科研产出
镉污染对稻田土壤真菌群落结构及多样性的影响
《南方农业学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：[目的]探究镉胁迫对稻田土壤真菌群落结构及其多样性的影响,为阐释镉胁迫对稻田土壤微生物多样性的影响机制提供科学依据.[方法]以湖南某镉矿周边3个镉污染程度(高、中和低)的稻田土壤为研究对象,采集土壤样品,测定土壤养分含量,利用Illumina MiSeq高通量测序技术探究土壤真菌群落结构,对比分析不同镉污染组土壤真菌群落多样性和群落结构差异.[结果]稻田土壤的真菌α多样性随着镉污染水平升高逐渐降低,高镉组(总镉含量>3.0 mg/kg)α多样性显著低于中镉组(总镉含量0.3~3.0 mg/kg)和低镉组(总镉含量?3.0 mg/kg)(P?0.05,下同),但中镉组和低镉组之间的差异较小.高镉组与中、低镉组土壤样品间真菌群落具有显著差异.在门水平上,子囊菌门(Ascomycota)、担子菌门(Basidiomycota)和被孢霉门(Mortierellomycota)在所有样品组中均属优势菌门,相对丰度在51.09%~81.93%.韧伞属(Hypholoma)、篮状菌属(Talaromyces)、Meliniomyces属在高镉组的相对丰度显著高于中镉组和低镉组,可能是潜在的耐镉菌.有机质、pH、碱性氮、有效磷、有效钾、总磷、总镉及有效镉均与土壤真菌群落结构呈极显著正相关(P?0.01).[结论]高浓度镉污染可降低稻田土壤真菌群落α多样性并改变土壤真菌群落结构.pH、碱性氮、有效磷、有效钾、总磷、有机质、总镉及有效镉均与土壤真菌群落结构显著相关,是影响土壤真菌群落结构的主要驱动因子.
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多穗型两系杂交中稻新品种'隆两优0078'的选育与应用
《中国农学通报 》 2022 CSCD
摘要：“多穗型超级杂交稻”是一个新的育种模型，它要求中籼品种的有效穗数高于区试对照品种10%以上。本研究选用优异亲本，通过杂交育种方法，选育成强分蘖两系恢复系‘10P50’，用其与两系不育系‘隆科638S’配组，选育出多穗型两系杂交中籼稻新品种‘隆两优0078’，在2019—2020年区试中，有效穗两年平均比对照‘丰两优4号’增加15.4%，且结实率高、稻瘟病和白叶枯病抗性好；分别在海南三亚、湖南长沙和贵州兴义进行了该品种的高产示范，探索出配套的高产栽培技术；在海南三亚和湖南长沙进行了该品种的制种技术探索，为该品种的大面积推广储备了行之有效的种子生产技术。
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分子技术为杂交水稻育种插上翅膀
《杂交水稻 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：Combination of Conventional Breeding with Molecular Technology Works Like a Paragon
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长沙植烟区土壤养分丰缺状况评价
《中国农学通报 》 2022 CSCD
摘要：为掌握长沙植烟土壤养分的时空变异与丰缺状况,以第一(2000年)、二次(2014年)植烟土壤普查为基础,2020年开展了第三次植烟土壤普查,在主产烟区布置401个采样点,测定其耕作层(0~20 cm)土壤主要养分含量,利用经典统计方法和地统计学方法对植烟土壤养分含量的丰缺状况和空间变异特征进行分析.结果表明,与2000年相比,2020年长沙烟区土壤pH上升,土壤全量磷钾、有效磷、速效钾与中微量元素交换性钙、交换性镁、有效铁、有效锰、有效锌、有效硼、有效钼的平均含量有所增长,其中土壤速效钾和有效铁平均含量呈大幅增长趋势;土壤有机质、全氮和碱解氮、有效硫、有效铜、水溶性氯的平均含量有所下降.长沙植烟土壤pH、有机质、全氮、全钾、碱解氮、交换性钙、有效钼的平均含量适宜,土壤全磷、交换性镁、水溶性氯偏低,土壤有效磷、速效钾、有效硫、有效铁、有效锰、有效铜、有效锌、有效硼偏高.土壤有效磷、有效锰、水溶性氯具有强变异性,有效硫、有效铜、有效锌、有效硼、有效钼为中强变异性,土壤速效钾、有效铁、交换性钙、交换性镁为中弱变异性,土壤pH、有机质、全量氮磷钾、碱解氮的变异性相对较弱.长沙不同区域植烟土壤养分的丰缺状况呈现不同程度的空间异质性,长沙烟区应根据植烟土壤养分的丰缺状况进行精细化分区管理与施肥方案的优化.
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3种常用剁椒加工品种的质构品质及果胶特性
《中国食品学报 》 2022 EI 北大核心 CSCD
摘要：以目前3种最常用的剁椒加工品种“艳红”“天宇”和“金塔”为原料，对其质构品质和果胶特性进行研究。结果表明：同“艳红”和“天宇”相比，“金塔”在果长、果重、含水率以及表面微观结构等方面均存在差异，其果实大，含水率高，细胞组织结构排列稀疏。此外，“金塔”硬度、黏力和黏性均为最高，与“艳红”和“天宇”间存在显著差异（P ＜0.05）。对于果胶特性，“金塔”的水溶性果胶（WSP）和碱溶性果胶（SSP）含量最高，且WSP分子质量也较高，而螯合性果胶（CSP）含量、CSP和SSP分子质量则较低。“金塔”WSP鼠李糖、CSP和SSP阿拉伯糖含量显著高于“艳红”和“天宇”（P ＜0.05）,CSP鼠李糖含量低于“艳红”和“天宇”，SSP鼠李糖和WSP阿拉伯糖含量低于“天宇”而高于“艳红”。相关性分析表明，辣椒硬度与WSP含量、SSP含量和WSP分子质量间均呈极显著正相关（P ＜0.01）。总之，相比于“艳红”和“天宇”，“金塔”具有较高的WSP含量，而其CSP含量、CSP和SSP分子质量较低，细胞结构不稳定，在加工及贮藏过程中易发生水分散失和果胶降解，引起果实软化。相比于“金塔”，“艳红”和“天宇”可能更有利于维持剁椒产品的质构品质。
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长期弃耕降低红壤稻田土壤磷库
《植物营养与肥料学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：[目的]施用磷肥会显著提升土壤磷的活性,弃耕不仅导致土地资源浪费还会带来环境风险.探讨弃耕后稻田土壤全磷、各磷素组分的变化规律及趋势,为弃耕土壤管理提供理论依据.[方法]红壤稻田弃耕长期定位试验于2007-2014年在湖南桃源进行,弃耕前(1991-2006年)为双季稻定位试验,包括不施肥对照(CK)、施氮钾(NK)和氮磷钾(NPK)化肥3个处理.分析了弃耕前后(2006和2014年)土壤全磷、速效磷(Olsen-P)、微生物生物量磷(MBP)及各个磷组分(Hedley法)含量.[结果]弃耕8年后,土壤全磷较弃耕初期下降了 19.3~160.8 mg/kg,Olsen-P 下降了 0.7~14.1 mg/kg,下降幅度分别为 5.4%~23.4%和 11.0%~45.4%,其中NPK处理的全磷和Olsen-P分别显著下降了 23.4%和45.4%(P<0.05).Hedley-P分级结果表明,弃耕前、后稻田土壤各磷组分的含量高低均为 Residual-P>NaOH-Po>NaOH-Pi>Sonic-Pi>NaHCO3-Po>HCl-P>Sonic-Po>NaHCO3-Pi>Resin-P.除Resin-P和Sonic-Po外,NPK处理土壤的其它磷组分含量均显著高于CK和NK处理(P<0.05),而NK和CK处理间多数磷组分含量无显著差异(P>0.05).从磷组分的活性来看,稳定态磷含量(Residual-P)弃耕后基本不变;活性磷(Resin-P、NaHCO3-Pi 和 NaHCO3-Po)、中活性磷(NaOH-Pi、NaOH-Po、Sonic-Pi、Sonic-Po)和低活性磷(HCl-P)含量在弃耕后都呈下降趋势,下降幅度最大的是中活性磷,含量下降了10.0~100.8 mg/kg,贡献了磷下降总量的51.7%~78.6%;其次为活性磷,下降了 2.8~29.1 mg/kg,贡献了磷下降总量的14.5%~18.1%.中活性磷含量的下降主要源于无机态磷(NaOH-Pi和Sonic-Pi)的显著降低,而只有NPK处理的有机态磷(NaOH-P.和Sonic-Po)下降达到显著水平(P<0.05).MBP含量较为稳定,维持在15.1~16.7 mg/kg,CK和NK处理的土壤MBP是Olsen-P的3倍左右.弃耕后杂草固持磷量为21.3~48.3 kg/hm2,分别能解释CK、NK处理土壤磷库损失的40.6%和54.9%,但仅能解释NPK处理土壤磷库损失的14.9%.[结论]弃耕降低稻田土壤磷库,与低磷背景土壤相比,高磷背景土壤(NPK处理)对弃耕更为敏感,弃耕后土壤全磷、Olsen-P和各活性组分都有显著降低(P<0.05);中活性磷含量的降低对磷库损失的贡献率最高,达64.3%,而中活性磷的下降主要源于其无机态磷组分的降低.弃耕后杂草带走的磷素对磷库损失的解释度较低,微生物固定磷却不受弃耕的影响.因此,提高土壤有机质含量是维持弃耕土壤磷库稳定的有效途径.
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一种新的水稻香味基因功能标记的开发与应用
《热带作物学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：香味是影响稻米品质的一个重要性状,Badh2基因突变是水稻产生香味的主要原因,水稻香味产生主要有Badh2基因第2、4、5、7、8外显子突变类型,其中研究最多的是第7外显子突变类型.为了提高水稻香味性状检测的准确性、安全性和效率,本研究根据水稻Badh2基因突变(第7外显子8 bp缺失、3 bp突变)的序列设计开发了3条分子标记引物,分别命名为Fgr-FF、Fgr-NF和Fgr-R,利用该三引物分子标记法可准确扩增出Badh2第7外显子突变基因,并鉴定其纯杂合情况.本标记利用PCR扩增中引物5?端保守性差的特点,将31 bp外源DNA序列添加至Fgr-NF引物的5?端,将Badh2基因第7外显子突变类型的非香型和香型特征条带差异由8 bp扩大至41 bp,通过琼脂糖凝胶就能准确、清晰、快速地检测出水稻植株中香味基因的纯合、杂合和无3种基因型.利用该三引物分子标记的PCR扩增结果表明:该标记在香型水稻中扩增出一条115 bp的特征条带,在非香型水稻中扩增出一条156 bp的特征条带,而在杂合型水稻中能同时扩增出115 bp和156 bp两条特征条带.本研究利用该三引物功能标记对30个水稻品种香味基因型进行检测,结果检测出香味纯合植株9株,非香纯合植株20株,该检测结果与2种表型鉴定结果相符;杂合植株1株,这是由于水稻香味基因是隐性基因,杂合型水稻叶片表现为非香,部分籽粒表现为香;使用传统的香味鉴定方法容易对香味杂合型水稻产生误判,而通过基因检测结果和表型验证表明新开发香味三引物功能标记准确可靠;利用三引物功能标记对94个F2代单株的香味基因进行检测,结果检测出香味纯合植株23株,非香纯合植株44株,杂合植株27株,符合1:2:1孟德尔遗传的分离比例.该研究既避免了水稻香味鉴定与检测中KOH法和咀嚼法的主观误差,也解决了聚丙烯酰胺凝胶电泳的毒性强、耗时长等问题,大幅度地提高了香型水稻品种的选择效率.
关键词： 水稻;香味基因;分子标记
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翻压紫云英对早稻产量、干物质积累及光合特性的影响
《中国土壤与肥料 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：为研究翻压紫云英对2种不同类型土壤早稻产量、干物质积累及光合特性的影响,采用连续5年田间微区模拟池试验,各处理为不施肥(CK)、单施紫云英(GM)、纯化肥(F)及紫云英配施化肥(F+GM),2种类型土壤分别为红黄泥与河沙泥.结果表明:翻压紫云英可使早稻增产,尤其在红黄泥中F+GM的增产效果更好,比F增产10%;2种土壤中,F+GM与F相比稻草产量差异不显著(P>0.05).与CK相比,2种土壤的F+GM与GM可促进早稻生长前期各营养器官(根、茎叶)干物质的增加,后期F+GM与GM营养器官的干物质不再增加而有所降低;F+GM和GM的水稻籽粒干物质比CK高,而且持续增加.翻压紫云英可改善早稻的光合特性,2种土壤F+GM的SPAD值、净光合速率、气孔导度最高,胞间CO2浓度除了河沙泥灌浆期高于GM外,其余均为最低.在2种土壤中表现出类似趋势,紫云英配施化肥可以增强早稻光合能力,增加干物质量,进而实现早稻增产.
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DNA条形码在黄精属药用植物鉴定与遗传多样性分析中的应用
《植物科学学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：黄精属(Polygonatum)的许多物种具有重要的药用价值,但目前缺乏能够准确、高效地鉴定黄精属药用植物的DNA条形码.本研究通过对ITS、trnK-matK、rbcL、psbA-trnH和psbK-psbl序列进行扩增和测序,并从ITS序列中提取ITS2序列,共获得黄精属7个药用物种23份样品的138条序列.进一步比较6个DNA条形码对黄精属药用植物的鉴定效率,并验证所筛选条形码的可靠性.结果显示:trnK-matK的种内和种间变异重合少且有较明显的条形码间隙,其他5个序列的种内和种间变异重合多且无条形码间隙;BLAST结果表明trnK-matK的鉴定效率最高(85.7%),系统发育树显示trnK-matK的鉴定能力最强,能将全部12个多花黄精样品聚在一支,并能区分黄精、滇黄精、玉竹、点花黄精和湖北黄精;AMOVA分析结果揭示trnK-matK的群体遗传分化指数(Fst)最高,适用于区分黄精属物种间差异.因此,trnK-matK最适用于黄精属药用植物的分子鉴定.
关键词： 黄精属 DNA条形码 遗传多样性 ITS matK rbcL psbA-trnH psbK-psbl
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