科研产出
基于表型性状的高粱育种材料遗传多样性分析及综合评价
《中国农业科学 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：【目的】解析高粱育种材料的表型性状变异规律和遗传多样性，探讨育种材料的综合评价方法，筛选高粱优异种质，为高粱种质创新与新品种选育提供重要依据。【方法】以263份不同来源的高粱种质为供试材料，2015—2016年在山西榆次对其17个表型性状进行鉴定，采用Shannon-Wiener’s多样性指数计算表型性状的遗传多样性，综合运用相关分析、主成分分析、聚类分析和逐步回归等方法对高粱种质进行综合评价，并根据综合评价F值及目标性状筛选出高粱优异种质。【结果】263份高粱育种材料具有较高的遗传多样性，不同性状的多样性指数分布范围为0.497—2.075，其中，穗形的多样性指数最小，穗柄长的多样性指数最大。不同年份7个数量性状的变异系数有所变化，变幅最小的是生育期，其次是穗长；变幅最大的是单穗粒重，其次是茎粗。育种材料综合评价表明在累计贡献率高于80%时，共发现11个主成分；利用隶属函数法计算表型综合值（F值），高粱育种材料的表型性状综合值（F值）平均为0.464，恢复系L28的F值最高（0.581），保持系72B/DORADO双的F值最低（0.330）。通过逐步回归建立了12个性状（主脉色、穗型、穗形、芒性、颖壳包被度、粒形、株型、茎粗、穗长、单穗粒重、千粒重和生育期）作为自变量的回归方程，可以作为高粱育种材料表型性状的综合评价指标。基于F值进行聚类，将263份供试材料分为6个类群，其中，第Ⅳ类群的33份材料农艺性状优良，平均F值最高，可作为材料创新及杂交育种的亲本材料。【结论】参试高粱种质表型性状遗传变异较为丰富，遗传多样性高，采用多元统计分析方法综合评价高粱种质是可行的；筛选出优异种质33份。
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基于仿真模型探讨病毒传播的流体力学实验
《西南交通大学学报(社会科学版) 》 2023
摘要：新型冠状病毒的患者总是伴随着咳嗽等症状，咳嗽形成的飞沫会以气溶胶的形式传播，这是典型的流体力学中气固耦合问题。因此，将飞沫核看作是固体小微粒，周围空气为流场，拟通过COMSOL Multiphysics中的层流模块、粒子追踪模块和传热模块，对新型冠状病毒在室内的传播机制进行研究。结果表明：新型冠状病毒在室内的传播具有明显地分层现象，在高度小于1.4m和高度大于2m时，病毒主要分布在患者正前方，当高度处于这个区间时，病毒会污染房间80%的区域；同时，飞沫传播速度在开始的0.5s内，平均速度可达10m/s；最后，耦合温度因素，温度越高，病毒传播越活跃，考虑到人体舒适的温度，保持室内温度26到30摄氏度较为合适。针对这些结论，提出以下防护建议：1）使儿童尽量远离患者；2）保持室内通风；3）保持室内合适温度，最好是26到30摄氏度。以上建议是根据室内的仿真结果提出来的，适用于环境相对封闭，容积与居民楼房相近的场所。
关键词： 新型冠状病毒 飞沫传播 气固耦合 COMSOL仿真
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硒氮配施对燕麦植株硒氮积累及根际土壤微生物群落与代谢物的影响
《应用与环境生物学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：为探明硒氮配施对燕麦硒农艺强化和氮积累同步提升的可行性及其对根际土壤微生物群落的改善作用，采用田间试验结合盆栽生土试验，研究黄土高原缺硒区土壤基施不同用量硒氮肥对花后燕麦地上部植株硒、氮积累与籽粒产量和根际土壤微生物群落特征及代谢物的影响.试验采用二因素裂区设计，主区为基施氮肥，3个水平（N0:0 kg/hm~2;N1:120 kg/hm~2;N2:240 kg/hm~2）；副区为配施硒肥，4个水平（Se0:0 g/hm~2;Se1:75 g/hm~2;Se2:150 g/hm~2;Se3:375 g/hm~2）.结果表明：单施硒肥、氮肥及硒氮配施对花后燕麦植株硒氮积累影响显著；从扬花期到成熟期，茎叶硒氮积累明显向穗部及籽粒转移.在低氮高硒或低硒高氮处理中，硒、氮积累呈协同促进关系；而在高氮高硒处理中，硒、氮积累存在竞争性抑制关系.整体而言，以N2Se2（240 kg/hm~2+150 g/hm~2）处理下燕麦各器官硒、氮含量和籽粒产量达最高（分别为136.52-193.29μg/kg,29.33-32.02 g/kg,1 263.8-1 970.9 kg/hm~2）.硒氮合理配施（N2Se2）明显促进了土壤微生物功能菌群代谢；功能菌群主要代谢物与植株各器官硒氮含量亦呈正相关关系.综上所述，在黄土高原缺硒地区，土壤基施适宜用量的氮肥和硒肥，有利于协同提升燕麦地上部各器官硒氮积累及籽粒产量，改善土壤微生物优势菌门和优势菌属，促进功能菌群代谢，以N2Se2（240 kg/hm~2+150 g/hm~2）为最优施肥处理.（图10表1参52）
关键词： 硒氮肥配施 燕麦 植株氮积累 植株硒积累 土壤微生物群落 土壤代谢物
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多效唑和矮壮素对糜子抗倒伏性及产量的影响
《山西农业科学 》 2023
摘要：糜子在种植生产中易倒伏,其是制约糜子生产的重要因素之一.试验利用多效唑和矮壮素能有效改善作物抗倒伏性,研究其对糜子抗倒伏性及产量的影响,旨在为稳定糜子产量提供数据及理论支撑.在大田条件下,以抗倒品种陇糜9号为试验材料,设置多效唑、矮壮素不同用量,并设清水为对照,在拔节期、抽穗期分别进行叶面喷施处理,成熟期调查各处理陇糜9号茎秆的株高、重心高度等形态及力学特征,分析其对茎秆抗倒伏调控效应及产量的影响.结果表明,陇糜9号对多效唑、矮壮素2种化控剂的响应存在一定差异,但拔节期、抽穗期叶面喷施均可显著降低株高、重心高度及倒伏指数,从而显著提高植株的抗倒伏能力.从喷施时期来看,拔节期喷施 2种化控剂的形态指标和抗倒伏指标均低于抽穗期,化控效果优于抽穗期,是糜子化控的最佳时期;并且多效唑效果优于矮壮素.在拔节期喷施多效唑还可以增产,在拔节期施用 1.05 kg/hm2 的多效唑,糜子产量最高(3 445.2 kg/hm2),较清水对照增产3.81%.
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2种优质梨果实质地差异的显微观察及与细胞壁代谢酶的相关性
《福建农业学报 》 2023 CSCD
摘要：【目的】通过对果实质地差异明显的2个梨品种进行质地差异相关研究，旨在发现导致梨品种果实质地差异的关键因素，为优良梨品种的选育提供理论依据。【方法】以玉露香梨和大果水晶梨为试材，观察发育过程中果肉细胞超显微结构，测定果实的硬度、脆度值、细胞壁代谢相关酶的活性和相关基因的相对表达量，并进行相关性分析。【结果】（1）果实生长发育过程中玉露香梨和大果水晶梨果实硬度逐渐下降，且花后60 d 2个梨品种脆度值逐渐下降，玉露香梨果实硬度和脆度值显著低于大果水晶梨。（2）在400×放大显微倍数下，幼果期玉露香梨果肉细胞比大果水晶梨的大；果实膨大期和成熟期，2个梨品种果肉细胞均明显增大，玉露香梨果肉细胞小于大果水晶梨；玉露香梨细胞断裂边缘整齐平滑，形成脆性断口，大果水晶梨断裂边缘粗糙而不整齐。（3）果实发育过程中玉露香梨果肉果胶甲酯酶（Pectinmethylesterase, PME）活性极显著低于大果水晶梨，而多聚半乳糖醛酸酶（Polygalacturonase,PG）活性和β-半乳糖苷酶（β-Galactosidase,β-Gal）活性极显著高于大果水晶梨。（4）果实发育过程中玉露香梨果肉PME基因、PG基因和β-Gal基因相对表达量极显著低于大果水晶梨的表达量。相关性分析表明，玉露香梨和大果水晶梨的硬度与β-Gal基因相对表达量呈显著正相关，脆度值与PG基因相对表达量呈显著正相关。【结论】随着果实生长发育，玉露香梨和大果水晶梨果实质地的差异不仅表现在果肉细胞超显微结构上，还与细胞壁代谢相关酶密切相关，PG基因和β-Gal基因可能在玉露香梨和大果水晶梨质地变化中发挥关键作用。
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荞麦粉对无麸质面包品质及储藏特性的影响
《食品工业 》 2023
摘要：探究添加不同比例荞麦粉对无麸质面包比容、色泽、纹理结构、硬度、老化特性的影响。结果表明:添加荞麦粉提高面包的比容,其中25.0%和37.5%添加量达到显著水平;随着荞麦粉添加量的增加, L~*值下降显著, a~*和b~*值均不同程度的提高,颜色有加深趋势;在纹理结构方面,添加荞麦粉使气孔结构更加紧密均匀,其中25.0%荞麦粉添加量的样品纹理评分最高;在储藏特性方面,添加较高含量荞麦粉(37.5%和50.0%)显著降低其储藏期的硬度;通过添加荞麦粉调整无麸质配方中3种淀粉的比例能显著降低贮藏期的老化焓。总体而言,适当添加荞麦粉(25.0%～37.5%)能起到改善无麸质面包质地和延缓老化的作用。
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低温胁迫对普通和高油酸花生种子萌发的影响
《作物学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：高油酸花生以其营养价值高和耐储藏等特点深受广大消费者和加工企业的喜爱。近年来,随着高油酸花生品种在我国的推广应用,高油酸花生在高海拔、高纬度地区的发芽期耐寒性成为关注热点。为探究花生种子的油酸含量与其萌发期耐寒性的相关性,本研究调查6组不同遗传背景的花生品种及其高油酸回交后代品系（BC4F8）在低温条件下的发芽率和发芽指数发现,在低温胁迫下花生的萌发期耐寒性与其油酸含量无显著相关性。在泉花551高油酸后代品系（Quanhua551-HO）低温发芽率显著低于其普通油酸含量亲本（Quanhua551-NO）的组合中,追踪分析8种主要脂肪酸在低温胁迫萌发过程中含量的变化发现,在低温胁迫下Quanhua551-NO中油酸含量显著减少且亚油酸含量显著增加,而Quanhua 551-HO中也表现出了油酸含量减少、亚油酸含量增加的趋势,但是未达到显著水平。进而分析上述2种材料中低温胁迫下各脂肪酸脱氢酶（fattyaciddesaturase2,FAD2）基因的表达模式发现,Quanhua551-NO中AhFAD2-1A/B受低温诱导显著上调表达,而AhFAD2-4A/B显著下调表达;在Quanhua551-HO中AhFAD2-4A/B受低温诱导持续显著上调表达,而AhFAD2-1A/B显著下调表达,推测由于高油酸花生中AhFAD2-1A/B编码蛋白失活, AhFAD2-4A/B在低温诱导下高量表达,部分弥补了AhFAD2-1A/B缺失的功能。综上所述,花生种子中油酸含量并不是决定其萌发期耐寒性的关键因素。
关键词： 高油酸花生 低温胁迫 发芽率 脂肪酸脱氢酶（FAD2）
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