科研产出
硝化抑制剂对湖南紫潮泥田紫云英-稻秸还田后水稻产量及镉吸收的影响
《中国土壤与肥料 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：研究紫云英-水稻制度下，稻秸还田和硝化抑制剂对水稻生长和镉（Cd）吸收的影响，为湖南双季稻田基于绿肥的稻米安全生产措施提供理论支撑。池栽微区试验设4个处理：紫云英（GM）、紫云英+化肥（GF）、紫云英+稻秸+化肥（GRF）、紫云英+稻秸+化肥+硝化抑制剂（GRFD）。分析了不同措施下的水稻产量与养分积累、稻米Cd吸收、土壤肥力及土壤Cd有效性和形态。相比GRF处理，GRFD处理早稻籽粒和稻秸产量分别增加7.0%和12.2%。GRFD处理下，早稻籽粒氮、磷、钾养分累积量较GRF处理分别增加5.5%、10.1%、6.8%。GF、GRF、GRFD处理早稻籽粒Cd含量较GM处理分别降低64.8%、67.3%、66.8%。GRFD处理早稻可溶性有机碳和可溶性有机氮含量，相比GRF处理分别降低41.2%和8.0%。GRFD处理早稻和晚稻土壤有效态Cd含量，相比GRF处理分别降低70.9%和66.0%，相比GF处理分别降低80.2%和61.4%;GRFD处理晚稻土壤可氧化态Cd含量相比GRF处理增加了52.6%，表明紫云英-稻秸-硝化抑制剂联合利用通过将土壤Cd转变为难以被水稻吸收的形态而降低其有效性。随机森林与相关性表明，早、晚稻速效钾与有效磷在限制水稻吸收Cd中均起到了关键作用。在紫云英-稻秸联合还田条件下，配施硝化抑制剂可提高水稻产量、促进水稻养分吸收，同时通过增加土壤速效钾和有效磷含量，进而减少水稻对Cd的吸收。
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长期紫云英还田与化肥配施对土壤团聚体中黏粒矿物组成的影响
《矿物学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：在湖南南县长期紫云英-双季稻轮作试验的基础上,选择单施紫云英(MV)、单施化肥(F100)和紫云英配施全量化肥(MV+F100)处理,研究不同施肥处理下土壤大团聚体(>250 μm)、小团聚体(53~250 μm)、粉黏粒(2~53μm)及<2 μm团聚体的黏粒组分(100~2000、25~100 nm)中矿物的类型、含量和分布特征.结果表明,不同处理各粒级团聚体黏粒组分中的矿物组成相似,主要以伊利石和高岭石为主,包含少量蛭石和1.4 nm过渡矿物.MV和MV+F100处理中,相比于<2μm团聚体,大团聚体、小团聚体及粉黏粒中100~2000 nm组分高岭石含量有所降低,蛭石含量增加.与MV相比,MV+F100处理明显增加了<2 μm团聚体颗粒中伊利石的相对含量,以及各粒级团聚体颗粒中蛭石的相对含量.随着各团聚体黏粒组分由100~2000 nm减小至25~100 nm,黏粒矿物的类型减少,伊利石的相对含量显著提高,高岭石含量降低且结晶度变差.与F100相比,MV+F100处理中各粒级团聚体100~2000 nm颗粒的硅铝率明显降低,出现脱硅富铝化现象.
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胚自主发生基因BBM1在水稻无融合生殖中的应用研究
《杂交水稻 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：固定F1代杂种优势是杂交水稻育种的战略目标和发展方向，而利用无融合生殖是固定杂种优势最有可能的途径。本研究利用组成型启动子Ubiq驱动胚自主发生基因BBM1，通过流式细胞倍性检测及基因芯片分析，发现T1代株系中出现单倍体植株；随后将卵细胞特异启动子AtDD45驱动BBM1基因表达盒，构建到PAIR1、REC8和OSD1（MiMe）基因编辑载体，获得了克隆种子，其诱导率高达95.24%。本研究为水稻无融合生殖技术体系的应用提供了参考。
关键词： 水稻 杂种优势固定 BBM1基因 无融合生殖 克隆种子 诱导率
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洞庭湖区典型稻田玉米水稻轮作下土壤-作物系统对施氮措施的响应
《中国农业科学 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：【目的】双季稻田水旱轮作后能够提高作物产能降低土壤有机质含量，但水旱轮作后化肥氮素配施不同有机物料对作物产量、氮素利用效率及有机质含量影响的报道较少。【方法】以玉米水稻轮作为研究对象，于2015—2021年在洞庭湖区紫潮泥和红黄泥两种双季稻田上设置不施氮肥（CK）、单施化肥（NPK）、NPK+秸秆还田（NPKS）、NPK+有机肥（NPKM）、NPK+生物炭（NPKB）5种处理，探讨在两种土壤上不同施肥处理的作物产量、养分利用效率和土壤碳氮含量及平衡的变化。【结果】紫潮泥和红黄泥6年试验的平均玉米产量、水稻产量和年总产量分别为5.7、7.3和12.9 t·hm-2，三者在紫潮泥中的产量都略高于红黄泥，但差异都不显著。与NPK处理相比，NPKM处理使两种土壤的玉米和水稻平均产量分别显著（P＜0.05）提高10.6%、4.20%。在所有处理中，NPKM处理玉米产量最高，为6.0 t·hm-2;NPKB处理水稻产量最高，为7.5 t·hm-2。NPKM和NPKB处理的6年平均年总产量分别显著（P＜0.05）高于其他处理，但NPKM和NPKB处理间差异不显著。与其他处理相比，NPKM处理显著（P＜0.05）提高了玉米水稻的化肥氮素回收率、农学效率和偏生产力，玉米季6年平均值分别为66.3%、39.5kg·kg-1、56.0 kg·kg-1，水稻季6年平均值分别为53.8%,21.9 kg·kg-1、68.6 kg·kg-1。NPKB处理较NPK、NPKS显著（P＜0.05）提高了玉米水稻的化肥氮素农学效率和偏生产力，较NPK处理显著（P＜0.05）提高了玉米化肥氮素回收率。两种土壤有机碳、全氮含量从第4年（2019年）开始显著下降。与试验开始前（2015年）相比，2021年紫潮泥和红黄泥施氮处理年平均有机碳含量分别下降了1.8、0.7 g·kg-1，全氮含量分别下降0.4、0.1 g·kg-1；两种土壤NPKM处理的土壤有机碳平均含量下降幅度最小、NPKB处理次之。NPKM处理的碳、氮投入量最高，平均土壤有机碳、全氮损失量最小，分别为0.48 t C·hm-2·a-1、94.7 kg N·hm-2·a-1。【结论】双季稻田水旱轮作后，化肥与有机肥、生物炭配施能提高作物产量和延缓土壤有机质下降，试验期间化肥配施有机肥处理玉米平均产量最高，化肥配施生物炭处理水稻平均产量最高。
关键词： 玉米水稻轮作 产量 施肥措施 土壤类型 氮肥利用效率 土壤碳氮
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基于近红外光谱技术的南荻生物质品质快速分析
《湖南农业大学学报(自然科学版) 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为快速分析洞庭湖南荻的生物质品质（可溶物、纤维素、半纤维素、木质素、灰分含量和纤维素结晶度、聚合度），以采集的126份种质资源为材料，分别采用2种光谱预处理方法和3种特征光谱筛选方法优化原始光谱，基于不同组合方式优化光谱及原始光谱，结合偏最小二乘法构建近红外光谱分析模型，筛选针对7个品质指标的双重优化模型，基于灰色关联度法对126份种质资源进行工业化潜力评估。结果表明：洞庭湖南荻可溶物、纤维素、半纤维素、木质素、灰分含量及纤维素结晶度、聚合度均存在丰富的多样性，且大致呈正态分布，符合近红外建模的要求；基于直接差分法（DD）结合竞争性自适应重加权算法（CARS）优化的PLS模型对南荻可溶物含量的预测结果表现优异，其校正集的均方根误差（RMSEC）为0.27，决定系数（RC~2）为0.99；交叉验证集的均方根误差（RMSECV）为0.77，决定系数(R~2CV)为0.97，预测集的相对分析误差为5.07，相关系数（RV~2）为0.88；基于DD结合变量组合集群分析混合迭代保留信息变量（VCPA–IRIV）优化的PLS模型在南荻的纤维素、半纤维素、木质素、灰分含量和结晶度、聚合度的预测中表现优异，模型的RMSEC为0.14～10.20,RC~2为0.98～0.99,RMSECV为0.28～19.46,R~2CV为0.94～0.98,RV~2为0.87～0.98，相对分析误差（RPD）为4.84～15.65；表明基于双重优化光谱子集建立的近红外光谱模型能较好地预测南荻的生物质品质，且具有较高的稳定性；通过灰色关联度法对126份南荻种质资源进行评估，发现126个样本的工业化利用潜力分数大致呈正态分布，其利用潜力分数的均值为54.4，一级种质资源4个，二级种质资源40个，三级种质资源63个，四级种质资源14个，五级种质资源5个。
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抗茶角胸叶甲茶树资源的筛选
《中国植保导刊 》 2024 北大核心
摘要：在茶角胸叶甲暴发流行于茶树资源圃的次月,通过测定当年生茶枝第3叶虫孔数目与为害面积,鉴定评价了57份茶树种质材料对茶角胸叶甲(Basilepta melanopus Lefevre)的抗虫性和抗性等级.研究表明,所鉴定材料中未发现完全免疫的茶树资源,但明确61-丰-01、宋坳73-01、中叶黄、白毫早、槠叶齐抗虫性强,同时发现福大60、雨大3号、苦茶47与苦茶3号均为中高感茶树品种(系).57份茶树种质资源之间抗茶角胸叶甲能力存在较大差异,中小叶种和苦茶资源抗虫性较差,在抗虫性品种选育时可进行规避.
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芋资源遗传多样性分析
《分子植物育种 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为研究芋资源的遗传多样性,对湖南收集的67份芋资源的28个表型性状进行了多样性分析、主成分分析、相关性分析和聚类分析.结果表明:在调查的17个质量性状中,芋变异不大,大部分表现为叶箭形锐尖,叶姿杯状,叶面褶皱,叶缘紫红色,叶斑黄色或黄绿色,叶心有紫红色色斑,叶基弯缺为锐尖,叶柄紫红色,不开花,母芋肉质色淡黄色.在调查的11个数量性状中,变异系数在17.01%~139.39%之间,其中子芋孙芋质量变异系数最大.对11个数量性状进行主成分分析,发现影响最大的主要是与叶大小相关的数量性状.在与植株相关的性状中,后裂片长度与叶片长度、叶片宽度、叶鞘长度、叶柄长度、母芋纵茎、母芋、横茎、母芋总质量呈极显著正相关.67份资源通过聚类分析基本分为三类,第Ⅰ类含30份资源,基本为母芋较大,子孙芋数量较少的类型;第Ⅱ类包含25份资源,为子孙芋数量较多的类型;第Ⅲ类包含11份资源,为母芋大小一般,子孙芋含量也不多的类型,如广禾.本研究结果为芋种质资源的创制和利用提供了一定科学依据.
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锦红冰糖橙大果芽变果实结构解剖、激素变化和转录组分析
《果树学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：【目的】探究锦红冰糖橙大果芽变的形成原因。【方法】以锦红和大果芽变为试材，采用石蜡切片、HPLC-MS/MS和转录组测序技术对其在细胞形态、激素含量和基因表达方面进行比较分析。【结果】与锦红相比，大果芽变果肉内汁胞数量增多，且汁胞变大。石蜡切片结果表明，大果芽变汁胞内细胞数量多于锦红。大果芽变内生长素和赤霉素含量在花后70和120 d均高于锦红，玉米素含量在花后70、120和170 d均低于锦红。对盛花后70、120和170 d的汁胞进行转录组分析得到4597个差异基因，其中24个激素信号相关基因在两个及以上时期差异表达。在大果芽变中有4个生长素相关基因在花后70 d上调表达。细胞分裂素相关基因ARR2在大果芽变花后70和120 d均下调表达。细胞周期蛋白CycD3在大果芽变花后170 d上调表达。【结论】锦红冰糖橙大果芽变的变异可能与汁胞发育有关，并且受激素水平影响。转录组分析为解析锦红冰糖橙大果芽变的分子机制奠定了基础。
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不同生态点和播期对再生稻生育期、产量和纹枯病的影响
《江苏农业科学 》 2024 北大核心
摘要：为探究不同生态点和播期对再生稻产量和生育期的影响，设置了2个生态点（湘北益阳和湘中长沙）、6个播期（B1～B6:3月15日、3月20日、3月25日、3月30日、4月5日、4月10日）和3个品种（短生育期品种泰优390、中生育期品种甬优4149、长生育期品种甬优1538）。结果表明：湘中长沙日平均温度、日平均降水量、头季产量、再生季产量和周年产量均高于湘北益阳，其中头季产量、再生季产量和周年产量均达到极显著水平。相关性分析表明，头季产量、再生季产量、周年产量均与日平均降水量、日平均温度和日平均最高温度呈显著正相关关系，与日平均最低温度呈显著负相关关系，其中再生季产量和周年产量达到极显著水平。随着播期的推迟，头季播种到齐穗的时间、头季总生育期及周年生育期均缩短，播期越晚，缩短越多，头季齐穗到成熟的时间基本不变，再生季生育期还略有增加，湘中地区和湘北地区存在相同的规律。随着播期的推迟，3种不同生育期品种纹枯病发病率均呈先增加后下降趋势，均以B5处理表现最高，显著高于其他处理（B6处理除外）。从品种和周年产量分析，湘中长沙播期处理均表现为TY390>YY4149（B1处理除外）,YY1538表现为早播B1、B2处理周年产量较高，迟播会造成明显减产，其中TY390在B4处理周年产量最高，达18.75 t/hm2,湘北益阳播期处理均表现为YY4149>TY390,YY1538周年产量均低于10 t/hm2,处于最低水平，其中YY4149在B2处理周年产量最高，为16.91 t/hm2。综上，在湘中长沙适宜种植短生育期品种TY390,产量高，适播时间长，4月10日播种周年产量也可达15.83 t/hm2,可以作为受灾补播品种，长生育期品种甬优1538也可以作为备选，但是必须在3月20日之前播种。在湘北益阳适宜种植中生育期品种YY4149,适播时间长，稳产性能好，长生育期品种甬优1538不适合在湘北益阳作为再生稻种植。
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