中国农业科学杂志 北大期刊 CSCD期刊 统计源期刊

中国农业科学 2018年第14期杂志 文档列表

中国农业科学杂志作物遗传育种·种质资源·分子遗传学

利用CRISPR/Cas9基因组编辑技术定向降低水稻落粒性2631-2641

摘要：【目的】易落粒既不利于稻谷收获,也不适宜于水稻机械化生产。利用现阶段前沿的分子育种手段——CRISPR/Cas9技术对水稻落粒性主效基因qSH1进行定点编辑,并调查分析易落粒性状的改良效果,为创制稳产和适合机械化生产的水稻新种质奠定材料基础和探索新途径。【方法】以qSH1为靶标基因,根据CRISPR/Cas9技术原理设计靶标位点。将所设计的靶点序列在水稻参考基因组中比对分析以排除非特异性靶位点,最终筛选出qSH1-T1和qSH1-T5靶标位点。化学合成靶位点寡核苷酸序列,退火后分别与pYLg RNA-U3、pYLg RNA-U6a载体连接构建U3-qSH1T5-g RNA、U6a-qSH1T1-g RNA表达盒,最后将2个g RNA表达盒同时连接至pYLCRISPR/Cas9表达载体中,构建pYLCRISPR/Cas9-qSH1-T51表达载体。利用农杆菌介导转化易落粒的籼稻品种HR1128,以潮霉素抗性为筛选标记筛选获得T0代转基因阳性植株。利用靶位点扩增测序法判断T0代转基因植株在预期靶标位点是否发生突变,并进一步分析突变类型及基因型。将靶点序列在水稻参考基因组中比对,选择与靶点序列匹配度大于或等于15 bp且3′端具有NGG的位点作为潜在脱靶位点进行脱靶效应评估。利用潮霉素基因及靶点检测进一步筛选无T-DNA成分的qsh1突变植株并进一步构建qsh1突变系,并分析qsh1突变系的落粒性、qSH1的表达量及预测编码氨基酸序列。【结果】pYLCRISPR/Cas9-qSH1-T51载体成功地实现了对qSH1靶标位点的定点编辑。在T0代转基因阳性植株中获得7个突变单株,其中qSH1-T1和qSH1-T5靶点的突变频率分别为54.55%和63.64%,突变基因型包括纯合突变、杂合突变、双等位突变和嵌合突变,突变类型包括碱基插入、碱基缺失及碱基突变。通过对T1代植株进行潮霉素基因筛选、靶位点扩增测序,结果表明,在T1代植株中Cas9载体骨架和qSH1突变位点都发生了分离,获得2种不含T-DNA成分的qsh1纯�

GmHMADP参与高温高湿下大豆种子活力形成及铜镉胁迫响应的研究2642-2654

摘要：【目的】高温高湿、重金属等非生物胁迫是制约大豆生产,影响种子发育和品质的重要因素。通过对大豆GmHMADP的研究,揭示其在重金属镉、铜和高温高湿胁迫下的表达水平以及功能,以期为培育高活力的逆境耐受性大豆新品种提供理论依据和实践基础。【方法】利用Primer Premier 5.0软件设计引物,以宁镇1号和湘豆3号2个品种叶片的cDNA为模板,分离大豆GmHMADP全长cDNA序列。通过NCBI网站BLAST对GmHMADP同源性氨基酸序列进行搜索,并用DNAMAN软件进行氨基酸序列比对。同时,以XhoⅠ和SalⅠ为酶切位点构建35S：：GmHMADP-GFP融合表达载体,分析其在烟草叶肉细胞的瞬时表达,进行亚细胞定位。利用实时荧光定量PCR技术对GmHMADP的组织特异性表达及其在高温高湿和CuSO_4、CdCl_2处理下的表达进行分析。以XbaⅠ和Bam HⅠ为酶切位点,利用p BI121载体,构建融合表达载体,将GmHMADP在野生型拟南芥中过表达,获得3个纯合的T3转基因株系,对高温高湿胁迫下拟南芥的种子活力以及过表达拟南芥植株对铜、镉胁迫的耐受性进行分析。【结果】获得大豆GmHMADP全长cDNA序列,该基因包含1个996 bp的完整开放阅读框,具有4个外显子和3个内含子。多序列比对结果表明,GmHMADP氨基酸序列含有2个金属离子结合位点特征序列CXXC。亚细胞定位结果表明GmHMADP蛋白定位于细胞膜与细胞核上。组织特异性分析结果表明,GmHMADP在宁镇1号和湘豆3号2个品种的发育和成熟中的种子中表达量较高。与相应的对照组相比,在宁镇1号种子中,高温高湿胁迫48、96和168 h后,GmHMADP的表达量显著（P〈0.01）升高;在抗性品种湘豆3号中,该基因在处理24、48、96和168 h时表达量显著（P〈0.01）升高;湘豆3号中,GmHMADP的表达量在不同浓度Cu^2＋、Cd^2＋的诱导下均显著（P〈0.01）升高;而宁镇1号中,GmHMADP的表达量仅在50μmol·L^-1 Cu^2＋和200μmol·L^-1 Cd

中国农业科学杂志耕作栽培·生理生化·农业信息技术

光强和光质对大豆幼苗形态及光合特性的影响2655-2663

摘要：【目的】玉米大豆带状套作种植模式下荫蔽是影响大豆生长发育的重要因素之一,而荫蔽包括光强的降低和光质的改变,通过分析不同光环境下大豆形态、光合生理参数,以期为揭示光强和光质对大豆生长发育的调控提供理论依据。【方法】以南豆12为试验材料,在人工气候室盆栽种植条件下,设置4个光环境：A1处理（正常光照＋远红光;光强不变,红光和远红光比值降低）,A2处理（弱光＋远红光;光强降低,红光和远红光比值降低）,A3处理（弱光;光强降低,红光和远红光比值不变）,CK对照（正常光照;光强不变,红光和远红光比值不变）,分析大豆幼苗形态及光合生理参数对不同光环境的响应。【结果】在光强不变,红光和远红光比值降低条件下,与CK相比A1处理大豆株高和生物量增加,根系长度、根系表面积、根系体积下降,类胡萝卜素含量显著下降,净光合速率增加,实际光化学量子效率降低,而非光化学猝灭系数差异不显著（P〉0.05）;与A3处理相比A2处理大豆株高降低,茎粗增加,生物量增加9.8%,叶绿素a和总叶绿素含量分别增加了5.68%和2.83%,而叶绿素b含量降低了6.48%,净光合速率、最大光化学量子产量、非光化学猝灭系数、有效光化学量子产量显著增加,根系特征差异不显著（P〉0.05）。在光质不变,光强降低的条件下,与A2处理相比,A1处理大豆株高显著降低,根系长度、根系表面积和根系体积显著增加,生物量增加了62.87%,其中A1处理下叶片生物量占整个植株的54.96%,而A2处理下茎秆生物量占整个植株的52.08%,叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素和总叶绿素含量增加,净光合速率增加了16.22%,非光化学猝灭系数差异不显著（P〉0.05）;与CK相比,A3处理大豆株高显著增加,而茎粗、根系长度、根系表面积和根系体积显著降低,生物量显著减少了61.09%,其中A3处理下茎秆生物量积累增�

施硅量对甜荞倒伏及产量的影响2664-2674

摘要：【目的】通过研究硅肥对甜荞倒伏和产量相关性状的影响,筛选甜荞栽培最适施硅量,为其实现高产、稳产、抗倒伏提供参考。【方法】以宁荞1号（中抗倒伏）为试验材料,2015—2016年在西南大学歇马科研基地进行田间试验,试验设置基施0（CK）、100 kg·hm^-2（S1）、200 kg·hm^-2（S2）、300 kg·hm^-2（S3）和400 kg·hm^-2（S4）5种施硅量梯度（Si O2≥25%）,研究各生育阶段不同器官硅含量及倒伏和产量相关指标。【结果】（1）根中硅含量高于茎,从盛花期到成熟期先增后减,在灌浆期达到最大值,并且随着施硅量的增加而增加;茎中硅含量从盛花期到成熟期逐渐增加,随着施硅量增加先增后减。（2）总根长、总根表面积、平均根直径和根尖数从盛花期到成熟期逐渐增加;根表面积随施硅量的增加而增加;平均根直径和根尖数随着施硅量增加先增加后减少,S2处理达到最大值。（3）茎秆基部第二节间长度、直径、鲜重和抗折力从盛花期到成熟期逐渐增加;茎秆基部第二节间长度、直径随施硅量的增加而增加;茎秆基部第二节间鲜重和抗折力随着施硅量的增加先增加后减少,均在S3处理达到最大值。（4）木质素含量从盛花期到成熟期逐渐增加,4CL、PAL和CAD活性从盛花期到成熟期先升后降,在灌浆期达到最大值;木质素含量,4CL、PAL和CAD活性随着施硅量的增加先升后降,在S3处理达到最大值。（5）硅肥降低甜荞倒伏级别,显著减小倒伏率;当施硅量在300-400 kg·hm^-2时,甜荞倒伏时期推迟到成熟期。（6）产量、单株粒重和千粒重随着硅肥施用量的增加先增后减;单株粒数随着硅肥施用量的增加而增加。【结论】本试验条件下,硅肥基施300 kg·hm^-2效果最佳,可在实际生产中推广应用。

花后干旱对西藏青稞叶片水势、光合生理、籽粒表型和产量的影响2675-2688

摘要：【目的】探索高原环境下青稞花后干旱胁迫响应模型及青稞受旱程度的快速、有效的检测方法,为青稞节水高产栽培提供理论依据和技术参考。【方法】利用干旱棚进行青稞盆栽模拟花后干旱,设轻度（对照灌水量的75%,LD）、中度（对照灌水量的50%,MD）和重度（对照灌水量的25%,HD）干旱胁迫处理,采用WP4C水势仪、LI-6400XT和OS5P便携式脉冲调制叶绿素荧光仪,分别测定叶水势（LWP）、叶蒸发冷却值（ΔT）、光合气体交换参数和叶绿素荧光变量;成熟后获取产量数据;利用数字图像法对籽粒表型进行定量分析,并依粒二维面积大小将籽粒划分大、中、小3个粒级。【结果】干旱水平与叶水势呈线性正相关,而与叶蒸发冷却值（ΔT）呈线性显著负相关（P〈0.05）,两者均能灵敏反映青稞受旱程度。LD、MD和HD处理与CK相比,干旱胁迫导致旗叶净光合速率（Pn）、气孔导度（gs）、胞间CO2浓度（Ci）、蒸腾速率（Tr）、最大荧光（Fm）、PS II的最大量子效率（Fv/Fm）、PS II的实际光量子产量（ΦPSII）、光化学淬灭（qP）、光合电子传递的相对速率（ETR）呈降低趋势,而气孔限制（Ls）、初始荧光（Fo）、非光化学淬灭（NPQ）呈上升趋势,且MD和HD处理较CK对以上参数差异明显。随着干旱胁迫的加重,青稞千粒重、籽粒产量、单株粒重、干物质积累量和经济系数降低趋势愈明显。相关分析表明,干旱胁迫诱导gs降低,直接导致？T上升,间接引起FWP下降,使得Fo、NPQ上升,Fm、Fv/Fm、ΦPSII、ETR、qP和Pn降低,进而引起粒二维面积、粒周长、粒长和粒宽减小,而粒圆度值增大;小粒占比明显增加,而大粒占比明显下降。【结论】LWP和？T对青稞花后干旱胁迫反映灵敏,可作为评价其受旱的指标。随着干旱胁迫加重,青稞旗叶光合和叶绿素荧光参数的变化加大,并造成5个籽粒表型性状值及粒级逐渐�

中国农业科学杂志植物保护

烟草NbbZIP28突变体的创建及其对病毒侵染胁迫的响应2689-2699

摘要：【目的】b ZIP类转录因子参与植物的生长发育、激素信号、抗病性及抗逆性等多种生物胁迫过程。前期研究表明黄瓜花叶病毒（Cucumber mosaic virus,CMV）或烟草花叶病毒（Tobacco mosaic virus,TMV）侵染本氏烟（Nicotiana benthamiana）上调内质网应激（endoplasmic reticulum stress,ERs）因子NbbZIP28;NbbZIP28沉默导致病毒积累量上升,本研究旨在验证NbbZIP28对病毒侵染胁迫的响应机制。【方法】通过CRISPR/Cas9基因编辑技术和烟草遗传转染创建NbbZIP28基因突变植株,以野生型植株为对照,分别浸润接种侵染性克隆TMV-GFP、摩擦接种TMV-GFP或CMV接种液,检测突变体植株对病毒侵染胁迫的敏感性变化,接种CMV后0-48 h,采用q RT-PCR检测内质网应激相关的未折叠蛋白反应（unfolded protein response,UPR）基因的表达。本氏烟接种TMV 24 h、接种CMV 48 h后,在接种叶上浸润融合蛋白NbbZIP28-GFP,瞬时表达48 h后,采用Western blot检测病毒诱导NbbZIP28蛋白的水解激活;采用在线搜索工具Plant CARE分析NbbZIP28启动子区域中参与防卫和应激反应的顺式作用元件。【结果】CRISPR/Cas9定点敲除NbbZIP28后,目的基因靶位点缺失了10个碱基,导致翻译错误、蛋白功能变化。在正常生长条件下,转基因阳性植株与野生型无显著的表型差异。植株接种TMV-GFP后4-8 d,突变体中的病毒浸润斑亮度或初侵染点数目均显著高于野生型,扩展至新叶的速度较快。接种CMV后12-48 h,突变体中UPR相关基因Bi P、PDI、CAM及NbbZIP28下游基因NF-YC2的表达量显著低于野生型;5-7 d突变体中的病毒外壳蛋白（coat protein,CP）基因表达量显著高于野生型,花叶及皱缩症状更显著。蛋白质序列比对分析显示NbbZIP28具有与拟南芥Atb ZIP28相同的S1P和S2P蛋白酶水解位点。Western blot检测发现,与接种清水对照相比,TMV或CMV侵染显著促进了全长的融合蛋白NbbZIP28-GFP在S1P和S2P位点发生裂解。NbbZI

马铃薯晚疫病菌对甲霜灵的抗性监测及替代药剂防治效果2700-2710

摘要：【目的】监测河北、内蒙古、吉林3个地区的马铃薯晚疫病菌（Phytophthora infestans）对苯基酰胺类杀菌剂甲霜灵的抗性发展动态,筛选甲霜灵的高效替代药剂并对其交替使用防治马铃薯晚疫病的效果进行研究,为甲霜灵抗性严重地区的马铃薯晚疫病防治提供参考。【方法】共采集、分离到634个马铃薯晚疫病菌的单孢菌株,采用菌丝生长速率法测定其对甲霜灵的敏感性,通过田间药效试验筛选甲霜灵高效替代药剂并评估交替用药对甲霜灵抗性菌株占优势地区马铃薯晚疫病的防治效果。【结果】3个地区的马铃薯晚疫病菌对甲霜灵已普遍产生抗性,抗性频率达100%,平均抗性倍数高达34 934,抗性指数为0.97。其中2011-2012年晚疫病菌群体中以中抗菌株和高抗菌株为主,2013-2016年均为高抗菌株。吉林和内蒙古地区菌株的平均抗性倍数略高于河北地区菌株的平均抗性倍数。2011-2012年吉林和内蒙古地区菌株的抗性指数略高于河北地区菌株的抗性指数,2013-2016年3个地区的抗性指数均达到最高值1.00。田间药效试验中按照推荐浓度4次喷药,25%甲霜灵SC、68%精甲·锰锌WG和64%霜·锰锌WP的防治效果分别为37.0%、67.5%和50.9%-65.8%,显著低于80%代森锰锌WP的防治效果（72.8%）,而10%氟噻唑吡乙酮OD、50%氟醚菌酰胺WG、50%烯酰吗啉WP、687.5 g·L^-1氟吡菌胺·霜霉威SC、16%氟噻唑吡乙酮·嘧菌酯SC和26%氟噻唑吡乙酮·双炔酰菌胺SC对马铃薯晚疫病的防治效果良好（83.9%-90.3%）,可作为甲霜灵的替代药剂。将10%氟噻唑吡乙酮OD、50%氟醚菌酰胺WG、50%烯酰吗啉WP和687.5 g·L^-1氟吡菌胺·霜霉威SC等不同作用机理的高效替代药剂与代森锰锌、嘧菌酯和氟吗啉等药剂交替使用5-6次,对晚疫病防治效果为88.3%-90.5%,比代森锰锌、苯基酰胺类杀菌剂和霜脲·锰锌等常规药剂交替施药区马铃薯增产64.4%-78.3%。【结论】�

蔬菜菌核病菌对氟吡菌酰胺的敏感性及防病应用潜力评估2711-2718

摘要：【目的】评价蔬菜菌核病菌（Sclerotinia sclerotiorum）对新型琥珀酸脱氢酶抑制剂类杀菌剂氟吡菌酰胺的敏感性,明确药剂对不同发育阶段菌核病菌的毒力效应以及氟吡菌酰胺防治蔬菜菌核病的作用方式和田间应用效果,以指导氟吡菌酰胺的科学使用。【方法】从山东省昌乐、寿光、青州、临朐和泰安等地的蔬菜产区采集173株来自黄瓜、番茄、茄子、西葫芦、芸豆、辣椒等6种作物上的田间菌核病发病组织,室内分离纯化后采用菌丝生长速率法测定其对氟吡菌酰胺的敏感性;测定氟吡菌酰胺对病菌菌核产量、菌核形态和菌核菌丝型萌发的影响;采用离体茄子叶片接种试验确定氟吡菌酰胺防治菌核病的作用方式;最后通过两年田间药效试验进一步验证其实际应用效果。【结果】氟吡菌酰胺对菌核病菌的菌丝生长具有较强的抑制活性,且对来自不同作物的173株菌核病菌的抑制中浓度（EC50）差异不大,分布在0.02—0.30μg·mL~（-1）,表明这些菌株可被用来分析蔬菜菌核病菌对氟吡菌酰胺的敏感性水平。EC50频率分布图呈单峰偏正态曲线分布,变异系数较小,表明该地区的蔬菜菌核病菌对氟吡菌酰胺均表现敏感。氟吡菌酰胺对菌核病菌的菌核产量、菌核形态以及菌核菌丝型萌发具有较高的抑制活性。在氟吡菌酰胺1.6μg·mL^-1处理浓度下,该药剂对3株来自不同作物的菌核病菌表现出相同的抑制趋势,其菌核的数量和干重均明显降低,形态明显变小,表明该药剂能够有效地减少菌核病菌的初侵染源数量,并降低其侵染活性;而经过连续3 d的观察,5μg·mL^-1氟吡菌酰胺对3株病菌的菌核菌丝型萌发的抑制率均在95%以上,表明该药剂有能力抑制菌核病菌的这一侵染方式,从而保护作物茎基部免受菌丝侵染。离体叶片接种防治试验表明,氟吡菌酰胺具有保护作用与治疗作用,40μg·mL^-1的�

中国农业科学杂志专题：粮食作物养分管理与农业绿色发展

粮食作物养分管理与农业绿色发展2719-2721

摘要：以消耗有限的资源为代价生产足够的粮食,满足日益增长的人口需求,并保证环境安全是人类21世纪面临的重大挑战。我国是世界粮食作物主要产区,小麦、玉米和水稻总产量分别占全球的18%、22%和28%。为支撑粮食生产,消耗了大量养分资源。2014年我国三大粮食作物生产氮磷钾养分消耗分别为1 508、573和374万吨。

中国主要麦区农户小麦氮磷钾养分需求与产量的关系2722-2734

摘要：【目的】明确实际生产中农户小麦产量与养分需求的关系,为科学施肥、合理减肥提供理论依据。【方法】连续两年对中国小麦主产区多点的农户调研和取样分析,研究中国春麦、旱作、麦玉和稻麦4个典型种植区域农户小麦氮磷钾养分需求量与产量的关系。【结果】中国农户小麦产量平均为6.4 t·hm-2,麦区间存在显著的产量差异,春麦、旱作、麦玉和稻麦区平均分别为6.0、4.0、7.7和5.5 t·hm^-2,产量越高的麦区小麦生物量越大、公顷穗数越多,收获指数随产量增加而增加。全国农户小麦平均需氮量为28.1 kg·Mg^-1,4个麦区分别为28.6、28.3、29.3和25.0 kg·Mg^-1,产量由低产增至高产时,旱作区和麦玉区小麦需氮量分别显著降低16.9%和14.6%,春麦和稻麦区有降低趋势,但未达差异显著水平。全国小麦平均需磷量为4.0 kg·Mg^-1,4个麦区分别为4.5、3.2、4.1和4.1 kg·Mg^-1,产量从低产增至高产时,麦玉和稻麦区分别显著降低11.4%、17.8%,旱作区需磷量降低8.6%,差异亦未达显著水平,春麦区低产时需磷量最低为3.7 kg·Mg^-1,产量从偏低提高到高产水平时也显著降低21.4%。农户小麦平均需钾量为21.5 kg·Mg^-1,各麦区存在显著差异,4个麦区分别为26.5、17.1、23.3和18.8 kg·Mg^-1,产量由低产增至高产时,4个麦区需钾量分别降低4.0%、4.4%、12.7%和19.9%,仅稻麦区差异显著。【结论】中国各麦区农户的小麦产量存在显著差异,养分需求量与产量的关系因麦区而异,总体来看,随产量增加,小麦氮、磷、钾养分需求量呈降低趋势。可见,在向农户推荐肥料用量时,需针对不同区域,结合农户田块的小麦产量水平、作物养分需求特性和土壤养分供应能力,确定合理的养分需求量,避免肥料施用过量或不足。

黄土高原旱地小麦覆膜增产与氮肥增效分析2735-2746

摘要：【目的】研究覆膜栽培条件下黄土高原旱地冬小麦产量形成规律和氮肥吸收运移特征,为旱地小麦高产高效生产提供理论依据。【方法】于2012-2016年在晋南黄土旱塬冬小麦种植区,通过农户模式（FP）、农户施肥＋垄膜沟播模式（RFSF1）、监控施肥＋垄膜沟播处理（RFSF2）和监控施肥＋全膜覆土穴播处理（WFFHS）4种不同栽培模式,具体分析不同施肥和覆膜措施互作对黄土旱塬冬小麦产量形成、地上部氮素积累转移、土壤硝态氮残留以及土壤氮素平衡的影响。【结果】试验期间,农户模式冬小麦平均产量为3 367 kg·hm^-2,通过监控施肥覆膜种植,平均产量可提升至4 491 kg·hm^-2,监控施肥对籽粒产量形成的贡献率为14.8%,监控施肥和覆膜协同贡献率达24.7%-42.1%。黄土旱塬冬小麦产量形成主要取决于公顷穗数,其次是千粒重。WFFHS处理因其合理的群体构建和良好水肥条件具有最高公顷穗数、千粒重和籽粒产量,平均分别为581×104穗/hm2、44.3 g和4 785 kg·hm^-2。从地上部氮素转运看,冬小麦地上部吸收氮素的花后转运量与生物产量和经济产量呈极显著正相关,相关系数分别为0.959＊＊和0.960＊＊。农户模式小麦籽粒中3/4氮素来源于花前营养器官的转移,1/4氮素来源于花后根系土壤吸收。通过监控施肥覆膜种植可显著提高花前营养器官氮素向籽粒的转移量,其转运贡献率在81.4%-88.8%。从土壤氮素残留看,长期过量施氮已导致黄土旱塬麦田土壤硝态氮在1 m土层的累积,累积量在100 kg·hm^-2以上,20-60 cm土层为累积峰值。经过连续4年种植,农户模式2 m土壤硝态氮累积量达277 kg·hm^-2,较2012年播前增加了87.7%,其中75%的硝态氮集中在0-120 cm土层,监控施肥覆膜种植处理2 m土壤硝态氮累积量较2012年播前仅增加15.7%-24.2%。试验期间土壤残留硝态氮有随降水向下淋移的趋势,表现为2016年收获期各�

河南省小麦、玉米氮肥需求及节氮潜力2747-2757

摘要：【目的】估算河南省小麦、玉米氮肥需求量和节氮潜力,为河南省及黄淮海区域实现化肥零增长提供依据。【方法】通过统计数据分析河南省小麦、玉米生产和氮肥消费情况及趋势;基于测土配方施肥项目＂3414＂多年多点试验分析河南省小麦（n=748）和玉米（n=624）氮素累积量及生产单位籽粒的氮素需求;采用肥料效应计算最高产量施氮量和经济最佳施氮量,并在此基础上计算河南省小麦、玉米氮肥需求总量,估算河南省小麦、玉米节氮潜力。【结果】河南省小麦、玉米氮肥总消费量持续增加,单质氮肥消费量呈下降趋势,复混氮肥数量增加。2015年全省小麦、玉米氮肥消费量分别为133.0×10^4 t和60.9×10^4 t。河南省小麦、玉米地上部氮素累积量平均为209.4和183.7 kg·hm^-2,每生产1 000 kg籽粒的氮素需求量平均为29.1和23.0 kg。肥料效应函数法计算的河南省小麦、玉米最高产量施氮量平均值分别为171.0 kg·hm^-2和202.5 kg·hm^-2;经济最佳施氮量平均分别为155.1和172.8 kg·hm^-2。全省小麦氮肥需求总量折纯氮为57.8×10^4-67.7×10^4 t,节氮潜力为21.8×10^4-48.8×10^4 t,节氮16.4%-36.7%;全省玉米氮肥需求总量为42.7×10^4-67.7×10^4 t,节氮潜力最高为18.2×10^4 t,节氮30.0%。【结论】河南省小麦、玉米氮肥消费量与需求量持续增长,当前产量和管理水平下,实际消费量高于需求量;通过合理的氮肥管理,河南省小麦和玉米仍有很大的节氮潜力。

东北玉米化肥减施增效技术途径探讨2758-2770

摘要：减肥增效是提高我国玉米竞争力、保护生态环境的重大需求。论文重点以东北玉米为研究对象,从玉米养分需求规律、养分高效品种的节肥潜力、化肥高效施用的4R技术、化肥的有机替代技术等方面论述减肥增效的技术途径。研究表明,东北地区每生产100 kg玉米籽粒产量的平均N、P2O5、K2O的需求量范围分别为1.56-1.89、0.60-0.88和1.27-2.30 kg;吐丝后对氮磷的需求量分别占全生育期需求量的20%—30%和20%-40%,对籽粒氮磷的贡献率分别为20%-30%和30%-38%。在目前东北土壤生产力状况下,实现玉米12 000 kg·hm^-2的产量水平平均氮肥投入量约为180 kg·hm^-2。应用不同类型新型肥料的节约氮肥潜力为9-25 kg·hm^-2,应用磷酸二铵和硫酸铵＋过磷酸钙做启动肥可以促进苗期生长。应用高地隙追肥机可以有效延长追肥的适宜期,有利于使＂养分供应匹配养分需求＂。滴灌施肥技术适宜在风砂质地土壤及干旱频繁发生地区推广,实现增产19%-128%,产量可达12 000-13 000 kg·hm^-2。地下滴灌施肥技术增产效果相同,应该大力推广。利用主动冠层传感器Greenseeker,可以在春玉米V5-V8期很好地估测叶面积指数、地上部生物量以及植株吸氮量,并应用于变量、精准的氮肥推荐。因地制宜地应用秸秆还田技术,可以节省肥料投入,提升土壤质量。其中秸秆覆盖条耕技术（Strip-till）可以协调传统耕作与免耕的优点,有很好的应用前景。未来应该从农民实际应用的角度出发,将技术研究与技术推广相结合,针对不同的栽培耕作技术模式,建立农民可应用、或在不久的将来可应用的技术规程,实现大面积应用,达到区域性减肥增效的目标。

中国农业科学杂志园艺

甘蓝SNP标记开发及主要品种的DNA指纹图谱构建2771-2787

摘要：【目的】搜集生产上的主要甘蓝品种,构建基于SNP标记的品种指纹图谱,为鉴定甘蓝品种的特异性、真实性提供依据。【方法】首先,利用50个甘蓝高代自交系的重测序数据,与甘蓝参考基因组（02-12）进行比对筛选SNP位点。挑选多态性较好、在染色体上均匀分布的SNP位点,并将其转化为KASP标记,利用KASP平台对供试材料进行检测,得到59个甘蓝品种的基因分型数据。根据基因分型数据,筛选出多态性信息含量（PIC）高、无基因型数据缺失且在染色体上均匀分布的标记作为构建指纹图谱的核心标记。将核心标记的分型结果转化为二元编码数据,获得甘蓝品种SNP-DNA指纹图谱。在59个甘蓝品种中随机挑选15个品种,另外增加5个未推广的新组合用于构建人工虚拟混合群体,并利用此群体对甘蓝品种指纹鉴定技术进行验证,检测核心标记构建的SNP-DNA指纹图谱的准确性与可靠性。【结果】利用重测序数据与参考基因组（02-12）进行比对开发SNP标记,最终获得2.54×10^6个SNP标记。从中筛选出500个SNP位点用于KASP标记开发,平均每条染色体上55.6个。500个SNP位点中有442个成功转化为KASP标记,转化成功率为88.4%。KASP平台检测结果显示,在442个SNP标记中,有25个位点的未分型材料数〉5,在后续分析中去除。剩余417个SNP位点的PIC值的变化范围为0.12—0.38,平均值为0.36,表现为中度多态性。在59个供试甘蓝品种中,全部417个SNP位点的杂合度大于30%的有57个,占所有品种的96.6%。其中,品种‘豫生早熟牛心’的杂合度最高,为67.8%。最终筛选出50个SNP位点作为核心标记,并利用这些标记构建甘蓝主要品种的指纹图谱。50个核心位点的PIC值的变化范围为0.35—0.38,平均值为0.36,其中位点Bol2-56的PIC值最高。基于核心SNP标记的聚类分析结果表明,59个品种的遗传相似系数为0.43—0.98。利用人工虚拟混合群体对�

全有机营养肥水耦合对番茄品质、产量及水分利用效率的影响2788-2798

摘要：【目的】在有机基质袋式栽培下,研究有机营养液与水分耦合是实现有机栽培的重要途径。【方法】试验以樱桃番茄为试材,采用有机基质袋式栽培方式,以日本园试营养液配方（F3）为对照,设置2种有机营养液配方处理：F1（有机营养液配方1）和F2（有机营养液配方2）;2个灌水量水平：W1（蹲苗期及阴雨天按ET100%灌溉,其他按ET120%灌溉）和W2（蹲苗期及阴雨天按ET120%灌溉,其他按ET150%灌溉）。按照随机区组试验设计,将营养液配方和灌水量二因素进行耦合,共得6个处理。【结果】研究结果表明,与无机营养液肥（日本园试营养液）相比,两种有机营养液配方显著提高了番茄叶片的光合速率、气孔导度和蒸腾速率,同时显著提高了果实中可溶性蛋白、可溶性糖、番茄红素含量,降低了果实中硝酸盐含量,明显改善了果实品质,并且具有显著的增产效果;随灌水量的增加,叶片光合速率、气孔导度及蒸腾速率显著提高,产量提高,而果实营养品质指标略有下降,表现出一定的＂稀释效应＂。采用主成分分析方法对综合品质进行评价,F2W1处理的综合品质最好,F3W2处理最差;不同肥水耦合处理中,F2W2处理产量最高,除与F1W2处理差异不显著外,显著高于其他处理;F2W1处理水分利用效率最高。【结论】综合考虑番茄光合、品质、产量、灌溉水分利用效率等因素,F2W1处理为最优肥水耦合组合,即蹲苗期及阴雨天按ET100%灌溉,其他时期按ET120%灌溉,同时按有机营养液配方2进行施肥,可以作为全有机营养液肥水管理指标。

中国农业科学杂志食品科学与工程

不同浓度苹果多酚对壳聚糖复合膜液理化性质的影响2799-2813

摘要：【目的】以5%（w/v）的壳聚糖（chitosan）溶液和苹果多酚（apple polyphenols,AP）为原料制备一种复合膜液,研究不同多酚添加量对复合膜液抗氧化活性、流变特性及稳定性的影响,以期制备性能良好的可食液体涂膜,为食品保鲜提供理论依据及技术参考。【方法】以浓度为5%的壳聚糖溶液为基质,通过添加苹果多酚,分别制备多酚含量为0.5%、1.0%、1.5%的复合膜液。同时以不添加多酚的膜液作对照。采用磁力搅拌将多酚均匀分散于膜液体系后,对膜液DPPH自由基清除能力、脂质氧化抑制能力、总还原力及OH自由基清除能力进行测定。采用AR-G2流变仪研究不同苹果多酚添加量对复合膜液剪切流变特性的影响。同时采用红外光谱（fourier transform infrared spectrum,FTIR）和X射线衍射（X-ray diffraction）对复合膜液体系中的分子间作用力和晶体结构进行表征。此外,采用Q600SDT热分析系统在50℃—400℃范围内对复合膜液样品进行热稳定性分析。【结果】苹果多酚可显著提高复合膜液的抗氧化活性（P〈0.01）,且随苹果多酚添加量增加,复合膜液抗氧化活性也随之增加。当苹果多酚添加量为0.5%时,复合膜液的DPPH自由基清除率、脂质氧化抑制率和OH自由基清除率分别为41.33%、56.32%、35.44%;当苹果多酚添加量增至1.5%时,DPPH自由基清除率、脂质氧化抑制率和OH自由基清除率增加至94.3%、95.9%、98.4%。与同等浓度的BHT（2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚）相比,复合膜液具有更高的抗氧化活性（P〈0.01）。此外,随着苹果多酚浓度的增加,复合膜液的总还原力也显著提高。流变学分析结果表明,复合膜液为非牛顿剪切变稀型,随剪切速率增加,复合膜液表观黏度逐渐降低,最终趋于平稳（5 Pa·s）。此外,随苹果多酚添加量增加,复合膜液的非牛顿假塑性流体特征逐渐明显。当苹果多酚添加量为1.5%时,复合膜�

中国农业科学杂志畜牧·兽医·资源昆虫

湖羊羔皮毛囊候选miRNA在不同花纹间的表达与毛囊发育特性关联的研究2814-2824

摘要：【目的】通过前期高通量测序技术结合生物信息学分析研究湖羊大花、中花和小花羔皮毛囊间miRNA的差异表达,筛选出了14个候选miRNA,现进一步研究14个候选miRNA在不同花纹组间的表达量与毛囊各指标的相关性,以了解候选miRNA与毛囊发育特性间的关联,筛选用于后期功能验证的miRNA。【方法】利用高通量测序技术筛选湖羊大花、中花、小花不同花纹羔皮毛囊中的差异表达miRNA。利用与高通量测序同一批样品所提取的RNA进行RT-RCR验证,随机选取高通量测序结果中的5个差异表达miRNA,验证高通量测序结果的可靠性。通过荧光定量PCR技术检测14个候选miRNA在不同组别间的表达量,制作不同花纹羔皮组织的石蜡切片以评估不同毛囊的结构,并结合组织学观察与显微观测技术,采用SPSS 17.0分析14个候选miRNA的表达水平与毛囊组织学性质的相关性。【结果】湖羊毛囊成群分布,以3毛囊群的居多,直径较大的为中心初级毛囊,直径较小的为侧部次级毛囊。在显微镜相同视野中,湖羊大花、中花和小花3种不同类型花纹羔皮的初级毛囊数差异不显著（P〉0.05）,小花组的次级毛囊数多于大花组和中花组的次级毛囊数且差异极显著（P〈0.01）,中花组与小花组二者次级毛囊数相仿,差异不显著（P〉0.05）,在相同的单位面积中,小花的毛囊总数要高于大花组和中花组;大花组的初级毛囊直径比中花组和小花组的初级毛囊直径要大的多,与中花组和小花组的初级毛囊直径差异极显著（P〈0.01）,大花组的次级毛囊直径也比中花组、小花组的次级毛囊直径大,同时也与二者均呈极显著差异（P〈0.01）,中花组和小花组二者的初级毛囊直径以及次级毛囊直径均差异不显著（P〉0.05）;在已知的miRNA中,miRNA-143在大花组中的表达量与小花组差异极显著（P〈0.01）,miRNA-10a在小花组的表达量与大花和中花

盐穗木青贮中乳酸菌的分离及筛选2825-2834

摘要：【目的】合理利用牧草资源,为新疆南疆地区畜牧业提供优质青贮,研究探讨了花果期盐穗木青贮后的营养价值和发酵品质,同时为提高青贮饲料发酵品质筛选提供乳酸菌资源。【方法】以新疆阿克苏地区花果期盐穗木为原料制作实验室小剂量自然发酵青贮,在发酵第150天时对比青贮前后盐穗木的干物质（DM）、粗蛋白（CP）、可溶性糖（WSC）、中性洗涤纤维（NDF）和酸性洗涤纤维（ADF）的含量变化,测定盐穗木青贮的p H、氨态氮（NH3-N）、乳酸（LA）、乙酸（AA）、丙酸（PA）和丁酸（BA）含量,并采用实验室纯培养方法结合生理生化分析,对青贮中乳酸菌的种类和形态学进行分类,通过葡萄糖发酵产酸产气试验、细菌微量生化反应碳源发酵试验、耐盐试验、耐酸试验和温度生长试验等生理生化试验对所筛选菌株进行研究。运用核酸Blast技术,将所测序列与Gen Bank数据库进行对比,选择并下载与所测序列同源性最高的已知分类地位的菌种,与本试验所测菌株的序列一起,采用Clustal进行比对,用MEGA5.0绘制系统发育树,确定各菌株分类地位,对分离的菌株进行种属鉴定。【结果】与青贮前相比,由于乳酸菌发酵利用原料中的糖类物质导致青贮后盐穗木中的干物质和可溶性糖含量下降,同时在青贮发酵过程中盐穗木茎秆中难降解的水溶性碳水化合物被乳酸菌降解为易被利用的纤维,导致中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维的含量升高,青贮p H为4.250-4.286,乳酸含量为60.923-61.283属于优良品质青贮饲料的范围。从自然发酵盐穗木青贮中分离得到3株粪肠球菌（Enterococcus faecium）、1株屎肠球菌（Enterococcus lactis）、2株蜡状芽孢杆菌（Bacillus cereus）、1株戊糖乳杆菌（Lactobacillus pentosus）、1株植物乳杆菌（Lactobacillus plantarum）和1株布氏乳杆菌（Lactobacillus buchneri）。9株菌均能在p H4-7�