当期目录

    2020年 第22卷 第3期    刊出日期:2020-03-15
    农业创新论坛
    我国水稻商业化育种现状与发展建议
    王振忠1§,刘作凯1§,李翔2,刘刚3,卢兵友1*
    2020, 22(3):  1-5.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2019.0536
    摘要 ( )   PDF (1054KB) ( )  
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    种业是国家战略性、基础性的核心产业,是促进农业长期稳定发展、保障国家粮食安全的根本。从科技创新的角度分析了我国水稻商业化育种的现状并剖析了存在问题。在此基础上提出了发展我国水稻商业化育种的建议:坚持企业创新为主导,强化基础性、公益性研究,深化种业科研院校等事业单位改革,建立种业知识产权保护体系,健全生物技术法规监管体系,加强金融支持力度等。

    生物技术 生命科学
    硒在植物抵御胁迫中作用的研究进展
    陈思蒙,李子玮,张璐翔,魏艳秋,朱智威,张环纬,许自成,黄五星,邵惠芳*
    2020, 22(3):  6-13.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2019.0084
    摘要 ( )   PDF (5733KB) ( )  
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    硒是有益于植物生长的微量元素之一,在植物抵御生物胁迫与非生物胁迫中发挥重要作用。从硒在植物中的代谢途径出发,介绍了硒在不同环境胁迫下使植物抗逆性提升的作用机理,综述了硒在植物抵抗生物胁迫与非生物胁迫中的作用,以及硒与其他元素的交互作用,以期为未来硒在农业生态安全领域的研究及应用提供参考。
    山西小麦育成品种农艺性状演变趋势及关联分析
    刘筱颖1§,李晓华2§,郑兴卫2*,乔玲2,赵佳佳2,葛川3,乔麟轶2,张树伟2,郑军2*
    2020, 22(3):  14-23.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2019.0385
    摘要 ( )   PDF (2508KB) ( )  
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    为了解山西省小麦种质资源的产量和农艺性状特征,以山西省建国以来审定品种为材料,在系统获得抽穗期、小穗数、千粒重、穗粒数、株高、穗长、穗颈长、穗下节间、沟数、分蘖、旗叶面积、旗叶长、旗叶宽等17个农艺性状表型数据基础上,进行农艺性状演变趋势及关联分析。结果表明,在育种过程中不同性状的变异程度不同,其中穗颈长的变异系数最高,小穗数的变异系数最低;随着品种选育时间变化,农艺性状也随之发生变化。株型方面,平均株高由110~120 cm降低到75~90 cm,整体株型得到明显改进,由高秆披叶变为矮杆直叶,受光状态显著改善;产量性状方面,分蘖数趋于稳定,千粒重、穗粒数和小穗数不断提高;小穗数和穗粒数与千粒重相关性未达到显著水平,穗粒数与小穗数呈显著正相关,说明在山西省小麦发展历程中小穗数和穗粒数有协同提高趋势。关联分析发现33个SSR标记与农艺性状显著关联,单个标记对表型变异的解释率为5.6%~25.3%,这些标记可为分子标记辅助育种提供理论参考。

    干旱胁迫对红宝石海棠根系形态及生理特性的影响
    郑淼,郭毅,王丽敏
    2020, 22(3):  24-30.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2019.0143
    摘要 ( )   PDF (1705KB) ( )  
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    为探讨干旱胁迫对红宝石海棠根系的影响,以盆栽控水法,对1年生红宝石海棠幼树进行干旱胁迫,设置5个水分梯度,相对含水量分别为85%±5%(CK)、70%±5%(T1)、55%±5%(T2)、40%±5%(T3)和25%±5%(T4),分析干旱胁迫对根系的形态特征、活力和生理特性的影响。结果表明,轻度干旱胁迫显著提高红宝石海棠根系的总长度、表面积、总体积和根尖数,持续增加胁迫强度则显著降低这些形态指标值。根系活力随胁迫程度增加呈先上升后下降的趋势,重度胁迫处理(T4)较对照(CK)降低151.96%。根系中脯氨酸(prolin, Pro)、可溶性糖(soluble sugar, SS)和丙二醛(malondialdehyde, MDA)含量随干旱胁迫程度增强而升高,T4分别较CK提高1.37、1.68和2.82倍;可溶性蛋白(soluble protein, SP)含量随干旱胁迫强度增加呈先升高后降低趋势;随胁迫程度加剧根系中的过氧化物酶(peroxidase, POD)活性不断上升,过氧化氢酶(catalase, CAT)活性则呈先上升后下降的趋势。因此,在红宝石海棠栽培中应制定合理的水分管理措施,当土壤相对含水量低于55%时应及时浇水,否则将影响根系的发育,进而影响红宝石海棠生长。
    生物炭浸提液对小白菜种子萌发及幼苗荧光作用的影响
    夏红霞,喻大燕,朱启红*,刘希东,李强,王书敏,丁武泉
    2020, 22(3):  31-37.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2019.0051
    摘要 ( )   PDF (1558KB) ( )  
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    生物炭被广泛应用于低产地改良以及重金属污染土壤修复,但是其应用可能对植物存在潜在毒性。为了揭示生物炭的潜在植物毒性,用不同来源、不同浓度生物炭浸提液对小白菜种子进行处理,检测种子萌发以及幼苗生长相关指标。结果显示,酒糟生物炭和梨木生物炭浸提液对小白菜种子萌发以及幼苗生长具有明显作用,但不同生物炭浸提液以及不同浓度浸提液影响差异较大。①酒糟生物炭和梨木生物炭浸提液原液均显著降低小白菜种子萌发(P<0.05),但稀释后的浸提液却促进小白菜种子萌发,尤其是稀释50倍后梨木炭浸提液和酒糟炭浸提液处理的小白菜种子萌发率分别比对照高16.67%和8.33%;②生物炭浸提液可提高小白菜幼苗株高和根系活力,尤其浸提液原液处理的植株株高、根系活力显著高于对照(P<0.05);酒糟生物炭浸提液的促进作用明显低于梨木生物炭;③生物炭浸提液均可提高小白菜幼苗叶片叶绿素含量、光化学效率(Fv/Fm)、实际量子产量(ΦPSⅡ)和表观光电子传递速率(ETR)等,且供试植株幼苗叶片叶绿素含量、Fv/Fm、ΦPSⅡ、ETR等随生物炭浸提液浓度增加而增加;但酒糟浸提液对小白菜幼苗叶片荧光作用的影响低于梨木生物炭浸提液;④生物炭浸提液能显著降低幼苗丙二醛含量 (P<0.05),且其随生物炭浸提液浓度增加而降低。由此表明,酒糟生物炭和梨木生物炭浸提稀释液均可提高小白菜种子萌发率及幼苗根系活力,增强幼苗叶片的荧光作用,但酒糟生物炭浸提液的影响作用低于梨木生物炭。
    烟草叶形突变体的形态特征与关键基因表达差异研究
    周蕾1,2,张彦1,2,张娟1,2,吴晓颖1,2,马兴华1*
    2020, 22(3):  38-45.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2019.0721
    摘要 ( )   PDF (5028KB) ( )  
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    为分析烟草叶片大小差异的原因,以‘红花大金元’野生型和两个叶片突变体(突变体1、突变体2)为材料,对叶片形态、解剖结构以及叶发育关键基因的表达差异进行研究。结果表明:突变体1的叶长、叶宽、叶面积分别为野生型的61.88%、25.87%、10.12%,比叶重是野生型的1.91倍;突变体2的叶长、叶宽、叶面积分别为野生型的78.82%、106.63%、83.92%,比叶重是野生型的1.35倍。突变体1同一层海绵组织细胞总数为野生型的10.93%,海绵组织细胞体积较野生型减小,叶片厚度显著增加,增幅为23.15%;突变体2同一层海绵组织细胞总数为野生型的48.12%,海绵组织细胞体积与野生型相比增加,叶片厚度显著增加,增幅为18.03%。基因NtARF2-1、NtDA1、NtTOR1、NtARF10-1、NtEBP1、NtGRF8、NtGRF16在突变体1中的表达量与野生型相比差异显著,其中NtEBP1上调表达最显著,上调2.22倍;NtGRF8、NtGRF16下调最显著,表达量分别为野生型的16.06%、13.07%。与野生型相比,NtTOR1、NtTOR2、NtARF10-1、NtEBP1的表达量在突变体2中显著上调,其中NtTOR1表达量上调最显著,上调3.17倍;NtARF2-1、NtARF2-2、NtDA1、NtGRF8、NtGRF16的表达量在突变体2中显著下调, NtGRF8、NtGRF16下调最显著,表达量分别为野生型的13.43%、21.68%。以上结果表明,突变体1与突变体2叶面积的减小与细胞总数的减少密切相关,突变体1、突变体2叶片细胞大小与数目的改变可能与基因NtTOR1、NtEBP1、NtGRF8、NtGRF16表达有关。
    不同品种烤烟腺毛分泌物及部分有机酸、高级脂肪酸的比较分析
    刘晓云1,刘燕2,祖庆学3,廖恒1,冯裕洋3,祖万斌3,李碧宽3,陆引罡1*
    2020, 22(3):  46-55.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2019.0373
    摘要 ( )   PDF (3028KB) ( )  
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    为探究同一生态及栽培条件下,不同烤烟品种腺毛及其腺毛分泌物的代谢特点,以贵州主栽烟草品种(K326、红花大金元、云烟87、云烟97)为材料,测定并比较分析烟叶腺毛密度、石油醚提取物、西柏三烯二醇、部分有机酸、部分高级脂肪酸含量。结果表明,①试验各品种烤烟腺毛密度、α-西柏三烯二醇、β-西柏三烯二醇含量随着生育期的增加均呈先增加后降低趋势;石油醚提取物含量随着生育期的增加而增加。②各时期腺毛密度整体表现为红花大金元>K326>云烟87>云烟97,成熟期云烟87腺毛脱落率相对较低。③α-西柏三烯二醇、β-西柏三烯二醇、(α+β)-西柏三烯二醇含量整体表现为云烟87>红花大金元>K326>云烟97。④云烟87的苹果酸、油酸、亚油酸以及石油醚提取物含量高于其他3个品种,柠檬酸含量在烤烟生长后期表现为云烟97最高,K326最低。⑤团棵期,苹果酸含量与短柄腺毛、β-西柏三烯二醇呈正相关,柠檬酸与α-西柏三烯二醇呈正相关;旺长期,石油醚提取物与长、短柄腺毛呈正相关;成熟期,苹果酸与短柄腺毛呈正相关,柠檬酸与短柄腺毛、苹果酸呈负相关,长柄腺毛与亚油酸呈负相关。综上,红花大金元的腺毛密度与石油醚浸提物含量均较高,云烟87的α-西柏三烯二醇、β-西柏三烯二醇、(α+β)-西柏三烯二醇、苹果酸、油酸、亚油酸含量、成熟期腺毛脱落率均较高。因此,推荐贵州地区种植云烟87和红花大金元。
    智慧农业 农机装备
    智能手机单片摄影测树技术研究与试验
    练一宁1,冯仲科1*,刘培斌2,陈世林1,2
    2020, 22(3):  56-63.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2018.0693
    摘要 ( )   PDF (2757KB) ( )  
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    森林因子采集是林业观测的重中之重,智能手机为林业调查提供了新思路、新手段。为了更高效、精确的观测森林,以智能手机为载体,摄影测量学、测树学原理为理论基础,Java为开发语言,设计了一套单片摄影测树系统。系统仅利用智能手机的定焦镜头正直拍摄一张图像,即可进行单木的胸径、树高、材积的自动解算,同时,还可进行林分平均胸径、蓄积量和林分密度的自动解算。通过对200株立木进行胸径、树高、材积测量试验,对15块样地进行林分平均胸径、林分密度和林分蓄积量测量试验。结果表明,单木因子测量的相对偏差为4.95%~5.86%,相对均方根误差为6.09%~7.46%,林分因子测量的相对偏差为0.51%~1.46%,相对均方根误差为7.47%~8.6%。以上指标均高于传统林业测量的精度要求,该技术可以在林业调查中推广使用。
    基于高光谱成像技术识别苹果轻微损伤的有效波段研究
    沈宇1,2,房胜2,王风云1,李哲2,张琛1,2,郑纪业1*
    2020, 22(3):  64-71.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2018.0704
    摘要 ( )   PDF (2746KB) ( )  
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    为了筛选出适用于开发苹果轻微损伤自动分级仪器的有效波段,以200个烟台富士苹果为对象进行研究。首先获取400~1 000 nm波长范围内完好和轻微损伤后0、0.5、1 h的苹果高光谱图像,然后提取完好与损伤样本感兴趣区域的平均光谱反射率数据,再利用载荷系数法(xLW)、连续投影法(SPA)和二阶导数(second derivative)法提取特征波长,分别提取3、9和20个特征波长,并根据特征波长建立基于遗传算法优化的BP神经网络(GABP)和支持向量机(SVM)损伤识别模型。结果显示,三种基于特征波长提取方法建立的SVM模型对测试集的识别率(分别为77.50%、91.88%、96.88%)均高于BPGA模型(分别为75.63%、90.63%、93.75%),因此,SVM被确定为最佳苹果轻微损伤识别模型。最后,利用每一特征波长分别作为变量建立SVM模型。结果发现,波段811 nm识别率达到90.63%,优于其他波段,被确定为苹果轻微损伤识别的最优波段。
    手持式超站仪摄影测量研建材积模型
    成竺欣1,王秀兰1*,沈亚骏1,常晨1,冯仲科1,蒋君志伟1,孙素芬2,张浪3,4,马文苑1
    2020, 22(3):  72-78.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2018.0542
    摘要 ( )   PDF (1083KB) ( )  
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    精准快速测量立木胸径、树高、材积等基本信息一直是林业调查探索的热点问题。手持式超站仪作为目前市场上较为常见的一款新型森林资源计测仪器,具有无损、高精度、便携、易操作等特点。为获得精准材积模型,解决辽阳地区一元、二元材积表编制问题,提出一种利用手持式超站仪测量研建立木材积模型的方法。手持式超站仪以辽阳当地主要树种樟子松、油松、落叶松、柞树、刺槐、硬阔、软阔、速生杨树、中生杨树、慢生杨树为研究对象,采用手持式超站仪进行立木无损精测获取树高、胸径、材积数据,建立10个树种的一元立木材积模型、二元立木材积模型和树高胸径模型,并通过6项指标对所得模型进行评价。结果表明:10个树种模型中除樟子松外平均系统误差与总相对误差中均保持在3%内,一元材积模型与二元材积模型的决定系数除樟子松外均保持在90%以上,一元材积模型与树高胸径模型的平均百分比标准差除软阔外均取得良好拟合效果。总体来看,一元材积模型、二元材积模型、树高胸径模型均取得良好拟合效果,该方法可用于野外森林资源调查与立木材积模型研建等。
    动植物健康
    板栗腐烂病小刺青霉菌(Penicillium spinulosum)培养条件及药剂筛选
    王俊凤1§,温晓蕾1§,孙伟明1,刘一健1,时路亭2,张娜娜1,杨文杰1,陈卫东3,齐慧霞1*
    2020, 22(3):  79-84.  DOI: Doi:10.13304/j.nykjdb.2019.0724
    摘要 ( )   PDF (1139KB) ( )  
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    板栗果仁腐烂病是板栗贮藏期主要病害,严重影响当地板栗产业的收益。小刺青霉菌(Penicillium spinulosum)是引起该病害的主要致病菌之一,为有效控制其对板栗储藏期间造成的危害,研究了其培养条件,并在此基础上对6种杀菌剂进行室内筛选。研究结果表明:小刺青霉菌在板栗培养基最适宜其生长,菌落直径为3.72 cm。PDA 培养基最适宜其产孢,产孢量为2.40×108 cell·L-1。氮源为酵母浸粉时最适合其菌丝生长和产孢,菌落生长和产孢量分别为3.42 cm和2.93×108 cell·L-1。可溶性淀粉为碳源时菌丝生长最快,菌落直径为3.35 cm,甘露醇为碳源时最利于其产孢,产孢量为1.97×108 cell·L-1。全黑暗条件最适宜菌丝生长,菌落直径为4.35 cm,而产孢对光照条件要求不严格,在任何光照条件下都能产孢。菌丝生长适宜温度是20 ℃;适宜pH为7.0。室内毒力测定结果表明:40%氟硅唑EC、50%咯菌腈WP、45%咪鲜胺EW、80%多菌灵WP、25%丙环唑EC、24%噻呋酰胺SC对小刺青霉均有较好的抑制作用,其EC50分别为0.007 8、0.543 5、0.058 8、0.065 0、0.631 7和4.732 3 mg·L-1。
    禽疱疹病毒活载体疫苗研究进展
    王梦阁,吴英*,程安春*,汪铭书,朱德康,贾仁勇,刘马峰,陈舜,赵新新,杨乔,张沙秋,黄娟,刘韵雅,张玲,于艳玲
    2020, 22(3):  85-93.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2019.0535
    摘要 ( )   PDF (1090KB) ( )  
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    禽疱疹病毒主要包括α疱疹病毒亚科的鸡马立克氏病毒( Mareks disease virus, MDV)、传染性喉气管炎病毒( infectious laryngotracheitis virus, IBDV )和鸭肠炎病毒( duck enteritis virus, DEV )。作为疱疹病毒家族的成员,禽疱疹病毒基因组庞大,存在多个复制非必需区,可容纳多个外源基因的插入,是表达其他禽类病原抗原基因的理想载体。总结了禽疱疹病毒的构建方法、外源基因表达水平,并对MDV、IBDV和DEV 三种禽疱疹病毒的不同重组病毒疫苗免疫效果评价进行归纳,旨在为畜禽传染病防治提供参考依据。
    不同干式性诱捕器及性诱芯诱捕亚洲玉米螟雄蛾效果研究
    曲洺伯,周旭,陈日曌*
    2020, 22(3):  94-99.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2019.0372
    摘要 ( )   PDF (1335KB) ( )  
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    性信息素防治技术一直是我国防治亚洲玉米螟的重要方式之一。为测试不同干式性诱捕器与不同浓度性诱芯对亚洲玉米螟雄蛾的诱捕效果,开展了捕虫室固定或摇摆、进蛾口口径、不同诱捕器类型对田间玉米螟雄蛾的诱捕试验,并对搭配4种性诱芯的桶状诱捕器在不同试验田诱捕玉米螟雄蛾的效果进行研究。结果表明:①捕虫室固定的诱捕器比摇摆的诱捕器诱捕玉米螟雄蛾效果更好;②不同口径的塑料诱捕器中,外口直径14 cm诱捕器诱捕雄蛾效果较好,且对于相同口径诱捕器,橡皮性诱芯诱捕雄蛾效果优于牙签性诱芯;③比较桶状诱捕器、塑料诱捕器和三角板诱捕器,桶状诱捕器的诱捕雄蛾效果最好;④在玉米田、水稻田中,搭配2.6∶1-XP性诱芯的诱捕器诱捕雄蛾数量较多;在大豆田,搭配1∶1性诱芯的诱捕器诱捕雄蛾数量较多。综上所述,捕虫室固定、诱捕器进蛾口越大,诱捕玉米螟雄蛾效果越好;相同诱捕器,配置橡皮性诱芯诱捕雄蛾效果更好,不同作物田地的最佳性诱芯不同。结果为合理使用性诱捕器及性诱芯防治亚洲玉米螟提供理论依据。
    生物制造 资源生态
    半干旱区土壤有机碳时空变异特征研究
    李龙1,秦富仓1*,姜丽娜2,姚雪玲3
    2020, 22(3):  100-107.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2019.0068
    摘要 ( )   PDF (3665KB) ( )  
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    清晰地认识区域土壤有机碳的时空变异特征,能够为土壤质量动态监测和科学利用土地资源提供重要保障。选择赤峰市敖汉旗作为研究区,在实测调查数据的基础上,对比分析了敖汉旗在1985—2014年土壤有机碳的时空变异特征。结果表明: 1985年和2014年土壤有机碳含量分别为6.91和7.49 g·kg-1,且在空间上均呈现由南向北逐渐降低的分布特征。1985年,土壤有机碳含量在研究尺度内具有较强的空间自相关性,经过30 a的变化,农、林、草3种土地有机碳含量平均分别增长5.92%、10.22%与8.47%,土壤有机碳的空间自相关距离缩短。退耕还林、还草以及沙地植被恢复后,土壤有机碳含量均有显著提升。
    氮肥减施对玉米机收品种产量和生物量分配的影响
    张盼盼,刘京宝*,黄璐,乔江方,李川,张美微
    2020, 22(3):  108-118.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2019.0251
    摘要 ( )   PDF (4887KB) ( )  
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    氮肥的过量施用会造成资源浪费和环境污染,不利于农业生产发展。为探索黄淮海地区夏玉米生产上氮肥的投入量,以该地区20个玉米机收品种为研究对象,通过在两个试验点设置0 kg N·hm-2(不施氮,N0)、120 kg N·hm-2(较正常施氮量减少1/2,N1)、160 kg N·hm-2(减氮1/3,N2)、200 kg N·hm-2(减氮1/6,N3)和240 kg N·hm-2(正常施氮量,N4)共5个施氮处理,研究了各品种在不同施氮水平下产量和生物量分配的差异以及产量和生物量之间的关系。结果表明,与N4相比,N3和N2下产量未有显著下降,品种WY178和WK518表现为高产。河南郸城点,N2、N3和N4处理间的产量差异不明显,平均较N0产量提高18.0%,WY178在N0、N2和N4处理下均表现为高产。陕西户县点,N3和N4处理间产量差异不明显,平均较N0增加13.3%,品种DH528和WK518在N0、N2和N4处理下均表现为高产。随施氮量增加,河南郸城点玉米地上部总生物量呈先增后降趋势,在N2下达最高,为19.12 t·hm-2;而陕西户县点的生物量无显著变化,平均为19.64 t·hm-2。各机收品种的总生物量在河南郸城点以WY178和WK518最高,二者无显著差异,陕西户县点以WK518最高,为22.18 t·hm-2;各机收品种间的生物量差异主要来源于籽粒和茎等器官,相对于其他品种,WK518籽粒和XD724茎重较高,平均分别为10.61和5.48 t·hm-2。施氮量与产量、总生物量呈显著正相关,总生物量和产量间的回归方程达显著水平。因此,黄淮海地区使用WK518和WY178等高产品种,采取减施氮肥1/6~1/3(施氮量在160~200 kg N·hm-2)等措施能够保证玉米达到高产高效的目的。
    玉米根系分泌物对连作花生土壤酚酸类物质化感作用的影响
    李庆凯1,2,3,刘苹2,3*,赵海军3,宋效宗2,林海涛2,沈玉文2,李林1,万书波1,3*
    2020, 22(3):  119-130.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2019.0482
    摘要 ( )   PDF (1155KB) ( )  
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    为探究玉米花生间作系统中玉米根系分泌物对连作花生土壤的酚酸类物质化感作用的影响机制,利用CH2Cl2提取了玉米抽雄期根系分泌物,通过室内模拟培养法,研究了玉米根系分泌物对含有不同浓度肉桂酸、邻苯二甲酸及对羟基苯甲酸3种酚酸类物质土壤的微生态环境的影响。结果表明,酚酸类物质均显著降低了土壤微生物量碳和氮的含量,抑制了土壤微生物活性,土壤酶(脲酶、酸性磷酸酶和蔗糖酶)活性和养分含量(碱解氮、有效磷和有效钾)亦显著降低,且浓度越高化感抑制作用(RI<0)越强(P<0.05)。玉米根系分泌物可降低酚酸类物质对土壤微生物活性、微生物量、酶活性及养分含量的化感指数,以低浓度处理的降幅较大,且在处理第5 d和10 d显著增加了3种酚酸类物质处理的土壤呼吸强度、酶活性、微生物量及养分含量(P<0.05);不同酚酸类物质中,以邻苯二甲酸所受影响最大。整个培养时期,玉米根系分泌物对酚酸类物质化感作用的影响以处理第5 d最强,随后呈减弱趋势。3次取样,土壤微生物量、微生物活性、酶活性和养分含量的化感指数分别降低10.03%~64.13%、9.72%~57.51%、13.16%~78.85%和5.88%~59.71%。玉米根系分泌物可通过提高土壤微生物量、微生物活性及养分含量,来降低肉桂酸、邻苯二甲酸和对羟基苯甲酸对土壤微生态环境的化感作用。结果为玉米花生间作缓解花生连作障碍技术提供一定的理论依据。
    基于SIMETAW模型的不同地区燕麦需水量研究
    王冲1,林倩2,石晓宇1,李硕1,揭晓婧1,褚庆全1*
    2020, 22(3):  131-139.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2019.0017
    摘要 ( )   PDF (5771KB) ( )  
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    为探究华北和东北地区燕麦需水特征,采用SIMETAW模型对1960—2014年早播燕麦(4—7月)和晚播燕麦(5—8月)生育期需水量、水分盈亏指数及降水耦合度进行了分析。结果表明:研究区域晚播燕麦生育期平均需水量小于早播燕麦,有效降水量大于早播燕麦,导致缺水量较小。早播和晚播燕麦生育期需水量空间分布不同,而有效降水量呈现由北向南、由东向西递减的空间特点。各站点燕麦水分盈亏指数均小于0,在没有灌溉条件的基础上,生育期降水量均不能满足燕麦的需水要求。燕麦生长阶段需水情况与降水耦合度不匹配,造成水资源浪费,其中晚播燕麦全生育期降水耦合度较高,对降水的利用程度大于早播燕麦,在土壤墒情允许的条件下,适时推迟燕麦播期可充分利用自然降水而减少灌溉用水。上述结果可为研究区域燕麦的合理用水和科学种植提供参考。
    影响北方白菜型冬油菜主要农艺性状变异的气象因子分析
    金姣姣1,侯献飞2,李强2,贾东海2,顾元国2,王轩1,曾瑞1,蒲媛媛1,武军艳1,方彦1,李学才1,马骊1,刘丽君1,孙万仓1*
    2020, 22(3):  140-151.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2019.0686
    摘要 ( )   PDF (1300KB) ( )  
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    为探究影响北方冬油菜农艺性状的气象因子,以新疆自治区阿勒泰、乌鲁木齐和喀什为研究试点,选择陇油6号、陇油7号、陇油8号、天油2号、天油4号、天油7号共6个抗寒性不同的白菜型冬油菜品种为研究材料,采用适定性分析法和相关性分析法,研究气象因子对冬油菜的株高、主花序角果数、单株角果数、角粒数等农艺性状的影响。结果显示:随纬度降低越冬率增加,农艺性状变劣,其中千粒重、株高和角粒数变异系数较小,分别为5.86%、6.23%和12.63%,单株角果数的变异系数较大,为28.25%;参试品种间,强抗寒品种陇油6号和陇油7号的农艺性状变异系数较小,弱抗寒品种天油2号等变异系数较大;农艺性状与越冬率显著正相关(P<0.05),角粒数与各种气象因子的相关性均达显著水平(P<0.05);积雪天数、年降雨量和最大积雪厚度对农艺性状具有正效应,累积贡献率达到0.877,最冷月最低气温、地面极端低温、负积温和年均气温对农艺性状具有负效应,累积贡献率达到-0.871。因此,在北方寒区,选择强抗寒冬油菜品种有利于保持农艺性状稳定,获得较好产量与效益。
    不同品种猕猴桃园节肢动物群落特征及主要类群生态位分析
    亢菊侠1,蔡鹏2,吴雅茹2
    2020, 22(3):  152-159.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2019.0013
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    随着猕猴桃栽植规模的不断扩大,虫害问题日益严峻。为了探究猕猴桃品种差异化的害虫生态调节理论,选择陕西关中地区主栽红阳、海沃德、翠香3个品种猕猴桃园,采用五点取样法、网扫法、陷阱法及灯诱法,系统调查各个品种猕猴桃园节肢动物种类和数量;分析群落的丰富度、多样性、均匀度和优势度等群落多样性特征和主要类群的时空二维生态位特征。结果表明,红阳猕猴桃园的优势类群为隐翅甲科(Carabidae)和薪甲科(Latridiidae),优势度指数分别为0.309 4和0.224 5;而海沃德、翠香猕猴桃园的优势类群均为薪甲科,优势度指数分别为0.471 0和0.550 9;3个品种猕猴桃园节肢动物群落稳定性无显著差异。在害虫-天敌体系中,红阳猕猴桃园中草蛉科(Chrysopidae)与蚜科(Aphididae)时空二维生态位重叠值较高,达0.90;海沃德猕猴桃园中姬小蜂科(Eulophidae)与介壳虫科(Coccidae)及蚜科生态位重叠值较高,达0.84和0.79;而翠香猕猴桃园中草蛉科与蚜科生态位重叠值较高,达0.91,瓢甲科(Coccinellidae)与蚜科和介壳虫科生态位重叠值也较高,达0.82和0.75。结果明确了不同品种猕猴桃园节肢动物群落结构和害虫-天敌体系的差异性,因此可差异化地利用天敌来防治害虫,并为提高猕猴桃产量和品质、保护果园生态系统提供理论依据。
    海洋农业 淡水渔业
    现代鱼菜共生技术研究进展与展望
    刘爽1,安诗琦2,严子微2,王璐瑶1,2,付小哲2,张鹏1*
    2020, 22(3):  160-166.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2019.0124
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    传统水产养殖业大量消耗水资源与营养要素,容易导致水环境遭受严重污染。发展新技术合理利用自然资源,尽量减小对环境的负面影响,才能有望实现水产养殖业健康可持续性发展。现代鱼菜共生技术集循环水养殖和水耕栽培技术于一体,利用养殖废水中的氨氮作为水耕栽培作物的营养物质,达到养殖废水处理和水耕作物生长的双重目的,在渔业和农业产量方面获得双赢,是现代农业技术创新之典范。本文围绕鱼菜共生技术在世界范围内的发展历史、分布现状、系统组成要素及关键技术参数展开论述,并对未来鱼菜共生技术的研究方向做出展望。
    南极独角雪冰鱼(Chionodraco hamatus)miR-204对斑马鱼胚胎血管发育的作用机制研究
    陈祺1,颜帅帅1,许强华1,2,3,4*
    2020, 22(3):  167-172.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2019.0245
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    南极独角雪冰鱼(Chionodraco hamatus)是目前已知的唯一缺乏血红蛋白、且不具有功能性血红细胞的脊椎动物。与相同生境下的其他南极鱼相比,其血管明显变粗,毛细血管增多。前期对南极独角雪冰鱼与近缘种伯氏肩孔南极鱼(Trematomus bernacchii)的血管microRNAs表达进行对比,发现南极独角雪冰鱼的miR-204的表达与伯氏肩孔南极鱼间存在显著差异,推测miR-204极有可能参与了南极冰鱼血管发育的调控。为证明此假设,运用斑马鱼(Barchydanio rerio)这一模式生物,利用斑马鱼胚胎显微注射技术、靶基因预测、双荧光素酶报告系统等一系列分子生物学手段对miR-204在斑马鱼血管发育中的调控作用进行探究。结果显示,抑制miR-204表达能使斑马鱼胚胎躯干部毛细血管增生。荧光素酶活性分析表明,miR-204可以显著降低trib3的表达,同时在斑马鱼胚胎中共注射miR-204和trib3后的GFP萤光强度显著降低,GFP蛋白量减少,说明miR-204对trib3有抑制作用。trib3最初发现是抑制果蝇胚胎和生殖细胞有丝分裂的假激酶,后续研究发现其参与动脉粥样硬化的调控以及糖尿病血管纤维化。综上,推测miR-204可能通过抑制trib3的表达进而调控毛细血管的增生。
    方法与技术创新
    响应面试验优化霍山石斛原球茎增殖培养基
    郭慧慧,林丛发,蒋元斌,李志刚
    2020, 22(3):  173-180.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2018.0778
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    为可持续开发霍山石斛资源,采用响应面法优化霍山石斛原球茎增殖培养基。在单因素试验基础上,根据BoxBehnken试验设计原理,采用三因素三水平的响应面分析法,以增殖率为响应值进行回归分析。结果表明,萘乙酸(简称NAA)及6苄氨基嘌呤(简称6BA)浓度对增殖率影响最为显著,6BA与马铃薯两者间交互作用显著,适宜的NAA、6BA及马铃薯浓度分别为0.05 mg·L-1、0.70 mg·L-1和185 g·L-1,此时增殖率为2 989.82%±205.55%,与模型预测值基本符合。响应面法优化霍山石斛原球茎增殖培养基切实可行。
    三叶木通愈伤诱导及分化研究
    贾明良,方荷芳,李同建,文锋,韩兴杰,金洪光,徐玲玲,廖亮*
    2020, 22(3):  181-187.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2019.0123
    摘要 ( )   PDF (2691KB) ( )  
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    三叶木通(Akebia trifoliate (Thunb.) Koidz.)具有很高的开发应用价值,其优良品系组织培养快繁体系的建立尤为重要。以三叶木通幼嫩枝条及叶片作为外植体,研究了三叶木通无菌外植体获得、愈伤诱导以及胚状体诱导等过程,同时分析了抑制愈伤组织褐化的影响因素。结果表明:外植体经75%乙醇处理1 min,0.1%升汞灭菌12 min,再经无菌水浸泡处理3 min后,接种至MS+NAA 0.4 mg·L-1+2,4D 4.0 mg·L-1+活性炭1.0 g·L-1+蔗糖30.0 g·L-1 +琼脂6.0 g·L-1培养基中,避光培养可得到愈伤组织,并能有效抑制愈伤组织褐化。愈伤组织接种至MS+NAA 0.4 mg·L-1+6BA 2.0 mg·L-1+蔗糖30.0 g·L-1 +琼脂6.0 g·L-1的培养基中可得到胚状体,然后接种至无激素的MS培养基中,可以得到种苗。