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    组学与生物技术
  • 组学与生物技术
    韩广栋, 孙丰沛, 任姿颖, 曹晶雯, 高爱平, 黄建峰, 宋志忠
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    铁(Fe)是植物生长发育的必需微量元素之一,参与植物体内多种生命活动和代谢过程。有关铁素吸收、转运和分配吸收的分子机制研究主要体现在一年生模式作物,果树中铁吸收与转运相关基因的生物学功能依然未知。本研究从二倍体杧果桂热82中克隆并鉴定了11个铁还原酶(FRO)编码基因,命名为MiFRO1~MiFRO11;除MiFRO1缺失Motif2~Motif5基序外,其他MiFROs均含有10个典型的Motif基序,除MiFRO3具有独特的三级结构外,其他MiFROs拥有相近的三级结构;11种不同科、属植物FRO蛋白的氨基酸水平一致性约为42.07%,MiFROs的氨基酸水平一致性约为62.43%;系统进化树表明MiFROs倾向于单独聚集在一起,在系统发育树上与其他10种植物的同源蛋白进化距离较远;实时荧光定量PCR表明MiFRO8在杧果树体中的整体表达水平最高,MiFRO4MiFRO5MiFRO8MiFRO11在成年树体新生叶片和嫁接苗叶片中的表达量最高,MiFRO6MiFRO7在成年树体新生韧皮部和嫁接苗茎部的表达水平最高,MiFRO1MiFRO10在幼果的表达水平最高,MiFRO2MiFRO9在嫁接苗根部的表达量最高,而MiFRO3在盛开期花朵中的表达量最高。此外,MiFROs在根部易受缺铁和NaCl胁迫的诱导而显著增加;MiFRO3MiFRO5MiFRO8受高铁毒害的抑制,表达量降低;MiFRO2MiFRO5MiFRO7受ABA胁迫,表达量增加;MiFRO1MiFRO5受PEG胁迫,表达量增加,MiFRO2MiFRO6MiFRO7受低温(4 ℃)抑制,表达量降低,但MiFROs对热胁迫(45 ℃)不敏感。本研究为明确杧果铁的吸收与转运机制提供基因资源,并为解析热带作物果树铁素营养与高效利用奠定理论基础。

  • 组学与生物技术
    吴秋妃, 杨程, 张淑岩, 韦露, 冯美利, 李睿, 周丽霞, 曹红星
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    油棕(Elaeis guineensis Jacq.)是世界上生产效率最高的产油植物,果实发育是形成产量的基础,但采收24 h后会出现酸败现象,严重影响棕榈油品质,目前对果肉发育和采后的游离脂肪酸代谢物合成差异的关键调控基因及途径尚未明确。本研究以油棕果实为实验材料,果实取自授粉后95 d(MS1)﹑125 d(MS2)、185 d(MS3)、采收后24 h(MS4)、采收后36 h(MS5)5个时期。采用第二代高通量转录组学技术(RNA-Seq)和液相色谱串联质谱代谢组学技术(LC-MS/MS),对其发育和采后的果实进行转录组和代谢组测定与分析。结果表明:无籽种油棕在脂肪酸积累中后期不饱和脂肪酸显著高于饱和脂肪酸,在油棕果实发育过程中,LACS4LACS4-X1FATAFATBKASⅠKASⅡSAD1在果肉中高表达且与果肉中油酸、亚油酸、棕榈酸、棕榈油酸、硬脂酸、亚麻酸呈正相关关系,DGATPDAT在果肉中高表达且与上述6种脂肪酸含量呈负相关关系,说明上述酶基因的表达可能对油棕果实脂肪酸的合成和累积分别具有促进和抑制作用,推测LACS4LACS4-X1FATAFATBKASⅠKASⅡSAD1可能是不饱和脂肪酸含量较高的关键基因;在果实采后贮藏过程中,GDSL2GDSL7SAD2LACS9酶基因和GDSL1KAT分别与油酸呈极显著正、负相关关系,与棕榈酸、棕榈油酸、硬脂酸、亚油酸、亚麻酸呈负、正相关,推测在酸败过程GDSL2GDSL7SAD2LACS9酶基因可能促进油酸生成,抑制棕榈酸、棕榈油酸、硬脂酸、亚油酸、亚麻酸合成,GDSL1KAT酶基因反之,推测GDSL2GDSL7SAD2LACS9可能是导致油棕采后酸败的关键基因。本研究结果旨在利用分子生物技术提升高不饱和脂肪酸含量和改变脂肪酸组成提供备选基因,为筛选高不饱和脂肪酸和耐贮藏的品种提供理论参考。

  • 组学与生物技术
    陈健鑫, 吴峰婧琳, 魏玉倩, 杨娅琳, 马焕成, 杨红玉, 伍建榕
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    油茶(Camellia oleifera)是山茶科(Theaceae)的一种特有的油料植物,具有重要的观赏价值和经济价值,随着油茶的集约化种植,病虫害大量发生,加之良种选育滞后,严重制约着油茶产业的发展。INDETERMINATE DOMAIN(IDD)家族是高等植物中一类保守的转录因子,通过介导植物内源激素进而调控植物的基础免疫反应。为鉴定油茶中IDD基因家族成员,本研究以油茶全基因组信息为参考,通过IDD基因家族保守结构域鉴定了29个油茶CoIDD基因家族成员,进一步明确了各基因的结构、理化性质、系统进化关系、亚细胞定位。通过RT-PCR克隆到1个与AtIDD4/5/6同源的CoIDD4基因,明确了其理化性质、表达模式及核定位信号,同时分析了其启动区顺式作用元件的类型。研究结果表明,29个CoIDD基因家族成员分为4个亚组,平均亲水系数均小于0,属于亲水性蛋白,且亚细胞定位均位于细胞核内;克隆到CoIDD4基因的全长ORF框包含1620 bp碱基,编码539个氨基酸,主要在叶片和花器官中表达;该基因启动子区顺式作用元件主要是参与光响应和植物激素响应元件两大种类。综上所述,本研究在油茶中鉴定了29个IDD基因家族成员,其中CoIDD4基因与AtIDD4/5/6亲缘关系较近,推测其可能参与油茶激素信号转导和基础免疫反应调节等进程,为油茶IDD转录因子功能解析提供理论基础,也为油茶的抗性优良品种选育及分子育种提供参考依据。

  • 种质资源与遗传育种
  • 种质资源与遗传育种
    黄瑛琳, 张晓惠, 张淼, 陈彬, 陈炳华
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    本研究报道了福建省野生兰科植物分布新记录属三蕊兰属(Neuwiedia Blume)1个,新记录种莲座叶斑叶兰(Goodyera brachystegia Hand. -Mazz.)、三蕊兰[Neuwiedia zollingeri var. singapureana (Baker) E. F. de Vogel]、阿里山全唇兰[Odontochilus drymoglossifolius (Hayata) T. Yukawa]、腐生齿唇兰[Odontochilus saprophyticus (Aver.) Ormerod]和旗唇兰[Odontochilus yakushimensis (Yamam.) T. Yukawa]共5个,对其形态识别特征进行简要描述并提供彩色照片,部分凭证标本保存于福建师范大学植物标本馆(FNU)。上述兰科植物分布新记录种的发现,对于进一步研究福建兰科植物多样性、区系及其保护等具有重要意义。

  • 种质资源与遗传育种
    付厚华, 韦宏金, 陈新艳, 马良, 陈世品
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    本研究报道福建省蕨类植物分布新记录8种,隶属于5科7属,分别为:东亚羽节蕨[Gymnocarpium oyamense (Baker) Ching]、羽叶新月蕨[Pronephrium parishii (Beddome) Holttum]、多变蹄盖蕨[Athyrium drepanopterum (Kunze) A. Braun ex Milde]、琉球双盖蕨(Diplazium okinawaensis Tagawa)、海南双盖蕨(D. hainanense Ching)、切边膜叶铁角蕨[Hymenasplenium excisum (C. Presl) S. Lindsay]、剑叶铁角蕨[Asplenium ensiforme Wallich ex Hooker & Greville]和膜叶星蕨[Microsorum membranaceu (D. Don) Ching],其中东亚羽节蕨为福建新记录属,羽叶新月蕨、多变蹄盖蕨、琉球双盖蕨、海南双盖蕨和膜叶星蕨为华东地区新记录种。

  • 种质资源与遗传育种
    周熠玮, 廖飞雄, 叶远俊, 刘小飞, 徐晔春, 谭健俊, 刘金梅
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    白掌属植物(Spathiphyllum Schott)是天南星科多年生草本植物,是重要的观叶植物。种质资源表型多样性是观赏植物育种与应用的基础。本研究以20份白掌种质资源为材料,对27个重要的观赏性状进行观测,结合变异分析、相关性分析、聚类分析和主成分分析等多元统计分析方法解析白掌种质资源表型性状的多样性。结果表明:16个数量型性状的变异系数范围为27.2%~69.9%,其中株高、分芽数、叶片数、叶宽、叶柄粗、花序长和小花数变异较大,而株幅和花序粗变异较小。11个描述型性状可以被划分为2~4个等级,香农-维纳指数范围为0.20~1.01,其中叶形的香农-维纳指数最高,而花被片是否分离和花被片颜色的香农-维纳指数最低。对27个性状进行聚类分析发现当距离为3时可以划分为Group A和Group B两组,Pearson相关分析表明27个性状两两之间的相关系数范围为-0.72~0.91。在Group A中,性状之间大部分呈显著相关,其中佛焰苞长分别与佛焰苞宽和花序长的相关系数高达0.91,而在Group B中性状大部分相关性不显著。聚类分析和主成分分析表明20份白掌种质可以分为Group I和Group II。Group I包括阔叶白掌、绿苞白掌、克利夫兰迪、亮叶、皇后、中花和绿巨人共7份种质,主要特征为植株较高大,叶片较大,佛焰苞较大,花序巨大。Group II包括多花绒白掌、天骄、水草、帕里斯、娇小、维客、美酒、泰勒、科丽丝、甜芝、甜糕、碧绿和阳光之梦,主要特征为分芽数和叶片数较多,更加矮化紧凑。研究结果可为白掌的种质评价和品种培育提供参考。

  • 种质资源与遗传育种
    巫锴丽, 刘键锺, 李成梅, 曾建荣, 庞玉新, 严寒静
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    为应对广藿香药材需求量急速增加、无突出优点的品种且品种单一的情况,解决广藿香道地药材缺失及种质退化、种质来源混乱、易遭受病害虫害等问题,本研究通过辐照诱变育种,设置梯度剂量的60Co-γ射线,对愈伤组织、丛生芽、生根苗3种不同生长阶段的广藿香进行辐照处理,观测再生植株外观形态,筛选出变异植株,测量其农艺性状和生理生化指标,采用气相色谱-质谱联用技术(GC-MS)测定其主要挥发性成分广藿香酮及百秋李醇含量。结果表明:愈伤组织和丛生芽对60Co-γ射线较为敏感,死亡率较高,生根苗对60Co-γ射线较为耐受,死亡率较低,最佳诱变育种的方式是采用100 Gy 60Co-γ射线辐照处理生根苗,其诱变率高达10%。本研究最终获得29株广藿香变异植株,分别为三叶轮生、异型叶、深裂叶、狭叶、卷叶、下卷叶和紫色叶7种形态类型植株,通过比较分析渗透调节物质(可溶性糖、可溶性蛋白和游离脯氨酸)、抗氧化物质(丙二醛、过氧化物酶、过氧化氢酶)、广藿香酮和百秋李醇含量,最终筛选得到15株具有潜力植株,分别为:抗逆且高有效成分植株SY7和ZY1;对环境敏感且高有效成分植株SY15、SY18和XY1;抗逆植株SY2、SY6、SY19、YY2、YY9和XJY1;高有效成分植株SY10和SY17;“酮型”广藿香植株SY3和JY1。其中SY7和ZY1为双重优良特性新种质,2株“酮型”广藿香植株对于解决道地药材缺失及其种质退化等问题具有应用价值。本研究采用60Co-γ射线辐照诱变方法选育的广藿香变异植株,具有较强抗逆性、高有效成分等优点,为广藿香诱变育种以及新品种选育提供成熟方法和潜在种质。

  • 种质资源与遗传育种
    林春妹, 廖道龙, 刘子凡, 符厚隆, 陈贻诵
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    本文以27个苦瓜自交系4叶1心的幼苗为材料,预培养1 d后,置于39 ℃高温培养,观察其高温胁迫72 h后的热害情况,通过计算热害指数(TDG)筛选评价出高、中、低耐热性的苦瓜种质;从中选取6个不同耐热性的自交系,测定39 ℃胁迫0 h和48 h的株高(PH)、茎粗(SD)、鲜物质量(SFW)和干物质量(SDW)等形态学指标以及叶片相对叶绿素含量(SPAD)、电导率(REL)、过氧化物酶活性(POD)、过氧化氢酶活性(CAT)、超氧化物歧化酶活性(SOD)、丙二醛含量(MDA)、脯氨酸含量(Pro)和可溶性糖含量(SS)等生理指标;主成分分析上述12个指标的耐热系数(α),综合评价6个自交系材料的耐热性;利用逐步回归分析法建立耐热性评价数学模型获得苦瓜耐热性鉴定指标体系。结果表明:以TDG为依据,27个苦瓜自交系中有耐热型3个,中等耐热型18个,热敏型6个;6个不同耐热性材料的综合评价结果与热害指数鉴定结果基本一致;耐热性的评价数学模型为:Y=-0.426+0.049X1- 0.011X2-0.009X3-0.018X4,利用建立的最优回归方程预测供试材料的耐热性,预测值与Y值基本一致。说明SFW(X1)、POD活性(X2)、CAT活性(X3)和SS含量(X4)这4个指标的耐热系数可以快速准确地评价苦瓜耐热性差异,可用作苦瓜耐热性鉴定指标。本研究筛选出苦瓜耐热种质并构建苦瓜耐热性评价体系,为海南夏季耐热苦瓜新品种选育提供依据。

  • 作物栽培与生理生化
  • 作物栽培与生理生化
    肖世祥, 禤维言, 冯斗
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    香蕉具有的高位、不定向抽蕾挂果特性,不利于生产中蕉果的抹花、断蕾、喷药、套袋和采收,也易遭受风害,导致蕉株倒伏、折断。为了降低香蕉果实的高度位置,使其定向挂果,方便管理,实现机械化收获,提高田间管理效率,本文采用物理法在蕉株假茎一侧特定位置开导蕾口引导香蕉低位抽蕾和定向挂果,研究物理法导蕾与自然抽蕾蕉株果实的果实性状差异。结果表明:物理法开导蕾口能引导蕉株低位抽蕾和定向挂果。物理引导形成的果实性状如下:平均单株果实产量为21.47 kg(变幅为11.5~36.15 kg),每株平均果指数为187个(变幅为137~237),单果指平均重120 g(变幅为60~190 g),果轴平均长度为41.82 cm(变幅为27.5~54.5 cm),果指外弧平均长度为17.88 cm(变幅为13.4~21.1 cm),果指的平均周长为11.44 cm(变幅为9.6~12.9 cm)。相关和回归分析表明,导蕾蕉株的单株果重、果轴长度和果指长度分别与开口日至抽穗果日的时间间隔呈显著负相关。与自然抽穗果穗相比,单株平均果穗重、平均单株果指总数和平均每梳果指数无显著差异,果指粗度和果指弯曲度均无显著差异;果轴重和单果指重均表现显著性差异;果轴长度、果指长度和果梳平均间距均显著缩短变密,差异均达极显著水平。

  • 作物栽培与生理生化
    吴小巧, 朱镕, 钟于秀, 王鸿霖, 李伟芳, 洪秀杨, 李菊, 阮云泽, 李婷玉
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    海南是我国荔枝最南端的生产区,但生产中养分过量投入和土壤退化的问题较为严重,缺乏合理的养分投入标准。本研究根据作物产量水平及当下优化管理获得氮素盈余关键阈值,解析不同类型农户养分管理水平的差异以及对土壤肥力的影响。通过对海南主产区荔枝产量、养分管理和土壤肥力现状进行剖析,基于养分平衡原理,通过定量作物养分需求规律及优化条件下的合理氮素盈余水平,明确荔枝养分用量上限,提出海南荔枝氮、磷、钾养分投入减量目标,对不同经营规模的农户养分收支平衡和土壤肥力差异开展评价。结果表明:(1)不同产量水平下荔枝氮、磷、钾用量上限分别为200、100、260 kg/hm2(产量<10 t/hm2);273、136、355 kg/hm2(产量为10~20 t/hm2);439、220、571 kg/hm2(产量为20~42 t/hm2)。农户施肥过量投入现象较为突出,且随着经营规模的增加,养分过量投入加剧。小农户、中等经营主体、规模化经营主体氮素投入分别高于氮肥投入上限的60%、97%、131%;磷素投入量分别高于磷肥投入上限的204%、236%、258%;钾素投入量分别高于钾肥投入上限的70%、101%、119%。同时海南荔枝氮、磷、钾养分投入均显著高于全国荔枝施肥平均水平的70.8%、189.9%、123.4%。(2)海南荔枝园氮、磷、钾养分盈余分别为365、377、542 kg/hm2,养分利用效率(NUE)分别为34%、21%、27%,大量磷素在土壤中固定或损失。不同类型农户养分管理存在较大差异,只有1.2%的小农户处于高氮产出和低氮盈余区间,而中高经营主体均处于高氮素盈余水平区间。(3)荔枝果园土壤磷素过量积累和土壤酸化问题突出,46%的果园土壤全磷含量超过0.96 g/kg,处于较丰富水平。94%的果园为酸性土(pH 4.5~5.5),77%的果园土壤质量指数(IFI)综合评级较低。针对目前海南荔枝养分投入不合理及土壤退化问题,应尽快采取和推广肥料定额制度,同时提高有机肥和化肥利用效率,推动荔枝产业的绿色发展。

  • 作物栽培与生理生化
    降佳君, 温欣宇, 辛晓栋, 王玲, 杨国斌, 王朝弼, 杨福孙
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    为了明确N、P、K肥对槟榔幼苗生长及营养吸收与利用的影响,从而确定合理的槟榔幼苗施肥技术。以槟榔幼苗为对象,采用“3414”肥料配比田间盆栽试验,测定不同施肥处理对槟榔幼苗营养吸收与分布及肥料利用率的影响。结果表明:(1)施肥提高了槟榔幼苗的生物量和肥料利用率;在氮磷钾平衡施肥时,氮肥和磷肥相对利用率达到最大;在不施磷肥,氮钾平衡施肥时,钾肥相对利用率达到最大;(2)槟榔幼苗地上部氮养分积累量是影响其生物量的主要因子,地下部磷养分积累量是影响其生物量的主要因子;(3)相关性分析与通径分析表明,氮与磷可协同促进槟榔幼苗生物量的增长,但会受到施钾量及钾肥相对利用率的制衡,3种元素协同促进植株生物量增长。因此氮肥和磷肥的相对利用率是槟榔幼苗施肥的关键指标。综上,氮磷钾配比施肥有利于槟榔幼苗的营养吸收和利用,以N:P:K=2:2 :2(T6)配比施用效果较好。

  • 作物栽培与生理生化
    孙燕, 张昂, 赵青云, 董云萍, 龙宇宙, 林兴军
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    为明确异源双根是否能缓解咖啡连作障碍及其可能机制,本研究以大粒种咖啡1号(Caffea liberica, No. 1)和中粒种咖啡热研1号(Caffea canephora, Reyan No. 1)靠接形成大粒种-中粒种异源双根咖啡,通过咖啡连作障碍园土壤培养幼苗,评价植株苗木质量,明确异源双根对咖啡连作障碍的缓解作用。通过双根无分隔、尼龙网分隔、双盆分隔等不同分根方式试验,明确异源双根缓解咖啡连作障碍机制,并探讨双根间在缓解连作障碍上的差异及协同作用。结果表明:较连作障碍咖啡园非根际土,异源双根咖啡或同源双根咖啡经根际土培养后苗木质量指数、总的植株生物量均显著下降,连作逆境抑制咖啡生物量积累,使苗木质量变差;非根际土培养后,异源双根咖啡、同源双根咖啡的苗木质量指数和总的植株生物量均差异不显著;而根际土培养后,异源双根咖啡较同源双根咖啡的苗木质量指数、大粒种根系生物量、中粒种根系生物量及总的植株生物量均显著提高。因此,连作逆境虽抑制咖啡生长,但对同源双根咖啡影响更大,异源双根通过其大粒种根系缓解连作逆境咖啡生长障碍。为进一步明确异源双根尤其是大粒种根系缓解咖啡连作障碍的可能机制,以不同分根方式培养异源双根咖啡,发现较无分隔、双盆分隔处理,连作逆境下双根尼龙网分隔后植株苗木质量佳,并且尼龙网分隔后植株的中粒种根系长势最好,说明大粒种根系化感物质促进中粒种根系生长。双根无分隔、双盆分隔后植株的苗木质量差异不显著,无分隔较双盆分隔后植株的大粒种根系长势差,即双根系在能够彼此接触的自然生长状态下,中粒种根系抑制大粒种根系生长,但这种抑制作用与中粒种根际化感物质无关,尼龙网分隔、双盆分隔后大粒种根系长势差异不显著,说明大粒种根际有无中粒种根际化感物质,对大粒种根系生长均无影响。综上所述,异源双根通过其大粒种根系减少自身在连作逆境中的化感抑制,利用其根际化感物质促进中粒种根系生长,实现根壮苗壮,达到缓解咖啡连作障碍的目的。研究结论为异源双根靠接在大田的推广应用提供理论依据。

  • 作物栽培与生理生化
    刘富成, 李照杰, 蔡文伟, 吴伟
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    为进一步提高甘蔗单位面积产量,合理的种植密度和深度一直是常用的栽培技术手段。但在增加产量的同时,往往忽略了对甘蔗倒伏的影响。为确定不同种植密度和深度对甘蔗产量及倒伏的影响,以甘蔗品种中糖3号为试验材料进行研究,试验共设计3.0、4.5、6.0、7.5芽/m2四个种植密度梯度及浅植(30 cm)、深植(40 cm)2种种植深度,对甘蔗的农艺性状、倒伏相关指数(根系倒伏与茎秆倒伏)和产量等进行测定。结果表明:随着甘蔗生育期不断推进,甘蔗根系和茎秆安全系数逐渐降低,在下种后180 d甘蔗根系倒伏和茎秆倒伏风险较大,处于敏感时期。种植密度从3芽/m2增加至6芽/m2,甘蔗产糖量(+32%)和产量(+36%)显著增加,同时甘蔗的茎秆倒伏抗性也随之增加。但进一步增加种植密度到7.5芽/m2时,产糖量和产量没有进一步显著增加,但增加了甘蔗的根倒伏风险。与种植深度30 cm相比,种植深度40 cm具有增加甘蔗产糖量(+2.8%)和产量(+4.8%)的趋势,二者差异不显著。因此,综合甘蔗产糖量、产量及抗倒伏等多个性状,认为种植深度40 cm,种植密度为6芽/m2可以在保证产量和产糖量的同时,提高甘蔗的倒伏抗性。

  • 作物栽培与生理生化
    张坤昌, 涂攀峰, 黄润生, 廖柏勇, 吕宇宙, 李永泉
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    研究不同施肥组合对油茶生长和营养的影响,选择有利于油茶生长的施肥组合,为油茶增产施肥提供科学合理的借鉴。以十年生的普通油茶岑软3号为试材,通过N:P:K不同配比、用量以及有机肥的用量,设置10个试验处理,测量油茶不同生长时期的果实叶片性状和营养生理指标,并进行方差分析、多重比较和相关性分析。结果表明:0.5 kg N:P:K(20:8:17)+5 kg有机肥+0.25 kg中量元素水溶肥料(Ca+Mg≥10.0%)对油茶的生长效果最好。这种施肥组合能有效增大果实大小、增加叶面积、提高净光合速率、蒸腾速率和树体氮、磷、钾、钙、镁含量,有利于树体营养的储存与分配。综合来看,0.5 kg复合肥N:P:K=2:1:2和5 kg有机肥一年内在春秋季节同时施用2次对油茶生长和营养的促进效果更好。

  • 作物栽培与生理生化
    邓仁菊, 尹旺, 罗密, 吴巧玉, 付梅, 包维嘉, 潘牧, 张舟琼, 李云
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    为探究施用不同有机肥对甘薯产量、品质以及土壤肥力的影响。以甘薯品种黔薯6号为试材,设置5种不同有机肥处理,以不施肥为对照。结果表明,施用有机肥能有效促进甘薯藤蔓生长及块根的膨大,其中产量以上蚕力有机肥(T4)最高,较对照增加了19.9%。不同有机肥对甘薯营养品质的影响差异较大,而对干物质的累积不明显。另外,种植甘薯显著降低了土壤的养分含量,而施用不同有机肥可以补充甘薯对养分的部分需求,但对土壤pH的影响不明显。施肥均显著增加了土壤微生物量碳(MBC)和微生物量氮(MBN)的含量。同时显著增加了土壤脲酶(URE)、酸性磷酸酶(ACP)、N-乙酰葡萄糖苷酶(NAG)和纤维二糖酶(CBH)活性,而明显降低了硝酸还原酶(NR)和β-葡萄糖苷酶(BG)活性,而对其他酶活性影响有升有降。相关性分析表明,有机肥中不同成分对甘薯块根产量和品质的影响差异较大,肥料的pH及有机质投入量主要影响块根的品质,而纯氮投入量则与块根产量和品质均密切相关。土壤理化性质主要受有机肥的pH、有机质及纯氮投入量的影响,而与纯磷和纯钾的投入量相关性较小;同时,有机肥与土壤MBC、土壤URE、ACP、NR、PPO和LAP的相关性强于土壤微生物量氮(MBN)、N-乙酰葡萄糖苷酶(NAG)、纤维二糖酶(CBH)和多酚氧化酶(PPO)。综上,不同有机肥在一定程度上促进了甘薯的生长,提高了甘薯产量,增加了土壤的养分含量,改变了土壤的微生物环境,因此可根据指标的相关性分析结果为甘薯生产提供参考依据。

  • 作物栽培与生理生化
    李玉洁, 王宁, 孟亚依, 海雪, 邢会贤, 柳洪鹃, 史春余, 司成成
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    以萌芽性差异显著的5个甘薯品种济徐23、烟薯25、红香蕉、泰中6号和心香为试验材料,在贮藏期间定期取样分析块根中内源激素变化及碳水化合物代谢,贮藏结束后在小拱棚内排种育苗,调查出苗情况。结果表明:济徐23、烟薯25和红香蕉萌芽较早,采苗数量显著多于泰中6号和心香。贮藏结束、排种前,济徐23、烟薯25和红香蕉块根中的淀粉含量和支链淀粉含量显著高于泰中6号和心香,济徐23、烟薯25和红香蕉淀粉含量和支链淀粉含量较高主要是由于贮藏期间块根淀粉和支链淀粉含量降低幅度较小所致。济徐23、烟薯25和红香蕉块根中总淀粉酶和α-淀粉酶活性显著高于泰中6号和心香,济徐23、烟薯25和红香蕉块根中α-淀粉酶活性较高主要是由于贮藏期间增加幅度较大所致。贮藏结束、排种前,与泰中6号和心香比较,济徐23、烟薯25和红香蕉块根中GA3含量较高、IAA含量较低、GA3/ABA和ZR/IAA较高。即,贮藏结束、排种前,块根中淀粉和支链淀粉含量高、α-淀粉酶活性高、内源GA3含量高及IAA含量低是其萌芽性好的生理指标。

  • 作物栽培与生理生化
    孟枫岩, 冯乃杰, 郑殿峰, 郭佳宝, 陈小凤, 江海龙, 江雄辉
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    盐胁迫已成为全球范围内最普遍的非生物胁迫,严重影响作物的生长。水稻作为重要的粮食作物,通过化控技术提高其耐盐能力具有重要意义。为研究NaCl胁迫对水稻幼苗生长和生理特性的影响及氯化血红素(hemin)缓解NaCl胁迫调控机制,以黄华占和湘两优900为材料进行盆栽试验,在水稻三叶一心期叶面喷施5 μmol/L hemin,48 h时进行50 mmol/L NaCl胁迫处理。每品种设置3个处理,分别为(1)CK:0 mmol/L NaCl+喷施蒸馏水;(2)S处理:50 mmol/L NaCl+喷施蒸馏水;(3)SH处理:50 mmol/L NaCl+5 μmol/L hemin,NaCl处理后3、6、9、12 d进行取样,测定水稻幼苗生长参数、气体交换参数及生理指标。结果表明:NaCl胁迫下,2个水稻品种的幼苗生长受阻,光合速率下降、活性氧激增。抗氧化酶活性在胁迫前期与CK相比显著增加,但随胁迫时间的延长,酶活性较CK显著下降。其中,NaCl胁迫对黄华占的抑制作用强于湘两优900。叶面喷施hemin增加2个水稻品种的株高、茎基宽、生物量、总根长、根表面积、根体积和根尖数;增强水稻叶片SPAD和光合能力;减少活性氧(O2·-和H2O2)积累,降低丙二醛(MDA)含量和电解质渗漏率(EL);激活水稻叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性及提高抗坏血酸(AsA)和可溶性蛋白含量。结果表明,NaCl胁迫对水稻幼苗产生抑制作用,叶面喷施hemin可通过提高净光合速率、抗氧化物活性或含量,降低膜脂过氧化程度来缓解NaCl胁迫对水稻幼苗所造成的损伤。

  • 植物保护与生物安全
  • 植物保护与生物安全
    刘雅, 郑丽旧, 符悦冠, 张方平, 陈俊谕
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    为明确短时高温胁迫对六点始叶螨雌成螨发育繁殖特性和子代适合度的影响,本研究以33、36、39、42、45 ℃高温处理六点始叶螨雌成螨1、2、4 h,观察并统计各短时高温处理下雌成螨的寿命、产卵量、子代发育历期和性比。结果显示:经33~42 ℃高温胁迫1、2、4 h及45 ℃高温胁迫2、4 h后六点始叶螨的产卵期延长,单雌产卵量增加;其中39 ℃高温胁迫对六点始叶螨的种群增长最有利,39 ℃胁迫1 h后其产卵期最长,为12.67 d,单雌产卵量最高,为32.65粒,39 ℃胁迫1、4 h后其实验种群内禀增长率最高,为0.29,种群倍增时间较短,分别为2.42、2.38 d;短时高温胁迫对六点始叶螨子代性比无显著影响。45 ℃高温胁迫1 h六点始叶螨的存活率降低,单雌产卵量减少,寿命延长,内禀增长率减小,因此六点始叶螨经45 ℃高温胁迫1 h会抑制其种群发展。

  • 植物保护与生物安全
    贺春萍, 翟纯鑫, 吴贺, 梁艳琼, 谭施北, 吴伟怀, 易克贤
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    枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)Czk1是一株具广谱拮抗、促生和诱导植株产生抗病性的根际益生菌。为了全面资源化利用农业废弃物中的有机养分和促进对植物土传病害的生物防治,本研究以Czk1为研究对象,以鸡粪为底肥,分别利用玉米秸秆、菌糠、椰糠堆肥为原料,采用液固两相发酵工艺,以稀释平板菌落计数法测定活菌总数和芽孢数,经过单因素和正交试验方法,明确Czk1固体发酵物料的配方、工艺参数和培养条件。得出Czk1固体发酵的最优条件:最佳原料为菌糠鸡粪堆肥,Czk1接种重量为10%,黄豆粉添加量为10%,含水量为40%,发酵温度为37 ℃,翻抛1次/72 h,在此条件下,Czk1菌株中的芽孢活菌数量总量可以达到8.63×108 CFU/g,芽孢数为8.37×108 CFU/g。其次,发酵效果较佳的原料为秸秆鸡粪堆肥,Czk1接种量为10%,添加5%黄豆粉,40%含水量,发酵温度为37 ℃,翻抛1次/72 h,此条件下,Czk1接种菌株中的活菌数量总量可达到6.53×108 CFU/g,芽孢数为5.97×108 CFU/g;另外,在此配方条件下再添加30%菌糠,Czk1菌株的活菌数量总量及芽孢数分别可达到8.70×108 CFU/g和6.90×108 CFU/g。4种发酵生物肥原料的理化性质测定表明,其有机质含量、碳氮比均有较大差异,其中以鸡粪为原料其pH、全磷和全钾含量均最高,碳氮比最低,氮、磷、钾总含量均高于秸秆、椰糠和菌糠;秸秆为原料其电导率、有机质含量最高;椰糠为原料其全氮含量最高,菌糠为原料碳氮比最高。不同鸡粪与菌糠、秸秆及椰糠组合的生物有机肥的种子发芽指数均大于80%。因此,枯草芽孢杆菌Czk1具有良好的开发利用价值,选择合适的发酵生产条件可将农业废弃物制备出高质量的生物有机肥。

  • 采后处理与质量安全
  • 采后处理与质量安全
    李宏祥, 陈俐, 欧阳艳, 李建仁, 陈为峰, 胡建琴, 王春发, 刘冬洋
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    为了探索沃柑果实免遭霜冻害的方法,以2021—2022年提早采收的沃柑为材料,在室温贮藏条件下,采用咪鲜胺处理,以清水为对照(CK),测定各处理在贮藏期的糖、酸、维生素C等品质指标,以及失重率、腐烂率、电导率等耐贮性指标,并利用SPSS分析软件对2 a的7个指标进行聚类分析。结果表明:咪鲜胺能有效抑制沃柑贮藏期腐烂病菌的生长,延迟果实腐烂发生的时间;同时果实可溶性固形物含量能够维持在采前水平。在150 d贮藏期内,可滴定酸含量整体上随贮藏时间的延长逐渐下降,咪鲜胺处理的可滴定酸含量下降速度较CK快,因此,咪鲜胺处理的固酸比高于CK。固酸比随贮藏时间的延长而提高,风味物质含量也逐渐提升。在贮藏期间,咪鲜胺处理与CK的维生素C含量无显著差异,到贮藏150 d时,2021年的维生素C含量约20.90 mg/100 g,2022年约14.50 mg/100 g。在果实耐贮性方面,2022年咪鲜胺处理的失重率略低于CK,而2021年显著低于CK;2021年咪鲜胺处理的果皮电导率显著高于CK。通过聚类分析,将2 a的7个指标聚为2类,第一类为0、15、30、45、60、90 d的CK和0、15、30、45、60、90 d的咪鲜胺处理;第二类为120、150 d的CK和90、120、150 d的咪鲜胺处理。综上,咪鲜胺处理能有效降低沃柑腐烂率的发生,并能提高早采果的果实风味,同时也能维持果实较好的可溶性固形物、维生素C含量等。综合各项指标和聚类分析结果认为,沃柑可进行提早采收,经咪鲜胺等保鲜剂处理后,可在室温条件下贮藏60 d或60 d后进行低温冷藏,或室温贮藏90 d后出库上市。

  • 采后处理与质量安全
    易茜, 吴宁, 李景原, 王瀚博, 张亮
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    香蕉是富含营养物质且具有重要经济价值的热带水果,也是中国南方四大水果之一。香蕉是一种典型的呼吸跃变型果实,采后乙烯的大量释放使香蕉在贮藏过程中加快成熟和衰老,影响香蕉贮藏保鲜及经济价值。因此有必要研究提高香蕉采后贮藏品质的技术方法,为实践应用提供理论依据。本研究以采后香蕉为材料,分别通过UV-C辐照、柠檬酸浸泡以及二者的复合处理3种方法处理香蕉,在温度为(20±2)℃、湿度为60%~70%的条件下黑暗贮藏12 d,分别于贮藏期的第1、6、9、12天对各组进行随机取样,通过测定硬度、失重率、可滴定酸含量、可溶性固形物含量等生理和品质指标,研究不同处理方法对采后香蕉贮藏品质的影响。结果表明:3.96×10-2 KJ/m2 UV-C辐照和复合处理(3.96×10-2 KJ/m2 UV-C辐照+2.0%柠檬酸)对香蕉的保鲜效果明显优于柠檬酸处理,表现为显著抑制果实硬度的下降,延缓失重率的增加,抑制可溶性固形物含量的增加和可滴定酸含量的下降,维持果实糖酸比。在贮藏结束时,与CK相比,UV-C辐照和复合处理的香蕉硬度分别增加9.09%和13.63%,失重率分别减少22.00%和11.43%,糖酸比分别减少40.00%和42.30%。此外,UV-C辐照和复合处理有效抑制了香蕉黄酮类物质、酚类物质和维生素C含量的下降,提高了果实DPPH自由基清除率和抗氧化能力。在贮藏结束时,与CK相比,UV-C辐照和复合处理的维生素C含量分别增加了0.82%和1.27%,总多酚含量分别增加了25.92%和41.65%,总黄酮含量均增加了约30.00%,DPPH自由基清除率分别增加了13.98%和36.59%。综上所述,UV-C辐照和复合处理均可提高采后香蕉贮藏品质,延长其货架期。因此,可以选用该方法作为绿色、安全有效的香蕉采后保鲜技术。

  • 农业生态与环境保护
  • 农业生态与环境保护
    陈越琳, 黄阿青, 肖集泓, 王芳, 邓传远, 陈凌艳
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    本研究采取样线法和样方法调查相结合的技术路线,对连江5个无居民海岛的植物资源现状进行详细踏勘,根据所获得的实地调研数据以及对文献资料的查阅,运用植物区系地理学,对研究地的种子植物区系物种组成、科-属的分布区类型、分布生境类型等进行统计整理,与不同地区无居民海岛种子植物属的相似性系数和属的地理成分进行对比,并探讨5个无居民海岛之间维管束植物物种相似度以及与岛屿空间特征参数的关系。结果表明:(1)连江5个无居民海岛共有野生种子植物190种,隶属于64科165属;该种子植物区系的数量优势科为菊科、禾本科,大科、较大科、属种优势明显,寡种科、仅含1种的科数量多。生活型以草本(55.94%)和灌木(23.27%)居多,乔木和藤本数量不占优势,分别仅占13.86%和6.93%。(2)区系组成繁杂多样,在科、属水平上均以热带分布类型为首要,分别为90.24%、68.03%,其中泛热带分布分别占科、属的75.62%、36.05%,科级的温带类型只有9.76%,属级占31.97%,热带类型科-属与温带类型科-属的R/T值分别为9.25和2.13,表明连江5个无居民海岛种子植物区系主体为热带、亚热带成分,与其亚热带地理特点相符,呈热带至亚热带过渡特征。(3)地缘关系上,将连江5个无居民海岛与中国从南往北4个不同地区无居民海岛种子植物区系对比,连江5个无居民海岛种子植物区系在属相似性上与纬度相近的平潭6个无居民海岛最相似,属相似性系数为71.32%。连江5个无居民海岛属的R/T值为2.13,低于厦门近岸海域无居民海岛(4.23)和平潭6个无居民海岛(2.58),高于浙江沿海5个无居民海岛(1.11)和渤海区9个无居民海岛(0.66),温带分布型所占比例随着纬度增大呈现逐渐递增的趋势,热带分布型占比在缩小,体现了海岛植物区系地理成分的纬向分异性,R/T值越大,热带性质越强。(4)物种相似性上,5个无居民海岛间植物物种相似度较低,岛屿空间特征参数的相关性分析表明,无居民海岛相似性受岛屿边缘效应和生境多样性二者的影响。总体上,连江5个无居民海岛种子植物区系植物种类多样,古老植物丰富,呈热带、亚热带过渡性质,与其泛北极植物区与古热带植物区过渡地带的地理特征相符。

  • 农业生态与环境保护
    李世嘉, 全昌云, 韦金清, 黄钰淇, 曾思雨, 邵元元
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    本研究在人工温室大棚条件下,以白绢病染病茉莉植株根际土壤为材料,分析比较2种杀菌剂(氟啶胺和戊唑醇)处理对土壤理化性质、土壤酶活性及土壤微生物群落碳源代谢多样性的影响。结果表明:在2种不同浓度杀菌剂处理前后,茉莉根际土壤理化性质各项指标具有显著差异。50%氟啶胺处理后,土壤pH和有机质含量分别降低14.8%和18.8%,而50%戊唑醇处理后,有机质含量则显著增加,增幅高达76.8%;50%戊唑醇对土壤全氮、有效磷、速效钾的影响最为显著,其中,全氮最高增幅为77.8%;有效磷最高增加了1.3倍;速效钾最高增幅达2.1倍。杀菌剂对茉莉根际土壤蔗糖酶、脲酶、酸性磷酸酶活性具有显著影响。50%氟啶胺处理后,蔗糖酶活性显著降低92.8%;50%戊唑醇处理后,脲酶活性显著降低,较喷施前减少41.9%;杀菌剂处理后酸性磷酸酶活性均呈递增的变化趋势。比较2种杀菌剂处理后土壤微生物群落的碳源代谢多样性发现,CK的平均每孔颜色变化率(AWCD)最低,2种杀菌剂处理后,AWCD均降低,且戊唑醇对AWCD的抑制作用最显著。总体上,杀菌剂处理后,土壤微生物Shannon-Wiener多样性指数(H)与McIntosh均匀度指数(U)均呈下降趋势,各处理间的Simpson优势度指数(D)无显著差异;土壤微生物群落对6类碳源的代谢能力具有一定的抑制作用。土壤微生物群落碳源利用能力的主成分分析表明,氨基酸类和碳水化合物2类碳源的利用率相似,多聚物类和羧酸类相似。本研究结果可为评估杀菌剂处理后茉莉根际土壤微生物的生态功能提供一定的科学依据。