期刊,南方农业学报 2022年卷3期_国家学术搜索

期刊信息/Journal information

南方农业学报

广西壮族自治区农业科学院

主办单位：广西壮族自治区农业科学院

主　　编：李杨瑞

出版周期：月刊

国际刊号：2095-1191

电子邮箱：nfnyxb@163.com

电　　话：0771-3243905、3244920

邮政编码：530007

地　　址：广西南宁市大学东路174号

南方农业学报/Journal Journal of Southern AgricultureCSCD北大核心CSTPCD

查看更多>>本刊是由广西农业科学院主办的综合性农业科技期刊，主要报道农业科研新成果、新技术、新方法，农业生产新经验、新产业等。

正式出版

收录年代

海马齿根系响应盐胁迫的转录组分析

李卫锦钟才荣张颖袁长春...

693-703页

查看更多>>摘要：[目的]对盐胁迫下海马齿根系进行转录组测序分析,挖掘海马齿根系耐盐相关基因,为揭示海马齿耐盐的分子机制提供参考.[方法]利用Illumina测序技术对0 mmol/L NaCl(对照组)和400 mmol/L NaCl胁迫处理(盐胁迫处理组)下的海马齿根系进行转录组测序分析,从中筛选出差异表达基因,选取13个基因进行实时荧光定量PCR(qRT-PCR)检测,以验证转录组数据的可靠性.[结果]在海马齿根系转录组中共鉴定出305145个转录本,平均长度为622 bp,其中,对照组有146177个长度>300 bp的转录本,盐胁迫处理组有72173个长度>300 bp的转录本;共有65535条Unigenes在Nr、GO、Swiss-Prot、COG和KEGG五大数据库注释成功,占Unigenes总数的52.36％.对照组和盐胁迫处理组共有65535个差异Unigenes,其中,有182个热休克蛋白基因.对照组和盐胁迫处理组间共有24042个差异表达基因,从中选取13个基因进行qRT-PCR检测,结果显示,9个基因表达上调,其余4个基因表达下调,与转录组测序结果一致.24042个差异表达基因中,共有10106个显著差异基因富集到129条代谢通路,其中富集程度排名前10的代谢途径为核糖体、次级代谢生物合成、RNA转运、内吞作用、剪接体、甘油磷脂代谢、内质网加工、吞噬、醚脂类代谢和植物-病原体相互作用,参与盐胁迫相关的硫代谢、脯氨酸积累、活性氧(ROS)代谢、与盐胁迫相关的钙信号通路和过氧化氢代谢等途径的差异基因上调.[结论]在盐胁迫下海马齿差异表达基因如小分子量热激蛋白基因、抗氧化酶相关基因及与离子交换相关基因发挥了重要调控作用.

关键词：

海马齿根盐胁迫转录组耐盐基因

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野生罗非鱼响应低温胁迫的脑组织转录组测序分析

徐欣玉刘洁夏慧敏陈丽婷...

704-713页

查看更多>>摘要：[目的]比较低温胁迫下野生罗非鱼和养殖吉富罗非鱼的基因表达模式,揭示野生罗非鱼低温应答的特有分子调控机制,为后续开展野生罗非鱼耐冷亲本大范围筛选打下基础.[方法]挑选规格相近的野生罗非鱼和养殖吉富罗非鱼进行梯度降温试验,水温先以1℃/12 h的速度从26℃降至14℃,并保持288 h(12 d),于26℃、20℃及14℃保持0、120和288 h等5个时间点分别解剖罗非鱼采集脑组织样品,构建cDNA文库后以Illumina HiSeq×Ten测序平台进行双端测序及比较转录组分析,并采用实时荧光定量PCR对具有重要功能的差异表达基因(DEGs)进行表达验证.[结果]野生罗非鱼在11℃时开始出现死亡个体,但在8℃时仍有50.0％的存活个体,说明野生罗非鱼较养殖吉富罗非鱼具有更强的低温耐受能力.在14℃的长时间低温胁迫过程中,养殖吉富罗非鱼脑组织中表达显著上调的差异表达基因数量约是野生罗非鱼的10倍,即养殖吉富罗非鱼的应激反应远比野生罗非鱼强烈.KEGG信号通路富集分析结果显示,养殖吉富罗非鱼和野生罗非鱼在14℃保持120和288 h的上调差异表达基因均富集到核糖体发生、内质网蛋白加工及剪接体信号等信号通路上,野生罗非鱼的上调差异表达基因还额外富集到核苷酸切除修复、N-糖基化生物合成和DNA复制信号等通路上.与养殖吉富罗非鱼相比,在野生罗非鱼中发现577个特有的差异表达基因,主要富集在NOD受体信号通路、凋亡和内吞等通路上,且表现为NOD受体信号通路被启动,而细胞凋亡受抑制.在野生罗非鱼中,参与NOD受体信号通路的关键功能基因(Nemo、NFκB、p38、JNK和IL-1β)在长时间低温胁迫中均维持在一个较高的表达水平,而内吞途径关键基因的表达上升倍数也明显高于养殖吉富罗非鱼.[结论]野生罗非鱼通过避免过度的应激反应和维持低水平代谢的细胞稳定以减轻低温胁迫对机体的损伤,并持续启动NOD受体信号通路及内吞途径以维持其免疫能力,而具有较养殖罗非鱼更强的低温耐受力.

关键词：

罗非鱼脑组织低温胁迫差异表达基因(DEGs)转录组测序

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卵形鲳鲹卵巢不同发育时期的转录组测序分析

李蔚何苹萍韦嫔媛朱鹏...

714-724页

查看更多>>摘要：[目的]鉴定筛选出与卵形鲳鲹卵巢发育相关的候选基因及信号通路,为揭示其卵巢性成熟过程的分子机制打下基础.[方法]挑选卵巢发育处于І期和Ш期的雌性卵形鲳鲹,分别构建卵形鲳鲹卵巢І期和Ш期的cDNA文库,采用Illumina HiSeqTM 2500进行转录组测序,经过滤、质量控制及拼接组装后获得的Unigenes在七大数据库(Nr、Nt、Pfam、KOG/COG、Swiss-Prot、KEGG和GO)中进行比对;通过FPKM及DEGseq筛选出差异表达基因,以GOseq和KOBAS对差异表达基因分别进行功能注释及信号通路富集分析,并采用MISA和GATK3进行SSR鉴定及SNP分析.[结果]卵形鲳鲹卵巢组织转录组测序获得的325156432条Raw reads,经过滤筛选得到317206752条Clean reads,拼接组装后得到59554条Unigenes;69.65％的Unigenes在Nr、Nt、Pfam、KOG/COG、Swiss-Prot、KEGG和GO等七大数据库中注释成功,其中有24599条Unigenes被注释到GO数据库,15997条Unigenes被注释到KEGG数据库.在卵形鲳鲹卵巢组织的2个发育时期共鉴定获得56115个基因,经差异表达分析后获得17737个差异基因,其中8169个基因在卵巢Ш期上调表达、9568个基因在卵巢Ш期下调表达.GO功能注释分析发现,卵形鲳鲹卵巢差异表达基因主要注释在细胞过程、氮化合物代谢过程、初级代谢过程、核、核部分、离子结合及水解酶活性等条目上;而KEGG信号通路富集分析结果显示,17737个差异表达基因显著富集在318条代谢途径上,其中前20条KEGG信号通路包括2-氧代羧酸代谢、PI3K-Akt信号通路、甲状腺激素信号通路、磷脂酶D信号通路、FcεRI信号通路和细胞周期等.卵形鲳鲹卵巢转录组(59554条Unigenes)中共存在30133个SSRs和82490个SNPs.[结论]GnRHR、FSHR、FSHβ、CYP11A、SIRT3和PEG3等差异表达基因及PI3K-Akt信号通路和VEGF信号通路等与卵形鲳鲹卵巢的发育密切相关,共同调节卵巢的发育与成熟,在卵巢性成熟过程中发挥重要作用.

关键词：

卵形鲳鲹卵巢发育差异表达基因信号通路转录组测序

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基于高通量测序的带鱼肌肉组织转录组微卫星信息分析

刘玉萍王棋黄新芯徐开达...

725-734页

查看更多>>摘要：[目的]通过高通量测序平台对带鱼肌肉组织进行转录组测序,从海量数据中查找微卫星(SSR)位点并进行生物信息学分析,为科学制定带鱼种质资源保护对策和管理措施提供参考依据.[方法]基于Illumina HiSeqTM 2500高通量测序平台对采自浙江舟山近海的带鱼肌肉组织进行转录组测序,经FastQC和Trimmomatic进行数据质量评估和过滤后,使用Trinity组装、去冗余得到Unigenes,再运用Micro-Satellite(MISA)挖掘SSR信息,并以Excel 2010计算SSR的数目、发生频率、出现频率、分布距离与密度、重复基元类别及重复区段长度等信息.[结果]带鱼肌肉组织转录组测序共获得40424018条Raw reads,经Trinity从头组装获得70113条Transcripts,去冗余后得到50482条Unigenes,其总长度为33886190 bp,平均长度为671.25 bp.使用MISA进行筛选,结果共发现18873个SSR位点,且这些SSR位点仅分布在其中的13082条Unigenes上,发生频率为25.91％,出现频率为37.39％.SSR按核苷酸重复类型进行分类,可分为单核苷酸重复、二核苷酸重复、三核苷酸重复、四核苷酸重复、五核苷酸重复和六核苷酸重复6种类型,以单核苷酸重复SSR数最多(10763个),出现频率高达21.32％;带鱼肌肉组织转录组SSR中共检测出173种重复基元,以四核苷酸重复基元种类最多(66种)、单核苷酸重复基元种类最少(4种).单核苷酸重复中以A碱基的数量最多,有5167个(占48.09％);二核苷酸重复基元以TG为主,有692个(占19.55％);三核苷酸重复基元中以GAG为主,有206个(占10.08％);四核苷酸重复基元出现频率较高的有AAAC、ATGG、ATGT、CTGT、CTTT和TCCA,出现频率均为3.64％;五核苷酸重复和六核苷酸重复的基元类型数量分布较均匀,无明显优势重复基元.SSR基元重复次数主要分布在5～6次和10～12次,共9864个,占SSR总数的52.27％.[结论]经高通量测序获得的带鱼肌肉转录组SSR可用性高且具有较高的多态性潜能,在此基础上可有针对性进行引物设计,为带鱼遗传多样性评价、遗传结构分析及功能基因克隆等研究提供有效的分子标记,进而为其种质资源的保护与利用提供遗传学数据资料.

关键词：

带鱼肌肉组织微卫星(SSR)转录组高通量测序

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低氧—复氧胁迫下脊尾白虾鳃组织差异表达基因趋势分析

史文军王盼胡润豪万夕和...

735-747页

查看更多>>摘要：[目的]探究脊尾白虾(Exopalaemon carinicauda)鳃组织在渐变式低氧—复氧胁迫下的分子调控机制,为今后开展脊尾白虾耐低氧品系(种)的选育提供理论指导.[方法]通过模拟自然低氧环境的形成过程,分别于低氧处理0(对照)、3和6 h及复氧后1和8 h采集脊尾白虾鳃组织,利用Illumina HiSeqTM 4000测序平台进行转录组测序分析,经过滤和Trinity组装获得Unigenes,选取Nr、Swiss-Prot、KEGG和COG/KOG等数据库进行注释分析,在Omicsmart平台上完成差异表达基因筛选及其表达趋势分析,然后进行GO功能注释分析和KEGG信号通路富集分析,并随机选取5个差异表达基因进行实时荧光定量PCR验证.[结果]脊尾白虾鳃组织样本转录组测序数据经过滤后的Clean reads进行Trinity组装共获得93227条Unigenes,其长度范围在201～35402 bp,平均长度为834 bp,N50长度为1352 bp.通过组间两两比较分析,共鉴定出4750个差异表达基因,其中上调差异表达基因3557个、下调差异表达基因2829个;超过50％的差异表达基因被显著富集到6种基因表达趋势模式中(P<0.01),具体表现为:Profile 0模式富集到415个基因,Profile 5模式富集到201个基因,Profile 11模式富集到371个基因,Profile 13模式富集到841个基因,Profile 17模式富集到387个基因,Profile 18模式富集到411个基因.6种基因表达趋势模式中的差异表达基因被注释到代谢进程、细胞进程、单一有机体进程、细胞、细胞零件、大分子复合物及催化活性等GO功能条目上;而KEGG信号通路富集分析结果显示,以Profile 13模式中的差异表达基因富集到最多信号通路(86条),其中呈显著富集的有8条,分别为核糖体、碳代谢、氧化磷酸化、氨基酸生物合成、内质网蛋白质加工、糖酵解/糖异生、谷胱甘肽代谢和蛋白输出.[结论]脊尾白虾鳃组织在受低氧胁迫早期通过合成蛋白质及提高代谢能力来抵御低氧环境,随着低氧胁迫时间的延长,物质合成和能量代谢活动均显著下降;但在复氧后随着复氧时间的延长,其蛋白质合成和能量代谢水平又逐渐升高恢复至常氧水平.

关键词：

脊尾白虾低氧—复氧鳃组织转录组测序趋势分析

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西方蜜蜂工蜂不同虫态发育的转录组学分析

宋文菲胡宗文苗春辉余玉生...

748-758页

查看更多>>摘要：[目的]基于转录组学对西方蜜蜂工蜂不同虫态间的差异表达基因(DEGs)进行筛选和功能注释分析,揭示与工蜂生长发育相关的信号通路,为深入解析工蜂生长发育的分子调控机理提供基础数据.[方法]以西方蜜蜂工蜂的3日龄幼虫、1日龄蛹和1日龄羽化工蜂3个虫态为研究对象,利用llumina NovaSeq 6000平台进行转录组测序,采用DESeq2筛选不同虫态样品间的表达差异基因,然后分别进行GO功能注释分析及KEGG信号通路富集分析,并通过实时荧光定量PCR进行验证.[结果]经转录组测序,在西方蜜蜂工蜂3日龄幼虫与1日龄蛹间筛选出4823个差异表达基因(51.86％上调,48.14％下调),在1日龄蛹与1日龄羽化工蜂间筛选出3295个差异表达基因(57.51％上调,42.49％下调),在3日龄幼虫与1日龄羽化工蜂间筛选出5267个差异表达基因(52.95％上调,47.05％下调).GO功能注释分析结果显示,3日龄幼虫与1日龄蛹间的差异表达基因注释到43个GO功能条目,1日龄蛹与1日龄羽化工蜂间的差异表达基因注释到45个GO功能条目,3日龄幼虫与1日龄羽化工蜂间的差异表达基因注释到44个GO功能条目,主要涉及细胞过程、细胞部分及结合等.KEGG信号通路富集分析发现,3日龄幼虫与1日龄蛹间有2905个差异表达基因富集到332条KEGG信号通路上,其中17条KEGG信号通路呈显著富集,涉及核糖体、氧化磷酸化和昆虫激素生物合成等;1日龄蛹与1日龄羽化工蜂间有1644个差异表达基因富集到331条KEGG信号通路上,其中45条KEGG信号通路呈显著富集,涉及氧化磷酸化、生热作用和胰岛素分泌等;3日龄幼虫与1日龄羽化工蜂间有2958个差异表达基因富集到337条KEGG信号通路上,其中14条KEGG信号通路呈显著富集,涉及核糖体、蛋白酶体和胰岛素分泌等.6个随机挑选差异表达基因的实时荧光定量PCR检测结果与转录组测序结果相符,即转录组测序结果可靠.[结论]昆虫激素生物合成通路相关差异表达基因调控与西方蜜蜂工蜂各虫态JH滴度变化规律一致,氧化磷酸化信号通路则与各虫态的营养摄入和活动行为相关,而胰岛素分泌通路涉及各虫态的营养调控、脂肪体合成及细胞凋亡.可见,昆虫激素生物合成、胰岛素分泌和氧化磷酸化3种信号通路在西方蜜蜂工蜂幼虫、蛹和成虫的发育调控中发挥着重要作用.

关键词：

西方蜜蜂工蜂生长发育差异表达基因信号通路转录组测序

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基于转录组测序的棘胸蛙SSR和SNP分子标记开发

魏朝宇谢永广魏秀英罗华辉...

759-767页

查看更多>>摘要：[目的]基于转录组开发SSR和SNP分子标记用于评价棘胸蛙(Quasipaa spinosa)遗传多样性,为其种质资源的创新利用提供理论支撑.[方法]采用TRIzol试剂盒提取棘胸蛙肝脏、肌肉和肾脏组织总RNA,构建cDNA文库后利用Illumina HiSeq 2500测序平台进行高通量测序,通过MISA对棘胸蛙转录组测序数据进行SSR检索,并以SAM-tools和VarScan v.2.2.7进行SNP查找.[结果]棘胸蛙转录组测序共获得93887条非冗余基因(Unigenes),序列总长度达91352712 bp,且所有转录组Q30均超过95.00％.在93887条Unigenes中发现33019个SSRs,其中21966条Unigenes含有SSR,6688条Unigenes含有超过1个SSR;以单核苷酸重复型SSR数最多,达25788个,且出现频率最高(27.47％).SSR的平均长度以四核苷酸重复型最长,达35.47 bp;棘胸蛙SSR以(A/T)n为绝对优势重复基元,占总SSR的65.51％,然后依次为(C/G)n、(AT/AT)n、(AC/GT)n、(AG/CT)n、(AAT/ATT)n、(AGG/CCT)n,分别占总SSR的12.59％、5.66％、5.55％、3.31％、1.55％和1.30％.在33019个SSRs中,核苷酸重复次数主要集中在5～25次,占总SSR的99.91％,且大部分SSR位于非编码区,仅有1633个SSRs位于编码区;长度≥12 bp的SSR共计17244个,占总SSR的58.53％.挑选120对SSR引物进行引物有效性验证,发现有57对引物扩增出单一条带,且条带大小与预期结果一致.对棘胸蛙转录组序列进行SNP检索,共发现87634个SNPs,其中,56300个SNPs属于转换位点、31334个SNPs属于颠换位点,转化/颠换比达1.80,碱基的转换频率明显高于颠换频率.[结论]利用高通量转录组测序开发棘胸蛙SSR和SNP分子标记是一种切实可行的方法,能开发出通用性较高、数量较多、覆盖性较广的分子标记.棘胸蛙具有中度偏高的遗传多样性,可作为种质材料进一步开发利用.

关键词：

棘胸蛙SSR分子标记SNP分子标记分布特征转录组测序

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2种不同生长规格墨瑞鳕肌肉组织转录组测序分析

尤宏争肖蕊刘肖莲郝爽...

768-775页

查看更多>>摘要：[目的]掌握不同生长规格墨瑞鳕个体间差异表达基因的表达特点,为其功能相关基因深度挖掘及分子遗传育种提供科学依据.[方法]挑选同一养殖条件下极大个体和极小个体的墨瑞鳕,构建肌肉组织cDNA文库后,采用Illumina HiSeqTM 4000测序平台对存在生长差异的墨瑞鳕肌肉组织进行转录组测序分析,获得的Unigenes在Nr、Nt、Pfam、KOG/COG、Swiss-Prot、KEGG和GO等数据库中进行比对;通过FPKM及DEGseq筛选出差异表达基因,以GOseq和KOBAS对差异表达基因分别进行GO功能注释及KEGG信号通路富集分析,并采用MISA进行SSR鉴定分析.[结果]从墨瑞鳕肌肉组织中共测序获得39749条Unigenes,其长度范围在301～55230 bp,平均长度为1705 bp.注释到Nt、Nr、Swiss-Prot、Pfam数据库的Unigenes分别有27046、20824、18268和17772条,在7个数据库中均得到注释的Unigenes共计6742条,占Unigenes总数的16.96％.根据差异表达基因筛选条件P<0.05且|log2 Fold Change|>1,共筛选出722个差异表达基因,其中上调基因308个、下调基因414个.差异表达基因GO功能注释分析结果表明,注释基因数目较多的GO功能条目包括细胞过程、代谢过程、膜、细胞器及结合等;KEGG信号通路富集分析发现,差异表达基因被成功富集到234条信号通路上,主要涉及磷脂酰肌醇3激酶/蛋白激酶信号通路、MAPK信号通路、胰岛素信号通路及FoxO信号通路等.在39749条Unigenes中鉴定筛选出22120个SSRs,占Unigene总数的55.65％,SSR的平均间距为3063 bp.[结论]基于转录组测序分析获得的墨瑞鳕肌肉组织差异表达基因以发挥结合、细胞过程及代谢过程等功能为主,且主要富集在PI3K-Akt信号通路、核糖体信号通路、FoxO信号通路及细胞凋亡等能量代谢相关通路上,通过共同协调而对墨瑞鳕的生长发育起调控作用.

关键词：

墨瑞鳕肌肉生长分化差异表达基因微卫星(SSR)转录组测序

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生物炭对旱坡地宿根甘蔗土壤养分、酶活性及微生物多样性的影响

桂意云李海碧韦金菊毛莲英...

776-784页

查看更多>>摘要：[目的]分析旱坡地宿根甘蔗生长、土壤养分和微生物群落对生物炭的响应,揭示生物炭改良宿根甘蔗土壤的微生态机制,为缓解甘蔗连作障碍、宿根蔗病害及生物炭在甘蔗栽培中的应用提供科学依据.[方法]以旱坡地宿根甘蔗(种植第4年,1年新植3年宿根)为试验材料,设2个处理:不施用生物炭对照(CK)和施用生物炭处理(3 t/ha),分析生物炭对宿根甘蔗土壤养分、酶活性、微生物多样性和甘蔗生长的影响.[结果]与CK相比,施用生物炭可显著增加土壤碱解氮、速效钾和有机质含量(P<0.05,下同),显著提高蔗糖酶和酸性磷酸酶活性.施用生物炭还可改变土壤细菌和真菌分类单元(OTUs)总数,对土壤中各优势细菌门、细菌属相对丰度影响不大,但降低了真菌子囊菌门(Ascomycota)、担子菌门(Basidiomycota)及淀粉藻(Amyloflagellula)和镰刀菌属(Fusarium)相对丰度,增加了接合菌门(Zygomycota)及毛壳菌属(Chaetomium)和被孢霉属(Mortierella)的相对丰度.在甘蔗生长方面,施用生物炭可显著降低甘蔗梢腐病发病率,使甘蔗产量显著提高5.2％.[结论]施用生物炭可改良甘蔗土壤,改变土壤微生物群落结构,增强宿根甘蔗抗梢腐病能力,提高旱坡地宿根甘蔗第4年产量.

关键词：

甘蔗生物炭土壤养分微生物多样性梢腐病发病率产量

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广西玉米品种萌芽期生理生化特性及其抗旱性综合评价

邹成林吕巨智翟瑞宁钦洁...

785-794页

查看更多>>摘要：[目的]依据生理生化指标评价广西玉米品种萌芽期抗旱性,为广西抗旱玉米品种筛选和培育提供参考.[方法]利用20％PEG-6000溶液模拟干旱胁迫,对14个广西玉米品种进行萌芽期抗旱性试验,测定对照(蒸馏水)和干旱胁迫下各玉米品种胚芽的叶绿素、可溶性糖和丙二醛(MDA)含量及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性,探究干旱胁迫对玉米萌芽特性的影响,并采用隶属函数法综合评价各参试玉米品种萌芽期的抗旱性.[结果]与对照相比,干旱胁迫下各参试玉米品种的生长发育均受到明显抑制,表现出种子萌发困难,胚芽生长缓慢,但不同品种受到的影响存在差别.方差分析结果表明,各生理生化指标在品种间和处理间的差异均达极显著水平(P<0.01).与对照相比,干旱胁迫下各玉米品种的叶绿素和可溶性糖含量减少,SOD、POD和CAT活性降低,MDA含量增加.隶属函数法评价中指标权重系数最大为MDA含量,达46.96％,其次为SOD活性,为21.77％.各品种隶属函数法D值在0.176～0.795,其中兆玉215和桂单162的D值大于0.7,属于强抗旱品种;桂单6205、桂单666和兆玉200的D值在0.5～0.7,属于抗旱品种;桂单660、桂单658、桂单673、桂单6209、桂单203和桂单6203的D值在0.4～0.5,属于中抗旱品种;桂单669、桂单671和桂单668的D值小于0.4,属于弱抗旱品种.[结论]叶绿素、可溶性糖和MDA含量及SOD、POD和CAT活性均可作为玉米萌芽期抗旱性评价指标,其中以MDA含量和SOD活性为主要评价指标.14个玉米品种中,兆玉215、桂单162、桂单6205、桂单666和兆玉200的抗旱性相对较强.

关键词：

玉米萌芽期生理生化抗旱性隶属函数法

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