糖外排转运蛋白(sugars will eventually be exported transporter,SWEET)和蔗糖转运蛋白(sucrose transporter,SUT)是植物的2种糖转运蛋白。为分析TaSWEET和TaSUT基因在小麦基因组中的进化特征、功能及其对外源糖的响应,本研究对小麦Ta...糖外排转运蛋白(sugars will eventually be exported transporter,SWEET)和蔗糖转运蛋白(sucrose transporter,SUT)是植物的2种糖转运蛋白。为分析TaSWEET和TaSUT基因在小麦基因组中的进化特征、功能及其对外源糖的响应,本研究对小麦TaSWEET和TaSUT家族成员进行了全基因组鉴定,并对其系统发育关系、基因结构、启动子顺式作用元件和表达特性进行了分析。结果表明,小麦中包含101个TaSWEET基因和16个TaSUT基因,二者均分为4个亚家族。基因结构显示,TaSWEET和TaSUT家族成员的外显子和内含子数量存在差异,数量为4~18个。保守基序分析显示,TaSWEET家族和TaSUT家族成员中存在20个基序,各亚家族内的基序结构相似。染色体分布模式和同源性分析表明,TaSWEET家族和TaSUT家族成员在3个亚基因组上数量分布均匀,全基因组片段重复和串联重复促进了小麦TaSWEET扩增。亚细胞定位预测显示,多数TaSWEET家族成员和全部TaSUT家族成员定位于质膜上,TaSWEET家族成员含4~7个跨膜螺旋结构,TaSUT家族成员含8~12个跨膜螺旋结构。启动子元件分析表明,TaSWEET和TaSUT家族成员的启动子区富含大量生长发育类、激素响应类和非生物胁迫类顺式作用元件。小麦基因表达模式分析显示,大部分TaSWEET和TaSUT家族成员在小麦叶片中表达量较低,在叶、芽、根、穗和籽粒中分别有28、25、33、39、21个成员高表达。通过qRT-PCR检测发现,经外源糖处理后,TaSWEET和TaSUT家族基因在根中表达量全部下调,在叶中有3个基因在果糖处理下表达量上调,1个基因在3种外源糖处理表达量均上调。上述结果为深入研究TaSWEET和TaSUT基因在调控小麦生长发育与在外源糖处理下的响应提供了理论依据。展开更多
为了明确秸秆还田和施磷量对豫西旱地小麦土壤酶活性和产量形成的影响规律,2020年10月至2022年6月,以洛旱22为材料,采用裂区试验设计,主区为玉米秸秆还田:秸秆不还田(S0)、秸秆全量还田(S1),副区为施磷量:P0 (0 kg hm^(-2))、P1 (75.0 k...为了明确秸秆还田和施磷量对豫西旱地小麦土壤酶活性和产量形成的影响规律,2020年10月至2022年6月,以洛旱22为材料,采用裂区试验设计,主区为玉米秸秆还田:秸秆不还田(S0)、秸秆全量还田(S1),副区为施磷量:P0 (0 kg hm^(-2))、P1 (75.0 kg hm^(-2))、P2 (112.5 kg hm^(-2))、P3 (150.0 kg hm^(-2))和P4 (187.5 kg hm^(-2)),测定了土壤酶活性以及小麦干物质转运特征、籽粒灌浆动态和产量及其构成因素。结果表明,0~20 cm与20~40 cm土层中土壤速效磷含量及土壤脲酶、蔗糖酶、过氧化氢酶和碱性磷酸酶活性,以及小麦籽粒最大灌浆速率(V_(max))、最大灌浆速率出现时间(T_(max))、灌浆速率达到最大时的籽粒生长量(W_(max))、平均灌浆速率(V_(mean))、灌浆渐增期持续时间(T_(1))以及快增期持续时间(T_(2))在同一施磷水平下均表现为S1高于S0,在同一秸秆还田处理下均随施磷水平的提高呈先升后降趋势,总体表现为P3处理最高。同一施磷量下,花后干物质同化量及其对籽粒的贡献率也均表现为S1高于S0,且在最高的P3处理分别显著提高38.67%和5.76%。秸秆还田和施磷量互作对土壤速效磷含量、土壤酶活性、小麦干物质转运特征、籽粒灌浆动态和产量的影响均达显著水平,且多在S1P3处理达到最大值。S1P3与S0P3相比,前后两年度土壤速效磷含量及土壤脲酶、蔗糖酶、过氧化氢酶活性分别显著提高5.32%、5.04%、10.30%、2.92%和7.37%、3.88%、11.64%、3.31%。秸秆还田和增施磷肥均能提高小麦穗数、穗粒数、千粒重和产量,且除千粒重外同一秸秆还田下均随施磷量的提高呈先升后降趋势。S1P3与S0P3相比,小麦穗数和产量在2020—2021年度分别提高4.74%和3.78%,在2021—2022年度分别提高9.06%和4.51%,且2021—2022年度的穗粒数也提高5.25%。综上,秸秆还田配施150 kg hm^(-2)磷肥(S1P3)是豫西旱地及其类似生态区小麦适宜种植方式。展开更多
以河南省洛阳市长期定位试验为依托,对冬小麦-夏玉米种植体系中低施磷量处理(P1:45 kg P2O5/hm^(2))和高施磷量(P5:270 kg P_(2)O_(5)/hm^(2))处理土壤磷吸附-解吸特征进行了研究。结果表明:高磷处理显著提高了土壤速效磷质量比,达到了1...以河南省洛阳市长期定位试验为依托,对冬小麦-夏玉米种植体系中低施磷量处理(P1:45 kg P2O5/hm^(2))和高施磷量(P5:270 kg P_(2)O_(5)/hm^(2))处理土壤磷吸附-解吸特征进行了研究。结果表明:高磷处理显著提高了土壤速效磷质量比,达到了19.41 mg/kg,较低磷处理提高了189%。高磷处理土壤磷最大吸附量(Q)较低磷处理下降了17.62%,磷吸附饱和度(DPS)升至5.61%,虽然未超过25%的淋失临界值,但较低磷处理增加了253%。高磷处理土壤易解吸磷(RDP)含量较低磷处理也增加了157%,表明长期高施磷可能加剧磷素迁移风险。高磷处理与低磷处理间磷吸附亲和力常数(K)与最大缓冲容量(MBC)未显著变化,说明土壤磷吸附强度与缓冲能力相对稳定。需结合区域年降水量优化施磷策略,以平衡农业生产效益与生态安全。展开更多
文摘糖外排转运蛋白(sugars will eventually be exported transporter,SWEET)和蔗糖转运蛋白(sucrose transporter,SUT)是植物的2种糖转运蛋白。为分析TaSWEET和TaSUT基因在小麦基因组中的进化特征、功能及其对外源糖的响应,本研究对小麦TaSWEET和TaSUT家族成员进行了全基因组鉴定,并对其系统发育关系、基因结构、启动子顺式作用元件和表达特性进行了分析。结果表明,小麦中包含101个TaSWEET基因和16个TaSUT基因,二者均分为4个亚家族。基因结构显示,TaSWEET和TaSUT家族成员的外显子和内含子数量存在差异,数量为4~18个。保守基序分析显示,TaSWEET家族和TaSUT家族成员中存在20个基序,各亚家族内的基序结构相似。染色体分布模式和同源性分析表明,TaSWEET家族和TaSUT家族成员在3个亚基因组上数量分布均匀,全基因组片段重复和串联重复促进了小麦TaSWEET扩增。亚细胞定位预测显示,多数TaSWEET家族成员和全部TaSUT家族成员定位于质膜上,TaSWEET家族成员含4~7个跨膜螺旋结构,TaSUT家族成员含8~12个跨膜螺旋结构。启动子元件分析表明,TaSWEET和TaSUT家族成员的启动子区富含大量生长发育类、激素响应类和非生物胁迫类顺式作用元件。小麦基因表达模式分析显示,大部分TaSWEET和TaSUT家族成员在小麦叶片中表达量较低,在叶、芽、根、穗和籽粒中分别有28、25、33、39、21个成员高表达。通过qRT-PCR检测发现,经外源糖处理后,TaSWEET和TaSUT家族基因在根中表达量全部下调,在叶中有3个基因在果糖处理下表达量上调,1个基因在3种外源糖处理表达量均上调。上述结果为深入研究TaSWEET和TaSUT基因在调控小麦生长发育与在外源糖处理下的响应提供了理论依据。
文摘为了明确秸秆还田和施磷量对豫西旱地小麦土壤酶活性和产量形成的影响规律,2020年10月至2022年6月,以洛旱22为材料,采用裂区试验设计,主区为玉米秸秆还田:秸秆不还田(S0)、秸秆全量还田(S1),副区为施磷量:P0 (0 kg hm^(-2))、P1 (75.0 kg hm^(-2))、P2 (112.5 kg hm^(-2))、P3 (150.0 kg hm^(-2))和P4 (187.5 kg hm^(-2)),测定了土壤酶活性以及小麦干物质转运特征、籽粒灌浆动态和产量及其构成因素。结果表明,0~20 cm与20~40 cm土层中土壤速效磷含量及土壤脲酶、蔗糖酶、过氧化氢酶和碱性磷酸酶活性,以及小麦籽粒最大灌浆速率(V_(max))、最大灌浆速率出现时间(T_(max))、灌浆速率达到最大时的籽粒生长量(W_(max))、平均灌浆速率(V_(mean))、灌浆渐增期持续时间(T_(1))以及快增期持续时间(T_(2))在同一施磷水平下均表现为S1高于S0,在同一秸秆还田处理下均随施磷水平的提高呈先升后降趋势,总体表现为P3处理最高。同一施磷量下,花后干物质同化量及其对籽粒的贡献率也均表现为S1高于S0,且在最高的P3处理分别显著提高38.67%和5.76%。秸秆还田和施磷量互作对土壤速效磷含量、土壤酶活性、小麦干物质转运特征、籽粒灌浆动态和产量的影响均达显著水平,且多在S1P3处理达到最大值。S1P3与S0P3相比,前后两年度土壤速效磷含量及土壤脲酶、蔗糖酶、过氧化氢酶活性分别显著提高5.32%、5.04%、10.30%、2.92%和7.37%、3.88%、11.64%、3.31%。秸秆还田和增施磷肥均能提高小麦穗数、穗粒数、千粒重和产量,且除千粒重外同一秸秆还田下均随施磷量的提高呈先升后降趋势。S1P3与S0P3相比,小麦穗数和产量在2020—2021年度分别提高4.74%和3.78%,在2021—2022年度分别提高9.06%和4.51%,且2021—2022年度的穗粒数也提高5.25%。综上,秸秆还田配施150 kg hm^(-2)磷肥(S1P3)是豫西旱地及其类似生态区小麦适宜种植方式。
文摘以河南省洛阳市长期定位试验为依托,对冬小麦-夏玉米种植体系中低施磷量处理(P1:45 kg P2O5/hm^(2))和高施磷量(P5:270 kg P_(2)O_(5)/hm^(2))处理土壤磷吸附-解吸特征进行了研究。结果表明:高磷处理显著提高了土壤速效磷质量比,达到了19.41 mg/kg,较低磷处理提高了189%。高磷处理土壤磷最大吸附量(Q)较低磷处理下降了17.62%,磷吸附饱和度(DPS)升至5.61%,虽然未超过25%的淋失临界值,但较低磷处理增加了253%。高磷处理土壤易解吸磷(RDP)含量较低磷处理也增加了157%,表明长期高施磷可能加剧磷素迁移风险。高磷处理与低磷处理间磷吸附亲和力常数(K)与最大缓冲容量(MBC)未显著变化,说明土壤磷吸附强度与缓冲能力相对稳定。需结合区域年降水量优化施磷策略,以平衡农业生产效益与生态安全。
