2020, 46(2).
摘要:以稻花香2号为材料,设置3个氮(N)水平N1 (0 kg/hm2)、N2 (90 kg/hm2)、N3(180 kg/hm2)和3个硫(S)水平S1(0 kg/hm2)、S2(45 kg/hm2)、S3(90 kg/hm2),配制9个氮硫互作组合,进行完全随机试验,研究不同施肥处理对五常香稻产量构成及氮肥利用率的影响。结果表明:增施氮肥可显著提高有效穗数和每穗总粒数;增施硫肥可显著提高结实率和千粒质量;9个氮硫互作处理中,N2S2的实际产量(7 583 kg/hm2) 最高,较N1S1增产56.3%,氮肥利用率为60.0 kg/kg;低氮高硫的N2S3和高氮低硫的N3S2均浪费氮肥,增加水稻生产成本,增加环境污染风险。综合分析,90 kg/hm2施氮量和45 kg/hm2施硫量是五常香稻生产较理想的氮硫互作施肥模式。
2020, 46(2).
摘要:以杂交稻C两优608为材料,设置增氧(OI)、不增氧(NI)2种灌溉方式和磷肥运筹(施磷0.18、0.36、0.54 g/kg,以不施磷为对照),研究氧磷互作对水稻根系活力和产量的影响及水稻根系活力与产量的关系。结果表明:磷肥运筹造成水稻不同处理间根系活力和千粒质量差异显著,理论产量与分蘖期根系活力呈显著正相关;增氧造成不同处理间的理论产量、有效穗数、每穗粒数差异显著,当施磷量≤0.36 g/kg时,增氧条件下的理论产量、有效穗数分别比不增氧条件下的增加1.04%~23.69%、21.29%~50.03%,每穗粒数比不增氧条件下的降低11.49%~ 25.61%;不施磷时,增氧处理的水稻理论产量、有效穗数和千粒质量均最大;氧磷互作造成不同处理的理论产量、千粒质量差异显著,千粒质量与幼苗期、分蘖期根系活力呈显著负相关。可见,合理施磷或增氧能通过影响水稻各生育期的根系活力来提高产量,而氧磷互作有导致产量比单独施磷或增氧处理降低的趋势。
2020, 46(2).
摘要:采用近红外方法,分析104份甘蓝型油菜种子中的芥酸、油酸与硫代葡萄糖苷含量;运用简化基因组技术(ddRADseq)对全部材料进行基因分型;结合性状与基因型的数据,利用Tassel混合线性模型进行全基因组关联分析。结果表明:芥酸含量与硫代葡萄糖苷呈极显著正相关,油酸含量与芥酸、硫代葡萄糖苷呈极显著负相关;群体结构分析将104份材料划分为4个亚群;通过全基因组关联分析发现,与芥酸、油酸含量显著关联的SNP标记主要分布在A08与C03染色体上,与硫代葡萄糖苷含量显著关联的标记分布在A05、A02与C09染色体上。
武晋宇,应雄美,朱建荣,赵俊,刘家勇,吴才文,Ibrahim Soliman Helal ELGAMAL,赵勇
2020, 46(2).
摘要:基于投影寻踪分类法对40份从法国和菲律宾引进的甘蔗种质进行综合评价。方差分析结果表明,各种质间茎径、单茎质量、蔗糖分等主要工农艺性状均存在显著差异(P<0.01),变异系数介于5.68%~51.55%,变异广泛。对各种质的株高、茎径、有效茎、单茎质量、锤度、甘蔗蔗糖分、蔗汁蔗糖分、简纯度和纤维分等9个主要工农艺性状指标进行投影方向和投影值大小分析,结果表明:投影方向以甘蔗蔗糖分的最高,其后依次为锤度、蔗汁蔗糖分、简纯度、单茎质量和茎径等,株高和有效茎的较低;40份种质投影值大小各异,根据投影值大小,结合聚类分析将40份种质划分为5个类群,各类群投影值介于0.00~2.50,其中,第Ⅳ类群的5份种质资源(FR97–127、FR97–53、VMC95–29、VMC96–169和VMC97–30)综合性状表现优良,可供甘蔗杂交利用。综合来看,投影寻踪分类法可作为大量甘蔗种质资源评价的有效途径。
夏春,李寒雪,孙觅,曹明锋,刘园,刘欢,雷晓,何佶弦,景延秋,程玉渊,杨益芬
2020, 46(2).
摘要:采用数字量化图像方法对烤烟不同部位叶片细胞超微结构进行量化,分析细胞面积、细胞周长、细胞形状因子、液泡面积、细胞壁厚度、液泡面积与细胞面积比值与烤烟化学成分的关系。结果表明:烤烟叶片表面细胞轮廓清晰,细胞壁内侧均有细胞核、叶绿体、线粒体等贴壁分布,中央大液泡填充于细胞中间;烤烟上部叶细胞面积、液泡面积、周长较小,细胞壁厚度较大;中部叶细胞面积、液泡面积、周长、细胞壁厚度较小;下部叶液泡面积、细胞壁厚度、液泡面积与细胞面积比值较大;烤烟叶片细胞壁厚度与蛋白质、氯含量呈正相关,与总糖含量呈负相关;细胞面积、细胞周长、细胞形状因子与烟碱、总氮含量呈正相关;细胞面积、液泡面积与还原糖含量呈正相关;细胞形状因子、液泡面积与细胞面积比值和蛋白质含量呈负相关。
2020, 46(2).
摘要:从前期构建的干旱诱导的甘蓝型油菜SSH文库中随机挑取了646个阳性克隆,对其进行测序及生物信息学分析。结果表明:通过测序,获得639条高质量EST序列,186条单一序列(重叠群89条,单拷贝序列97条);比对分析发现,166条单一序列有同源序列;乙醛酸和二羧酸代谢、碳代谢、光合中的碳固定、氨基酸的生物合成、氮代谢等在植物抵抗干旱胁迫中发挥着重要的作用;MYB、NAC5、锌指蛋白等转录因子以及苹果酸脱氢酶、核酮糖1,5–二磷酸羧化酶/加氧酶、果糖–1,6–二磷酸醛缩酶、磷酸核酮糖激酶等与光合相关的基因以及P5CS基因、F–box 蛋白等参与油菜干旱胁迫应答;单一序列涉及的功能中所占比例较大的是蛋白绑定和催化活性。以抗旱性较强的甘蓝型油菜Holiday为材料,在开花初期进行干旱处理,在处理的第1、3、5、7 天(土壤含水量分别为60%、40%、30%、20%)进行叶片取样,采用实时荧光定量PCR,分析基因表达量,发现随机选取的文库中的3个基因(P5CSb、BnSOS2和CAM)在干旱胁迫下表达水平均上调,推测这3个基因在抵御干旱胁迫中发挥了重要作用。
2020, 46(2).
摘要:检测‘夏黑’葡萄果实生长发育过程中果皮内4种类黄酮化合物(黄酮醇、黄烷醇、原花色素和花色素苷)及总类黄酮的含量,分析相关基因的表达模式。结果表明:‘夏黑’葡萄果皮黄酮醇含量在花后21~31 d达峰值,为0.185~0.195 mg/g,花后52 d降至最低,为0.009 mg/g,随后再次缓慢升高直至果实成熟;黄烷醇和原花色素含量的变化相似,均是花后21~42 d迅速增加至峰值,分别达到3.238 mg/g和8.604 mg/g,之后随果实成熟逐渐下降,至花后80 d时降至最低值;花色素苷含量则至花后42 d后才能检测到,并随果实生长开始增加,直至成熟时达到峰值9.664 mg/g;类黄酮含量花后21~31 d逐步下降,但花后42 d时迅速升高达到峰值,为18.723 mg/g,然后随果实生长含量逐渐降低;黄酮醇合酶基因(FLS)在转色前表达水平低,之后显著上升,临近成熟时再次下降,与黄酮醇含量变化不一致;无色花色素双加氧酶基因(LDOX)和UDP–葡萄糖–类黄酮–3–O–糖苷转移酶基因(UFGT)的表达水平从转色期前开始升高,直到果实成熟达到最高值,与花色素含量变化一致;无色花色素还原酶基因(LAR)和花色素还原酶基因(ANR)的表达水平随果实成熟逐渐降低,与黄烷醇和原花色素的含量变化趋势一致。
2020, 46(2).
摘要:以买麻藤(Gnetum montanum)为内参,测定5种常用裂解液(Tris?MgCl2、LB01、WPB、Otto’s、Galbraith’s)对桫椤(Alsophila spinulosa)细胞核的裂解效果,并通过比较桫椤和买麻藤流式细胞仪测定的荧光峰值,计算出桫椤的基因组大小。结果表明:5种裂解液中,WPB为桫椤最佳裂解液;桫椤基因组大小为6 003.25 Mb,即2C DNA含量为6.138 pg。
2020, 46(2).
摘要:为预测不同时期气候情景下尼泊尔芒的适生区,探讨制约其适生区分布的主导气候因子,基于60条尼泊尔芒现代地理分布记录和9个生物气候变量,利用ENMeval数据包对Maxent模型进行了优化,并利用优化后的Maxent模型对末次冰盛期、全新世中期、现代(1970~2000年)和未来(2061~2080年)4个时期的尼泊尔芒适生区进行了模拟,综合使用贡献率、置换重要性和Jackknife检验对气候变量的重要性进行了评估。结果显示:最优模型设置参数为特征组合选取LQH,调控倍频设置为3,在该设置参数下模型的测试集受试者工作特征曲线下的面积为(0.963±0.028),模拟准确度极高;温度季节性标准差、最冷月最低温度、年温度变化范围和年降水量是影响尼泊尔芒分布的主导气候因子;尼泊尔芒的现代中、高适宜区大面积分布于中国的西藏东部、四川南部、贵州西部和云南大部分地区;末次冰盛期,其适生区面积最大,在东海和南海的沿海地区存在其他时期所没有的适生区;全新世中期,其适生区轮廓与现代适生区的相似;2070年,其适生区整体北移;从末次冰盛期到未来,尼泊尔芒的适生区可能会先后经历了向内收缩、基本稳定和整体北移3个过程。
2020, 46(2).
摘要:采用游动孢子灌根法对205份江西省地方辣椒种质资源的辣椒疫霉菌抗性进行鉴定,分析辣椒种质接种5、9、14 d后抗性的差异。结果表明:接种后14 d病株率为0%~30.0%、30.1%~70.0%和70.1%~100%的材料分别有39、56、110份,分别占供试材料的19.02%、27.32%和53.66%;抗性表现为高抗、抗病、中抗和感病的材料分别有26、43、33和103份,分别占供试材料的12.68%、20.98%、16.10%和50.24%。分析供试材料在接种后5、9、14 d的发病情况可知,材料间发病速率存在显著差异,不同时间段材料间的病情相关性不显著,接种后14 d调查时病情发展趋于缓慢,可以此次鉴定结果来评价材料的最终抗病性。
2020, 46(2).
摘要:运用灰色关联分析法(GRA)筛选出北京市房山地区的主要气象因子,作为支持向量机(SVM)模型的输入特征向量,通过粒子群算法(PSO)优化SVM的惩罚因子C和核函数参数δ,建立了基于灰色关联和PSO–SVM的葡萄霜霉病短期预测模型,应用该模型对该地区未来1 d的葡萄霜霉病发病等级进行短期预测。与改进网格搜索法优化的SVM模型、经验选择参数的标准SVM、不同训练函数和粒子群算法优化的BP网络模型进行比较,结果基于灰色关联分析的PSO–SVM模型预测效果最好,对葡萄霜霉病发病等级的预测正确率为95.24%,与基于全部气象因子的PSO–SVM模型相比,预测正确率提高了1.19%,运行速度快1.81 s。
2020, 46(2).
摘要:以广西西北喀斯特地区不同植被(草丛、灌丛、原生林)生态系统表层(0~10 cm)及深层(70~100 cm)土壤为研究对象,采用热裂解–气相–质谱(Pyr–TMAH–GC/MS)技术,研究不同植被表层与深层土壤颗粒有机质(POM)的变化特征。结果表明:表层土壤的pH值、有机碳、总氮、总磷、碱解氮、速效磷和速效钾含量均随植被的正向演替呈上升趋势;草丛表层土壤的有机碳、总磷和碱解氮含量均显著高于深层土壤的(P<0.05);灌丛表层土壤的有机碳、总氮、总磷、碱解氮、速效磷和速效钾含量均显著高于深层土壤的(P<0.05),灌丛表层土壤的pH值和总钾含量显著低于深层土壤的(P<0.05);原生林表层土壤的总磷、速效磷和速效钾含量显著高于深层土壤的(P<0.05);随着植被的正向演替,土壤POM总量呈增加趋势,表层土壤POM总量显著高于深层土壤的;土壤POM热裂解产物类型主要有木质素类、酚类、芳烃、多环芳烃及脂类化合物,木质素类化合物仅存在于表层土壤,稠环芳烃(此处指除萘和茚外的多环芳烃)占比则随植被的正向演替呈下降趋势;植被显著影响POM总量和POM热裂解产物中对羟基苯基、稠环芳烃、脂肪酸、正构烯烃、萘、氰的占比,土层深度显著影响POM总量和POM热裂解产物中对羟基苯基、愈创木基、丁香酚基、茚、脂肪酸、酮、苯、烷基苯、酚类和氰的占比,植被与土层的交互作用显著影响POM热裂解产物中对羟基苯基、萜烯和脂肪酸的占比;POM总量与有机碳、总氮、总磷、碱解氮、速效钾和速效磷含量呈显著正相关,与容重和总钾含量呈显著负相关,稠环芳烃与有机碳、总氮、总磷、碱解氮、速效磷和速效钾含量呈显著负相关,且碱解氮和pH值显著影响POM化合物组成。可见,在喀斯特地区,土壤POM含量能反映土壤中潜在活性养分含量,可作为喀斯特地区评价不同植被恢复对土壤有机质库及土壤质量动态变化影响的敏感指标。
2020, 46(2).
摘要:以长沙市望城区集中式饮用水源地一级和二级保护区周边0~20 cm土壤为研究对象,于2018年采用网格布点法在一级和二级保护区分别布设3个(1#~3#)和12个(4#~15#)采样点,其中11#~15#采样点于2014年布设,探究土壤中苊(Ace)、苊烯(Acy)、蒽(Ant)、菲(Phe)、芴(Flu)、苯并[a]蒽(BaA)、芘(Pyr)、屈(Chr)、荧蒽(Fla)、苯并[a]芘(BaP)、苯并[b]荧蒽(BbF)、苯并[k]荧蒽(BkF)、二苯并[a,h]蒽(DBA)、苯并[g,h,i]苝(BghiP)、茚并[1,2,3–c,d]芘(IcdP)共15种多环芳烃(PAHs)的污染水平及来源,运用毒性当量浓度值及终生癌症风险增量模型对土壤中PAHs进行风险评价。结果表明:水源地保护区土壤中15种PAHs总含量为75.22~5 617.86 ng/g,均值为670.96 ng/g,其中7种致癌PAHs(BaA、Chr、BbF、BkF、BaP、DBA、IcdP)的含量为12.13~2 989.26 ng/g,均值为319.80 ng/g;2#和4#土壤样品中多环芳烃均为中度污染,12#土壤样品中多环芳烃为重度污染,其他点位土壤均处于轻度污染或未受污染;荧蒽、芘、菲是水源地保护区土壤中的主要污染因子;除一级保护区土壤中芴含量稍高于二级保护区外,水源地一级保护区土壤中其余14种PAHs单体含量均低于二级保护区;除12#点位样品外,其他点位样品土壤中3环和4环PAHs占比均大于60%;采用特征比值法分析污染物来源,显示水源地一级保护区土壤中PAHs主要来源于石油源和燃烧源的混合污染,主要受区域内交通因素与上游工业、生活废弃物中PAHs迁移与沉降影响,二级保护区土壤中PAHs主要来源于石油源和生物质、煤燃烧的混合污染,可能与区域内人为活动和交通因素有关;健康风险评价结果表明,水源地一级和二级保护区土壤中PAHs的总致癌风险值均在10–6~10–4,存在潜在健康风险。
2020, 46(2).
摘要:以巴克夏和大约克猪为对照,比较沙子岭、1/2沙子岭(巴克夏×沙子岭)(巴沙)、1/4沙子岭(大约克×(巴克夏×沙子岭))(大巴沙)猪的胴体性状和肌肉品质,探讨氨基酸转运载体基因表达与氨基酸含量的相关性。结果表明:屠宰率、胴体长、眼肌面积、腿臀比例、瘦肉率等胴体性状指标随着沙子岭猪血缘含量的减少逐渐升高,而平均背膘厚、皮厚、肥肉率则表现出相反的变化趋势,其中大巴沙猪的主要胴体指标水平与瘦肉型巴克夏和大约克猪的接近;在肌肉品质方面,大理石纹评分、系水力、肌内脂肪含量以沙子岭或巴克夏猪的最高,大约克猪的最低,而滴水损失和水分含量则是大约克猪的最高;大巴沙、巴沙、沙子岭、巴克夏、大约克猪的饱和脂肪酸与单不饱和脂肪酸含量之和依次降低,多不饱和脂肪酸含量依次升高;沙子岭猪的必需氨基酸、风味氨基酸和总氨基酸含量均极显著高于其他猪的(P<0.01);氨基酸转运载体基因(CAT1)表达水平与氨基酸含量呈极显著正相关(P<0.01),说明氨基酸含量与CAT1基因有着密切的关系。沙子岭猪血缘猪具有良好的持水性能,大巴沙猪肌内脂肪含量适中,必需氨基酸、风味氨基酸、总氨基酸、饱和脂肪酸与单不饱和脂肪酸含量均很丰富,说明大巴沙猪的肉质风味和肌肉品质较好。综合考虑前期肥育性能和毛色一致性等因素,大巴沙猪是湘沙猪配套系较为理想的杂交组合。
2020, 46(2).
摘要:从江苏省某水禽场的疑似感染致病性大肠埃希菌的病鸭中分离获得鸭致病性大肠埃希菌野毒株;通过玻板凝集和试管凝集试验确定其血清型,采用PCR进行分群分析和毒力基因检测;扩增φX174噬菌体裂解蛋白E的基因序列,构建温控型表达质粒pBV221–E,并将其电击转化入分离毒株,升温诱导E蛋白表达制备菌蜕;通过测量菌液A600 nm值和在透射电镜下观察细菌形态,评估菌蜕构建效果;用该菌蜕进行灭活处理和无菌检测后,对雏鸭进行免疫,用间接ELISA法检测血清IgG水平。结果表明:该大肠埃希菌的血清型为O24,属于B1群,具有毒力基因fimC、csgA和iroN;获得的鸭致病性大肠埃希菌菌蜕裂解率为99.96%;经透射电镜观察发现,制备获得的菌蜕表面有明显孔道,细胞质从孔道溢出,细胞膜皱缩变形;抗体水平检测结果显示,二免后菌蜕免疫组雏鸭血清IgG水平显著提高。可见,通过将pBV221–E重组质粒转化至鸭致病性大肠埃希菌分离株,调节细菌培养温度诱导E蛋白表达,能制备鸭致病性大肠埃希菌B1群O24型野毒株菌蜕。该菌蜕可诱发机体产生体液免疫。
刘威,何深宏,任绍科,李小燕,杨雪芬,程方俊,周作勇,曹立亭
2020, 46(2).
摘要:通过制备兔抗化脓隐秘杆菌(Trueperella pyogenes)高免血清,筛选固定方法、封闭液、洗涤液、抗体稀释度、抗体孵育时间等应用条件,建立一种检测化脓隐秘杆菌的间接免疫荧光方法。结果表明:用冷丙酮作固定剂,10%山羊血清作封闭液,0.05% Tween–20的0.01 mol/L pH 7.4 PBS(磷酸缓冲盐溶液)作洗涤液,兔抗化脓隐秘杆菌高免血清(一抗)1∶50稀释,37 ℃作用2 h,羊抗兔FITC(二抗)1∶100稀释,37 ℃作用2 h,草酸铵结晶紫衬染菌体3 min,对纯培养物化脓隐秘杆菌检测,可见清晰的特异性荧光,能区分溶血隐秘杆菌、羊型伪结核棒状杆菌、cp5型金黄色葡萄球菌、O8型大肠杆菌、肠炎型沙门氏菌、猪链球菌1型;在人工感染化脓隐秘杆菌死亡小鼠的心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏及发病山羊临床病料中均能检出化脓隐秘杆菌。
2020, 46(2).
摘要:为提高植保机喷雾作业中的农药利用率,设计了一种在线混药系统。混药系统主要包括取水单元、取药单元、混合器和控制单元。系统工作时,控制单元控制取水单元和取药单元抽取水溶液和农药,注入混合器混合,混合液经隔膜泵加压后经过喷头喷施。基于计算流体力学理论,建立内置7块扰流板且注药口和注水口沿边壁垂直分布并正对第1块扰流板的圆柱形静态混合器模型,运用Fluent软件对模型进行数值分析,结果常压(0.1 MPa)时,混合器出口处药水混合均匀性变异系数为2.2%,药水混合效果最佳,但注药口有药剂回流现象,故提出药剂加压的模拟方案。药剂加压1 MPa时,注药口无药剂回流现象,药水混合均匀性变异系数为2.0%,药水混合效果优于常压。用胭脂红溶液替代农药进行试验,加压状态下,混药系统喷头处混药稳定性最大相对误差为4.301%,药水混合变异系数最大,为3.989%,混药性能优于常压,与仿真结果基本吻合;对在线混药系统进行隔膜泵变工况试验,结果水流量在35~140 L/min时,药水配比为(1∶300)~(1∶3 000)时,在线混药系统混合均匀性系数最大,为4.670%。
2020, 46(2).
摘要:为了提高旋耕机刀辊的设计效率,建立了一种基于知识工程的对旋耕机刀辊的快速设计系统:在查阅整理旋耕机刀辊设计流程及规则知识的基础上,建立刀辊参数库、规则库、实例库等知识库,选用SQL语言对知识库进行添加、查询、修改;应用基于规则和实例的混合推理方法,以SolidWorks和Visual Studio为系统开发平台,应用API二次开发工具和VB.NET语言开发刀辊的快速设计系统,实现尺寸驱动模型变更和不同农耕农艺要求下刀辊的参数化快速设计。在Intel i5处理器、系统内存8 GB配置环境下,快速设计系统运行 3~5 min即可设计出满足用户需求的刀辊CAD模型并输出文件,满足使用需求。
2020, 46(2).
摘要:基于全球卫星导航系统(GNSS)的水田旋耕平地机田间试验,采集平地机在调平过程中的倾角信号,采用小波硬阈值法,获取低频信号,并实时估计倾角信号的噪声方差,作为卡尔曼滤波的修正信息,再将低频信号作为系统输入,运用卡尔曼滤波对信号进行二次修正。试验结果表明:小波硬阈值–卡尔曼融合算法的滤波效果优于单一的小波阈值法和卡尔曼滤波,倾角信号经融合算法处理后,信号的信噪比由21.704提高到39.116,均方根误差从0.035 1减小至0.012 6。倾角信号中的噪声成分明显减少,信号的精确度更高。