科研产出
直播栽培对双季早稻生育期抗倒伏能力及产量效益的影响
《中国农业科学 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：[目的]探究直播栽培方式对不同类型水稻品种生育期、抗倒伏能力、产量和经济效益的影响,以期为机械化直播稻的应用推广提供理论基础.[方法]2020年和2021年早稻,以广西生产上推广面积较大的常规稻品种桂育9号、桂育11号、桂野丰、广粮香2号和杂交稻Y两优1号等5个品种为供试材料,以人工移栽为对照,进行大田精量直播.试验采用裂区设计,以栽培模式为主区,品种为副区,设置3个重复.记录各生育周期,测定主茎形态、基部茎秆特征以及抗折力、弯曲力度和倒伏指数等抗倒伏指标,成熟期测定产量及其构成因素,并计算成本和经济效益.[结果](1)直播稻的生育期缩短2-6 d,主要表现在播种到幼穗分化期之间;(2)直播稻的抗倒伏能力低于移栽稻,其株高、重心高度与穗干重均较低,第二节间的茎粗、壁厚、鲜重和干重亦较低,茎秆长度则高于移栽稻,这是导致直播水稻抗倒伏能力弱的主要原因;(3)在产量表现方面,除Y两优1号外,其余4个水稻品种的产量表现为直播稻低于移栽稻.生育期相对短的品种,直播稻的产量明显低于移栽稻,而生育期较长的品种,产量差异不显著,在产量构成因素中,每穗粒数增加和结实率的提高是直播稻增产的主要因素;(4)从经济效益分析来看,供试品种中,生育期较短的桂育11号,因直播产量降低明显,效益降低,其余4个水稻品种的直播稻经济效益高于移栽稻,其主要原因是直播稻节省了育秧和插秧环节的人工成本.[结论]当前亟待发展以保面积、增效益为主要目标的水稻轻简生产模式,与移栽稻相比,水稻直播栽培具有缩短生育期,降低生产成本等明显优势,但其倒伏的风险相对较大,产量易受品种特性和环境因素的影响.在进行水稻早稻直播栽培时,可以通过选择中等熟期、基部茎秆长度合理、茎秆粗壮且茎秆壁厚的抗倒品种,在栽培管理上,可适当增加穗肥的比例,以弥补每穗粒数和结实率的不足来提高直播稻产量.
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基于转录组测序的赤苍藤根、茎和叶基因表达分析
《植物生理学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：为获得赤苍藤的转录组信息特征,利用Illumina Novaseq 6000高通量测序平台对赤苍藤根、茎、叶进行了无参转录组测序分析。结果获得143 412个unigene,平均长度为542.04 bp,平均GC含量为48.66%。BLAST分析表明,分别有18 787 （13.10%）、28 669 （19.99%）、19 657 （13.71%）、32 934 （22.96%）、35 228（24.56%）、26 046 （18.16%）个unigene在Swiss-Prot、Nr、Pfam、GO、KEGG和eggNOG数据库中得到注释。利用DESeq筛选差异表达基因,其中叶和根间的差异基因有20 519个,根和茎间的差异基因有12 154个,而叶和茎间的差异基因有18 498个; KEGG富集分析发现,差异基因主要富集在糖基转移酶、植物激素信号转导、淀粉和蔗糖代谢以及苯丙素生物合成等代谢途径。进一步分析参与赤苍藤有效成分生物合成相关基因发现,有96个差异基因参与苯丙素生物合成途径,且主要在茎部高表达。同时获得具有氧化/羟基化功能的CYP450基因132个,具有糖基化功能的糖基转移酶基因108个。该研究在无基因组参考的情况下,探讨了赤苍藤根、茎、叶的转录组信息特征,为后期赤苍藤基因功能鉴定、次生代谢途径解析及调控机制的研究提供参考。
关键词： 赤苍藤 转录组 次生代谢 苯丙素生物合成 后修饰酶
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SSR荧光标记毛细管电泳分析24个广西常规香稻品种的遗传多样性
《热带作物学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：分析香稻品种的遗传多样性和理清香稻品种之间的亲缘关系，可为选育优质香稻品种提供参考。为分析广西审定的24个常规香稻品种的遗传多样性，明确其遗传差异，本研究利用SSR荧光标记毛细管电泳技术对24个广西常规香稻品种进行遗传多样性分析。结果表明，48对SSR引物共检测出170个等位基因位点；遗传多样性参数中观测等位基因数（Na）变化幅度为1～9，平均为3.54；有效等位基因数（Ne）的变化幅度为1～4.5534，平均为2.0736，其中有效等位基因数最高是RM21，其次是RM481、RM493和RM258，说明这4对引物有较高的检测效率；Shannon’s指数（I）的变化幅度为0～1.7942，平均为0.7726；多态信息含量（PIC）值的变化幅度为0～0.7541，平均为0.3732，属于中度多态位点，说明24个广西常规香稻品种具有一定的遗传变异。24个品种遗传相似系数范围为0.3299～0.9600，其中‘三香628’与‘农香32’遗传相似系数最小，说明这2个品种遗传基础差异最大，亲缘关系最远，‘万香696’与‘广粮香2号’遗传相似性系数最大，说明这2个品种遗传基础差异较小，亲缘关系接近。聚类分析结果显示24个广西常规香稻品种在相似系数0.504处可以分为3个大类群和4个亚类群，第Ⅰ大类2个品种，第Ⅱ大类19个品种，第Ⅲ大类3个品种；第Ⅱ大类在相似系数0.624处可分为4个亚类，第ⅰ亚类1个品种，第ⅱ亚类14个品种，第ⅲ亚类3个品种，第ⅳ亚类1个品种。研究结果表明24个广西常规香稻品种具有一定的遗传多样性，但不够丰富。以数字编码形式构建24个广西常规香稻品种的DNA指纹图谱。其分析结果可为广西常规香稻品种选育和鉴定提供参考。
关键词： 广西 常规香稻 SSR荧光标记 毛细管电泳 遗传多样性
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粉葛主要营养物质、异黄酮成分的积累规律及其相关性分析
《广西植物 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：为确定粉葛的最佳采收时期及各部位的应用价值,探索粉葛主要营养物质与异黄酮成分的积累规律及相关关系,该研究以广西藤县粉葛为材料,采用测试盒法、酶重量法、索氏抽提法、高效液相色谱法等生理生化技术,测定了成熟期不同部位异黄酮成分的含量及不同生长时期粉葛块根主要营养物质、异黄酮成分的含量,并分析了各营养物质与异黄酮成分积累的相互关系.结果表明:(1)在成熟期,粉葛不同部位的染料木素含量差异均不显著,但叶片的大豆苷元含量显著小于中藤,根头和藤的总异黄酮、葛根素、大豆苷的含量显著大于叶片和块根,并且根头和藤的葛根素含量均超过 1.00%.(2)不同生长时期,粉葛的淀粉、多糖、粗蛋白、可溶性蛋白的积累在 11 月和 12 月达到最大,不溶性膳食纤维的积累在 12 月最小,可溶性膳食纤维在 8 月和12 月的积累量最大,总异黄酮和葛根素在 8 月和 9 月的积累量最大.(3)总异黄酮、葛根素的积累与淀粉、多糖的积累呈显著负相关,总异黄酮、葛根素的积累与不溶性膳食纤维的积累呈显著正相关.综上结果认为:粉葛的根头、藤蔓含有丰富的总异黄酮、葛根素、大豆苷,具有很好的药用开发价值;粉葛药用的最佳采收期为 8月和 9 月,粉葛食用的最佳采收期为 11 月和 12 月;总异黄酮和葛根素的积累与淀粉、多糖、不溶性膳食纤维有一定关系.该研究结果阐明了粉葛主要营养物质、异黄酮成分的积累规律及其相关性,为粉葛的综合开发利用以及采收时期的确定提供了参考依据.
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有机肥替代部分化肥对芒果丛枝菌根真菌群落的影响
《应用生态学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：农业生产施肥造成的养分富集会降低丛枝菌根真菌(AMF)的多样性。为了探究有机肥替代部分化肥对AMF的影响，本研究开展两年的芒果田间试验，以单施化肥为对照，设置两种有机肥(普通商品有机肥和生物有机肥)与12%(低)和38%(高)有机肥替代化肥处理，采用高通量测序技术比较不同施肥措施对芒果根内和根际土壤AMF群落特征的影响。结果表明：在总养分投入相当的情况下，有机肥替代部分化肥对芒果产量和品质有一定的改善作用。施用有机肥可以有效增加芒果AMF的物种丰富度，且AMF的多样性与部分果实品质指标呈显著正相关。与单施化肥相比，高有机肥替代比例能够显著改变芒果根内AMF群落，但对根际土壤AMF群落没有显著影响。生物有机肥处理较普通商品有机肥处理能够富集更多的AMF物种，并形成更复杂的AMF共发生网络。综上，高比例有机肥替代化肥能够在改善芒果产量和品质的同时维持AMF的物种多样性，并且有机肥对AMF群落的改变优先在根内发生。
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基于SSR荧光标记的杧果种质资源遗传多样性分析及分子身份证构建
《热带作物学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：丰富的种质资源是杧果新品种选育和产业发展的基础.为保护和利用杧果种质资源,本研究利用课题组前期开发的 TP-M13-SSR 标记对杧果种质资源保护广西创新基地圃内保存的 145 份杧果地方品种、育成品种及其近缘野生种进行遗传多样性分析和分子身份证构建.结果表明:12 对引物的平均观测等位基因数为 3.2838、平均观察杂合度(Ho)为 0.5858、平均期望杂合度(He)为 0.6725、平均Shannon指数(I)为 1.3383、平均Nei基因多样性指数(Na)为 0.6702、多态信息含量(PIC)分布范围在 0.5036~0.7827 之间,平均值为 0.6396,所有引物为高度多态性位点,说明TP-M13-SSR荧光引物可以为杧果的遗传多样性分析提供研究数据;145 份材料的遗传相似性系数变化范围为 0.5676~1.000,平均为0.7417,其中爱文与印度杧 1 号遗传相似性系数为 1.000,扁桃杧田阳 20-2 与大头香杧、扁桃杧田阳 20-2 与硕帅杧、金煌杧与桂热杧 10-1 的遗传相似性系数最小,均为 0.5676;在遗传相似性系数为 0.7060 时,145 份种质分为 2 个类群,I类群包括 108 份杧果和 20 份扁桃,种质数量最多,占总数的 88.9%,Ⅱ类群包括 17 份材料,全部为扁桃.在遗传相似性系数为 0.7330 时,I类群可进一步分为 5 个亚群,其中I-1 和I-3 亚群种质数量最多,占所有杧果的 91.92%,UPGMA聚类分析表明扁桃未严格按照种属关系聚在一起,杧果的整体聚类结果与其地理来源基本一致;对 145 份材料的扩增产物进行SSR荧光标记毛细管电泳检测获得指纹图谱,采用数字和字母相结合的编码方式获得分子身份证,通过分子身份证进行种质鉴定,每一对引物可平均区分 12.4 份种质,鉴定率明显高于前人研究,表明TP-M13-SSR检测技术比目前广泛采用的变性聚丙烯酰胺凝胶电泳检测技术在杧果种质鉴定上更具优势.本研究结果为杧果及其近缘种种质资源的收集整理和新品种的选育提供科学依据.
关键词： 杧果 TP-M13-SSR 遗传多样性 分子身份证
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基于无人机RGB遥感的甘蔗株高估测
《作物杂志 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：为快速准确地估测甘蔗不同生育期株高，探讨了无人机RGB系统遥感估算株高的可行性及效果。利用无人机RGB遥感平台，获取苗期、分蘖期、伸长中、后期和工艺成熟期的影像，通过Pix4D mapper生成数字表面模型（digital surface model,DSM），采用Eris Arcmap提取株高，基于DSM提取的株高与实测株高建立各生育期的估测模型，采用决定系数（R2）、均方根误差（RMSE）和平均相对误差（MRE）对模型进行评价。结果表明，基于DSM提取甘蔗各生育期的株高高于实测株高；全生育期模型拟合性最好，预测精度较高（验证集R2、RMSE和MRE分别为0.9611、0.1623和0.1102），苗期株高模型预测精度最高。其他各生育期模型的拟合性不及全生育期和苗期，精度较低，工艺成熟期模型的预测精度最低，拟合性最差。因此，基于无人机RGB遥感平台获取甘蔗不同生育期影像后通过DSM提取株高并运用于甘蔗重要生育期株高的估测时，注意不同生育期模型的适用性。
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叶面喷施2,3-二巯基丁二酸降低水稻幼苗茎叶镉含量的机制
《农业环境科学学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：为探寻叶面喷施2,3-二巯基丁二酸（DMSA）降低水稻幼苗茎叶镉含量的潜在机制,在人工气候室内,采用水培实验方法研究了镉在幼苗不同部位的累积情况及喷施DMSA对镉胁迫的影响。结果表明:随着DMSA喷施浓度增加,茎基镉含量呈显著增加趋势,当DMSA喷施浓度达到1.0 mmol·L-1时茎基镉含量与对照（不喷施DMSA）处理相比显著增加57.3%,同时镉由茎基向地上部的转移效率降低52.7%。在此基础上,探寻了镉在茎基细胞中的赋存形态及镉的亚细胞分布情况,结果表明茎基中难溶态镉含量与对照处理相比显著增加了80.8%,细胞壁中镉含量达到对照处理的2.1倍。进一步对细胞壁各组分镉含量进行测定发现,果胶组分中镉含量随着DMSA喷施浓度增加呈现出显著升高趋势,与对照处理相比最高增加99.5%。此外,喷施DMSA后茎基中总植物螯合素（PCs）和谷胱甘肽（GSH）含量均呈现出显著增加趋势,最高分别达到对照处理组的2.2倍和3.1倍。喷施DMSA显著缓解了镉胁迫,幼苗地上部超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化氢酶（CAT）活性分别升至对照处理的3.0倍和2.7倍,荧光标记试验表明叶片中过氧化氢含量随DMSA喷施浓度增加呈现显著降低趋势。研究表明,喷施DMSA显著增加了水稻幼苗茎基巯基化合物含量,从而提高了对镉的拦截能力,降低了镉由茎基向幼苗地上部转运效率,使水稻幼苗地上部镉含量显著降低,同时喷施DMSA还可显著缓解幼苗镉胁迫。
关键词： 水稻 镉 2,3-二巯基丁二酸 茎基 细胞壁
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叶面喷施S-烯丙基-L-半胱氨酸对水稻砷转运影响机制
《农业环境科学学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：膳食稻米是我国人群摄入高致癌风险无机砷(iAs)的主要来源,开发降低稻米砷(As)含量生产措施对保护人体健康具有重要意义.本文以我国南方主栽水稻品种"中早35"为试验材料,采用盆栽试验研究了开花期叶面喷施S-烯丙基-L-半胱氨酸(SAC)对水稻籽粒和营养器官中总As含量的影响并揭示其潜在的分子机制.结果表明:当SAC喷施浓度达到0.2 mmol·L-1时籽粒和根中总As含量分别显著降低42.3%和20.6%,但旗叶中总As含量显著增加了72.4%;荧光染色观察试验表明旗叶中H2O2含量显著降低,同时SOD和CAT酶活性分别显著升高61.8%和105.3%.喷施SAC后水稻顶端第一节中Lsi6转运子编码基因以及Lsi3转运子编码基因分别显著下调59.8%和36.3%,据此推测喷施SAC可能显著降低了水稻从通向旗叶膨大维管束流中卸载AsⅢ和向连接稻穗弥散维管束装载AsⅢ的能力,导致籽粒中总As含量显著降低而旗叶中总As含量显著升高.旗叶植物螯合素(PCs)合成酶OsPCS1和负责向细胞液泡中转运AsⅢ的OsABCC1转运子编码基因分别显著上调57.6%和61.0%,表明喷施SAC增加了旗叶合成PCs并向液泡中区隔AsⅢ的能力从而降低了叶片的AsⅢ胁迫.水稻根部Lsi1、Lsi2、Lsi3转运子编码基因分别显著下调了27.2%、23.8%、29.5%,表明水稻根部对AsⅢ的吸收、转运能力降低,同时可能也预示着AsⅢ向木质部导管中装载AsⅢ的能力降低.综上,喷施SAC通过调控AsⅢ转运子编码基因表达降低了水稻籽粒和根中总As含量,同时缓解了As胁迫.
关键词： 水稻 砷 S-烯丙基-L-半胱氨酸 转运子 基因表达
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食用木薯的加工现状及发展前景
《食品工业科技 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：木薯是一种极耐贫瘠、抗逆性强、富含淀粉的作物.在我国,木薯长期以来主要作为一种非粮能源作物,用于生产淀粉、酒精以及饲料等.近几年,食用木薯品种的选育、推广以及深加工技术的研究开发,极大地拓展了木薯在食品行业中的发展空间.本文首先介绍了我国主要食用木薯品种及其营养价值,然后从鲜薯、食用木薯全粉、淀粉和变性淀粉3个方面综述了食用木薯在食品加工领域中的研究应用现状.在此基础上,分析了食用木薯产业发展优势及存在的问题,并从品种选育、贮藏保鲜技术、加工技术及产品开发等方面对推动食用木薯在食品工业中的发展前景进行了展望,以期为我国食用木薯未来产业化的发展提供借鉴.
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