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    第61卷第11期封面+目录
    2024, 61(11): 0-0. 
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    种质资源·分子遗传学·生理生化·微生物
    基于表型性状鉴定及SSR分子标记分析芜菁种质资源遗传多样性
    王帆, 李玉姗, 王威, 邓超宏, 赵连佳, 马越, 肖菁, 庄红梅, 许红军
    2024, 61(11): 2601-2613.  DOI: 10.6048/j.issn.1001-4330.2024.11.001
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    【目的】分析新疆地方芜菁种质资源的遗传多样性,为芜菁新品种的研发及芜菁产品的开发应用提供依据。【方法】以74份新疆地方芜菁种质资源为材料,分别利用形态学性状和SSR分子标记分析营养生长期的表型性状鉴定和遗传多样性。【结果】74份芜菁种质资源的主要质量性状具有丰富的变异,其变异系数为14.1%~421.1%,数量性状的变异系数为7.9%~31.6%。株高、株幅与叶长、叶宽、叶柄长均成显著相关或极显著相关。肉质根纵径和肉质根横径与单根重呈极显著相关。在欧氏距离为15时可将供试材料分为4个类群,第一类主要特征为子叶大、基生叶数多,肉质根大,单根最重;第二类群小裂片对数较多,株高较高;第三类群叶片和株幅较大,单根重适中;第四类群子叶、叶片较小,株高较低,单根重较低。74份芜菁资源分为三大类,大部分同一来源地的资源聚在一个类群中。【结论】新疆地方芜菁种质资源具有较丰富的遗传多样性。

    基于SSR荧光标记分析新疆甜瓜种质资源遗传多样性与群体结构
    李超, 杨英, 郑贺云, 杨建丽, 陈伟, 杨咪, 孙玉萍
    2024, 61(11): 2614-2625.  DOI: 10.6048/j.issn.1001-4330.2024.11.002
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    【目的】分析新疆甜瓜种质资源的遗传多样性与群体结构,为甜瓜种质资源收集、遗传改良和高效利用提供理论基础。【方法】选取甜瓜种质182份,利用152对SSR引物对其进行检测。筛选出19对多态性较高的引物,利用TP-M13-SSR分子标记分析182份新疆甜瓜种质材料的遗传多样性,并根据Nei's遗传距离(D)进行聚类分析,以Structure软件的混合模型聚类法分析其群体遗传结构。【结果】SSR标记共检测到160个等位基因,等位基因数(Na)的变化幅度为3~16个,平均每对引物8.421 1个,有效等位基因数(Ne)的变化幅度为1.092 0~6.087 9,平均为3.077 0;观测杂合度(Ho)为0.011 0~1.000 0,平均0.309 7;期望杂合度(He)为0.084 5~0.838 0,平均为0.599 1;香农信息指数(I)范围为0.190 6~2.061 3,平均为1.239 9;各位点的多态性信息含量(PIC)为0.081 1~0.815 8,平均为0.555 8,大多数位点表现为高度多态性。182份甜瓜种质材料被分为两大亚群,亚群Ⅰ为88份甜瓜种质材料,亚群Ⅱ为94份甜瓜材料。当K=2时,ΔK出现明显的峰值,182份甜瓜种质材料分为2个亚群较为合适,且存在过度的纯合性。【结论】新疆甜瓜种质资源遗传多样性较为丰富,但与传统4个变种的品种群分类结果不同。新疆甜瓜种质资源可分为两大亚群,群体中纯合个体较多,但其他杂合个体间存在一定的基因交流。

    甜瓜抗霜霉病KASP分子标记的开发与验证
    沈悦, 凌悦铭, 段晓宇, 杨文莉, 李寐华, 王懿柔, 王惠林, 张学军
    2024, 61(11): 2626-2634.  DOI: 10.6048/j.issn.1001-4330.2024.11.003
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    【目的】开发及验证与甜瓜霜霉病抗性基因紧密连锁的KASP分子标记,为甜瓜抗霜霉病分子标记辅助育种提供理论基础。【方法】以高抗霜霉病甜瓜品种“PI 438685”与高感霜霉病甜瓜品种“黄旦子”为亲本,构建F2代分离群体。利用BSA-seq技术,对甜瓜霜霉病抗性基因进行QTL定位,根据SNP分布位置在定位区间内开发66对与甜瓜霜霉病抗性基因紧密连锁的KASP分子标记,并使用F2代分离群体进行筛选验证。【结果】霜霉病抗性基因定位到9号染色体末端区域,筛选出9对在双亲间具有多态性的KASP分子标记。获得1对与甜瓜霜霉病抗性基因紧密连锁的KASP分子标记(KASP_24832572),其基因分型准确率为79%,准确度较高。【结论】在9号染色体上定位到1个与甜瓜霜霉病抗性相关的区间,在此区间内开发并筛选出1对与甜瓜霜霉病抗性基因紧密连锁的KASP分子标记,该标记有助于甜瓜抗霜霉病分子标记辅助育种。

    不同基质配比及砧穗组合对黄瓜生长发育的影响
    马钥珺, 谭占明, 程云霞, 吴慧, 张乔乔, 杜佳庚, 王琦, 崔贺伟, 马兴
    2024, 61(11): 2635-2647.  DOI: 10.6048/j.issn.1001-4330.2024.11.004
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    【目的】筛选出适宜的黄瓜砧木嫁接组合及基质配比。【方法】以富阳F1-35、夏盛F1、巨丰八号黄瓜为接穗,寒越、金尊、日本金秀台木南瓜为砧木,自嫁接黄瓜为对照,粗沙和甘草渣为无土栽培基质原料。测定株高、茎粗和叶面积等生理指标,地上地下部干鲜重等同化物指标,硬度、粘附性和内聚性等品质指标。采用相关性和主成分分析方法,结合权重研究不同的基质配比及砧穗组合对黄瓜生长发育及品质的影响。【结果】共提取7个主成分,通过主成分的特征值加权计算20个性状主成分因子的综合得分,其中C41处理的综合得分最高,为3.412,C2处理的综合得分最低,为1.592。【结论】C41处理的基质配比(粗沙50%,甘草渣50%)及砧穗组合(接穗夏盛F1,砧木金尊)有效促进黄瓜的生长发育并提高果实品质。

    辣椒果实中辣椒色素的研究进展
    蒋荣伟, 杨生保, 袁雷, 肖红星
    2024, 61(11): 2648-2657.  DOI: 10.6048/j.issn.1001-4330.2024.11.005
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    【目的】综合分析辣椒的种植面积变化,研究辣椒色素的调控途径和基因,综述辣椒色素的研究成果,为辣椒育种者在选育培育高色价辣椒品种中提供参考。【方法】通过对国内外官网、文献和技术等与辣椒相关最新信息的收集、总结和对比分析。【结果】辣椒果实颜色主要由果肉细胞中叶绿素、类胡萝卜素和花青素等的种类和含量决定,类胡萝卜素是成熟果实主要色素来源。辣椒拥有高度进化的类胡萝卜素合成路径,PSYCCS等单基因突变控制果实色泽,非结构基因或许调控辣椒色素的形成。已证实转录因子Golden2-like (GLK2)和APRR2-Like在辣椒的叶绿素和色素含量积累方面发挥主要作用。叶绿素和类胡萝卜素的产生在辣椒中是相关的。【结论】辣椒色素被作为重要的工业原料广泛应用于食品、医药及饲料添加剂等领域。

    盐、碱及复合盐碱胁迫对番茄幼苗光合特性及抗氧化酶活性的影响
    刘会芳, 王强, 韩宏伟, 庄红梅, 王浩, 常亚南
    2024, 61(11): 2658-2666.  DOI: 10.6048/j.issn.1001-4330.2024.11.006
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    【目的】研究盐、碱及复合盐碱胁迫对番茄幼苗光合特性及抗氧化酶活性的影响。【方法】以前期筛选的耐盐渐渗系番茄品种IL7-5-5及盐敏感栽培番茄品种M82为材料,通过对幼苗进行相同浓度的盐、碱及复合盐碱胁迫处理,研究不同胁迫条件下番茄幼苗光合特性、MDA、$\text{O}_{2}^{-}$、H2O2含量以及SOD、POD、CAT、APX、GR活性的影响。【结果】与对照相比,盐胁迫条件下,番茄品种M82幼苗叶片光合气体交换参数显著降低,Pn降低了48.10%,WUE极显著增加了95.81%,POD和CAT活性极显著降低,GR活性显著增加,从而使$\text{O}_{2}^{-}$和H2O2含量极显著降低了15.75%、25.85%;IL7-5-5番茄品种幼苗叶片PnCiWUE极显著降低,分别降低了34.72%、32.78%、51.02%,SOD活性极显著增加,GR活性显著增加,CAT和APX活性极显著降低,使MDA、$\text{O}_{2}^{-}$和H2O2含量极显著降低了29.48%、34.47%和18.66%。碱胁迫条件下,番茄品种M82幼苗叶片光合气体交换参数PnGsTrCE极显著降低56.40%、71.02%、61.93%和41.73%,Ci显著降低了25.49%,POD和CAT活性极显著增加,APX活性极显著降低,使MDA含量极显著增加了40.55%,$\text{O}_{2}^{-}$和H2O2含量极显著降低了25.80%、20.48%;番茄品种IL7-5-5幼苗叶片光合气体交换参数PnGsCi极显著降低68.75%、74.65%和59.49%,Tr、CE显著降低63.69%、21.54%,SOD活性极显著增加,CAT和GR活性极显著降低,使$\text{O}_{2}^{-}$产生速率显著下降10.18%。盐碱胁迫条件下,番茄品种M82幼苗叶片光合气体交换参数PnGsCiTrCE极显著下降44.64%、67.05%、37.46%、56.56%和11.58%,POD活性极显著下降,APX活性显著下降,使$\text{O}_{2}^{-}$极显著下降34.06%,MDA含量极显著增加37.44%;番茄品种IL7-5-5幼苗叶片光合气体交换参数PnGs极显著下降27.78%、78.87%,Tr显著下降69.05%,WUE极显著增加128.17%,GR和SOD活性极显著增加,使$\text{O}_{2}^{-}$产生速率极显著下降25.30%。【结论】2个番茄品种均能够通过调节抗氧化酶活性,达到清除$\text{O}_{2}^{-}$和H2O2的效果,番茄品种IL7-5-5幼苗能够维持MDA含量在对照水平,比番茄品种M82膜脂过氧化程度轻。3种胁迫条件下,番茄幼苗的光合速率下降,2个番茄品种均以碱胁迫最低;碱胁迫和盐碱胁迫均对番茄品种M82幼苗造成了一定程度的膜脂过氧化损伤;胁迫不同程度的调节了2个番茄品种幼苗叶片抗氧化酶的活性、$\text{O}_{2}^{-}$和H2O2的含量,其中2个番茄品种均以盐胁迫条件下H2O2的含量最低,其次是碱胁迫、盐碱胁迫。

    基于主成分分析比较不同加工番茄品种叶绿素的荧光参数及光合特性
    赵文轩, 程云霞, 谭占明, 李春雨, 束胜, 阿依买木·沙吾提, 杨历雨, 苗献军
    2024, 61(11): 2667-2675.  DOI: 10.6048/j.issn.1001-4330.2024.11.007
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    【目的】筛选适宜新疆南疆地区栽培的加工番茄品种。【方法】以9个加工番茄为材料,测定比较叶绿素荧光参数、光合参数、叶绿素相对含量以及产量等指标,探究9个加工番茄品种间的差异,利用主成分分析结合聚类分析综合评价各品种的各项指标。【结果】T1(佳禾红运)叶绿素荧光参数、叶绿素相对含量、光合参数及产量相较其他品种表现较好,其中Fv/Fm为0.81,qP为0.85,Pn为19.63 μmol/(m2·s),Gs为0.54 mmol/(m2·s),Tr为8.25 mmol/(m2·s),均与其他品种存在显著性差异。【结论】佳禾红运光合能力和环境适应能力较强,产量高,适合新疆阿拉尔市栽培。

    不同加工番茄品种的农艺性状比较分析
    李春雨, 谭占明, 程云霞, 束胜, 马全会, 何淼, 段轶帆, 吴慧
    2024, 61(11): 2676-2683.  DOI: 10.6048/j.issn.1001-4330.2024.11.008
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    【目的】筛选适合新疆阿拉尔市栽培的加工番茄品种。【方法】以9个加工番茄品种为材料,测定各加工番茄品种的株高、茎粗、叶面积、叶绿素相对含量、果形指数、单果重、可溶性固形物、可溶性糖含量、VC含量、番茄红素、总黄酮含量和可溶性蛋白含量等12项性状指标,进行主成分、隶属函数和聚类分析。【结果】提取加工番茄株高、可溶性固形物、VC含量、可溶性糖含量4个主成分,12个性状主成分因子的综合得分由高至低为Q020>早得>佳义200>新引98-1>美国世纪红>红宝石>红果三号>麒麟钻石>佳禾红运。其中Q020品种综合评价值最大,为0.770。佳禾红运品种的综合评价值最小,为0.329。【结论】Q020品种各项生长指标表现较好,品质较优,可作为新疆阿拉尔市加工番茄的主要栽培品种。

    不同干旱胁迫对野生山杏和人工栽培山杏品种根茎叶解剖结构的影响
    程云霞, 谭占明, 郭玲, 李雯雯, 杜佳庚
    2024, 61(11): 2684-2692.  DOI: 10.6048/j.issn.1001-4330.2024.11.009
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    【目的】分析不同干旱胁迫处理下,野生山杏和人工栽培山杏品种根茎叶解剖结构的变化,为筛选出耐旱性强的优良杏品种提供依据。【方法】以1年生人工栽培山杏与野生山杏实生苗为材料,采用聚乙二醇(PEG-6000)人工模拟干旱,并用光学显微镜观察其根茎叶的解剖结构。【结果】随着干旱胁迫的增加,野生山杏和人工栽培杏茎髓直径均呈下降趋势,且结构紧密、发达,而木质部厚度则呈上升趋势。其中,野生山杏品种茎的木质部厚度大于人工栽培山杏品种,髓直径小于人工栽培山杏品种,野生山杏髓发达程度高于人工栽培山杏品种。随着干旱胁迫的增强,叶片上表皮、下表皮、栅栏组织、海绵组织厚度显著减小,角质层厚度显著增加。其中,野生山杏品种角质层、栅栏组织、海绵组织厚度大于人工栽培山杏,叶片上表皮、下表皮小于人工栽培山杏品种。野生山杏品种的对干旱胁迫的适应能力综合得分高于人工栽培山杏。【结论】杏根茎叶结构适应特征的变化均与干旱胁迫相关,植株根据水分亏缺程度调整根茎叶结构以维持生存和生长,干旱胁迫下野生山杏品种较人工栽培山杏具有较强的适应性。

    作物遗传育种·耕作栽培
    扁桃耐旱砧木木质部解剖结构与栓塞特性的关系分析
    于秋红, 许盼云, 郭春苗, 迪利夏提·哈斯木, 木巴热克·阿尤普
    2024, 61(11): 2693-2704.  DOI: 10.6048/j.issn.1001-4330.2024.11.010
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    【目的】基于茎木质部解剖结构与栓塞特性关系分析扁桃耐旱砧木资源对干旱胁迫环境的适应机理。【方法】以大巴旦(Amygdalus communis var.fragilis)(C1)、苦巴旦(A.communis var.amara)(C2)、甜仁桃巴旦[A.communis var.persicoides (West.) Rehd.](C3)和苦仁桃巴旦[A.communis var.persicoides (West.) Rehd.](C4)以及新疆毛桃(A.persica L.)(C5)等耐旱性程度不同5个扁桃砧木资源的当年生实生苗为材料,采用“外加压力”法,配套使用“XYLEM木质部导水率及栓塞测量系统”和“PMS空穴压力室”,测定在正常栽培条件下的茎自然栓塞程度以及栓塞脆弱性值(P50);测量和观察已栓塞枝条不同时段(30,80,130,180 min)的栓塞修复程度以及木质部解剖结构特征,探究耐旱性不同扁桃砧木资源的茎木质部解剖结构、栓塞抗性以及栓塞修复能力间的关系。【结果】(1) 扁桃不同砧木资源中大巴旦、甜仁桃巴旦、苦巴旦和普通桃的栓塞脆弱曲线为“s”形,苦仁桃巴旦的栓塞脆弱曲线为“r”形;(2) 茎木质部栓塞抗性(P50)平均值由大到小依次为大巴旦>甜仁桃巴旦>苦巴旦>苦仁桃巴旦>普通桃,其中大巴旦的抗栓塞能力最强;(3) 茎木质部栓塞修复能力由大到小依次为普通桃>甜仁桃巴旦>苦仁桃巴旦>苦巴旦>大巴旦;(4) 较耐旱砧木大巴旦、苦巴旦和甜仁桃巴旦的木质部导管及微孔直径小,木材密度、导管壁厚度及导管壁理论机械强度大,抗栓塞能力强,然而栓塞修复能力弱;‘普通桃’和苦仁桃巴旦的导管及微孔直径大,木材密度、导管壁厚度以及导管壁理论机械强度小,抗栓塞能力弱,但栓塞修复能力强。【结论】扁桃砧木资源木质部栓塞修复能力与栓塞抗性呈负相关,与木质部解剖结构中的导管及微孔直径呈正相关,与木材密度、导管壁厚度以及导管壁理论机械强度呈负相关。

    基于遥感数据构建冬小麦孕穗期变量施氮模型
    陈荣, 赖宁, 耿庆龙, 李永福, 信会男, 吕彩霞, 李娜, 陈署晃
    2024, 61(11): 2705-2712.  DOI: 10.6048/j.issn.1001-4330.2024.11.011
    摘要 ( )   HTML ( )   PDF(1126KB) ( )  

    【目的】研究根据冬小麦关键生育期生长需求解析氮丰缺识别和精准定量施氮模型,实现量化施氮,为冬小麦智慧施肥种植的关键技术提供参考。【方法】利用ASD HH2高光谱仪获取不同施氮量的冬小麦冠层反射率,记录叶绿素浓度和产量等信息。通过冬小麦冠层反射率提取14种植被指数,选择最优表征植株氮状况的植被指数,分析施氮量、植被指数和冬小麦的产量之间的关系,构建基于植被指数变量施氮模型。【结果】叶绿素浓度可以准确反映冬小麦的生长状况和施氮效果,不同的施氮量下冬小麦的冠层反射率数据差异显著;归一化植被指数NDVI的相关性好,相关系数达到0.705,较好反映了冬小麦冠层氮素效应的情况;构建了基于NDVI的冬小麦孕穗期变量施氮模型,即Nr=700.59×NDVI2-1693.46×NDVI+955.92。【结论】利用ASD HH2获取高光谱数据构建冬小麦施氮模型与方法。

    微塑料作用下锌对玉米种子萌发与生长影响
    廖彩云, 马贵, 周炎炎, 丁家富, 周悦, 毕可心, 孙蓉, 李有花
    2024, 61(11): 2713-2721.  DOI: 10.6048/j.issn.1001-4330.2024.11.012
    摘要 ( )   HTML ( )   PDF(1423KB) ( )  

    【目的】研究微塑料作用下锌对玉米种子萌发与生长影响。【方法】以玉米种子为对象,研究锌(Zn)和3种微塑料[聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)]不同单一及复合处理对玉米种子萌发及其生长的影响。【结果】玉米种子发芽率、发芽指数、发芽势、活力指数、茎长和根长总体上均随Zn单一处理浓度升高呈现降低趋势。相比Zn,3种微塑料对玉米种子发芽和生长影响轻微。Zn和微塑料复合处理下,玉米发芽率、玉米发芽指数、发芽势和活力指数均大于相应Zn单一处理。在50 mg/L Zn+100 mg/L PE、50 mg/L Zn+100 mg/L PP、50 mg/L Zn+ 100 mg/L PVC处理下,玉米发芽率分别较50 mg/L Zn单一处理高14.29%、14.29%和9.52%。发芽指数、发芽势、活力指数在100 mg/L Zn+PE100 mg/L PE处理下分别较100 mg/L Zn处理高59.10%、76.91%和131.16%,在50 mg/L Zn+100 mg/L PVC下分别较50 mg/L Zn处理高15.76%、39.53%和15.47%。玉米种子茎和根长在50 mg/L Zn+PE 处理下随着PE浓度增加而增大。对于Zn+PP 处理,玉米茎长均低于相应Zn单一处理,根长在50 mg/L Zn+100 mg/L PE下较50 mg/L Zn高45.35%,在50 mg/L Zn+100 mg/L PP下较50 mg/L Zn高45.20%。在50 mg/L Zn+100 mg/L PVC下最大,较50 mg/L Zn高55.91%。【结论】添加较低浓度(100 mg/L)微塑料,能显著提高玉米种子对过量Zn的耐受性,促进种子发芽和生长。

    灌排协同下冬灌期土壤水盐调控效应分析
    李志鹏, 杨鹏年, 张胜江, 盛统民, 冶秉瑞, 袁凯, 王永鹏
    2024, 61(11): 2722-2732.  DOI: 10.6048/j.issn.1001-4330.2024.11.013
    摘要 ( )   HTML ( )   PDF(1796KB) ( )  

    【目的】探究灌排协同下冬灌对盐碱土壤的水盐调控效应。【方法】基于野外测箱试验,设置2种地下水埋深:G1(2 m)、G2(3 m)和2种灌水方式:W1(冬灌)、W2(非冬灌),研究不同灌水方式下土壤冻融特征,非生育期土壤返盐特征,灌排协同下冬灌的盐分淋洗效率、排水排盐效率,棉花出苗及苗期生长状况。【结果】冬灌延迟了土壤日冻融循环和日消融循环,且冬灌后冻融、消融持续时间比非冬灌短。土壤完全冻结期随着土层深度增加在冻结时间上滞后,冻结持续时间变短;冬灌可有效淋洗土壤0~60 cm土层的盐分,且2 m埋深排水排盐量大于3 m;翌年播种前冬灌和非冬灌土壤盐分在0~20 cm土层聚集的差异显著,非冬灌土壤盐分高于冬灌。相同灌水方式下,2 m埋深的表层返盐量大于3 m;相同地下水埋深,冬灌返盐程度低于非冬灌;翌年滴水出苗后棉花出苗及苗期生长差异显著,冬灌后翌年滴水出苗的出苗率和苗蕾期长势优于非冬灌后滴水出苗处理。【结论】冬灌可降低气-土界面土壤温度势差,减少0~20 cm土壤冻融交替持续时间,抑制土壤返盐,翌年滴水出苗更有利于棉花促生保苗。灌排协同下,地下排水埋深越大,排水携盐效率越低;灌区在入冬期可利用潜水蒸发与返盐同步变弱的自然特征,通过冬灌将盐分淋洗至地下水中;春季升温期则适时抽取地下水,通过降低地下水位来抑制土壤表层快速返盐,达到灌排协同控制盐分的目标。

    甘草渣发酵产非淀粉多糖酶菌株筛选及产酶的动态变化
    杨奕凡, 高雁, 刘亚男, 霍向东, 娄恺, 关波, 陈开旭, 曾军
    2024, 61(11): 2733-2741.  DOI: 10.6048/j.issn.1001-4330.2024.11.014
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    【目的】从4株真菌中筛选出产非淀粉多糖酶水平较强的菌株,为甘草渣固态发酵生产非淀粉多糖酶工艺奠定基础。【方法】设计刚果红法及滤纸条崩解试验,对4种真菌(黑曲霉、里氏木霉、黄孢原毛平革菌、康宁木霉)进行初筛,采用甘草渣摇瓶发酵进行复筛,测定纤维素酶(CMC酶、滤纸酶)及木聚糖酶活力。将产酶水平最高的菌株与甘草渣进行固态发酵,验证其产酶效果。【结果】4株真菌均具有产纤维素酶、木聚糖酶的能力。黑曲霉与其他3种菌株间存在拮抗作用。黄孢原毛平革菌和康宁木霉较其他2株真菌产纤维素酶较高,在发酵第4 d时CMC酶活力分别达到2.10、2.31 IU/mL。黑曲霉摇瓶复筛发酵产木聚糖酶活力最高可达97.46 IU/mL,而黄孢原毛平革菌与康宁木霉混菌发酵产木聚糖酶活力最高可达131.707 IU/mL。【结论】甘草渣与黄孢原毛平革菌、康宁木霉混合固态发酵生产出的非淀粉多糖酶活力增长周期更稳定,产量更高。甘草渣作为农业副产品有潜质成为未来生产酶的低成本底物。

    4种沙漠植物固氮菌的分离与固氮活性检测
    王丽君, 孙蓓蓓, 王春燕, 夏占峰, 马国财
    2024, 61(11): 2742-2749.  DOI: 10.6048/j.issn.1001-4330.2024.11.015
    摘要 ( )   HTML ( )   PDF(1123KB) ( )  

    【目的】研究塔克拉玛干沙漠植物获取氮素营养的途径,为塔克拉玛干沙漠固氮菌资源的开发和干旱区生态环境的保护提供支持。【方法】以沙漠典型豆科植物苦豆子、柽柳科植物多枝柽柳、菊科植物花花柴和蓼子朴为研究对象,利用YMA(酵母甘露醇琼脂)和Ashby(阿须贝)无氮源培养基从植物根部分离固氮菌。【结果】从苦豆子样品分离获得19株菌,分布于11个属;从花花柴样品分离获得8株菌,分布于5个属;从蓼子朴样品分离获得5株菌,分布于5个属;从多枝柽柳样品分离获得4株菌,分布于2个属。YMA培养基分离获得28株菌,分布于15个属;Ashby无氮培养基分离获得8株菌,分布于7个属。10株菌有固氮活性,从多枝柽柳中获得的Rhizobium sp. 80417、从苦豆子中获得的Enterobacter sp.81227和Acinetobacter sp.81240、从花花柴中获得的Paenibacillus sp.80802 和Microbacterium sp.80803具有较强的固氮能力。【结论】固氮菌种类的多样化,促进了营养贫瘠环境氮元素的补充。

    植物保护
    核桃焦叶病与矿质元素关系分析
    赵莎莎, 王世伟, 张翠芳, 郝洪龙, 郭桐, 杨先安, 杨雯洁
    2024, 61(11): 2750-2760.  DOI: 10.6048/j.issn.1001-4330.2024.11.016
    摘要 ( )   HTML ( )   PDF(1897KB) ( )  

    【目的】分析树体营养水平调控增强核桃抗焦叶病能力,为核桃焦叶病科学防控提供理论依据。【方法】通过系统比较健康、轻度、中度、重度核桃焦叶病生产园以及不同施肥处理后核桃样园和核桃叶片中矿质元素含量变化。【结果】核桃不同发病程度叶片矿质元素含量之间差异比较:大量元素为健康园叶片中N、P、K、Ca含量显著高于中度园和重度园(P<0.05),而健康园叶片中Mg含量显著低于发病园(P<0.05);微量元素:健康园叶片中Fe、Mn、Cu含量显著高于发病园(P<0.05),Cl、Na和Zn含量显著低于发病园(P<0.05)。核桃不同发病程度土壤矿质元素含量之间差异比较:大量元素为健康土壤中TN、TP、TK、AN、AP、AK含量显著高于中度园和重度园(P<0.05);微量元素为健康土壤中Fe、Cu、Zn含量显著高于中度园和重度园(P<0.05)。健康土壤中Na、Cl含量显著低于中度园和重度园(P<0.05)。N和K在PC1和PC2中均为正值,并且呈正相关,对焦叶病发挥主要作用。施肥处理后,合理的根施N、K和叶喷N、K相结合效果最佳,发病率降到8%,并且土壤和叶片中的氮钾含量都显著上升。【结论】核桃焦叶病的发生与N、K含量低和Cl含量高有密切关系,合理补充N、K可有效防控核桃焦叶病。

    10种药剂防治梅下毛瘿螨的田间防效评价
    齐平, 索银·图娅, 魏杨, 张硕, 阿地力·沙塔尔, 阿地里·艾合买提
    2024, 61(11): 2761-2768.  DOI: 10.6048/j.issn.1001-4330.2024.11.017
    摘要 ( )   HTML ( )   PDF(753KB) ( )  

    【目的】筛选防治梅下毛瘿螨的有效药剂。【方法】选取5种单剂及5种复配剂筛选田间药剂。采用单剂及复配药剂2次开展防治梅下毛瘿螨田间药效评价。药后3、6、9、12和15 d分别调查虫口密度,计算虫口减退率及防效,筛选出绿色高效的药剂及最佳浓度。【结果】15%阿维·螺虫酯(SC)1 500倍液对成螨防效好,药后15 d防效为86.24%,其次是5%阿维菌素(EC)+30%乙唑螨腈(SC)复配剂 2 000倍液、20%吡虫啉(SL)1 500倍液对成螨、卵的防效较好,药后15 d防效分别为71.95%、79.51%,后期持效性稳定。5%阿维菌素(EC)2 500倍液对成螨防效最差,显著低于防效好的药剂(P<0.05)。15%阿维·螺虫酯(SC)2 500倍液对卵防效最差,药后6、12 d防效呈负值,其次200 g/L双甲脒2 000倍液,药后防效均不超过33%。其他药剂浓度处理的防效介于上述二者之间。【结论】15%阿维·螺虫酯(SC)1 500倍液、30%阿维·乙唑螨腈(SC)2 000倍液和20%吡虫啉(SL)1 500、2 000倍液对梅下毛瘿螨的防效较好,可在田间轮换使用。

    核桃园苹果蠹蛾的空间分布型与抽样技术分析
    陈国祥, 魏杨, 郭文超, 李佩璇, 阿地力·沙塔尔
    2024, 61(11): 2769-2778.  DOI: 10.6048/j.issn.1001-4330.2024.11.018
    摘要 ( )   HTML ( )   PDF(1569KB) ( )  

    【目的】研究苹果蠹蛾成虫以及幼虫的田间空间分布型,分析其在核桃园的空间分布特征,为苹果蠹蛾的田间调查、预测预报以及有效防治提供科学依据。【方法】应用传统统计学(6种聚集度指标、Taylor幂法则以及Iwao的回归模型)以及地统计学方法研究核桃园苹果蠹蛾成虫、幼虫的空间分布型,基于Iwao 回归模型确定苹果蠹蛾成虫及幼虫的理论抽样数。【结果】苹果蠹蛾成虫种群在核桃园的空间分布型均属于聚集分布。苹果蠹蛾成虫、幼虫的分布型均为聚集型;苹果蠹蛾成虫、幼虫种群为聚集分布,且聚集强度随种群密度的升高而增加;Iwao 回归模型证明苹果蠹蛾的空间分布型属于聚集分布,且为一般的负二项分布。苹果蠹蛾种群的最优拟合模型为球型、指数型和线型,空间分布型为聚集型;苹果蠹蛾成虫及幼虫种群的三维和二维空间分布聚集中心主要分布在田块边缘。苹果蠹蛾成虫在置信概率 t=2,成虫不同平均密度 m=3、5、7、10、15、20、25和30时的理论抽样数。进行序贯抽样确定了最大理论抽样数,在 t =2, D=0.05、0.10、0.20和0.30 时,当 m0 =3头/诱捕器,最大理论抽样数分别为 3 432、348、 88 和92;苹果蠹蛾幼虫在置信概率 t =2,成虫不同平均密度 m =1、2、3、4、5、6、7、8、9和10时的理论抽样数。序贯抽样确定了最大理论抽样数,在 t =2, D =0.05、0.10、0.20和0.30 时,当 m0 =1头/百果,最大理论抽样数分别为 1 738、435、 109 和48。【结论】苹果蠹蛾成虫及幼虫种群的空间分布型为聚集分布中的负二项分布,聚集中心主要分布在田块边缘。最大抽样数可用于指导核桃园苹果蠹蛾的监测和防治。

    不同吸附剂缓解二甲戊乐灵对小麦药害的效果
    艾合买提江·买买提, 颜宇, 张广杰, 徐安东, 张帅, 孟卓, 付饶, 马德英
    2024, 61(11): 2779-2786.  DOI: 10.6048/j.issn.1001-4330.2024.11.019
    摘要 ( )   HTML ( )   PDF(1137KB) ( )  

    【目的】探究其对受二甲戊乐灵胁迫下小麦生长发育的影响。【方法】采用田间盆栽的方式,以虫砂、生物炭以及粉煤灰作为吸附剂,复配微生物菌剂的方式,设计不同施用量的虫砂(1 500、3 000 kg/hm2)、不同施用量的生物炭(300、600 kg/hm2)、粉煤灰(6 000 kg/hm2)三种吸附剂复配十二菌医(150 kg/hm2)、菌淋田下(6 kg/hm2)、腐植酸(3 kg/hm2),设置除草剂CK、清水CK 2组对照组,共25个处理。【结果】3 000 kg/hm2虫砂+150 kg/hm2十二菌医处理小麦株高抑制率为所有处理组中最低的,为-2.99%;其次为3 000 kg/hm2虫砂+6 kg/hm2菌淋田下,小麦株高抑制率为-3.10%,其小麦株高均显著高于除草剂CK,且高于清水CK,茎粗为1 500 kg/hm2虫砂+150 kg/hm2十二菌医最优,茎粗达到2.56 cm。叶绿素指标上,300 kg/hm2生物炭+6 kg/hm2菌淋田下的SPAD值最高,为45.76,其次是3 000 kg/hm2虫砂,SPAD值为45.56,均高于2组对照组。盆栽单盆产量最高的为3 000 kg/hm2虫砂,其次为3 000 kg/hm2虫砂+十二菌医,相比除草剂CK高出60.01%、54.59%。相比清水CK高出52.50%、47.33%。【结论】吸附剂复配微生物的方式可以促进二甲戊乐灵胁迫下小麦的生长发育及产量,3 000 kg/hm2虫砂+150 kg/hm2十二菌医、3 000 kg/hm2虫砂+6 kg/hm2菌淋田下2组处理均可显著增加小麦株高,缓解二甲戊乐灵对小麦的药害影响,3 000kg/hm2虫砂、3 000kg/hm2虫砂+150 kg/hm2十二菌医处理显著提高小麦产量。

    草业
    基于植被指数融合天山假狼毒地上生物量的估测
    侯正清, 颜安, 谢开云, 袁以琳, 夏雯秋, 肖淑婷, 张振飞, 孙哲
    2024, 61(11): 2787-2796.  DOI: 10.6048/j.issn.1001-4330.2024.11.020
    摘要 ( )   HTML ( )   PDF(1500KB) ( )  

    【目的】研究多源数据估算天山假狼毒地上生物量(AGB)的能力。【方法】采用搭载可见光和多光谱传感器的无人机平台采集盛花期与结实期信息,获取可见光植被指数、多光谱植被指数及两者相融合的植被指数,分别以多元线性回归(MLR)、逐步线性回归(SMLR)、随机森林回归(RF)建立单一植被指数与融合植被指数的AGB估测模型,采用决定系数(R2)、调整后决定系数($R_{adj}^{2}$)和均方根误差(RMSE)评价估算模型。【结果】(1)近红外和红边波段组合的植被指数对天山假狼毒AGB较为敏感,可以较好的估算天山假狼毒的AGB。(2)在不同生育期中,盛花期估算效果最佳;基于融合植被指数的多元线性逐步回归估测模型中拟合效果最佳,模型的R2、$R_{adj}^{2}$、RMSE为0.837、0.831和7.357。(3)与基于单一类型的植被指数估测模型相比,基于融合植被指数建立的估测模型拟合精度最佳、稳定性更好。【结论】融合植被指数可有效增加光谱信息,提高模型预测精度。

    不同含水率对罗布麻力学特性及剥麻效果的影响
    刘晨阳, 张立萍, 郑威强, 罗豪威
    2024, 61(11): 2797-2806.  DOI: 10.6048/j.issn.1001-4330.2024.11.021
    摘要 ( )   HTML ( )   PDF(1306KB) ( )  

    【目的】研究不同含水率对罗布麻力学特性以及剥麻效果的影响,分析罗布麻茎秆基本力学参数及不同含水率时力学参数的变化,并选取适合剥麻和除杂的含水率,为提高机械剥麻过程中的麻皮质量、降低除杂难度提供有效参数支持。【方法】以新疆尉犁县所产的罗布麻茎秆作为试验对象,设计罗布麻的茎秆、木质部和韧皮部进行力学特性试验,分别对比含水率为19.31%、38.52%和54.68%的罗布麻茎秆进行拉伸、压缩和弯曲试验,测得力学参数,分别进行剥麻试验,分析剥麻效果。【结果】一般待加工罗布麻含水率为6.86%,其罗布麻茎秆韧皮部的最大抗拉载荷为72.00 N;罗布麻茎秆和木质部的拉伸弹性模量分别为389.38、348.07 MPa,抗压强度分别为1.10、1.27 MPa,抗弯强度为65.75、60.12N。不同含水率的罗布麻力学特性呈一定的规律性。【结论】获得了不同含水率的罗布麻力学参数,对比剥麻试验,综合剥麻效果和除杂效果,含水率在38.52%左右的罗布麻茎秆剥麻效果较好。

    基于深度学习和GEE的作物遥感分类
    赵昊楠, 马海燕, 阿斯娅·曼力克, 田聪, 徐俊, 潘竟, 孙宗玖, 郑逢令
    2024, 61(11): 2807-2814.  DOI: 10.6048/j.issn.1001-4330.2024.11.022
    摘要 ( )   HTML ( )   PDF(1494KB) ( )  

    【目的】利用遥感数据和深度学习方法准确获取农作物的种植结构和分布。【方法】通过实地调查新疆奇台县获取样本集,借助Google Earth Engine云平台获取Sentinel-2号和Sentinel-1号影像,利用Google Colab进行深度学习算法的模型训练和验证,调整和优化深度学习的相关参数来提升分类精度,并且比较了深度学习、随机森林和支持向量机3种分类方法的精度。【结果】深度学习的分类精度最高,总体精度达到94.6%。【结论】利用深度学习算法可实现奇台县农作物种植结构的精准监测。

    基于遥感技术分析乌鲁木齐市城市森林景观格局及碳储量特征
    杨公新, 阿丽亚·拜都热拉, 张文雅, 程思思, 孙倩, 李柳
    2024, 61(11): 2815-2824.  DOI: 10.6048/j.issn.1001-4330.2024.11.023
    摘要 ( )   HTML ( )   PDF(1611KB) ( )  

    【目的】研究乌鲁木齐市城市不同森林类型的景观格局特征,分析乌鲁木齐市城市森林的基本生态学特征,探究乌鲁木齐市森林碳储量与碳密度的空间分布特征。【方法】以城市森林乔木为研究对象,基于遥感技术结合野外实地调查样地数据,通过生物量转换法计算碳储量,通过ArcGIS软件与Fragstates 4.2软件计算景观格局指数。【结果】乌鲁木齐市城市森林乔木的胸径范围主要集中分布在4~14 cm,树高大小主要分布于3~5 m与6~8 m。乌鲁木齐市城市森林整体碳储量为348.57×103 t,不同城市森林类型碳储量之间大小关系为风景游憩林>道路林>生态公益林>附属林>生产经营林。碳密度的大小关系为生产经营林>附属林>风景游憩林>道路林>生态公益林。乌鲁木齐市碳密度整体以中心点向北呈现先降低再升高的趋势,向南呈现降低的趋势。【结论】乌鲁木齐市城市森林景观格局主要受到城市化进程的影响。乌鲁木齐市城市森林结构以中幼龄林占主导地位,仍然具备相当大的生态发展潜力。碳密度在空间分布与干旱绿洲环境以及特殊地形有直接关系。

    新疆蔬菜生产区域比较优势分析
    江应红, 戴俊生, 赵鑫, 刘易, 宋玉兰, 曹健, 任红松
    2024, 61(11): 2825-2834.  DOI: 10.6048/j.issn.1001-4330.2024.11.024
    摘要 ( )   HTML ( )   PDF(1146KB) ( )  

    【目的】比较分析新疆各县(市)蔬菜生产的现状、区域比较优势及资源禀赋优势。【方法】采用集中度指数(CR)、规模比较优势指数(SAI)、效率比较优势指数(EAI)、综合比较优势指数(CAI)、资源禀赋系数(EF)方法,综合分析新疆各县(市)蔬菜生产集中度、区域比较优势及资源禀赋优势。【结果】2010~2020年新疆蔬菜生产总体平稳,面积基本稳定在25×104 hm2,产量1 300×104 t,单产50 t/ hm2以上。2020年形成了以和静县、莎车县、疏勒县、叶城县和焉耆县的5大主栽区,播种面积均在1×104 hm2以上;产量以和静县、焉耆县和叶城县为三大主产区,产量均在70×104 t以上。集中度指数CR3CR5CR8分别为0.20、0.29和0.42;规模比较优势指数(SAI)博湖县、和静县、和硕县、焉耆县、乌鲁木齐市和吐鲁番市较高,依次为8.921、8.155、6.314、5.517、5.418和5.132;效率比较优势指数(EAI)库尔勒市、轮台县、玛纳斯县和尉犁县较高,依次为2.654、2.535、2.121和2.040;CAI结果为和静县、阜康市、焉耆县、喀什市和乌鲁木齐市较高,依次为3.151、2.772、2.498、2.302和2.163;资源禀赋(EF)博湖县、焉耆县、和静县和和硕县较高,依次为6.324、5.228、4.752和4.354。【结论】新疆蔬菜生产集中度较高,博湖县、和静县、和硕县、焉耆县、乌鲁木齐市和吐鲁番市规模比较优势较强;库尔勒市、轮台县、玛纳斯县和尉犁县效率比较优势较强;和静县、阜康市、焉耆县、喀什市和乌鲁木齐市综合比较优势较强。资源禀赋优势以博湖县、焉耆县、和静县及和硕县最为突出,其次为乌鲁木齐市、昌吉市、喀什市、阜康市、呼图壁县、伊宁市和吉木萨尔县。

    设施农业·畜牧兽医
    设施蔬菜LED补光技术研究进展
    马艳, 肖林刚, 喻晨, 郭兆峰, 邹平, 曹新伟
    2024, 61(11): 2835-2843.  DOI: 10.6048/j.issn.1001-4330.2024.11.025
    摘要 ( )   HTML ( )   PDF(1149KB) ( )  

    【目的】汇总分析国内外蔬菜LED补光技术研究现状和进展,为LED补光技术在我国设施蔬菜高效生产中的应用提供理论依据。【方法】收集查阅国内外文献资料,整理汇总并进行分析。【结果】LED光源是设施农业生产的理想光源,适宜的光配方(光质、光照强度、光照时间以及日累计光照量)可显著提升设施蔬菜幼苗干物质量和壮苗指数。长季节栽培顶部和株间补光可改善冠层光分布,增强植株整体光合作用。通过将补光方式与栽培环境参数相结合进行光环境动态精准调控实现设施蔬菜绿色优质高效生产有效途径。【结论】人工补光是改善温室光照环境、解决冬季设施蔬菜生产弱光和光照时间不足等不利光因素的有效方式,优化光配方与蔬菜品种和栽培环境,可综合提升设施蔬菜生产效能。

    牛冠状病毒纤突蛋白的结构与功能分析
    陆桂丽, 苗书魁, 魏婕, 魏玉荣, 米晓云, 海力且木·买买提依明
    2024, 61(11): 2844-2852.  DOI: 10.6048/j.issn.1001-4330.2024.11.026
    摘要 ( )   HTML ( )   PDF(1704KB) ( )  

    【目的】研究新疆牛冠状病毒(Bovine coronavirus,BCoV)流行株的遗传变异规律,分析纤突(Spike,S)蛋白结构与功能特征。【方法】对新疆巴楚县某牛场BCoV阳性的犊牛粪便,提取病毒RNA,采用RT-PCR方法扩增S基因,通过序列测定和拼接,获得BCoV S基因全长序列,对其开展生物信息学分析和遗传进化分析。【结果】获得BCoV S基因核苷酸序列(GenBank索引号:OR136878.1)。S基因全长4 092核苷酸(nucleotide,nt),编码1 363氨基酸(amino acid,aa)。BCoV S蛋白分子量为150.67 Ku,等电点为5.29,有1个跨膜螺旋区,亲水性较弱,疏水性略强。S蛋白主要分布于宿主细胞的内质网膜和高尔基体,具有信号肽的概率为0.984 2,是分泌型蛋白,含有14个潜在的N-糖基化位点和132个磷酸化位点。S蛋白具有3个结构域,其中受体结合结构域(Receptor binding domain,RBD)共含有215 aa,无规则卷曲(Coiled coil, Cc)占比最高(62.79%),其次为延伸链(Extended strand, Es)(20.47%)和α-螺旋(α-helix, Hh)(12.56%),β-转角(β-turn, Tt)占比最少(4.19%)。筛选出S蛋白15个优势B细胞表位和11个T细胞表位。S蛋白能与SWISS-MODEL数据库中模板(SMTL ID:7sbw.1.C)同源建模,二者序列相似性为92.00%,模型GMQE值为0.76,QMEAN值为0.82,符合率较高,拉氏图(Ramachandran plots)的Ramachandran favored值为96.14%,表明空间构象合理,模型准确可靠。遗传进化试验扩增的BCoVS基因序列,与2016年我国新疆的BCV-Aks-01株处于同一小分支,两者S基因核苷酸序列同源性为99.1%。【结论】BCoV S蛋白存在多个抗原表位。RBD在病毒进入宿主细胞时具有重要作用,可针对RBD序列设计疫苗靶点,阻止病毒与宿主受体结合。采用生物信息学方法首次分析BCoV S蛋白理化性质、信号肽和亚细胞定位、磷酸化位点、糖基化位点、结构域、抗原表位、三级结构和RBD二级结构等特征,为BCoV S基因遗传进化、结构与功能研究、疫苗研发、靶向药物设计提供参考。

    不同生长阶段和田羊体重体尺指标的聚类与主成分分析
    唐丽, 田可川, 张昕宁, 刘黎, 阿布力克木·阿地力, 杨智, 杨存明, 张晓雪, 黄锡霞, 田月珍
    2024, 61(11): 2853-2860.  DOI: 10.6048/j.issn.1001-4330.2024.11.027
    摘要 ( )   HTML ( )   PDF(774KB) ( )  

    【目的】研究和田羊不同生长阶段体重、体高、体长、胸围、胸宽、胸深和管围等体尺指标之间的关联性,为后期和田羊的选育、鉴定提供方向和理论依据。【方法】利用SPSS 19.0进行描述性统计和聚类分析,采用SAS 8.1对初生、周岁、成年三个生长阶段和田羊体重、体高、体长、胸围、胸宽、胸深和管围7个体尺指标进行进行主成分分析。【结果】(1)各生长阶段和田羊的体重变异系数均最大,且体高的变异系数最小。(2)在聚类分析中,初生阶段和田羊各体尺指标中体重、管围、胸宽和胸深聚为一类,体高、胸围、体长聚为一类,周岁阶段和田羊各体尺指标中体高、体长、胸围聚为一类,胸深、胸宽、体重聚为一类,管围单聚为一类;成年阶段和田羊各体尺指标中体高、体长、体重聚为一类,胸深、胸宽、管围聚为一类,胸围单独聚为一类。(3)初生阶段仅有一个主成分,周岁和成年阶段和田羊各体尺指标分为四个主成分。【结论】在提高和田羊的经济性状时,各体尺指标中应以体重、胸围和管围为主,兼顾体高、体长、胸深、胸宽等指标,用相应的指标来判断其经济性状,从而提高和田羊的选种、选育速度。


ISSN 1001-4330 CN 65-1097/S
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