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    1. 激素调控植物分枝/分蘖的研究进展
    陈奋奇, 张金青, 马晖玲
    草业学报    2024, 33 (2): 212-225.   DOI: 10.11686/cyxb2023118
    摘要1467)   HTML101)    PDF (1243KB)(5223)    收藏

    分枝/分蘖是植物株型的一个重要特征,也是腋芽起始和芽生长的结果,对经济作物的种子产量以及牧草产量均具有决定性作用。多种激素及其互作效应在植物分枝/分蘖的发生和生长发育过程中起着关键的调控作用,且环境因素也是通过改变植物体内激素含量及其平衡调控分枝的。本研究综述了多种激素对植物分枝/分蘖调控机制的多个方面,包括生长素、细胞分裂素、独脚金内酯、油菜素内酯、脱落酸和赤霉素、乙烯、茉莉酸及不同激素信号相互作用形成的复杂调控网络,旨在为利用激素调控机制培育具有理想株型的高产新作物品种奠定基础。同时分析了激素机制调控植物分枝/分蘖的现存问题,并展望了激素调控植物分枝/分蘖的研究方向,以期为通过激素调控改良作物株型提供理论依据。

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    2. 植物遗传转化中体细胞再生的分子机制及应用研究进展
    李玉珠, 余江弟, 丁菲菲, 苗佳敏, 白小明, 师尚礼
    草业学报    2024, 33 (2): 198-211.   DOI: 10.11686/cyxb2023147
    摘要751)   HTML33)    PDF (578KB)(4786)    收藏

    植物遗传转化是转基因技术及以此为基础的基因组编辑、功能基因组学研究和分子育种的关键。其中,物种和基因型差异往往是限制遗传转化效率和基因编辑技术广泛应用的主要瓶颈。随着再生芽发生和体胚发生的分子机制被逐渐探明,在愈伤组织形成、增殖和再生过程中涉及生长素和细胞分裂素合成、响应和信号转导的生长及发育调节基因被用于提高遗传转化效率。本研究首先综述了植物遗传转化过程中体细胞再生的不同途径和方式,以及转化细胞以间接的器官发生方式和体胚发生方式再生的分子机制。然后重点讨论了与生长素和细胞分裂素有关的再生促进基因在提高再生效率,缩短转化时间,以及实现执拗型物种和基因型的遗传转化等方面的应用。最后总结了再生促进基因在转基因和基因编辑中的应用潜力和研究方向。

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    3. MAPK在植物响应逆境胁迫中的作用
    张鑫苗, 伍国强, 魏明
    草业学报    2024, 33 (1): 182-197.   DOI: 10.11686/cyxb2023090
    摘要2592)   HTML151)    PDF (1316KB)(4551)    收藏

    丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)是一类高度保守的丝氨酸/苏氨酸(Ser/Thr)蛋白激酶,广泛存在于真核生物中级联反应途径。植物MAPK具有相对保守的11个亚结构域,均为Ser/Thr蛋白激酶发挥其催化作用所必需的元件,其表达受活性氧、一氧化氮、激素等调控。MAPK可磷酸化多种底物,包括转录因子、蛋白激酶和细胞骨架相关蛋白等,在调控植物响应逆境(盐分、干旱、极端温度、重金属等)胁迫中起重要作用。本研究对植物MAPK家族的发现、分类与结构、调控机制及其响应各种非生物胁迫等方面的研究成果加以综述,并对未来研究方向进行展望,以期为农作物抗逆性遗传改良提供理论依据和基因资源。

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    4. 牧草种子活力评价方法研究进展
    陶奇波, 郄西虎, 张倩, 高宇轩, 张亚锜, 张瑞真, 陈晓菲, 牛天秀, 孙小同, 聂宇婷, 刘雅如, 胡珈齐, 钟尚志, 孙娟
    草业学报    2023, 32 (10): 200-225.   DOI: 10.11686/cyxb2023007
    摘要546)   HTML14)    PDF (827KB)(3217)    收藏

    高质量的牧草种子是我国草牧业发展和生态改良的物质基础。种子活力是评价种子质量的重要方面。高效的牧草种子活力评价方法可筛选出高质量种批用于人工草地建植与天然草地改良,对保障国家食物与生态安全具有重要意义。国内外学者已就牧草种子活力评价的不同方法及其与田间出苗生产表现之间的联系开展了众多研究。本研究就牧草种子活力的概念及评价方法进行综述,重点从牧草种子物理性状、萌发特征与幼苗生长、逆境试验、生理生化指标、计算机与光学成像新技术等几个方面,论述其测定原理和在牧草种子活力评价上的应用现状,并提出未来的研究展望。以期为下一阶段牧草种子活力基础研究与测定提供重要理论依据与参考。

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    5. 披碱草属真菌病害研究进展
    薛龙海, 刘佳奇, 李春杰
    草业学报    2024, 33 (2): 226-241.   DOI: 10.11686/cyxb2023132
    摘要461)   HTML19)    PDF (918KB)(3139)    收藏

    披碱草属是青藏高原高寒草地的优势禾草,在我国甘肃、青海、西藏、新疆、四川等高寒牧区广泛种植。真菌病害是限制披碱草生长的重要因素,可直接影响披碱草的产量和品质,进而制约草地农业生态系统的生产力。本研究对国内外近年来披碱草属真菌病害的病原学、发生规律及防治措施等方面进行归纳,展望了病害的研究前景和研究思路。截至目前,共计16种真菌病害已在披碱草属上报道,主要包括锈病、黑粉病、白粉病、麦角病、香柱病和叶斑病等病害;这些病害可对披碱草的叶片、叶鞘、茎秆、穗和种子等造成不同程度的危害。目前国内外针对披碱草属真菌病害的防治方法主要有抗病品种选育、种子处理、生态和化学治理。此外,筛选或培育携带内生真菌(Epichlo?)的新品种将是披碱草抗病研究的突破口之一。

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    6. 高寒草甸退化程度对优势物种根际土壤真菌群落和生态网络的影响
    马源, 王晓丽, 马玉寿, 张德罡
    草业学报    2024, 33 (2): 125-137.   DOI: 10.11686/cyxb2023106
    摘要336)   HTML17)    PDF (4758KB)(2586)    收藏

    为明确高寒草甸退化过程中优势物种改变对根际土壤真菌群落多样性及其稳定性的影响,以青藏高原东缘4个不同退化程度(未退化、轻度退化、中度退化和重度退化)高寒草甸为研究对象,采用ITS rRNA基因测序技术,结合FUNGuild预测和分子生态网络模型方法,分析了高寒草甸退化程度对根际真菌群落结构、功能群和分子生态网络的影响。结果表明:草地退化程度对根际土壤真菌Alpha多样性无显著影响,但显著改变根际土壤真菌的Beta多样性;退化程度仅对根际真菌优势种群的相对丰度产生影响,对真菌优势种群没有影响,4个不同退化程度高寒草甸根际土壤中真菌优势种群均为担子菌门、被孢霉门和子囊菌门;通过线性判别分析发现了29个生物标志物,其中大部分属于担子菌门和子囊菌门;草地退化过程中根际真菌群落主要由共生营养型向腐生营养型转变;网络分析发现,退化高寒草甸根际真菌群落各可操作分类单元(OTU)主要以负相关关系为主,并且退化程度越高负相关程度越强烈。同时结合网络拓扑参数,草地退化程度的加剧将会导致根际真菌结构呈更为松散和不稳定的态势。综上所述,高寒草甸退化程度对优势物种根际真菌群落组成、结构和功能类型产生了显著影响,并降低了真菌群落的稳定性和复杂性。研究结果为深入理解高寒草甸根际微生态的适应性机制提供了科学理论依据。

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    7. 2株紫花苜蓿解钾菌的筛选鉴定及其对产量和品质的影响
    王彦佳, 胡伯昂, 陈佳欣, 许丽婷, 姚琳, 冯丽荣, 郭长虹
    草业学报    2023, 32 (12): 139-149.   DOI: 10.11686/cyxb2023036
    摘要464)   HTML18)    PDF (2822KB)(2351)    收藏

    为获得优良的解钾菌(KSB)并明确其对植物产量和品质的影响,采用硅酸盐细菌培养基从紫花苜蓿根际土壤分离、筛选到2株具有高效解钾能力的菌株。通过细菌形态学、16S rDNA序列分析和生理生化鉴定,确定2株解钾菌分别为巨大芽孢杆菌和耐寒短杆菌,命名为XLT-4和XLT-7。2株菌株均具有产吲哚-3-乙酸(IAA)、铁载体和溶磷能力。接种XLT-4和XLT-7显著提高了紫花苜蓿的株高、根长、地上和地下干鲜重,以及根系活力、叶片的磷、钾和粗蛋白含量,降低了中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维的含量。此外,接种2株解钾菌还提高了紫花苜蓿根际土壤酶活性和速效钾含量。本研究获得的2株解钾菌在提高紫花苜蓿产量和品质方面发挥了重要作用,是开发微生物制剂的优质菌株资源。

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    8. 玉米器官组织内生细菌和真菌群落多样性
    董晓慧, 师尚礼, 尹国丽, 陈三冬, 巩海强, 刘林波
    草业学报    2025, 34 (5): 130-145.   DOI: 10.11686/cyxb2024253
    摘要269)   HTML3)    PDF (4181KB)(2184)    收藏

    探究玉米不同组织微环境与内生菌多样性的关系,对筛选玉米相合性促生菌或生防菌等功能微生物具有重要意义。采用高通量测序技术研究玉米不同器官组织内生细菌和真菌群落多样性,结果表明,玉米内生细菌群落由31个门,93个纲,192个目,340个科,404个属组成。变形菌门和厚壁菌门为优势细菌门,毛螺菌属、根瘤菌属、肠杆菌属及鞘氨醇单胞菌属为优势细菌属,且部分内生细菌表现出不同程度的器官偏好性,表明部分细菌种群存在组织微环境内生专一性。对比各器官组织优势细菌属,根部独有的细菌属是细球菌属和绒毛杆菌属;籽粒中独有的细菌属是葡萄球菌属、绒毛杆菌属、代尔夫特菌属、短波单胞菌属、链球菌属和狭窄梭菌属;叶中独有的细菌群主要是假单胞菌属。玉米根、茎、叶微生物群落组成具有相似性,但与籽粒差异较大。玉米内生真菌群落由12个门,37个纲,84个目,187个科,404个属组成。子囊菌门、担子菌门和壶菌门为优势真菌门,被孢霉属和镰刀菌属为优势真菌属,罗兹菌门是根部独有的优势真菌群。玉米茎、叶和籽粒器官组织间真菌群落组成差异较小,但与根部差异较大。综上,玉米器官组织对内生菌的分布具有较大的影响,不同器官组织内生细菌群落组成差异显著,内生真菌群落组成差异不明显。

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    9. PGPR调控植物响应逆境胁迫的作用机制
    伍国强, 于祖隆, 魏明
    草业学报    2024, 33 (6): 203-218.   DOI: 10.11686/cyxb2023276
    摘要982)   HTML47)    PDF (927KB)(2135)    收藏

    盐碱、干旱等非生物胁迫是限制植物生长和产量的重要环境因子。植物根际促生菌(PGPR)是一类定殖于植物根系的有益微生物,利用其生物学功能制成的生物菌剂具有低成本、高效和环保等优点,不仅可促进植物生长与作物产量,还能提高植物对非生物胁迫的耐受性。本研究对PGPR定义和种类、生物学功能及其在植物响应盐碱、干旱、高低温及重金属等非生物胁迫中的作用加以综述,并对其未来研究方向进行展望,以期为今后PGPR介导植物抗逆性的研究与生物菌剂的开发和应用提供理论支撑。

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    10. 陇东旱塬区不同青贮玉米品种生产性能和营养品质综合评价
    蒋丛泽, 受娜, 高玮, 马仁诗, 沈禹颖, 杨宪龙
    草业学报    2023, 32 (7): 216-228.   DOI: 10.11686/cyxb2022350
    摘要515)   HTML19)    PDF (4664KB)(2127)    收藏

    为筛选出适宜在陇东旱塬地区栽培的青贮玉米品种,本试验以8份青贮玉米品种为研究对象,通过田间试验比较了不同青贮玉米品种在该地区的农艺表现、营养成分含量及水氮资源利用状况,并采用灰色关联分析法对各品种的综合表现进行了量化评价。结果表明:品种对主要农艺性状有显著影响(P<0.05)。株高最高的品种是豫青贮23,为299.6 cm;茎粗最大的品种是东单60号,为29.5 mm;叶长、叶宽分别以豫青贮23和京科青贮516最大,为83.3 cm和9.6 cm;单株鲜重最大的品种是中科甜928,为1147.1 g·株-1,单株干重最大的品种是京科青贮516,为341.1 g·株-1。产量性状方面,鲜草产量超过80 t·hm-2的品种有豫青贮23、东单60号和中科甜928,干草产量和粗蛋白产量最大的品种是东科301,分别为29.0 t·hm-2和1.85 t·hm-2。营养品质方面,全株粗蛋白含量最高的品种是文玉3号,为7.42%;粗灰分含量以中科甜928最高,为4.58%;中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维含量以京科301最低,分别为28.87%和12.63%。水氮资源利用方面,干物质水分利用效率和氮肥偏生产力最高的品种是东科301,分别为77.0 kg·hm-2·mm-1和161.2 kg·kg-1。灰色关联分析结果显示,等权关联度和加权关联度综合评价结果较为一致,二者均表明豫青贮23、文玉3号和东科301兼顾丰产、优质和水氮资源高效利用优点,适宜在陇东旱塬区推广种植。

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    11. 干旱胁迫下多胺在植物体内的积累及其作用
    王文娟, 师尚礼, 何龙, 武蓓, 刘旵旵
    草业学报    2023, 32 (6): 186-202.   DOI: 10.11686/cyxb2022303
    摘要762)   HTML15)    PDF (2273KB)(1859)    收藏

    干旱胁迫是造成作物减产的主要非生物胁迫之一。多胺是存在于植物体内的一类具有强烈生物活性的低分子量脂肪族含氮碱,参与植物器官发生、胚胎发生、花芽分化、叶片衰老、花粉管生长、果实发育和成熟等生理过程,且在植物遭受干旱胁迫时发挥着重要作用。本研究对多胺的合成和分解代谢、多胺在非生物胁迫下的功能、干旱胁迫下多胺积累的物种差异和品种差异、利用外源添加和转基因方法阐明多胺在生理水平上通过提高植物生长发育、光合能力、渗透调节物质积累和抗氧化能力增强植物抗旱性,以及多胺在分子水平上参与植物干旱胁迫期间信号转导进行了综述。

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    12. 10种紫花苜蓿在低温胁迫下的生理特性及耐寒性评价
    王敏, 李莉, 贾蓉, 包爱科
    草业学报    2024, 33 (6): 76-88.   DOI: 10.11686/cyxb2023353
    摘要626)   HTML31)    PDF (4390KB)(1856)    收藏

    为了明确紫花苜蓿在低温胁迫下的生理特性并筛选出具有高耐寒能力的品种,选取了来自不同地区的10个紫花苜蓿品种作为试验材料,通过测定其幼苗在4 °C低温胁迫下的12项生理指标,结合相关性分析、主成分分析和隶属函数评价方法,对其耐寒能力进行了评价;同时,采用半致死温度(LT50)对评估出的耐寒能力进行验证。结果表明:1)在4 °C低温胁迫下,10个紫花苜蓿品种的叶片蒸腾速率(Tr)较对照组均有不同程度的下降,而相对电导率(REC)、脯氨酸(Pro)、可溶性糖(SS)、可溶性蛋白(SP)含量以及超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性均呈现出不同程度的增加趋势;2)隶属函数评价结果显示耐寒能力为龙牧801>肇东>Bara 520 YQ>公农1号>佰苜401>敖汉>挑战者>东农1号>骑士>新牧4号。各品种叶片的半致死温度(LT50)揭示,龙牧801和新牧4号分别是LT50值最低和最高的品种,与隶属函数的评价结果吻合;3)紫花苜蓿苗期耐寒性综合评价值(D)=0.138+0.178×SP+0.203×POD+0.170×Pro,表明SP、POD和Pro是评估紫花苜蓿幼苗耐寒性的关键生理指标。上述研究结果为深入了解紫花苜蓿幼苗的低温适应机制及耐寒紫花苜蓿品种的筛选奠定了基础。

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    13. 中国草原生态价值及时空动态格局
    李佳慧, 黄麟, 樊江文
    草业学报    2023, 32 (12): 1-13.   DOI: 10.11686/cyxb2023058
    摘要636)   HTML86)    PDF (5832KB)(1826)    收藏

    草原是我国最大的陆地生态系统、重要的自然资源、人-草-畜社会生态系统的载体,然而仍有大面积草原存在不同程度的退化,亟待保护修复以提升质量、功能和稳定性。本研究利用生态价值核算作为一种监测和评估草原多重生态功能变化的有效途径,更新并分析了2000-2020年中国草原生态系统功能及其价值的地域分异特征,评价了草原核心生态价值的时空演变态势,并基于核心生态功能及价值变化方向和程度提出了分区分类的草原保护修复优化提升策略。结果表明:1)2020年,中国草原潜在生态价值约24.7万亿元,每km2约760万元,以防风固沙(27.3%)和物种保育(25.8%)为主。2)近20年,超过90%草原的生态价值呈增长趋势,特别是青藏高原东部、黄土高原北部和内蒙古中部东部等。3)省域比较而言,蒙、藏、青、川、新的草原生态价值之和约占全国的67.4%,近20年增长较多的省域为陕西、北京、宁夏、天津与山西,增幅均超过65%。4)按照主导功能及价值动态趋势,可将中国草原区分为3种类别12种类型,应采取差异化的保护、修复或保护修复并重的措施,以实现草原可持续发展目标。

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    14. 2000-2020年内蒙古草地植被覆盖度时空变化及趋势预测
    张慧龙, 杨秀春, 杨东, 陈昂, 张敏
    草业学报    2023, 32 (8): 1-13.   DOI: 10.11686/cyxb2022370
    摘要1021)   HTML257)    PDF (5420KB)(1705)    收藏

    草地植被覆盖度(FVC)是反映草地生态状况最直接的指标之一。目前在大区域内构建准确的FVC估算模型,进行长时间序列的动态分析,仍是一个挑战。基于大量地面调查样本,使用2000-2020年MODIS遥感数据、气象数据,通过随机森林模型进行FVC分区建模与结果估算。利用Sen+Mann-Kendall趋势分析法、Hurst指数法等,分析FVC时空变化特征和未来变化情况。研究表明:1)内蒙古草地FVC随机森林模型精度表现为分区优于全区,有效地降低了空间异质性的影响。2)内蒙古草地FVC总体上呈东高西低的分布格局,空间差异明显。3)近21年,内蒙古草地FVC总体呈波动上升趋势,年增长率为0.2%·a-1;增长区域面积占比(79.5%)大于减少区域面积占比(20.5%),并且极显著增长和显著增长占比(28.3%)远大于极显著减少和显著减少(1.6%)。4)未来内蒙古草地FVC总体为正持续性发展。预测增长区域(57.6%)多于减少区域(42.4%),其中极显著增长和显著增长占比较高(25.9%),未来草地FVC整体向好发展。

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    15. 川滇高原高寒草甸生态系统不同功能群植物分布格局的MaxEnt模型预测
    油志远, 马淑娟, 王长庭, 丁路明, 宋小艳, 尹高飞, 毛军
    草业学报    2024, 33 (3): 1-12.   DOI: 10.11686/cyxb2023146
    摘要527)   HTML55)    PDF (4755KB)(1627)    收藏

    为探究青藏高原高寒草甸生态系统不同主要功能群适宜生境的空间分布格局、主控气候因子及在气候变化背景下的变化趋势,基于青藏高原第2次科考数据(2019-2021年),利用MaxEnt模型预测川滇高原高寒草甸生态系统主要功能群的4种典型物种(莎草科-矮嵩草;禾本科-垂穗披碱草;杂类草-鹅绒委陵菜;豆科-异叶米口袋)在未来气候变化条件下空间分布格局及影响其分布的主要气候因子。结果表明,矮嵩草、垂穗披碱草、鹅绒委陵菜和异叶米口袋在当前气候条件下的适宜生境面积分别为11.09万、9.23万、17.12万和16.53万km2,主要位于川滇高原中部和北部区域。环境因子贡献率和响应曲线显示,4个物种生境适宜性对生存环境具有相似的生态要求,且影响其分布的主要气候因子均为气温年较差、等温性和年均温等与温度有关的环境因子。在未来气候背景下,4个物种适宜生境面积均呈扩张趋势且平均海拔均升高了100~200 m,但变化速率趋于减缓,高寒草甸生态系统的物种多样性、生物量和稳定性可能随着气候变化而增强。

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    16. 神农香菊 CibHLH1的鉴定及对光合特性的影响
    韩金秀, 陈斌, 刘晏廷, 孟儒, 金利妍, 何淼
    草业学报    2024, 33 (1): 89-101.   DOI: 10.11686/cyxb2023087
    摘要257)   HTML5)    PDF (3986KB)(1597)    收藏

    bHLH家族是植物中第二大转录因子家族,对植物的生长发育、次生代谢和环境胁迫应答都起着重要的作用。本研究以神农香菊叶片cDNA为模板克隆了CibHLH1的全长序列,该基因全长738 bp,开放阅读框为630 bp。多序列比对分析及系统进化树结果表明,CibHLH1与菊花的CmbHLH1同源性最高。不同组织部位的荧光定量数据显示该基因在花中表达量最高,在根中表达量最低,亚细胞定位结果显示该基因定位在细胞核中。为进一步研究CibHLH1的功能,通过叶盘法将其转化烟草,发现过表达CibHLH1烟草叶片黄化,测定叶绿素含量发现,叶绿素a、叶绿素b及总叶绿素含量均显著降低。测定转基因烟草的光响应曲线及光合生理指标,结果表明过表达CibHLH1降低了烟草的最大净光合速率、表观量子效率、光饱和点和水分利用率,但其蒸腾速率、气孔导度和光补偿点均增加。综上所述,CibHLH1能够通过降低光合色素的含量而影响植物的光合能力。

    图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    17. 小麦及其祖先物种 Hsp70基因家族鉴定与表达分析
    吴毅, 冯雅岚, 王添宁, 琚吉浩, 肖慧淑, 马超, 张均
    草业学报    2024, 33 (7): 53-67.   DOI: 10.11686/cyxb2023334
    摘要464)   HTML28)    PDF (5694KB)(1597)    收藏

    热激蛋白70(heat shock protein 70, Hsp70)在植物发育过程以及响应生物和非生物胁迫中起着重要作用。为探究小麦Hsp70基因家族进化关系、功能以及表达模式,本研究对乌拉尔图小麦、拟斯卑尔脱山羊草、二粒小麦、粗山羊草以及普通小麦的Hsp70基因进行全面的生物信息学分析,并通过RT-qPCR方法分析其部分Hsp70基因在不同外源激素和环境胁迫条件下的表达模式。结果表明,从乌拉尔图小麦、拟斯卑尔脱山羊草、二粒小麦、粗山羊草和普通小麦5个物种中,分别鉴定出30、41、60、28和94个Hsp70基因;系统发育分析表明5个物种Hsp70家族成员分为5个亚家族组,每组成员数量不相等,其中大部分成员分布在第Ⅰ组,且同一亚家族中大多数的Hsp70成员具有相似的基因结构和保守基序;进一步综合分析5个物种Hsp70基因的染色体定位和重复事件,发现Hsp70基因在5个物种的各染色体上分布不均匀,此外从5个物种中共发现12个串联重复事件和110个片段复制事件,表明片段复制事件促进了小麦Hsp70基因家族的扩张;顺式作用元件分析表明,5个物种Hsp70基因的启动子区域存在多种光响应元件、逆境响应元件、激素响应元件以及生长发育调节元件;此外RT-qPCR结果表明,5个物种部分Hsp70基因在不同激素处理和逆境胁迫下具有不同程度的响应,在高温和干旱胁迫下,所选8个Hsp70基因均上调表达。小麦及其祖先物种Hsp70基因的鉴定及其进化过程为进一步研究Hsp70基因在小麦生长发育过程中的功能以及在逆境胁迫下的响应机制提供理论基础。

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    18. 湖羊及其不同杂交组合生长性能、产肉性能及肌肉品质比较分析
    张瑞, 安雪姣, 李建烨, 卢曾奎, 牛春娥, 徐振飞, 张金霞, 耿智广, 岳耀敬, 杨博辉
    草业学报    2024, 33 (3): 186-197.   DOI: 10.11686/cyxb2023157
    摘要584)   HTML23)    PDF (3152KB)(1546)    收藏

    旨在比较湖羊及其与南丘羊和无角陶塞特羊杂交F1代生长性能、产肉性能及肌肉品质的差异。在相同营养水平和饲养管理条件下单栏饲养3月龄左右的湖羊(♂湖羊×♀湖羊,HH)、陶湖F1代羊(♂陶赛特羊×♀湖羊,TH)和南湖F1代羊(♂南丘羊×♀湖羊,NH)公羔各16只。饲喂试验共95 d,包括15 d预试期。正试期开始后每天记录每只羊的采食量,每20 d测定一次体重及体尺指标。饲喂试验结束后,每个群体选择接近组内平均体重的7只试验羊屠宰,测定屠宰性能、胴体性状和肌肉品质,并计算育肥效益。结果表明:1)整个试验期间,陶湖F1代和南湖F1代羊的体重显著高于湖羊(P<0.05);试验结束时,与湖羊相比,陶湖F1代羊的日增重显著升高,而饲料转化率显著降低,陶湖F1代和南湖F1代羊的体高显著降低,而胸围和管围均显著升高(P<0.05)。2)与湖羊相比,陶湖F1代和南湖F1代羊的宰前活重、胴体重和净肉重显著升高,南湖F1代羊的屠宰率显著升高,胴体脂肪含量值(GR值)显著降低,而陶湖F1代羊的眼肌面积显著升高(P<0.05)。3)与湖羊相比,南湖F1代羊肌肉失水率显著降低;南湖F1代羊肌肉熟肉率显著高于湖羊和陶湖F1代羊(P<0.05);南湖F1代和陶湖F1代羊肌肉蛋白质含量显著高于湖羊(P<0.05)。4)陶湖F1代和南湖F1代羊育肥效益(320.72和318.05元)分别比湖羊(249.33元)高出71.39和68.72元。综上所述,杂交促进了后代的生长速度,降低了饲料转化率,改善了肌肉品质,增加了肌肉适口性和营养价值,进而提高了育肥效益,增加了当地肉羊养殖的竞争力。

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    19. 低蛋白日粮中不同比例氨基酸对藏羊背腰最长肌肉品质、氨基酸和脂肪酸组成以及维生素和矿物质含量的影响
    张峰硕, 季秋蓉, 何婷莉, 苏曲杨昂毛, 王志有, 侯生珍, 桂林生
    草业学报    2024, 33 (3): 198-208.   DOI: 10.11686/cyxb2023191
    摘要285)   HTML9)    PDF (567KB)(1437)    收藏

    本试验旨在研究低蛋白日粮中不同比例氨基酸对藏羊背腰最长肌肉品质、氨基酸和脂肪酸组成以及维生素和矿物质含量的影响。选取90只体重相近 [(15.60±0.10) kg],健康的高原型藏羊公羔,随机分为3组,每组30只,每组5个重复,每个重复6只羊。日粮精料中蛋白水平为12%,3组分别为LP-L组(赖氨酸与蛋氨酸为1∶1);LP-M组(赖氨酸与蛋氨酸为2∶1);LP-H组(赖氨酸与蛋氨酸为3∶1)。试验期共97 d,其中7 d预饲期,90 d正试期。结果表明:1)解冻损失指标LP-L组显著低于LP-H组(P<0.05),蒸煮损失和剪切力指标LP-L组显著低于LP-M和LP-H组(P<0.05);2)添加不同氨基酸比例对各组肌肉中氨基酸的组成没有显著影响(P>0.05);3)在不饱和脂肪酸中,反式亚油酸、二十二碳三烯酸和十五碳烯酸含量LP-L组显著高于LP-M组(P<0.05);十七碳烯酸、亚油酸和α-亚麻酸LP-L组显著高于LP-M和LP-H组(P<0.05);4)α-维生素E、γ-维生素E和维生素E指标LP-L组显著高于LP-M组(P<0.05),矿物质元素钙LP-L组显著高于LP-M组(P<0.05)。综上所述,当日粮中赖氨酸与蛋氨酸比例为1∶1时能提高不饱和脂肪酸含量以及肉质中维生素和矿物质元素含量;且对氨基酸组成没有不良影响,并能有效改善肉品质。

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    20. 紫草科2种短命植物功能性状的差异化协变特征
    金欣悦, 龚莉, 王梦亭, 陶冶, 周多奇
    草业学报    2023, 32 (10): 58-70.   DOI: 10.11686/cyxb2022476
    摘要435)   HTML16)    PDF (1888KB)(1424)    收藏

    短命植物是为逃避夏季干旱而演化成的一类特殊植物类群,但不同种的短命植物功能性状是否具有相同或相似的协变特征尚不明晰。以新疆古尔班通古特沙漠广布的紫草科不同属短命植物硬萼软紫草和假狼紫草为研究对象,通过野外采样及室内测定,使用降主轴回归、主成分分析及植物性状网络分析对比探究不同物种功能性状特征、性状间异速生长关系及性状协变关系的差异性。结果表明,假狼紫草地上生物量(2.217 g·株?1)、全株生物量(2.407 g·株?1)、冠幅直径(14.26 cm)及冠幅株高比(1.550)显著高于硬萼软紫草(1.010 g·株?1、1.145 g·株?1、10.95 cm和1.138),但后者根冠比(0.147)高于前者(0.091)。硬萼软紫草和假狼紫草功能性状间大多具有显著的异速生长关系(a≠1),如地上生物量分配速率高于地下(a=0.888和0.909),但生物量分配具有个体大小依赖。二者株型呈现出不同的发育模式,其中硬萼软紫草株高与冠幅直径呈等速生长(a=1.095),而假狼紫草冠幅生长速率远高于株高(a=1.516),导致其个体越大越发育为“矮胖型”植株。主成分分析和性状网络分析表明,2种植物性状间的协变关系存在差异,性状网络中的中心性状和网络结构参数不相同。研究表明,即使为同科不同属的短命植物,其功能性状及性状关联特征也不完全一致,体现出一定的种间特异性。

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    21. 农田氧化亚氮减排技术及其与绿肥协同应用分析
    刘蕊, 常单娜, 周国朋, 高嵩涓, 柴强, 曹卫东
    草业学报    2025, 34 (2): 196-210.   DOI: 10.11686/cyxb2024111
    摘要414)   HTML18)    PDF (935KB)(1347)    收藏

    氧化亚氮(N2O)是导致全球气候变暖的主要温室气体之一,农业活动是N2O的重要排放源。土壤N2O排放主要源于硝化和反硝化过程,受土壤pH值、氧气浓度、二氧化碳浓度、水分、质地、温度和外源碳氮投入等因素的影响。近年来,中国在利用绿肥实现化肥减施、驱动土壤健康方面取得了明显成效。但关于绿肥参与N2O排放的研究尚处在起步阶段。种植利用绿肥对N2O排放的影响受绿肥种类、土壤理化性状等多方面因素共同作用,绿肥主要通过调控土壤无机氮含量影响N2O排放,绿肥生长期间能够吸收土壤盈余的无机氮,翻压后能够替代部分氮肥,通过减少硝化和反硝化底物减少农田土壤N2O排放,但同时存在由于绿肥腐解引发的有机氮矿化导致的N2O排放风险。可根据绿肥种植制度、作物种类、气候条件和土壤类型等,采用适宜的N2O减排技术。南方水稻与绿肥轮作区,可减施氮肥40%,添加生物炭等碱性调理剂;华北地区主作物与绿肥轮作区,可减施氮肥15%~20%,添加化学抑制剂、结合氮肥机械化深施;东北和西北地区的主作物复种、间作绿肥制度中,可减施氮肥13%~48%,结合添加硝化抑制剂、结合水肥一体化和免耕;西南地区主作物与绿肥轮作制度中,可减施氮肥15%~20%,配合缓控释肥一次性施肥和添加化学抑制剂等。重点探讨了N2O减排技术在绿肥制度中应用的可行性,以期为更好发挥绿肥作用,进一步减缓N2O排放提供参考。

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    22. 基于优化三角形植被指数(TVI)的灌丛化草原植被地上生物量遥感估测方法研究
    许政勇, 孙斌, 张王菲, 李毅夫, 闫紫钰, 岳巍, 滕思翰
    草业学报    2023, 32 (10): 1-14.   DOI: 10.11686/cyxb2022488
    摘要825)   HTML86)    PDF (2836KB)(1321)    收藏

    灌丛化已经成为草原生态系统中重要的生态问题,而灌丛化草原植被地上生物量(AGB)的精细化估测对于开展区域生态系统碳循环研究有着重要的科学意义。受土壤背景噪声和植被生长结构特征差异的双重影响,现有常见植被指数在灌丛化草原区域构建AGB估算模型时表现极不稳定。针对这一问题,基于Sentinel-2遥感数据,通过优化三角形植被指数(TVI)开展灌丛化草原植被AGB遥感估测方法研究。研究结果表明:1)在以草本植被为主的区域中,基于绿 R 560 、红边 R 705 和近红 R 865 组合形成的TVI与AGB拟合效果最好,R2达到了0.684;而在以灌丛植被为主的区域中,以基于绿 R 560 、红边 R 783 和近红 R 842 组合形成的TVI与AGB拟合效果最好,R2达到了0.368。2)分析现有常用的12种植被指数对土壤的噪声敏感性时,在以草本植被为主的区域中,增强型植被指数(EVI)对土壤噪声表现最为敏感;在以灌丛植被为主的区域中,修正土壤调节植被指数(MSAVI)表现最为敏感。3)在草本植被为主的区域中,相对于TVI,优化后植被指数草地三角形植被指数(GTVI)构建线性估算模型的交叉验证决定系数( R C V 2 )提高了0.153、交叉验证均方根误差( R M S E C V )减小了12.222 g·m-2;在灌丛植被为主的区域中,相对于TVI,优化后植被指数GTVI 构建线性估算模型的 R C V 2 提高了0.029、 R M S E C V 减小了1.684 g·m-2。4)与常用的12种植被指数构建的估测模型相比,无论在草本植被区域还是灌丛植被区域,GTVI构建的估测模型都具有最高的精度。该研究结果以期为采用植被指数法开展灌丛化草原植被地上生物量遥感估算提供科学依据和参考。

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    23. 荒漠草原优势植物牛枝子对干旱胁迫的生理响应与转录组分析
    张浩, 胡海英, 李惠霞, 贺海明, 马霜, 马风华, 宋柯辰
    草业学报    2023, 32 (7): 188-205.   DOI: 10.11686/cyxb2022326
    摘要444)   HTML19)    PDF (8115KB)(1320)    收藏

    干旱是草地植物面对的最大威胁,对耐旱草地植物的研究将促进人们更好地理解植物对干旱适应性反应背后的调控机制。牛枝子是优质的多年生强旱生牧草,分布于广袤的荒漠草原地区。目前对牛枝子抗旱研究主要集中在渗透调节物质变化、功能基因序列分析,但其抗旱性的内在机制尚不清楚。本研究采用单因素控水试验,土壤水分含量为田间持水量的70%~80%设为对照组(CK),田间持水量的20%~30%为严重干旱胁迫组(Tr),处理4周后,开展牛枝子生物量分配、水分利用、渗透调节、根系分布等生理生化指标测定,同时采集叶片和幼根进行转录组测序分析。结果表明,干旱胁迫条件下,牛枝子通过增加脯氨酸(Pro)、可溶性蛋白(SP)、可溶性糖(Ss)、K+等含量进行渗透调节来保持体内水分,增加同位素碳13(δ13C)和丙二醛(MDA)含量以提高水分利用效率和抗氧化能力,降低相对含水量(RWC)、胞间二氧化碳浓度(Ci)、气孔导度(Cond),减少生物量,增加根冠比等响应干旱胁迫。通过RNA-Seq差异基因表达分析,在叶中发现4058个差异基因,在根中发现2172个差异基因,叶和根中共有差异基因744个。这些差异基因(DEG)能够对干旱做出积极(上调)或消极(下调)的反应。叶中上调差异基因主要富集在植物-病原体相互作用、植物激素信号转导,而下调差异基因主要富集在光合代谢包括碳固定、光合作用天线蛋白合成、光合过程产物代谢。在根中上调差异基因主要富集在精氨酸与脯氨酸代谢、内质网中的蛋白质加工,下调差异基因主要富集在淀粉和蔗糖代谢、异黄酮生物合成、类黄酮生物合成。在牛枝子叶中差异表达的转录因子主要有AP2/ERF-ERF、NAC、bHLH、WRKY、C2H2,根中主要有 HSF、MYB、AP2/ERF-ERF、WRKY。其中bHLH特异性下调表达,HSF特异性上调表达。根与叶中的吡咯啉-5-羧酸还原酶(P5CR)、脯氨酸亚氨肽酶(PLD)、脯氨酸-4-羟化酶(P4H)均上调表达,脯氨酸脱氢酶(ProDH)下调表达将产生更多的脯氨酸与4-羟基-脯氨酸,叶中天冬氨酸氨基转移酶(AST)的上调产生更多4-羟基-酮戊二酸,增强了牛枝子渗透调节能力,保证了牛枝子对水分的吸收利用。因此,牛枝子主要通过调控与激素信号转导、渗透调节、气体交换相关的差异基因表达,参与各项生理代谢活动以响应严重干旱胁迫。

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    24. 空心莲子草SOD基因家族鉴定和表达模式分析
    韩硕, 韩晓文, 胡义锋, 陈中义, 朱永兴, 尹军良
    草业学报    2024, 33 (1): 102-116.   DOI: 10.11686/cyxb2023100
    摘要395)   HTML23)    PDF (6263KB)(1306)    收藏

    超氧化物歧化酶(SOD)是一类保守的抗氧化酶,在植物生长发育和胁迫应答响应过程中发挥重要作用。目前,尚缺乏对空心莲子草SOD家族成员的系统认识。本研究通过生物信息学对空心莲子草SOD基因家族进行了系统的鉴定及分析,并对其理化性质、保守基序、基因结构、系统发育进化关系、miRNA靶向关系和表达模式等进行了分析。结果表明,在空心莲子草中共鉴定到43个ApSOD,其中22个属于Cu/ZnSOD亚家族,21个属于Fe/MnSOD亚家族;蛋白质特征分析表明,36个ApSOD蛋白为亲水蛋白,37个ApSOD蛋白为稳定蛋白;亚细胞定位预测发现,大部分Cu/ZnSOD定位在叶绿体或细胞质,大多数Fe/MnSOD定位在线粒体。保守结构域分析发现,同亚家族中的成员具有相似的保守基序与基因结构。miRNA靶向关系预测发现,17个空心莲子草miRNA通过切割或翻译抑制作用靶向14个ApSODs。表达模式分析发现,ApSODs在不同环境条件和组织中表达水平相对稳定。利用RT-qPCR分析了6个ApSODs在除草剂处理下的表达模式,结果表明,在噁草酮和氯氟吡氧乙酸胁迫下,6个ApSODs在药后7 d内显著上调表达;在乙羧氟草醚胁迫下,4个ApSODs随着处理时间的延长表达量呈先上升后下降再回升的趋势;在草甘膦胁迫下,6个ApSODs在7 d时显著上调表达;在异丙隆胁迫下,4个ApSODs在1 d时均显著下调表达。说明在除草剂胁迫下ApSODs表现出不同的表达模式。本研究对空心莲子草ApSOD家族成员进行系统鉴定和特征分析,并初步揭示了6个基因在除草剂胁迫下的表达特征,为进一步研究ApSODs在响应除草剂胁迫中的生物学功能奠定了基础。

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    25. 白花草木樨 MaERF058基因耐旱功能验证
    魏娜, 敬文茂, 许尔文, 王荣新, 赵晶忠, 马雪娥, 张吉宇, 刘文献
    草业学报    2024, 33 (8): 159-169.   DOI: 10.11686/cyxb2023338
    摘要247)   HTML14)    PDF (3182KB)(1303)    收藏

    干旱是农业生产中最常见的逆境胁迫之一,对植物的生长发育、光合作用、气孔开闭、渗透功能和激素调节等方面都会产生不良影响。白花草木樨在我国北方干旱地区广泛种植,是具有耐旱、耐盐碱、耐贫瘠和粗蛋白含量高等特点的优质牧草。转录因子(TF)作为调控基因表达的重要蛋白分子,可作用于其下游启动子区的特定顺式元件以激活或抑制基因的转录,进而调控植物生长发育及响应逆境。植物ERF转录因子家族基因参与植物对非生物胁迫的抗性,是作物抗逆性改良的理想候选基因。本研究对白花草木樨关键耐旱基因MaERF058进行烟草亚细胞定位分析,发现该基因表达蛋白定位于细胞核。干旱胁迫下,过表达MaERF058的拟南芥长势明显优于野生型。干旱条件下转MaERF058基因白花草木樨毛状根脯氨酸含量较对照显著(P<0.01)增加;丙二醛含量显著(P<0.01)降低;过氧化氢酶活性显著(P<0.05)增加;单胺氧化酶染色(NBT法)结果显示转基因毛状根的活性氧含量低于对照。以上结果表明白花草木樨MaERF058基因编码的转录因子对调控白花草木樨响应干旱胁迫具有积极作用。研究结果为解析白花草木樨耐旱分子机制提供了新思路,同时也能够为加快耐旱牧草分子育种提供优异基因资源。

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    26. 蒙古国草地农业及对我国的启示
    黄治鹏, 黄毅, 杨全俊, 夏超, 张岩
    草业学报    2023, 32 (6): 1-15.   DOI: 10.11686/cyxb2022265
    摘要730)   HTML128)    PDF (1778KB)(1300)    收藏

    蒙古国作为我国北部邻国,拥有丰富的草地资源,是世界上将草地畜牧业作为支柱产业的少数几个国家之一。本研究基于文献资料和统计数据,从制度变革、草地资源、畜牧产业发展等多个角度全面分析蒙古国草地农业发展现状,并对比分析了与中国内蒙古自治区的差异。蒙古国草地农业经历了3次制度改革,自1990年进入了转型后的草地畜牧业时期,至今仍保留草地公有、家畜私有的产权制度。在气候变化、不合理利用、农田和城市扩张以及采矿污染等影响下,草地面积不断减少,草地生态退化日趋严重。蒙古国五畜结构维持着相对稳定的状态,但区域差异较大,且家畜总量的增长率远高于内蒙古。近年来,蒙古国畜牧业从业人口老龄化问题尤为显著,畜牧业在产业结构中的地位逐步下降,产业发展体系也亟待完善。最后本研究提出蒙古国草地农业发展的相关对策,并总结了对我国草地农业发展的启示。

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    27. 15个进口饲用燕麦品种炭疽病的抗病性评价及损失分析
    石永红, 高鹏, 方志红, 赵祥, 韩伟, 魏江铭, 刘琳, 李锦臻
    草业学报    2023, 32 (9): 130-142.   DOI: 10.11686/cyxb2022424
    摘要376)   HTML20)    PDF (2097KB)(1258)    收藏

    引进国外优质、高产的饲用燕麦品种是促进我国草牧业发展的重要措施,但在使用进口饲用燕麦品种进行大规模商业化连作种植的地区,由禾谷炭疽菌引致的炭疽病呈爆发流行特点。为筛选抗病能力较强的饲用燕麦品种,明确炭疽病造成的危害,本研究选择我国广泛推广种植的15个进口饲用燕麦品种,采用反应型法、病情指数法和聚类分析法评价了其田间抗性,测定了不同发病程度下科纳品种的产量和营养成分含量,分析了对草产量和饲用价值造成的损失。结果表明:3种方法均鉴定出相同的4个抗病品种,分别为太阳神、爱沃、领袖和蒙特;其余品种黑玫克、大富翁、莫妮卡、摄政王、海威、三星、牧乐思和魅力为低感材料,燕王和梦龙为感病材料,科纳为高感材料;科纳品种饲用燕麦病株的叶片干重、茎秆干重、穗干重和株高均随发病程度的增加呈线性下降趋势,草产量损失率(y)为7.5%~28.1%,与病情指数中值(x)的回归方程为y=0.3023x+1.6822(R2=0.9837, P<0.05);与健康植株相比,中度发病植株的粗蛋白、总氨基酸、粗灰分和磷含量分别降低了7.2%、26.5%、9.0%和12.8%(P<0.05),重度发病植株降低了11.1%、44.5%、16.0%、20.8%;与健康植株相比,中度发病植株的酸性洗涤纤维含量显著增加了6.4%(P<0.05),重度发病植株的中性和酸性洗涤纤维含量分别显著增加了11.9%和10.0%(P<0.05);发病植株的饲用价值损失率(y)为3.2%~15.9%,与病情指数中值(x)的回归方程为y=0.1812x+0.5032(R2=0.9963, P<0.05)。建议在使用进口饲用燕麦品种进行大规模商业化种植的地区要高度重视炭疽病的问题,在发病严重的地区优先选择太阳神、爱沃、领袖和蒙特品种种植,及时采取科学有效的防治措施,下一步亟需从我国地方品种中挖掘抗病能力强的优异种质。

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    28. 不同类型盐胁迫对小黑麦种子萌发的影响
    孟晨, 鲁雪莉, 王菊英, 魏云冲, 张成省, 李义强, 徐宗昌
    草业学报    2023, 32 (12): 171-180.   DOI: 10.11686/cyxb2023068
    摘要401)   HTML22)    PDF (1012KB)(1249)    收藏

    土壤盐渍化是制约农业生产的重要因素,小黑麦具有高产抗逆等特性,具有改良盐碱地的作用。以小黑麦为材料,以5种盐(NaCl, KCl, Na2SO4, MgSO4, NaHCO3),并设置10、25、50、100以及200 mmol·L-1盐浓度梯度以及混合盐(NaHCO3∶NaCl∶Na2SO4=1∶15∶84),设置0.05%,0.15%,0.30%,0.60%和1.20%盐浓度梯度对小黑麦进行盐胁迫处理,分析盐胁迫下小黑麦种子萌发阶段的发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数及幼苗生长阶段的株高和根长,通过主成分分析及隶属函数分析对不同盐胁迫下小黑麦耐盐性进行综合评价。结果表明,小黑麦种子随着盐处理浓度的升高,其发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数均逐渐降低,高浓度盐处理显著影响小黑麦种子的萌发。小黑麦幼苗株高及根长也随着盐处理浓度的增加而呈逐渐降低的趋势,其中NaHCO3的抑制作用最显著。主成分分析表明,评价小黑麦耐盐性的主要指标为发芽率、发芽指数及根长。此外,隶属函数值排序表明,小黑麦对混合盐处理的耐受度相对较高,对NaHCO3的耐受度最低。

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    29. 燕麦抗倒伏性状的基因型差异
    南铭, 王兴荣, 李晶, 刘彦明, 张成君, 柴继宽, 赵桂琴
    草业学报    0, (): 106-118.   DOI: 10.11686/cyxb2023010
    摘要327)   HTML7)    PDF (2138KB)(1217)    收藏

    倒伏是影响燕麦产量和品质的主要因素之一,筛选与燕麦抗倒伏性密切相关的形态性状并构建评价体系,是开展燕麦抗倒种质鉴定与创新利用的重要基础。通过比较20份不同基因型燕麦根系、茎秆和穗部18个形态性状间的差异性,结合相关分析和主成分分析(PCA),筛选与抗倒伏性密切相关的形态指标,采用逐步线性回归方法构建燕麦抗倒伏评价形态指标体系,为燕麦抗倒伏品种选育提供依据。不同基因型燕麦材料在同一性状间表现出较大差异,且形态性状在基因型间存在极显著差异(P<0.01),同一基因型材料的根、茎和穗部形态性状在两个试验点间存在显著差异(P<0.05)。实际倒伏率变异系数平均达81.17%,遗传变异比较丰富,重心高度变异系数最小,仅为7.91%,同一基因型材料的根系、茎秆、穗部性状在两个试验点间存在较大差异,各形态性状的基因型与试验环境间存在显著互作效应(P<0.05)。茎秆强度、重心高度和基部节间茎长及根体积同燕麦抗倒伏性关系密切,是影响燕麦抗倒伏性的关键指标。主成分分析得到3个能代表11个形态性状85.082%信息量的关键因子,依据根体积、茎秆基部第1、2节长度、茎秆机械强度及穗鲜重,小穗数等11个性状进行了系统聚类,得到了3个形态性状聚类组与7个聚类亚组、3个基因型聚类组,聚类热图与二维PCA图及函数模型得分与不同基因型材料倒伏程度级别、实际倒伏率基本吻合,得到了相互验证。结合各品种抗倒伏能力值,建立了燕麦抗倒伏线性回归形态指标模型。根体积小,重心较高,基部节间过长、茎秆纤细容易引起燕麦植株倒伏;根体积大、基部节短、粗,秆壁厚、茎秆强度大是茎秆固持能力强的主要原因。实际倒伏率、根体积、重心高度、基部第1、2节茎长、茎粗及茎秆强度适合作为燕麦抗倒伏性的形态评价指标,抗倒伏评价体系相对比较可靠,可用于田间燕麦品种(系)资源抗倒伏性的评价。

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    30. 海拔和植物群落共同调节天山中段南坡巴伦台地区天然草场土壤化学计量特征
    郁国梁, 马紫荆, 吕自立, 刘彬
    草业学报    2023, 32 (9): 68-78.   DOI: 10.11686/cyxb2022412
    摘要308)   HTML8)    PDF (2605KB)(1195)    收藏

    探究土壤化学计量的海拔特征,对于深入了解高海拔地区天然草场土壤化学计量分布,改善土壤养分条件具有重要意义。以天山中段南坡巴伦台地区海拔2200~3550 m内土壤及植物群落为研究对象,分析土壤碳、氮、磷、钾化学计量沿海拔分布的变化规律及其影响因素。结果表明:1)土壤有机碳、全氮、有效氮含量、碳磷比、碳钾比、氮磷比和氮钾比均随海拔升高呈逐渐增大趋势,而土壤全磷、全钾、有效磷、速效钾含量、碳氮比和磷钾比没有明显变化趋势。2)土壤有机碳含量与除磷钾比外所有化学计量比之间以及全氮含量与除碳氮比外所有化学计量比之间均具有较强的正相关关系,而全磷、全钾含量与有机碳、全氮含量及化学计量比之间相关性不显著。3)海拔、土壤总盐和灌木层Margalef丰富度指数是影响土壤化学计量特征变化的主要因素,灌木层物种丰富度较低的区域土壤碳、氮、磷、钾元素含量也更高。

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    31. 野生稻CBF/DREB1转录因子的鉴定与生物信息学分析
    霍晨敏, 袁敏, 张宝文, 王瑞菊
    草业学报    2024, 33 (6): 126-144.   DOI: 10.11686/cyxb2023251
    摘要648)   HTML22)    PDF (10226KB)(1164)    收藏

    低温冷害是限制栽培稻地域分布和产量的重要因素之一,严重影响我国的粮食安全。以CBF/DREB1为核心的C-重复结合因子-冷调节基因(CBF-COR)途径是水稻适应低温的重要信号传导途径。基于稻属9种植物的全基因测序结果和隐马尔可夫模型(HMM)搜索,共鉴定出71个CBF/DREB1基因序列。所有基因均无内含子,由单个外显子组成。大部分DREB1s呈弱酸性,所有DREB1s亲水性平均值<0。进化树分析进一步将其分为3个组:DREB1A/1B/1HDREB1C/1E/1F/1G和DREB1D/1I/1J,各组成员除AP2保守结构域和侧翼序列外,其他保守基序组成差别较大。适应性进化分析粳亚种和其他水稻的直系同源基因对,发现OsDREB1A/ObDREB1AOsDREB1D/OnDREB1DOsDREB1I/OsIDREB1IOsDREB1J/OsIDREB1J四对基因非同义替换/同义替换(Ka/Ks)值均>1,受到正选择压力。旁系同源基因之间启动子顺式元件种类和数量差异较大,直系同源基因的启动子顺式元件种类和数量很相似。对日本晴、93-11和东乡野生稻7 d幼苗4 ℃ 冷处理2 h的实时荧光定量PCR分析发现早期冷响应基因可分为激活型(DREB1A/1B/1C/1E/1F/1G/1H)和抑制型(DREB1D/1I/1J)。在日本晴、93-11和东乡野生稻冷激活型基因中,DREB1B/1G/1H均是冷处理后响应最快的一级冷响应因子,且启动子均含有至少一个拷贝的CAMTA转录因子结合元件CM2(CCGCGT)。OrDREB1B/1C/1E/1F/1G/1H在东乡野生稻4 ℃冷处理4 h后的表达量均高于栽培稻同源基因的表达量。9种稻属植物的CBF/DREB1基因亚家族的分子进化分析结果为低温抗性基因的挖掘和利用提供了前期基础。

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    32. 日粮添加蚕豆皮对湖羊生长性能、屠宰性能、器官发育和肉品质的影响
    王钊, 刘静, 于昊, 李鹏, 牛伟强, 万永杰, 张艳丽, 茆达干
    草业学报    2023, 32 (10): 162-172.   DOI: 10.11686/cyxb2022472
    摘要417)   HTML16)    PDF (629KB)(1156)    收藏

    本试验旨在研究日粮添加蚕豆皮对湖羊生长性能、屠宰性能、器官发育及肉品质的影响。60只4月龄健康湖羊公羊[(27.00±2.00) kg]随机分为4组(n=15,每组3个重复,每个重复5只羊),分别饲喂含蚕豆皮0%(对照组C)、10%(组Ⅰ)、20%(组Ⅱ)和30%(组Ⅲ)的日粮,试验期60 d。结果表明:与对照组相比,添加不同比例的蚕豆皮组湖羊体重、平均日采食量和平均日增重均极显著提高(P<0.01);蚕豆皮组Ⅲ的胴体重(19.62±0.73 vs 17.75±0.86) kg和宰前活重(37.22±1.01 vs 34.76±0.71) kg极显著提高(P<0.01),眼肌面积显著提高(35.84±2.47 vs 27.84±0.13 cm2P<0.05);肝脏重量有提高趋势(670.00±73.37 vs 588.00±49.87 g,P=0.071),瘤胃重量(659.40±66.44 vs 548.00±75.48) g和小肠重量(1107.80±150.56 vs 901.00±41.32) g显著提高(P<0.05);肌纤维横截面积极显著降低(584.67±32.01 vs 832.90±53.48 μm2P<0.01),肌肉谷氨酸含量极显著提高(37.74±1.64 vs 13.19±3.38 mg·g-1P<0.01),精氨酸含量(19.08±1.28 vs 11.25±2.39) mg·g-1和非必需氨基酸总量(118.44±1.98 vs 90.59±9.56) mg·g-1显著提高(P<0.05),缬氨酸含量(12.40±1.09 vs 7.98±1.61 mg·g-1P=0.086)和必需氨基酸总量(135.25±3.51 vs 106.79±11.14 mg·g-1P=0.071)有上升趋势。因此,日粮中添加蚕豆皮提高了湖羊的生长性能和屠宰性能,促进胃肠道发育,改善肌纤维特性和氨基酸组成,为蚕豆皮在湖羊生产中的合理应用提供科学依据。

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    33. 丛枝菌根真菌与褪黑素对多年生黑麦草耐热性的影响
    卫宏健, 贺文员, 王越, 唐明, 陈辉
    草业学报    2023, 32 (12): 126-138.   DOI: 10.11686/cyxb2023129
    摘要392)   HTML12)    PDF (3376KB)(1116)    收藏

    高温胁迫是限制冷季型草生长发育的主要因素。为探究单独接种丛枝菌根真菌(AMF)和外源褪黑素以及联合应用对多年生黑麦草生长和耐热性的影响,采用盆栽试验测试分析高温胁迫下丛枝菌根真菌和外源褪黑素处理对多年生黑麦草的生长,内源褪黑素含量及其合成基因的表达,抗氧化能力和渗透调节物质含量的影响。结果表明,高温胁迫明显抑制多年生黑麦草的生长,而外源褪黑素处理提高了AMF在多年生黑麦草根系中的定殖率。接种AMF和/或褪黑素处理均能促进高温胁迫下多年生黑麦草的生长,增加多年生黑麦草根系内源褪黑素含量和上调褪黑素合成基因的表达,降低相对电导率(EL)、丙二醛(MDA)含量和多酚氧化酶(PPO)活性,同时提高根系抗氧化酶(SOD、POD、CAT和APX)和苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性,以及类黄酮、脯氨酸、总酚、可溶性糖和甜菜碱的含量。其中接种AMF和褪黑素联合应用对提高多年生黑麦草耐热性效果最佳。总的来说,AMF接种和褪黑素处理可上调多年生黑麦草根系褪黑素合成基因表达,提高内源褪黑素含量,增强抗氧化酶活性,降低氧化损伤,同时提高渗透调节能力以增强多年生黑麦草的耐热性。

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    34. 草地草种遥感判别技术研究进展
    黄梦鸽, 王新鸿, 马灵玲, 叶学华, 朱小华, 孔维平, 王宁, 汪琪, 欧阳光洲, 郑青川, 侯晓鑫, 唐伶俐
    草业学报    2023, 32 (6): 167-185.   DOI: 10.11686/cyxb2022278
    摘要642)   HTML35)    PDF (1661KB)(1088)    收藏

    草地是促进区域经济发展的重要资源载体,也是中国陆地生态环境安全的重要生态屏障。遥感技术快速、高效、成本较低,是大范围草原监测的主流技术手段。利用遥感技术对草地草种进行判别是监测草地种群动态和群落更替的重要途径,有利于及时准确地发现草地生态环境的变化,为草地生态系统科学管理和生态文明建设提供重要参考。本研究围绕草地草种遥感判别问题,厘清草种判别技术流程,从草种判别主要遥感数据源的特点及其获取技术、重要的草种判别特征及其挖掘技术,以及目前常用的草种判别方法与模型等3个方面介绍了最新研究进展及技术难点。本研究认为,高光谱、激光雷达遥感及其融合技术在草种遥感判别中具有一定的应用前景,多维特征深度挖掘及互补特征有效结合可提升草种判别准确率。本研究指出了当前草种遥感判别技术存在的主要问题,对未来通过遥感技术实现草地草种的精确判别提出了展望,为全面了解草地草种遥感识别领域和深入开展草种判别研究提供了理论借鉴。

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    35. 猪毛菜响应干旱胁迫的叶片结构、生理及转录组分析
    谭炯锐, 查同刚, 张泽宇, 张晓霞, 滕红梅, 王玲丽, 赵莉丽, 王奥, 王馨珧
    草业学报    2024, 33 (1): 75-88.   DOI: 10.11686/cyxb2023085
    摘要333)   HTML19)    PDF (4219KB)(1086)    收藏

    为探究猪毛菜在表型、生理及分子层面对干旱胁迫的响应机制,采用控水法进行梯度干旱胁迫,对叶片进行解剖结构和生理指标测定及转录组测序。结果表明:干旱胁迫导致栅栏组织从致密变稀疏,晶簇先消失后增多;贮水组织厚度先增大后降低(P<0.05),主维管束面积和表皮厚度在28 d时显著增大,分别为(3099.72±151.88) μm2和(23.73±0.68) μm(P<0.05),叶片厚度增大而叶面积减小(P<0.05);叶绿素含量逐渐降低(P<0.05),超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性、脯氨酸和丙二醛(MDA)含量在28 d显著增大(P<0.05),H2O2含量在14 d显著增大(P<0.05),可溶性蛋白含量先增后降再增(P<0.05)。与0 d比较,干旱胁迫7、14和28 d的差异表达基因(DEGs)分别有103、1560和270个;基因本体(GO)富集分析表明各组合DEGs显著富集在蛋白质磷酸酶Ⅰ型复合体、膜的整体组件、氧化还原过程、氧化还原酶活性等条目中;京都基因与基因组百科全书(KEGG)富集分析表明各组合DEGs同时显著富集在氧化磷酸化代谢、核糖体和光传导等通路中。非生物胁迫通路DEGs分析表明,热激蛋白基因、GPX2PODSODCPK19CIPK9、MAP激酶基因、蛋白质降解通路基因、UXS1F3H等参与对干旱胁迫的响应调节。研究结果可为进一步研究猪毛菜抗旱机制提供参考。

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    36. 内蒙古温性草原草地类型近20年时空动态变化研究
    杨志贵, 张建国, 李锦荣, 于红妍, 常丽, 宜树华, 吕燕燕, 张玉琢, 孟宝平
    草业学报    2023, 32 (9): 1-16.   DOI: 10.11686/cyxb2022405
    摘要705)   HTML46)    PDF (4734KB)(1071)    收藏

    草地类型是人类科学开发、合理利用和有效保护草地资源的重要依据,同时还是维持草地生态系统可持续发展的重要依据。目前,国内外有关土地利用类型时空变化的研究已有丰硕成果,但区域尺度草地类型时空动态变化的研究鲜有报道。因此,以内蒙古温性草原为研究对象,基于遥感植被指数、气象、土壤、地形和无人机航拍资料,结合机器学习算法构建了内蒙古草地类型分类算法,并以此为依据,分析草地类型时空动态变化特征。结果表明:1)所有遥感分类特征指标中,降水、归一化植被指数(NDVI)对研究区草地类型分类的重要性值高于其他指标,前18个分类指标(按重要性值排)的累计贡献率达85%以上;2)随机森林(RF)模型对内蒙古温性草原草地类型的分类精度最高,总体分类精度(OA)为82.16%,卡帕系数(Kappa)为0.76;3)过去20年来内蒙古地区草地类型之间的转换比较剧烈,多发生在典型草原、荒漠化草原和荒漠之间。相较于20世纪80年代草地类型,2000-2009年草地类型多由湿润类型向干旱类型转变,然而2010-2019年的草地类型则由干旱类型向湿润类型转变。本研究结果可为全球气候变化和人类活动下内蒙古草地类型的变化研究提供科学依据,同时也可为内蒙古地区草地可持续发展提供理论依据和技术支撑。

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    37. 湖南52县草地资源的类型、等级及利用现状分析
    邢虎成, 王贤芳, 周清, 闫景彩, 揭雨成
    草业学报    2023, 32 (8): 91-103.   DOI: 10.11686/cyxb2022359
    摘要439)   HTML17)    PDF (2410KB)(1005)    收藏

    经过40年的发展,湖南省草地类型、面积和分布方面均发生了较大的变化,20世纪80年代草地调查的数据已不能反映现实草地资源现状,要科学地配置草地的生态功能和生产功能, 首先需要摸清草地资源的家底。2018年项目组选择湖南52个县进行了草地清查,共设置3030个样地,调查每个样地的经纬度、海拔、坡向、坡位、草地类型、草地等级、盖度、草地产量、石漠化、退化、草地利用情况等。结果表明:52县中,天然草地可分为4个草地类,即暖性灌草丛、热性灌草丛、低地草甸类、山地草甸类,其中热性灌草丛样地数最大,占78.44%;其次是低地草甸类,占16.63%;暖性灌草丛和山地草甸类都较少,合计占4.93%。4个草地类包含了35个草地型,其中F05(白茅)、G01(芦苇)和G02(芦苇、藨草)草地型占比较大。天然草地处于海拔300 m以下的占94.47%,处于300~800 m的占4.54%,而海拔高于800 m的占0.99%。有76.83%的草地分布在阳坡和半阳坡,有71.10%的草地分布在坡中部以上,有14.58%的草地位于河流、湖泊、水库和坑塘的滩涂地。天然草地以Ⅲ等草地为主,占76.15%;天然草地分为8级,1级草地最多,占全体天然草地样地数57.68%。草地利用率低,有67.78%的草地未利用。草地干草产量均较高,干草产量为1000~5000 kg·hm-2的占42.78%,干草产量为5000~20000 kg·hm-2的占41.40%,干草产量大于20000 kg·hm-2有11.93%,与20世纪80年代相比,草地面积大幅度减少。天然草地覆盖情况总体良好,平均覆盖度为81.53%。94.38%的草地样地无石漠化问题,石漠化区域集中分布在湘西武陵山片区、湘中衡邵盆地,以及湘南郴州、永州两市。草地退化面积约为12.73%,邵阳、永州、湘西、郴州、娄底、张家界和衡阳等7个市州存在草地退化问题。本次清查为湖南省草地资源的开发与利用提供了参考。

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    38. 甜菜 BvABF基因家族全基因组鉴定及其ABA处理下表达模式分析
    孟亚静, 伍国强, 魏明
    草业学报    2024, 33 (9): 94-110.   DOI: 10.11686/cyxb2023379
    摘要334)   HTML16)    PDF (4189KB)(994)    收藏

    ABA响应元件结合因子(ABRE binding factor,ABF)作为植物中 bZIP 转录因子的一个独特亚家族,在脱落酸(abscisic acid, ABA)依赖型和非依赖型信号通路中发挥重要作用。为挖掘和鉴定糖料作物甜菜BvABF基因家族生物学功能及其表达模式,本研究采用生物信息学方法,预测了蛋白理化特性、系统进化、染色体位置、基因结构、保守基序、顺式作用元件、二级结构和蛋白互作网络等,并通过qRT-PCR方法分析了在100 μmol·L-1 ABA处理下 BvABF在根和叶中的表达模式。结果表明,从甜菜中鉴定出6个BvABF基因家族成员,将其分为A、B和C簇,它们均含有一个bZIP区域。BvABF分布在1、3、6、7和9号染色体,含有3~4个外显子。BvABF蛋白拥有4个含有潜在磷酸化位点(R-X-X-S/T)的保守区域C1、C2、C3和C4,在C端含有一个碱性区域和4个重复的由亮氨酸(Leu)残基组成的七肽重复序列。BvABF基因家族启动子含有多种激素和光响应元件,其中4个基因含有ABA响应元件(ABA-responsive element, ABRE);另外,干旱诱导的响应元件(MBS)、低温响应元件(LTR)和厌氧响应元件(anaerobic responsive element, ARE)等也存在于该基因家族。此外,BvABF可能与磷酸化相关蛋白(PP2CCNBD-X2、SRK2I、SRK2E-X1和 PP2C50)和ABA受体(PYL2、PYL4和PYR1)发生互作。进一步对BvABF在ABA处理下甜菜不同组织中的表达模式分析发现,所有BvABF基因在甜菜根和叶中均受ABA诱导和调控,且不同基因在ABA处理下呈现出不同的表达模式。这些结果表明,BvABFs在糖料作物甜菜响应ABA过程中扮演着重要角色。

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    39. 贺兰山不同海拔植被生物量与土壤分形特征和土壤水分的相关关系
    黄业芸, 邱开阳, 朱亚超, 谢应忠, 刘王锁, 杨壹, 王思瑶, 崔璐瑶, 鲍平安
    草业学报    2023, 32 (12): 24-35.   DOI: 10.11686/cyxb2023050
    摘要530)   HTML30)    PDF (3953KB)(991)    收藏

    为了解干旱与半干旱区域山地生态系统植被生物量与土壤分形特征和土壤水分含量的垂直分异规律,探究植被生物量与分形特征和土壤水分的相关关系,选取贺兰山不同海拔典型植被带作为研究区,采用单因素方差分析、Pearson相关分析等方法分析植被生物量、土壤分形特征和土壤水分含量的垂直分异特征及三者间相互关系。结果表明:1)草本植被生物量与灌木植被生物量沿海拔未呈明显的线性变化趋势,灌木植被生物量在浅山灌丛(QSGC)样地具有最大值,草本植被生物量在亚高山灌丛(YGSGC)样地具有最大值,植被条件较好,植被生产力较高。2)贺兰山土壤颗粒以粉粒和极细砂粒为主,随着海拔的升高,土壤质地变细。3)土壤水分含量随海拔增高显著增加,但在青海云杉(QHYS)样地土壤水分含量略低。4)相关分析表明,年降水量以及土壤黏粒含量是影响植被生物量的主要因子。总体上,贺兰山植被生物量、土壤分形特征以及土壤水分含量受多个环境因子共同作用和影响,呈明显的空间异质性。本研究对于揭示贺兰山植被生物量空间变化机制及促进贺兰山退化植被恢复具有重要的意义,可为促进贺兰山山地生态系统植被与土壤资源合理利用提供参考。

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    40. 盐生草根系基因 HgAKR6C的克隆与初步功能分析
    胡尚钦, 汪军成, 姚立蓉, 司二静, 马小乐, 杨轲, 张宏, 孟亚雄, 王化俊, 李葆春
    草业学报    2024, 33 (1): 61-74.   DOI: 10.11686/cyxb2023076
    摘要269)   HTML11)    PDF (6850KB)(988)    收藏

    醛酮还原酶(AKR)是构成Shaker型K+通道蛋白的保守核心结构域,在植物应对非生物胁迫时起到关键作用。本研究采用西北旱区典型盐生植物盐生草作为研究材料,基于课题组前期盐生草根系盐胁迫转录组学数据分析结果,筛选并克隆得到耐盐基因HgAKR6CHgAKR6C基因蛋白质编码区(CDS)全长951 bp,共编码氨基酸317个。系统发育进化树分析表明,HgAKR6C与拟南芥中AtAKR6C1基因亲缘关系最近。亚细胞定位表明该基因可能主要定位于细胞质和细胞核中。qRT-PCR结果表明HgAKR6C在盐处理24 h时表达量达到峰值。构建酵母异源表达载体转化缺陷型菌株发现,HgAKR6C基因可能参与Na+的外排和介导K+的吸收。综上所述,HgAKR6C具有调节盐生草耐盐性的功能,而盐生草根系耐盐基因HgAKR6C的调控机制还需进一步的研究验证。

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