科研产出
紫甜玉米产量及其构成因素和品质性状的杂种优势和配合力分析（英文）
《南方农业学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：【目的】对20个紫甜玉米自交系与2个测试种进行产量及其构成因素和品质性状的杂种优势和配合力分析，为高效创制高产甜玉米自交系提供材料基础和理论依据。【方法】将20个紫甜玉米自交系（TD01～TD20）与2个测试种[黄色甜玉米自交系（TI）和白色甜玉米自交系（T2）]进行杂交组配，采用完全随机组设计对获得的40个杂交组合（TH01～TH40）进行田间试验，以SW1011和Fancy 111为对照品种。测定亲本及其杂交组合的产量及其构成因素和品质性状。利用Line×Tester模型在AGD-R软件中进行中亲优势度（Hm）、杂种优势度（Hb）和一般配合力（GCA）分析。【结果】紫色种皮由父本遗传，在40个杂交组合中占优势，所有测定的性状表现为中亲优势和杂种优势。大多数亲本系鲜穗收获期的Hm、Hb和GCA表现为负值，说明这些亲本系具有组配早熟杂交种的潜力。除收获期和穗粗外，其余调查性状表现出多个显性效应，证明了非加性遗传效应的重要性。具有较高GCA的杂交组合为TH05(T1×TD05)、TH31(T2×TD11)、TH20(T1×TD20)、TH33(T2×TD13)、TH34(T2×TD14)、TH16(T1×TD16)、TH08(T1×TD08)和TH25(T2×TD05)。【结论】紫色甜玉米与黄色甜玉米自交系或白色甜玉米自交系杂交，紫色性状具有显性效应，筛选出的8个品质优良杂交种及其亲本可作为培育越南商品化紫甜玉米品种的亲本材料。
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鲜食加工型甘薯新品种'桂薯10号'的选育及特性分析
《分子植物育种 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：鲜食、加工型甘薯新品种'桂薯10号'是以'徐薯23'为母本采用计划集团杂交方法选育而成,2020年通过国家农作物新品种登记,登记号为GPD甘薯[2020]450023.为了满足广西甘薯产业对优质鲜食及加工型甘薯品种的需求,本研究开展了'桂薯10号'的特征特性、产量表现、品质性状、抗病性等研究.结果表明:'桂薯10号'鲜薯产量和薯干产量分别比对照'桂薯2号'增产32.91%和57.93%,薯块干物率达到27.22%,薯形美观、食味品质优,富含多种营养物质,其中淀粉含量17.32%、可溶性糖含量13.80 g/100 g、维生素C含量12.40 mg/100 g、胡萝卜素含量6.08 mg/100 g、硒含量0.014 mg/kg,高抗蔓割病,中抗黑斑病,抗茎线虫病,适宜在广西甘薯主产区种植.该品种的成功选育对促进广西甘薯产业高质量发展具有重要意义.
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异质生境下大旗瓣凤仙花种群特征与生长状况
《南方农业学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：[目的]了解大旗瓣凤仙花野生种群生长状况和花部特征,以及异质生境对其种群特征和生长的影响,为大旗瓣凤仙花野生资源生长状况评价及保护提供理论参考.[方法]在桂林市阳朔县选择18个大旗瓣凤仙花野生种群作为调查对象,详细调查记录其种群规模、生境基本参数,株高、冠幅、分枝数等植株性状,以及花色、花大小、花量等开花性状,共14个量化指标,结合种群土壤养分含量及不同种群的生境类型和干扰情况,分析异质生境下大旗瓣凤仙花种群生长状况.[结果]18个大旗瓣凤仙花种群规模表现出很大差异,种群数量为20~10000株以上、面积3~10000 m2以上,生境中郁闭度和土层深度也各不相同;不同种群植株高度、冠幅和分枝数差异明显,最大值分别为最小值的3.23、3.13和7.50倍;就开花特征而言,花量差异可达10倍以上,花朵长、花朵宽(旗瓣宽)、花纵深和翼瓣宽等均在少数种群间表现出显著差异,最大值比最小值分别高出43.67%、27.73%、26.62%和25.96%;不同种群土壤养分含量差异较大,主要归因于人类活动.聚类分析显示18个种群中11个综合生长状况良好,以种群11最佳,7个种群生长状况较差,以种群17最差,较好、较差种群在生境类型的优劣上体现出对应关系.人为干扰对于大旗瓣凤仙花种群生长具有影响,但未发现明显规律性.[结论]异质生境下大旗瓣凤仙花不同种群间株高、冠幅、分枝数和开花数量差异较大,上述4个指标是影响种群延续性的重要参数;大旗瓣凤仙花对土壤要求不高,土壤不是影响大旗瓣凤仙花种群生长差异的首要因素;种群11整体表现最好,可作为优异种质资源进一步开发利用.
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基于代谢组学技术分析睡莲花朵不同组织的代谢产物差异
《西南农业学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：[目的]了解睡莲花朵不同组织的代谢产物差异,为睡莲花朵活性成分的提取、加工及在功能食品领域中精准应用提供理论依据.[方法]以热带睡莲品种'巴拿马'(Nymphaea'Panama Pacific')为试验材料,利用液相色谱—质谱联用仪(LC-MS)非靶向代谢组学技术检测其花瓣、雌蕊和雄蕊中的非挥发性代谢物,并对试验数据进行多元统计分析,利用京都基因与基因组百科全书(KEGG)对各组织的特异代谢产物进行检索.[结果]从睡莲花朵中共检测到1084个代谢物,雌蕊、雄蕊和花瓣中代谢物的含量差异明显.其中,雌蕊与花瓣的差异代谢物有553个,雌蕊与雄蕊的差异代谢物有569个,花瓣与雄蕊的差异代谢物有613个.在优势代谢物种类方面,花瓣的优势代谢产物种类较少,有138个,显著富集在苯丙烷类生物合成、类黄酮生物合成和柠檬酸循坏3个代谢通路;雌蕊的优势代谢物种类居中,有165个,显著富集在苯丙烷类生物合成、类黄酮生物合成、氰基氨基酸代谢及烟酸和烟酰胺代谢4个通路(P<0.05,下同);雄蕊的优势代谢物种类较多,有206个,显著富集在黄酮和黄酮醇生物合成、植物激素生物合成和吲哚生物碱生物合成3个代谢通路.雌蕊中天冬氨酸、酪氨酸和谷氨酸的含量相对较高,雄蕊中的长春新碱和四氢鸭脚木碱的含量相对较高,特别是作为天然抗癌药物的长春新碱,其雄蕊中的含量分别约为雌蕊中的1192倍和花瓣中的553倍.[结论]睡莲花朵不同组织间的代谢物含量差异明显,优势代谢物显著富集到苯丙烷类、类黄酮、黄酮和黄酮醇及吲哚生物碱的生物合成等8个代谢通路.利用非靶向代谢组学技术能初步筛选睡莲花朵不同组织的优势代谢产物.
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碳化石墨烯对朝天椒产量及其根区土壤养分和微生物群落结构的影响
《南方农业学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：[目的]探究碳化石墨烯对朝天椒产量、品质及其根区土壤养分、酶活性、重金属含量和微生物群落结构的影响,为石墨烯碳肥在辣椒高产高效优质栽培上的应用提供科学依据.[方法]以鲜用型朝天椒为研究对象,在基础施肥(CK)的基础上分别在定植后的朝天椒根区淋施0.07%石墨烯水溶液(A8处理)、0.35%石墨烯水溶液(B8处理)和1.75%石墨烯水溶液(C8处理),测定不同浓度石墨烯处理的朝天椒果实产量、营养指标和不同器官中重金属含量,以及朝天椒根区土壤养分、酶活性和重金属含量,分析不同浓度石墨烯处理的土壤微生物群落结构.[结果]不同浓度石墨烯处理对朝天椒的产量和品质存在一定影响,其中B8处理的产量、维生素C和辣椒素含量分别较CK显著增加6.40%、25.27%和20.45%(P<0.05,下同);蛋白质含量无显著变化(P>0.05,下同),可溶性糖含量显著减少,而硝酸盐含量显著增加.各处理的朝天椒根区土壤全磷、全氮、全钾和土壤水解性氮含量无显著差异,但CK的速效磷和速效钾含量高于或显著高于各石墨烯处理;B8处理的有机质含量略高于CK,A8处理的略低于CK.石墨烯处理可显著增加土壤酸性蛋白酶活性,降低过氧化氢酶活性,并对蔗糖酶、脲酶、酸性磷酸酶和硝酸还原酶活性产生一定影响.在朝天椒生长中期,3个石墨烯处理的根区土壤铅和铬含量均低于CK,镉和砷含量高于CK,不同处理间的汞含量差异不大.在朝天椒果实中,3个石墨烯处理的镉和铬含量均比CK低,其中A8、B8和C8处理的镉含量分别较CK低18.52%、22.22%和19.75%,铬含量分别较CK低14.02%、39.25%和42.99%.对不同浓度石墨烯处理下的朝天椒根区土壤微生物测序结果显示,CK、A8、B8和C8处理的土壤微生物OTU总数分别为2016、2074、2182和2063,其中共有的OTU数为1106,特有的OTU数分别为218、224、445和221.对各处理的土壤微生物组成分析结果显示,土壤中的优势菌群为变形菌门(Proteobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)、拟杆菌门(Bacteroidota)、酸杆菌门(Acidobacteriota)、绿弯菌门(Chloroflexi)和放线菌门(Actinobacteriota),均为农田土壤常见类群.[结论]在朝天椒定植后淋施0.35%石墨烯水溶液可在一定程度上提高朝天椒根区土壤肥力和酶活性,改善土壤理化性质和微生物群落结构,提高朝天椒的产量和品质.石墨烯具有作为碳肥在辣椒高产高效优质栽培上应用的潜力.
关键词： 石墨烯碳肥 朝天椒 产量 品质 土壤养分 土壤微生物
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广西南瓜属地方资源遗传多样性分析与鉴定评价
《植物遗传资源学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：为了保护地方种质资源遗传多样性和摸清家底,农业农村部和广西政府先后启动"第三次全国农作物种质资源普查与收集行动"项目和广西创新驱动专项"广西农作物种质收集鉴定与保存",借此对广西区内南瓜属地方资源开展系统性收集,并从植物形态、果实性状、开花习性、口感品质和抗性等农艺性状对地方资源进行鉴定与评价.试验结果表明:261份南瓜属地方资源分布在广西各地,桂北、桂西和桂东地区保存种质资源数量高于其他地区且品质、抗性相对优异;所有地方资源均属于南瓜栽培种,具有瓜蒂呈五棱形的南瓜种典型特征;地方资源存在丰富的遗传变异,叶片长度、叶片宽度和主蔓粗度变异系数介于10.1%~10.7%之间,果形指数介于0.516~3.190之间,果实重量范围0.89~11.40 kg,变异系数38.1%,同时存在遗传稳定性差、总体品质差和综合性状不佳等缺陷;共筛选出首雌花开放早资源53份,品质良好以上资源31份,高抗白粉病资源61份和高抗病毒病资源5份.这些研究工作为南瓜属地方资源的保存和高效利用奠定了坚实基础.
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甘蔗赤霉素氧化酶基因ScGA20ox1的克隆及功能分析
《作物学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：GA20-氧化酶(GA20-oxidase,GA20ox)是赤霉素(gibberellic acid,GA)合成过程中的关键限速酶,但甘蔗GA20ox1基因(ScGA20ox1)的功能及其表达模式尚未明确。本研究利用RT-PCR和RACE技术克隆了甘蔗GA20-氧化酶基因(ScGA20ox1), ScGA20ox1基因全长1574 bp,含有一个1125 bp的完整开放阅读框(open reading frame, ORF),编码375个氨基酸。ScGA20ox1蛋白分子量为42.3 kD,理论等电点为5.95,不含信号肽,不含跨膜结构域,为可溶性蛋白。实时荧光定量PCR结果表明该基因在甘蔗幼苗中茎秆的表达量最高,叶片次之,根的表达量最低;干旱、低温和赤霉素处理均会改变该基因在不同组织的表达模式。利用农杆菌介导法转化拟南芥,获得过表达ScGA20ox1的转基因拟南芥植株,转基因拟南芥植株存在株高增高,节间长度增长的表型变异。本研究结果表明,ScGA20ox1参与甘蔗的生长发育并在响应非生物逆境中发挥重要调控作用,过表达转基因拟南芥形态发生变化,这为深入探究ScGA20ox1生物学功能,解析甘蔗株型调控分子机制提供理论依据。
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具有固氮和耐酸特性甘蔗属野生割手密的筛选与鉴定
《西南农业学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：[目的]开展甘蔗属野生割手密种质资源农艺性状和固氮能力评价鉴定,筛选兼具固氮和耐酸特性的特异种质,为我国甘蔗属野生割手密种质资源创新和品种选育提供参考依据.[方法]以33份甘蔗属野生割手密种质为试验材料,采用相关分析、聚类分析和基因组克隆等方法,测定其株高、总茎数、锤度、干物率和固氮酶活性,克隆其内生固氮菌nifH基因,分析其固氮酶活性及酸胁迫下的根重和根系活力等指标,筛选出综合性状优良的固氮割手密材料,最终鉴定出兼具固氮和耐酸特性的割手密种质.[结果]参试割手密种质遗传多样性丰富,株高、总茎数、锤度、干物率和固氮酶活性的平均变异系数分别为31.73%、37.22%、40.69%、6.77%和59.22%,其中固氮酶活性的变异最大,说明这些割手密种质中存在固氮能力变异丰富的类型.相关分析结果表明,干物率与锤度、固氮酶活性与总茎数呈显著正相关(P<0.05,下同),干物率与总茎数呈显著负相关.聚类分析结果表明,在欧式距离8.51处可将33份割手密种质划分为4个类群,聚类结果与种质本身特性具有一定的一致性,其中,第4类群中的6份割手密种质为多茎的高固氮组合,第3类群的4份割手密种质均具有植株矮小和干物率低的特点;根据地域来源对33份割手密种质不能明显聚类,但具有较多相同性状特征的种质能聚在一起,说明割手密种质的表型和固氮能力在长期演化和自然选择过程中发生了显著变化.在种质GSM177和GSM03体内克隆到大量具有固氮基因nifH的固氮菌,进一步证实GSM177和GSM03是固氮型割手密种质.耐酸筛选试验结果表明,种质GSM177和GSM03对酸性土壤的耐受程度存在明显差异,其中,种质GSM177较能耐受酸性土壤环境,GSM03是典型的酸敏感型割手密种质.[结论]GSM177是兼具固氮和耐酸特性且综合性状优良的甘蔗属野生割手密种质资源,可在固氮和耐酸甘蔗品种选育中利用.
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葛根试管块根诱导及发育过程中的形态解剖学研究
《植物生理学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：以葛根新品种‘桂粉葛1号’组培苗为试验材料,利用正交实验设计L9（3~4）分析6-BA、NAA、Me JA和蔗糖浓度对葛根试管块根诱导的影响,筛选适宜的葛根试管块根诱导培养基配方;利用组织解剖学研究葛根试管块根不同形成时期的形态结构及淀粉粒发育。结果表明:葛根试管块根诱导的较优配方为MS+2 mg·L-1 6-BA+0.5 mg·L-1 NAA+2.2 mg·L-1 Me JA+80 g·L-1蔗糖+6.0 g·L-1琼脂（p H 5.8）,在该配方诱导条件下,试管块根的诱导率达95%以上。试管块根的膨大增粗是由于维管形成层产生大量的次生木质部薄壁细胞以及这些细胞生长的结果。随着诱导时间的推移,试管块根淀粉粒不断积累,后期形成了大量的淀粉粒,且外层薄璧细胞中的淀粉体发生早、数量多、体积较大。
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基于RAD-seq的西番莲系统进化分析及种间SSR标记开发
《农业生物技术学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：西番莲(Passiflora spp.)是中国南方重要的果树,其种间进化关系尚不清楚,且缺乏通用性分子标记.本研究基于酶切位点相关DNA测序(restriction site-associated DNA sequencing,RAD-seq)技术对西番莲属6个种共10份种质的系统进化、SSR位点及标记通用性进行了研究.结果表明:EcoRⅠ是西番莲基因组简化测序较为适应的酶;依据剩余读长数/读长数,以'紫果7号'(P.edulis)(P4)的部分组装序列为参考基因组,利用检测到的46451个高质量SNPs构建系统发生树,结果显示,蓝冠西番莲(P.caerulea)(P6)、红花西番莲(P.coccinea)(P7)、版纳西番莲(P.xishuangbannaensis)(P8)和大果西番莲(P.quadragularis)(P9)为一支,绿皮百香果(P.edulis)(P5)和哥伦比亚激情果(P.ligularis)(P10)为一支,金陵紫果(P.edulis)(P1)、芭乐味黄金果(P.edulis var.flavicarpa)(P2)、云南黄果原生种(P.edulis var.flavicarpa)(P3)和'紫果7号'在亲缘关系上更近;以版纳西番莲为参考基因组,利用12452个高质量SNPs构建系统发生树,云南黄果原生种、'紫果7号'、红花西番莲、版纳西番莲、大果西番莲和哥伦比亚激情果都单独为一支,金陵紫果和芭乐味黄金果聚为一支,绿皮百香果和蓝冠西番莲聚为一支;在10份西番莲种质的基因组中共鉴定到2614个SSR,其核心基序为AT、GA和AAG等2~6个碱基,重复数为4~16次,并成功开发了2515对SSR引物;利用50对SSR标记评估西番莲各种质间的标记通用率为54.22%,栽培种西番莲(P1~P5)明显高于其他5个种属(P6~P10),而中国云南野生种版纳西番莲的通用率为0,推测是由于版纳西番莲与其他种质的亲缘关系较远,基因组序列上存在着较大的差异.本研究明确了不同种西番莲间的亲缘关系,为西番莲遗传改良提供理论依据,为西番莲分子标记辅助选择育种提供实用的SSR标记.
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