当期目录

    2020年 第22卷 第10期    刊出日期:2020-10-15
    农业创新论坛
    中国高粱产业发展特征及趋势分析
    刘晨阳1,张蕙杰2,辛翔飞1*
    2020, 22(10):  1-9.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2019.0706
    摘要 ( )   PDF (1987KB) ( )  
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    高粱是我国重要的杂粮作物。近年来,中美贸易中高粱交易量剧烈波动,高粱供需形势发生显著变化,高粱产业发展备受关注。从中国高粱的生产特征、贸易特征、消费特征等方面入手,对1960—2018年国内高粱产业发展趋势及发展现状进行分析。研究发现,中国高粱从主要粮食作物转变为小杂粮,近年来种植面积略有提高;国内高粱消费主要用于酿酒和饲料,虽然中国是世界第三大高粱消费国,但人均消费水平并不高;目前,中国作为世界第一大高粱进口国,进口量受饲料高粱需求影响猛增猛减,出口量极小且相对稳定。未来,中国高粱的发展规模将保持相对稳定,新的增长空间主要取决于旱作粮食作物的发展和消费途径的拓展。
    新型冠状病毒肺炎疫情下小龙虾产业发展对策——以湖北省荆州市为例
    刘凯文1,2,赵恒彦3,朱建强1*,杨青青2,赵帅3,黄永平2,李琼4,潘建成5
    2020, 22(10):  11-17.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2020.0449
    摘要 ( )   PDF (1029KB) ( )  
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    新型冠状病毒肺炎疫情对荆州市小龙虾养殖-物流-加工-餐饮全产业链造成了严重冲击,短期内恢复难度大,企业、新型经营主体信心不足。经历了连续多年的快速发展后,在疫情影响下,小龙虾产业呈现出新的变化:一是养殖面积趋于稳定,稻田养殖将回归理性,由“大养虾”向“养大虾”转变;二是小龙虾储藏和精深加工产业发展;三是线上消费模式将越来越被接受。基于调查研究,提出了小龙虾产业恢复生产与持续健康发展的相关建议:养殖端要从产量增长向质量提升转变,加工、服务端要开发新产品、发展新消费模式,行业管理部门要加大引导、监管力度,政府要从政策、金融、宣传等方面加强扶持,共同引导产业升级,打造区域品牌。
    生物技术 生命科学
    小麦TaAGPL1基因上游转录因子TabHLH39的分离及其功能研究
    董洁,李鸽子,韩巧霞,谢迎新,王永华,冯伟,马冬云,王晨阳,郭天财,康国章*
    2020, 22(10):  18-26.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2019.0319
    摘要 ( )   PDF (8219KB) ( )  
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    腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶 (ADP-glucose pyrophosphorylase, AGPase) 是作物淀粉合成的关键酶,由两个小亚基 (small subunit, AGPS) 和两个大亚基 (large subunit, AGPL)组成,具有细胞质 (cytosol) 和质体 (plastid) 两种亚型。AGPL1是胞质型大亚基,对该酶活性的发挥具有重要功能。已有研究表明,过表达小麦胞质AGPase大亚基TaAGPL1-1D基因显著提高了小麦AGPase活性和淀粉积累速率,说明TaAGPL1-1D在淀粉生物合成中起着重要作用。将TaAGPL1-1D启动子与小麦籽粒cDNA文库进行酵母单杂交,筛选出一个转录因子TabHLH39,随后对TabHLH39与TaAGPL1-1D启动子之间的互作进行了验证;采用大麦条纹花叶病毒诱导的基因沉默技术,在田间小麦植株基因组内沉默了该转录因子,发现 BSMV-VIGS-TabHLH39 病毒沉默小麦植株籽粒的粒长、粒宽、粒重和淀粉含量均显著下降,且TaAGPL1-1D的表达水平也显著降低,表明TabHLH39可能通过正向调控TaAGPL1-1D基因的表达,参与了小麦淀粉的合成。
    适宜机插的优质籼稻品种筛选及其评价指标体系
    蒋明金1,李敏1*,周维佳1,罗德强1,江学海1,姬广梅1,李立江1,徐文波1,秦鱼河2
    2020, 22(10):  27-37.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2019.1043
    摘要 ( )   PDF (1315KB) ( )  
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    为了筛选适宜贵州稻区机插的优质籼稻品种,建立适宜机插优质籼稻品种的评价关键指标体系,以近年选育的34个优质籼稻品种为试验材料,在贵州省遵义市湄潭县进行机插试验,对各品种的秧苗素质以及机插条件下水稻分蘖生长、干物质积累、抗倒伏性、产量及其构成因素进行研究。结果表明,机插条件下34个优质籼稻的产量变幅为6.1~10.5 t·hm-2,结合两步聚类算法,以产量为依据将参试品种划分为适宜机插和不适宜机插两类。适宜机插优质籼稻类型主要表现为产量均高于8.25 t·hm-2,其成苗率高、秧苗均匀性好、幼苗健壮;分蘖早生快发,易形成充足的有效穗数;植株能获得较高的花前和花后干物质积累量,并重新分配到籽粒;茎秆粗壮,基部3个节间平均抗折力强,倒伏指数小。综合来看,F优498、晶两优534和蓉18优2348等15个优质籼稻品种适宜贵州地区机插,且适宜机插优质籼稻关键评价指标为:成苗率>85%,秧苗均匀性>1.5苗·cm-2;倒伏指数<150%,基部3个节间平均抗折力>1 500 g;产量>8.25 t·hm-2,有效穗数225×104~300×104 hm-2,每穗粒数>140粒,结实率>75%,成熟期干物质积累量>15 t·hm-2,收获指数>0.45。研究为机插专用优质籼稻品种选育及应用提供理论依据。
    绿豆产量性状的QTL定位
    陈吉宝
    2020, 22(10):  38-48.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2020.0517
    摘要 ( )   PDF (2636KB) ( )  
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    绿豆单株荚数、单荚粒数等农艺性状和粒长、粒宽等籽粒性状与绿豆产量密切相关。以“VC2917/鹦哥绿”RIL群体为材料,通过连续3年田间实验,对12个与绿豆产量相关性状进行评价和QTL定位。相关性分析表明,单株产量与单株荚数(0.837)、百粒重(0.294)的相关性最强,百粒重与粒长(0.512)、粒宽(0.340)、籽粒直径(0.492)、籽粒周长(0.441)的相关性最强,株高与单株分枝数之间呈极显著正相关(0.406)。2017年检测到20个QTLs,分布在除第8染色体外的10条染色体上,遗传贡献率在4.61%~23.76%;2018年检测到16个QTLs,分布在除第8染色体外的10条染色体上,遗传贡献率在4.97%~16.66%之间;2019年检测到20个QTLs,分布在除第1、3、8、9染色体外的7条染色体上,遗传贡献率在和4.65%~20.37%之间。12个性状均发现稳定QTLs,其中株高PH1a、PH1b和PH1c位点,单株分枝数PPP1a、PPP1b和PPP1c位点,荚宽PW10a.1、PW10b和PW10c.1位点,籽粒直径SD10a、SD10b和SD10c位点,籽粒周长SP6a、SP6b和SP6c位点,百粒重HSW7a、HSW7b和HSW7c位点连续3年在相同位点稳定检测到,说明这些位点存在相关性状基因,是今后利用分子标记辅助选择培育高产绿豆新品种或克隆相关基因优先考虑关键区域。
    滇重楼种质资源抗旱综合评价及生理机制研究
    李纪潮,张金渝,杨天梅,杨美权,杨维泽,许宗亮,左应梅*
    2020, 22(10):  49-59.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2019.0477
    摘要 ( )   PDF (1322KB) ( )  
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    水分是限制滇重楼种子休眠萌发及资源分布的重要成因。以云南滇重楼主产区6个种源地的种子为试验材料,湿度设置分别为10%(正常水分处理,CK)和3%(水分胁迫处理,T),测定10、30和60 d时种子的可溶性蛋白(soluble protein,SP)、丙二醛(malondialdehyde,MDA)、过氧化氢酶(catalase,CAT)、过氧化物酶(peroxidase,POD)和超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)的生理活性,对资源进行综合抗旱评价,并筛选抗旱生理指标。结果表明:随胁迫时间延长,滇重楼种子可溶性蛋白呈先下降后回升的趋势,而SOD和CAT酶活性呈先升高后降低的趋势,MDA和POD呈下降趋势。CAT活性对水分胁迫最为敏感,胁迫和对照间呈显著差异,60 d时呈极显著差异(P<0.01);在10 d时SOD和MDA对水分胁迫呈极显著响应(P<0.01),在30 d时各生理指标均受到显著影响,SOD和POD受到极显著影响(P<0.01)。相关性分析结果显示,可溶性蛋白与SOD和POD呈显著负相关(P<005)。滇重楼种质资源之间变异系数较大,不同种质材料对干旱胁迫的敏感性不同。综合分析,师宗、鹤庆和石林的滇重楼种源抗旱性较强,耿马地区抗旱性最弱,可为进一步抗旱基因型品种选育提供理论依据。不同评价方法对滇重楼抗旱生理指标筛选的结果较为一致,CAT、SOD和MDA可作为抗旱性鉴定的生理指标。
    烤烟不同成熟期色素含量变化及其与叶绿体超微结构的关系探究
    郑小雨1,李常军2,路晓崇1,王刚3,赵俊杰2,李云平2,彭玖华2,杨超1,2*
    2020, 22(10):  60-68.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2019.0605
    摘要 ( )   PDF (7362KB) ( )  
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    为明确烤烟成熟过程中色素含量变化及其与叶绿体超微结构的关系,以3个烤烟品种为试验材料,针对未熟、适熟和过熟的中部叶叶片,进行了活体叶绿素SPAD值、叶绿素含量、叶绿素酶活性测定,并对叶绿体超微结构进行观察和分析。结果表明:3个烤烟品种中部叶的叶绿素含量、活体叶绿素SPAD值及叶绿素酶活性均随着烟叶成熟过程呈现出下降趋势。随着成熟度的提升,叶绿体结构由完整到破裂,淀粉粒和嗜锇颗粒增多、体积增大,基粒片层由紧凑变为疏松,结构紊乱扭曲,基质片层和基粒片层间的界限明显度也下降,淀粉粒和嗜锇颗粒向着细胞中部游离,叶绿体被膜逐步破损。基粒片层数和片层垛叠数也随着成熟度的加深不断减少。相关分析表明,烤烟成熟期中部叶的色素含量与叶绿体超微结构间存在较强的相关性,这使得从色素、SPAD值判定成熟度有了内在依据,因而能够更好地判定成熟度并在最佳采收期采收。
    Adk1过表达和柠檬酸钠补料促进酵母S-腺苷甲硫氨酸的合成
    陈海龙1,蒋丽华1,陈帅1,张晓戈1,朱年青1,韦平和1*,周长林2
    2020, 22(10):  69-76.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2019.0567
    摘要 ( )   PDF (1511KB) ( )  
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    S-腺苷甲硫氨酸(SAM)是参与生物体众多生化反应的生理活性物质,酵母胞内ATP的水平是限制胞内SAM合成的因素之一。在酿酒酵母CGMCC 2842中克隆并过表达Adk1基因,发现Adk1基因的过表达使得酵母胞内ATP水平提高47.1%,SAM积累量提高47%;发酵16 h向发酵液中添加6 g·L-1柠檬酸钠,异柠檬酸脱氢酶基因mRNA水平和IDH酶活显著提高,在发酵24 h时胞内ATP水平提高39.4%,与对照相比,SAM积累量和对生物量得率分别提高79%和78.8%,表明胞内ATP水平的提高促进Met转化为SAM,这为ATP代谢调控而改善SAM合成提供有力的理论依据。
    茎瘤固氮根瘤菌ORS571受体TlpA1对琥珀酸的感应机理
    隋傅1,2,刘晓琳1,2,解志红1,3*
    2020, 22(10):  77-84.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2019.0308
    摘要 ( )   PDF (6149KB) ( )  
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    趋化作用在根瘤菌与宿主建立共生关系的起始阶段起着至关重要的作用。TlpA1是茎瘤固氮根瘤菌ORS571重要的跨膜趋化受体,但其感应机理尚未清楚。考察茎瘤固氮根瘤菌ORS571跨膜趋化受体TlpA1对趋化物的感应机理及生物学功能。通过平末端连接的方法构建N端表达菌株进行原核表达蛋白及纯化,利用等温滴定量热法(isothermal titration calorimetry)检测蛋白与趋化物的相互作用,测定野生型与突变株的生物膜及絮凝等表型。结果显示,跨膜趋化受体TlpA1通过胞外部分第29~183位氨基酸与琥珀酸结合。固氮条件下,突变株ΔTlpA1生物膜形成量相较于野生型下降约38%。絮凝量与野生型无显著性差异。跨膜趋化受体TlpA1通过感应琥珀酸调控茎瘤固氮根瘤菌ORS571生物膜的形成,对细胞絮凝无调控作用。
    智慧农业 农机装备
    育秧泥浆处理装置曲柄滑块振动筛设计与参数优选
    康家鑫1,刘大为1,李旭1*,谢方平1,黄敏2,郑华斌2
    2020, 22(10):  85-92.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2019.0661
    摘要 ( )   PDF (1730KB) ( )  
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    针对育秧泥浆处理装置的振动筛筛面残留有石块的问题,对筛面上石块的运动状态进行研究。通过理论分析得到了石块的运动状态与振动筛不同参数之间的关系。选取导轨倾角、曲柄转速、曲柄长度为影响因素,落石率为评价指标,利用RecurDyn和EDEM进行联合仿真,分析了不同影响因素的变化对落石率的影响,建立了不同影响因素和落石率之间的曲线,得到了最优参数组合。根据仿真结果,当导轨倾角为30°、曲柄转速为120 r·min-1、曲柄长度为0.16 m时,振动筛的落石率最好,并通过物理样机试验,验证了仿真得到最优参数的有效性。该结果为进一步研究曲柄滑块振动筛提供参考。
    基于机器学习的苹果始花期预测
    张兴伟,陈超*,田姗,付琳
    2020, 22(10):  93-100.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2019.0186
    摘要 ( )   PDF (1689KB) ( )  
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    始花期的早晚是生长过程中气象因子累积对果树产生的影响。冬季果树休眠是一个需冷量到需热量的过程,研究了这一过程中气象因子对苹果果树始花期的影响并预测始花期。基于山西省吉县苹果物候数据和气象数据,研究三个时间段内(是否发生冻害、能否正常越冬和热量与水分需求)气温、湿度、地温、降水量和光照等气象因子对花期的影响程度,采用多元线性回归方法和组合方法,建立山西省吉县苹果果树始花期的预测模型。结果表明,在三个不同时间段内预测值与真实值的决定系数分别为:0.59、0.71和0.48。由于分析天数长短的不同,基于能否正常越冬建立的模型效果最好,其决定系数为0.71,分析天数最短的基于热量与水分需求时间段的模型决定系数最小,这表明预测过程中分析天数的选择不宜过小。使用组合方法模型的决定系数为0.78,比能否正常越冬时间段模型的0.71略有提升。同时预报模型可以在3月15日完成提前量至少为24 d的精准预测。
    植保无人机作业参数对雾滴在火龙果树冠层沉积分布的影响
    王冰洁1,潘波1,姜蕾1,林勇1*,赵帅2,莫宇星2
    2020, 22(10):  101-109.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2020.0234
    摘要 ( )   PDF (2428KB) ( )  
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    为探究多旋翼植保无人机作业参数对火龙果树冠层雾滴沉积分布的影响,应用极飞P20多旋翼植保无人机对火龙果树进行喷雾作业,采用正交试验对主要作业参数(航线方向、作业高度与作业速度)进行优选。结果表明,植保无人机对火龙果树施药在航线平行于种植行、作业高度为1.5 m (距离冠层顶部高度)、作业速度为1.5 m·s-1条件下,雾滴在火龙果树各个冠层的雾滴沉积密度,覆盖率最大。极差分析结果显示,作业速度是雾滴沉积密度和火龙果树上层雾滴覆盖率的最主要影响因素;而作业高度是火龙果树中层、下层雾滴覆盖率和雾滴分布均匀性的最主要影响因素,当作业高度为1.5 m 时雾滴分布均匀性最好。根据P20多旋翼植保无人机喷雾在火龙果树冠层的雾滴沉积分布情况,对植保无人机的作业参数进行了优选,为提高植保无人机施药雾滴在火龙果树冠层的有效沉积分布,实现所选机型在火龙果树病虫害防控中的高效应用奠定了基础。
    饲用苎麻收获机切碎系统设计与试验
    杨安明1,吴明亮1,2*,吕江南3,向伟3
    2020, 22(10):  110-118.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2020.0597
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    为解决饲用苎麻收获机工作中纤维缠绕切碎系统以及喂料不均匀导致标准草长率达不到国家标准的问题,设计了一种喂料间隙自适应的饲用苎麻收获机切碎系统,由喂入压辊部件和切碎部件组成。该切碎系统的喂入压辊部件采用浮动压辊实现喂料间隙随喂入量变化自适应调节,饲用苎麻在喂入压辊部件的夹持推送作用下,由高速旋转的平板型滚刀式切碎器(动刀)切碎。分析得到了影响标准草长率的主要因素有喂入压辊转速、切碎器转速、动定刀间隙。试制了切碎系统性能考核试验台并进行了多因素二次旋转正交组合试验。结果表明,切碎系统的最优工作参数组合为喂入压辊转速 159.16 r·min-1、切碎器转速 848.11 r·min-1、动定刀间隙 0.65 mm。优化模型与验证试验所得的标准草长率分别为 93.18%、92.96%,二者的相对偏差为 0.24%,满足饲用苎麻收获机作业要求。
    动植物健康
    贺兰山东麓葡萄灰霉病菌对不同类型杀菌剂抗药性水平的评价
    姜彩鸽1,宋双1,李茜2,王国珍1,张怡1*,关晓燕3
    2020, 22(10):  119-128.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2019.0638
    摘要 ( )   PDF (1070KB) ( )  
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    为了解贺兰山东麓葡萄灰霉病菌对目前生产上所使用的8大类杀菌剂的抗药性现状,采用孢子萌发测定法分别对宁夏农垦、青铜峡市、贺兰山沿山等葡萄主栽区的赤霞珠、霞多丽、红地球、乍娜、大青等主栽葡萄品种上的灰霉病菌进行抗药性检测。结果表明:①从药剂水平看,供试灰霉病菌株对氟啶胺的有效抑制中浓度(EC50)均为0.184 6 μg·mL-1,敏感性最强;其次为啶酰菌胺和咯菌腈,其EC50均低于49.205 7 μg·mL-1;而供试灰霉病菌株对多菌灵和啶菌噁唑产生的抗药性最强,其EC50分别高达36 760.563 6和248055 4 μg·mL-1。②从不同地区看,青铜峡地区的灰霉病菌孢子萌发抑制率平均值为61.29%,对药剂敏感性较好;其次是贺兰山沿山,灰霉病菌孢子萌发抑制率平均值为60.76%;宁夏农垦灰霉病菌孢子萌发抑制率平均值为56.35%。③从不同品种看,鲜食葡萄品种整体较好,其灰霉病菌孢子萌发抑制率平均值为71.40%,对药剂敏感性较好;而酿酒葡萄品种灰霉病菌孢子萌发抑制率平均值为46.88%,抗药性较强。各产区可依据病害发生情况、气象条件及环境因素交替使用不同抗药性杀菌剂,并适当调整药剂浓度,达到高效利用和延缓病菌产生抗药性的目的。
    Y-S-Y12发酵液和生物质热解液混配对辣椒炭疽病的防治及作用机理
    王薇,李泳,王伟,边雪,李熙英*
    2020, 22(10):  129-138.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2019.0713
    摘要 ( )   PDF (3165KB) ( )  
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    为探究解淀粉芽孢杆菌Y-S-Y12拮抗菌发酵液和生物质热解液混配对辣椒炭疽病的协同防病作用及其作用机理,对不同浓度生物质热解液、拮抗细菌Y-S-Y12菌株的发酵浓缩液及其混配溶液对辣椒炭疽病的抑菌作用进行检测,计算出毒力方程,根据EC50值将两种溶液进行混配,求得最佳配比。通过活体试验检测Y-S-Y12菌株对辣椒炭疽病果实的防治效果,测定叶片超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、过氧化物酶(peroxidase,POD)和过氧化氢酶(hydrogen peroxidase,CAT)活性,并探究各药剂对辣椒炭疽病病菌菌丝的细胞膜通透性、生理代谢和菌丝形态的影响。结果显示,Y-S-Y12菌株发酵浓缩液和生物质热解液以1∶9混配具有明显的协同增效作用;混配的防效显著高于单剂,防效达到79.62%,进一步说明混配具有增效作用。混剂处理的辣椒炭疽病菌菌丝中的几丁质酶活性、β-1,3-葡聚糖酶活性和蛋白酶活性显著高于对照和单剂处理,处理后菌体的保护屏障被打破,使培养液的电导率、外渗液中蛋白质和核酸含量上升。混剂处理的辣椒叶片中SOD、POD、CAT酶活性显著高于对照和单剂处理,说明辣椒植株抗病性增强。综上,Y-S-Y12菌株发酵液和生物质热解液混配对辣椒炭疽病有协同防病作用,可能是因为Y-S-Y12菌株具有破坏辣椒炭疽病菌菌丝和诱导辣椒植株抗病性作用。研究为辣椒炭疽病无公害防治提供理论依据。
    生物制造 资源生态
    播种量+施肥量对水分胁迫下胡麻生长、产量及收获指数效应研究
    陈军1,叶春雷1,李进京1,罗俊杰1*,严兴初2*,王炜1,汪磊2
    2020, 22(10):  139-148.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2019.0474
    摘要 ( )   PDF (1611KB) ( )  
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    以陇亚13号为材料,探究水分胁迫下播种量+施肥量协同作用对胡麻生长、产量和收获指数(harvest index,HI)的影响。通过相关性分析,揭示灌区/旱区不同水分环境对胡麻产量构成、HI的关键性状因子影响特征。结果表明:水分胁迫影响灌区/旱区产量构成因子的形成规律,以改变胡麻生长发育指标为代价达到对极端环境的适应性。灌区/旱区产量与产量构成因子间正、负相关性不同,且旱区胡麻产量构成因子的正效应因子减少,负效应因子增加。相同水分条件下,播种量+施肥量协同作用对胡麻产量的提高有限,旱区HI较灌区受水分胁迫的影响更突出。灌区千粒重、株高对产量起主导促进作用,旱区无回归分析。灌区每株结果粒数、单株果数对HI起抑制作用,千粒重起促进作用;旱区单株果数对HI起主导抑制因子,说明水分胁迫对灌区/旱区胡麻的生长及产量形成的主效应因子有不同侧重点。
    适钙植物报春苣苔根际土壤微生物群落结构
    苏迪,鲍恩俣,王进
    2020, 22(10):  149-156.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2019.0522
    摘要 ( )   PDF (3857KB) ( )  
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    为解析喀斯特适钙植物报春苣苔根际微生物群落结构的特点,采用高通量测序16S rRNA V4和ITS1区序列,比较分析了适钙植物报春苣苔根际/非根际土壤微生物群落结构差异,并利用CCA及斯皮尔曼相关系数分析了土壤可溶性钙含量和报春苣苔根际/非根际土壤微生物群落之间的关系。结果表明:报春苣苔根际土壤微生物群落包含41个细菌门及6个真菌门。细菌中优势菌门为变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)及酸杆菌门(Acidobacteria),占64%以上;真菌主要为子囊菌门(Ascomycota)、担子菌门(Basidiomycota)和接合菌门(Zygomycota),占99%以上。相比非根际土壤,在根际土壤中酸杆菌门菌群丰度显著上升,而变形菌门和芽单胞菌门丰度显著下降,生长受到抑制。报春苣苔的根际和非根际土壤微生物群落非常丰富,包含569个属的细菌及276个属的真菌。报春苣苔根际细菌的Shannon、Chao1和ACE等α-多样性指数显著高于非根际,表明报春苣苔根际细菌菌群种类数量高于非根际土壤;而报春苣苔根际真菌的PD_whole_tree指数显著低于非根际,表明报春苣苔根际真菌群落的群体进化低于非根际。土壤可溶性钙对于微生物群落结构的解释量仅为16.93%,且蒙特卡罗置换检验表明土壤可溶钙和物种分布显著不相关性;只有Hydrogenedentes门细菌与土壤可溶性钙显著正相关。报春苣苔根际/非根际土壤微生物群落之间差异显著,且两者与土壤可溶性钙的相关性有限;报春苣苔根际土壤微生物的物种组成丰富,且报春苣苔根系有利于根际土壤细菌群落多样性。
    地表覆被等环境条件对黔西北土壤有机氮组分的影响
    李仰征,李兰,王小二,曹熙,彭建宇,薛晓辉,游萍
    2020, 22(10):  157-166.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2019.1026
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    为研究地表覆被对土壤有机氮组分的影响,选择贵州省毕节市七星关区覆被差异明显的旱耕地(YJ)、林灌地(LT)、灌草地(YH)和撂荒地(CJ) 4种样地类型,检测不同覆被等环境条件对土壤全氮和有机氮组分等的影响。结果表明:①双因素方差分析显示,地表覆被对土壤全氮和非酸解氮有显著影响,而土层深度对酸解总氮有影响,但并未达到显著水平。样地土壤剖面全氮的大小排序为YJ (1.421 g·kg-1)>LT (1.274 g·kg-1)>YH (0.972 g·kg-1)>CJ (0.859 g·kg-1)。②各样地土壤全氮含量与非酸解氮含量相关性达显著水平,这与研究区积温不足导致腐殖质化过程缓慢,碳水化合物等原始形态的含氮物质构成非酸解氮的主要成分有关。即使YH剖面全氮分布有异常,但其酸解总氮也随深度加深而下降,这表明其垂直分布具有一定的共性,且受地表覆被等因素影响有限。③酸解各形态氮的大小关系依次为酸解氨基酸态氮(0.322 g·kg-1)>酸解氨态氮(0.214 g·kg-1)>酸解未知态氮 (0.180 g·kg-1)>酸解氨基糖态氮(0.117 g·kg-1)。方差分析显示,土壤酸解氨态氮受地表覆被的影响达到显著水平,而酸解各形态氮受土层深度影响均不显著。④旱耕地酸解氨基糖态氮均值仅为0.026 g·kg-1,这与农药施用对微生物的毒害作用减少了糖态氮的生物补给有关。结果揭示了地表覆被等环境条件对土壤有机氮组分的影响,可为黔西北改善土壤氮素状况提供理论参考。
    不同盐渍化土壤栽培的黑果枸杞品质评价
    冯雷1,2,李雪3,徐万里1*,唐光木1,孙宁川1,顾美英4
    2020, 22(10):  167-174.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2019.0255
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    为揭示不同盐渍化梯度土壤对黑果枸杞品质的影响,设置总盐质量百分比0.11%~0.20%(T1)、072%~0.98%(T2)、1.10%~2.20%(T3)三个梯度栽培型和总盐质量百分比0.96%(T4)野生型黑果枸杞共4个处理,采用灰色多维综合隶属度评估法及冗余分析,评价不同处理的黑果枸杞中天然活性物质、微量元素和氨基酸含量的差异。结果显示,T2处理黑果枸杞果实还原糖、转化糖含量最高,分别为317.8 g·kg-1、309.5 g·kg-1,是T4的1.55和1.59倍;T1处理果实Mn、Zn元素及游离氨基酸总量均最高,分别为9.55 mg·kg-1、2370 mg·kg-1和9.61 mg·kg-1,是T4的1.39、3.27和2.38倍。灰色多维综合隶属度评估法显示,T2土壤栽培型黑果枸杞果实品质得分最高是1.47,T4为1.03。综上可知,盐渍化土壤组分优化可提升黑果枸杞的营养成分累积程度,结果为揭示盐渍化土壤提升盐生植物果实品质的作用机理提供参考。
    不同土壤水分含量对丹参生长及4种水溶性有效成分含量的影响
    刘晓蕾1,高明2
    2020, 22(10):  175-180.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2019.0281
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    为比较不同土壤水分含量和生长期之间丹参水溶性成分含量的差异,揭示4种丹参有效成分的最佳栽培土壤水分条件和采收期,采用盆栽法控制土壤水分含量,设置土壤水分含量分别为田间最大持水量(θf)的35%、55%、75%,研究不同土壤水分处理对丹参的生长指标和4种水溶性有效成分含量的影响。结果显示,①丹参株高和叶长随土壤水分增加而逐渐升高。②丹参素、咖啡酸、迷迭香酸、丹酚酸B含量均在6月底达到最大值,9月进入第2峰值。③9月之前,丹参素在55% θf下含量极显著高于另外两个处理(P<0.01);丹酚酸B含量在75% θf下极显著高于另外两个处理(P<0.01);9月之后则均在35% θf下极显著高于另外两个处理(P<0.01);整个检测期内,咖啡酸在55% θf、迷迭香酸在75% θf下含量极显著高于另外两个处理(P<0.01)。综上,6月底是获得丹参水溶性成分的最佳采收期,土壤适度干旱利于丹参根部丹参素和咖啡酸合成,土壤湿润利于迷迭香酸和丹酚酸B合成,4种有效成分对水分的需求量表现为:丹参素<咖啡酸<丹酚酸B<迷迭香酸。研究为宁夏等干旱地区丹参的规范化栽培提供一定的理论依据。
    方法与技术创新
    利用间歇浸没式植物生物反应器培养金钗石斛种苗
    张杰1,胡燕花2,张本厚2*,陈集双3*
    2020, 22(10):  181-187.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2019.0914
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    以金钗石斛(Dendrobium nobide Lindl.)原球茎为材料,利用间歇浸没式植物生物反应器进行金钗石斛组培快繁的研究。通过优化浸没频率、接种量和培养基蔗糖浓度,获得最佳的培养条件为:浸没频率5 min/8 h、接种量10 g·L-1、蔗糖浓度20 g·L-1,并与传统的固体培养比较,反应器培养在组培苗的生长形态、增殖倍数和有效成分上都明显优于固体培养。利用间歇浸没式植物生物反应器进行金钗石斛种苗培养,为金钗石斛种苗的高效率、低成本的生产提供了一种新的方法。