下降了12.38%,之后随着生物炭施用量的提高,接合菌门真菌丰度逐渐上升至53.68%;与之相反,施用生物炭50 g/棵处理后,子囊菌门真菌丰度比对照(30.63%)升高了10.15%,之后随着生物炭施用量的提高,子囊菌门真菌丰度逐渐下降至29.11%;施用生物炭50 g/棵处理后,担子菌门和壶菌门真菌丰度基本不变,之后随着生物炭施用量的提高,担子菌门真菌丰度呈现出先上升后降低的趋势;各处理对球囊菌门真菌丰度影响不大。研究生物炭对烟草根际微生态的影响方式以及作用规律,可为生物炭在烟田的应用提供理论依据。
2018 Vol. 33 (1): 224-232 [摘要] ( 35 ) HTML (1 KB)  PDF (1261 KB)  ( 29 )
233 长期不同施肥对潮土有机碳储量的影响
魏猛, 张爱君, 李洪民, 唐忠厚, 陈晓光, 王会, 诸葛玉平, 娄燕宏
DOI: 10.7668/hbnxb.2018.01.033
为了探讨土壤有机碳储量对长期不同施肥模式的响应特征,以潮土35年长期定位试验为依托,研究了不同施肥条件下土壤有机碳及其储量差异,分析了有机碳储量与碳投入量之间的关系。结果表明:不施肥和施肥处理有机碳含量均呈增加趋势,与不施肥处理(CK)相比,有机无机配施处理(MN、MNP、MNPK)有机碳平均含量增幅最大(90.6%~100.8%),单施有机肥处理(M)次之,并显著高于施用化肥处理(N、NP、NPK)。经过35年不同施肥后,土壤有机碳储量大小为:有机无机配施处理>单施有机肥>施用化肥处理;有机碳储量变化量与累积碳投入量之间呈极显著正相关性(R2=0.944 7,P <0.01),要想维持该试验点初始有机碳水平其累积碳投入量最小值为9.01 t/hm2。当累积碳投入量小于83 t/hm2时,土壤的固碳效率为18.2%,有机碳储量随外源有机碳投入量的增加而显著增加,当累积碳投入量大于83 t/hm2后,有机碳储量随外源有机碳投入量增加的幅度明显减缓,土壤固碳效率下降为11.5%,土壤有机碳储量变化量与累积碳投入变化量呈现出"线性+平台"趋势。
2018 Vol. 33 (1): 233-238 [摘要] ( 41 ) HTML (1 KB)  PDF (1106 KB)  ( 60 )
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