科研产出
大麦-双季稻轮作体系有机物料与化肥配施对大麦资源利用效率及产量的影响
《作物学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：大麦（Hordaum vulgar L.）-双季稻轮作是长江中游典型的三熟种植制度。以开展34年的长期定位试验为平台,研究大麦-双季稻轮作模式里不同有机物料与化肥配施对冬季作物大麦光热水资源利用率、氮磷钾养分资源利用率及产量的影响,以期为资源高效利用与大麦稳产增效的大麦-双季稻轮作模式施肥管理提供理论依据和数据支撑。结果表明:（1）有机肥氮替代60%化学氮处理（NPK+HOM）的光能生产效率、积温生产效率、水分生产效率比化肥氮磷钾+水稻秸秆处理（NPK+straw）分别提高了0.04 g MJ-1、0.28 kg℃-1d-1hm-2、0.08 kg m-3,增幅分别为10.5%、9.4%、9.6%（P<0.05）;（2）有机肥氮替代30%化学氮处理（NPK+LOM）N、P、K养分偏生产力比NPK+straw处理分别提高了22.5%、23.4%、23.5%（P<0.05）,K素收获指数较NPK+straw处理提高了36.7%（P<0.05）,而NPK+LOM和NPK+HOM处理的NPK养分偏生产力和N素收获指数差异不显著;（3）大麦产量的稳定性与可持续性分析表明,NPK+straw处理有利于大麦稳产;（4）NPK+HOM处理能提高土壤肥力。综合来看, NPK+HOM处理在大麦光热水资源利用率和土壤培肥上优于其他施肥结构;NPK+LOM处理在大麦NPK养分资源利用率上优于其他施肥结构; NPK+LOM和NPK+HOM处理均能提高大麦产量。对大麦-双季稻轮作模式,秸秆还田结合有机肥与化肥配施调控大麦资源利用率与产量的协同提高是今后重要研究任务之一。
关键词： 大麦 大麦-双季稻轮作 有机物料与化肥配施 资源利用效率 产量
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冬瓜果实与种子性状的遗传规律及单果质量通径分析
《园艺学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：以冬瓜父本材料‘zx-15’和母本材料‘zx-101’杂交获得F1代,F1自交获得F2群体,对F2群体的果实及种子的11个性状进行遗传规律分析,并对单果质量影响因子进行通径分析。结果表明,蜡粉有无、种子有棱无棱和种皮光滑对多毛均受单一显性基因控制;单果质量、果实长、果实横径、果肉厚度、果肉硬度、果皮颜色、空腔大小及可溶性固形物含量均为数量性状,其中单果质量和果实横径符合PG-ADI遗传模型,果肉厚度的最佳遗传模型为MX2-ADI-ADI,果肉硬度、可溶性固形物含量和空腔大小的最佳遗传模型为MX2-ADI-AD,果皮颜色的最佳遗传模型为2MG-AD;可溶性固形物含量、空腔大小和果皮颜色主基因遗传率较高,而单果质量和果实横径受微效多基因控制,受环境影响较大。采用逐步回归建立了冬瓜单果质量影响因素的回归模型方程,通径分析表明果实长和果实横径为影响冬瓜产量的主要因素,其中直接影响和相互间接影响作用相当。
关键词： 冬瓜 果实性状 种子性状 遗传规律 单果质量 通径分析
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葛花粉活力及柱头可授性检测
《分子植物育种 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：葛（Pueraria montana （Willd.） Ohwi）自然结实率不高,为了找到可靠的进行科学人工育种方法,本研究以葛为研究对象,采用I2-KI法、2,3,5-氯化三苯基四氮唑（TTC）法对葛花粉活力进行测定,采用联苯胺-过氧化氢法测定其柱头可授性。结果表明:（1）葛的花粉活力在开花前1 d最高,且此时花粉活性最强,开花后随散粉时间延长而逐渐降低,在开花后2～5 d有一个花粉活力较稳定的时期;（2）葛柱头可授性在开花后第1天最强,此后可授性下降并迅速在第5天不再具有可授性。本研究通过对葛花粉活力与柱头可授性进行研究,明确了葛花粉活力与柱头可授性最强的时间,推导出葛的最佳授粉方法是:采集开花前1 d的花粉对开花后第1天的柱头进行人工授粉,为进一步对葛进行科学人工育种提供了一定的数据支持。
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可可茶及其优势化学成分的健康功效研究进展
《茶叶科学 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：可可茶为我国特异的茶树资源,可可茶及其优势化学成分可可碱（TB）与没食子儿茶素没食子酸酯（GCG）具有多种健康功效。综述了可可茶、TB和GCG对心血管疾病、癌症、肥胖症、糖尿病、神经退行性疾病、牙科疾病、呼吸疾病和肾病等的干预作用,并简要分析了其作用机制,旨在为可可茶相关功能产品研发提供理论参考。
关键词： 可可茶 可可碱 没食子儿茶素没食子酸酯 健康功效
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控释尿素对环洞庭湖区双季稻吸氮特征和产量的影响
《作物学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：缓控释肥料应用于我国水稻生产中,对化肥使用量零增长和农业可持续发展具有重要推动作用.本研究以连续在湖南进行6年(2013—2018年)的双季稻控释尿素施用试验为研究平台,分析控释尿素施用下环洞庭湖区早晚稻主要生育期地上部氮素累积、氮素阶段吸收速率与氮素利用的关系,探究控释尿素减施对水稻持续稳产增产的原因.结果表明:早稻各施氮处理均有1次明显的氮素阶段吸收速率峰值,控释尿素(controlled-release urea,CRU)处理氮素吸收相对延后,氮素累积主要在幼穗分化始期至抽穗期阶段,占生育期总量的35.31%~42.33%,其次为始分蘖期至幼穗分化始期和抽穗期至乳熟期.晚稻于始分蘖期至幼穗分化始期和抽穗期至乳熟期出现2次明显的氮素阶段吸收速率峰值,均以1.0 CRU(等氮量控释尿素)处理峰值最高;始分蘖期至幼穗分化始期、抽穗期至乳熟期水稻大量吸收氮素,累积增量分别占35.92%~40.52%和23.05%~24.58%.控释尿素还能显著提高双季稻产量,早晚稻分别以0.9 CRU(控释尿素减氮10%)和0.8 CRU(控释尿素减氮20%)处理最佳,控释尿素减施的晚稻增产效果优于早稻,且显著提高早晚稻氮肥吸收利用率、农学利用率和偏生产力.CRU处理早晚稻产量与幼穗分化始期、抽穗期、乳熟期、腊熟期氮素累积量和有效穗数均呈极显著正相关,且晚稻产量与穗长呈显著正相关;早晚稻幼穗分化始期氮素累积量与氮肥农学利用率、生理利用率呈显著负相关,氮肥偏生产力与早稻幼穗分化始期、抽穗期、乳熟期和腊熟期氮素累积量呈极显著或显著负相关,与晚稻抽穗期氮素累积量呈显著负相关.因此,控释尿素施用使水稻氮素阶段吸收速率、地上部氮素累积后延,有利于后期生殖生长及籽粒结实,显著提高双季稻产量及氮肥利用效率.结合双季稻吸氮特征和籽粒产量,建议环洞庭湖区早稻采用释放期较短的控释尿素或配合速效氮肥施用,进一步实现增产.
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'融安金柑''滑皮金柑'及'脆蜜金柑'贮藏期品质、贮藏特性及果皮转录组分析
《中国农业科学 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：【目的】金柑是带皮食用的柑橘类水果,果皮性状不仅关系到消费者口感,也对金柑采后贮藏保鲜产生一定影响。同一遗传背景下的3个金柑品种—‘融安金柑’‘滑皮金柑’及‘脆蜜金柑’果皮差异大。比较3个品种贮藏过程中的内在品质和贮藏特性,并对其果皮进行转录组分析,探讨3个品种金柑果皮差异对其采后特性的影响,旨在为金柑品质调控及采后贮藏保鲜提供新思路新方法。【方法】在商业成熟度采收‘融安金柑’‘滑皮金柑’及‘脆蜜金柑’果实进行贮藏试验,测定贮藏期间果实失水率、可溶性固形物、酸、硬度、剪切力、果皮木质素及纤维素,并对3个品种成熟果皮组织材料进行转录组测序并验证。【结果】采后贮藏分析表明,‘滑皮金柑’失水率高于‘融安金柑’及‘脆蜜金柑’,最早出现果皮皱缩现象,贮藏第99天时,滑皮金柑失水率达38.6%,显著高于‘融安金柑’的5.8%和‘脆蜜金柑’的14.3%。3个品种可溶性固形物和酸含量在贮藏期总体呈上升趋势,‘脆蜜金柑’可溶性固形物含量始终高于其他两者,贮藏22 d后,‘滑皮金柑’酸含量迅速下降并持续低于‘脆蜜金柑’和‘融安金柑’。‘脆蜜金柑’和‘滑皮金柑’内在品质优于‘融安金柑’。从结构上来看,‘融安金柑’贮藏过程中变化较大,贮藏第44天时细胞已破损明显。‘滑皮金柑’‘脆蜜金柑’果实硬度、剪切力显著强于‘融安金柑’;‘滑皮金柑’‘脆蜜金柑’果皮木质素含量(A280·g-1)分别为1.41和1.31,显著高于‘融安金柑’木质素含量（1.12）,两者在纤维素含量上也显著高于‘融安金柑’。针对果皮的转录组分析表明,‘融安金柑’‘滑皮金柑’及‘脆蜜金柑’果皮在苯丙烷生物合成途径上存在显著差异,‘滑皮金柑’与‘脆蜜金柑’差异较小,‘融安金柑’与二者差异均较大。基因表达分析显示,‘滑皮金柑’及‘脆蜜金柑’9个木质素合成相关基因表达量均显著高于‘融安金柑’。【结论】3个金柑品种常温条件下可短期贮藏,采后一个月内销售完较为适宜。采后贮藏过程中‘滑皮金柑’因水分散失过快最早失去商品价值,‘脆蜜金柑’外观和内在品质最好。‘脆蜜金柑’果实硬度、剪切力、贮藏性较强与果皮木质素和纤维素含量较高、有色层和白皮层细胞排列紧密密切相关。苯丙烷生物合成代谢较弱引起木质素含量差异与‘融安金柑’果皮韧性差密切相关。
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水稻6个特异或优势基因的表达模式
《植物生理学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：在被子植物中,组织特异或优势表达基因可能参与组织的分化与功能维持,也可作为分子标记协助基因功能研究,因此鉴定水稻特异或优势表达基因对研究基因功能及水稻遗传改良有着重要意义。本研究鉴定了6个水稻组织特异或优势表达基因,通过GFP荧光检测或GUS组织染色,探究了它们的时空表达模式。结果显示, LOCOs02g16730在根冠和珠心组织中特异表达; LOCOs06g10310在侧根原基和根尖分生区优势表达; LOCOs11g08250在根尖伸长区、保卫细胞和副卫细胞中特异表达; LOCOs11g11540在根和珠被中优势表达; LOCOs12g42290在花丝和浆片中特异表达;而LOCOs07g40130在茎节维管束、胚胎盾片和穗轴中优势表达。这为开发水稻分子标记和开展基因功能研究提供了信息。
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水稻-油菜周年耕作方式对土壤微生态的影响
《中国农学通报 》 2021 CSCD
摘要：为探索土壤微生态对稻-油系统周年耕作方式的响应机制,利用湘北洞庭湖区长期免耕直播土壤,设置稻-油轮作试验,通过比较双免耕双直播和旋耕抛栽土壤中酶活性、微生物数量、群落多样性和菌群功能等指标的差异,研究不同耕作方式对土壤微生态的影响。宏基因组测序表明,细菌群落在2种耕作方式下组成相似,双免耕双直播下细菌多样性更高;真菌群落在不同耕作方式下有不同的真菌类型,但旋耕抛栽下真菌多样性更高。菌群功能分析显示,需氧和兼性厌氧原核微生物相对丰度在双免耕双直播中较高;与氮代谢相关的原核微生物相对丰度在双免耕双直播中较高,而与碳代谢相关的原核微生物的相对丰度在旋耕抛栽中较高。可培养微生物数量测定表明,免耕土壤中可培养细菌、真菌、放线菌和硝化细菌的数量都较旋耕极显著降低,而氨化细菌数量极显著增加。酶活性分析表明,双免耕双直播土壤中的脲酶活性比旋耕抛栽提高了58.12%,而转化酶、磷酸酶和纤维素酶的活性分别降低了28.57%、11.00%和57.73%。本研究表明稻-油轮作双免耕双直播的耕作方式有利于提高土壤中细菌的多样性、需氧和兼性厌氧原核微生物的相对丰度,有利于土壤中氮的转化和利用,为洞庭湖区稻-油系统合理耕作方式的选择提供依据。
关键词： 免耕 直播 土壤微生物 土壤酶活性 宏基因组测序 耕作方式
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不同冬季作物对稻田蚯蚓及蚯蚓粪产量的影响
《中国生态农业学报(中英文) 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：基于大田调查,结合2017—2020年的降雨量及积温数据,研究了稻田种植不同冬季作物（T1,冬闲; T2,冬种紫云英; T3,冬种油菜）对威廉环毛蚓（Pheretima guillelmi）产量及蚯蚓粪产量的影响,以期为稻田蚯蚓增效提供理论及技术支撑。结果表明:蚯蚓产量、蚯蚓粪产量及冬季作物产量在不同年度间的波动幅度均较大,不同年度间的蚯蚓产量变异系数（CV）与冬季作物产量CV值极显著（P<0.01）正相关; 2018—2019年10—12月的持续降雨及12—2月的低温导致冬季作物及蚯蚓产量大幅下降。蚯蚓产量、蚯蚓粪产量与土壤有机质含量显著正相关（P<0.05）,与冬季作物产量均呈极显著正相关（P<0.01）。冬闲、冬种紫云英和冬种油菜的蚯蚓密度分别为8.4～12.8条·m-2、11.2～30.8条·m-2和20.4～49.1条·m-2,蚯蚓平均密度分别为10.8条·m-2、20.7条·m-2和36.3条·m-2;蚯蚓产量分别为290～428 kg·hm-2、368～1054 kg·hm-2和763～1845 kg·hm-2,蚯蚓平均产量分别为373 kg·hm-2、695 kg·hm-2和1364 kg·hm-2;蚯蚓粪产量分别为1921～3126 kg·hm-2、3023～10 116 kg·hm-2和6034～18 958 kg·hm-2,蚯蚓粪平均产量分别为2652 kg·hm-2、6438 kg·hm-2和12 545 kg·hm-2;平均值均表现为油菜>紫云英>冬闲。粪蚓比伴随冬季作物产量的增加而增加,平均为8.8。油菜不同产量水平间的蚯蚓产量及蚯蚓粪产量的变幅均小于紫云英。综上,蚯蚓产量及蚯蚓粪产量受年际间气候干扰较大,冬季作物高产田块的土壤有机质含量较高,有利于提高蚯蚓产量、蚯蚓粪产量及其产量稳定性,且冬种油菜的效果更好。
关键词： 蚯蚓 蚯蚓粪 土壤有机质 产量 稻田 冬季作物 油菜 紫云英
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