- 曾扬鹃;杨涌;郭江辉;张海娥;曹飞;
2-酮戊二酸依赖性双加氧酶(2-ODD)家族是植物中第二大酶家族,在调控植物对逆境的响应中具有重要作用。本研究利用生物信息学方法从板栗基因组中鉴定出123个Cm2-ODD基因家族成员,同时分析了它们的染色体分布、蛋白理化性质、保守基序、基因结构、共线性基因与顺式作用元件等以及在干旱胁迫下的表达情况。结果发现,Cm2-ODD家族蛋白都含有保守的2OG-FeⅡ_Oxy结构域与保守的DIOX_N结构域,都为亲水性蛋白;Cm2-ODD基因家族成员大多拥有保守基序Motif 1—Motif 9,仅部分含有Motif 10,表明Cm2-ODD蛋白功能可能相对保守。共线性分析发现板栗基因组内Cm2-ODD基因家族可能正在受到纯化选择,2-ODD基因家族的大量复制可能发生在单、双子叶植物分化后。密码子偏好性分析显示Cm2-ODD基因家族偏好以A或U结尾。顺式作用元件分析结果显示,Cm2-ODD基因家族含有较多脱落酸和干旱响应元件,推测其功能可能与板栗抵御干旱胁迫相关;同时转录组分析证明干旱胁迫下Cm2-ODD基因家族有13个成员的表达量受到明显影响,其中Cm2-ODD19和Cm2-ODD16基因明显上调表达。
2025年04期 v.57;No.404 1-13页 [查看摘要][在线阅读][下载 4350K] [下载次数:68 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:40 ] - 庞琳琳;张骐;代金玲;白玉娥;
MYB转录因子通过互作、信号转导和基因表达调控等方式对植物的生长发育起重要调节作用。本试验以河北杨幼苗为材料,克隆了PhMYB14基因,对其进行生物信息学分析,并对其在河北杨幼苗中的组织特异性表达进行分析。结果表明,PhMYB14基因编码区(CDS)序列长度为723 bp,可编码240个氨基酸残基。PhMYB14蛋白分子量为27 512.87 Da,理论等电点为5.17,为不稳定的亲水蛋白,无信号肽和跨膜结构;同源序列比对及蛋白系统进化树分析显示,PhMYB14与同为杨属的毛果杨和银白杨亲缘关系最近,与杨柳科柳属的红皮柳和簸箕柳的亲缘关系较近;亚细胞定位预测PhMYB14主要位于叶绿体中;PhMYB14启动子区域顺式作用元件包含光响应元件和茉莉酸甲酯响应元件等多种响应元件。实时荧光定量PCR分析结果表明,PhMYB14在河北杨幼苗根、茎和叶片中均有表达,在叶片中表达量最高。本研究结果可为深入研究PhMYB14在河北杨中的抗病虫害作用机制提供参考。
2025年04期 v.57;No.404 14-21页 [查看摘要][在线阅读][下载 2152K] [下载次数:521 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:54 ] - 高爱红;张侠;曹萌;安珂欣;尹海波;郭善利;张平;赵波;
ANT/euANT(AINTEGUMENTA)是一类仅存在于植物中的APETALA2(AP2)型转录因子,隶属于AP2/EREBP家族。本研究利用藜麦基因组数据库,对藜麦ANT基因家族进行鉴定和生物信息学分析,并通过qRT-PCR分析藜麦ANT基因家族成员在不同愈伤组织与芽中的表达。结果表明,在藜麦中共鉴定出13个含有两个AP2保守结构域的ANT基因家族成员,不均匀地分布在藜麦9条染色体上,根据在染色体上的位置将其分别命名为CqANT1—CqANT13。它们编码蛋白的氨基酸长度为244~710 aa,分子量为27.20~77.22 kDa,等电点为5.57~9.21,为不稳定的亲水蛋白,均定位于细胞核。基因共线性分析发现12个CqANT基因组成6对片段复制,未鉴定到串联复制事件。启动子顺式作用元件分析发现,藜麦ANT家族成员的启动子区含有多种激素和环境响应元件,暗示其参与调控藜麦的非生物胁迫及激素信号级联体调控应答等过程。其与双子叶植物拟南芥的ANT同源性较高;表达模式分析结果表明,藜麦ANT基因的表达具有组织特异性,并对非生物胁迫具有一定响应;藜麦ANT基因在发生芽和不同愈伤组织中均有一定的表达,说明其在芽与愈伤组织诱导和维持中发挥重要作用。本研究结果可为进一步揭示藜麦ANT基因的功能和调控机制提供依据。
2025年04期 v.57;No.404 22-31页 [查看摘要][在线阅读][下载 2282K] [下载次数:267 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:28 ] - 尹冬;徐升胜;段延碧;程园;郭凤根;王仕玉;龙雯虹;
为了探讨生长素运输载体基因AUXs和PINs在山药(Dioscorea opposita)生长发育过程中的作用,本研究采用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)技术,通过筛选合适的内参基因,系统研究了生长素运输载体基因AUXs和PINs在山药不同部位茎蔓及其他组织中的表达模式,以及其对N-(1-奈基)邻氨甲酰苯甲酸(NPA)的响应。结果如下:利用Delta Ct、NormFinder、geNorm和Comparative△Ct软件对8个候选内参基因(MYB、GADPH、TRX-2、ACT-1、EF-1α、F-box、HIS、α-TUB)的稳定性进行评价,筛选出MYB基因可用作山药不同部位茎蔓中生长素运输载体基因表达分析的内参基因。RT-qPCR分析结果表明,DoAUX2、DoAUX3、DoPIN1、DoPIN3和DoPIN7基因在山药茎蔓幼嫩部位的上端表达量高于下端表达量;DoAUX1、DoAUX2和DoPIN3基因在茎蔓成熟部位的上端表达量高于下端表达量;DoPIN3基因在茎蔓幼嫩部位和成熟部位的上端表达量高于下端。生长素运输载体基因在山药茎尖、叶片、根系、珠芽、雄花及雌花中均有表达,其中,DoAUX1、DoAUX2和DoPIN7基因在叶片中的表达量最高,DoAUX3和DoPIN1基因在茎尖中的表达量显著高于其他组织,DoPIN3和DoPIN6基因在根系中的表达量显著高于其他组织,表现出明显的组织特异性。与清水对照相比,NPA处理显著影响DoAUX1、DoAUX2、DoAUX3、DoPIN1、DoPIN3、DoPIN6和DoPIN7基因的表达,且大多表现为下调表达。综上,生长素运输载体基因通过调控生长素在山药不同组织中的分布调控其生长发育,NPA能通过调控生长素运输载体基因的表达影响生长素在山药植株中的运输。
2025年04期 v.57;No.404 32-39页 [查看摘要][在线阅读][下载 1378K] [下载次数:115 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:15 ] - 王沙沙;何宁;晁岳恩;王刚;李艳;张伊欣;
高质量的酵母双杂交文库是筛选基因互作蛋白、研究基因调控机制的基础。本研究以优质小麦品种郑麦158为材料,取其扬花后7、14、21、28、35、42 d的籽粒等量混合,利用Gateway法构建酵母双杂交cDNA文库。结果显示,初级文库的库容量为8.0×10~6 CFU,酵母双杂交文库的库容量为9.4×10~6 CFU。随机挑取24个克隆进行菌液PCR检测,结果表明所有克隆均带有插入片段,插入片段的长度大多在700~2 000 bp之间,重组率均达到100%,插入片段符合预期大小。综上,本研究构建的郑麦158酵母双杂交cDNA文库质量较高,能够满足高效筛选互作蛋白的要求,可为筛选小麦品质相关基因的互作蛋白以及解析其调控机制奠定基础。
2025年04期 v.57;No.404 40-45页 [查看摘要][在线阅读][下载 1176K] [下载次数:277 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:20 ] - 赵琪;郭灿;程敦公;李法计;李豪圣;
茎基腐病是我国小麦主产区重要病害之一,检测抗病基因在不同品种中的分布并分析其遗传效应,可为小麦抗病育种提供指导和可用资源。TaDIR-B1基因参与调控小麦木质素的合成,其功能缺失突变可显著增加植株木质素合成效率,进而提升其对茎基腐病的抗性。本研究以106份国内外小麦品种(系)为材料,通过田间接种试验调查各材料茎基腐发病情况,并结合TaDIR-B1测序分析不同变异类型的分布及其对茎基腐病的遗传效应。结果表明,106份材料中,73份为突变型(TaDIR-B1b),占总数的68.87%;33份为野生型(TaDIR-B1a),占总数的31.13%;携带TaDIR-B1b基因材料的平均茎基腐发病程度低于携带TaDIR-B1a基因的材料,且在3个环境和均值下差异达显著(P<0.05)或极显著(P<0.01)水平;山东和河北育成品种(系)中携带TaDIR-B1b基因的比例较高;济麦1703、Mantol、白芒麦、石4185、Boomer和Azulon携带TaDIR-B1b基因,且茎基腐发病程度较低,可作为亲本用于抗病品种的培育。
2025年04期 v.57;No.404 46-50页 [查看摘要][在线阅读][下载 1099K] [下载次数:71 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:18 ] - 郭敏杰;邓丽;苗建利;雒峰;殷君华;孙宜根;肖婷;任丽;
本研究以0317组合(开农30×开选016)衍生的且推广面积较大的30份开农系列花生品种(系)为材料,基于二代全基因组重测序数据开展品种(系)间遗传相似性分析、群体结构分析和聚类分析,以为我国花生种质资源高效利用提供基础材料和可视化的技术参考。结果表明,质控后获得423 149个在染色体上分布均匀的高质量单核苷酸多态性(SNP)位点,其中3号染色体上的SNP位点最多,10号染色体上的最少,分别占总数的8.56%和2.66%。不同花生品种(系)间存在435个遗传相似性系数值,取值范围为0.55~0.96,平均值为0.73;开农301和开农306的遗传相似性系数最高(0.96),遗传关系最近;开农176和开农100的遗传相似性系数最低(0.55),遗传关系最远。群体结构分析将30份花生品种(系)分为3个亚群,分别占总数的30.00%、33.33%和36.67%,其中开农99和开农65的遗传背景相对复杂。聚类分析结果得出,30份花生品种(系)的群体遗传热图与进化树结果相吻合,30份花生品种(系)被划分为3个类群,结合系谱关系可知,同一组合育成品种(系)不一定聚在一起。综上,本研究中的30份花生品种(系)的遗传相似性较高,需拓宽遗传基础;花生优良品种选育过程中,可综合分析系谱和基于SNP的聚类分析结果进行种质资源筛选。
2025年04期 v.57;No.404 51-58页 [查看摘要][在线阅读][下载 1825K] [下载次数:46 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:18 ]
- 冉腾飞;李永鹏;杨玉权;潘述恒;田山君;
本试验以淀粉型甘薯商薯19为材料,在薯蔓并长期使用遮阳网遮光,以自然光照条件为对照(CK),研究生育中后期全程遮荫(全遮荫处理)、遮荫后复光(复光处理)对商薯19光合特性、抗氧化酶活性、淀粉理化性质及干物质积累等的影响。结果表明,T3时期(栽种秧苗后约130 d),全遮荫和复光处理甘薯单株叶片数均多于CK,且全遮荫处理与CK差异显著;全遮荫处理甘薯单株叶面积显著高于CK,复光处理显著低于CK;其余植株性状指标各处理间差异不显著。T2时期(栽种秧苗后约90 d),全遮荫和复光处理甘薯叶片SPAD/比叶重值均极显著低于CK;T3时期略低于CK,但差异不显著。T3时期,全遮荫和复光处理甘薯叶片净光合速率(Pn)、胞间二氧化碳浓度(Ci)和蒸腾速率(Tr)均极显著低于CK。T2、T3时期,全遮荫和复光处理甘薯叶片最大荧光(Fm)、最小荧光(Fo)均高于CK,而非光化学猝灭系数(NPQ)在T2时期极显著低于CK,在T3时期则极显著高于CK。全遮荫处理叶片过氧化物酶(POD)活性在T2、T3时期均极显著高于CK,过氧化氢酶(CAT)活性在T3时期极显著高于CK。遮荫处理甘薯块根淀粉颗粒表面粗糙,出现明显磨损和棱角,平均粒径变小。遮荫处理增加块根淀粉透光率和析水率,降低淀粉硬度、内聚性、弹性和胶粘性。该结论可为寡日照地区的甘薯生产和加工提供一定数据支持和理论依据。
2025年04期 v.57;No.404 59-69页 [查看摘要][在线阅读][下载 1788K] [下载次数:324 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:30 ] - 蒋一岳;张晓迪;穆红梅;亓萌;
本试验以‘亚腰’葫芦为试材,采用水培方式,设置6个葫芦素B浓度处理即0.00 mg/mL(CK,清水)、1.20 mg/mL(B1)、3.60 mg/mL(B2)、6.00 mg/mL(B3)、8.40 mg/mL(B4)、10.80 mg/mL(B5),研究其对葫芦种子发芽和幼苗生长生理的影响。结果表明,连作葫芦5年根际土壤中葫芦素B含量是未种植葫芦土壤的33倍。不同浓度葫芦素B对葫芦种子萌发、幼苗生长和根系发育具有不同作用。低浓度葫芦素B处理对幼苗生长起到促进作用,葫芦素B浓度为6.00 mg/mL时促进作用最强,与CK相比株高增加34.36%、根体积增加69.05%,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)活性分别是CK的1.22倍、1.24倍和1.32倍,SOD、CAT、POD基因的表达量达到最大且分别比CK增加62.60%、42.86%和41.79%,各个光合参数较CK显著提高;而葫芦素B浓度增到10.80 mg/mL时,幼苗生长受到抑制,与CK相比株高降低5.97%、根体积降低35.71%,SOD、CAT和POD活性分别降低7.10%、3.44%、3.75%,SOD、CAT、POD基因的表达量最小且较CK分别降低30.53%、11.28%、16.42%,各个光合参数较CK均减小。本研究结果表明,葫芦生产中应避免连作年限过长,这会影响葫芦产业的高效高品质发展。本研究结果可为聊城东昌府区葫芦科学种植提供技术参考。
2025年04期 v.57;No.404 70-76页 [查看摘要][在线阅读][下载 1814K] [下载次数:191 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:27 ] - 马悦;丁绪;胡嘉宸;潘祺丰;余洋;赵强;周伟;杜吉到;
盐碱胁迫(SA)是自然界中常见的非生物胁迫,能够抑制植物对水分和营养元素的吸收,诱导植物细胞产生大量的活性氧(ROS),抑制植物生长和生物量积累。褪黑素(MT)作为一种具有多种调节能力的活性分子,在调控逆境胁迫下种子萌发、植株生长发育过程中具有重要作用。本研究以大豆品种HH49(耐盐碱)和HN95(盐碱敏感)为试验材料,采取盆栽方式,在盐碱土(pH=8.78)中培养大豆幼苗至V1期,进行叶面喷施300μmol·L~(-1 ) MT处理,以明确MT处理对SA胁迫下大豆叶片叶绿素代谢和光合能力的影响。结果表明,与对照(CK)相比,SA处理增加大豆幼苗叶片中超氧阴离子■和过氧化氢(H_2O_2)含量,调控大豆幼苗叶片叶绿素(Chl)合成和分解相关基因的相对表达水平,降低叶片叶绿素含量、光合参数和荧光参数值,影响碳水化合物的积累和代谢,抑制植株生长;与SA处理相比,外源MT处理可显著提高盐碱胁迫下叶片中抗氧化酶活性,降低ROS积累,并上调叶绿素合成相关基因GmGSA2、GmGUN4、GmPORB和GmCHLG的相对表达水平,同时下调叶绿素分解相关基因GmHCAR、GmPPH、GmPAO和GmRCCR的相对表达水平,增加叶片叶绿素含量,提高植株光合能力,促进可溶性糖、蔗糖和淀粉的积累与代谢,促进植株生长。本研究结果可为耐盐碱大豆品种选育和耐盐碱耕作措施的开发提供理论依据。
2025年04期 v.57;No.404 77-88页 [查看摘要][在线阅读][下载 3255K] [下载次数:745 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:22 ] - 王睿昕;朱云君;唐若楠;王菲;章杨婷;彭东辉;
为研明不同朱砂根品种苗期的抗旱性并筛选出适用于朱砂根抗旱性评价或鉴定的指标,本试验以10个朱砂根品种二年生实生苗为材料,设置正常供水和停止供水模拟干旱胁迫2个处理,测定干旱处理30 d时22个抗旱相关指标,计算各指标的抗旱系数,继而采用主成分分析和隶属函数法筛选出适用于朱砂根的抗旱性鉴定指标,综合评价朱砂根各品种的抗旱性。结果表明:(1)与对照(CK)相比,干旱处理30 d时10个朱砂根品种叶片的净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、相对含水量、光合色素含量和植株总生物量(干重)均下降且大多差异显著,叶片相对电导率、丙二醛含量、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量、脯氨酸含量和超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶活性均显著增高。(2)主成分分析结果显示,根干重、植株总生物量、叶片净光合速率、胞间CO_2浓度、相对电导率、丙二醛含量及超氧化物歧化酶活性可作为鉴定评价朱砂根品种幼苗期抗旱性的参考指标。(3)通过隶属函数法综合评价,初步判定10个朱砂根品种的抗旱能力为‘霞珠’>‘福株’>‘赤玲珑’>‘金玉满堂’>‘福满堂’>‘碧珠’>‘珠塔’>‘碧霞珠’>‘大富贵’>‘苹果子’。该研究结果可为朱砂根抗旱品种的选育等提供理论依据。
2025年04期 v.57;No.404 89-97页 [查看摘要][在线阅读][下载 4183K] [下载次数:91 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:18 ]
- 柴雪茹;王贺正;马嵩科;张冬霞;张静;张俊豪;乔唱唱;黄明;
为明确玉米秸秆还田和氮肥用量对豫西旱地麦田土壤速效养分、小麦氮素吸收利用和产量的影响,本试验选用洛旱22为材料,采用裂区设计,主区为玉米秸秆还田处理,分别为秸秆不还田(S0)、秸秆全量还田(S1),副区为施氮量处理,分别为0(N0)、120(N1)、180(N2)、240 kg/hm~2(N3)和300 kg/hm~2(N4),研究不同组合处理下小麦不同生育时期0~20、20~40 cm土层土壤碱解氮、硝态氮、速效磷和速效钾含量的变化规律及对小麦氮素吸收和氮肥利用效率的影响。结果表明,相同施氮水平下,与S0相比,S1处理小麦不同生育时期的土壤碱解氮、硝态氮、速效磷和速效钾含量明显提高;同一生育时期相同秸秆还田处理下,同一施氮水平0~20 cm土层土壤碱解氮、硝态氮、速效磷和速效钾含量总体高于20~40 cm土层。相同秸秆还田处理下,小麦各器官氮积累量随施氮水平的增加而增加;同一施氮水平下,植株各器官氮素积累量整体表现为S1处理高于S0。无论秸秆是否还田,氮肥农学利用率和表观回收率总体上N2、N3水平较高,氮肥偏生产力和氮素吸收效率随施氮量增加而降低;同一施氮水平下,S1处理的氮肥农学利用率、氮肥表观回收率、氮肥偏生产力和氮素吸收效率均高于S0处理。无论秸秆是否还田,小麦穗数、穗粒数和产量均随施氮量的增加呈先增加后降低趋势,N3水平达最大值;同一施氮水平下,S1处理的小麦穗数、穗粒数、千粒重和产量总体上高于S0。综上表明,秸秆还田配施180~240 kg/hm~2纯氮是实现豫西旱地氮肥资源高效利用和小麦高产的适宜栽培措施。
2025年04期 v.57;No.404 98-106页 [查看摘要][在线阅读][下载 1561K] [下载次数:104 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:22 ] - 刘一周;秦岭;杨延兵;黎飞飞;张会笛;张梦媛;陈二影;管延安;
本试验采用双因素随机区组设计,设置无机氮肥和有机肥两个因素,无机氮肥设置不施氮肥(0)、常规施氮(纯N用量150 kg/hm~2,CK)、常规施氮基础上减氮15%(127.5 kg/hm~2)和减氮30%(105 kg/hm~2),有机肥设置1 500 kg/hm~2和3 000 kg/hm~2两个梯度,共组合为10个处理,研究减氮配施有机肥对苗期谷子生长发育和生理特性的影响。结果表明,与不施氮处理相比,各肥料处理均不同程度地提高了苗期谷子干物质积累量、根长、根表面积和根系体积及叶片氮代谢酶和抗氧化酶活性,其中以减氮15%配施有机肥3 000 kg/hm~2处理以上各指标提高最为显著。与常规施氮(CK)相比,常规施氮基础上增施1 500 kg/hm~2有机肥处理的苗期谷子干物质积累及根系发育均有提升,叶片抗氧化酶和氮代谢酶活性也有一定程度的提高;减氮15%和减氮30%处理苗期谷子多项指标指标有不同程度降低,但在常规施氮减量15%条件下配施不同用量有机肥的处理均不同程度地促进了苗期谷子的生长发育,其中以配施3 000 kg/hm~2处理效果最好。减氮30%条件下配施不同用量有机肥和仅施3 000 kg/hm~2有机肥处理的谷子干物质积累量和叶片氮代谢酶活性无显著差异。综上,本试验条件下,常规施氮减量15%条件下配施有机肥3 000 kg/hm~2为最佳施肥处理。
2025年04期 v.57;No.404 107-112页 [查看摘要][在线阅读][下载 1521K] [下载次数:61 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:20 ] - 张廷格;黄诗浩;秦明慧;殷涛;李欢;刘庆;
为探明有机无机肥配施对鲜食甘薯产量和品质的影响,本试验以烟薯25号为材料,设置5个处理,即不施肥、单施化肥、25%有机肥+75%化肥、50%有机肥+50%化肥、单施有机肥,分别记为T1、T2、T3、T4、T5,研究其对烟薯25号薯块可溶性糖、维生素C、氨基酸、多酚、类黄酮含量及鲜薯产量的影响。结果表明,两年度各处理鲜薯产量均表现为T4>T3>T2≥T5>T1,T4处理显著高于其他处理,T2与T5处理差异不显著,均显著低于其他施肥处理,T4、T3处理两年平均鲜薯产量较T1分别提高55.15%、37.14%。块根品质方面,两年平均来看,T4处理可溶性糖含量最高,显著高于除T5外的其余处理,多酚和必需氨基酸含量均以T3处理的最高,T4处理次之;类黄酮含量T3、T4处理间差异不显著,二者均显著高于其他处理;维生素C含量各处理间差异显著,表现为T5>T4>T3>T1>T2。由此可知,有机无机肥配施可显著提高烟薯25号的鲜薯产量和品质,本试验条件下,以50%有机肥+50%化肥配施(T4处理)整体表现最优。本研究结果可为鲜食型甘薯合理施肥以及增产提质栽培管理提供理论依据。
2025年04期 v.57;No.404 113-119页 [查看摘要][在线阅读][下载 1312K] [下载次数:77 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:29 ] - 秦玉燕;王运儒;吴凤;吕丽兰;时鹏涛;陈羽烨;姚金洁;张利伟;
为研明外源硒对砷胁迫下小白菜硒砷积累和转运的影响,获得小白菜富硒降砷的适宜施硒技术,本试验采用盆栽方式研究轻度砷胁迫(100 mg/kg)条件下土施不同硒量(0~2.0 mg/kg)水平、不同价态硒即四价硒[Se(Ⅳ)]和六价硒[Se(Ⅵ)]以及叶面喷硒(2.0、8.0 mg/L)对小白菜地上部和根系硒、砷积累和转运的影响。结果表明,土施0.5~2.0 mg/kg Se(Ⅳ)和Se(Ⅵ)及叶面喷施2.0、8.0 mg/L Se(Ⅳ)都能显著提高小白菜不同部位总硒含量,且小白菜对Se(Ⅵ)的积累和转运能力远高于Se(Ⅳ)。土施0.25、1.0、2.0 mg/kg Se(Ⅳ)和2.0 mg/kg Se(Ⅵ)显著抑制砷从根系向地上部转运的能力,使得地上部砷积累显著降低,但土施0.5 mg/kg Se(Ⅳ)和0.5 mg/kg Se(Ⅵ)对小白菜积累和转运砷的影响均不显著。叶面喷施2.0、8.0 mg/L Se(Ⅳ)显著抑制小白菜向地上部转运砷的能力,使得根系砷积累显著增加,但对地上部砷积累影响不显著。综之,外源硒对砷胁迫下小白菜积累和转运砷的影响在不同施硒量水平和不同施硒方式上存在差异,但在相同施硒量水平不同价态硒上表现较为一致;土施Se(Ⅳ)和Se(Ⅵ)可有效降低小白菜可食用部位砷含量,轻度砷胁迫下生产富硒小白菜宜选择土施1.0 mg/kg Se(Ⅳ),这样可同时达到降砷和安全富硒的效果。
2025年04期 v.57;No.404 120-127页 [查看摘要][在线阅读][下载 1397K] [下载次数:38 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:16 ] - 赵茗轩;王鑫;张昌爱;单胜道;俞文昊;
在水稻生产中,肥料的养分供应与作物的养分需求相吻合有利于促进作物的养分吸收,从而增加产量、提高肥料利用率。本研究以水田稳定态肥料及氮磷钾复合肥、控释肥、缓释肥为试材,分别测其静水氮素释放量、静水氮素阶段释放比率和施肥后盆栽水稻不同时段的氮素吸收量、氮素阶段吸收量占比,并采用灰色关联度分析方法对氮素阶段释放比率和水稻氮素阶段吸收量占比的拟合度进行分析。结果表明:水田稳定态肥料、复合肥、控释肥和缓释肥的静水氮素释放比率与水稻生育期内不同阶段氮素吸收量占比的关联度分别为0.85、0.70、0.78和0.71,其中水田稳定态肥料的关联度与复合肥、控释肥和缓释肥相比分别提高21.43%、8.97%和19.72%。按关联度大小排序依次为:水田稳定态肥料>控释肥>缓释肥>复合肥,并且盆栽试验中水稻产量的高低顺序与关联度大小顺序一致,其中施用水田稳定态肥料与施用复合肥、控释肥及缓释肥相比水稻产量分别提高60.93%、21.63%和56.51%。表明盆栽试验条件下水田稳定态肥料相较于其他三种肥料更适合于水稻生产。
2025年04期 v.57;No.404 128-135页 [查看摘要][在线阅读][下载 1626K] [下载次数:45 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:16 ]
- 李冬雪;李峰;赵梦洁;丁兆堂;马青平;
鉴于茶园在卫星遥感图像中展现出复杂多变的纹理特征以及空间分布特性,在进行茶园识别时传统的识别手段难以有效应对这一挑战,本研究拟通过卫星遥感图像结合高精度语义分割技术实现茶园的精准识别。首先,利用日照市卫星图像,使用Labelme工具对茶园纹理信息进行精确标注,构建了茶园遥感图像数据集;基于该数据集,利用数据增强技术训练了Vgg-unet、Resnet50-unet和Segformer_b2等7个语义分割模型用于茶园精准识别。结果表明,7个语义分割模型中,Segformer_b2模型性能最好,茶园遥感图像分割准确率达91.29%,召回率91.09%,平均交并比(mIoU)84.45%,F1分数91.20%。为进一步提高Segformer_b2模型在茶园遥感图像识别时的性能,引入了MCA(Multi-head Context Attention)注意力机制,并融合了条形卷积(Strided Convolution)以增强模型对茶园关键纹理特征的捕获能力和对图像局部细节的感知和处理能力。改进后的Segformer-b2模型的茶园遥感图像分割性能明显提升,其中准确率提升至91.31%,召回率提升至92.97%,mIoU提升至85.87%,F1分数提升至92.12%,可实现茶园遥感图像的高精度和高效率识别。本研究结果不仅可为未来茶园精准识别和管理提供有力支持,同时也展示了卫星遥感技术在农业领域的应用潜力。
2025年04期 v.57;No.404 136-145页 [查看摘要][在线阅读][下载 2615K] [下载次数:250 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:24 ] - 许明志;陈建福;岳云开;焦鑫伟;付虹雨;管圣;张蕾;崔国贤;佘玮;
氮素是对苎麻生长发育影响最显著的营养元素之一,精确且及时地掌握苎麻氮素营养信息对提高其管理效率、精准掌控其生长动态、实施科学化管理等具有重要意义。本研究通过田间试验,设置4个氮肥水平和2个追肥时期,包括不施氮(N0)、施纯氮273 kg/hm~2(N1)、施纯氮332 kg/hm~2(N2)、施纯氮390 kg/hm~2(N3),以及封行期(a)和旺长期(b)追肥,于三季苎麻苗期、封行期、旺长期、成熟期使用大疆精灵4无人机采集光谱图像,结合凯氏定氮法实测氮素数据,使用支持向量机(SVM)、随机森林回归(RFR)、反向传播神经网络(BPNN)、卷积神经网络(CNN))4种机器学习算法,建立了各生育期苎麻氮素营养估测模型。结果表明,基于4种机器学习算法构建的苎麻冠层叶片氮素含量估测模型均具有一定的预测能力,但预测精度存在明显差异,其中,CNN模型在苗期的预测精度最高(验证集R~2为0.761,RMSE 0.743,MAE 0.548),能够准确地预测苎麻的氮素营养状况,但在成熟期的泛化能力有待优化;RFR模型的苎麻跨生育期氮素预测性能表现稳定(验证集R~2为0.607~0.755,RMSE为0.819~1.156,MAE为0.680~0.930),适合作为长期监测的通用模型。综上,基于无人机多光谱遥感的机器学习模型能够实现对苎麻冠层叶片氮素的良好预测,可为快速监测苎麻长势和精准施肥管理提供理论支持。
2025年04期 v.57;No.404 146-153页 [查看摘要][在线阅读][下载 1341K] [下载次数:433 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:19 ] - 胡文瑞;高倩文;阳会兵;高志强;
为构建水稻叶片SPAD值的高光谱精确估算模型,本试验以“晶两优华占”为供试材料,设置3个施肥处理,于全生育期内连续定期测定高光谱反射率与SPAD值数据,利用植被指数和连续小波变换(CWT)提取光谱的敏感信息,再利用传统的线性和非线性拟合以及反向传播神经网络(BPNN)算法建立水稻叶片SPAD值的估测模型,并利用决定系数(R~2)、均方根误差(RMSE)和相对分析误差(RPD)对模型的估测效果进行比较分析。结果表明:基于传统方法(线性函数、对数函数、指数函数、二次函数拟合),以9个常用植被指数为自变量构建的SPAD值反演单变量模型精度较低(RPD<1.4);选用6种母小波函数进行CWT,可以有效提高叶片高光谱反射率与SPAD值之间的相关性,以各母小波函数的最佳小波系数为自变量构建单变量模型,精度明显提高,可以达到SPAD值的粗略评估水平(RPD在1.523~1.581之间)。基于BPNN算法构建的水稻叶片SPAD值估测模型精度较单变量模型明显提高,RPD均在1.823~2.342,其中以bior3.3、gaus4作为母小波函数构建的BPNN模型具有良好的预测能力,RPD分别为2.342、2.178,但以gaus4作为母小波函数构建的BPNN模型存在过拟合现象。综合来看,用bior3.3作为母小波函数分解得到的前10个最佳小波系数构建的BPNN模型精度最高,R~2、RMSE分别为0.818、1.441,可以对水稻叶片SPAD值进行良好的预测。本研究证明了CWT可以有效提取水稻叶片光谱特征中的敏感信息,建立的bior3.3-BPNN模型可用于其SPAD值的监测,这可为后续水稻全生育期叶片叶绿素含量的快速无损监测提供参考,并为水稻生长发育动态的实时监测提供技术支持。
2025年04期 v.57;No.404 154-162页 [查看摘要][在线阅读][下载 1806K] [下载次数:319 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:16 ]