生物技术
为简化南瓜多糖育种过程中多糖含量测定方法，开展了优化高通量热水浸提南瓜多糖苯酚-硫酸法测定体系的试验。以23S18等南瓜果肉为试材，以单因素试验确定检测波长和浓硫酸用量，并明确测定结果与纯化后测定多糖结果的相关性。结果表明，苯酚-硫酸法测定南瓜多糖波长为490 nm，反应体系中样品用量:5%苯酚:浓硫酸为2:2:7。建立高通量测定多糖回归方程y=0.0061x+0.1476(R²=0.9965)，吸光值在0.084~3.684线性关系良好。微量提取高通量测定方法与纯化后测定多糖的结果显著相关。分析测定53份南瓜多糖含量，筛选到含量>100 mg/g的高多糖亲本（23S2和23S14）和组合（23FV5和23FV26）用以育种。南瓜多糖高通量提取测定体系操作简单、线性范围广，测定结果与纯化测定多糖结果显著相关，对提高南瓜多糖育种效率行之有效。
本研究旨在探索云南省高光效水稻种植的理想株型模式，以促进水稻增产。选取低光效水稻品种‘楚梗27’(HP1)、‘台湾陆稻’(HP2)、‘AZUCENA’(HP3)、‘B3619C-7B-8-1- 4’(HP4)及高光效品种‘德农205’(HP5)、‘滇粳优1’(HP6)、‘滇屯502’(HP7)、‘云大107’(HP8)、‘滇瑞449’(HP9)为试验材料，开展水稻品种株型模式研究。试验采用单因素随机区组设计，以9个水稻品种为处理，每个处理均设置4个重复。按常规水稻的栽培方式进行水稻种植与水肥管理，在成熟期测定其与高光效相关的农艺性状。研究结果表明，云南省高光效品种的理想株型模式具备如下特征：株高为90~110 cm，穗长为22.0~25.3 cm，二次枝梗数为25.1~31.1个，剑叶叶基角为10.5~17.1°，剑叶开张角为11.7~17.4°，剑叶长为18.7~31.1 cm，剑叶宽为1.4~1.8 cm。该试验明确了云南高光效水稻的理想株型模式，为高光效水稻育种提供了理论依据。
为进一步提高根肿病的监测调查水平，以设施栽培青菜和小白菜为试验材料，运用聚集度指标法、m*-m回归分析、Taylor幂法则等方法，对根肿病的空间分布型和发病特征进行分析，并探究其抽样技术。结果表明，越接近大棚中央的样田发病越重，大棚边缘的样田发病相对较轻。聚集度指标法测定结果显示，在田间发病重的情况下，2种作物上根肿病病株的田间分布主要趋于均匀分布，但在轻发病田也会出现聚集分布。m*-m回归分析法及Taylor幂法则分析结果显示，病株分布的基本成分为个体群且个体间略有相互吸引，个体群在2种作物上呈均匀分布格局，该均匀分布趋势随病级值的提高而增强。在此基础上，提出2种作物上根肿病的最适理论抽样模型和序贯抽样模型。本研究结果有助于提高该病害田间取样调查的效率，为早期预警及防控决策的制定提供依据。
为了研究不同水分管理措施在镉(Cd)中度污染农田中的应用效果，本试验采取了5种水分管理措施（全生育期淹水、湿润灌溉、阶段性湿润灌溉、分蘖—抽穗2次晒田和常规灌溉），进行室内盆栽试验，测定了水稻生长状况，水稻不同生育阶段（分蘖期、孕穗期、灌浆期和成熟期）各部位中Cd含量，计算Cd富集和转运系数及土壤pH和有机质变化情况。结果表明：在湿润灌溉处理下，水稻千粒重增加8.64%，显著降低水稻分蘖期根部、茎部和叶部中的Cd含量。与常规灌溉处理相比湿润灌溉能够显著降低成熟期水稻籽粒中Cd含量，降幅达78.83%(P<0.05)，全生育期淹水处理降低效果次之（降幅39.69%）。此外，全生育期淹水和湿润灌溉处理主要通过抑制Cd由茎部和叶部向籽粒的迁移，进而降低稻谷中的Cd含量。从水稻生产和实际情况出发，建议采用湿润灌溉作为Cd中度污染农田水稻种植的水分管理措施。研究旨在为Cd中度污染农田水稻种植提供理论依据和数据支撑。
汉中市南屏巴山，北依秦岭，位于中国南北气候的分界区，属北亚热带向暖温带过渡气候带，有“生物基因库”之称。该区野生樱桃品种资源十分丰富。通过对秦岭南坡和巴山北坡（光雾山）走访和实地调查研究，结果说明：该区有樱桃野生品种资源23个，分布在秦岭山脉、巴山（光雾山）山脉海拔为600~1500 m的区域内，各品种的开花时间，花瓣颜色，果实形状，口感风味，可溶性固形物含量，种子形状、大小，花粉粒形状等表型特性具有明显的形态多样性。本次调查研究为进一步探究秦巴山区野生樱桃品种资源、利用和改良生产品种等方面提供了科学依据。
为了给韭菜科学合理施肥提供理论依据，本研究分析不同氮磷钾配比对韭菜产量、品质的影响。采用“3414”肥效试验设计，设定氮（N）、磷（P）、钾（K）这3个因素，每个因素设置0、112.5、225、337.5 kg/hm²共4个水平，总共形成14个处理。测定韭菜分蘖数、单株鲜重、产量和丙酮酸含量等指标，通过拟合产量与氮、磷、钾肥料效应函数得出最佳施用量。结果显示，施用氮、磷、钾肥提高了韭菜的分蘖数、单株鲜重和产量，其中氮肥对产量的影响最大，磷肥次之，钾肥最小。N1、P1、K1时农学效率最高，分别为116.04、73.22、61.75 kg/kg；N2、P2、K2时肥料的贡献率最高，分别为44.34%、27.76%、25.43%；过量施用N、P、K肥的农学效率和贡献率最低。N、P、K肥均能显著影响韭菜丙酮酸含量。高肥力土壤中，N、P、K最佳施肥量为186.32、183.98、179.58 kg/hm2。
为研究现有砖茶降氟措施的效果和存在的问题，通过采用文献分析、实地考察和实验验证相结合的方法，系统地评估了茶树种植、茶叶采收、毛茶生产、砖茶生产和饮茶环节中各类降氟措施的可行性和有效性。经过系统的分析和实验验证发现：在茶树种植环节筛选低氟品种茶树、在茶叶采收环节控制采摘时间可以有效控制砖茶源头氟含量；在砖茶加工过程中采取水淋洗方式能一定程度降低茶叶氟含量；在饮茶环节采用科学的饮茶方式，可以减少砖茶中氟的人体摄入量。磷酸钙和羟基磷灰石是安全高效的氟吸附材料。改善茶园种植环境、采用水潦青工艺、渥堆环节添加降氟材料等降氟效果不显著。针对存在的问题提出了重新审视和调整现有降氟研究策略、建立跨学科团队开发新的降氟技术、加强茶树品种选育工作、推广科学饮茶方式、制定综合降氟策略等建议，砖茶降氟措施研究需进一步提升评价的科学性，增强实际推广应用的可行性，并充分考虑措施对砖茶品质与安全的影响。研究旨在推动砖茶降氟研究的策略转变和思路拓展，为相关政策的制定和实施提供参考。
为了研究辽宁省玉米生长季的水分平衡状况，以1963—2022年辽宁省气象数据和作物系数为基础，运用SIMETAW模型与气候诊断分析方法，对辽宁省玉米生长季的降水和水分需求规律以及水分满足状况展开分析，揭示区域气候变化给玉米水分需求带来的影响，并对辽宁省玉米生长季有效降水和水分需求的时空演变展开研究。研究结果表明，辽宁省玉米全生育期有效降水达481.6 mm，其中：西部为347.4 mm，中部和南部是514.9 mm，东部为636.8 mm。玉米全生育期的平均水分需求为521 mm，未呈现显著的下降趋向。玉米全生育期降水与水分需求的耦合程度平均为0.715，即降水满足了71.5%的水分需求，平均缺水量为28.5%。西部地区耦合度λ>0.8的保证率仅为28.3%。耦合度的最大值出现于辽宁省东部，其次是辽宁省中部和南部，最小值则出现在辽宁省西部。耦合度的最高值出现在开花授粉期，其次是喇叭口期，最低值出现在生长初期和成熟期。近些年来，玉米生长初期降水与用水需求的耦合度呈现出显著的上升态势。辽宁省玉米生长初期的降水与用水需求耦合度相对较低，故而有必要关注干旱的出现，特别是辽宁省西部水资源短缺的情形。
双条杉天牛(Semanotus bifasciatus)是危害侧柏等柏树的重要害虫，其对林木的破坏力强，可导致严重的生态和经济损失。目前双条杉天牛主要分布在中国北方地区，属于高度危险的有害生物。近年来，随着全球气候和生态环境的变化，双条杉天牛的发生范围和为害程度呈上升趋势，本研究详细综述了双条杉天牛的分布、发生与传播、取食习性、生理特点、监测预警技术以及在防治策略方面的研究进展，并对今后的研究方向进行展望，以期为研究人员防治双条杉天牛、控制侧柏蛀干害虫的传播蔓延提供参考。
为了探明外源物质对茄腐镰刀菌(Fusarium solani)引发的三七根腐病的协同防治效果，本研究采用L-赖氨酸和哈茨木霉菌(Trichoderma harzianum)配合施用，开展室内带药平板和室外盆栽试验，明确不同处理对F. solani菌株、三七幼苗生长、根腐病防控及其对三七根际微生物多样性调控的影响。结果表明：1 μmol/L L-赖氨酸对F. solani的抑制率仅有13.32%，但显著促进了T. harzianum生长(23.05%)和产孢(173.61%)；盆栽试验中，以LTF1处理(1 μmol/L L-Lysine+T. harzianum+F. solani)应用效果最好；与CK(F. solani)相比，三七存苗率、根鲜重和根干重分别提高45.83%、27.45%和33.33%，根腐病发病率降低88.89%。根际微生物高通量测序分析表明，对土壤真菌和细菌多样性均有影响，其中，真菌群落丰度降低最为显著。子囊菌门(Ascomycota，87.27%)和放线菌门(Actinobacteriota，24.54%)为优势菌群，木霉属(Trichoderma，28.57%)、厌氧粘细菌属(Anaeromyxobacter，2.47%)及类芽孢杆菌属(Paenibacillus，1.96%)等功能菌属显著富集，与根腐病发病率呈负相关。本实验结果为L-赖氨酸和哈茨木霉菌(Trichoderma harzianum)联用防控三七根腐病提供生态治理新策略。
植物源农药是从植物中提取加工的自然农药，通过综述其活性成分提取方法的研究进展，可为植物源农药的研发与应用提供参考。本文系统梳理了传统提取法和现代提取法的基本原理、应用实例及提取效果。传统提取法如浸渍法、索氏提取法，操作简便、成本低，但提取效率有限且易污染，快速萃取法虽能提高提取效率，但仍受限于溶剂选择和提取条件。现代提取技术如微波辅助提取、超声波萃取显著提效增纯，超临界流体萃取能实现高效的分离纯化，罐组式动态逆流提取通过优化流程布局提高了提取效率，膜分离技术和高速逆流色谱则实现了成分的进一步纯化。植物源农药活性成分的提取方法多样，传统与现代提取技术各有优劣，未来应根据植物源农药的特性和生产需求，科学合理地选择与应用提取、纯化方法。
为探究淫羊藿对小尾寒羊繁殖性能的影响及其合适的添加比例，选取192只6月龄小尾寒羊，公母各半，根据体重随机分为4个公羊组和4个母羊组，每组24只分成3个重复，每个重复8只，分栏饲养，其中种公羊每只单栏饲养，对照公羊组和对照母羊组饲喂基础日粮，3个公羊试验组和3个母羊试验组分别在日粮中添加0.5%、1.0%、1.5%的淫羊藿，进行75 d饲养试验，测定淫羊藿对小尾寒羊繁殖和血液生殖激素的影响。结果显示：淫羊藿可增加公羊饲料消耗，促进生长发育，不同程度提高公羊的精液量、精子浓度、减少畸形率、提高公羊血液睾酮浓度，其中1.0%淫羊藿组比对照组差异显著(P<0.05)，1.5%淫羊藿组比对照组差异极显著(P<0.01)，但饲料消耗和料重比增加；淫羊藿可促进母羊生长发育，减少饲料消耗，但统计学差异不明显(P>0.05)，可以不同程度提高母羊产活羔量、产羔率、促卵泡生成素(FSH)、促黄体生成素(LH)浓度，1.5%淫羊藿组比对照组差异显著(P<0.05)。试验表明，精饲料中添加一定比例的淫羊藿能提高小尾寒羊公羊和母羊的繁殖性能，增加公羊饲料消耗但不增加母羊饲料消耗，并有助于提高机体免疫力。研究以期为合理利用淫羊藿来提高小尾寒羊的繁殖性能提供一定的技术参考。
为了解人工养殖活动对克氏原螯虾(Procambarus clarkii)天然群体遗传多样性的影响，本研究基于SLAF-Seq测序技术所开发的SNP分子标记，对江苏克氏原螯虾主产区（微山湖、高邮湖、洪泽湖和骆马湖）和非主产区（滆湖、固城湖和阳澄湖）7个天然群体进行遗传多样性和遗传结构特征分析。在7个群体210尾个体中共检测到176486个SNP和24828个Indel，平均Q30和GC含量分别为92.77%和44.31%。结果发现：7个克氏原螯虾天然群体的平均多态信息含量(PIC)为0.2070~0.2246；期望杂合度(He)为0.2388~0.2854，观测杂合度(Ho)为0.3204~0.3387，群体中存在杂合子过剩现象。群体间遗传分化系数(Fst)为0.033~0.124，表现为中度分化；7个群体可分为4个血统，洪泽湖、骆马湖、高邮湖、滆湖4个群体划为一群，微山湖、固城湖和阳澄湖3个群体均单独划为一群，不同群体间显示出明显的地理分布格局。连锁不平衡分析表明，克氏原螯虾群体的LD衰减距离较短，100 bp物理距离内r2衰减至0.1以下。进一步的选择清除分析显示，主产区与非主产区不同群体间共有153个受到强烈选择的基因组区域，受选基因显著富集在Cell cycle、AMPK signaling pathway以及Meiosis等与克氏原螯虾能量代谢、氧化应激以及生长发育等生物学功能密切相关的基因通路。本研究揭示了江苏克氏原螯虾主产区和非主产区天然群体的遗传多样性特征，以期为国内克氏原螯虾种质资源的开发、利用与保护工作提供理论依据。
本研究旨在通过综合评估不同花生品种（系）的植株性状、产量、营养成分和抗性性状，为花生品种改良提供科学依据。研究选取了8个不同品种（系）的花生作为材料，对关键性状和抗性表现进行了深入分析，并结合相关性分析，评估了不同品种间的遗传差异及其性状间的关联性。结果显示，油酸与亚油酸比值、亚油酸含量、油酸含量、百果重和单株饱果数的变异系数较大，分别为21.87%、11.08%和10.51%、11.07%和9.95%。相关性分析表明，荚果产量与籽仁产量、主茎高度与侧枝长度之间存在极显著的正相关关系，而总分枝数与结果枝数之间则呈现极显著的负相关关系。此外，分枝数、结果枝数和饱果数是影响产量潜力的关键因素。因此，提高花生产量的改良策略应聚焦于增加分枝数、结果枝数和饱果数。综合分析，‘商花21’品种在产量、抗倒性和抗病性方面表现最为优异，是河南省范围内推广种植的理想选择。本研究的发现为花生品种的遗传改良和产量提升提供了重要的理论依据和实践指导。
为了解施氮量、种植密度和播种方式对‘白燕2号’燕麦农艺性状和产量的影响。采用L8(4×22)正交试验，设施氮量、密度和播种方式3个因素。其中，施氮量因素设4个水平，密度和播种方式每个因素设2个水平，开展试验。结果显示，‘白燕2号’燕麦的抽穗期随施氮量的增加而提前，随种植密度的增加而推迟；株高、节数、穗长以及穗重均随施氮量的增加呈现先增加后降低的趋势；小穗数随播种方式的不同而发生改变。研究表明，播种方式是影响‘白燕2号’燕麦产量的主要因子，其次是施氮量，再次是种植密度，产量以组合A2B1C1最高，达4083.54 kg/hm2，其次为组合A1B1C1，产量为3880.19 kg/hm2，不同施氮量、种植密度和种植方式对‘白燕2号’燕麦产量不显著，但以施氮量52.5 kg/hm2和37.5 kg/hm2、种植密度285万株/hm2和条播组合的产量第一和第二，因此最优组合取A2B1C1或A1B1C1。本研究为‘白燕2号’燕麦高产优质种植技术提供科学依据。
为探究甘蔗纤维组分与甘蔗茎秆力学之间的关系，以24份大茎野生种与热带种（南涧果蔗）的正反交后代为研究材料，分别运用高效液相色谱法和紫外分光光度法测定蔗茎纤维素、半纤维素和木质素含量，同时利用茎秆强度测试仪测定其近地端的茎秆折断力，对其进行方差分析和相关性分析。方差分析结果表明，24份参试材料茎秆的纤维素、半纤维素、木质素含量及近地端茎秆折断力均存在显著差异。其纤维素、半纤维素和木质素含量的范围依次是：27.50%~43.51%、13.14%~23.62%、12.38%~25.02%。相关性分析表明：蔗茎折断力与其茎秆纤维素和半纤维素含量极显著正相关，与酸溶木质素含量和酸不溶木质素含量正相关，表明蔗茎近地端的力学性能主要取决于茎秆中纤维素和半纤维素的含量。本研究筛选出高纤维组分的大茎野生种种质资源，可为后续甘蔗抗倒伏和抗虫害品种选育奠定种质基础。
本研究旨在为谷子育种优势互补亲本的选择提供理论依据，加速谷子新品种的选育进程。通过对18份不同地理来源的谷子种质资源进行表型性状分析、遗传多样性评估及综合评价，揭示其遗传变异规律。结果表明，与产量相关性状（主穗长、穗粗、单穗重、穗粒重、千粒重）变异系数均超过35%，遗传多样性指数（H′）达2.3570~2.7073（均值2.5793），表明资源遗传基础丰富。主成分分析构建综合评价模型显示，资源F综合值为0.1630~2.2201，其中本地种质资源F综合值表现显著优于省外资源（P<0.05），这可能与区域适应性有关。聚类分析将18份谷子种质资源划分为2个类群，其分布与地理来源基本一致，且表型性状表现出互补优势。最终筛选出‘西秀本地小米1号’、‘本地糯小米’、‘西秀本地小米2号’3份综合性状优异的种质。研究表明，18份种质资源遗传多样性丰富，类群划分与地理来源吻合，可为优化当地种质资源遗传多样性提供材料支撑。
本论文探究了旱作条件下，壤土核桃园土壤根际微生物群落结构差异和多样性，为核桃的优质生产提供理论依据。以山西农业大学果树研究所核桃试验园为研究对象，通过多年不同施肥模式定位试验，采用16Sr基因高通量测序技术，单因素方差分析，探究了核桃园不同施肥模式（CK：不施肥+自然生草；MG：羊粪+人工生草；M：羊粪+自然生草）下，壤土核桃土壤根际土壤微生物细菌、真菌的群落结构。结果表明：施用有机肥显著增加了土壤中养分含量，且以自然生草状态下配施羊粪处理增加最为显著。同时，施用有机肥显著提高了土壤酶的活性，其中羊粪与人工生草配施的处理活性更强，有效加速了土壤养分的循环。此外，随着有机培肥的进行，生草覆盖增加了土壤中细菌与真菌的种群数量及群落结构，增加了参与氮素循环和碳素循环微生物的数量，促进了土壤养分的循环转化。在山西地区旱作条件下壤土核桃园推广有机培肥与行间生草能有效改善土壤微生物的群落结构和多样性，增加土壤中养分的可利用性，同时优化土壤生态。
为揭示玉米籽粒形态和内部结构对耐破碎性的影响机制，为宜机械粒收玉米品种的选育提供理论依据。以‘登海618’、‘迪卡159’和‘华美1号’为试材，通过CT扫描获取籽粒的形态与结构参数，结合静载压缩方法测定籽粒破裂力。研究结果显示，登海618粒长(6.85~14.03 mm)、粒厚(4.22~7.64 mm)和体积(74.16~313.79 mm3)最大，胚占比最高(10.49%~11.26%)；华美1号粒宽最大(5.71~8.75 mm)，皮下空腔占比最高(1.26%~2.05%)。进一步分析发现，不同部位的破裂力与籽粒各参数存在特定的相关性。胚面破裂力与粒长、粒宽、胚乳体积正相关；侧面破裂力与粒厚、皮下空腔体积正相关，与粒长负相关；冠部破裂力与籽粒体积、胚乳体积、粒厚正相关，其中粒厚是影响耐破碎性的关键参数。综上所述，本研究明确了籽粒形态、结构与力学特性的关系，为玉米籽粒性状的研究以及机械粒收品种的选育提供了重要参考。
研究不同增效型的DAP肥料在新疆土壤中的生态适应性，旨在筛选出对新疆玉米生长具有促进作用且低养分的新型DAP肥料，为新疆玉米DAP肥料的选择与施用提供参考，同时为新疆地区低养分高利用率肥料的前沿研究奠定基础。以64% DAP无助剂高养分肥料为对照，将其与低养分肥料57% DAP助剂方案A、57% DAP助剂方案B、57% DAP助剂方案C、57% DAP助剂方案D、57% DAP助剂方案E、57% DAP助剂方案F对比。通过测定不同处理玉米生长形态、生理指标和生物量，并运用回归分析等统计方法评价测定指标。结果显示，增效助剂的添加能够促进玉米植株根部发育，提高玉米叶绿素含量、株高等生理指标。增加助剂的低养分DAP对玉米生长的促进效果有优于高养分DAP肥料的趋势，不同助剂方案对玉米的影响效果不同，其中57% DAP助剂方案A、57% DAP助剂方案E、57% DAP助剂方案F对玉米的促进效果。
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