科研产出
甘肃豌豆地方资源抗白粉病鉴定及er1等位基因挖掘
《分子植物育种 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：豌豆白粉病是由白粉菌（Erysiphe pisi DC.）引起的一种世界范围内的重要病害。防治豌豆白粉病最经济、最有效、最环保的方法是应用抗病品种。对20个甘肃地方豌豆品种（系）进行抗白粉病表型和标记基因型鉴定。结果显示，20个品种中，6个表现高抗（HR）,10个品种表现抗病（R）,4个品种表现中抗（MR）;5个与豌豆抗白粉病基因er1连锁的SCAR标记将20个豌豆品种（系）区分为4个标记基因型。迄今，2个隐性抗白粉病基因er1、er2和一个显性抗白粉病基因Er3已在豌豆中被鉴定，其中er1基因在世界上被广泛应用于抗病品种培育。er1基因隶属MLO基因家族，其抗性由豌豆PsMLO1基因座位功能丧失产生。每个er1等位基因都对应着不同的PsMLO1同源基因突变位点和模式。PsMLO1基因序列分析发现，6个高抗豌豆品种含有3个已知的er1等位基因（er1-2, er1-6, er1-7）。本研究结果为下一步提高对甘肃地方抗病资源的认识和豌豆分子辅助育种提供工具都具有重要作用。
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玉米乙烯信号转导相关基因ZmEIL2的克隆及表达分析
《植物遗传资源学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：EIN3/EILs（Ethylene-insensitive proteins/ethylene-insensitive 3-like）家族蛋白是乙烯信号转导途径中的主要成员，在植物生长发育及胁迫响应中发挥着重要调控作用。本研究以玉米（Zea Mays L.）自交系B73为材料，从中分离了乙烯信号转导相关的ZmEIL2基因，并对其进行生物信息学、亚细胞定位及表达模式分析。结果表明，ZmEIL2基因的开放阅读框（ORF,open reading frame）全长1,788 bp，编码595个氨基酸残基，蛋白分子量为63.81 kD，理论等电点为6.34，保守结构域分析表明ZmEIL2基因具有EIN3/EILs家族所特有的EIN3结构域。系统进化分析表明ZmEIL2蛋白与高粱（Sorghum bicolor L.） SbEIL1蛋白亲缘关系最近，与拟南芥（Arabidopsis thaliana L.）和大豆（Glycine max （L.） Merr.）的EIL蛋白亲缘关系较远，且不同物种间存在明显的种属特性。亚细胞定位发现该基因同时定位于细胞膜和细胞核。组织特异性表达分析表明ZmEIL2基因在玉米苞叶中的表达量最高，其次为雌穗、雄穗和花丝，在穗位叶中的表达量最低。同时，ZmEIL2基因的表达受到脱水、PEG、ABA、高盐、高温和低温等非生物胁迫的显著诱导，其中对PEG、ABA、高盐的响应较为强烈，同时叶片中ZmEIL2基因的表达水平明显高于茎和根系。研究结果将为深入研究ZmEIL2基因响应逆境胁迫的分子机理奠定理论基础。
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甘肃中部春播燕麦不同刈割期产量和品质比较研究
《草地学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：本研究以8个春播燕麦品种为试验材料，比较了其2017—2018年的4个刈割时期的产量和品质差异，以筛选出甘肃中部旱区燕麦饲草高产优质的最适刈割时期。结果表明：燕麦饲草产量、可溶性碳水化合物、相对饲草价值和相对饲草品质在不同刈割时期间差异极显著（P＜0.01）,粗蛋白、酸性洗涤纤维和中性洗涤纤维含量受刈割时期间变化影响较小，品种与刈割期的互作效应对饲草产量和饲用品质的影响显著（P＜0.05）或极显著（P＜0.01）,不同燕麦品种饲草产量随刈割时期后移逐渐增大，乳熟期刈割鲜、干草产量最高，平均为33 483.3和7 377.45 kg·hm-2,较孕穗期、抽穗期及开花时期高15.01和20.81%,9.73%和13.82%,5.25%和8.03%,酸性洗涤纤维和中性洗涤纤维含量较低，分别为26.05%和52.29%,相对饲用价值和相对饲草品质最大，分别为122.29和171.43。从高产优质协同平衡的角度分析，甘肃中部旱作区春播燕麦适宜在乳熟期刈割，既可保质保量，又能高效利用。
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气调复合1-MCP对萨米脱甜樱桃果实贮藏期品质的影响
《甘肃农业大学学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：【目的】探明1-MCP处理能否加强甜樱桃气调贮藏保鲜效果。【方法】以天水地区主栽甜樱桃品种萨米脱为试验材料，研究O2 5%+CO2 15%气调贮藏、气调复合1-MCP保鲜剂处理对甜樱桃低温贮藏期间果实品质的影响。【结果】O2 5%+CO2 15%气调和气调复合1-MCP处理对萨米脱甜樱桃保鲜效果均显著优于对照。其中，在降低果实腐烂率和果柄干枯指数，缓解果实内可溶性固形物、可滴定酸含量及果柄拉力下降等方面，气调处理和气调复合1-MCP处理均显著优于对照；气调复合1-MCP处理能显著抑制果实呼吸速率，推迟呼吸高峰的出现，保持较好的果实硬度，抑制VC含量的下降和MDA的积累，显著优于对照和气调处理（P＜0.05）。较对照处理，气调处理果实腐烂率降低68.6%，气调处理呼吸峰值下降37%；气调复合1-MCP处理较对照果实VC含量提高77.2%，腐烂率降低72.8%,MDA含量降低33.6%。【结论】1-MCP处理可以加强甜樱桃气调贮藏保鲜效果，有效延缓樱桃果实采后品质的下降，保鲜效果更好。
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盐渍化土壤改良剂对草坪根际土壤细菌群落多样性的影响
《土壤 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：针对兰州新区城市绿化带土壤盐分含量高严重影响苗木和草坪成活率的问题，以兰州新区绿化带盐渍化土壤为研究对象，采用温室盆栽法，以不施肥为对照（CK），研究了添加禾康（T1）、乳酸菌（T2）、磷石膏（T3）、炭基肥（T4）、免申耕（T5）和磷酸脲（T6） 6种盐碱土改良剂对草坪根际土壤化学、生物学特性的影响。结果表明：与CK处理相比，施用6种改良剂均能降低草坪根际土壤pH，提升有机质、速效磷、微生物生物量碳氮磷含量及碱性磷酸酶、脱氢酶活性；显著降低土壤细菌群落丰富度和多样性指数（Chao1和Shannon-wiener）；根际土壤细菌群落均以变形菌门、拟杆菌门、放线菌门、芽单胞菌门和酸杆菌门为主，其中T4、T6处理显著提高了变形菌门的相对丰度，T2处理显著增加了放线菌门的相对丰度，T1处理显著提升了芽单胞菌门和酸杆菌门的相对丰度。冗余分析和Monte Carlo置换检验结果显示，根际土壤碱解氮、有效磷含量是不同土壤改良剂处理细菌群落结构演变的重要因素。
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深松和秸秆还田对灌耕灰钙土土壤细菌多样性和群落结构的影响
《农业资源与环境学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：为探究深松和秸秆还田对土壤细菌多样性和群落结构的影响，于2015—2020年在甘肃引黄灌区灰钙土上开展田间试验，研究旋耕（RT）、深松（ST）和深松秸秆还田（STS）对0～20 cm土层土壤理化性状和细菌群落的影响。结果表明，与RT和ST相比，STS显著提高了土壤肥力、细菌OTU数目和α多样性，土壤细菌群落存在显著分异。土壤pH、有机碳（SOC）、土壤含水量（SWC）、阳离子交换量（CEC）、全氮（TN）、碱解氮（AHN）与细菌α多样性具有显著或极显著的相关性。土壤优势菌门为变形菌门（Proteobacteria）、酸杆菌门（Acidobacteria）、拟杆菌门（Bacteroidetes）、放线菌门（Actinobacteria）、绿弯菌门（Chloroflexi），与RT和ST相比，STS处理变形菌门和拟杆菌门相对丰度显著增加2.72～10.40个百分点，酸杆菌门相对丰度显著降低6.98～11.10个百分点。优势菌属为芽孢杆菌属（Bacillus）、酸杆菌属（Acidibacter）、假节杆菌属（Pseudarthrobacter）、黄杆菌属（Flavobacterium）、小梨菌属（Pirell），与RT和ST相比，STS处理下芽孢杆菌属、酸杆菌属、假节杆菌属、黄杆菌属相对丰度显著增加0.52～4.13个百分点。土壤pH、SWC及SOC、TN含量与拟杆菌门相对丰度呈显著正相关（P＜0.05）,SOC、TN、AHN含量及CEC与芽孢杆菌属、酸杆菌属、假节杆菌属相对丰度呈显著正相关（P＜0.05）。冗余分析结果表明，土壤SOC、pH、SWC、CEC和速效钾（AK）是影响灰钙土土壤细菌群落变异的主要环境因素。PICRUSt功能预测结果表明，新陈代谢为灰钙土细菌群落主要的一级功能。综上，深松秸秆还田可提高灰钙土土壤肥力和细菌多样性，改善农田土壤微环境。
关键词： 深松 秸秆还田 细菌多样性 细菌群落结构 冗余分析
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调控玉米株高和穗位高候选基因Zmdle1的定位
《中国农业科学 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：【目的】株高是玉米株型育种的重要目标性状之一，不仅与玉米籽粒的机械化收获及抗倒伏相关，也与玉米产量密切相关。因此，挖掘玉米株高 QTL/基因并解析其功能具有重要的理论和育种价值，定位一个新的玉米矮秆基因 ZmDLE1，阐明其生物学功能，为加速改良玉米的株型提供重要的理论依据和基因资源。【方法】利用化学诱变剂甲基磺酸乙酯（EMS）诱变甘肃省农业科学院作物研究所自育玉米骨干自交系 LY8405,M2后代分离获得一个单基因调控隐性遗传的玉米矮秆低穗位突变体，M3、M4后代能稳定遗传，命名为 dwarf and low ear mutant1（Zmdle1），通过与 Mo17 杂交构建 F2分离群体，借助极端性状混池测序分析法（BSA-seq）及目标区段重组交换鉴定的方法，基于 Mo17 参考基因组对目标区段内的基因进行挖掘和功能注释，定位候选基因。【结果】开展了 Zmdle1 表型鉴定，突变体 Zmdle1 苗期表型与对照 LY8405 无显著性差异，成熟期植株株高和穗位高较 LY8405 分别降低 87.2 和 55.4 cm，为 35.0%和 62.9%，差异极显著。细胞形态学观察表明，穗下节间数减少及节间细胞长度缩短是导致 Zmdle1 的株高和穗位高显著降低的主要原因。利用 F2:3遗传群体，进行突变基因的遗传分析，后代野生型和突变体植株分离比例符合 3:1（χ~2=2.854），说明突变基因为细胞核遗传的单隐性基因。因此，根据 BSA-seq 结果，将候选基因 ZmDLE1 初步定位在玉米第 1 染色体 Bin1.09-1.10 区段约 15 Mb 区间内，进一步利用 Mo17 和Zmdle1 重测序结果开发多态性分子标记，通过图位克隆手段精细定位目标基因，最终将候选基因定位到约 600 kb 大小区间，该区间内有 16 个候选基因。比对重测序数据，发现 Zm00001d033231 在第 2062位置碱基 G 变成 A，导致氨基酸由甘氨酸变成丝氨酸，且转录水平表达比 LY8405 极显著降低，Zm00001d033234 第 223 位置碱基由 T变成C，导致第75位氨基酸由丝氨酸变成脯氨酸，转录水平无显著差异，通过对该候选区段群体关联分析及功能注释发现Zm00001d033231 和Zm00001d033234均与玉米生长发育相关。【结论】定位到第 1 染色体末端 Bin1.09区段候选基因 ZmDLE1，有效调控玉米株高和穗位高，精细定位缩小目标区段至600 kb区间内 Zm00001d033231 与株高显著关联。
关键词： 玉米 株高 穗位高 BSA-seq 基因定位 关联分析
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水肥耦合对基质栽培番茄产量和水分利用效率的影响
《中国土壤与肥料 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：探明玉米秸秆和牛粪为主要原料的有机型基质栽培番茄最佳灌水量和施肥量，为番茄有机型基质栽培的灌溉和施肥制度提供科学依据。将腐熟玉米秸秆、腐熟牛粪与河沙、蛭石、珍珠岩、凹凸棒等物料按一定比例复配成栽培基质，研究不同水肥条件对日光温室基质栽培番茄生长、产量、水肥利用效率的影响，并分析不同水肥条件下番茄生产成本和经济效益。研究表明：不同灌溉量和施肥量对有机型基质栽培的番茄生长发育和产量影响较大。在相同灌溉量下，作物产量随施肥量的增加先增大后减小，在相同施肥量下，番茄产量随着灌溉量的增加而增大。当把最大灌溉量和中等施肥量耦合使用时，番茄产量最高，为3.73 kg/株，较其他处理增产10.9%～83.0%；水分利用效率最高，为18.45 kg/m~3，较其他处理提高10.8%～50.1%；生产收益最好，为10.43元/株，较其他处理增收10.9%～87.2%；纯收益最多，为6.00元/株，较其他处理增加17.7%～363.2%。以玉米秸秆和牛粪为主要原料生产的高有机型基质栽培番茄，当番茄全生育期灌溉量为162.00 L/株、施肥量为41.53g/株时，番茄株高、茎粗、叶片数、SPAD值等生长指标表现最优，从提高产量、水分利用效率、经济效益等生产因素综合分析，该灌溉量和施肥量是玉米秸秆和牛粪为主要原料的高有机生态型基质栽培番茄的最佳灌溉量和施肥量。
关键词： 农业废弃物 基质 水肥耦合 产量 水分利用效率 经济效益
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耕作方式对灌区春小麦田土壤呼吸的影响
《麦类作物学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：为了从土壤呼吸、水热特征探讨河西灌区耕作方式对春小麦的影响，以连续12年（2005-2016）的保护性耕作长期定位试验为基础，比较分析了垄作固定道（PRB）、平作固定道（ZT）、传统耕作（CT） 3种耕作方式下河西灌区春小麦田土壤水热物理特征、土壤呼吸强度及小麦产量的差异。结果表明，播前与收获后，在0～90 cm土层，PRB处理平均土壤含水量较CT处理分别增加15.06%和18.75%,ZT处理较CT处理平均土壤含水量分别增加7.26%和5.98%;不同耕作方式下，春小麦整个生育期的土壤温度总体表现为先增后降，土壤温度响应气温的变化趋势；秸秆覆盖（PRB与ZT）在春小麦苗期表现出降温效应，而在春小麦苗期至成熟期，PRB处理的0～30 cm土层平均土壤温度较ZT、CT处理分别提高0.56～4.39℃和0.05～2.6℃;小麦生育期土壤呼吸强度先增后降，且随土层深度增加而减弱，不同耕作方式下呼吸强度表现为CT＞PRB＞ZT;土壤呼吸强度与温度呈显著的指数关系，Q10（温度每增加10℃土壤呼吸所增加的倍数）随土层深度的增加而逐渐增大，且不同耕作方式下表现为ZT＞PRB＞CT;2013-2016年，PRB、ZT及CT处理下，春小麦平均产量分别为6 981、6 400及6 138 kg·hm-2,在固定车道占地30%的情况下，PRB处理的产量较ZT、CT处理分别提高了9.08%和13.74%。因此，垄作固定道保护性耕作（PRB）较其他耕作处理具有减排潜力、蓄水保墒及提高土壤温度和增加小麦产量的作用，可在河西灌区推广应用。
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温室番茄有机组合肥筛选及其肥效、土壤环境和果实品质效应
《干旱地区农业研究 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：为解决长期施用传统化肥温室土壤环境质量和番茄品质下降以及有机物料对乡村生态环境污染的问题,以玉米秸秆、牛粪、食用菌渣、番茄专用肥和生物菌肥为原料,采用正交试验方法筛选配方,在室内合成有机物料组合肥,开展了有机物料组合肥对温室番茄土壤环境效应和番茄品质影响的田间试验.结果表明:有机物料组合肥配方组合比例为秸秆粪便菌渣肥:番茄专用肥:生物菌肥=0.9709:0.0243:0.0048,最大利润施肥量为60 t·hm-2.有机物料组合肥施用量与温室番茄种植田总孔隙度、>0.25 mm水稳性团聚体、饱和持水量、阳离子交换量、可溶性盐、有机质、有机碳、有机碳密度、碱解氮、速效磷、速效钾、番茄株高、茎粗、单果重、单株果重和产量呈正相关关系,与容重和pH值呈负相关关系.连续3 a施用有机物料组合肥与传统化肥相比,温室番茄种植田容重、可溶性盐、pH值、真菌分别降低7.91%、12.34%、9.22%、10.26%,Hg、Cd、Cr、Pb分别降低16.28%、27.12%、16.60%、20.05%,番茄硝酸盐、可滴定酸、施肥成本分别降低6.64%、19.57%、11.02%,总孔隙度、毛管孔隙度、非毛管孔隙度、水稳性团聚体、阳离子交换量分别增加8.73%、8.96%、8.45%、16.87%、17.89%,田间持水量、自然含水量、饱和持水量、毛管持水量、非毛管持水量、贮水量分别增加12.57%、10.51%、8.73%、8.96%、8.45%、5.30%,有机质、有机碳和有机碳密度分别增加17.28%、17.27%、8.25%,碱解氮、速效磷、速效钾、Mn、Zn、Mo分别增加1.74%、1.31%、0.95%、1.82%、1.96%、9.09%,细菌、放线菌数量、脲酶、磷酸酶、蔗糖酶、多酚氧化酶活性分别增加14.35%、6.80%、7.56%、5.71%、11.73%、10.43%,番茄可溶性糖、可溶性蛋白质、Vc、可溶性固形物分别增加6.68%、8.96%、10.76%、17.29%,单果重、单株果重、产量、增产值、施肥利润、肥料投资效率分别增加6.67%、5.26%、5.43%、27.80%、38.30%、55.14%.施用有机物料组合肥改善了温室番茄种植田质量和番茄品质,提高了土壤有机质、酶活性和经济效益.
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