不同施钾水平对胡麻钾素营养转运分配及产量的影响

以胡麻“坝选3号”为材料,设置不施钾(K₀)、低钾(K₁,18.75 kg K₂O/hm²)、中钾(K₂,37.5 kg K₂O/hm²)和高钾(K₃,56.25 kg K₂O/hm²)4个施钾(K₂O)水平,于2011-2012年在河北省张家口市开展田间试验,研究了不同施钾量对胡麻钾素营养转运分配及其产量的影响。结果表明,胡麻根、茎、叶和籽粒等器官的钾素累积主要在生殖生长阶段,占全生育期累积量的41.28%～64.09%;与不施钾相比,施钾条件下胡麻根、茎和叶钾素转运量分别增加了35.60%,29.06%和43.75%。根、茎和叶中均有钾素转运到籽粒,转运率分别为17.78%～24.85%,14.82%～23.00%和39.40%～46.20%,对籽粒钾素的贡献率分别为6.71%～14.12%,11.24%～23.97%和17.26%～50.83%。较不施钾处理,低、中和高钾水平下籽粒产量分别增产14.90%～24.12%,29.93%～30.11%和15.65%～23.13%,且中钾处理下增产幅度最大。综合胡麻钾素积累、转运与分配规律以及籽粒产量,本试验区同等肥力土壤条件下,要实现胡麻高产高效以施钾量37.5 kg/hm²为宜。     

基于APSIM的油用亚麻叶面积指数模型构建

为准确模拟油用亚麻叶面积指数,构建油用亚麻生长模型,本文研究环境效应和作物遗传特性对叶面积指数的作用,分别利用2012-2013年定西试验区不同密度、2012-2013年榆中试验区不同施氮、磷量试验测量数据构建模型,采用潜在叶片数、叶片尺寸和种植密度构建潜在叶面积指数;研究同化作用、水分和氮素胁迫的限制构建实际叶面积指数;研究熟化、光竞争、水分胁迫等引起的衰老叶面积指数,从而构建基于APSIM(农业生产系统模型)的油用亚麻叶面积指数模型。利用2014年定西和榆中的实际测量数据对模型进行校正。模型检验结果表明,该模型能够较准确地模拟油用亚麻叶面积指数,RMSE最小值0.043,最大值0.672,决定系数R2取值范围0.56~0.98,模型拟合效果良好。同时,研究结果表明,定西试验站合理密植7.5×106粒·hm-2,可获最大叶面积指数(盛花期)3.92,榆中试验区最佳施氮量75kg·hm-2、施磷(P2O5)量75kg·hm-2在盛花期获得最大叶面积指数4.486。     

胡麻产量形成模拟模型研究

胡麻产量形成模型是胡麻生长模型中的重要子模型,其准确性关系到整个模型的模拟性能。本研究拟构建能较准确预测不同生产情况下胡麻的产量形成模型,为胡麻实际生产提供科学指导。模型利用2012—2013年胡麻西北主产区定西和榆中试验站不同肥料、不同播种方式、不同种植密度和不同氮磷水平的试验结果,以胡麻生理生态过程为主线,分别构建了产量构成因素法(基于品种遗传参数:单位面积蒴果数、每果粒数、粒重与水肥胁迫因子、累积光合速率)的产量形成模型和基于粒壳比法(基于粒壳比和蒴果干物质总量)的产量形成模型;利用2014—2015年试验区实测数据对模型进行较广泛验证。验证结果表明,产量构成因素法对定西地区不同肥料、不同播种方式、不同种植密度产量模拟值的RMSE平均为133.47 kg×hm~(-2),粒壳比法的RMSE平均为195.51 kg×hm~(-2);利用最小二乘法计算的决定系数R2产量构成因素法与粒壳比法分别为0.819 8和0.743 9。榆中地区12个氮磷处理水平产量构成因素法平均RMSE值为140.70 kg×hm~(-2),粒壳比法的RMSE平均为193.22 kg×hm~(-2);产量构成因素法与粒壳比法预测的产量值与观测值R2分别为0.832 9和0.805 8。结果表明,产量构成因素法对产量的模拟效果优于粒壳比法,针对不同品种不同栽培方式,把单位面积蒴果数、每果粒数与粒重作为品种遗传参数的产量构成因素法能更精确模拟胡麻的产量,具有较高的预测性和通用性。     

胡麻SUC基因家族的鉴定与生物信息学分析

利用多个物种的SUC基因蛋白序列在胡麻基因组内进行BlastP分析,通过Pfam确认结构域,获得胡麻SUC基因家族成员,并进行基因结构分析;对蛋白分子量、等电点、信号肽、跨膜结构域、糖基化修饰位点、亚细胞定位、Motif及二级结构进行预测。结果鉴定得到12个胡麻SUC基因家族成员,大部分成员含有4个以上的外显子,10个以上跨膜结构域,并获4个特征性Motif。进化树分析显示,胡麻SUC分别属于SUT1、SUT2和SUT4家族。     

基于APSIM的胡麻陇亚杂1号的生育时期模拟模型

胡麻生育期的长短,除主要由品种遗传特性决定外,还受试验区气候条件和水肥管理因素的影响,为了准确模拟胡麻作物的生育时期,为胡麻生长模型的构建奠定基础,本研究以农业生产模拟系统APSIM为平台,结合2个研究区2年的大田试验数据,以积温法为基础,充分考虑品种对春化和光周期反映的遗传特性,构建了胡麻生育时期模拟模型.回归分析显示,模型模拟天数与实际观测天数之间的误差较小,RMSE最大2.18d,最小只有0.33d,平均1.08d,同时,在99％的置信区间内的决定系数范围是0.81≤R2≤0.99.研究结果表明,胡麻生育时期模型APSIM-Oilseed flax具有较好的模拟效果.模拟结果与试验数据一致表明,降水量对生育期天数形成正效应,气温对生育期形成负效应,实际日照时数与生育期为负效应;氮素水平对旱区胡麻生育期的影响不显著,而对水地胡麻生育期影响明显,氮素过量导致胡麻营养生长期延长5～7d,氮素亏缺可使胡麻生育期缩短4～6d;水分胁迫严重时导致胡麻整个物候期缩短7～10 d;水分供应过剩,影响胡麻根部呼吸,破坏其生理机制,导致倒伏早衰.胡麻生育时期的模拟对开展作物生理生态研究,安排合适的农作制度具有重要意义.     

基于表型性状的观赏向日葵种质资源遗传多样性分析

为研究观赏向日葵品种资源表型性状多样性,改良现有观赏品种,筛选出有市场前景的观赏向日葵新品种,对30份观赏向日葵种质资源的11个质量性状和7个数量性状进行变异系数、相关性分析,采用系统聚类组间聚合的方法根据欧式距离进行聚类分析。结果表明,观赏向日葵种质的表型性状具有丰富的遗传多样性。在质量性状中, Shannon-Wiener 多样性指数最高的是舌状花颜色(1.408 7),舌状花杂色的分布频率为40.00%。数量性状中,变异系数从大至小依次为舌状花宽、舌状花瓣数、舌状花长、株高、花朵数、SPAD值、分枝长。基于表型性状,在遗传距离为10处将供试的30份种质划分为3个群组,第I群组共包含有12个种质,第II群组共包含14个种质,第III群组有4个种质。     

亚麻DMP基因家族的全基因组鉴定与分析

DMP家族成员是植物特有的膜蛋白，在植物生殖发育及衰老过程中发挥重要作用。亚麻是我国重要的油料及经济作物，目前关于DMP基因家族在亚麻中的分布及功能研究尚未有报道。本研究利用生物信息学方法对亚麻DMP基因家族进行鉴定，对其序列特征、系统进化、复制事件进行了分析，并利用转录组数据和qRT-PCR分析其在不同组织器官及胁迫处理下的表达模式。本研究以陇亚10号基因组为参照，利用同源性分析共鉴定到17个LuDMP成员，命名为LuDMP-1～LuDMP-17，不均匀分布在9条染色体上。序列特征分析结果表明，除LuDMP-9、LuDMP-16和LuDMP-17外，其余成员均不含内含子；基因启动子区含有大量激素与逆境胁迫相关响应元件；编码的蛋白氨基酸长度为195～240 aa，分子量为20946～25830 Da，等电点为4.76～9.71；所有蛋白均为疏水性蛋白，含有2～5个跨膜结构域及4～8个motif，其中有4个motif存在于所有LuDMP蛋白；绝大多数蛋白定位于细胞膜。LuDMP家族共有3对串联复制事件和8对片段复制事件，进化过程中经历了强烈的纯化选择。转录组分析结果表明，大多数LuDMP...     

1996～2006年郏县土地利用变化分析

以郏县土地利用变更数据、统计资料及相关资料为基础,对1996 ～ 2006年郏县的土地利用变化进行了定性和定量分析.结果表明,1996～ 2006年郏县林地急剧减少,耕地和水体面积变化不大,居民用地和牧草用地逐渐增加并有加速上升的趋势;土地利用的动态变化主要受人口、经济发展和行政政策等驱动力因素影响和控制.     

外源赤霉素对不同磷素水平下胡麻产量形成的调控效应研究

为探究磷素养分和外源赤霉素(GA3)对旱地胡麻干物质积累特征及产量形成的调控效应,采用田间二因素裂区试验设计,研究了不同磷素水平(0、67.5和135 kg P2O5·hm-2)下于现蕾期和盛花期不喷和喷施15 mg·L-1、30 mg·L-1 GA3对胡麻干物质积累规律,花前、花后转运特征及产量的影响.结果表明:磷素...     

氮磷用量对胡麻非结构性碳水化合物积累转运及产量的影响

为了探明不同氮磷肥投入与胡麻非结构性碳水化合物(non-structure carbohydrate,NSC)的生产和产量形成的关系,通过大田试验分析了氮磷配施后胡麻植株NSC的生产、转运和分配规律以及其与产量形成的关系。结果表明,胡麻叶中NSC累积量随施氮量的增加呈先增后减的变化趋势,随施磷量的增加而增加。胡麻植株各器官NSC的含量与其氮浓度呈负相关关系,与其磷素浓度呈正相关关系。开花前储藏的NSC对产量的贡献率为10.97%~33.92%,施氮可降低花前NSC对产量的贡献率,而施磷可提高花前NSC对产量的贡献率。花前NSC的转移效率为17.19%~41.00%,施氮后转移效率降低,但施磷后转移效率提高。花后光合产物对产量的贡献率较高,为39.26%~73.68%,且高氮高磷处理能显著提高花后光合产物对胡麻产量的贡献率。花前胡麻叶片中NSC含量与产量和有效蒴果数呈显著的正相关,相关系数分别为0.887、0.667;花后胡麻叶中NSC含量与胡麻植株有效蒴果数、蒴果大小、千粒重和产量均呈显著正相关,相关系数分别为0.734、0.774、0.687和0.816。