长江下游典型稻麦轮作农田作物生产的限制养分分析 被引量：3

1

作者 张国发 侯朋福 +4 位作者 章建伟 周燕 徐磊 李刚华 丁艳锋 《南京农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第3期465-473,共9页

[目的]通过分析氮、磷、钾不同养分限投对稻麦产量和养分吸收的影响,明确土壤养分的持续供应能力,为长江下游稻麦轮作农田精确施肥策略的制定提供参考。[方法]选择当地主推稻麦品种,以常规施肥模式为对照,设置不施氮肥、不施磷肥、不施... [目的]通过分析氮、磷、钾不同养分限投对稻麦产量和养分吸收的影响,明确土壤养分的持续供应能力,为长江下游稻麦轮作农田精确施肥策略的制定提供参考。[方法]选择当地主推稻麦品种,以常规施肥模式为对照,设置不施氮肥、不施磷肥、不施钾肥和氮磷钾肥均不施4种周年养分限投模式,开展多年定位试验,研究稻麦轮作农田作物生产的限制养分。[结果]氮是水稻、小麦产量和养分吸收的最主要限制养分,不施氮肥和氮磷钾肥均不施处理的作物产量及氮、磷、钾吸收量均较低。水稻产量及氮、磷、钾吸收量均随氮肥限投年限增加而下降,并可分别用多项式方程(y=a-bx+cx^(2),P<0.01)进行描述;而受田间气候条件不确定性的影响,小麦产量及氮、磷、钾吸收量并不随氮肥限投年限增加而规律性下降。水稻养分吸收受钾肥限投的影响,但不受磷肥限投影响。钾肥限投处理的水稻钾吸收量显著低于磷肥限投和常规施肥处理(分别降低32%和28%),同时水稻钾吸收量随钾肥限投年限增加呈增加趋势(y=0.61+0.89lnx,P<0.05)。与水稻表现不同,磷肥限投影响小麦产量,而钾肥限投不影响小麦产量;磷肥、钾肥限投均降低了小麦磷和钾吸收量,磷肥限投使磷和钾吸收量分别减少27%和23%,钾肥限投分别减少17%和38%。小麦产量和养分吸收量随磷、钾肥限投年限增加未表现出规律性变化。[结论]氮肥投入在作物施肥管理中不可或缺;在一定年限内,土壤养分供应可以缓冲磷、钾限投对作物生产的不利影响,但具体限投养分应针对不同作物区别对待。 展开更多

关键词 稻麦轮作 养分限投 土壤基础生产力 作物产量 养分吸收

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刍议新时期农业生态学发展中的几个问题 被引量：1

2

作者 李凤民 《中国生态农业学报（中英文）》 CAS CSCD 北大核心 2023年第8期1178-1183,共6页

以较低的生态代价获得较高的农业生产能力是目前气候变化背景下农业发展的目标。发展“资源节约、生产高效、生态友好”的现代农业,应当成为新时期以绿色发展为主基调的农业现代化建设和发展中需要坚持的基本原则和方向。农业生态系统... 以较低的生态代价获得较高的农业生产能力是目前气候变化背景下农业发展的目标。发展“资源节约、生产高效、生态友好”的现代农业,应当成为新时期以绿色发展为主基调的农业现代化建设和发展中需要坚持的基本原则和方向。农业生态系统具生产和生态两大功能,坚持生态优先,在追求生态效益的同时,实现更加长久的生产效益,是破解可持续发展瓶颈的重要手段。基于粮食生产与生态压力转移的区域间耦合与系统优化,解析区域性生产生态潜力的变化趋势;发展生态农业,建设无废弃物乡村,对实现农业现代化和可持续发展具有重要意义。 展开更多

关键词 农业生态学 农业生态系统 粮食生产 生态压力 农业现代化

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种植密度对粳稻群体内部生态因子的影响 被引量：10

3

作者 王建 许蓓蓓 +1 位作者 丁艳锋 王绍华 《南京农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第1期1-9,共9页

[目的]研究移栽不同种植密度对水稻产量和群体内部生态因子的影响,探索水稻合理种植密度、最佳群体内部微环境,为水稻增产提供参考依据。[方法]以‘宁粳3号’和‘南粳9108’为材料,设置6个处理:种植密度为23.85×104穴·hm-2(R... [目的]研究移栽不同种植密度对水稻产量和群体内部生态因子的影响,探索水稻合理种植密度、最佳群体内部微环境,为水稻增产提供参考依据。[方法]以‘宁粳3号’和‘南粳9108’为材料,设置6个处理:种植密度为23.85×104穴·hm-2(RS1,行株距为30 cm×14 cm),27.75×104穴·hm-2(RS2,行株距为30 cm×12 cm),28.65×104穴·hm-2(RS3,行株距为25 cm×14 cm),33.3×104穴·hm-2(RS4,行株距为30 cm×10 cm),33.3×104穴·hm-2(RS5,行株距为25 cm×12 cm),40.05×104穴·hm-2(RS6,行株距为25 cm×10 cm)。测定水稻抽穗期和齐穗后20 d群体内部光照强度、温湿度和CO2浓度等生态因子,成熟期测定产量及其构成因素。[结果]随着种植密度增加,干物质积累量和产量呈先增加后减少的趋势,RS4处理的产量最高(‘宁粳3号’为10 671.48 kg·hm-2,‘南粳9108’为10 346.14 kg·hm-2),RS6处理的产量最低(‘宁粳3号’为9 470.61 kg·hm-2,‘南粳9108’为8 866.01 kg·hm-2),差异达显著水平。群体内部的温度、湿度、CO2浓度有较好的规律性,抽穗期和齐穗20 d群体下部、中部、上部的温度和湿度均随着种植密度增加呈上升趋势,CO2浓度则呈下降趋势。群体内部光照强度的表现比较复杂,总体上看RS4处理抽穗期和齐穗20 d群体下部有一个相对较高的光照强度,产量也最高。[结论]产量和群体内部生态因子受到种植密度的影响,而结实率和千粒质量又受到群体内部生态因子的影响,种植密度过高或过低都会导致产量降低。本试验条件下,RS4处理的产量最高,产量构成最协调。 展开更多

关键词 水稻 种植密度 干物质积累量 生态因子

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水稻淀粉合成相关基因分子标记的筛选与利用 被引量：9

4

作者 刘燕清 强新涛 +8 位作者 赵春芳 于新 姚姝 周丽慧 陈涛 赵庆勇 朱镇 张亚东 王才林 《江苏农业学报》 CSCD 北大核心 2015年第3期471-476,共6页

利用分子标记检测的方法,对不同水稻品种间的淀粉合成相关基因的基因型进行了系统筛选。结果显示,淀粉合成相关基因在籼粳亚种间表现出较好的多态性,在籼亚种内存在较大变异,在粳亚种内较为保守,籼稻品种9311和明恢63的基因型更接近于... 利用分子标记检测的方法,对不同水稻品种间的淀粉合成相关基因的基因型进行了系统筛选。结果显示,淀粉合成相关基因在籼粳亚种间表现出较好的多态性,在籼亚种内存在较大变异,在粳亚种内较为保守,籼稻品种9311和明恢63的基因型更接近于粳稻品种;在28个粳稻亲本中检测到6个淀粉合成相关基因存在着2种或3种等位基因型。利用在关东194和武粳13之间具有多态性的可溶性淀粉合成酶基因SSIIa和SSIIIa的分子标记,在其杂交后代88份粳稻品系中检测到2个基因的4种基因型。 展开更多

关键词 水稻 淀粉合成相关基因 分子标记 优质育种

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灌浆期开放式增温对水稻强势粒和弱势粒淀粉代谢关键酶相关基因表达水平的影响 被引量：8

5

作者 沈直 唐设 +3 位作者 张海祥 陈文珠 丁艳锋 王绍华 《南京农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第6期898-906,共9页

[目的]阐明模拟全球气候变暖对水稻灌浆期淀粉代谢关键酶相关基因表达水平的影响,为全球气候变暖的应对措施提供依据。[方法]以大穗型粳稻品系CJ03和中穗型粳稻品种‘宁粳3号’为材料,在水稻抽穗期进行开放式增温处理,测定强、弱势粒的... [目的]阐明模拟全球气候变暖对水稻灌浆期淀粉代谢关键酶相关基因表达水平的影响,为全球气候变暖的应对措施提供依据。[方法]以大穗型粳稻品系CJ03和中穗型粳稻品种‘宁粳3号’为材料,在水稻抽穗期进行开放式增温处理,测定强、弱势粒的千粒质量、灌浆速率、总淀粉与直链淀粉含量及花后10 d和20 d淀粉代谢关键酶的主要调控基因表达水平。[结果]在灌浆前期,与对照弱势粒相比,开放式增温明显促进弱势粒的灌浆进程,主要表现在弱势粒灌浆速率及其峰值均有增加,灌浆启动提前;在灌浆后期,随着增温处理时间的延长,强、弱势粒灌浆活跃期均缩短。实时荧光定量PCR的测定结果表明,参与籽粒淀粉代谢的关键酶,如蔗糖合成酶(Su Sase)、腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶(AGPase)、可溶性淀粉合成酶(SSS)、颗粒结合型淀粉合成酶(GBSS)和淀粉分支酶(SBE),它们的基因表达水平在不同处理和不同部位均有差异。在花后10 d的增温处理下,强、弱势粒中Su Sase、AGPase、SSS和SBE合成相关基因的表达水平上调,而GBSS合成相关基因的表达水平下调。花后20 d,相对于强势粒,各处理弱势粒中淀粉合成关键酶相关基因的表达水平均显著下调。[结论]增温处理下,弱势粒中淀粉合成关键酶相关基因表达水平的上调是其灌浆速率增加的主要原因。 展开更多

关键词 开放式增温 籽粒灌浆 强势粒 弱势粒 基因表达水平

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籼稻栽培品种中淀粉合成相关基因的遗传变异和群体结构分析 被引量：9

6

作者 强新涛 赵春芳 +5 位作者 赵凌 赵庆勇 陈涛 周丽慧 姚姝 王才林 《江苏农业学报》 CSCD 北大核心 2016年第2期241-249,共9页

选用34个淀粉合成相关基因分子标记对87份来自不同国家的籼稻栽培品种进行遗传变异和群体结构分析。结果表明，34对引物共检测到80个等位变异，平均每个位点含2？35个等位基因，品种间等位基因变异范围2～6；Shannon’s信息指数变幅为0... 选用34个淀粉合成相关基因分子标记对87份来自不同国家的籼稻栽培品种进行遗传变异和群体结构分析。结果表明，34对引物共检测到80个等位变异，平均每个位点含2？35个等位基因，品种间等位基因变异范围2～6；Shannon’s信息指数变幅为0．303～0？796，平均为0？539；多态信息含量（PIC）的变幅为0．084～0？658，平均0？295；遗传相似系数变幅为0．265～0．990，表明淀粉合成相关基因在品种间存在遗传差异，但不同品种间等位基因的变异频率不同。87份籼稻品种可以分成3个类群，类群内品种遗传背景比较相似，类群间品种遗传背景差异明显，其中，39？1％的籼稻品种遗传组分单一，而遗传背景复杂的籼稻品种达到60？9％。本研究可为水稻淀粉品质的遗传改良提供依据，为后续淀粉品质性状的关联分析奠定基础。 展开更多

关键词 籼稻 淀粉合成相关基因 遗传变异 群体结构

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水稻突变体D12W191多分蘖表型产生与细胞分裂素的关系 被引量：5

7

作者 黄文晓 翁飞 +2 位作者 査满荣 丁艳锋 王绍华 《南京农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第5期711-721,共11页

[目的]本研究旨在比较水稻矮秆多分蘖突变体D12W191与野生型‘武育粳3号’的细胞分裂素(CTK)和生长素(IAA)含量差异以及相关基因表达情况,并探究分蘖生长抑制剂萘乙酸(NAA)处理对其分蘖芽形态发育的影响及生理机制。[方法]以野生型粳稻... [目的]本研究旨在比较水稻矮秆多分蘖突变体D12W191与野生型‘武育粳3号’的细胞分裂素(CTK)和生长素(IAA)含量差异以及相关基因表达情况,并探究分蘖生长抑制剂萘乙酸(NAA)处理对其分蘖芽形态发育的影响及生理机制。[方法]以野生型粳稻‘武育粳3号’及利用甲基磺酸乙酯(EMS)诱导突变获得的矮秆多分蘖突变体(编号为D12W191)为供试材料,测定分蘖芽及分蘖节的细胞分裂素(CTK)和生长素(IAA)含量,并分析细胞分裂素合成、降解和响应调节子基因及生长素合成基因的表达差异。[结果]D12W191分蘖芽的玉米素(Z)和玉米素核苷(ZR)含量均高于‘武育粳3号’,在分蘖节中未出现显著差异;与细胞分裂素变化趋势不同,突变体材料D12W191分蘖芽中IAA含量和‘武育粳3号’相比没有差异,而分蘖节中的IAA含量低于‘武育粳3号’。IAA与Z+ZR比值分析表明,突变体D12W191分蘖芽和分蘖节的IAA/(Z+ZR)值均低于‘武育粳3号’。与野生型相比,D12W191的分蘖芽和分蘖节中的细胞分裂素合成基因Os IPT4、Os IPT5、Os IPT7表达上调,细胞分裂素降解基因Os CKX4、Os CKX5、Os CKX9表达下调,细胞分裂素响应调节子基因OsRR6、OsRR7、OsRR11也呈现下调的趋势,而且细胞分裂素合成抑制剂Lovastatin能够完全抑制多分蘖突变体分蘖的发生。生长素合成基因Os YUCCA3、Os YUCCA4在突变体分蘖芽和分蘖节中的表达量与野生型相比无显著差异,而Os YUCCA6在突变体分蘖节中显著下调,在分蘖芽中的表达与野生型处于同一水平。水稻Os TB1基因负调控分蘖的发生,其在突变体分蘖芽中表达明显下调。外源NAA处理抑制了2个材料分蘖芽的生长,并且使Os IPTs基因表达下调,Os CKXs和Os TB1基因表达上调。[结论]D12W191突变体Os IPTs表达上调及Os CKXs表达下调使分蘖芽中内源CTK含量上升,而细胞分裂素信号转导途径负调控因子A型OsRRs基因表达量下降,又增强了细胞分裂素的作用,这些都有利分蘖的发生,外源喷施细胞分裂素合成抑制剂Lovastatin试验结果进一步表明,突变体的多分蘖表型可能是由于分蘖芽中较高的CTK引起的。NAA处理显著抑制了D12W191分蘖芽的生长,这与其对Os IPTs、Os CKXs和Os TB1基因的调控有关。 展开更多

关键词 水稻 多分蘖突变体 细胞分裂素 生长素 基因表达

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水稻粒型基因GW2和GS3遗传效应分析 被引量：1

8

作者 王建 张善磊 +7 位作者 赵春芳 赵凌 胡庆峰 顾明超 梁文化 路凯 张亚东 王才林 《江苏农业学报》 CSCD 北大核心 2017年第4期721-728,共8页

以大粒品种TD70和小粒品种Kasalath为背景材料,分别对其中的GW2和GS3基因进行了反义和超表达载体的构建和转化。结果表明,Kasalath来源的GW2(GW2~K)和GS3(GS3~K)转化TD70的超表达材料籽粒质量均降低,且GW2~K的贡献大于GS3~K;GW2~K和GS3~... 以大粒品种TD70和小粒品种Kasalath为背景材料,分别对其中的GW2和GS3基因进行了反义和超表达载体的构建和转化。结果表明,Kasalath来源的GW2(GW2~K)和GS3(GS3~K)转化TD70的超表达材料籽粒质量均降低,且GW2~K的贡献大于GS3~K;GW2~K和GS3~K转化Kasalath的反义表达材料籽粒质量均增加,GW2~K的贡献大于GS3~K;TD70来源的GW2(GW2~T)转化Kasalath的超表达材料千粒质量显著增加,而TD70来源的GS3(GS3~T)转化Kasalath的超表达材料粒型和籽粒质量没有显著变化,说明不同遗传背景中GW2和GS3的基因效应有差异,但同一背景下GW2对籽粒质量的贡献大于GS3。 展开更多

关键词 水稻 GW2基因 GS3基因 粒型 籽粒质量

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2种不同Wx等位基因型水稻粒质量和蒸煮食味品质的差异 被引量：1

9

作者 胡庆峰 赵春芳 +9 位作者 张善磊 周丽慧 赵凌 梁文化 赵庆勇 陈涛 张亚东 朱镇 姚姝 王才林 《江苏农业学报》 CSCD 北大核心 2017年第5期961-967,共7页

以携带Wx^(mq)基因的宁0145为母本,携带Wx^b基因的武运粳21为父本构建的F3和F4群体为材料,利用分子标记对群体进行基因型分类,测定籽粒千粒质量、直链淀粉含量、胶稠度及RVA谱特征值等性状,分析不同Wx等位基因型各性状值的差异。结果表... 以携带Wx^(mq)基因的宁0145为母本,携带Wx^b基因的武运粳21为父本构建的F3和F4群体为材料,利用分子标记对群体进行基因型分类,测定籽粒千粒质量、直链淀粉含量、胶稠度及RVA谱特征值等性状,分析不同Wx等位基因型各性状值的差异。结果表明:Wx^(mq)Wx^(mq)与Wx^bWx^b基因型间千粒质量和稻米蒸煮食味品质性状的差异均达到显著水平,其中Wx^bWx^b基因型的稻米千粒质量、直链淀粉含量、胶稠度、热浆粘度和冷胶粘度均大于Wx^(mq)Wx^(mq)基因型,而崩解值小于Wx^(mq)Wx^(mq)基因型;相关性分析结果表明,籽粒质量与直链淀粉含量呈极显著正相关。对不同基因型的淀粉粒精细结构和淀粉密度的测定结果表明,淀粉密度差异可能是导致千粒质量不同的主要原因。携带Wx^(mq)Wx^(mq)基因型的稻米因具有较低直链淀粉含量、胶稠度、热浆粘度、冷胶粘度、消减值、起浆温度和峰值时间,较高崩解值,而使米饭呈现柔软性和弹性等较好食味品质的特点。 展开更多

关键词 水稻 Wx等位基因 千粒质量 直链淀粉含量 蒸煮食味品质

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基于6000kg·hm^(-2)以上籽棉产量水平的高产高效理论 被引量：4

10

作者 陈兵林 周治国 +4 位作者 陈德华 刘瑞显 郑曙峰 张志刚 李蔚 《中国棉花》 2018年第11期10-13,18,共5页

提高棉花产量是棉农增收的根本途径,实现6 000 kg·hm^(-2)以上籽棉高产水平应满足如下群体质量特征要求:品种为环境适应性强、高光效且化调敏感的抗虫杂交种;密度在2.40万~3.00万株·hm-2范围,棉花总铃数120万~135万;成铃时空... 提高棉花产量是棉农增收的根本途径,实现6 000 kg·hm^(-2)以上籽棉高产水平应满足如下群体质量特征要求:品种为环境适应性强、高光效且化调敏感的抗虫杂交种;密度在2.40万~3.00万株·hm-2范围,棉花总铃数120万~135万;成铃时空均衡分布,伏前桃、伏桃、秋桃分别占5%、45%、50%,上、中、下部成铃各占35%、35%、30%,内、外围铃各占52%、48%。在6 000 kg·hm-2以上籽棉产量目标下,棉花个体要达到"120壮株型、555超大铃"标准,即株高120 cm以上,高质量成铃时间达到70 d,单株果节120个以上,单株50铃以上,内围成铃占52%、外围成铃占48%,秋桃占50%左右、铃重6 g以上。 展开更多

关键词 棉花 超高产 高效 理论体系

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人工智能——推动植物研究发展的新动力 被引量：7

11

作者 周济 陈佳玮 +6 位作者 沈利言 戴杰 闻桢杰 孙港 周洁 丁国辉 丁艳锋 《南京农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期1060-1071,共12页

从20世纪40年代至今,人工智能(artificial Intelligence,AI)及其相关智能系统的发展经历了多次起伏,在过去20年对AI的应用开始步入快速发展的阶段。本文首先介绍了AI发展简史,包括其理论形成、基础算法、分类定义和发展趋势。然后,针对... 从20世纪40年代至今,人工智能(artificial Intelligence,AI)及其相关智能系统的发展经历了多次起伏,在过去20年对AI的应用开始步入快速发展的阶段。本文首先介绍了AI发展简史,包括其理论形成、基础算法、分类定义和发展趋势。然后,针对流行的AI开发框架和技术算法及其在植物研究各领域中的应用进行了概述,例如基因挖掘和分子育种、病虫害检测预防、作物栽培和农业生产等。为发挥AI技术对生物大数据的解析优势,本文着重讨论了AI的创新应用并展示了笔者所在的中国和英国联合实验室与此相关的部分最新研究进展,以期为AI技术在中国植物研究中的推广抛砖引玉、集思广益。 展开更多

关键词 人工智能 AI发展史 AI技术应用 植物研究 表型组学 智能性状解析

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