水肥耦合对黄花菜生长发育及产量的影响

【目的】研究水肥耦合对黄花菜生长发育及产量的影响。【方法】以黄花菜为研究对象,设置滴灌次数和施肥量二因素试验,研究水肥耦合对黄花菜生长发育及产量的影响。【结果】滴水量相同情况下,不同滴水次数处理黄花菜产量差异显著,Ⅳ、Ⅴ处理黄花菜农艺性状最佳,产量最大为5983.96~6000 kg/hm^(2);施肥时间相同、施肥量不同情况下,S-Ⅳ、S-Ⅴ处理黄花菜的薹高、花蕾数及花蕾等农艺性状表现最佳。【结论】黄花菜在整个生育期应滴水8~10次,施肥525~600 kg/hm^(2)。

芦笋超雄株花粉母细胞减数分裂观察

减数分裂是有性生殖的关键过程。为了明确芦笋超雄株花粉母细胞减数分裂的具体情况及异常行为对配子生长发育的影响,采用改良苯酚品红压片法对58株芦笋超雄株的986个花粉母细胞减数分裂过程进行了系统观察。结果表明,(1)超雄株花粉母细胞减数分裂为胞质分裂同时型,染色体构型为10个二价体,四分体为十字交叉型。(2)中期Ⅰ小型棒状二价体的出现比例为96.55%,四价体为8.62%,染色体粘连为22.41%。(3)后期Ⅰ落后染色体的出现比例为12.07%,染色体桥为13.79%;分裂期出现微核的比例为6.59%。(4)在中期Ⅱ~末期Ⅱ中分裂不同步的出现比例为34.45%。超雄株花粉母细胞在整个减数分裂进程中,前期Ⅰ所需时间最长。减数分裂配对成10个二价体,在倍性水平上属于二倍体。减数分裂异常行为主要出现在中期Ⅰ和后期Ⅰ。对超雄株花粉母细胞减数分裂过程的观察,不仅能够丰富芦笋的细胞遗传学内容,还可以为芦笋发育生物学、杂交育种、基因定位等方面提供必要的细胞遗传学信息。

兰州百合鳞茎花青素合成相关MYB与bHLH转录因子的筛选分析

百合鳞茎在采后贮藏过程中,由于花青素的积累导致鳞茎变紫红色,进而影响其价值。该文基于兰州百合鳞茎转录组数据,利用生物信息学技术分析花青素相关转录因子,共分析了50个MYB转录因子与73个bHLH转录因子,包括序列的比对、理化性质分析、亚细胞定位、系统进化关系以及保守结构域预测。MYB分类结果显示,50个MYB转录因子中有2个属于1R-MYB类,44个属于R2R3-MYB类,3个属于3R-MYB类,1个属于4R-MYB类。50个MYB不稳定蛋白均为亲水性蛋白,亚细胞定位表明48个MYB定位于细胞核。73个bHLH均为不稳定蛋白,且72个都为亲水性,亚细胞定位显示58个bHLH定位于细胞核。通过与模式植物拟南芥MYB和bHLH转录因子构建进化树分析、保守结构域预测、基因表达量分析以及转录因子与结构基因的相关性分析,初步筛选出3个MYB基因和1个bHLH基因可促进兰州百合鳞茎花青素合成,为进一步深入研究兰州百合鳞茎花青素调控基因提供了理论支持。

竹笋采挖下克隆整合对毛竹林发笋成竹规律的影响

【目的】为研发毛竹林高产高效生态经营技术提供一定参考。【方法】调查浙西南地区采挖毛竹林竹笋后的笋-幼竹生长过程,通过存活曲线分析毛竹林挖笋后的发笋成竹规律,探讨挖笋对竹笋中单宁、粗脂肪、粗蛋白等品质指标的影响。【结果】竹笋采挖提高了毛竹林地的发笋能力,挖笋样地的发笋数比未挖笋样地增加了12.8%(P<0.05),而挖笋后选留竹笋的存活率也显著高于未挖笋样地;与未挖笋样地相比,挖笋样地内毛竹新分株的平均胸径并未发生显著改变(P>0.05),挖笋不会降低新分株胸径而使林分衰退;竹笋间的非对称性竞争有利于竹笋地径的径级为Ⅰ-Ⅲ级竹笋的生长与存活,随着地径的提高竹笋死亡率显著降低,而径级Ⅳ级以上竹笋则有着较高的死亡率。盛笋早期以后,径级相对较小(Ⅳ级以上)的竹笋开始大量萌发,这类竹笋若不及时采挖,大部分会出现退笋,造成资源浪费;挖笋和未挖笋样地竹笋的含水率、蛋白质和粗脂肪含量在各笋期均未见显著差异(P>0.05),尽管挖笋样地竹笋的单宁含量在末笋期显著高于未挖笋样地,但两种样地其他笋期单宁含量均未见显著差异。【结论】毛竹林竹笋的采挖,可缓解竹笋间的非对称性的资源竞争,有效避免大量退笋导致的毛竹母株营养消耗,实现母株资源的克隆整合,增加竹笋产量。因此,合理的竹笋采挖有利于毛竹笋用林的高效生产及可持续性经营。

基于多路神经网络的黄花菜关节点检测算法研究

传统的目标检测算法仅能得到目标框,无法确定黄花菜的生长姿态。针对这一问题,在现有目标检测算法的基础上优化神经网络(Neural Network)结构,由检测框预测改为关节点的预测。首先,按照锚点匹配的方式确定黄花菜的生长方向及长度,统计黄花菜目标生长角度和长度,按照统计结果设置多个锚点,实际生长角度和长度与锚点进行比较,获得目标的相对长度和角度,并将其作为模型预测值进行训练;其次,在模型中加入热力图预测分支,对4个关节点进行预测;最后,利用目标长度和角度信息连接关节点得到黄花菜目标的生长姿态。设计针对线段拟合特点的评估模型方法,在计算精度的过程中引入部分亲和度字段。并据此改进非极大值抑制算法(Non-Maximum Suppression)。试验结果表明:采用热力图校准后的模型对采摘目标识别精度达91.02%,定位精度达99.8%。

宁夏黄花菜产业发展现状及对策

宁夏黄花菜特色优势显著,至2022年种植面积为0.53万hm^(2)左右,3年以上盛花期采收面积为0.35万hm^(2),占种植面积的65%,中部干旱带的盐池县和红寺堡区是宁夏黄花菜的主产区。目前,黄花菜生产存在种植品种单一、晾晒加工设施不足、栽培技术水平不高、劳动密集型特征突出、产品单一、竞争优势不强等问题,建议从加大标准化基地建设、提升种植技术水平、提高杀青晒干效率和水平、进一步培育新型经营主体、提升品牌效应等方面加以解决。

不同因素对百合鳞茎色泽变化影响的研究进展

百合是百合科百合属多年生草本植物,具有一定的观赏作用,但同时也具备药用及食用价值。百合在润肺止咳、清心安神、补中益气等方面有着显著功效。近年来随着人们保健意识的增强,食用百合被越来越多的人所熟知,因此对食用百合品质的要求也越来越高。而百合鳞茎的色泽是评价其品质的重要指标之一。但往往在百合贮藏运输过程中极易发生鳞茎色变的问题,因此研究百合鳞茎色泽变化的机制尤为重要。本文综述了百合鳞茎色泽变化的变化机制、控制方法及影响因素。

山西大同黄花菜品质的影响因素与关键气象因子模型构建

为了提高黄花菜的品质和产量,根据2019—2021年山西省大同市云州区不同产区黄花菜营养成分检测结果,采用数据分析、模型构建等方法,探究了影响黄花菜品质的气象因子等因素,构建了各因素与黄花菜适宜度的非线性回归模型,揭示了各因素对黄花菜品质的影响机制。结果表明,干黄花菜中粗纤维含量与青苗期和抽薹期平均最低气温呈现显著性正相关,相关系数均为0.695 0;可溶性总糖含量与黄花菜抽薹期平均最高气温和气温日较差呈现显著正相关,相关系数分别为0.719 7和0.733 3。维生素B_(2)含量与全生育期内平均最高气温和气温日较差呈显著负相关关系,其相关系数均为-0.700 0。总氨基酸含量与黄花菜出苗期≥5℃积温呈显著负相关关系,其相关系数为-0.728 0;与青苗期和抽薹期平均最低气温呈极显著正相关关系,其相关系数分别为0.828 5和0.920 5。同时,土壤环境温度变化、气象因素、生化因素是影响黄花菜适宜度的三大关键因素,影响着黄花菜生长和发育的全过程。因此,要把握各大影响因素与黄花菜品质的关系,采取科学的种植技术和管理指导,提高黄花菜品质和和市场竞争力,推动地方农业经济的可持续发展。

芦笋皂苷合成相关糖基转移酶基因克隆及原核表达分析

【目的】克隆芦笋(Asparagus officinalis)甾醇糖基转移酶基因AoSGT1,分析其潜在催化活性,为解析芦笋皂苷合成途径及代谢调控机制提供科学依据。【方法】基于芦笋转录组数据设计特异性引物,扩增AoSGT1基因的完整开放阅读框(open reading frame,ORF),经测序验证获得目标基因序列并进行生物信息学分析;实时荧光定量PCR(quantitative real-time PCR,RTqPCR)测定各组织基因表达量;构建pGEX-4T-3-AoSGT1原核表达载体,并转入大肠杆菌(Escherichia coli)BL21(De3),随后诱导实现重组蛋白表达。【结果】AoSGT1长1800 bp,编码599个氨基酸,其相对分子质量为66.72 kD,属于亲水性蛋白,无跨膜域和信号肽。系统发育结果表明,AoSGT1与盾叶薯蓣(Dioscorea zingiberensis)Dz3GT_(2)有较高同源性,同属UGT80B1亚家族。多序列比对揭示了该蛋白序列包含甾醇糖基转移酶保守结构域PSBD Box和PSPG Box,预示其具有对甾体化合物3β-OH位点潜在糖基化活性。RT-qPCR结果显示,AoSGT1在芦笋根中高表达,而在茎和花中低表达。此外,SDS-PAGE结果表明,目标蛋白在大肠杆菌中以可溶性形式高效表达,其大小与预测值相符。【结论】成功克隆AoSGT1基因,并确认其在芦笋中呈现组织特异性表达,推测其可能参与芦笋甾体皂苷生物合成。同时,成功在大肠杆菌中实现了目标蛋白的异源表达。

澳洲坚果实生苗根系及叶片对比研究

对比来自不同母本的澳洲坚果半同胞子代实生苗根系和叶片的差异,对2个产地3个母本品种共4个处理的36株实生苗进行扫描测量。结果显示,芒市试验地培育的母本品种‘OC’的实生苗根系最强,各品种间差异不显著;芒市试验地培育的母本品种‘344’的实生苗叶片最小,且与其他品种相比差异显著。

基于主成分分析和隶属函数法对不同品种芦笋品质的综合评价

为建立一种基于不同芦笋品种的综合评价方法,以4个芦笋品种为研究对象,对不同品种芦笋的品质指标进行了综合评价,利用主成分分析法和模糊数学隶属函数法对16个品质指标进行了分析。结果表明:主成分分析中2个主成分的累积贡献率达87.687%,其包含了芦笋品质指标的大部分信息;结合相关性分析和聚类分析,将16个品质指标简化为蛋白质、芦丁、皂苷、Mn、Se、Ca、Fe、Na、K、Zn等10个关键指标,并对关键指标进行了隶属函数分析和排名,该分析结果与主成分综合评价函数的结果一致;4个芦笋品种的综合品质排序依次为井冈红>井冈111>鲁芦笋1号>特利龙。

兰州百合多倍体离体诱导及其分子细胞鉴定

兰州百合是我国最重要的可食用甜百合。为培育优质的百合新种质,用不同浓度的秋水仙素离体诱变兰州百合小鳞茎,通过不定芽诱导获得变异幼苗。利用染色体倍性分析、幼苗早期形态观察及ISSR分子标记对其进行鉴定。结果表明,用0.15%秋水仙素处理小鳞茎48 h诱导效果最好,变异率为58.06%。选择2个形态变异且生长较快的幼苗进行流式细胞仪分析和根尖压片计数,发现其中1个变异株系含36条染色体的细胞数比例达到了80%,接近纯合三倍体。形态学观察显示,2个变异幼苗的叶片、鳞茎及根系与对照相比存在显著差异,且气孔保卫细胞大于对照,气孔密度降低。ISSR标记检测表明,2个诱变株系与对照相比均发生遗传变异,变异率分别为19.64%和20.91%。研究结果可为获得兰州百合三倍体新种质及秋水仙素诱变育种提供重要参考依据。

百合ATP合成酶家族基因ATPase3的克隆和生物信息学分析

【目的】为有效解决百合花粉污染问题,利用分子生物学技术培育雄性不育的无花粉百合,从基因克隆和生物信息学角度研究百合ATP合成酶家族基因ATPase3在导致百合雄性不育过程中的作用,为应用该基因进行百合无花粉分子育种提供一定的理论基础。【方法】以百合可育系与不育系花粉母细胞时期花药为试验材料,在百合可育系与不育系转录组测序结果中筛选出1个花粉母细胞时期显著上调表达的ATPase3基因,利用荧光定量qRT-PCR技术检测ATPase3基因在百合可育系与不育系花粉母细胞时期不同部位的相对表达量。结合qRT-PCR与Race技术扩增得到百合花药ATPase3基因cDNA全长序列,并通过Prot Param、Prot Scale、NCBI Conserved Domain、SWISS-MODEL等在线生物信息学数据库对百合ATPase3同源性、蛋白结构、理化性质等进行生物信息学分析。【结果】百合ATPase3基因在花器官中表达量最高,其中在可育系花药中的表达量是不育系的7倍。通过克隆得到百合ATPase3基因,该基因全长327 bp,编码109个氨基酸,含有1个典型的保守ATPase3结构域;编码蛋白相对分子量约为12.14 KD,理论等电点为7.71,为疏水性蛋白,存在跨膜结构,并预测蛋白二级和三级结构。生物信息学分析说明该预测蛋白具有典型ATP合成酶特征。同源序列分析表明,该蛋白与拟南芥质膜ATPase3同源性最为接近,与拟南芥H[+]ATPase1,H[+]ATPase2,H[+]ATPase3,H[+]ATPase8同源性也较为接近。推测该蛋白属于百合中提供能量的质膜离子转运蛋白,它在百合不育系花药中表达量下调,提供能量不足,导致雄性不育。【结论】本研究验证了ATPase3基因与百合雄性不育相关,并成功克隆得到了ATPase3基因,对该基因进行了生物信息学分析和功能预测,为百合ATPase3基因编码的质膜离子转运蛋白功能缺失导致百合雄性不育现象的发生提供一定的理论基础。

黄花菜组织培养常见问题及建议

黄花菜兼具食用价值、观赏价值和药用价值,现今越来越受到人们的广泛关注。长期以来,黄花菜新优品种缺乏、繁殖手段单一,限制了产业健康快速发展。组织培养拥有繁殖系数大、周期较短、不受季节约束、苗整齐度高以及节省育苗用地等优点,因此,利用组培技术快速扩繁对黄花菜的市场开发、应用和推广具有重要意义。旨在为应对黄花菜的组培中出现的各类问题、提高黄花菜组培苗成活率提供一定的参考,为黄花菜遗传转化以及新优品种工厂化育苗提供理论依据,以黄花菜为研究对象,阐述了在组织培养过程中存在的各项内在影响因素,包括植物材料的基因型、选取的外植体类型;以及外在影响因素,包括外植体取材时期、基本培养基类型、植物生长调节剂以及培养条件。结果发现,黄花菜的组织培养体系仍不成熟,存在着外植体及其采集标准的不确定、愈伤组织诱导困难、最优培养基配方不统一、再生植株移栽成活率低等问题。为优化这样的问题,仍需摸索一套适合黄花菜的再生体系,并加强对组培苗的移栽后管理。此外,对组织培养过程中存在的污染、褐化及玻璃化问题作出归纳总结,并对黄花菜组织培养未来的发展趋势进行了展望。

栽培模式对龙牙百合种植地土壤微生物多样性的影响

为了降低龙牙百合栽培过程中农药的使用量,提高龙牙百合的产量和品质,设置空白地、地膜覆盖+一次性施肥种植模式(PM+OTF)与传统露地栽培模式(OFC)3个处理,对不同处理土壤中的细菌、真菌多样性进行比较,分析种植模式的改变对龙牙百合地下部生长微生物环境的影响。结果表明,PM+OTF模式的土壤真菌群落丰富度较OFC模式低,但群落多样性不存在显著差异;2种栽培模式土壤的细菌丰富度及多样性不存在显著差异。PCA主成分分析表明,PM+OTF模式的土壤微生物群落结构组成更接近空白地。土壤真菌与细菌群落组成分析显示,2种栽培模式在门水平上的微生物多样性不存在显著性差异;但细菌的被孢霉属(Aquisphaera)、芽孢杆菌属(Bacillus)、嗜酸栖热菌属(Acidothermus)等存在显著差异(P<0.05),真菌的珊瑚菌属(Clavaria)、踝节菌属(Talaromyces)、莫蒂埃菌属(Mortierella)、绿核菌属(Ustilaginoidea)、镰刀菌属(Fusarium)、青霉属(Penicillium)等存在显著差异(P<0.05)。从产量来看,与OFC模式相比,PM+OTF模式增产10.5%,优品率提高31.9%,叶面病害显著降低。综合分析,地膜覆盖+一次性施肥种植模式具有控制和减轻龙牙百合病害发生的潜力。

百合种质资源农艺与营养品质性状分析及综合评价

以17份百合种质资源为材料,采用变异系数和Shannon-Wiener多样性指数(H′)对12个质量性状和27个数量性状进行遗传多样性分析,利用相关性分析、主成分分析、隶属函数和逐步回归分析的方法对百合种质资源的农艺与营养品质性状进行综合评价,并筛选评价指标,以期为百合新品种选育提供参考。结果表明,12个质量性状中检测出47个变异类型,Shannon-Wiener多样性指数为0.36~1.71;27个数量性状变异系数为0.06~0.58,Shannon-Wiener多样性指数为1.23~1.97;表明百合种质资源各性状间存在较大差异且变异类型较为丰富。27个数量性状的相关性分析结果表明,百合表型性状与品质性状间存在显著或极显著的相关关系。聚类分析将17份百合种质资源聚为6类。主成分分析从27个指标性状中提取了7个主成分,可代表百合89.02%的遗传信息。采用隶属函数综合评价排名前3的百合种质资源为LZ1(兰州百合)、SD5(自育品种)、JD1(卷丹百合)。采用逐步线性回归方法筛选出4个百合种质资源综合评价指标,分别为膳食纤维含量、铁含量、总磷脂含量、鳞茎鲜质量。

黄花植株三维动态生长及产量模拟模型

[目的/意义]为探究并表达环境因素对黄花各器官生长发育、形态结构和产量的影响,提出一种基于源库关系的黄花植株三维动态生长及产量模拟模型。[方法]以大同地区黄花主要栽培种植品种大同黄花为研究材料,采集黄花叶片、花葶、花蕾等形态数据和叶片光合生理参数,利用功能-结构植物模型(Functional-Structural Plant Model,FSPM)平台的三维建模技术,建立基于云量的室外地表太阳辐射模型及适配黄花的光合作用模型,同时基于黄花源库关系建立黄花光合产物碳分配模型,利用β生长函数构建黄花各器官生长模拟模型,计算黄花生长期内逐日形态数据,最终实现黄花植株三维动态生长及产量模拟。[结果和讨论]采用实测数据对模型进行检验。结果显示,室外地表太阳辐射实测值和模拟值R2为0.87;剩余标准差(Root Mean Squared Error,RMSE)为28.52 W/m^(2),黄花各器官模拟模型实测值和预测值R^(2)为0.896~0.984,RMSE为1.4~17.7 cm;平均花蕾产量模拟R^(2)为0.880,RMSE为0.5 g;整体F值为82.244~1168.533,Sig.值均小于显著水平0.05,表明上述模型拟合度和显著性较好。[结论]模型能够准确地表现黄花植株在3个主要生长时期的生长规律和形态特征,模拟结果与实际情况相符合,表现出较高的可信度。因此,本模型具有理想的模拟效果,足以满足精细农业领域的研究需求。

不同种植密度对茴香菜苗生长及产量的影响

为了解宁夏海原县茴香苗菜生长适宜的种植密度,以茴香品种民勤2号为试验材料,采用单因素随机区组设计,开展了M1(低密度)、M2(中密度)和M3(高密度)3种种植密度的大田试验,分别测定30 d内茴香苗菜土壤含水量、叶绿素含量、株高、根系性状及单位面积鲜(干)产量。结果表明,随着生长时间的推进,M1、M2和M3茴香苗菜株高、主根长、单位面积鲜(干)产量均呈逐渐增加的趋势,在出苗后30 d,茴香苗菜株高大小依次为M2>M1>M3,主根长度大小依次为M2>M3>M1,单位面积鲜(干)产量大小依次为M2>M3>M1。综上所述,民勤2号茴香苗菜目标鲜产量为170~220 kg·667 m^(-2)时,民勤2号茴香苗菜生产的适宜密度是5万~7万株·667 m^(-2)。

不同品种黄花菜营养与功能成分差异性研究

为研究黄花菜不同品种的营养成分组成、含量及其差异性,以宁夏盐池农业科技示范基地主栽的7个品种为研究对象,采用统一的田间栽培比较试验,利用主成分对其花蕾品质进行综合评价,旨在筛选出适合宁夏地区种植的黄花菜品种。结果表明,总糖、蛋白质含量最高的分别是DWZ和DTH,QZH的脂肪、粗纤维含量均最高;这几个品种的秋水仙碱含量差别不大,总黄酮、总多酚含量最高的分别是DTH,MZH,CBH的β-胡萝卜素含量最高;氨基酸组成中SYHH的氨基酸总量最高,达12.24%,其次是QZH,MZH;DWZ所含矿质元素的总量最高,钙、钾、镁,均在1609.50 mg/kg以上。通过主成分分析提取5个主成分,累计方差贡献率为96.99%,较好地反映黄花菜花蕾中营养成分的综合信息,综合得分最高的是猛子花,其次是马莲黄花、沙苑黄花。

龙牙百合鳞茎生长点石蜡切片技术改良研究

为了准确观测龙牙百合鳞茎生长点的生长分化过程,以龙牙百合冷藏期间的鳞茎为试验材料,在传统石蜡制片法的基础上,对脱水、透明等步骤进行优化并筛选了最佳的甲苯胺蓝染色方法。试验获得的百合鳞茎生长点石蜡切片制作改良方法为:将百合鳞茎剥开鳞片至可观察到茎尖生长点,修整为5mm大小的立方体投入FAA固定液中,保存一周;用85%乙醇(2 h)、95%乙醇(2h)、100%乙醇(3h)进行脱水处理,再用二甲苯与乙醇等比例溶液(2h)、纯二甲苯(3h)进行透明处理;将透明好的材料放入石蜡+二甲苯溶液(体积比2∶3)中,在37℃的恒温箱中浸蜡2d,期间多次少量加入石蜡;之后在60℃恒温箱更换纯石蜡2次,每次4 h,浸蜡后的材料在60℃的操作台上包埋,再切成厚10μm的薄片,待蜡片完全伸展,将蜡片粘于均匀涂抹了赫伯特粘片剂的载玻片上,37℃烤片5h,脱蜡复水后用1%甲苯胺蓝染液稀释150倍染色3min。