科研产出
水稻耐极端高温育种研究进展
《杂交水稻 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：厄尔尼诺与拉尼娜现象导致全球极端天气频发,使我国水稻安全生产面临新的挑战.筛选、鉴定、创制耐极端高温水稻种质资源,培育耐热性强的水稻新品种是解决这一问题的可靠途径.对水稻耐高温育种现状进行了综述,分析当前耐高温育种研究所面临的困难与问题,结合多年的育种实践,提出了水稻耐极端高温概念,研创出耐极端高温鉴定育种技术体系;提出了耐高温基因的鉴定需与实际生产相结合,并利用耐高温基因加性效应培育多基因聚合的耐极端高温水稻新品种的策略.运用该策略与技术体系,筛选出耐极端高温且米质优良的恢复系5份(7W1446、5W0373、X233、X155、粤早香)和不育系4份(J2340S、599S、368S、天511S),具有较大育种应用价值.
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紫云英与化肥减施对土壤颗粒中黏粒矿物组成与转化的影响
《土壤 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为了探讨紫云英与不同比例化肥减施下，土壤纳米颗粒中黏粒矿物的组成与转化，以湖南省南县长期紫云英还田(MV)与100%、80%、60%和40%(F100、F80、F60和F40)4个比例化肥配施的长期定位试验为对象，将土壤分为4个粒级(>2 000、2 000～450、450～100、100～25 nm)的颗粒，研究黏粒矿物在不同粒级颗粒中的分布特征和转化规律。结果表明，(1)土壤颗粒由>2 000 nm减小至100～25 nm,2 000～450和450～100 nm颗粒中伊利石的相对含量降低8%～11%,100～25 nm颗粒中1.4 nm过渡矿物和蛭石极少甚至消失，游离铁和非晶质氧化铁的含量增加，在100～25 nm颗粒中最高。(2)紫云英与化肥减施下，化肥配施量80%前后矿物的转化出现明显差异。化肥从100%降至80%，高岭石的相对含量增加，增幅为14.1%～51.2%，而伊利石的相对含量降低，降幅为3.6%～11.7%；继续降低化肥配施量，高岭石的相对含量却降低，降幅为13.7%～28.8%，而伊利石的相对含量增加，增幅为2.6%～18.5%。(3)紫云英还田下随着化肥配施量的降低，游离铁的含量无明显变化规律，而非晶质铁的含量在所有粒径中均先显著提高后降低，在MV+F80处理100～25 nm颗粒中达到最高为9.45 g/kg。综上，紫云英配施减量化肥与土壤颗粒中高岭石、伊利石和非晶质铁转化有明显关系，以化肥减施20%处理影响效果最显著。
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蚯蚓联合生防细菌Bacillus velezensis改善连作百合土壤细菌群落结构及防治枯萎病的效果
《植物营养与肥料学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：[目的]从土壤理化性状和微生物群落结构及多样性角度,研究蚯蚓联合生防细菌改善百合连作障碍的机理和效果,为湖南百合产业化种植提供技术措施.[方法]采用盆栽试验方法,在湖南长沙连续种植了两季百合(Lilium lancifolium Thunb.).供试土壤为红壤,生防菌为Bacillales velezensis YFB3-1 菌液(菌体浓度为109 CFU/mL),蚯蚓为赤子爱胜蚓(Eisenia fetida).试验设单施菌液(T1)、只接种蚯蚓(T2)、同时使用菌液和蚯蚓(T3)3 个处理,以不使用菌剂和蚯蚓为对照(CK).调查了两茬百合产量和枯萎病病情指数,分析了第二茬百合根际土壤理化性质、细菌群落结构和多样性,以及连作百合产量与根际土壤理化性质、细菌群落和枯萎病的相关性.[结果]与第一茬相比,同一处理的第二茬百合产量都显著下降.两年连作百合产量都以同时使用菌液和蚯蚓(T3)处理为最高,分别为 16464、15674 kg/hm2,都显著高于同年份其他处理.两年连作百合枯萎病发病率和病情指数都以T3 为最低,都显著低于同年份其他处理,T3 处理百合枯萎病病情指数分别为 18.15(2019 年)、25.00(2020 年),并且两年的防治效果(T3)都明显优于单施菌液(T1)和接种蚯蚓(T2).相比于对照(CK),2019、2020 年T3 处理百合枯萎病防治效果分别为 44.55%、37.66%,分别增产 15.05%、14.78%.蚯蚓联合生防菌YFB3-1 增加了根际土壤Rhizobiales、Flavobacteriales、Pseudomonadales、Bacillales等有益微生物的种群丰度,蚯蚓与生防菌YFB3-1 在抑制连作百合枯萎病方面具有显著的互作效应,因而缓解连作百合产量下降的效果最佳.[结论]在施用芽孢杆菌生防菌剂防治连作百合枯萎病的同时,可以增施有机肥(牛粪)来提高土壤中蚯蚓数量,有效预防百合枯萎病发生,减少连作百合产量损失.
关键词： 连作百合 蚯蚓 贝莱斯芽孢杆菌 枯萎病 土壤细菌群落结构 土壤结构
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天然火山石板熔岩台地土壤条件对水稻稻米品质的影响
《中国农业大学学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为揭示火山熔岩石板田土壤环境对提升寒地水稻稻米品质的机制，选取黑龙江省牡丹江响水火山玄武岩天然石板地水稻田（T1）和临近5.2 km的非石板地水稻田（T2），采集土壤样本测定理化性状和元素含量等指标，并测定水稻品种灌浆结实期叶片光合参数、植株各部位N、P、K养分吸收、籽粒碳氮代谢关键酶活性变化及稻米品质指标，分析各品质指标与性状的相关性。结果表明：1)T1土壤中有机质、有效硅及镁、铁、锌、硒等元素含量均显著高于T2（P<0.05）。2)水稻各生育时期，T1水稻叶片的SPAD均显著高于T2（P<0.05），且植株鞘和叶、茎、穗各部位N、P、K养分的吸收和积累也显著高于T2（P<0.05）。3)拔节-成熟期，T1水稻单穴干物质重显著低于T2（P<0.05），而单茎干物质重则显著高于T2（P<0.05）。4)T1籽粒中ADPG焦磷酸化酶和可溶性淀粉合成酶在灌浆后期仍能保持较高的活性，而谷氨酰胺合成酶在籽粒整个灌浆进程中酶活性均显著高于T2（P<0.05）。5)T1条件下稻米的17种氨基酸含量及Mg、Fe、Zn、Se等元素含量均显著高于T2（P<0.05）;T1稻米的垩白米率、垩白度、粗蛋白含量均显著低于T2（P<0.05），整精米率和食味评分均显著高于T2（P<0.05）;T1土壤可使水稻籽粒淀粉的峰值粘度升高，同时降低了籽粒淀粉的最低粘度、衰减值和回生值等淀粉RVA特征值。综上，火山熔岩石板田土壤环境可促使水稻植株光合能力及水稻单茎干物质积累量升高、促进植株对N、P、K养分及天然腐殖土中营养元素的吸收和积累、增加整个灌浆结实期或灌浆后期淀粉形成的关键酶代谢活性，进而改善稻米品质。
关键词： 天然石板田 光合物质生产 碳氮代谢关键酶 稻米品质
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辐照方式对南酸枣糕品质及货架期的影响
《食品与机械 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：目的:选择最佳辐照方式及辐照剂量处理南酸枣糕.方法:分别采用0~10 kGy梯度剂量60 Co-γ射线和电子束辐照处理南酸枣糕,测定其微生物负载、蛋白质、脂肪、总糖、L(+)-抗坏血酸、有机酸、pH值及感官品质等指标以及在常温贮藏期间品质的变化.结果:60 Co-γ射线和电子束辐照对南酸枣糕杀菌作用明显,4 kGy辐照后样品中微生物限量指标菌(菌落总数、大肠菌群、霉菌)和致病菌限量指标菌(沙门氏菌、金黄色葡萄球菌)均未检出.不超过10 kGy的60Co-γ射线和电子束辐照对南酸枣糕中蛋白质、脂肪、总糖、有机酸(以柠檬酸为主)、pH值及感官品质无显著影响,但辐照后南酸枣糕中L(+)-抗坏血酸含量与对照组相比显著降低(P<0.05),与辐照剂量呈负相关,且60 Co-γ射线辐照对其影响效应大于电子束辐照.设定4~10 kGy剂量60Co-γ射线和电子束辐照处理南酸枣糕批量产品,在常温下贮藏0~360 d,产品的微生物限量指标菌(菌落总数、大肠菌群、霉菌)均<10 CFU/g.南酸枣糕的气味、滋味和组织状态无明显变化,但随着贮藏时间延长,其色泽会由于发生褐变而加深,贮藏270 d尚可接受.结论:60Co-γ射线和电子束辐照是南酸枣糕杀菌贮存的有效方法,推荐南酸枣糕辐照杀菌的工艺剂量为4~10 kGy.
关键词： 60Co-γ射线 电子束 辐照 南酸枣糕 品质 货架期
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白云石粉与氧化镁肥对植烟土壤与烟叶钙镁营养元素的影响
《中国农学通报 》 2024 CSCD
摘要：研究施用白云石粉与氧化镁肥对植烟土壤交换性钙、镁含量和烟叶钙、镁等营养元素的影响,为烟区优化施肥措施提供科学支撑.在植烟土壤交换性钙、镁偏低的典型区域,采用随机区组试验设计,设置不同白云石粉、氧化镁肥施用量,通过田间小区试验,测定各处理烟草不同生育期土壤交换性镁、交换性镁、速效氮磷钾与烟叶钙、镁、氮、磷、钾的含量,观测最大叶长、最大叶宽、株高、茎围、节距等农艺性状.结果表明,施用3000 kg/hm2白云石粉在烟叶生长48、68 d和烟叶收获后的土壤交换性镁含量均显著高于其他处理,在烟叶收获后的土壤交换性钙含量显著高于其他处理,该处理在烟叶收获后上部烟叶和中部烟叶的镁含量、上部烟叶的钙含量也高于其他处理.针对植烟土壤交换性钙、镁偏低的区域,施用白云石粉3000 kg/hm2有利于提升植烟土壤交换性钙、交换性镁和烟叶钙、镁含量.
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长江流域田间配置对玉米-大豆带状复合种植群体产量和气候资源利用效率的影响
《四川农业大学学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：【目的】探究长江流域各地区群体产量效益与光、温、水资源利用效率最优的生产单元和行比配置。【方法】在长江流域粮食主产区，以当地主栽的带状复合种植模式为主，四川与湖北地区采用春玉米夏大豆带状套作模式，湖南与江西地区采用春玉米春大豆带状间作模式，江苏地区采用鲜食玉米鲜食大豆带状套作模式，以单作玉米（MM）与单作大豆（SS）为对照，设置5个不同的玉米-大豆带状间套作田间配置：生产单元2 m行比2∶2(T1)、生产单元2.4 m行比2∶3 (T2)、生产单元2.4 m行比2∶4 (T3)、生产单元2.8 m行比2∶3 (T4)、生产单元2.8 m行比2∶4 (T5)。【结果】3年试验结果表明各地区玉米产量总体呈现随生产单元宽度增加下降的趋势，大豆产量呈现为相反趋势，群体产量呈现随生产单元宽度增加下降的趋势。不同区域玉米-大豆带状复合种植均表现出明显的间套作优势，土地当量比在不同地区之间尤以长江上游的四川、湖北生态区表现突出，最高达1.64。长江上中下游各田间配置群体产量效益与光温水资源利用均大幅高于单作大豆，在生产单元2 m，行比2∶2的田间配置下相较单作玉米，长江上游四川与湖北试验点平均经济效益分别提高了39.20%、39.34%，光温水生产效率分别提高了31.48%、19.42%、13.85%（四川）和56.90%、41.45%、42.89%（湖北），长江下游江苏试验点3年平均经济效益提高22.22%，光温水生产效率分别提高22.09%、13.16%、14.41%。长江中游湖南试验点在生产单元2.4 m，行比2∶3的田间配置下3年平均经济效益与光温水生产效率较单作玉米分别提高13.07%、13.86%、7.77%和6.45%，长江中游江西试验点在生产单元2.4 m，行比2∶4的田间配置下3年平均经济效益与光温水生产效率较单作玉米无显著差异。【结论】综合3年群体产量效益与资源利用率及主成分分析表明，长江上游（四川、湖北）与长江下游（江苏）玉米-大豆带状套作区应实行生产单元2 m，行比2∶2的田间配置，长江中游（湖南、江西）带状间作区可分别采用生产单元2.4 m，行比2∶3与生产单元2.4 m，行比2∶4的田间配置。
关键词： 玉米-大豆带状间套作 田间配置 群体产量 气候资源利用效率
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种植季节对高直链淀粉水稻品种淀粉消化特性的影响
《作物学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为探究早季与晚季不同种植季节对高直链淀粉水稻消化特性的影响,本研究以6个高直链淀粉水稻为供试品种,于2020—2021年进行早、晚季种植,通过体外消化模拟方法结合气象数据,研究高直链淀粉水稻在早季种植时和晚季种植时的淀粉消化特性的差异。结果表明,高直链淀粉水稻在早季种植时,灌浆期平均温度和平均辐射量比晚季种植分别高16.1%和10.1%。总葡萄糖生成量(total glucose production, TGP)和葡萄糖生成速率(glucose production rate, GPR)比晚季种植时分别降低4.1%和10.0%,而活跃消化时间(active digestion duration, ADD)增加7.8%。与晚季种植相比,高直链淀粉水稻在早季种植时直链淀粉增加3.1%,蛋白质降低8.5%。稻米RVA谱特征值中峰值黏度、最低黏度、崩解值、最终黏度、回复值和糊化温度分别增加34.4%、29.7%、51.6%、26.2%、20.6%和1.3%,而消减值降低2.6%。相关性分析表明,GPR与直链淀粉含量、峰值黏度、最低黏度和最终黏度呈显著负相关关系,相关系数分别为–0.429、–0.558、–0.662和–0.439,与蛋白质含量呈显著正相关关系,相关系数为0.565。直链淀粉含量、峰值黏度、最低黏度都与灌浆期的日平均温度和日平均太阳辐射呈显著正相关关系,蛋白质与灌浆期的日平均温度和日平均太阳辐射呈显著正相关关系。由此可知,高直链淀粉水稻品种在早季种植后,灌浆期日平均温度及日平均太阳辐射量增加,导致直链淀粉含量、峰值黏度、最低黏度和最终黏度增加,蛋白质含量降低,进而导致淀粉消化速率变慢。本研究结果可为高直链淀粉水稻品种淀粉消化快慢的栽培调控提供理论依据。
关键词： 高直链淀粉水稻 种植季节 消化特性 平均温度 太阳辐射
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水稻乙酰乳酸合酶Ala179Val突变赋予ALS抑制剂类除草剂广谱抗性
《植物遗传资源学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为了鉴定新型水稻突变体ALS179对乙酰乳酸合酶（ALS,acetolactate synthase）抑制剂类除草剂的抗性，本研究以野生型水稻华航31（HH31）、耐咪唑啉酮除草剂水稻ALS627突变体和甲基磺酸乙酯（EMS,ethyl methyl sulfone）诱变的新型水稻突变体ALS179为试验材料，通过不同浓度下的4类乙酰乳酸合酶抑制剂类除草剂包衣浸种和苗期喷施处理，进一步测定表型及相关酶活性指标来探究突变体ALS179的抗性。结果表明，经过除草剂包衣浸种以及苗期喷施处理后，突变体ALS179对苯磺隆、咪唑乙烟酸、双草醚及啶磺草胺具有不同程度的抗性，且乙酰乳酸合酶、过氧化物酶、过氧化氢酶和超氧化物歧化酶的活性随除草剂浓度的升高呈下降趋势。除了20×，30×的咪唑乙烟酸处理条件下过氧化氢酶和过氧化物酶的酶活性低于野生型HH31外，其他处理条件下ALS179的乙酰乳酸合酶、超氧化物歧化酶、过氧化氢酶和过氧化物酶的酶活性均高于野生型HH31。因此，本研究发现Ala179Val突变赋予了对ALS抑制剂类除草剂的广谱抗性，为后续ALS类除草剂广谱抗性水稻品系的培育提供遗传种质资源。
关键词： 水稻 乙酰乳酸合酶 ALS抑制剂类除草剂 广谱抗性
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