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作物学报
中国作物学会　中国农业科学院作物科学研究所
作物学报

中国作物学会　中国农业科学院作物科学研究所

万建民

月刊

0496-3490

zwxb301@mail.caas.net.cn

010-82108548

100081

北京市海淀区中关村南大街12号

作物学报/Journal Acta Agronomica SinicaCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>《作物学报》是中国科学技术协会主管、中国作物学会和中国农业科学院作物科学研究所共同主办、科学出版社出版的有关作物科学的学术期刊。前身可追溯到1919年1月中华农学会创办的《中华农学会丛刊》, 后相继改名为《中华农林会报》、《中华农学会报》、《中国农业研究》和《农业学报》, 1962年改为现名《作物学报》。主要刊登农作物遗传育种、耕作栽培、生理生化、生态、种质资源、谷物化学、贮藏加工以及与农作物有关的生物技术、生物数学、生物物理、农业气象等领域以第一手资料撰写的学术论文、研究报告、简报以及专题综述、评述等。办刊宗旨是为繁荣我国作物科学技术、促进国内外学术交流和加速我国的农业现代化建设服务。读者对象是从事农作物科学研究的科技工作者、大专院校师生和具有同等水平的专业人士。《作物学报》从1999年起连续12年获“国家自然科学基金重点学术期刊专项基金”的资助。2006—2011年连续6年获“中国科协精品科技期刊工程项目(B类)”资助。从2002年起连续9年被中国科技信息研究所授予“百种中国杰出学术期刊”称号。2011年获第二届中国出版政府奖期刊奖提名奖, 2005年获“第三届国家期刊奖提名奖”。2009年被中国期刊协会和中国出版科学研究所授予“新中国60年有影响力的期刊”称号。据北京大学图书馆编著的《中文核心期刊要目总览》(2004和2008年版)登载, 《作物学报》被列在“农学、农作物类核心期刊表”的首位。
正式出版
收录年代

    马铃薯TIFY基因家族的全基因组鉴定及表达分析

    祁稼民许春苗肖斌
    2297-2309页
    查看更多>>摘要：TIFY家族是植物所特有的包含保守TIFY结构域(TIF[F/Y]XG)的转录因子基因家族,在调节植物发育、响应非生物胁迫和植物激素方面具有重要作用.本研究在马铃薯(Solanum tuberosum L.)全基因组水平共鉴定出了 26 个StTIFY家族成员,根据系统发育特征和蛋白结构将StTIFY分为 4 大亚家族,其中JAZ亚家族分为了 5 个亚组.串联重复和片段重复事件在马铃薯TIFY基因家族的扩张中起主要作用.通过共线性分析发现,StTIFY与双子叶植物番茄(Solanum lycopersicum)、拟南芥(Arabidopsis)、甘蓝(Brassica oleracea)分别有 21 对、5 对和 6 对直系同源基因,而和单子叶植物水稻(Oryza sativa)、玉米(Zea mays)则分别只有 1 对和 3 对直系同源基因,这些基因均在纯化选择下进化.RNA-seq数据分析发现,TIFY基因和ZML亚家族的 2 个基因在 13 个组织部位均有较高的表达量,而其余成员则呈现组织表达特异性.同时我们进一步分析了StTIFY基因对非生物胁迫以及激素处理的响应,发现有 19 个基因响应非生物胁迫(干旱/盐/热),其中分别有 3 个和 2 个基因同时响应 3 种和 2 种非生物胁迫;有 5 个基因在BAP、ABA、IAA和GA3 处理下差异表达.利用qPCR进一步检测了在干旱胁迫条件下抗旱品种和水分敏感品种中 4 个候选基因的表达量,结果发现这 4 个基因在 2 个品种的落花期显著差异表达.本研究为了解 StTIFY 基因家族的特征,深入分析StTIFY家族成员在马铃薯响应激素信号和抵御非生物胁迫的功能提供了理论依据.

    马铃薯TIFY基因家族激素处理非生物胁迫表达分析

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    杂交水稻不同穗萌程度种子质量差异与穗萌分级研究

    贾舒涵何璨陈敏刘家欣...
    2310-2322页
    查看更多>>摘要：研究不同穗萌程度种子质量,对科学划分穗萌级别,优化穗萌指标计算方法至关重要.本试验以钱优 0508(Qianyou 0508,QY0508)、Y两优 689(Y Liangyou 689,YLY689)两个籼型杂交水稻品种为材料,测定穗上不同穗萌程度种子的发芽指标,以及可溶性糖、可溶性蛋白含量等生理指标,以此评估不同穗萌程度水稻种子的发芽质量.同时,采用自然晾干和 38℃烘干 2 种方式干燥穗萌种子,并将种子在低温和水淹 2 种逆境条件下发芽,探究实际生产中不同干燥处理对已穗萌种子质量的影响,及不同穗萌程度种子萌发抗逆能力的差异.此外,由于水稻种子通常在蜡熟末期至完熟初期为最佳收获期,期间均可能遭遇不良气候条件导致种子穗萌,因此本研究对不同成熟时期的穗萌种子质量也进行了探讨.通过鉴定穗上不同萌动程度的种子质量,提出了新的水稻穗萌分级方法,即完整饱满未萌动种子为 0 级,胚根凸起但稃壳未开裂的种子为 1 级,胚根露出且可见长度不足 2 mm 的种子为 2 级,胚根可见长度大于2 mm的种子为 3 级.与 0 级种子相比,1～3 级穗萌种子的发芽率均显著下降,不正常幼苗率显著增加,在低温、水淹逆境下,该现象更明显.相对而言,38℃烘干方式对种子质量的影响较自然晾干小,而授粉后 35 d(35 DAP)成熟度高的种子发生穗萌后对种子质量影响较授粉后 25 d(25 DAP)成熟度低的种子小.本研究经过对不同穗萌程度种子质量的研究,提出了新的穗萌分级方法,对准确评估田间水稻穗萌水平有重要价值.

    水稻穗萌分级穗萌率种子质量

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    有机物料投入对滨海盐碱地土壤理化性状和夏玉米产量形成的影响

    张贵芹王洪章郭新送朱福军...
    2323-2334页
    查看更多>>摘要：探究不同有机物料投入对滨海盐碱地土壤理化性质及玉米生长发育的调控作用,为滨海盐碱地夏玉米生产提供理论依据.试验于 2021-2022 年夏玉米生长季在山东省滨州市无棣县滨海盐碱型农田进行.有机物料类型及用量分别为腐植酸(3000 kg hm-2,HA)、生物炭(15,000 kg hm-2,BC)、生物有机肥(15,000 kg hm-2,BO),以不添加有机物料为对照(CK),探究 0～40 cm土层土壤容重、总孔隙度、田间持水量、pH值、电导率及总有机碳含量的变化,分析不同有机物料投入对玉米地上部干物质积累和产量形成的影响.结果表明,腐植酸、生物炭和生物有机肥的施用均可在一定程度上改善盐碱土理化性质.3 种有机物料连续处理能有效降低表层土壤容重,增加土壤总孔隙度和田间持水量;可显著降低 0～10 cm土层pH,分别平均降低 0.17、0.08 和 0.20.连续施用 2 年后,腐植酸显著降低 0～40 cm土层电导率,平均降低 32.74%;3 种有机物料显著增加 0～20 cm土层中总有机碳的含量,其中生物炭处理能显著增加57.99%.腐植酸和生物有机肥处理显著增加夏玉米地上部干物质积累量和产量;连续使用 2 年后腐植酸处理产量显著增加了 11.01%,表现较好.综上所述,本试验条件下腐植酸施用后能改善土壤物理结构、降低 0～10 cm土层pH、提高土壤中有机碳含量、显著降低土壤电导率,促进夏玉米地上部干物质积累、提高籽粒产量,且连续施用 2 年后较CK 增加纯收益.故而腐植酸可作为改良滨海盐碱地土壤理化性状、促进夏玉米生长发育的有机物料.生物有机肥的施用可改善土壤理化性状,但仍需进行定位试验以验证其长期经济效应.

    滨海盐碱地有机物料土壤理化性状产量

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    侧深施肥通过优化叶片功能与氮素积累来提高大豆产量

    徐一帆徐彩龙李瑞东吴宗声...
    2335-2346页
    查看更多>>摘要：肥料为作物提供必要的营养元素,促进光合作用的进行,推动作物的生长和产量形成.黄淮海平原是我国优质大豆主要产区,优化该地区施肥技术对于提高大豆单产,缓解我国大豆进口压力具有重要意义.本试验设置不施肥(no fertilization,F0)、侧深施肥(side deep fertilization,F1)、等距施肥(equidistant deep fertilization,F2)和地表撒施(surface fertilization,F3)4 个处理,研究不同施肥方式下大豆叶片生理指标、物质积累和产量构成的变化规律,旨在阐明施肥方式与大豆生产的相互关系,为黄淮海地区大豆绿色高效生产提供理论支撑.结果表明,F1 处理增加了大豆荚粒期叶片的光系统 Ⅱ潜在光化学量子产量(Fv/Fm)、光系统 Ⅱ 实际光化学效率[Y(Ⅱ)]、电子传递速率(ETR)和光化学荧光淬灭系数(qP);相较于其他处理,F1 处理大豆生育后期叶片的Y(Ⅱ)增加 3.61％～22.86％.在抗氧化代谢方面,F1处理显著提高了大豆叶片的SOD和CAT活性,与其他处理相比,鼓粒后期F1 处理叶片SOD和CAT活性分别提高6.32％～35.34％和 1.93％～50.55％,进而促进了叶片净光合速率的提升(29.42％～70.10％).F1 处理光合功能的改善提升了生育中后期干物质(1.17％～101.18％)和氮素(1.01％～88.14％)的积累,为产量的增加奠定基础.施肥方式的改变(F1、F2 处理)显著提高了大豆产量,较 F3 处理分别提高了 10.66％和 6.55％.进一步分析发现,大豆叶片 Fv/Fm、Y(Ⅱ)、Pn、SOD和CAT活性与单株荚数、单株粒数和产量均呈显著正相关.综上,侧深施肥增强了大豆叶片后期抗氧化系统的功能,提升光合与物质积累,优化产量构成,促进大豆增产.

    侧深施肥叶绿素荧光参数光合能力产量

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    种植季节对高直链淀粉水稻品种淀粉消化特性的影响

    胡丽琴肖正午方升亮曹放波...
    2347-2357页
    查看更多>>摘要：为探究早季与晚季不同种植季节对高直链淀粉水稻消化特性的影响,本研究以 6 个高直链淀粉水稻为供试品种,于 2020-2021 年进行早、晚季种植,通过体外消化模拟方法结合气象数据,研究高直链淀粉水稻在早季种植时和晚季种植时的淀粉消化特性的差异.结果表明,高直链淀粉水稻在早季种植时,灌浆期平均温度和平均辐射量比晚季种植分别高 16.1%和 10.1%.总葡萄糖生成量(total glucose production,TGP)和葡萄糖生成速率(glucose production rate,GPR)比晚季种植时分别降低 4.1%和 10.0%,而活跃消化时间(active digestion duration,ADD)增加 7.8%.与晚季种植相比,高直链淀粉水稻在早季种植时直链淀粉增加 3.1%,蛋白质降低 8.5%.稻米RVA谱特征值中峰值黏度、最低黏度、崩解值、最终黏度、回复值和糊化温度分别增加 34.4%、29.7%、51.6%、26.2%、20.6%和 1.3%,而消减值降低 2.6%.相关性分析表明,GPR与直链淀粉含量、峰值黏度、最低黏度和最终黏度呈显著负相关关系,相关系数分别为-0.429、-0.558、-0.662 和-0.439,与蛋白质含量呈显著正相关关系,相关系数为 0.565.直链淀粉含量、峰值黏度、最低黏度都与灌浆期的日平均温度和日平均太阳辐射呈显著正相关关系,蛋白质与灌浆期的日平均温度和日平均太阳辐射呈显著正相关关系.由此可知,高直链淀粉水稻品种在早季种植后,灌浆期日平均温度及日平均太阳辐射量增加,导致直链淀粉含量、峰值黏度、最低黏度和最终黏度增加,蛋白质含量降低,进而导致淀粉消化速率变慢.本研究结果可为高直链淀粉水稻品种淀粉消化快慢的栽培调控提供理论依据.

    高直链淀粉水稻种植季节消化特性平均温度太阳辐射

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    高密度直播对油菜冷榨菜籽油品质的影响

    张琪祺陈杰昌蒯婕汪波...
    2358-2370页
    查看更多>>摘要：为明确高密植对冷榨菜籽油品质的影响,本研究选用 6 个株型差异较大的油菜品种(系),采用 45 万株 hm-2和 75 万株 hm-2 2 个密度种植,油菜成熟后收获籽粒冷榨,分析菜籽油理化指标、脂肪酸组成和典型脂质伴随物的含量.结果表明,与 45 万株 hm-2 相比,在 75 万株 hm-2 密度条件下,6 个油菜品种(系)籽粒含油量、菜籽油叶绿素含量、红值、过氧化值和酸价增加,均值分别为 4.67%、65.28%、22.16%、30.36%和 7.23%,但均符合国标一级菜籽油质量标准;不饱和脂肪酸含量增加幅度为 0.02%～4.26%,类胡萝卜素和极性总酚含量增加幅度分别为 0.52～4.54 mg kg-1 和 1.18～12.06 mg 100 g-1;川油 20 和华油杂 62 两品种冷榨菜籽油中的生育酚和植物甾醇含量均有提升.综合评价结果表明,不同株型油菜冷榨食用油品质形成对不同种植密度的响应规律不同,不同高度和叶型油菜在 75 万株hm-2 种植密度下的冷榨菜籽油品质优于 45 万株 hm-2,其中川油 20 和华油杂 62 在 75 万株 hm-2 密度下的综合品质较优.本研究结果可为油菜密植、优质菜籽油原料的品种选育及生产提供参考.

    油菜种植密度菜籽油脂质伴随物品质

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    夏直播棉花产量与冠层微环境的关系

    彭杰谢晓麒张钊姚晓芬...
    2371-2382页
    查看更多>>摘要：夏直播棉花能够在较短生育期内获得与常规模式相当的产量,但其产量高效形成的机理及其与冠层微环境的关系仍不清楚.因此,本试验采用完全随机区组设计,设置6个种植密度(7.50株 m-2、8.25株 m-2、9.00株 m-2、9.75株 m-2、10.50株 m-2和11.25株 m-2),于2022-2023年在湖北武汉进行了大田试验.采用温湿度仪记录从现蕾到拔杆期间冠层温度和湿度,冠层分析仪测定结铃期冠层不同高度光辐射强度,手工收获计产.结果表明,棉花产量随种植密度增加先升后降,其中9.75株 m-2最高(籽棉3246.5 kg hm-2、皮棉1203.2 kg hm-2),2年平均较7.50株 m-2提高(15.0%和17.8%).冠层日均温、最高温、最低温随种植密度增加而降低,而冠层相对湿度、最高湿度、最低湿度随种植密度增加而增加.冠层透光率,水平方向呈"V"型分布,棉行中间最大;垂直方向中下部(离地10～50 cm)随种植密度增加而减小,上部(离地50～70 cm)随种植密度增加而增大.群体叶面积指数随种植密度增加先升后降,其中9.75株 m-2最高,2年平均为2.6.相关分析表明,棉花产量随冠层日均温和最高温升高而降低,随冠层相对湿度和最高湿度增加而增加;随冠层中下部透光率增大而减小,随上部透光率增加而增大.综上,棉花夏直播种植模式,适当增加种植密度(9.75～11.25株 m-2)有利于提高单位面积成铃数,改善冠层微环境,如冠层透光率70 cm 处85%以上,50 cm处37%～40%,30 cm处14%～16%,10 cm处9%以下,冠层温度26.5～27.0℃,冠层湿度74%～77%,从而提高棉花产量.

    夏直播产量冠层微环境种植密度叶面积指数

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    叶面喷施硅制剂对滨海盐碱地夏玉米叶片光合性能及籽粒产量的影响

    孙照华任昊王洪章王子强...
    2383-2395页
    查看更多>>摘要：硅是作物生长的有益元素,有助于缓解作物遭受的盐胁迫.本试验以大田试验种植的登海 605 为试验材料,分别于小喇叭口期(V9)、大喇叭口期(V12)和抽雄期(VT)进行喷施硅制剂(8 g L-1 SiO2)处理,并以同期喷施等量清水为对照,旨在探讨不同时期叶面喷施硅制剂对滨海盐碱地夏玉米叶片光合性能及籽粒产量的影响,为滨海盐碱地夏玉米抗逆增产提供理论依据.结果表明,与对照相比,不同时期喷施叶面硅制剂,均能够显著增加盐碱地夏玉米叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性,降低丙二醛(MDA)含量,缓解光合器官的损伤和光合色素的降解;V9、V12、VT期叶面喷施硅制剂处理R6 期,叶面积指数 2 年平均分别提高 6.28%、7.16%、6.66%,2023 年R3 期叶绿素含量分别提高 6.62%、7.52%、7.47%.喷施硅制剂提高了叶片净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)以及胞间CO2浓度(Ci);V9、V12、VT期叶面喷施硅制剂处理R3期Pn两年平均分别提高11.64%、11.73%、16.39%.光合速率提升促进了干物质积累及其向籽粒的转运,R6 期干物质积累量分别提高 8.46%、8.88%、9.67%,穗粒数和千粒重显著提高,最终籽粒产量在 2022 年和 2023 年分别提升了 7.24%、10.47%、12.94%和 6.23%、7.99%、11.25%;综上,本试验条件下,滨海轻中度盐碱地夏玉米生产过程中以 VT期喷施叶面硅制剂的增产效果最佳,主要是缓解了氧化胁迫、提升了光合性能、促进了干物质积累与转运.

    夏玉米滨海盐碱地硅光合性能产量

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    行距和种植方式对小麦光合特性和产量的影响

    张振何建宁石玉于振文...
    2396-2407页
    查看更多>>摘要：为研究不同行距对宽幅精播小麦产量和干物质积累与转运的影响,阐明其高产高效的生理机制,给宽幅精播技术在黄淮海平原的进一步推广提供理论依据和技术支撑,于 2017-2019 小麦生长季,以'济麦 22'为试验材料,在 20 cm(R1)、25 cm(R2)和 30 cm(R3)3 个行距下,设置宽幅精播(K)和常规条播(T)两种种植方式,分析不同行距下宽幅精播种植与常规条播种植对小麦旗叶光合特性、干物质积累与分配和旗叶 13C同化物分配特性差异.结果表明:在相同种植方式下,R2 处理下小麦的旗叶净光合速率,开花期和成熟期干物质积累量,花后干物质在籽粒中的分配量和贡献率,籽粒产量均显著高于行距R1 和R3 处理;在R2 行距下,K处理灌浆期叶面积指数、光合有效辐射截获率和开花后 14、21 和 28 d旗叶净光合速率和蒸腾速率显著高于T处理,两年度K处理通过增加穗数和粒重使得籽粒产量较T处理提高8.67%;13C示踪结果显示,R2K处理旗叶 13C同化物在籽粒的分配量和分配比例显著高于其他处理;R2K处理开花期和成熟期干物质积累量和单茎质量、开花后干物质向籽粒的分配量和对籽粒的贡献率最高,均显著高于其他处理,获得了最高的籽粒产量.综上所述,行距 25 cm、宽幅精播种植方式是本试验条件下小麦高产高效的最佳种植模式.

    宽幅精播光合特性干物质13C同化物积累与分配籽粒产量

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    以甘蓝下胚轴为外植体的再生体系优化

    赵美刘一玮石翔天李亚俐...
    2408-2414页
    查看更多>>摘要：针对甘蓝组织培养过程中再生体系难度大,培养效率低的问题,本研究以白花芥蓝下胚轴为外植体,对离体培养关键影响因素——无菌苗光/暗培养时间、NaClO消毒时间、激素配比对甘蓝种子、不定芽分化及再生的影响进行了比较分析.结果表明,75%无水乙醇 40 s+5%NaClO 15 min消毒后,将种子暗培养 3 d,再光培养 3 d,无菌苗生长最好;预培养时培养基最佳激素组合是 0.05 mg L-1 NAA(α-萘乙酸)+4 mg L-1 6-BA(6-苄氨基嘌呤);筛选培养基的最佳激素组合为 0.05 mg L-1 NAA+4 mg L-1 6-BA+250 mg L-1 Cb(羧苄青霉素),愈伤发生率 91.1%,不定芽分化率57.3%;生根培养基MS+30 g L-1 蔗糖+7 g L-1 琼脂+0.1 mg L-1 NAA+0.1%活性炭,不定根产生数量多,获得植株根系发达、生长势强.本研究建立的甘蓝组织培养优化体系能快速获得再生植株,有助于加速甘蓝良种的繁育与评价.

    白花芥蓝下胚轴离体再生激素

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