最新目录小麦面粉及面制品白度是影响小麦商品品质的重要指标,以94份小麦品种为试验材料,研究不同品种小麦面粉及面制品白度的差异及其影响因素。结果表明,小麦品种间白度差异显著,但同一材料的面粉和鲜面片色泽相关性分析表现一致;面粉白度与籽粒硬度、籽粒蛋白质含量、湿面筋含量、面团形成时间和稳定时间呈极显著负相关,与低谷黏度、最终黏度和回生值呈显著负相关,与面筋指数、稀懈值和糊化温度正相关;籽粒硬度、籽粒蛋白质含量、沉降值、糊化温度和稀懈值可解释面粉白度80.9%的变异,面筋指数、沉降值、糊化温度和稀懈值对面粉白度产生显著正向影响,籽粒蛋白质含量和籽粒硬度对面粉白度产生显著负向影响。面粉白度与硬度的负相关性最强(r = -0.83),硬度是影响小麦白度色泽的关键因素,软质小麦的面粉和鲜面片白度色泽整体高于硬质小麦。品质相关基因的变异位点Pinb-D1b、Pina-D1b、Ppo-A1b、Ppo-D1a、TaPod-A1b、Lox-B1a、Psy-A1b、Psy-B1a/b、Psy-D1a、TaPds-B1b、TaZds-A1a和TaLyc-B1b分布频率分别为54.7%、2.2%、21.3%、3.9%、8.0%、0.0%、0.0%、98.9%、96.6%、78.5%、5.3%和53.8%。筛选出扬麦15、扬麦25、川麦93、绵麦902和扬麦45等13个高白度软质小麦品种,以及周麦36、淮麦33、扬辐麦15和宁麦资218等高白度硬质小麦品种。高白度软质小麦品种白度均高于硬质小麦,且其优异色泽基因等位变异的比率高于整体材料。通过加强优良亲本的利用同时注重色泽优异基因的聚合和相关表型的筛选,可逐步改良小麦品种的白度色泽。
为筛选出适宜甘肃省种植的高抗裂角冬油菜品系,推动油菜机械化收获,提高油菜产量,选用随机碰撞法对43份冬油菜品系进行抗裂角性鉴定,并结合相关农艺性状对鉴定结果进行系统聚类和相关性分析。聚类分析显示,43份材料被分为四大类,第Ⅰ类群抗裂角指数(SRI)平均值为0.861,表现为中抗;第Ⅱ类群SRI平均值为0.958,表现为高抗;第Ⅲ类群SRI平均值为0.722,表现为低抗;第Ⅳ类群SRI平均值为0.621,表现为易裂。相关性分析显示,SRI与果皮厚度呈极显著正相关,且相关系数大,其他农艺性状与SRI无显著相关性,说明果皮厚度显著影响冬油菜的抗裂角性,可作为抗裂角冬油菜初步筛选的形态指标。结合43份强冬性油菜品系的产量、品质性状与SRI进行综合分析,共筛选出17份冬油菜品系,其中M-8和M-14兼具高抗裂角、高产及优质性状。
为了解不同遗传背景玉米自交系的气生根特性及其与抗倒伏性的关系,以56份玉米自交系为试验材料,运用相关性分析、通径分析和聚类分析等方法对8个气生根性状进行综合分析。利用植物茎秆强度测定仪测定植株的茎秆抗推力大小,并以此作为自交系抗倒伏性的评价指标,分析气生根性状与抗倒伏性的关系。结果表明,各气生根性状的变异系数均较大,其中气生根角度的变异系数最大(31.70%),气生根发生时间的变异系数最小(10.77%);气生根性状之间除气生根发生时间和抗穿刺强度与其他性状无显著相关性外,其余性状均存在显著相关性;气生根条数、气生根抓地半径与茎秆抗推力呈极显著正相关,相关系数分别为0.560和0.522;气生根抗穿刺强度、气生根层数与茎秆抗推力也存在显著正相关关系;通径分析结果显示,气生根条数和气生根抓地半径对抗倒伏性评价指标的直接作用和间接作用均较大,在抗倒伏育种中加强对气生根条数和气生根抓地半径的选择与改良有助于提高品种的抗倒伏能力;聚类分析将供试自交系分为4个类群,其中类群Ⅱ的浚M6968和LH190等自交系具有茎秆抗推力和气生根性状均值较大的特点,可为抗倒伏新品种选育提供种质基础。
为明确马铃薯应答疮痂病致病毒素Thaxtomin A的蛋白质组学响应机制,以马铃薯品种克新19号为试验材料,采用TMT标记定量蛋白质组学技术,对经毒素处理和对照的马铃薯叶片进行差异蛋白质组学分析。共鉴定出差异表达蛋白(DEPs)130个,其中上调表达80个,下调表达50个。GO和KEGG富集分析表明,差异蛋白显著富集于防御反应、植物MAPK信号通路、S-腺苷甲硫氨酸生物合成和内质网蛋白质加工等生物学过程,揭示马铃薯对疮痂病致病毒素的响应涉及复杂的生理生化调控网络。通过蛋白互作网络分析筛选出连接度最高的核心蛋白M1ASG7,并在其代谢通路上发现2个上调表达的差异蛋白M02PK2和M1A0Y3,三者均与细胞代谢调控密切相关。
为了解近年(2020-2024)黄淮麦区强筋和中强筋国审小麦品种的品质状况及育种策略,基于品种间亲缘系数进行聚类分析,并结合系谱信息和品质性状进行综合分析。结果表明,2020-2024年黄淮麦区审定的强筋和中强筋小麦品种数量呈逐年增加的趋势。企业与科研单位的强筋小麦育种能力相当,育成品种分别占品种总数的43.3%和45.0%。品种间亲缘系数总体不高,平均为0.0640,但亲本利用较为集中,主要由10个强筋核心亲本衍生,不同亲本对品质指标的提升有所侧重。强筋小麦品种的选育主要采用“优质品种/优质品种”的单交育种方式。未来强筋小麦育种应重视利用国外优质品种及小麦近缘属植物创制优异种质,短期内可更多地利用中麦578和济麦44等新创制的优异强筋种质拓宽遗传基础。
黄芪作为我国常用的大宗中药材,需求量逐年增加,但其良种选育和繁育工作相对薄弱,目前栽培的黄芪品种良莠不齐,种质退化严重。因此,开展蒙古黄芪优良品种(系)选育对推动黄芪产业高质量可持续发展至关重要。以大田栽培蒙古黄芪为材料,2013-2023年间,根据黄芪茎秆颜色、果荚特性、种子特性和小叶数等农艺性状,采用系统育种程序的“混合选择法”选育出3个黄芪新品系,并对其农艺性状和活性药物成分进行比较分析。结果表明,品系13-1、13-2茎秆和果荚均为绿色,13-3茎秆为花青苷紫色,果荚为浅红色;13-2小叶数(27.9)和种子数(4.5)最多;品系13-2在渭河延川和北山生态区域的产量均高于13-1和13-3;品系13-3在南部二阴山产量高于13-2和13-1;品系13-2在3个生态区域的病株率均低于其他2个品系。13-2浸出物和黄芪甲苷含量最高,其中毛蕊异黄酮葡萄糖苷含量是《中华人民共和国药典》规定含量的2.6倍。综合分析,品系13-2在农艺性状、活性药物成分含量、产量及其抗病性等方面表现更优,具有潜在的应用推广价值,同时为黄芪优良新品种选育奠定了种质材料基础。
为明确黄淮南片麦区新育小麦品种(系)高分子量麦谷蛋白亚基(HMW-GS)的组成与品质性状的关系,以该区近年育成的93份小麦品种(系)为材料,采用SDS-PAGE方法鉴定HMW-GS组成,并结合籽粒品质性状系统分析其HMW-GS分布及品质特征。结果表明,共检测到Glu-1 3个位点上共9种亚基类型,分别为Glu-A1位点的1(72.04%)和Null(27.96%)亚基,Glu-B1位点的7+9(64.52%)、7+8(30.11%)和14+15(5.38%)亚基,以及Glu-D1位点的2+12(37.63%)、5+12(32.26%)、5+10(29.03%)和2+10(1.08%)亚基。15种亚基组合类型中出现频率最高的是1/7+9/2+12(19.35%),组合1/7+8/5+10的分布频率为8.60%。依据品质性状将参试材料聚类为3个类群,类群Ⅰ、类群Ⅱ和类群Ⅲ分别占比47.3%、17.2%和35.5%。类群Ⅲ材料的蛋白质含量、吸水率和湿面筋含量等品质指标均表现最优,该类群中14+15、7+8和5+10亚基出现的频率分别为6.06%、36.36%和30.30%。参试材料中含有豫麦2号和周8425B两个骨干亲本血缘的品种(系)占比达70.96%。筛选出郑麦366、新麦26、济麦44和富麦916等8个品种携带优质亚基及组合。研究结果为黄淮南片麦区小麦品质育种的亲本选配提供了理论依据,对进一步优化HMW-GS组成和改良小麦品质具有重要参考价值。
马铃薯转录因子对花青素的影响主要体现在对马铃薯花青素合成途径相关转录因子的调控作用上。通过RT-PCR从马铃薯品种夏坡蒂(薯肉为白色)、万紫千红(薯肉为浅紫色)和2013-89-61(薯肉为深紫色)中克隆出马铃薯StMYB3基因,对其进行生物信息学分析和差异表达分析。结果表明,马铃薯StMYB3基因目的片段长度为710 bp,编码的蛋白分子质量20.71 kDa,等电点9.14,属于亲水性蛋白。马铃薯StMYB3基因含有R2R3-MYB结构域和bHLH转录因子,不含跨膜结构域,系统进化分析表明马铃薯StMYB3基因与辣椒ScMYB序列相似度最高。经半定量PCR发现,马铃薯StMYB3基因在不同部位表达量为嫩叶>老叶>茎>块茎>根,2013-89-61品种在各部位均属于高表达。
为筛选适宜不同区域种植的优良小豆品种,于2022-2023年在全国范围内18个试验点对27个小豆新品种(系)开展多环境联合鉴定,系统分析不同生态区间小豆品种(系)的主要农艺性状变异及产量。结果表明,不同试点和生态区间的小豆新品种(系)农艺性状和产量均存在显著差异,其中主茎分枝数、株高和单株荚数等性状的环境互作效应较强(变异系数>30.0%),而生育期、荚长和百粒重等性状遗传稳定性较高(变异系数<15.0%)。保红201429-8、赤红3号和唐红201301-2等9个品种较对照平均增产0.29%~8.79%。保红201429-8和唐红201509-12兼具高产性与广适性。
为了解甘肃陇南小麦育成品种和后备品种对当前流行小种和新菌系的抗性水平及其抗条锈基因的分布情况,利用当前流行小种CYR32、CYR34及ZS无性菌系、ZS有性菌系对甘肃陇南73份小麦品种(系)进行苗期抗病性鉴定,并利用已知的全生育期抗条锈病基因Yr5、Yr9、Yr10、Yr15、Yr26和成株期抗条锈病基因Yr18的分子标记对其进行分子检测。结果表明,73份供试小麦品种(系)中,对CYR32、CYR34、ZS无性菌系及ZS有性菌系表现苗期抗性的分别有11(15.07%)、11(15.07%)、13(17.81%)和9份(12.33%),所有供试品种(系)中,仅有中梁14号对提供的所有条锈菌表现苗期抗性。分子检测结果表明,供试材料中携带Yr5、Yr9、Yr10、Yr18和Yr26的小麦品种(系)分别有1、27、3、3和16份,分别占供试材料总数的1.37%、36.99%、4.11%、4.11%和21.92%;有3份材料携带2个抗性基因,中梁14号携带3个抗性基因;所有供试品种(系)中均未检测到Yr15基因,有28份材料未检测到供测的6个抗条锈病基因。
为探究不同氮形态条件下酸碱度对水稻生长发育和养分吸收的影响机制,以“广恢751”为试验材料,采用水培方式,设置5个酸碱度梯度(pH=3.5、4.5、5.5、6.5和7.5),研究其对铵、硝营养条件下水稻生物积累量、根系形态和养分吸收等的影响。结果表明,铵态氮条件下,pH=6.5处理的水稻生物积累量最高,与pH=3.5处理相比,其地上部和整株生物积累量分别增加了146.6%和142.5%;株高和最大根长显著增加;总根长、根表面积和根体积分别增加了612.6%、317.8%和147.1%;氮、磷、钾、钙、镁、铜、锌、铁和锰吸收量分别增加了159.5%、114.3%、181.9%、241.4%、124.4%、74.9%、173.4%、366.2%和3058.0%。硝态氮条件下,pH=4.5处理的水稻生物积累量最高,与pH=3.5处理相比,其地上部、根系和整株生物积累量分别增加了36.7%、49.6%和38.6%;株高和最大根长显著增加;总根长、根表面积和根体积分别增加了129.9%,83.0%和47.5%;氮、磷、钾、钙、镁、铜、锌、铁和锰吸收量分别增加了40.0%、27.7%、51.0%、78.5%、71.2%、53.9%、292.1%、1449.5%和695.1%。综上所述,铵态氮条件下的最适pH为6.5,硝态氮条件下的最适pH为4.5。在各自的最佳pH条件下,铵态氮和硝态氮主要通过促进根系生长发育增加养分吸收,进而提高水稻的生物积累量。
针对内蒙古玉米产区化肥管理不合理、肥料利用效率低和环境风险加剧等问题,于内蒙古东北黑土区和土默川平原2个典型产区开展有机肥替代化肥研究,通过田间试验,设置不施氮肥(CK)、100%化肥(M0)及有机肥替代25%(M25)、50%(M50)、75%(M75)和100%化肥氮(M100)6个处理,探明不同有机肥替代化肥比例对玉米产量、干物质积累量、肥料利用效率和氮、磷、钾养分吸收的影响。结果表明,M25处理可显著提高玉米产量,较其他处理提高了4.69%~36.80%;M0处理在玉米生育前期各器官干物质积累量最高,M25处理从大喇叭口期至成熟期各器官干物质积累量优势明显;M25处理可促进玉米对氮、磷和钾养分的吸收,并提升氮、磷和钾肥的利用效率;M25处理的肥料偏生产力较其他处理提高了2.77%~50.51%。综上,土默川平原玉米对有机肥替代的响应优于东北黑土区,有机肥替代25%化肥可实现玉米产量和肥料利用率的协同提升。
为明确聚天门冬氨酸(PASP)与壳聚糖(CTS)配施对毕节干旱地区植烟土壤含水率、烟株及根系生长发育、烟叶品质的调控效应,以云烟87为试验材料,施加不同浓度PASP及CTS(CK:施等量清水;T1:3.0 kg/hm2 PASP,0.3 kg/hm2 CTS;T2:3.0 kg/hm2 PASP,0.6 kg/hm2 CTS;T3:6.0 kg/hm2 PASP,0.3 kg/hm2 CTS;T4:6.0 kg/hm2 PASP,0.6 kg/hm2 CTS),测定烤烟不同生育期植烟土壤及根系指标、烟株生长发育指标及烤后烟叶品质指标。结果表明,与其他处理相比,T3处理对土壤含水率提升显著,团棵期浅层土壤含水率相较CK处理提升15.01%,深层土壤提升10.16%。T4处理对侧根、不定根数目、根体积及根系活力提升显著,与CK处理相比分别提升34.07%、29.12%、25.70%和29.56%。二者配施对烤烟生长发育及干物质积累提升显著,浓度越高作用效果越明显,与CK处理相比,T4处理叶面积及茎围分别提升18.3%和12.3%,干物质积累量提升26.04%。烟叶化学成分、感官及外观质量均得到不同程度的提升,T2处理提升效果最显著,与CK处理相比分别提升10.36%、7.76%和7.30%。烟叶质量评价较CK处理提升7.57%。PASP与CTS配施能够有效提升土壤含水率,促进烤烟根系发育,改善烟叶品质。3.0 kg/hm2 PASP与0.6 kg/hm2 CTS处理综合表现最优,可有效缓解干旱导致毕节烟区烤烟产质量下降的问题。
以野生茄水茄为砧木、栽培茄云茄9号为接穗,采用劈接的方法进行嫁接,取嫁接后0、2、4、6、8、10和12 d的嫁接结合部位进行横切面组织结构观察,并对其苯丙氨酸解氨酶(PAL)、过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)和可溶性蛋白(SP)等生理指标进行测定分析,研究茄子嫁接愈合过程中的组织结构和生理特性变化。结果表明:水茄与云茄9号嫁接愈合过程的组织结构变化可分为4个主要时期,即隔离层与愈伤组织形成期(0~4 d)、愈伤组织分裂与增殖连接期(5~7 d)、形成层连接期(8~9 d)和维管组织分化形成期(10~12 d)。嫁接后12 d内的生理指标测定结果发现,嫁接苗和自体嫁接苗生理特性的变化趋势基本一致。其中,PAL活性整体呈下降趋势,SOD活性呈现先下降后上升的“V”形变化,POD活性和SP含量则呈现“M”形变化。此外,嫁接后4 d大部分生理指标出现转折性变化;而6 d之后,所有组合的SOD活性整体呈现上升趋势,且嫁接苗活性上升趋势更加明显,最高值与最低值相差19倍;6~8 d时,嫁接苗SP含量急速上升,于8 d时达到最高值,是最低值的5.6倍。综上所述,水茄与云茄9号嫁接后12 d可基本完成愈合过程,其关键的愈合时间点可能为嫁接后4、6和8 d。
肥料运筹尤其是穗肥的精准施用对水稻产量、品质及氮肥利用率影响较大,为确定河南沿黄稻区合理的穗肥比例及施肥叶龄期,以水稻品种汴粳5号为试验材料,在施氮量277.5 kg/hm2水平下,研究常规模式(穗肥于倒2、1叶期施用)和精确后移模式(穗肥于倒4、3叶期施用)2种氮肥运筹模式与硅锌肥配施对粳稻产量、稻米品质及氮肥利用效率的影响。结果表明,氮肥精确后移模式及硅锌肥配施均有明显的增产作用,增幅在3.9%~13.2%;氮肥精确后移模式通过增加有效穗数、提高成穗率和每穗实粒数增产,配施硅锌肥通过增加每穗实粒数和千粒重提高产量。氮肥精确后移模式与硅锌肥配施显著提高了稻米的精米率和整精米率,降低了垩白粒率和垩白度,有效改善了稻米的外观品质和加工品质;氮肥精确后移模式显著提高了水稻的氮素吸收利用率、氮素生理利用率、氮肥农学利用率及氮肥偏生产力,配施硅锌肥则显著提升了氮肥农学利用率和氮肥偏生产力。综上所述,氮肥精准后移模式与硅锌肥配施有助于河南沿黄稻区粳稻健康群体的构建,实现产量、稻米品质及氮素利用率的协同提升。
以河北和新疆的19份藜麦品种为试验材料,分析21~49 d藜麦芽苗菜的总多酚和总黄酮含量,采用DPPH(1,1-二苯基-2-三硝基苯肼)和ABTS(2,2′-联氮-双-3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)法评估其抗氧化活性。结果表明,随着生长期的变化,藜麦芽苗菜株高和鲜重显著增加;总多酚和总黄酮含量整体呈下降趋势;抗氧化活性也相应变化,且与总多酚和总黄酮含量呈显著正相关。结合聚类分析结果可知,来源于河北省的Y1~Y10号藜麦生长至35 d时,总多酚(10.38~12.71 mg GAE/g DW)和总黄酮(21.92~26.28 mg RE/g DW)含量较高,且具备一定的抗氧化活性(DPPH清除活性:11.65~15.64 mg TE/g DW;ABTS清除活性:24.56~33.98 mg TE/g DW),生物产量较高(株高:27.97~33.93 cm;鲜重:8.81~29.17 g/株),且品质较为鲜嫩。
为筛选胡麻生产中适宜的生长调节剂,增强胡麻抗倒伏性和提高产量,设计不同水平多效唑[975(D1)、1125(D2)、1275 g/hm2(D3)]、烯效唑[750(X1)、900(X2)、1050 g/hm2(X3)]和矮壮素[1200(A1)、1800(A2)、2400 mL/hm2(A3)]处理,以清水为对照(CK)研究了各水平胡麻植株生长发育、抗倒伏性和种子产量及其相关性状的变化。结果表明:喷施3种植物生长调节剂对胡麻的主要农艺性状均有影响。与CK相比,D1处理的有效分枝数降低,A1处理的有效分枝数和单株有效结果数均低于CK;根长各处理间差异不显著,A2处理根粗较CK明显升高,各处理的每果粒数较CK均有所降低,单株产量X2和A2处理较CK明显提高,千粒重D1处理较CK显著降低;X3处理的株高和重心高度降幅最大,分别为13.63%和10.34%;各处理茎粗较CK处理均有所增加,D2处理增加幅度最大,为17.5%;各处理间产量与CK差异不显著;A2处理的茎秆抗折力较CK显著增强,其余处理较对照无显著差异。各处理倒伏指数较CK均有所下降,除D1和D2处理,其余处理均差异显著。相关性分析表明:与单株产量相关性较大的为单株有效结果数、有效分枝数、抗折力和根粗,与倒伏指数相关性较大的为鲜重和冠重。通过综合分析,烯效唑优于矮壮素,矮壮素优于多效唑,烯效唑900 g/hm2在胡麻生产中效果较好。
为筛选谷子播后镇压的最佳时间及强度提供科学依据,通过室内盆栽试验,研究了4个镇压时间[播后0 d(A1)、1 d(A2)、2 d(A3)及3 d(A4)]与5个镇压强度[0(T0)、0.25(T1)、0.50(T2)、0.75(T3)和1.00 kg/cm2(T4)]对旱作谷子出苗率和土壤物理性质的影响。结果显示,A1T3处理谷子的出苗率最高,为80.77%,较A1T0处理增加了28.57%;A1T3处理出苗时间最短,为5 d左右。随着镇压强度增加,所有处理土壤总孔隙度均逐渐减小,土壤容重逐渐增大,土壤三相比偏离值逐渐减小,A1T3组合较A1T0组合土壤总孔隙度减小了17.67%,容重增加了62.96%,三相比偏离值减小了17.48%。综上,播后立即镇压,强度0.75 kg/cm²(A1T3)时谷子出苗质量最佳。
黄体酮是一种存在于植物体中的类固醇激素,与植物的生长发育紧密相关,对植物抵抗逆境胁迫也有积极作用。小麦根系生长状况直接影响产量与抗逆能力,本试验研究了外源黄体酮对小麦根系伸长生长的影响,并初步分析其调控途径。结果表明,不同浓度外源黄体酮对小麦根系生长的调控效应存在差异,低浓度(0.001和0.01 μmol/L)促进根系伸长生长,高浓度(0.1和1.0 μmol/L)抑制其生长。外源黄体酮处理显著影响小麦幼苗根系中的葡萄糖含量及磷酸果糖激酶(PFK)活性,随着黄体酮处理浓度升高,根系葡萄糖含量先降后升,而PFK活性变化趋势与之相反。进一步研究发现,10 μmol/L葡萄糖处理下幼苗根系葡萄糖含量降低,PFK活性升高;10 000 μmol/L葡萄糖处理下幼苗根系葡萄糖含量升高,PFK活性受到抑制。此外,添加0.1 μmol/L黄体酮可显著促进低浓度葡萄糖处理下根系葡萄糖的积累,并抑制葡萄糖对PFK活性的诱导作用;而添加0.001 μmol/L黄体酮能显著抑制高浓度葡萄糖处理下根系葡萄糖的累积,缓解葡萄糖对PFK活性的抑制作用。外源黄体酮可能通过作用于糖酵解途径的关键限速酶PFK影响糖酵解过程,进而调控根系中葡萄糖含量,实现对小麦根系伸长生长的调控。
为明确施氮量与氮磷钾配比对小粒型杂交稻源库特性的影响,以小粒型杂交稻卓两优0985为材料,在120(N1)、150(N2)、180(N3)和210 kg/hm2(N4)4个施氮量水平与1.0:0.5:0.8(F1)、1.0:0.5:1.0(F2)和1.0:1.0:1.0(F3)3个氮磷钾配比条件下开展大田试验。结果表明,叶面积指数(LAI)、高效叶面积指数、叶绿素相对含量(SPAD值)与干物质积累量随施氮量增大而提高,N3与N4处理差异不显著,但均显著高于N1处理;不同氮磷钾配比处理间,一般以F3处理较高,但无显著差异。总颖花数与总库容量随施氮量增加而增大,库容有效充实度表现为N1>N3>N2>N4,不同氮磷钾配比处理下库容有效充实度一般以F2最大,但差异不显著。有效穗数随施氮量增大而增加,穗粒数随施氮量增大呈先增后降趋势,结实率与千粒重均随施氮量增加而下降,但差异不显著。产量随施氮量增加呈先增后降趋势,以N3处理产量最高,互作处理间以N3F2处理产量最高,N3F1处理次之。相关分析表明,LAI、高效LAI、叶片SPAD值、干物质积累量、总颖花数、总库容量、有效穗数与产量呈极显著正相关,库容有效充实度、结实率与产量呈负相关,穗粒数与产量呈显著正相关,千粒重、粒叶比与产量相关性不显著。本试验条件下,卓两优0985以N3F1处理为最佳,其叶面积较大、穗粒数较多、库容量较大且库容有效充实度较高,粒叶比适中,源库关系较为协调的同时达到节肥增产的效果。
于不同生长期对藜麦进行田间采样,测定不同生育阶段主要农艺性状、干物质积累和营养元素含量的变化。结果表明,藜麦干物质积累呈现“S”形曲线,生长60~90 d是干物质积累的关键期。不同生长期藜麦各部位(根、茎、叶和穗)的干物质分配比例和养分吸收率存在显著差异,其中,氮、磷和钾的吸收量在生长60~80 d达到高峰,钾的吸收量最大,氮次之,磷最少,吸收比为4.88:1.00:11.00。藜麦的营养元素分配随着生长期的变化表现出动态变化规律,生长前期养分主要集中在叶和茎,后期更多向穗部转移。还发现藜麦的农艺性状与干物质积累量存在显著相关性,根重、茎重和穗重与株高、茎粗、叶长等主要农艺性状呈显著正相关。
为明确生长素对大豆苗期低温胁迫的缓解作用,以垦农18为供试品种,以萘乙酸钠(NAA-Na)与吲哚丁酸钾(IBA-K)及其复配种子包衣处理,从形态表型、抗氧化和渗透调节等角度,探究NAA-Na与IBA-K对苗期低温胁迫的缓解作用。结果表明,NAA-Na和IBA-K包衣处理可降低活性氧的积累和超氧阴离子(O2-. )产生速率,使得过氧化氢(H2O2)以及丙二醛积累显著降低;大豆幼苗的渗透调节能力提高,可溶性糖、可溶性蛋白和脯氨酸增加;超氧化物歧化酶、过氧化物酶和过氧化氢酶等抗氧化酶活性增强,并促进抗坏血酸―谷胱甘肽(AsA-GSH)循环,进而缓解低温胁迫对大豆幼苗的损伤,使大豆幼苗地上及根部干物质积累增加,减轻了低温胁迫对大豆产量造成的影响,使大豆株荚数、株粒数、百粒重与单株粒重显著提高。
为探讨封园之前茶树合理的留养方式,以品种“保靖黄金茶1号”为供试材料,设置秋季不打顶(CK)和打顶封园(T)2个处理,于春季萌芽期、芽头期和一芽一叶期采集样品,测定其激素含量,并对一芽一叶期的氨基酸组分及其相关基因表达水平进行测定,分析激素含量与主要氨基酸组分的相关性。结果表明,T处理茶树的发芽密度、百芽重和产量均较CK处理极显著增加,3个时期的内源激素测定表明,T处理主要影响生长素与细胞分裂素的含量,生长素、细胞分裂素含量与主要氨基酸组分含量呈正相关,主要氨基酸茶氨酸含量、天冬氨酸含量与IAA-Ala[N-(3-吲哚乙酰基)-L-丙氨酸]含量呈显著正相关。秋季打顶封园处理有利于春季茶树新梢生长素与细胞分裂素的积累,促进茶树侧芽萌发生长以及产量提升,有利于主要氨基酸组分茶氨酸、天冬氨酸、谷氨酸和丝氨酸的积累,提升茶叶品质。
为了解不同施肥量和种植密度对壮糖6号产量及效益的影响,确定合理的施肥量与种植密度,在南宁隆安蔗区和崇左江州蔗区进行不同施肥量和种植密度试验,采用二因素裂区设计,主处理(A)为施肥,设42%复合肥3750(高肥A1)、2250(中肥A2)和1125 kg/hm2(低肥A3)3个水平;副处理(B)为种植密度,设低密度B1(6万芽/hm2)、中低密度B2(7.5万芽/hm2)、中密度B3(9万芽/hm2)、中高密度B4(10.5万芽/hm2)和高密度B5(12万芽/hm2)5个不同密度。结果表明,壮糖6号甘蔗产量随种植密度增加而增加,与施肥量水平差异不显著。相关性分析显示,2个蔗区的产量与分蘖率分别呈显著和极显著负相关,与有效茎数均呈极显著正相关。两地试验均以A3B5处理的经济效益最高,南宁隆安蔗区A3B5处理产量为91.44 t/hm2,经济效益为35 419.5元/hm2,比产量最高为92.32 t/hm2的A2B4处理增收6.75%;崇左江州蔗区A3B5处理产量为74.88 t/hm2,经济效益为27 190.2元/hm2,比产量最高为77.40 t/hm2的A1B4处理增收27.15%。综合2个蔗区不同的水肥条件和管理水平,壮糖6号高产高效种植适宜的施肥量为1125~2250 kg/hm2、合理的种植密度为10 500~12 000芽/hm2。
生物菌剂是一种新型肥料,能够促进植物根系的生长发育,对改善作物养分吸收和产量形成有重要影响,然而其对水稻稻米品质的影响仍不清楚。本研究以常规粳稻品种南粳9108和淮稻5号为试验材料,在大田栽培条件下研究施用枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis,BS)和哈茨木霉菌(Trichoderma harzianum,TH)2种生物菌剂处理对水稻稻米品质的影响。结果表明,与不施用生物菌剂处理(CK)相比,施用2种菌剂对稻米的加工品质影响不显著,但BS处理使南粳9108和淮稻5号的垩白粒率分别降低了5.5%~5.7%和6.3%~7.2%,垩白度略有降低,而TH处理则使垩白粒率分别显著降低了7.7%~12.0%和9.3%~11.1%,垩白度分别显著降低了10.3%~ 10.6%和12.4%~12.5%。在2年试验中,BS处理不同程度降低了2个水稻品种的食味值,TH处理不同程度增加了稻米食味值,其中在2022年达到显著水平。此外,施用菌剂后,2个品种稻米直链淀粉含量降低,胶稠度和蛋白质含量增加,米粉的峰值黏度和崩解值提高,消解值下降。综上,施用枯草芽孢杆菌和哈茨木霉菌菌剂有助于改善稻米的外观品质和营养品质,同时哈茨木霉菌还有助于改善稻米的食味值。
为明确氧化石墨烯(GO)作为除草剂安全剂减轻烟嘧磺隆(NIF)对甜玉米药害作用的生理机制,以1对甜玉米姊妹系HK301(对NIF表现耐药)和HK320(对NIF表现敏感)为材料,清水处理为对照,研究GO-NIF纳米复合材料对甜玉米幼苗叶片糖―淀粉代谢关键酶和非酶类物质的影响。结果表明,与单独GO和NIF处理相比,GO-NIF处理显著促进了甜玉米幼苗蔗糖和淀粉的转化。HK320在GO-NIF处理7 d时,根冠比、蔗糖、可溶性糖和淀粉的含量均显著高于NIF处理,分别提高了30.19%、71.80%、79.29%和67.87%。此外,与NIF处理相比,GO-NIF处理显著提高了HK320的蔗糖磷酸合酶、蔗糖合成酶、α-淀粉酶和β-淀粉酶活性。综合评估不同药剂处理对甜玉米生理指标的影响发现,HK301的各项生理指标对NIF及GO-NIF处理的响应较为缓和且波动较小;而HK320在GO-NIF处理下表现出显著的生理调控优势,尤其在糖代谢关键酶活性与糖类物质积累方面呈现出协同增效作用。综上,GO作为NIF的安全剂,可有效促进敏感型甜玉米的糖代谢过程及糖类物质的分配与转运。
为确定适宜甘薯脱毒苗快繁的基质培营养液,以龙薯9号脱毒苗为试验材料,选用4种营养液并各设2个浓度,探讨了不同处理对脱毒苗生长的影响。结果表明,营养液种类和溶液电导率均对脱毒苗的形态和生理产生影响,以“龙九”处理脱毒苗生长最好且维持根系活力最佳,尤其龙九2处理的脱毒苗茎蔓长、茎节数、地上部鲜重和干重均优于其他处理。表明龙九2可作为甘薯龙薯9号脱毒苗快繁适宜的培养液。
以红糯16号高粱为供试材料,于同等养分投入下,设置不施肥(CK)、常规施肥(HF)以及氮素有机肥替代25%(NF25)、50%(NF50)、75%(NF75)和100%(NF100)共6个处理。结果表明,与CK处理相比,随着有机肥替代比例增加,土壤有机质、全氮、碱解氮、速效磷和速效钾含量均有不同程度的提升;有机肥替代化肥处理的土壤碱性磷酸酶、脲酶和蔗糖酶活性较CK处理分别平均显著提高40.8%、13.6%和61.6%。高粱产量与不同牛粪纯氮量可以用一元二次方程较好地拟合,计算出理论上施用牛粪纯氮量为92.5 kg/hm2时高粱产量最高。本试验条件下,有机肥替代50%(NF50)处理不仅有利于改善土壤理化性质和提高土壤酶活性,还能使高粱处于较高产量水平。综合不同有机肥替代下高粱产量和土壤肥力、土壤酶活性响应可知,50%氮素有机肥替代比例为适宜的有机肥施用量。
为探究小麦根腐病的致病菌种类和致病性强弱,于2022-2023年从黑龙江6个地级市的16个采样点采集了具有小麦根腐病症状的病株,通过组织分离法获得432株病原真菌。利用形态学鉴定和基于5.8S rDNA-ITS序列或β-tubulin基因序列分析的分子生物学鉴定相结合的方法,确定病原菌种类包括麦根腐平脐蠕孢、燕麦镰孢、木贼镰孢和层出镰孢4种,分离数量分别为334、24、12和3株,其中麦根腐平脐蠕孢最多,占总数的77.31%。柯赫氏法则验证结果表明,4种病原菌之间致病性差异显著,麦根腐平脐蠕孢的病情指数和发病率均高于3种镰孢菌。综上,黑龙江小麦根腐病的优势病原菌是麦根腐平脐蠕孢,3种镰孢属真菌次之,同样为该病的病原菌。
为探索土壤水分变化对土壤有机碳(SOC)与颜色特征参数关系的影响,并构建基于颜色参数的SOC定量预测模型,通过模拟农田土壤水分的连续变化获取不同土壤含水量(SMC)条件下的土样图像,提取颜色特征参数,采用多种数学变换方法对颜色参数进行优化,结合相关性分析和回归模型量化土壤水分对颜色特征与SOC关系的影响,构建不同含水量下的SOC定量估算模型。结果表明,SOC与颜色特征参数在RGB、HSV和CIELab 3种颜色空间中呈显著负相关,且R、L和V分量值与SOC的相关性最高,颜色参数的倒数和对数变换能够增强其相关性。土壤水分影响颜色分量值,随着土壤含水量的增加,多数颜色参数值降低,且与SOC的相关性逐渐减弱。临界含水量为SMC=15%时,1/b*、lnb*、1/S和lnS等颜色参数能够有效减轻水分对SOC预测模型的影响。在不同水分条件下,BP神经网络回归模型优于线性回归模型,表现出更好的预测能力。研究表明数字图像的颜色特征参数可用于SOC的定量分析。
花生含油量属于复杂性状,容易受到环境条件的影响而发生变化,在育种过程中对花生籽仁进行含油量检测至关重要。选取宇花18号(高油)与AT215(低油)杂交构建的重组近交系群体中150个家系为材料,利用Antaris Ⅱ型傅立叶近红外仪对花生单粒籽仁进行光谱数据采集,并对扫描后的籽仁进行含油量测定,采用偏最小二乘法构建花生单粒籽仁含油量近红外检测模型。该模型内部验证均方差为1.04,相关系数(R2)=0.9589。选取群体外24份花生样品进行外部验证,R2=0.9730。选用宇花14号(高油)与花育20号(低油)杂交F2群体继续进行验证,对该模型与现有单粒模型测定值进行比较,2个模型含油量预测差值变化范围为-0.52%~ 1.92%,变异范围较小,满足含油量预测要求,可用于花生含油量筛选及品质检测。
为改善藜麦播种质量,提升田间出苗率与保苗率,筛选最适用于藜麦的丸粒化包衣配方,以陇藜1号和陇藜5号为材料,采用不同填充料与不同添加量的粘合剂组成多种丸粒化配方,通过检测不同配方下藜麦丸粒化种子的丸粒化指标与发芽指标筛选出最优配方,并测定采用最优配方播种的藜麦在大田中的农艺性状与产量性状表现。结果表明,最优配方为填充料采用滑石粉80%和膨润土20%,并添加2.5%的羧甲基纤维素钠,其平均发芽率为91.33%,平均发芽势为86.00%,丸粒化种子理化性质最优(有籽率97.33%、单籽率95.00%、崩解率93.33%、抗压强度317.28 g和千粒重14.27 g)。大田生产试验表明,此配方对藜麦农艺性状无显著影响,但可促进藜麦萌发并提升产量。本研究筛选出的藜麦种子丸粒化配方各项指标合格,成分绿色安全,能使藜麦种子形状规则化,有效促进种子萌发与产量提升,可为藜麦种子丸粒化研究与应用以及机械化精量播种提供理论依据。
为探讨引发处理对小麦种子萌发及生理特性的影响,筛选低发芽力小麦种子引发的最佳方法,以人工老化处理后发芽率32.67%的冀麦325小麦种子为研究对象,利用PEG6000、赤霉素GA3和维生素B1等3类共9种引发剂,采用不同浓度浸种处理8、16和24 h,研究不同引发处理对小麦种子发芽势、发芽率、发芽指数、电导率、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性等萌发指标的影响。结果表明,不同引发处理均可显著提高老化小麦种子的发芽力。引发剂对小麦种子发芽势、发芽率和发芽指数产生显著影响,其中维生素B1和维生素B2引发效果最佳;随着引发时间的延长,小麦种子发芽势、发芽率和发芽指数均有显著提高,引发16和24 h效果显著优于8 h。对引发后小麦种子发芽率提高至85%以上引发组合的浸出液电导率和SOD、POD、CAT活性进行测定,明确0.08% VB1浸泡16 h为初始发芽率32.67%冀麦325小麦种子的最佳引发方法。