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期刊简介
期刊名称: 延边大学农学学报
创办日期: 1979年
主管部门: 吉林省教育厅
主办单位: 延边大学
刊期: 季刊
投稿方式: ydnx.cbpt.cnki.net
国内统一刊号(CN): 22-1261/S
国际标准刊号(ISSN):1004-7999
生物炭农用的关键科学问题:从材料形成到农田效应
兰宇;韩晓日;陈温福;经过二十余年的发展,生物炭研究已从炭材料制备与性质表征,逐步拓展至土壤过程、根际与根系互作、作物生产及农田碳循环等领域。然而,不同炭材料和农业环境下的响应差异仍然显著,仅依据施用前的炭材料性质或施用后的平均效应,难以解释生物炭在特定农田中的作用及其持续性。该文讨论范围包括农业来源生物质及与农业利用直接相关的其他生物质原料经热解炭化形成的生物炭及其农田利用,以及以生物炭为主要功能组分的炭基肥、土壤调理剂等产品;秸秆直接还田、有机肥料施用等不作为独立讨论对象,仅在与生物炭效应直接比较时作为对照证据。重点关注不同条件下炭化形成的材料性质如何在具体农田中表现出农业功能,以及炭材料入土后的表面与界面变化、根际和根系过程、环境条件与时间尺度如何改变这种功能的表达。现有证据表明,部分热解碳组分可以长期存留,但这并不意味着炭材料的功能和农业效应同步持续。多组学和统计关联有助于发现潜在机制,但不足以替代针对关键过程的验证。弱响应、无显著响应和负响应在试验设计能够有效检验目标机制的前提下,也可用于识别适用边界及不利响应条件。后续研究应将施用前的炭材料性质与入土后的实际状态、根际和根系过程及多年田间表现联系起来,并结合具体土壤-作物系统中的目标过程和主要限制因素进行解释,从而提高对生物炭农业效应差异及其适用边界的认识。
不同施肥处理对东北天南星产量及有效成分的影响
王馨琦;于志超;朴锦;为探究不同施肥处理对东北天南星产量、总黄酮含量及有效成分含量的影响,该研究以三年生东北天南星为材料,采用二次饱和-D最优设计,设置10组氮磷钾配比处理,测定块茎鲜重、总黄酮含量及鸟苷、腺苷、夏佛塔苷等有效成分含量,并分析施肥因子与产量的相关性。结果表明:块茎鲜重与氮、钾施用量呈正相关,与磷施用量呈负相关。施肥处理N_0P_2K2(N 0 kg/hm2、CaP_2H_4O8 8.94 kg/hm2、K_2O 10.73 kg/hm2)和N_2P_0K2(N 13.42 kg/hm2、CaP_2H_4O_80 kg/hm2、K_2O 10.73 kg/hm2)的块茎鲜重最高,分别为15.74 g和15.48 g。施肥处理N_2P_0K2的总黄酮含量最高,达到2.33 mg/g,较对照组提高19%,与其他处理组相比,差异显著。综合来看,施肥处理N_2P_0K2既可以增加东北天南星产量,又可以提高块茎中总黄酮含量;而鸟苷含量受施肥配比影响显著,施肥处理N_3P_3K1(N 22.5 kg/hm2、CaP_2H_4O8 15 kg/hm2、K_2O 6.38 kg/hm2)鸟苷含量最高,达到313.53μg/g;腺苷和夏佛塔苷含量在不同处理间无显著差异。该研究明确N 13.42 kg/hm2、K_2O 10.73 kg/hm2精准施肥可以提高东北天南星的产量,也为东北天南星人工规范化种植技术体系构建及专用肥料研发提供理论支撑和科学参考依据。
人参PgbHLH基因家族特征及耐锈腐病的分析
王彦崧;张倍宁;马鑫辉;刘馨;权敬雯;赵丽;曹丽;周旭;高日;人参锈腐病是人参种植中常见的土传真菌病害,对人参的生长发育、产量和品质均造成严重危害。碱性螺旋-环-螺旋(basic helix-loop-helix, bHLH)是真核生物中最大的转录因子家族之一,在生物胁迫中具有重要的调控作用。该研究以人参不定根为材料,根据转录组数据克隆了15个PgbHLH基因,对蛋白理化性质进行预测分析发现,15个PgbHLH蛋白中13个蛋白为酸性,2个蛋白为碱性,这些蛋白都定位在细胞核上。PgbHLH蛋白二级结构α-螺旋占比为23.32%~45.53%,β-转角占比为1.45%~5.66%;mi RNA预测分析显示,15个PgbHLH基因中有8个miRNA可能调控PgbHLH基因转录后的表达。利用MEME软件预测bHLH基序组成,共鉴定出6个保守基序,除PgbHLH113外,其他蛋白都包含基序1和基序2。人参PgbHLH亚细胞定位预测主要在细胞核内,所有蛋白均包含PgbHLH结构域。锈腐病处理后,其中有5个基因表达量上调,有3个基因表达量下调。共表达发现,PgbHLH78和PgbHLH113,PgbHLH74-like和PgbHLH074权重值系数最高,同时预测,PgbHLH78与PgbHLH113,PgbHLH74-like与PgbHLH074存在蛋白互作关系。该研究结果为阐明人参bHLH家族在人参锈腐病调控中的作用机制提供了理论依据。
超声波提取狼毒大戟细胞总萜的工艺优化研究
张鹏宇;于文钰;张晓宇;赵欣然;肖博远;郝悦君;狼毒大戟为大戟科多年生草本植物,其萜类活性成分可通过抑制肿瘤增殖、诱导凋亡及阻滞细胞周期等机制发挥抗肿瘤作用,对肝癌、胃癌、肺癌等具有显著疗效。该研究以狼毒大戟细胞为试验材料,通过超声波提取对超声温度、超声时间、超声功率、超声次数、甲醇浓度、液料比6个单因素进行筛选,并利用爬坡设计(Plackett-Burman, PB)试验,筛选出对本试验影响最大的三个因素:超声时间、超声功率、液料比。进一步使用响应面分析法(Box-Behnken Design, BBD)进行优化,最终得到狼毒大戟总萜提取的最佳工艺参数为超声时间32.94 min、超声功率42.15 W、液料比22.31 mL/g,预测总萜得率为11.62%,经工艺验证后得到狼毒大戟总萜得率为11.38%±0.06%,与预测值的偏差为2.01%,说明该模型具有良好的拟合性和预测能力,为进一步研究狼毒大戟总萜的提取提供了技术支持。
桐柏野生大豆原位与异位保护群体表型及遗传多样性比较研究
徐国英;董英山;刘晓冬;姬文秀;野生大豆(Glycine soja Siebold&Zucc.)是栽培大豆遗传改良的重要资源,评估原位与异位保护的遗传效应对种质资源管理具有重要意义。该研究以河南桐柏野生大豆原生境保护点为对象,以2008年入库的46份种质为异位群体,对应采集2018年同源位点的46份样本为原位群体,通过同质园表型鉴定与10K液相芯片单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism, SNP)分型,比较两群体的表型变异与遗传分化特征。结果表明,10年尺度下两群体核心性状均值无显著差异(P>0.05),表型结构保持稳态,异位群体变异范围更宽,保留了更多极端表型。遗传层面,群体间分化极低(Fst=0.013 3),未发生系统性分化;异位群体观测杂合度低(Ho=0.029 8),遗传背景纯度更高,原位群体杂合度更高(Ho=0.082 5),推测与持续遗传渐渗有关。系统发育分析显示超七成原位样本具有复杂混合遗传背景,原位生境中检测到长距离基因流信号。综上,异位保护有效维持了种质遗传完整性,原位保护则保留了更高的演化活力,二者形成功能互补,建议构建协同保护体系。