【目的】筛选农艺性状较好、适应性较强的谷子品种,为陕北旱区谷子生产提供理论参考。【方法】连续3年（2022—2024年）观测20个谷子品种的生育期、形态特征,并对其农艺性状进行变异分析、相关性分析、主成分分析,对其适应性进行隶属函数评价。【结果】20个参试谷子品种的生育期差异明显,其生育天数为111~145 d。变异分析中,千粒重的变异系数最小（5.19%）、产量的变异系数最大（37.70%）;相关性分析中,产量与穗长、穗粒重、单穗重呈显著正相关关系（P<0.05）,穗粒重与穗长、穗粗呈显著正相关关系（P<0.05）,单穗重与穗长、穗粗、穗粒重呈显著正相关关系（P<0.05）,千粒重与穗粒重、单穗重呈显著正相关关系（P<0.05）;主成分分析中,前2个主成分的累计贡献率为70.75%,产量、穗部性状影响最大。隶属函数评价结果表明,两优中谷5号、赤谷16号、金枪、晋谷60号、敖谷8号、晋谷59号、龙爪酒谷、石砲谷的适应性较强。【结论】综合评价共筛选出8个品种,分别为两优中谷5号、赤谷16号、金枪、晋谷60号、敖谷8号、晋谷59号、龙爪酒谷、石砲谷,适宜在陕北旱区种植。

【目的】鉴定蓖麻WRKY转录因子家族成员,为进一步探究蓖麻WRKY基因家族成员的功能、进化及分子育种奠定基础。【方法】运用生物信息学方法对蓖麻WRKY转录因子家族成员蛋白质的理化性质、二级结构、保守基序、系统进化树、基因表达差异及启动子顺式作用元件进行分析。【结果】蓖麻WRKY基因家族中共鉴定出58个基因。理化性质和二级结构分析显示,蓖麻WRKY转录因子家族大多数为碱性蛋白和亲水性蛋白,二级结构以无规则卷曲为主。蛋白质保守基序分析显示,Motif1、Motif2所占的比例较高;系统进化树可将其分为9个亚族,大部分亚族中都包含蓖麻和拟南芥WRKY蛋白。基因表达差异分析发现,其中多数WRKY基因都至少在蓖麻发育中的一个时期表达;荧光定量分析结果显示,3个基因在叶中的表达量均低于在花和第50天种子中的表达量,RcWRKY31在叶中几乎不表达,且RcWRKY57在第25天种子中表达量相对较低,即同一基因家族在蓖麻叶、花、种子中的表达存在一定差异;启动子分析表明,WRKY基因家族启动子区含有12个响应生物胁迫和非生物胁迫的顺式作用元件。【结论】蓖麻中共检测到58个WRKY基因,能够参与复杂的抗逆反应以及生长发育调控过程,帮助蓖麻应对逆境胁迫及其自身生长带来的不利影响。

植物种子大小是作物产量的核心决定要素,其发育受母体与合子组织遗传信息协同调控。目前已鉴定出泛素-蛋白酶体、MAPK（丝裂原活化蛋白激酶）信号、转录因子调控、G（鸟苷三磷酸）蛋白信号、IKU、植物激素等多条核心通路。文章综述了拟南芥、水稻等模式植物种子大小的分子调控通路研究进展,并围绕母体组织与合子组织两大类调控通路的核心因子功能、作用机制及通路关联进行阐述,展望了植物种子大小分子通路的未来研究方向,旨在为进一步完善种子大小调控分子机制提供新思路。

【目的】探究不同播种期西瓜果实发育过程中糖分含量和蔗糖代谢酶活性动态变化,为西瓜优质栽培和品质提升提供参考。【方法】以西瓜品种迁丽4号为试验材料,设置春季试验（播种期Ⅰ、播种期Ⅱ）和秋季试验（播种期Ⅲ、播种期Ⅳ）,测定授粉后不同天数下果实糖分含量和蔗糖代谢酶活性。【结果】葡萄糖含量在播种期Ⅰ授粉后20 d、播种期Ⅱ授粉后26 d、播种期Ⅲ授粉后35 d、播种期Ⅳ授粉后26 d最高（39.67、46.94、33.12、29.01 mg/g）,果糖含量在播种期Ⅰ授粉后23 d、播种期Ⅱ授粉后29 d、播种期Ⅲ授粉后44 d、播种期Ⅳ授粉后44 d最高（76.37、66.33、65.83、70.00 mg/g）,蔗糖含量在播种期Ⅰ授粉后29 d、播种期Ⅱ授粉后29 d、播种期Ⅲ授粉后44 d、播种期Ⅳ授粉后41 d最高（64.57、43.61、38.63、38.54 mg/g）,总糖含量在播种期Ⅰ授粉后29 d、播种期Ⅱ授粉后29 d、播种期Ⅲ授粉后44 d、播种期Ⅳ授粉后41 d最高（153.20、141.93、118.25、119.15 mg/g）。中性转化酶（NI）活性播种期Ⅰ授粉后26 d、播种期Ⅱ授粉后14 d、播种期Ⅲ授粉后44 d、播种期Ⅳ授粉后23 d最高[1 757.33、1 837.93、1 607.89、1 890.57 μg/（min·g）];酸性转化酶（AI）活性播种期Ⅰ授粉后23 d、播种期Ⅱ授粉后7 d、播种期Ⅲ授粉后38 d、播种期Ⅳ授粉后23 d最高[1 645.44、1 541.99、1 404.88、1 604.70 μg/（min·g）]。春、秋季果实蔗糖、葡萄糖、果糖和总糖含量与蔗糖磷酸合成酶（SPS）、蔗糖合成酶[（合成方向）,SSs]、蔗糖合成酶[（分解方向）,SSc]、蔗糖代谢酶净活性呈显著或极显著关系（P<0.05或P<0.01）。【结论】不同播种期西瓜果实发育过程中果糖含量较高,发育前期葡萄糖含量较高,发育后期蔗糖含量较高,总糖、葡萄糖含量春季高于秋季;蔗糖代谢酶活性呈波动性变化,转化酶活性均较高,果实糖分含量积累差异与蔗糖代谢酶活性有关。

【目的】明确大田种植中豆科绿肥作物毛叶苕子与燕麦混播的最佳水氮配比。【方法】采用随机区组试验设计,设置 3 个灌水量水平（450、600、750 m³/hm²）,每个灌水量下分别设 3 个施氮量水平（0、45、90 kg/hm²）,共9个水氮配比处理,监测不同水氮配比下的混合作物产量、品质以及0~100 cm土层土壤水分、理化性质变化和水氮利用效率。【结果】随着土层深度的增加,土壤储水量先增加后降低,且最大值随灌水量的增加有向更深土层转移的趋势;在毛叶苕子与燕麦混播生长期间,最大耗水量出现在20~40 cm土层。SF6处理（600 m³/hm²水+90 kg/hm²氮）的鲜草产量和干草产量均最高,分别为42 965.00、14 990.00 kg/hm²;水分利用效率（52.43%）显著高于其他处理（P<0.05）。不同处理的氮肥农学效率无显著差异（P>0.05）,但低施氮量处理（SF2、SF5、SF8）的氮肥农学效率（平均为36.33 kg/kg）高于高施氮量处理（SF3、SF6、SF9,平均为22.67 kg/kg）。与其他处理相比,SF6处理混播作物的粗脂肪和粗蛋白含量较高（分别为4.96%、15.45%）、中性洗涤纤维和粗灰分含量较低（分别为55.76%、7.39%）。【结论】灌水量600 m³/hm²、施氮量90 kg/hm²为毛叶苕子与燕麦混播时的最佳水氮配比,此时土壤养分含量、作物产量、水分利用效率均有所提高,更有利于增加混合作物粗脂肪和粗蛋白含量、降低中性洗涤纤维和粗灰分含量。

【目的】探究内蒙古阴山北麓地区轮作周期内不同培肥措施对土壤肥力和作物产量的影响。【方法】于2022—2024年通过设置单施化肥（CK）、化肥+有机肥（M）、化肥+秸秆（S）、化肥+绿肥（G）4个处理,在马铃薯-向日葵-燕麦3年定区轮作条件下,运用土壤理化性质结合模糊数学综合评价法分析不同培肥措施对土壤肥力的影响,利用作物生产能值分析其对作物生产能力的影响。【结果】不同培肥处理对土壤理化性状均有影响,M处理影响最大。与CK相比,M处理的土壤容重降低6.37%~8.55%,pH值降低0.28~0.34,土壤有机质、碱解氮、有效磷、速效钾含量分别提高35.61%~44.59%、23.47%~42.22%、40.84%~51.86%、26.77%~52.08%。2024年,M处理土壤肥力综合指数（IFI）为0.83,土壤肥力水平达一级,S、G处理均为二级。2022—2024年马铃薯产量为M>S>G>CK,向日葵、燕麦产量为M>G>S>CK,M处理较CK产量提高12.28%~29.65%,差异显著（P<0.05）。3年作物总生产能值为M>G>S>CK,M、S、G处理分别较CK显著提高28.28%、13.29%、15.24%（P<0.05）。【结论】化肥配施有机物料一定程度上可以提升土壤有机质和养分含量,进而提高作物产量,其中化肥+有机肥作用较好。

【目的】明确不同施肥方式对陇东黄土高原地区甜高粱生长和土壤物理特性及有机碳储量的影响。【方法】试验在甘肃省平凉市泾川县进行,采取两因素裂区试验,氮肥为主处理,设4个氮水平（T0、T100、T200、T300）;有机肥为副处理,设配施（T0Y、T100Y、T200Y、T300Y）和不配施2个水平,以自然生长的乡土植物紫花苜蓿为对照（CK）。分析不同施肥处理对甜高粱各生长指标、鲜草产量、根系鲜重、根系干重、成活率及0~80 cm土层土壤容重、总孔隙度、密度、有机碳储量的影响。【结果】与T0处理相比,有机无机肥配施对甜高粱株高、最大叶长、最大叶宽均有显著影响。其中,T200Y处理株高最高,为412.60 cm;T100Y处理最大叶长最长,为112.91 cm;T300Y处理最大叶宽最宽,为9.70 cm;T200Y处理的鲜草产量、根系鲜重、根系干重、成活率最大,分别为110.66 t/hm²、16.34 t/hm²、6.03 t/hm²、94.00%,且均显著高于其他处理（P<0.05）。与CK和T0处理相比,有机无机肥配施降低了土壤容重和密度、提高了土壤总孔隙度,T200Y处理下0~20 cm土层土壤容重和密度较低、土壤总孔隙度较高,分别为1.12 g/cm³、2.28 g/cm³、53.33%;T200Y处理在0~20、20~40、40~60 cm土层土壤有机碳储量最高,分别为30.96、27.54、24.25 t/hm²,与T0处理相比提高5.0%、3.7%和1.1%。【结论】200 kg N/hm²+有机肥处理下,甜高粱鲜草产量、根系鲜重、根系干重及成活率显著提升,土壤结构有效改善,土壤有机碳储量增加,适宜在甜高粱种植中推广应用。

【目的】系统优化具有高效降解纤维素酶活性的贝莱斯芽孢杆菌LU4的发酵及保藏工艺。【方法】采用单因素试验与响应面分析法,联合优化产酶条件,明确菌株的最适发酵参数;针对液体菌剂保存中易污染问题,采用防腐剂筛选试验评估5种不同防腐剂（双乙酸钠、尼泊金甲酯、脱氢乙酸、苯甲酸钠、山梨酸钾）对发酵液中活菌数和芽孢含量的影响。【结果】经响应面分析法优化后的最佳发酵参数为发酵时间23 h、发酵温度23 ℃、菌株LU4接种量3%、初始pH值5,在此条件下羧甲基纤维素钠酶（CMCase）活性达74.268 U/mL,较优化前显著提高;山梨酸钾为最适防腐剂,其最佳应用条件为培养基pH值6、添加量0.1%,且发酵液在30 ℃、170 r/min保存30 d后,活菌含量为4.83×10¹⁰ CFU/mL、芽孢含量为4.20×10⁹ CFU/mL,可有效控制杂菌污染,且对菌株生长影响最小。【结论】贝莱斯芽孢杆菌LU4的最适发酵参数为发酵时间23 h、发酵温度23 ℃、添加量3%、初始pH值5,此时CMCase活性达到最高水平;当培养基pH值调至6并添加0.1%的山梨酸钾时,可以有效控制杂菌污染,对菌株LU4的生长抑制作用最小。

【目的】鉴定内蒙古番茄腐霉根腐病的病原菌,为该地区设施番茄土传病害的精准识别和科学防控提供理论参考。【方法】采集内蒙古呼和浩特市和包头市3处地上部分萎蔫、茎基部有黑色病斑、植株折倒枯萎的设施番茄幼苗,共采集47份样品,采用组织分离法进行病原菌分离纯化,形态学结合分子生物学鉴定病原菌,并进行致病力测定和病原菌再次分离。【结果】从47份样品中纯化得到21株分离株,在PDA培养基上可产生发达的白色气生菌丝,显微观察可见卵孢子、藏卵器、雄器,符合腐霉属的形态特征;进一步利用ITS和β-tubulin基因测序并构建系统发育树,与瓜果腐霉（Pythium aphanidermatum）序列比对后同源性超过99%;从人工接种发病后的植株中再次分离、鉴定出瓜果腐霉,验证了柯赫氏法则,说明分离的瓜果腐霉为番茄腐霉根腐病的病原菌。【结论】瓜果腐霉是引起内蒙古番茄腐霉根腐病的病原菌。

【目的】分析不同大丽花品种的花粉活力和柱头可授性,为杂交育种中大丽花的亲本选择提供方法与依据。【方法】以17个品种的大丽花为试验材料,其中以热那亚作为模式品种进行花粉活力检测方法筛选和离体萌发培养体系优化,然后进行花粉活力和柱头可授性比较,最后进行杂交试验验证。【结果】离体萌发法可以明显看到部分花粉的花粉管伸长,能够有效区分花粉有无活力;最佳培养条件为25 ℃、3 h、pH值6.0,最适培养基为PEG 4000 20 g/L+蔗糖150 g/L+硼酸50 mg/L+氯化钙80 mg/L。17个大丽花品种中,热那亚为高活力品种（萌发率≥50%）、林赛·米歇尔为中等活力品种（10%<萌发率<50%）。本土大丽花、双吉尔、座右铭、阿尔夫爵士和热那亚管状花柱头可授性极强,强度均为++++。双因素方差分析表明,花粉萌发率和柱头可授性对结实率的主效应均达极显著水平（P<0.001）。双吉尔×热那亚的结实率最高（36.67%）,座右铭×林赛·米歇尔较高（31.67%）。【结论】在大丽花杂交育种中,应优先选择高花粉活力材料作为父本,柱头可授性极强的材料作为母本,双吉尔×热那亚与座右铭×林赛·米歇尔的组合能够提高杂交成功率,是较佳的亲本组合。

葡萄遗传连锁图谱研究是解析葡萄重要性状与分子标记之间关系的关键环节,也是开展基因组系统研究、分子标记辅助育种的基础。目前,国内外葡萄遗传连锁图谱研究已经取得了很大进展,如葡萄物候期、生长性状、果实硬度、果实大小、果皮颜色、果实香气、种子数量、抗根瘤蚜、抗霜霉病等重要性状的QTL定位。文章对近20年来国内外葡萄遗传连锁图谱的构建、主要农艺性状QTL定位等方面研究进行了综述,分析了目前葡萄遗传连锁图谱研究存在的问题,并对其研究前景进行了展望,旨在为挖掘葡萄重要农艺性状基因、开展分子标记辅助育种提供参考。

【目的】明确花生芽对温度变化的生长动态响应,为花生芽生产提供参考。【方法】以鲁花8号、豫花155、豫花9326、豫花9719为试验材料,在20、25、30 ℃环境温度下避光培养,从催芽当天至花生芽开花测定其胚轴长度与鲜重、胚根长度与鲜重、胚根数,并计算长度根冠比与鲜重根冠比。【结果】20、25、30 ℃下各品种花生芽开花的生长时间分别为132、108、84 h。各品种花生芽开花时胚轴长度由高到低的环境温度表现为25 ℃>30 ℃>20 ℃,胚轴鲜重表现为25 ℃>30 ℃>20 ℃。鲁花8号、豫花155、豫花9326胚根长度由高到低的环境温度表现为25 ℃>30 ℃>20 ℃,豫花9719表现为25 ℃>20 ℃>30 ℃;鲁花8号、豫花9326、豫花9719胚根鲜重表现为25 ℃>30 ℃>20 ℃,豫花155表现为30 ℃>25 ℃>20 ℃;鲁花8号、豫花9326胚根数表现为30 ℃>25 ℃>20 ℃,豫花155、豫花9719表现为25 ℃>30 ℃>20 ℃。鲁花8号、豫花155、豫花9326长度根冠比由高到低的环境温度表现为20 ℃>30 ℃>25 ℃,豫花9719表现为20 ℃>25 ℃>30 ℃;鲁花8号鲜重根冠比表现为30 ℃>25 ℃>20 ℃,豫花155、豫花9326表现为30 ℃>20 ℃>25 ℃,豫花9719表现为20 ℃>25 ℃>30 ℃。相关性分析表明,20、25、30 ℃下花生芽各生长性状间均呈极显著正相关关系（P<0.01）,20 ℃的相关系数为0.968 5~0.994 9、25 ℃的相关系数为0.952 7~0.998 4、30 ℃的相关系数为0.976 9~0.997 9。【结论】25 ℃环境温度可保证花生芽胚轴长度、胚轴鲜重、胚根长度、胚根鲜重、胚根数、长度根冠比、鲜重根冠比保持较佳的动态生长优势。