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中国农业科学
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路文如

半月刊

0578-1752

zgnykx@mail.caas.net.cn

010-82109808 82106279

100081

北京中关村南大街12号

中国农业科学/Journal Scientia Agricultura SinicaCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊为综合性农牧业科学学术刊物。主要发表我国农牧业科学在基础理论和应用技术方面的学术论文、重要科研成果和专题报告及各学科研究进展综述等。主要栏目有作物栽培的理论与实践、作物育种与品种资源、生物技术、植保、土肥、畜牧、兽医、研究简报等。读者对象为农牧业科技工作者、农业院校师生和农业管理干部。
正式出版
收录年代

    利用大豆生育期基因E1和E2构建适宜不同生态区的ms1基础轮回群体

    胡雪洁刘路平王凤敏韩玉华...
    3305-3317,中插1-中插21页
    查看更多>>摘要：[目的]大豆是光周期敏感的短日照作物,在不同生态区种植会导致开花过早或过晚.因此,大豆雄性核不育ms1(male sterility 1)基础群体在不同生态区应用于轮回选择的过程中,存在当地供体亲本和受体不育株花期不遇、导入率低的问题.构建适宜三大生态区应用的 ms1基础轮回群体,提高供体亲本与受体不育株花期相遇的概率,揭示两轮互交后各群体生育期基因E1和E2基因型及其表型变化特点,为大豆开花期和生育期改良提供依据.[方法]以 528份来自不同生态区的供体亲本和ms1基础群体为试验材料.利用前人报道的生育期基因E1和E2的KASP分子标记对供体亲本进行基因型鉴定,按照E1和E2基因型对供体亲本进行分类,分别与ms1基础群体籽粒混合,并根据不同生态区适宜的基因型将各群体种植于不同地区,进行两年两轮异交导入.其中,东北生态区群体种植于内蒙古呼伦贝尔、河北承德 2 个地区,黄淮海生态区群体种植于河北石家庄和河南许昌 2 个试验区,南方生态区群体种植于广东广州试验区.每年收获不同ms1群体不育株籽粒,冬季在海南三亚进行南繁.调查供体亲本与ms1基础群体开花期和成熟期,分析不同地区ms1群体E1和E2基因型比例的变化.[结果]根据生育期基因E1和E2基因型将供体亲本划分为 4 类E1E1/E2E2、E1E1/e2e2、e1e1/E2E2和e1e1/e2e2,各基因型比例分别为 12.1%、65.0%、19.3%和 3.6%.ms1基础群体中,晚花基因型E1E1/E2E2占有最高比例,为 48.6%;群体材料开花期较晚,主要集中于 45-51 d.经过连续两轮导入后,不同生态区 ms1群体基因型发生变化.东北生态区呼伦贝尔的目标导入基因型 e1e1/e2e2比例由 33.0%提高到51.6%,承德e1e1/e2e2基因型比例由 1.6%提高至 3.4%;黄淮海生态区石家庄目标导入基因型e1e1/E2E2比例由 18%提高至 23.1%,许昌E1E1/e2e2基因型比例由 12.5%提高到 25.0%;南方生态区广州的E1E1/E2E2基因型比例维持在 80%以上.目标导入基因型的杂合基因型在群体中比例也在不断提高.通过两轮异交导入,不同生态区 ms1群体间开花期存在显著差异,说明随着开花期基因型的变化,不同群体的表型也随之改变.[结论]将供体亲本依据各开花期基因型分类分别导入ms1群体,可提高各生态区适宜基因型的比例,构建适用于不同生态区的ms1基础轮回群体,提高当地供体亲本和受体 ms1不育株花期相遇的概率,实现大豆的开放授粉和基因聚集、积累,丰富群体的遗传多样性,从而进一步提高轮回选择育种效率.

    大豆ms1基础轮回群体开花期生育期E1E2竞争性等位基因特异性PCR

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    农业用植物基因编辑产品检测方法研究进展

    武玉花翟杉杉普豪祯高鸿飞...
    3318-3334页
    查看更多>>摘要：随着基因编辑技术的兴起,基因编辑产品已经从实验室走向产业化应用,2022 年农业农村部针对没有引入外源基因的基因编辑植物的安全评价,专门出台了《农业用基因编辑植物安全评价指南(试行)》,2023 年为基因编辑大豆AE15-18-1 颁发了首个生物安全证书,标志着我国正式开启了基因编辑作物的产业化进程.基因编辑产品不同于传统转基因产品,不含有外源 DNA 序列,常用的转基因检测策略不适用于基因编辑产品的检测.随着农作物基因编辑产品产业化进程的积极推进,如何高效准确检测是否为基因编辑产品及其编辑特征,是关系到基因编辑产品产业化利用和知识产权保护的重要依据,急需开发适用于基因编辑产品的检测技术.以检测靶标序列是否被编辑为目标,基于PCR、测序等技术开发出了很多检测技术,并广泛应用于产品研发过程中基因编辑产品的筛选.产业化后的安全监管和知识产权保护,不仅要检测样品是否被编辑,还要快速识别待测样品的核苷酸序列特征,确定样品的来源和身份,进而对基因编辑成分进行精准定量,判定是否需要定量标识.目前,对于含有少数几个碱基插入、缺失及单碱基变异等突变的基因编辑产品,难以应用常规 PCR 或测序等技术进行快速的身份鉴定,更难以对基因编辑成分的含量进行精准定量检测.以快速识别编辑后的 DNA 序列特征、并精准定量为目标,根据基因编辑产品的分子特征,本文综述了基于凝胶电泳的普通 PCR 法、基于测序的检测方法、基于实时荧光 PCR 的检测方法、基于数字 PCR 的检测方法、基于可编程内切酶的方法,以及基于仪器的检测方法在基因编辑产品检测中的应用及优缺点,以期探索出适用于基因编辑产品的检测和定量策略,为后续基因编辑产品检测方法的开发提供参考.

    基因编辑测序实时荧光PCR数字PCR可编程内切酶

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    紫花苜蓿MsSPL17的克隆及生物学功能验证

    陈菲儿张志鹏蒋庆雪马琳...
    3335-3349,中插22-中插23页
    查看更多>>摘要：[目的]分枝是决定紫花苜蓿产量的重要影响因子,SPL 家族基因是一类重要的转录因子,其成员参与多种植物的分枝(分蘖)发育过程.研究紫花苜蓿MsSPL17的生物学功能,鉴定MsSPL17在调控紫花苜蓿分枝发育中的作用,为紫花苜蓿高产生物育种提供重要参考.[方法]运用生物信息学方法分析MsSPL17序列,并构建系统进化树;采用实时荧光定量 PCR(qRT-PCR)方法分析MsSPL17在紫花苜蓿中的组织表达特异性;利用烟草瞬时表达系统确定MsSPL17 蛋白的亚细胞定位;利用酵母系统检测MsSPL17 的转录自激活活性;利用农杆菌介导转化的方法获得转基因紫花苜蓿并进行表型分析;利用转录组分析,筛选出在转基因株系中的差异表达基因,并验证用于后续研究.[结果]MsSPL17包含一个长度为1 011 bp的开放阅读框,编码由366个氨基酸构成的蛋白,属于SBP蛋白家族.系统进化分析表明,MsSPL17及其同源基因的进化与物种的分化高度相似,表明其是一个功能保守的基因.MsSPL17在紫花苜蓿分枝发育关键时期中的各组织包括茎、茎节、叶、顶端中均有表达,暗示该基因对紫花苜蓿分枝性状具有重要调控作用.亚细胞定位试验表明,MsSPL17蛋白定位于细胞核中.转录自激活试验表明,MsSPL17 不具有自激活活性,可后续进行互作蛋白的筛选.MsSPL17转基因沉默株系出现分枝数和茎节数明显增多、节间长度缩短、营养品质升高的显著表型.[结论]成功克隆了紫花苜蓿 MsSPL17,其在紫花苜蓿分枝发育关键组织中均有表达,它编码的蛋白定位于细胞核中且无转录自激活活性.获得具有多分枝性状的转基因株系,其产量方面出现分枝数显著增多等表型,品质方面粗蛋白含量提高.

    紫花苜蓿SPL基因分枝发育转录组RNAi沉默

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    无人化旱直播模式对水稻产量、品质和经济效益的影响

    翁文安邢志鹏胡群魏海燕...
    3350-3365页
    查看更多>>摘要：[目的]为创新水稻绿色丰产优质高效的无人化旱直播栽培技术提供理论依据和技术支撑.[方法]于 2020-2022年连续 3 年,以中熟中粳优质稻南粳 5718 为材料,以无人化毯苗机插和常规毯苗机插为对照,对 3 种栽培方式下水稻生育进程、产量形成、稻米品质特征和经济效益进行比较研究.[结果](1)小麦收获后,较对照提前 2-3 d 进行无人化旱直播,水稻全生育期将缩短 12-13 d,其中播种至拔节阶段生育期缩短是全生育期缩短的主要原因.(2)2020-2022年,无人化旱直播水稻年平均产量为 10.5 t·hm-2,与常规毯苗机插相比增产 3.0%,但二者差异不显著;与无人化毯苗机插相比,显著减产 5.4%,减产的主要原因是每穗粒数减少导致总颖花量的减少,以及抽穗至成熟阶段干物质积累和转运能力下降.(3)与常规毯苗机插相比,无人化旱直播水稻加工品质、直链淀粉含量和蛋白质含量均降低但差异不显著;垩白粒率和垩白度显著降低;食味值增加但差异不显著.与无人化毯苗机插相比,无人化旱直播水稻整精米率、垩白粒率、垩白度和直链淀粉含量均显著降低;蛋白质含量降低但差异不显著;RVA峰值黏度增高,食味值显著增加.(4)无人化旱直播模式下水稻种植成本降低,净收益较无人化毯苗机插和常规毯苗机插分别增加了 1.15×103 和 0.93×103 元/hm2.[结论]麦茬无人化旱直播可以实现水稻丰产与增收协同,同时改善了稻米外观品质和蒸煮食味品质,后续仍需进一步优化无人化旱直播栽培技术,以提高水稻群体颖花量,促进灌浆结实期干物质积累和各器官干物质向穗部转运,最终实现智慧化水稻丰产优质高效协同的目标.

    水稻无人化旱直播产量稻米品质经济效益

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    秸秆还田与灌溉方式对大豆玉米带状间作出苗及幼苗生长的影响

    杨立达彭新月朱文雪赵静...
    3366-3383页
    查看更多>>摘要：[目的]大豆玉米带状间作是我国大豆产能提升工程的重要栽培模式.探究秸秆还田与灌溉方式对大豆玉米带状间作作物出苗及幼苗生长质量的影响,以期为带状间作解决出苗难题提供理论支撑.[方法]试验于 2022 和 2023 年在山东省德州市禹城市和四川省遂宁市安居区进行,采用二因素裂区试验,设置 3 种秸秆还田方式(S1,秸秆不还田;S2,秸秆灭茬还田;S3,秸秆留茬还田)和 3 种灌溉方式(W1,抢墒播种;W2,畦灌造墒;W3,播后喷灌),研究其对带状间作作物出苗及幼苗生长的影响.[结果]灌溉可显著提高土壤含水量并缓解土壤紧实度,进而有效提高大豆、玉米出苗率,缩短出苗时间.禹城S2 处理下W3、W2、W1 的大豆出苗率分别为 71.00%、45.70%、38.50%;安居S2 处理下W3、W2、W1的大豆出苗率分别为 90.17%、88.50%、61.67%,W2、W3 的出苗时间较W1 分别缩短 3.29、2.92 d.不同灌溉方式下玉米出苗率均可达到 90%以上,但出苗时间明显不同.禹城W2、W3 的玉米出苗时间较W1 分别缩短 1.90、3.10 d;安居W2、W3 较W1 分别缩短 0.96、0.60 d.秸秆还田显著提高了土壤含水量并降低土壤紧实度,两地效果均表现为S2＞S3＞S1.禹城秸秆还田在W1 处理下可显著提高大豆出苗率,S2 较S1 提高 45.08%.秸秆还田对两地玉米出苗率均无明显影响.秸秆还田与灌溉均显著提高了安居大豆脂肪酶(LPS)和玉米α-淀粉酶活性(α-AL),W2、W3 的LPS较W1 分别高 26.86%、37.77%,S2 的LPS较S3、S1 分别高 14.14%、18.05%;W2 的α-AL较W1 平均高 189.47%,S2 的α-AL较S3、S1 分别高 61.52%、127.33%.2 个灌溉处理均可促进两地大豆、玉米的生长发育,提高幼苗生长率和整齐度,W3、W2 的大豆株高较 W1 分别平均高 21.74%、15.70%,茎粗分别平均高 12.52%、28.15%.叶面积分别平均高 11.84%、38.78%;W3、W2 的玉米株高较W1 分别平均高 21.80%、20.62%,茎粗分别平均高 37.69%、26.39%,W3 的叶面积较W2、W1 分别平均高 36.56%、73.33%.秸秆还田显著影响禹城玉米幼苗长势,表现为S3＞S1＞S2,S3的株高较S1、S2分别高 19.92%、27.31%;茎粗分别高 27.59%、59.80%;叶面积分别高 42.76%、68.54%.[结论]顺利出苗和构建良好的幼苗群体是实现高产的基础,播后喷灌通过改善耕层物理结构进而促进带状间作出苗并缩短出苗时间,为后续作物生长提供了有利条件.秸秆留茬还田可提高禹城带状间作幼苗生长质量;秸秆灭茬还田具有蓄水和缓解土壤紧实的特点,有利于无灌溉下大豆出苗,对安居带状间作作物形成壮苗具有促进作用.

    大豆玉米带状间作秸秆还田灌溉方式出苗率幼苗生长

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    玉米大斑病菌小分子热激蛋白基因克隆与表达分析

    张淑红张运峰高凤菊武秋颖...
    3384-3397页
    查看更多>>摘要：[目的]克隆玉米大斑病菌(Setosphaeria turcica)小分子热激蛋白(small heat shock protein,sHSP)基因,分析其结构及在病菌发育和HT-毒素诱导过程中的表达模式.[方法]利用隐马尔可夫模型(hidden Markov model,HMM)筛选玉米大斑病菌全基因组范围内的sHSP家族成员,采用PCR技术克隆玉米大斑病菌 01-23 菌株的sHSP,通过生物信息学方法进行sHSP的理化性质分析、亚细胞定位、结构预测和系统发育分析,RNA-Seq和RT-qPCR分析sHSP在玉米大斑病菌不同发育阶段和HT-毒素诱导过程中的表达情况.[结果]从玉米大斑病菌基因组筛选到 3 个sHSP家族成员(StHSP37.2、StHSP37.0 和StHSP22.6),克隆了 01-23 菌株中 3 个sHSP的DNA序列,编码的sHSP蛋白均属于弱酸、亲水蛋白,无跨膜结构域和信号肽;二级结构中无规则卷曲占 58.97%—60.35%,而β-转角仅为 2.69%—7.83%;亚细胞定位预测StHSP37.2和 StHSP37.0 位于细胞核,而 StHSP22.6 位于细胞核和细胞质;均含有近 C 端的 ACD_sHSP-like 结构域,StHSP37.2、StHSP37.0 和StHSP22.6 分别有 2、3 和 5 个保守基序;利用SWISS-Model和AlphaFill构建了sHSP单体的三级结构模型;系统发育分析结果表明,StHSP22.6 与链格孢(Alternaria alternata)、StHSP37.2 和 StHSP37.0 与玉米小斑病菌(Bipolaris maydis)的sHSP亲缘关系较近;玉米大斑病菌sHSP在菌丝中表达量最高,其次为芽管、附着胞和侵入钉,在分生孢子中表达量最低;StHSP22.6和StHSP37.2与玉米大斑病菌HT-毒素诱导显著负相关,在 14 d时相对基因表达量分别上调 6.45 和 18.12 倍,21、28 d时StHSP37.2表达量仅上调 2.56、1.78 倍,而StHSP22.6表达量与WT无显著差异;StHSP37.0与HT-毒素诱导显著正相关,14、21 和 28 d时相对基因表达量分别下调 59.23%、86.30%和 88.11%;通过与玉米大斑病菌sHSP显著相关的表达基因挖掘,推测StHSP37.2 和StHSP22.6 主要与HSP90、HSP104、分解代谢及线粒体Mg2+转运有关,而StHSP37.0 主要与液泡碱性氨基酸转运、有机合成和分泌有关.[结论]玉米大斑病菌sHSP家族成员既具有高度保守性,又与其他sHSP有结构和系统发育的差异性;不仅与玉米大斑病菌菌丝、芽管、附着胞和侵入钉发育相关,在HT-毒素诱导过程中也发挥重要调控作用.

    玉米大斑病菌小分子热激蛋白基因克隆结构分析HT-毒素诱导

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    莱氏绿僵菌与异色瓢虫协同增效防治蚜虫研究

    石娜路杨隋丽王佳江...
    3398-3407页
    查看更多>>摘要：[目的]明确莱氏绿僵菌(Metarhizium rileyi)和异色瓢虫(Harmonia axyridis)二者联用能否实现协同增效作用,为高效生物防治蚜虫提供理论依据和应用技术.[方法]通过莱氏绿僵菌孢子喷施异色瓢虫成虫、喷施蚜虫后饲喂异色瓢虫,分别以不喷施莱氏绿僵菌的异色瓢虫和饲喂不喷施莱氏绿僵菌蚜虫的异色瓢虫为对照,测定莱氏绿僵菌对异色瓢虫的直接和间接致病力;对蚜虫喷施莱氏绿僵菌,测定饥饿不同时间的异色瓢虫对其取食选择性;并测定取食莱氏绿僵菌处理的蚜虫后异色瓢虫对蚜虫的捕食能力、产卵量及卵孵化率等指标,明确取食莱氏绿僵菌处理的蚜虫对异色瓢虫捕食蚜虫能力的影响;分别设置先施用莱氏绿僵菌再释放异色瓢虫和单独释放异色瓢虫两个处理,以虫口减退率为指标,利用控制试验测定莱氏绿僵菌与异色瓢虫联合应用对蚜虫的防治效果.[结果]直接致病力与间接致病力评价均表明,异色瓢虫存活率与对照组无显著差异;饥饿处理 0 h,莱氏绿僵菌处理组中异色瓢虫对豌豆蚜(Acyrthosiphon pisum)取食选择率显著低于对照组,但在饥饿处理24和48 h后,处理组与对照组间取食选择率均未出现显著差异,这与捕食功能反应模型结论相符;莱氏绿僵菌处理组和对照组的异色瓢虫对豌豆蚜的瞬时攻击率分别为0.6585和0.6479,差异不显著(P＞0.05);莱氏绿僵菌处理组和对照组的异色瓢虫连续 7 d的单雌产卵量分别为 161.67 和 167.33 粒,卵孵化率分别为 65.60%和 67.60%,均未出现显著差异(P＞0.05);施用莱氏绿僵菌后再释放异色瓢虫处理组在释放瓢虫后第 2-3 天表现出更好的豌豆蚜控制效果,在第 2-4 天表现出更好的玉米蚜(Rhopalosiphum maidis)控制效果.[结论]莱氏绿僵菌对异色瓢虫在捕食能力、产卵量及卵孵化率方面无明显影响,且施用莱氏绿僵菌后释放异色瓢虫对蚜虫的防治效果得到提高,二者具有协同增效的作用.

    莱氏绿僵菌异色瓢虫生物防治协同增效蚜虫

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    秸秆还田下耕作方式对黑土活性有机碳组分及碳库管理指数的影响

    刘雅杰张天娇张向前路战远...
    3408-3423页
    查看更多>>摘要：[目的]基于连续 4 年耕作定位试验,2020 和 2021 年测定土壤相关指标,明确秸秆还田下不同耕作方式对大兴安岭南麓黑土农田土壤活性有机碳和碳库管理指数的影响.[方法]耕作定位试验设置 7 个处理,分别为深翻秸秆还田(DTS)、深松浅翻秸秆还田(DSS)、深松秸秆还田(STS)、重耙秸秆还田(SHS)、旋耕秸秆还田(RTS)、免耕秸秆还田(NTS)、浅翻秸秆不还田(CK).玉米成熟期采集 0-60 cm 土层样品,用不同浓度(0.333、0.167 和0.033 mol·L-1)的高锰酸钾溶液测定活性有机碳(R333)、中活性有机碳(R167)、高活性有机碳(R33)的含量,研究不同耕作方式对土壤活性有机碳组分含量及碳库管理指数的影响.[结果](1)与CK相比,DSS、DTS、NTS、RTS、STS处理 0-10 cm土层R333 含量显著提高 9.0%—63.7%,DSS处理最高,DTS、NTS次之;10-60 cm土层,DTS、DSS、NTS处理R333 分别显著提高 30.8%—134.5%、14.1%—97.8%、18.9%—63.0%(P＜0.05).(2)与CK相比,秸秆还田下各耕作方式 0-10 cm土层 R167 含量显著提高(P＜0.05),DSS处理的 R167 最高,提高了 37.3%—101.0%;10-60 cm土层 DTS处理的 R167 含量最高,显著提高了 44.8%—72.9%,整体呈现 DTS＞DSS＞NTS处理.(3)与 CK相比,0-10 cm土层,DSS 处理 R33 含量显著提高 13.8%—55.6%(P＜0.05);在 10-20 cm土层,DTS、DSS、STS、RTS、NTS处理 R33显著提高 3.6%—29.3%(P＜0.05),DTS最高,DSS次之;在 20-60 cm土层,DTS、DSS、STS处理R33 显著提高 68.1%—20.0%(P＜0.05).(4)与 CK 相比,秸秆还田下各处理 0-10 cm 土层惰性有机碳(IOC)显著提高 4.7%—21.8%(P＜0.05),在 0-20 cm土层DSS处理的IOC含量最高,相比CK显著提高了 14.0%—29.0%;20-60 cm土层,DTS、DSS处理的IOC含量相比其他处理显著提高了 5.3%—156.6%、4.2%—138.8%(P＜0.05).(5)与CK相比,DTS处理0-20 cm 土层碳库活度、碳库活度指数显著提高 7.7%—44.8%和 7.7%—45.0%(P＜0.05);DTS、DSS、STS、RTS处理各土层碳库指数均显著提高(P＜0.05),DTS、DSS、NTS 处理 0-60 cm 土层碳库管理指数分别显著提高了 21.9%—140.9%、4.9%—103.7%、13.3%—62.0%(P＜0.05).(6)在 0-60 cm 土层,R333、R167、R33、IOC 含量均与土壤有机碳含量、碳库活度指数、容重、团聚体几何平均直径呈极显著正相关,而与土壤总孔隙度呈极显著负相关(P＜0.01),其含量提高可改善土壤物理结构,增强团聚体稳定性;IOC 与作物产量、干物质量也呈极显著正相关(P＜0.01).[结论]黑土区采用深翻秸秆还田(DTS)和深松浅翻秸秆还田(DDS)在一定程度上均可提升土壤活性有机碳和惰性有机碳含量,有效改善农田有机碳库.

    秸秆还田耕作方式黑土活性有机碳惰性有机碳碳库管理指数玉米产量大兴安岭南麓

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    节水减氮对宁夏引黄灌区春小麦抗倒伏特性及产量的影响

    李红王西娜韦广源马永鑫...
    3424-3439页
    查看更多>>摘要：[目的]研究减氮节水对春小麦茎秆强度及籽粒品质的影响,为宁夏引黄灌区春小麦持续稳定增产、水氮高效利用以及提高春小麦抗倒伏能力提供理论依据.[方法]以宁春4号为供试材料,通过2021和2022年裂区试验,研究灌溉处理(常规灌溉(400 mm,WC)、节水20%(320 mm,W1)、节水40%(240 mm,W2))和施氮处理(常规施氮(270 kg⋅hm-2,NC)、减氮25%(202.5 kg⋅hm-2,NJ)、不施氮N0)对春小麦茎秆强度、产量及籽粒品质的影响.[结果]与常规施氮相比,减氮25%且节水20%并没有显著降低春小麦株高、茎粗以及地上部生物量.减氮与常规施氮处理的春小麦茎秆强度与茎秆钾含量无明显差异,但在减氮基础上,节水 20%处理的春小麦茎秆强度与茎秆钾含量显著高于常规灌水处理.灌浆期,减氮水平下,节水 20%处理的茎秆强度较常规灌水处理两年分别增加了14.9%和16.3%,茎秆钾含量分别增加了13.4%和11.9%;成熟期,茎秆强度分别增加了19.0%和8.3%,茎秆钾含量分别增加了10.5%和9.0%.随着生育进程的推进,春小麦茎秆强度呈降低趋势.相关分析表明,茎秆强度与株高、地上部生物量呈极显著正相关,与茎秆钾含量呈显著正相关,与茎粗无显著相关性.各水氮处理中,减氮节水 20%处理的春小麦产量最高,2021 和 2022 年分别达 8 092 和 5 516 kg⋅hm-2.相同施氮量时,春小麦籽粒可溶性糖、蛋白质含量随灌水定额减少呈先增加后减少的趋势,减氮 25%且节水 20%处理达到最大值,与常规水氮处理相比,两年分别增加了14.4%、16.7%和25.5%、23.5%,而各水氮处理中淀粉含量无显著性差异.进一步发现,茎秆强度与产量、籽粒蛋白质含量呈极显著正相关,与籽粒淀粉、可溶性糖含量均无明显相关性.[结论]在减氮条件下节水20%促进了春小麦株高、茎粗的生长,增加了地上部生物量,并提高了茎秆钾含量,进而提高了春小麦茎秆强度,降低了倒伏风险,增加了春小麦产量且改善了籽粒品质.因此认为,施氮202.5 kg·hm-2,灌水320 mm是适宜宁夏引黄灌区春小麦的水氮管理模式.

    宁夏引黄灌区春小麦节水减氮茎秆强度产量籽粒品质

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    基于表型性状与SSR标记的冬瓜、节瓜种质资源遗传多样性分析

    翟彩娇葛礼姣程玉静仇亮...
    3440-3457,中插24-中插33页
    查看更多>>摘要：[目的]分析冬瓜、节瓜种质的遗传多样性,构建综合评价体系,筛选优异种质,为冬瓜、节瓜种质创新和新品种选育提供理论支撑.[方法]以 148 份不同来源的冬瓜、节瓜种质为供试材料,利用 28 个表型性状和 19 对SSR标记进行遗传多样性分析.综合运用变异系数、Shannon-Wiener 多样性指数、相关性分析、主成分分析结合隶属函数法、逐步回归和聚类分析等多元统计方法,对冬瓜、节瓜种质进行遗传多样性分析和综合评价.[结果]148 份冬瓜、节瓜种质具有较高的表型遗传多样性,11 个质量性状的遗传多样指数变幅为 0.39(性型)—1.45(瓜形状),17 个数量性状的遗传多样性指数变幅为1.89(首雄花节位)—2.09(叶柄长度),变异系数变幅为9.76%(种形指数)—63.95%(老瓜单瓜重),其中首雌花节位(42.32%)、老瓜纵径(42.95%)、瓜形指数(47.05%)、首雄花节位(47.48%)、老瓜单瓜重(63.95%)的变异系数均大于40%,进行遗传改良的潜力较大;主成分分析将18个主要表型性状转换为6个独立的综合指标,贡献率为 6.427%—29.605%,累计贡献率为 81.236%;结合隶属函数值计算表型综合值(F 值)鉴选出新西洲冬瓜 BR12(1.47)、兴蔬粉地龙冬瓜 BR25(1.14)等综合性状表现较好的优异种质;18个主要表型性状中有15 个性状与F值极显著相关.利用逐步回归分析建立表型评价数学模型,筛选出9 个表型综合评价指标.19对SSR标记在供试材料中扩增出的等位位点数2-6个,多态性信息含量的变幅为0.02-0.70,Shannon's多样性指数变幅为0.06-1.48,148份冬瓜、节瓜种质具有较为丰富的遗传多样性,且节瓜群体的遗传多样性相对略高于冬瓜群体,个体内的遗传变异是导致冬瓜、节瓜整体遗传多样性的主要原因;基于表型性状和SSR分子标记的聚类分析分别将148 份冬瓜、节瓜种质资源划分为6大类和3大类,两种方法的聚类结果均没有将冬瓜和节瓜聚成两大类,且与地理位置来源没有明显的相关性.[结论]148 份冬瓜、节瓜种质表型性状遗传变异较为丰富,遗传多样性高;叶片长度、首雌花节位、老瓜纵径、老瓜肉厚、瓜梗长度、种子宽度、瓜面蜡粉、瓜形状和种子类型可以作为冬瓜、节瓜种质资源综合评价和亲本选择的关键指标;基于主要表型性状和SSR分子标记的聚类分析结果具有一定的一致性,聚类和群体划分与地理位置来源没有明显的相关性.

    冬瓜节瓜表型性状SSR标记遗传多样性综合评价

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