科研产出
我国水稻的肥料贡献率时空变化及影响因素
《中国农业科学 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：【目的】从全国尺度上解析近30年（1988—2017）水稻产量的肥料贡献率变化及其影响因素，为水稻可持续生产和肥料的科学施用提供理论依据。【方法】基于全国稻作区耕地质量监测数据（338个点位），分析不同稻作模式、种植区域、气候条件和土壤质地的水稻肥料贡献率年际变化，并结合随机森林模型探讨各因素对水稻肥料贡献率变化的相对贡献。【结果】在施肥区和不施肥区水稻品种和栽培技术相同的条件下，近30年全国水稻的肥料贡献率整体呈现前20年逐渐升高，近10年趋于平稳的特征，总体变化幅度为41.20%—51.89%，但不同稻作模式存在差异，单季稻、双季稻和水稻-其他作物轮作的水稻肥料贡献率分别为38.58%—55.49%、41.96%—51.05%和42.34%—53.43%。不同区域的水稻肥料贡献率在近30年的平均值表现出西南（55.82%）＞长江中游（46.73%）＞华北（46.27%）＞东北（45.90%）＞华南（45.83%）＞长江下游（44.25%）。结合施肥年限和水稻肥料贡献率的拟合方程发现，东北、华北、西南、长江中游、长江下游和华南的水稻肥料贡献率达到稳定的施肥年限分别为15.2、18.5、19.0、15.3、15.3和14.5 a。不同气候条件也显著影响水稻的肥料贡献率，其中，亚热带季风气候（49.23%）＞温带季风气候（45.90%）＞热带季风气候（34.57%）。不同土壤质地的水稻肥料贡献率则表现出黏土（43.25%—64.80%）＞壤土（40.65%—48.46%）＞砂土（26.20%—45.98%）。随机森林模型显示，氮肥和磷肥是调控水稻肥料贡献率变化的主要因素，同时，无霜期、年均降雨、年均温度、钾肥及土壤有机质含量也是影响水稻肥料贡献率的关键指标。【结论】在1988—2017年，全国稻作区的水稻肥料贡献率整体呈现前期逐渐增加后期趋于平稳的趋势，且稻作模式、区域、气候和土壤质地条件均影响水稻肥料贡献率的年际变化。氮肥和磷肥对水稻肥料贡献率变化的影响较大。相比其他土壤肥力指标，土壤有机质是影响水稻肥料贡献率变化的关键土壤肥力因子。
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芦笋茎枯病综合防控技术研究进展
《中国农学通报 》 2023 CSCD
摘要：文章介绍了芦笋茎枯病菌的分类地位及其在马铃薯葡萄糖琼脂粉培养基上的培养性状，描述了子座、分生孢子器等产孢器的颜色和形态等特征，归纳了病原菌分生孢子的类型及其形状和大小，详细介绍了芦笋茎枯病的田间识别症状以及慢性型和急性型2种类型病斑的出现条件及其具体识别要点。从越冬后初侵染源、越冬分生孢子的释放萌发、病害侵染周期、病害流行规律等方面详细介绍了芦笋茎枯病的发病规律。从清除根盘上病杆、春季推迟留母茎、根盘覆盖新沙等方面简述了有效防控芦笋茎枯病的农业防治措施，壳聚糖诱导芦笋对茎枯病的抗性、生防菌对芦笋茎枯病的防治等方面归纳了目前应用于芦笋茎枯病的主要生物防治措施，从杀菌剂对芦笋茎枯病菌的抑制作用测定、芦笋茎枯病菌对杀菌剂抗药性、杀菌剂防治效果的测定与农药筛选等方面回顾了芦笋茎枯病化学防治方面取得的进展。笔者认为对芦笋茎枯病的防治，应在以减少菌源、切断传播途径等为目的的农业防治措施的基础上，采取以生物防治为主、药剂防治为辅的综合防治模式，以达到人们对绿色食品的需求。
关键词： 芦笋茎枯病 天门冬拟茎点霉 发病症状 发生规律 综合防控
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二化螟对双酰胺类杀虫剂抗性的分子机制研究进展
《农药学学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：新型双酰胺类杀虫剂已广泛用于保障水稻生产，而二化螟作为危害水稻生产的钻蛀性害虫，已经对该类杀虫剂产生了抗性，明确该类杀虫剂抗性分子机制，可为二化螟抗性快速检测和绿色防控提供技术支撑。本文在总结二化螟对双酰胺类杀虫剂抗性现状的基础上，重点综述了近年来有关其抗性分子机制研究的进展，主要包括解毒酶和转运蛋白基因过表达介导的代谢抗性，以及鱼尼丁受体基因突变介导的靶标抗性；指出了该研究领域在抗性分子检测、抗性新基因鉴定、抗性基因调控网络和多重抗性机制等方面存在的问题，并展望了其发展方向，认为：利用高通量测序技术检测害虫种群抗药性；利用多组学技术鉴定新抗性基因及调控网络，以探明多重抗性机制；将反向遗传学工具放射性配基结合及电生理技术深入验证抗性基因功能；需开发靶向抗性基因的dsRNA转基因作物、纳米农药及选择性新型化学杀虫剂，以达到杀虫剂减施增效的目的。
关键词： 二化螟 双酰胺类杀虫剂 代谢抗性 靶标抗性 抗性分子机制
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再生稻种植对土壤肥力和有机碳化学结构的影响
《生态学杂志 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：“双改单”背景下，再生稻种植对稳定全国粮食产量具有重要意义。为研究再生稻种植对土壤有机碳及其肥力水平的影响，选取了单季稻、双季稻、再生稻3种稻作模式，并分析了三者土壤化学性质和有机碳化学结构的差异。结果表明：与单季稻相比，再生稻种植显著降低了土壤pH值，但其与双季稻无明显差异；土壤主要养分的含量均呈双季稻田＞再生稻田＞单季稻田的趋势，相对应地，三者的土壤肥力指数分别为0.66、0.47、0.40,且其差异达到了显著水平。不同稻作模式显著影响了土壤有机碳的化学结构，再生稻田中土壤烷基碳的相对含量显著高于单季稻但低于双季稻，而其烷氧碳的相对含量却显著高于双季稻但低于单季稻。再生稻田土壤的烷基碳/烷氧碳比值较单季稻显著提高了23.81%,但较双季稻则显著降低了30.67%;且该比值与土壤有机碳含量（R~2=0.95,P＜0.001）和肥力指数（R~2=0.96,P＜0.001）呈显著正相关。综上，再生稻的土壤肥力水平高于单季稻，却显著低于同为两稻模式的双季稻，这与不同稻作模式下的肥料投入、淹水周期和作物养分吸收利用密切相关。
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钙离子与硫化氢互作缓解铝对水稻根系伸长抑制作用的机制
《中国水稻科学 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：【目的】阐明钙离子与硫化氢相互作用缓解水稻铝毒害的分子和生理机制。【方法】以Kasalath为试验材料，选取0μmol/L和30μmol/L AlCl3,0.1 mmol/L和0.5 mmol/L CaCl2,0.2μmol/L NaHS和100μmol/L硫化氢清除剂亚牛磺酸（HP）作为处理浓度，将种子置于30℃培养箱中黑暗培养24 h后取水稻根系，通过测定水稻根系伸长量、总铝含量、细胞汁液中铝含量、质外体中铝含量、细胞壁中铝含量、果胶含量、果胶甲酯酶活性以及OsSTAR2、Os NRAT1和Os FRDL4相对表达量，探究钙离子与硫化氢互作缓解铝对水稻根系伸长抑制作用的机制。【结果】铝胁迫下，相较于0.1 mmol/L CaCl2处理，0.5 mmol/L CaCl2处理显著提高了水稻根系伸长量、硫化氢含量、总钙含量和细胞质中钙含量，显著降低了水稻根系的总铝含量，细胞液、质外体和细胞壁中的铝含量。铝胁迫下，硫氢化钠预处理后，水稻根系的伸长量在两种钙浓度下均显著增加，水稻的根尖铝含量、根系总铝含量、细胞液中铝含量、质外体中铝含量和细胞壁中铝含量在两种钙浓度下均显著降低，OsSTAR2和Os FRDL4相对表达量在两种钙浓度下均显著提高，Os NRAT1相对表达量在两种钙浓度下均显著降低。铝胁迫下，添加HP则呈现相反的结果。【结论】铝胁迫下，钙离子通过增加水稻根系硫化氢的生成，降低水稻根系对铝的吸收和积累，最终缓解铝对水稻根系伸长的抑制作用。
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茄子种质遗传多样性及群体结构分析
《种子 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：利用18个表型性状和50对SSR分子标记对77份茄子材料进行遗传多样性和群体结构分析。表型多样性分析结果表明，18个表型性状均表现出不同程度的多样性，变异系数变幅为11.47%～78.36%、平均33.58%,其中果形指数变异系数最大，为62.3%,茎表茸毛变异系数最小，为8.2%;香农遗传多样性指数为0.20～2.06、平均1.24,其中果形最高，为2.03,茎表茸毛和叶刺最低，为0.20;主成分分析将18个表型性状概括为果形因子、色泽因子、植株高度因子、果实光滑因子、叶片形态因子、茸毛因子等6个因子，累计贡献率为72.208%,其中果实特征占主要成分；利用组内平方欧氏距离法将供试材料聚为四类群，类群Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ为栽培茄，类群Ⅳ绝大部分为近缘野生茄。50对SSR分子标记引物共扩增出252条带，平均每对标记扩增出5.040条，多态性位点比例（P）为60.057%。利用UPGMA法进行分子聚类，遗传相似系数在0.43～0.94之间，平均值为0.78;在遗传相似系数0.64处，将供试材料划分为6个类群。Structure群体结构分析表明，供试材料被分为6个亚群，其中只有3.89%具有混合来源，绝大部分种质来源单一。表型聚类、UPGMA聚类与Structure群体结构划分的结果相似，均能区分出栽培茄和近缘野生茄，77份茄子种质资源间的类群划分与果实形态和地理来源有一定相关性。
关键词： 茄子 表型性状 SSR分子标记 遗传多样性 群体结构
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芝麻根系响应铝胁迫的比较转录组分析
《植物生理学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：利用两个对铝胁迫耐受性表现显著差异的芝麻（Sesamum indicum）品种‘金黄麻’（耐铝）和‘竹山白’（铝敏感）为实验材料,进行了铝胁迫下芝麻根系的高通量RNA测序和比较转录组分析,筛选响应铝胁迫的潜在候选基因,研究芝麻响应铝胁迫的分子机制。从16个转录组测序文库共获得137.57 Gb的clean data （干净数据）,平均每个样本获得8.60 Gb高质量序列。两个材料处理前和处理后的比较转录组分析中共鉴定到1 425个差异表达基因在胁迫处理后的‘金黄麻’中上调表达,上调差异倍数大于‘竹山白’,且铝胁迫后其表达水平大于‘竹山白’; 773个基因在胁迫处理后的‘金黄麻’中下调表达,下调倍数大于‘竹山白’,且铝胁迫后其表达水平小于‘竹山白’。基因本体（GO）富集分析的结果表明这些基因主要富集在与离子结合、膜组成成分和防御刺激应答反应有关的GO条目中。京都基因和基因组数据库（KEGG）富集分析的结果显示差异表达基因主要富集在次级代谢产物的生物合成途径、苯丙素生物合成途径和植物-病原菌互作途径。多个铝激活的苹果酸转运蛋白基因和过氧化物酶基因在富集通路中被鉴定到。差异表达基因荧光定量PCR的结果表明基因表达的变化趋势与转录组测序结果基本符合。这些结果将为进一步研究芝麻耐铝的分子机制奠定基础。
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江西省菜用大豆蛋白营养评价及地区差异比较
《大豆科学 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：为了给江西省菜用大豆的产业发展和生产消费提供具体的数据支撑，以来自江西省17个县市共111份菜用大豆为研究对象，采用国标方法测定各材料水分、粗蛋白和氨基酸组分含量，以FAO/WHO氨基酸模式为评价标准，采用氨基酸比值系数法评价江西各地菜用大豆蛋白质营养水平，利用统计学方法对江西省各地区的菜用大豆进行系统聚类分析。结果表明：江西省区域内的菜用大豆粗蛋白鲜重含量平均为11.0%,水分含量平均为72.4%,必需氨基酸占总氨基酸比例平均为33.7%;江西省各地菜用大豆第一限制性氨基酸为蛋氨酸+半胱氨酸，必需氨基酸指数（EAAI）平均值为92.7;不同地区的菜用大豆聚类为3类，蛋白质品质评价最好的是来自芦溪、高安和万载地区的菜用大豆，而萍乡安源、新余渝水和宜春地区采集的菜用大豆蛋白营养价值评价较差。研究结果表明江西省菜用大豆蛋白质营养价值存在地区差异，可能与江西省各地区品种、气候环境、土壤环境、田间管理习惯等因素相关。
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