河南农业科学

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1. 干旱-复水处理下差异表达玉米WRKY 基因的鉴定与分析

付家旭, 闫亚丽, 谢小文, 张心悦, 温鹏飞, 关小康, 王同朝, 卫丽

河南农业科学 2022, 51 (8): 9-19. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2022.08.002

摘要（3333）

PDF （4139KB）（269）

为了挖掘玉米抗旱相关WRKY转录因子，对干旱-复水处理下差异表达的玉米WRKY基因进行鉴定，并对其蛋白质理化性质、系统进化、染色体分布和复制关系、基因结构和蛋白质保守基序、启动子区顺式作用元件及干旱-复水条件下的表达量等进行分析。结果表明，共鉴定筛选出51个差异表达的玉米WRKY 基因，编码氨基酸数目介于99~729 个，分子质量介于11.22~78.73 ku，等电点介于4.58~12.26；WRKY基因分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组，其中Ⅱ又分为Ⅱa、Ⅱb、Ⅱc、Ⅱd、Ⅱe 5个亚组；WRKY基因不均等分布在10条染色体上，存在2对串联复制和16对片段复制；外显子数目为1~12个，大部分WRKY基因（41个）含有2~4 个保守基序，且同一组中的WRKY 成员具有相似的基序组成；启动子区含有ABRE、AuxRR-core、TCA-element、TC-rich repeats、TGACG-motif、LTR、MBS、TATC-box、P-box、CGTCA-motif、GC-motif、TGA-element、GARE-motif等植物激素及非生物胁迫相关的顺式作用元件。干旱-复水处理下，51个玉米WRKY基因呈现出不同表达模式，其中ZmWRKY1、ZmWRKY10、ZmWRKY16、ZmWRKY28、ZmWRKY30、ZmWRKY33、ZmWRKY42、ZmWRKY65、ZmWRKY68、ZmWRKY78、ZmWRKY96、ZmWRKY99、ZmWRKY100、ZmWRKY102 和ZmWRKY111 等15个基因正向响应干旱胁迫，ZmWRKY87 负向响应干旱胁迫，它们是今后深入研究玉米WRKY家族响应干旱的候选基因。

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2. 不同氮效率玉米品种响应氮肥减施的差异表达基因分析

李川, 张盼盼, 张美微, 牛军, 赵霞, 何冠华, 乔江方

河南农业科学 2022, 51 (9): 10-24. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2022.09.002

摘要（3106）

PDF （7133KB）（175）

为了研究不同氮效率玉米品种伟科518（氮高效品种，WK518）、农大108（氮低效品种，ND108）在氮减施条件下的差异表达基因（Differently expressed genes，DEG）及其功能，在不同氮条件下［正常氮（225 kg/hm²，HN）、低氮（0 kg/hm²，LN）］，对灌浆中期WK518和ND108穗位叶进行高通量转录组测序，筛选DEG，进行GO和KEGG富集分析，并对差异表达的转录因子进行分析。结果表明，低氮条件下，在WK518与ND108对比组中共检测到2 065个上调表达基因、2 319个下调表达基因。正常氮条件下，在WK518与ND108对比组中共检测到2 368个上调表达基因、3 780个下调表达基因。WK518在不同氮条件下共检测到1 009个上调表达基因、2 268个下调表达基因。ND108在不同氮条件下共检测到364个上调表达基因、510个下调表达基因。低氮条件下，WK518与ND108中的DEG主要富集于尿卟啉−Ⅲ C−甲基转移酶活性、甘露糖−6−磷酸异构酶活性、氧化−还原过程、线粒体组织、核染色质等GO条目，氨基糖及核苷酸糖新陈代谢，苯丙氨酸新陈代谢，类单萜生物合成，甘氨酸、丝氨酸及苏氨酸新陈代谢、碱基剪切修复等KEGG代谢通路。正常氮条件下，WK518与ND108中的DEG主要富集于气孔关闭、跨膜受体丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶活性、叶绿体基质、类囊体、叶绿体被膜等GO条目，光合作用生物体中碳固定、氨基糖及核苷酸糖新陈代谢、糖酵解/糖异生、丙氨酸新陈代谢、光合作用-天线蛋白等KEGG代谢通路。WK518在不同氮条件下的DEG主要富集于几丁质反应、蛋白质磷酸化、生物膜、吲哚硫代葡萄糖苷代谢过程、肌醇半乳糖苷-蔗糖半乳糖基转移酶等GO条目，光合作用生物体中碳固定、植物激素信号传导、内质网内蛋白质加工过程、植物-病原体相互作用、植物MAPK信号通路等KEGG代谢通路。ND108在不同氮条件下的DEG主要富集于干旱胁迫响应、毒素分解代谢过程、几丁质酶活性、海藻糖生物合成过程、海藻糖-磷酸酶活性等GO条目，乙醛酸及二羧酸盐新陈代谢、植物MAPK信号通路、灵菌素生物合成、玉米素生物合成、生物素新陈代谢等KEGG代谢通路。不同氮条件下，在WK518和ND108中共检测出58个差异表达转录因子家族，包括GRAS、bHLH、MYB相关、NAC、C3H、ERF、C2H2、WRKY、FAR1等植物中重要的调控生长发育、生物及非生物胁迫响应的转录因子家族。

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3. 干旱-复水处理下玉米差异表达bHLH基因的鉴定与分析

谢小文, 张心悦, 付家旭, 邵京, 温鹏飞, 王同朝, 卫丽

河南农业科学 2023, 52 (9): 33-44. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2023.09.004

摘要（3034）

PDF （5798KB）（335）

为了挖掘玉米（Zea mays）抗旱相关bHLH（Basic helix‑loop‑helix）转录因子，对干旱-复水处理下玉米中差异表达的bHLH基因进行鉴定，并对其蛋白质理化性质、系统进化、染色体分布和复制关系、基因结构和蛋白质保守基序、启动子区顺式作用元件及干旱-复水处理下的表达量等进行分析。结果表明，在干旱-复水处理下玉米中共鉴定筛选出51个差异表达bHLH基因，编码氨基酸数目介于80~705个，分子质量介于21.26~92.17 ku，等电点介于4.54~12.41；bHLH基因分为16个亚族，其中，最大的亚族为Ⅺ（含有9个bHLH蛋白），最小的亚族为Ⅵ、Ⅷ、Ⅸ和ⅩⅢ（均只有1个bHLH蛋白）；bHLH基因不均匀地分布在玉米10条染色体上，其中有7对基因之间存在复制关系；外显子数目差别很大，有9个bHLH基因含有1 个外显子，27 个bHLH 基因含有2~5 个外显子，15 个bHLH 基因含有6 个及以上外显子；Motif 1和Motif 2在bHLH蛋白的保守基序中出现的频率较高，其次是Motif 3和Motif 5，出现频率最少的是Motif 6 和Motif 9；启动子区域含有ABRE、GARE-motif、P-box、AuxRR-core、MBS，TGACG-motif、CGTCA-motif、TCA-rich、TGA-element和TCA-element等植物激素和非生物胁迫响应元件。干旱-复水处理下，51 个玉米bHLH 基因呈现不同的表达模式，其中，ZmbHLH20、ZmbHLH25、ZmbHLH9、ZmbHLH137、ZmbHLH178等14 个基因正向响应干旱胁迫，ZmbHLH58、ZmbHLH87、ZmbHLH36、ZmbHLH106等14 个基因负向响应干旱胁迫，它们是今后深入研究玉米bHLH 家族响应干旱的候选基因。

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4. 玉米花粉高温胁迫相关miRNA 的筛选及其靶基因分析

李川, 张盼盼, 张美微, 牛军, 穆蔚林, 郭涵潇, 乔江方

河南农业科学 2024, 53 (2): 1-16. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2024.02.001

摘要（2388）

PDF （4835KB）（359）

以高耐热玉米品种郑单958、低耐热玉米品种先玉335为材料，以正常生长条件为对照，在花期进行高温胁迫，通过miRNA高通量测序筛选玉米花粉中的差异表达miRNA，然后预测其靶基因，并对靶基因的本体特征和代谢通路进行富集分析。结果表明，共筛选到818个miRNA前体序列。在郑单958高温胁迫花粉与对照花粉对比组（HT958 vs CK958）中共筛选到19个显著差异表达miRNA序列，其中15个miRNA序列上调表达，4个下调表达，3个miRNA序列达到极显著水平（P<0.01）。对这19个显著差异表达miRNA的靶基因进行预测，共获得了503个基因转录本，其富集较多的GO生物学过程条目分别为转录调控DNA-模板、微管生物学过程、磷酸化作用、RNA聚合酶Ⅱ正向调控转录过程、甲基化作用等，KEGG富集较显著的代谢通路分别是谷胱甘肽代谢、碳代谢、花生四烯酸代谢、糖酵解/糖异生、叶酸生物合成等。在先玉335高温胁迫花粉与对照花粉对比组（HT335 vs CK335）中共筛选到15个显著差异表达miRNA 序列，其中7 个miRNA 序列上调表达，8 个下调表达，1 个miRNA 序列达到了极显著水平（P<0.01）。对这15个显著差异表达miRNA的靶基因进行预测，共获得了454个基因转录本，其富集较多的GO生物学过程条目分别为转录调控DNA-模板、磷酸化作用、蛋白质磷酸化作用、蛋白质水解、DNA修复等，富集较显著的KEGG代谢通路分别是其他多糖降解、亚油酸代谢、代谢通路、硫胺素代谢、内质网内蛋白质加工过程等。在郑单958高温胁迫花粉与先玉335高温胁迫花粉对比组（HT985 vs HT335）中共筛选到85个显著差异表达miRNA序列，其中35个miRNA序列为上调表达，50个为下调表达，24个miRNA序列达到了极显著水平（P<0.01）。对这85个显著差异表达miRNA的靶基因进行预测，共获得了2 286个基因转录本，其富集较多的GO生物学过程条目分别为转录调控DNA-模板、磷酸化作用、蛋白质磷酸化、蛋白质水解、跨膜转运等，富集较显著的代谢通路分别是鞘脂类代谢、淀粉和蔗糖代谢、其他多糖降解、代谢通路、半胱氨酸及甲硫氨酸代谢等。在HT958 vs CK958与HT335 vs CK335对比组中共筛选到94个显著差异表达miRNA序列，其中（预测全新）PC-3p-10069_1143、（预测全新）PC-3p-18335_646、（玉米）zma-miR164f-5p等28个miRNA序列达到了极显著水平（P<0.01）。对这94个显著差异表达miRNA的靶基因进行预测，共获得了4 569个基因转录本，其富集较多的GO生物学过程条目分别为转录调控DNA-模板、磷酸化作用、蛋白质磷酸化、蛋白质转运、蛋白质水解等，其富集较显著的KEGG代谢通路分别是内质网内蛋白质加工过程、真核生物核糖体生物合成、剪接体、鞘脂类代谢、内吞作用等。

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5. 玉米逆境胁迫响应基因ZmTPR1 的表达和功能分析

曹丽茹, 梁小菡, 马晨晨, 叶飞宇, 庞芸芸, 李伟亚, 张新, 鲁晓民

河南农业科学 2024, 53 (1): 12-21. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2024.01.002

摘要（1969）

PDF （2292KB）（220）

在前期干旱-复水处理玉米转录组测序基础上，发现了一个响应干旱胁迫的基因ZmTPR1（Tetratricopeptide repeat 1），对该基因进行生物信息学分析，并探究其在不同组织及逆境胁迫下的表达模式，利用CRISPR-Cas9技术敲除拟南芥中的同源基因AtTPR1，分析干旱胁迫条件下纯合突变体植株的表型和生理生化指标，初步探究该基因的功能，为培育抗旱玉米品种提供基因资源。结果表明，ZmTPR1 基因位于玉米的第3号染色体，编码421个氨基酸，具有保守的卷曲螺旋结构域，可能参与玉米对植物激素、干旱等胁迫的响应。ZmTPR1 基因在玉米各组织中均表达，在幼茎中的表达量最高；干旱、高温、盐和缺氮胁迫均可诱导ZmTPR1 基因的表达，干旱胁迫后表达量上调最明显；干旱胁迫后ZmTPR1 基因在抗旱玉米自交系郑36中的表达量均极显著高于敏旱玉米自交系B73。敲除AtTPR1 基因后拟南芥抗旱能力下降，Attpr1 突变体在干旱胁迫下生长受到严重抑制，叶片萎蔫甚至干死，同时相对含水量、叶绿素含量、净光合速率及过氧化物酶和超氧化物歧化酶活性极显著降低，丙二醛含量极显著升高。综合来看，ZmTPR1 基因参与玉米对多种非生物胁迫的响应过程，并在响应干旱胁迫中发挥着重要的作用。

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6. 黔西北镉污染耕地安全生产四季豆品种筛选

柴冠群, 周礼兴, 秦松, 范成五, 刘桂华, 王丽, 蒋亚

河南农业科学 2023, 52 (6): 51-60. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2023.06.006

摘要（1663）

PDF （1385KB）（144）

以13个当地推广种植的四季豆品种为材料，在黔西北地区L地与Y地的Cd污染耕地，采用田间小区试验研究不同品种四季豆Cd吸收富集差异，探讨品种与环境对其作用效应，并筛选出适宜黔西北地区种植的四季豆Cd低富集品种。结果表明，四季豆产量与Cd含量均受品种、环境及品种与环境互作的极显著影响。同一地点不同品种四季豆Cd含量差异显著，最高值（红皮秋紫架豆）与最低值（帮达二号）可相差10倍。L、Y两地不同品种四季豆对土壤Cd的富集系数分别为0.06%~0.50%、0.13%~0.93%，供试的13个品种四季豆Cd含量均表现为安全水平。13个四季豆品种中帮达二号产量最高，在L、Y两地分别达18 513.6、19 287.9 kg/hm²。综上，13个四季豆品种均可作为黔西北类似Cd污染区安全生产的推荐品种，其中帮达二号因高产、低Cd含量等被优先推荐。

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7. 外源激素对干旱胁迫下油莎豆生长、产量及生理特性的影响

刘佳遥, 程艳, 魏尊苗, 龙威, 王靓, 牟忠生

河南农业科学 2022, 51 (11): 42-49. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2022.11.005

摘要（1582）

PDF （7617KB）（84）

为明确干旱胁迫下外源激素在油莎豆上的最佳喷施浓度，以吉莎2号为试验材料，采用15%聚乙二醇（PEG 6000）模拟干旱，研究不同浓度（质量浓度）赤霉素（GA3，0.1、0.2、0.3、0.4、0.5 μg/L）、褪黑素（MT，20、40、60、80、100 μmol/L）、水杨酸（SA，0.25、0.50、0.75、1.00、1.25 mmol/L）对油莎豆幼苗生长、产量及叶片相对电导率、叶绿素含量、脯氨酸含量、丙二醛含量、超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化物酶（POD）活性等生理生化指标的影响。结果表明，干旱胁迫下，喷施3种外源激素对油莎豆幼苗生长均具有促进作用，并提高产量，分别以G3（0.3 μg/L）、M3（60 μmol/L）、S2（0.50 mmol/L）处理效果最好，分别较不喷施激素的干旱胁迫处理（CK2）显著提高38.32%、31.73%、35.90%。干旱胁迫下，喷施3种外源激素总体上均能降低油莎豆幼苗叶片相对电导率和丙二醛含量，提高叶绿素含量、脯氨酸含量、SOD和POD活性，缓解干旱胁迫对油莎豆幼苗造成的伤害，分别以G3、M3、S2处理效果最好。其中，与CK2相比，G3、M3、S2处理相对电导率分别显著下降54.92%、34.44%、27.86%，叶绿素含量分别显著提高33.83%、19.03%、15.84%，脯氨酸含量分别显著提高478.88%、627.62%、412.87%，丙二醛含量分别显著下降53.51%、53.43%、54.75%，SOD活性分别提高0.95%、13.51%、16.25%，POD活性分别提高1.80%、10.36%、12.84%。综上，干旱胁迫下，喷施适宜浓度的GA3、MT、SA均能促进油莎豆生长，缓解干旱胁迫对油莎豆造成的伤害，进而提高产量，总体上分别以0.3 μg/L、60 μmol/L、0.50 mmol/L处理效果最好。

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8. 20 个马铃薯品种品质比较与综合评价

张帆, 李源, 陈梦茹, 邢英英, 王秀康

河南农业科学 2022, 51 (8): 28-36. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2022.08.004

摘要（1573）

PDF （1368KB）（533）

对20个马铃薯品种的单株块茎产量、淀粉含量、还原糖含量、可溶性糖含量、维生素C含量、蛋白质含量进行分析，并结合主成分分析、隶属函数法、系统聚类分析对马铃薯块茎的品质进行了综合评价，以期筛选出适宜在榆林市种植的适用于不同加工用途且品质优良的马铃薯品种。结果表明，不同马铃薯品种间各品质指标存在很大差异，单株块茎产量、淀粉含量、还原糖含量、可溶性糖含量、维生素C含量和蛋白质含量的变异系数分别为46.76%、50.07%、50.66%、64.79%、33.72%和68.10%。陇薯11号的单株块茎产量与淀粉含量最高，LZ112的还原糖含量最高，陇薯9号的可溶性糖含量最高，老红皮的维生素C含量和蛋白质含量最高。主成分分析结果表明，供试20个马铃薯品种的品质指标可以用4个主成分来表示（方差累积贡献率达90.448%），各成分代表性指标分别为蛋白质含量、淀粉含量、可溶性糖含量、还原糖含量。进一步采用隶属函数法和系统聚类分析对马铃薯品质进行综合评价，共筛选出7个品质较优的马铃薯品种，占供试品种的35.0%。其中，1种（定薯3号）可作为菜用和淀粉加工的兼用种质，1种（甘引薯1号）可作为全粉加工和油炸食品加工的兼用种质，1种（陇薯11号）可作为大规模推广种植后用于淀粉加工的种质，2种（L08104-12和费乌瑞它）可作为全粉加工的种质，2种（冀张薯12号和陇薯9号）可作为油炸类食品加工的种质。

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9. 鸡矢藤叶绿体基因组分析

吴民华, 吴子健, 叶晓霞, 谭靖怡, 王燊, 黄琼林

河南农业科学 2024, 53 (1): 70-77. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2024.01.008

摘要（1552）

PDF （6478KB）（129）

为了阐明岭南特色药用植物鸡矢藤的叶绿体基因组序列特征，采用高通量测序技术开展鸡血藤叶绿体基因组测序，再借助生物信息学方法对测得序列进行拼接、注释和比对分析。结果表明，鸡矢藤叶绿体基因组为153 456 bp的环状双链四分体结构，共编码133个基因。在鸡矢藤叶绿体基因组中发现54个简单重复序列，其中A/T单核苷酸重复最多，占比61.1%；共找到26 983个密码子，第3位碱基是A/T的密码子具有更高的使用频次。序列比对分析显示，鸡矢藤等5种茜草科植物在基因间隔区和内含子等非编码区域存在显著的碱基突变。系统进化树清晰地展现了鸡矢藤在茜草科内的进化位置，且不同来源的鸡矢藤序列同源性高。

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10. 油莎豆基因组大小、倍性和系统发育分析

王会伟, 朱世新, 张新友, 王艳, 杨铁钢, 张向歌, 王树峰, 李春鑫

河南农业科学 2023, 52 (1): 34-41. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2023.01.004

摘要（1492）

PDF （2024KB）（389）

为明确黄淮地区油莎豆主栽品种和特色种质资源的基因组特性及与其近缘类群的系统发育关系，利用流式细胞仪和基因组Survey分析对6个油莎豆材料基因组大小、倍性进行评估，并基于核糖体DNA的外转录间隔区（External transcribed spacer，ETS）和内转录间隔区（Internal transcribed spacer，ITS）序列分析其与近缘类群间的系统发育关系。流式细胞仪分析结果表明，6 个油莎豆材料基因组在0.808 6~0.858 5 Gb，均值为0.826 4 Gb；基因组Survey分析结果表明，3种粒型油莎豆材料豫油莎2号、豫油莎3号、YYS-4 的基因组大小、重复序列占比、GC 含量、杂合率分别为0.697 9 Gb、81.02%、34.7%、0.28%，0.778 7 Gb、84.45%、36.4%、0.08%，0.790 6 Gb、83.75%、34.9%、0.19%；基因组Survey分析和花粉粒染色结果显示，3种粒型油莎豆材料均为三倍体。系统发育分析结果显示，6个油莎豆材料聚为油莎豆分支，该分支与香附子和头状穗莎草构成的分支形成亲缘关系较近的姐妹群，并与其余的C4植物（碎米莎草、长尖莎草等）构成C4植物分支。

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11. 黄花蒿TCP 转录因子鉴定及其在MeJA 处理下的表达模式分析

马琦洋, 宋歌

河南农业科学 2024, 53 (12): 62-74. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2024.12.007

摘要（1481）

PDF （13374KB）（30）

基于黄花蒿基因组数据对TCP基因家族成员进行鉴定，并对其蛋白质理化性质、进化关系、顺式作用元件等进行分析。利用转录组数据分析黄花蒿TCP（AaTCP）转录因子在不同光处理下的表达模式，并利用qRT-PCR检测其在茉莉酸甲酯（MeJA）处理下的表达情况。结果表明，共鉴定出29个黄花蒿TCP基因（AaTCP）。AaTCP在蛋白质理化性质上存在巨大差异，其中氨基酸数量和分子质量分别介于132~443 个、14.60~47.86 ku，等电点、不稳定指数、脂肪系数分别介于5.67~9.99、33.28~69.77、51.70~77.40，且均为核蛋白。系统进化关系显示，AaTCP 可被划分成Ⅰ类（11个）和Ⅱ类（18个），不均匀地分布在8条染色体上。AaTCP的Motif数量介于1~7，都含有1个保守的TCP2结构域，并且其启动子上存在大量的光、激素和胁迫响应元件。蛋白质互作预测结果显示，除AaTCP12和AaTCP8外，其余AaTCP蛋白成员之间存在紧密的互作关系。转录组数据表明，不同光处理下AaTCP 的表达水平存在差异，大部分基因的表达均受光的诱导。qRT-PCR结果表明，不同AaTCP的表达量在MeJA处理下均有不同程度上升，随着处理时间的延长呈现出动态变化。综上，AaTCP基因家族在光调控及激素响应过程中发挥着重要作用。

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12. 大豆和玉米茬口对冬小麦根际土壤细菌群落结构和功能的影响

郭辉, 连延浩, 赵志博, 任永哲, 王志强, 林同保

河南农业科学 2024, 53 (7): 79-89. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2024.07.009

摘要（1461）

PDF （3686KB）（234）

为探明黄淮海地区玉米茬口和大豆茬口微生物遗留效应的差异，于2023年在长达4 a（2019—2023年）的长期定位试验田中采集冬小麦拔节期的根际土壤样品，采用16S高通量测序技术并结合Tax4Fun2功能预测分析，研究玉米茬口（M）和大豆茬口（S）下冬小麦拔节期根际土壤细菌群落结构及功能对不施氮（N0）和常规施氮（N240，纯氮240 kg/hm2）共4个处理（MN0、SN0、MN240、SN240）的响应。结果表明，门水平下，变形菌门（Proteobacteria）、酸杆菌门（Acidobacteria）拟杆菌门（Bacteroidetes）和放线菌门（Actinobacteriota）为冬小麦拔节期根际优势菌门，优势菌门相对丰度为66.66%~69.56%。N0施氮量S茬口的拟杆菌门相对丰度比M茬口显著增加了19.10%（P<0.05）；N240施氮量S茬口的变形菌门相对丰度比M 茬口显著增加了11.90%（P<0.05）。目水平下，Vicinamibacterales 与伯克氏菌目（Burkholderiales）为优势菌目，优势菌目相对丰度为18.42%~19.68%。N0 施氮量S 茬口的Vicinamibacterales 相对丰度比M 茬口显著减少了13.69%（P<0.05），伯克氏菌目相对丰度显著增加了11.31%（P<0.05）。通过Tax4Fun2功能预测，与KEGG数据库对比发现，N0施氮量下新陈代谢分类中的7个二级功能途径相对丰度存在显著差异（P<0.05）；进一步通过相关性分析发现，Vicinamibacterales和伯克氏菌目与氨基酸代谢途径存在极显著相关关系（P<0.01）。冬小麦土壤细菌有26个功能基因参与土壤氮循环途径，其中反硝化功能基因相对丰度最高。N0施氮量M茬口的norB、norC、nirS 型反硝化功能基因相对丰度显著高于S茬口（P<0.05）。综上，不同施氮量下茬口均造成冬小麦拔节期根际土壤细菌群落结构发生变化，不同茬口通过改变根际土壤细菌群落结构进一步影响细菌群落氮代谢功能。

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13. 油莎豆愈伤组织诱导及再生体系的建立

朱雅婧, 张向歌, 许欣然, 胡海燕, 程珊, 陈晨, 李春鑫, 宋万献, 宋雯栩, 王会伟

河南农业科学 2024, 53 (10): 73-81. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2024.10.009

摘要（1436）

PDF （3147KB）（45）

为建立高效的油莎豆愈伤组织诱导及再生体系，对适用于愈伤组织诱导的外植体（幼根、幼叶、幼叶鞘和分蘖节）进行筛选，并探讨不同植物生长调节剂组合对愈伤组织诱导、增殖和分化的影响。结果表明，油莎豆愈伤组织诱导的最佳外植体为分蘖节；最优愈伤组织诱导的植物生长调节剂组合为2.5 mg/L 2，4-D+0.6 mg/L 6-BA+0.6 mg/L NAA+0.9 mg/L ZT，诱导率可达65.58%；最优愈伤组织增殖的植物生长调节剂组合为0.5 mg/L 2，4-D+0.9 mg/L 6-BA+1.2 mg/L NAA+1.2 mg/L ZT，增殖率可达68.12%；最优愈伤组织分化的植物生长调节剂组合为0.9 mg/L 6-BA+0.6 mg/L NAA，分化率可达66.67%。试验筛选出了适合油莎豆愈伤组织诱导的最佳外植体，并优化了油莎豆愈伤组织诱导、增殖和分化的条件，为后续油莎豆体细胞杂交、遗传转化等生物技术的研究及育种应用奠定基础。

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14. 生物炭与氮肥配施对石灰土辣椒Cd吸收累积的影响

柴冠群, 刘桂华, 罗沐欣键, 王丽, 秦松, 范成五

河南农业科学 2022, 51 (9): 68-78. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2022.09.007

摘要（1420）

PDF （1564KB）（168）

为探讨生物炭与氮肥配施对镉（Cd）安全利用类石灰土辣椒吸收累积Cd的影响，给辣椒专用炭基肥的开发提供科学依据，采用盆栽试验，研究了180、270、360、450 mg/kg（以B₁、B_1.5、B₂、B_2.5表示）4个用量生物炭配施180 mg/kg酰胺态氮、铵态氮与硝态氮（以UN、AN、NN表示）3种形态氮肥对辣椒果实产量、根际土pH值与有效Cd含量及辣椒吸收累积Cd的影响。结果表明，氮肥形态对根际土pH值与有效Cd含量均有极显著影响，UNB2处理根际土pH值最高，有效Cd含量最低。NNB_2.5处理辣椒果实、叶、茎与根干质量均最大，其果实干质量为37.68 g/盆。UNB2处理果实干质量为34.65 g/盆，与NNB_2.5处理差异不显著。UNB₂处理果实、茎与叶Cd含量均最低，其果实Cd含量为0.032 mg/kg，低于《食品安全国家标准食品中污染物限量》（GB 2762—2017）限量标准（<0.05 mg/kg）。不同部位向果实Cd转运系数表现为TF_果/茎>TF_果/叶>TF_果/根。果实Cd含量影响因素相关性分析结果表明，辣椒果实Cd含量主要来自地上部营养器官（茎、叶）的再分配。辣椒Cd在根中的累积分配最多。综上，推荐UNB₂作为实现Cd安全利用类石灰土辣椒安全生产的辣椒专用炭基肥配方。

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15. 芝麻苗期氮高效品种筛选及氮效率评价体系建立

张鹏钰, 高桐梅, 苏小雨, 李丰, 王东勇, 田媛, 芦海灵, 苗红梅, 卫双玲

河南农业科学 2022, 51 (6): 54-66. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2022.06.006

摘要（1416）

PDF （5236KB）（243）

为筛选苗期氮高效芝麻品种，构建芝麻苗期氮效率评价体系，在不同氮水平下测定18个芝麻品种苗期生理指标和氮效率指标，利用变异系数、相关分析、主成分分析、通径分析、隶属函数分析和灰色关联度分析筛选芝麻苗期氮高效品种，确定芝麻氮高效筛选评价指标，构建芝麻苗期氮高效评价体系。结果表明，各性状在不同供氮水平和品种间均存在显著差异，正常氮和高氮水平下植株各部位的氮含量和氮利用效率的变异系数明显低于低氮水平。不同氮水平下，供试芝麻品种的茎干质量、叶干质量、根氮吸收效率和叶氮吸收效率任何2个指标之间均呈显著或极显著正相关。通过用欧式距离最长距离法将18个品种划分成3个等级，其中，郑太芝3号和郑芝HL05为氮高效品种，扶绥三合黑芝麻和缅甸高产者为氮低效品种。不同施氮水平下，茎鲜质量、叶鲜质量、叶干质量和茎干质量均与芝麻氮高效综合得分值关联系数较高，是芝麻氮高效筛选的重要指标。不同氮水平下，2个氮高效品种在根鲜质量和干质量上表现出较高的优势，低氮水平下2个氮高效芝麻品种的主根长及各组织的氮吸收、利用效率均显著高于高氮和正常氮水平。可见，低氮水平更适合筛选芝麻苗期氮高效品种，芝麻苗期的氮效率主要由氮吸收效率决定。

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16. 氮肥减施配施有机物料对贵州高山甘蓝生长的影响

魏全全, 芶久兰, 张萌, 柳玲玲, 顾小凤, 陈龙

河南农业科学 2022, 51 (6): 76-84. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2022.06.008

摘要（1413）

PDF （1417KB）（152）

为探讨氮肥减施及配施不同有机物料在贵州高山冷凉蔬菜甘蓝上的应用效果，于2021年在贵州省毕节市威宁县，采用田间试验，设置3个氮肥（N）梯度（100%N、85%N和70%N）配施有机物料［生物炭（B）或商品有机肥（O），6 000 kg/hm²］处理，研究其对贵州高山冷凉蔬菜甘蓝产量、养分吸收、肥料利用率、品质及经济效益的影响。结果表明，氮肥不减施情况下，与单施氮肥（100%N）相比，配施生物炭（100%NB）和商品有机肥（100%NO）处理甘蓝产量分别增加5 544、6 433 kg/hm²，增幅分别为7.16%、8.31%；收益分别增加5 299、6 476元/hm²，增幅分别为6.47%、7.91%；甘蓝养分累积量及氮磷钾农学效率、吸收利用效率高于100%N处理；甘蓝硝酸盐含量显著降低，可溶性糖、维生素C、游离氨基酸和蛋白质含量均表现为增加趋势。当氮肥减施15%时，配施生物炭（85%NB）和商品有机肥（85%NO）处理甘蓝产量、产值、纯收益、养分累积量、品质以及氮磷钾农学效率、吸收利用效率均与100%N处理相当（差异不显著），均能起到稳产和增产的效果，其中商品有机肥效果优于生物炭。当氮肥减施30%时，即使配施生物炭（70%NB）和商品有机肥（70%NO），甘蓝产量、产值、纯收益、养分累积量、品质以及氮磷钾农学效率、吸收利用效率较100%N处理均呈降低趋势。综上，在贵州高山冷凉蔬菜区，配施生物炭或商品有机肥均能替代15% 化学氮肥，且替代效果以商品有机肥优于生物炭。建议在该地区氮肥投入量为191.25 kg/hm²，同时配施6 000 kg/hm²有机物料，且有机物料以商品有机肥为宜。

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17. 基于FISH和GISH技术的芝麻栽培种和野生种染色体组特征比较分析

马琴, 赵瑞红, 琚铭, 陈成彬, 段迎辉, 杨伟飞, 苗红梅, 张海洋

河南农业科学 2024, 53 (10): 48-53. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2024.10.006

摘要（1397）

PDF （2483KB）（65）

为揭示胡麻属物种进化特征，探究胡麻属基因组结构演变及物种进化，促进野生资源的开发利用，以芝麻栽培种豫芝11号和2n=26类型野生种S.alatum 3651为试验材料，采用荧光原位杂交(FISH)和基因组荧光原位杂交(GISH)技术对芝麻栽培种和野生种染色体组特征进行分析。结果表明，芝麻栽培种和野生种均为2n=2x=26类型；rDNA-FISH杂交结果显示，栽培种的13对染色体中，3对染色体（第7、8、9对染色体）的短臂端部携带45S rDNA特异信号，显示为随体特异染色体；2对染色体（第5、11对染色体）的短臂携带5S rDNA特异信号，5S rDNA与45S rDNA信号位于不同染色体上。野生种的13对染色体中，有2对染色体（第4、7对染色体）携带45S rDNA杂交信号，1对染色体（第4对染色体）携带5Sr DNA特异信号，5S rDNA与45S rDNA信号位于同一染色体不同位置，表明栽培种与野生种的染色体组特征差异较大。GISH杂交结果显示，分别以栽培种和野生种的基因组DNA作探针与自身染色体杂交，每条染色体上携带不同强弱的杂交信号，而与对方染色体杂交，均表现出极少的杂交信号。芝麻栽培种和野生种具有相同的染色体数目，但染色体rDNA数量、分布及其GISH信号均存在明显差异，说明栽培种和野生种亲缘关系较远。

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18. 32 个菠菜品种对镉胁迫的生长响应及耐镉性评价

苗明军, 李佳佳, 雷晓葵, 林杨, 廖继超, 钟建, 李菊, 李跃建, 常伟

河南农业科学 2024, 53 (9): 108-116. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2024.09.011

摘要（1357）

PDF （2257KB）（72）

镉（Cadmium，Cd）是一种剧毒重金属元素，鉴定耐Cd菠菜品种并筛选相关鉴定指标，为耐Cd菠菜品种的选育提供理论依据。选用国内32个菠菜品种，采用Hoagland水培溶液加入CdCl2·2.5H2O模拟大田试验，在Cd胁迫（Cd浓度50 μmol/L）和对照（Cd浓度0 μmol/L）处理20 d，待菠菜成熟期，测定其农艺性状和Cd含量。通过主成分分析、隶属函数分析、相关性分析评价各菠菜品种的综合耐Cd能力。结果表明，Cd胁迫条件下参试品种的株高、根长、地下部鲜质量、地上部鲜质量、地上部Cd含量、地下部Cd含量和转运系数与对照相比均存在显著差异；Cd胁迫下，菠菜的生长、生物量积累均受到抑制，各性状指标均明显下降，各农艺指标平均降幅排序依次为地上部鲜质量>株高>地下部鲜质量>根长。对7个指标的耐Cd系数进行主成分分析，选择了3个主成分，累计方差贡献率达81.552%；综合评价值（D值）与株高、地下部鲜质量、地上部鲜质量、地上部Cd含量、转运系数均呈极显著正相关关系（P<0.01），这些指标可以作为菠菜耐Cd能力评价的首选指标。根据主成分分析，将32份菠菜品种划分为耐Cd性强、中等和Cd敏感型3种类型，金格和微兰为耐Cd性强品种，德赛176为Cd敏感品种。

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19. 玉米ZmHY5和ZmHY5L基因的克隆及其转录丰度对不同光质处理的响应

姚帅涛, 吴文静, 王少瓷, 詹为民, 刘通, 姜良良, 杨建平

河南农业科学 2023, 52 (3): 26-35. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2023.03.003

摘要（1335）

PDF （2196KB）（291）

为了探索玉米（Zea mays）HY5（Elongated hypocotyl 5）基因的功能，以玉米自交系B73为材料克隆了2个HY5基因，分别命名为ZmHY5和ZmHY5L。利用实时荧光定量PCR（qRT-PCR）方法分析ZmHY5和ZmHY5L基因在玉米不同组织中的表达量，以及对不同光质、转换光和长短日照处理的响应。结果表明，玉米与高粱、南荻、谷子及拟南芥的HY5具有相似的结构域和较高的氨基酸序列一致性，意味着它们可能具有类似的功能。ZmHY5和ZmHY5L基因的组织表达模式类似，均在叶片中的表达量最高，但整体上ZmHY5基因表达量明显高于ZmHY5L基因；两者对不同持续光质的响应模式也基本类似，ZmHY5基因在蓝光条件下表达量最高，对黑暗转白光的响应更明显。ZmHY5L基因在长日照条件下的响应能力强于ZmHY5基因，而ZmHY5基因在短日照条件下具有更强的黑暗阶段响应能力。暗示ZmHY5和ZmHY5L基因可能在玉米光形态建成及花期调控中发挥作用。

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20. 硅和硒对镉胁迫下黄瓜幼苗光合作用和抗氧化酶系统的影响

于敏敏, 樊文华, 刘奋武, 田露丹, 王改玲, 孟庆慧

河南农业科学 2023, 52 (1): 116-124. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2023.01.012

摘要（1321）

PDF （1494KB）（315）

探究在石灰性土壤中施用硅（Si）和硒（Se）对镉（Cd）胁迫下黄瓜幼苗光合作用和抗氧化酶系统的影响，为Si和Se在缓解Cd毒性方面的应用提供理论依据。采用盆栽试验，研究在Cd（5 mg/kg）胁迫下，单独或同时施用Si（300 mg/kg）、Se（2、4 mg/kg）对黄瓜幼苗生长、叶绿素含量、光合参数及抗氧化酶活性的影响。结果表明，Cd胁迫对黄瓜幼苗植株的生长、叶片光合作用以及抗氧化系统产生了明显的毒害作用。与空白对照相比，Cd处理下黄瓜叶片叶绿素含量、净光合速率（Pn）、蒸腾速率（Tr）、气孔导度（Gs）显著降低，胞间CO2 浓度（Ci）显著升高，过氧化物酶（POD）、超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）活性显著降低，丙二醛（MDA）含量显著增加。施用300 mg/kg Si或2、4 mg/kg Se均能有效缓解Cd毒害，促进黄瓜生长，显著提高黄瓜叶片叶绿素含量、Pn、Tr、Gs以及POD、SOD、CAT活性，降低Ci、MDA含量。同时施用Si和Se的作用效果比单施Si或Se更明显，施用300 mg/kg Si和2 mg/kg Se时作用效果最好，与单施Cd相比，黄瓜叶片Pn、Tr、Gs显著增加18.53%、42.67%、87.50%，Ci显著降低35.61%，POD、SOD、CAT活性显著提高87.65%、32.40%、23.58%，MDA含量显著降低42.68%。表明在石灰性土壤中施用Si和Se可有效缓解Cd对黄瓜的毒害，增强黄瓜叶片光合作用，提高抗氧化酶系统活性，且Si和Se同时施用具有一定的协同作用。

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21. 秋水仙素诱变对油莎豆出苗率及品质的影响

魏尊苗, 刘佳遥, 程艳, 王占海, 许方达, 陈欣, 牟忠生

河南农业科学 2022, 51 (11): 50-55. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2022.11.006

摘要（1307）

PDF （5164KB）（63）

为确定油莎豆块茎秋水仙素诱变半致死剂量，获得高品质变异种质资源，分别以萌发前和萌发后油莎豆块茎为试验材料，利用不同质量浓度秋水仙素（0、1、2、3、4 g/L）进行诱变处理，1个月后计算出苗率，成熟收获后采用近红外谷物分析仪进行品质检测。结果表明，无论是萌发前还是萌发后诱变处理油莎豆出苗率总体上均随着秋水仙素质量浓度和诱变时间的增加而降低，秋水仙素质量浓度对萌发前和萌发后诱变处理出苗率均有极显著影响，诱变时间对萌发前和萌发后诱变处理出苗率均有显著影响；萌发前油莎豆块茎对秋水仙素更敏感，其半致死剂量低于萌发后诱变处理，且萌发前诱变可致油莎豆芽畸形，萌发后诱变处理芽无明显变化。以诱变质量浓度低且诱变时间短达到半致死剂量为原则，秋水仙素质量浓度1 g/L、诱变萌发前油莎豆块茎24 h为其最适诱变半致死剂量。对块茎品质进行检测，获得淀粉含量高于32%的高品质变异材料1份，总糖含量高于36%的高品质变异材料6份，为油莎豆高品质育种奠定了基础。

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22. 基于改进MobileNetV2 模型的农作物叶片病害识别研究

王焕鑫, 沈志豪, 刘泉, 刘金江

河南农业科学 2023, 52 (4): 143-151. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2023.04.017

摘要（1251）

PDF （2715KB）（377）

为实现基于移动端的农作物叶部病害图像便捷识别，提高农作物病害识别效率进而更好地指导作物病害防治，基于改进的轻量级卷积神经网络MobileNetV2建立农作物病害识别模型。首先，建立含有15 种病害叶片和4 种健康叶片的农作物数据集，采用数据增强操作进行数据平衡。其次，对MobileNetV2 进行改进，引入高效通道注意力（Efficient channel attention，ECA）与注意力特征融合（Attentional feature fusion，AFF），并通过模型剪枝去除冗余层，建立了高性能的轻量级农作物病害识别模型。结果表明：改进MobileNetV2模型参数量与初始MobileNetV2参数量相比减少15.37%，同时识别准确率提升0.9个百分点，达到了98.4%。相比EfficientNet-b0、ShuffleNetV2-0.5X等经典卷积神经网络模型，改进的模型不仅识别准确率最高，且训练过程收敛速度更快。

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23. 氮锌配施对玉米果穗不同粒位籽粒灌浆特性的影响

张盼盼, 李川, 张美微, 俞晓红, 穆蔚林, 郭涵潇, 乔江方, 张桂堂

河南农业科学 2024, 53 (9): 16-27. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2024.09.002

摘要（1250）

PDF （1837KB）（62）

以锌高效玉米品种郑单958和锌不敏感品种隆平638为试验材料，设置225 kg/hm²（HN）、180 kg/hm²（MN）、90 kg/hm²（LN）3个施氮量和不喷锌（F0）、拔节期和大口期1∶1喷锌4.5 kg/hm²（F1）2个喷锌处理，研究氮锌配施对不同锌效率玉米品种不同粒位籽粒灌浆特性的影响及不同粒位籽粒灌浆特性与产量的相关性，为玉米生产上氮锌合理配施提供依据。结果表明，HN处理产量最高，其次是MN处理，两者差异不显著。其中，HN处理能够提高各粒位的粒质量，MN处理推迟了郑单958各粒位籽粒最大灌浆速率出现的时间，提高了上部粒位籽粒最大灌浆速率和下部粒位籽粒的活跃灌浆期；HN处理推迟了隆平638各粒位籽粒最大灌浆速率出现的时间，延长了活跃灌浆期，提高了上、下部粒位籽粒最大灌浆速率出现时的灌浆量，进而提高了产量。与F0处理相比，F1处理显著降低了果穗秃尖长（9.9%），显著提高了产量（2.0%），增加了郑单958籽粒上部和下部粒位的粒质量，延长了上部和下部粒位籽粒活跃灌浆期，推迟了上部和下部粒位籽粒最大灌浆速率出现的时间，提高了最大灌浆速率出现时的灌浆量。产量与果穗下部粒位最大灌浆速率出现的时间呈显著正相关，中部粒位粒质量与下部粒位粒质量呈极显著正相关。总体来看，施氮180 kg/hm2配合拔节期和大口期1∶1叶面喷锌4.5 kg/hm²能够推迟锌高效玉米品种果穗上、下部粒位最大灌浆速率出现的时间，延长活跃灌浆期，提高最大灌浆速率出现时的灌浆量和粒质量，进而促进玉米产量提高。

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24. 杜仲HSF基因家族的鉴定及其在逆境胁迫下的表达分析

伍淑娟, 徐枫, 王光安, 王晨

河南农业科学 2024, 53 (9): 46-56. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2024.09.005

摘要（1197）

PDF （6355KB）（141）

热休克转录因子（Heat shock transcription factors，HSFs）在植物的生长发育和响应非生物胁迫过程中发挥着重要作用，为了解杜仲HSF基因家族成员信息，揭示其结构特征及表达模式，通过生物信息学方法和qRT-PCR对杜仲HSF基因家族的理化性质、蛋白质结构、系统进化、基因结构、保守域、启动子顺式作用元件及EuHSFs基因在杜仲叶片不同发育时期和不同非生物胁迫条件下的表达模式进行了分析。结果表明，从杜仲中共鉴定到21个EuHSFs基因，它们在蛋白质性质上存在差异，氨基酸数目、理论分子质量、等电点和不稳定系数分别介于68~369个、7.72~42.06 ku、4.31~9.22、7.05~67.28，且以酸性、亲水、不稳定的核蛋白为主。系统进化分析显示，EuHSFs被分成了3个亚组，包括ClassⅠ（1个）、ClassⅡ（7个）和ClassⅢ（13个）。通过启动子顺式作用元件分析发现，EuHSFs基因中存在大量的光响应元件和激素响应元件。EuHSFs基因在杜仲叶片不同发育时期均有表达，但表达模式存在显著差异。通过qRT-PCR检测发现，EuHSFs均能响应不同的非生物胁迫（高温、低温、高盐、干旱），如大部分EuHSFs在高温胁迫下随处理时间的延长表达量升高，且对高温和低温响应强烈。综上，杜仲HSF基因家族具有调控植物响应非生物胁迫的功能。

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25. 油莎豆原生质体制备的组织筛选及条件优化

张向歌, 朱雅婧, 陆莉莉, 宋万献, 张新友, 胡海燕, 于美琴, 李居政, 王会伟

河南农业科学 2023, 52 (12): 49-56. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2023.12.006

摘要（1161）

PDF （2734KB）（101）

为高效获得油莎豆原生质体，采用单因素试验方法进行油莎豆原生质体制备的组织部位（幼芽、幼根、幼叶、幼叶鞘、分蘖节和匍匐茎）筛选以及酶解条件（酶组合用量、酶解时间、渗透压稳定剂用量和酶液pH值）优化。结果表明，油莎豆原生质体制备的最佳组织部位为幼嫩的分蘖节；最优酶解条件：酶组合用量为2.0%纤维素酶＋0.9%离析酶、酶解时间为6 h、渗透压稳定剂甘露醇用量为11%、酶液pH值为6.0。此条件下，0.2 g油莎豆幼嫩分蘖节加至4 mL酶液中，原生质体的产量可达22.91×10⁵个/g，活力可达90.72%。综上，获得了高效制备油莎豆原生质体的方法，可为后续油莎豆原生质体融合、种质创新以及杂交育种奠定基础。

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26. 生物炭对黑胫病抗性不同烤烟品种根际土壤真菌群落结构的影响

任志超, 李想, 李先锋, 毋丽丽, 王景, 彭志良, 刘国顺, 殷全玉

河南农业科学 2024, 53 (1): 105-115. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2024.01.012

摘要（1123）

PDF （5609KB）（97）

探究生物炭对黑胫病抗性不同烤烟品种根际土壤真菌群落结构的影响，为调控烟草微环境及综合防治烤烟黑胫病提供理论依据。采用盆栽试验，以黑胫病抗性不同的烤烟品种净叶黄（高感品种）、K326（中抗品种）、NC82（高抗品种）为材料，以未种植烟草为对照（CK），设置施生物炭与不施生物炭2个水平，共8个处理，通过高通量测序技术探究生物炭对黑胫病抗性不同烤烟品种根际土壤真菌群落结构的影响。结果表明，施入生物炭后黑胫病抗性不同烤烟品种的黑胫病发病率与病情指数均显著降低，对高感品种净叶黄、中抗品种K326 及高抗品种NC82 黑胫病的防治效果分别为56.52%、31.00% 和27.00%；不施生物炭条件下，高抗品种NC82和高感品种净叶黄的根际土壤真菌多样性相对较高，中抗品种K326相对较低，施用生物炭后中抗品种K326的真菌多样性显著升高，高感品种净叶黄和高抗品种NC82的真菌多样性均有不同程度的降低；LefSe分析表明，不施生物炭条件下，抗性不同烤烟品种根际土壤关键微生物类群存在显著差异，施入生物炭改变了根际土壤中关键微生物类群，品种间差异明显；主坐标分析（PCoA）表明，不施用生物炭条件下，3个烤烟品种根际土壤样本与不种植烟草土壤呈现明显的分离，施入生物炭改变了3个烤烟品种根际土壤真菌群落结构。综上，施入生物炭可以显著降低烤烟黑胫病发生，黑胫病抗性不同烤烟品种根际土壤真菌群落结构对施用生物炭的响应不同，在生产中，利用生物炭改良土壤和烟草微生态环境时需要考虑品种因素。

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27. 基于水稻三维模型的表型参数提取及生物量估测

程志强, 方圣辉

河南农业科学 2023, 52 (7): 144-153. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2023.07.015

摘要（1120）

PDF （6848KB）（438）

基于二维图像的水稻表型检测方法缺乏空间维度信息，难以提取全面的水稻表型参数，因此建立水稻三维模型进而提取全面的水稻表型参数具有重要意义。体积是指示水稻生长状况的重要参数，如何在不破坏水稻植株的前提下获取水稻体积参数是当下研究中仍有待解决的问题。基于上述考虑，提出一种基于水稻三维模型的表型参数提取及生物量估测方法，实现在不破坏水稻植株的前提下提取水稻体积参数并估测水稻生物量。以盆栽水稻为对象，首先利用Alpha-shape算法重建其三维模型，然后提取并评估水稻株高、茎粗、植被覆盖度、体积参数，并基于体积参数估测水稻生物量。结果表明，空间雕刻方法可以重建高精度的水稻三维模型，并准确测算水稻表型参数及生物量，其中水稻株高、茎粗、单株植被覆盖度均方根误差（RMSE）和平均绝对百分比误差（MAPE）分别为63.27 mm、4.01 mm、5.04%和7.15%、14.91%、12.59%，水稻生物量RMSE 和MAPE 分别为62.44 g、19.25%，均优于现有三维重建软件的测算结果。

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28. 甲基二磺隆与唑啉草酯混用对麦田节节麦和多花黑麦草的防治效果

吴仁海, 徐洪乐, 孙兰兰, 苏旺苍, 魏红梅, 薛飞, 鲁传涛

河南农业科学 2022, 51 (6): 103-110. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2022.06.011

摘要（1082）

PDF （1384KB）（201）

为了研究麦田恶性杂草多花黑麦草、节节麦的高效防治药剂，通过室内盆栽试验及田间试验评价了甲基二磺隆与唑啉草酯混用的联合效应。室内盆栽试验测定结果表明，甲基二磺隆与唑啉草酯按照1∶1、1∶2、1∶3、1∶4、1∶6比例混用，对多花黑麦草的共毒系数（CTC）分别为37.37、189.10、287.08、259.37、101.80，表明甲基二磺隆与唑啉草酯比例为1∶2~1∶4混用具有显著增效作用。甲基二磺隆与1、2、4、8倍的唑啉草酯混用对节节麦活性分别是甲基二磺隆单用的1.50、1.76、3.66、5.65倍。甲基二磺隆与唑啉草酯1∶4 混用，使用剂量为（30+120）、（60+240）、（120+480）g/hm² 时对小麦鲜质量抑制率为10.28%~34.43%，添加安全剂吡唑解草酯能够将小麦药害缓解至与对照（喷施清水）相当。田间小区试验表明，3%甲基二磺隆OD 18 g/hm²+5%唑啉草酯EC 45~67.5 g/hm²混用对节节麦的防效为89.28%~91.83%，高于3%甲基二磺隆OD 18 g/hm²对节节麦的防效（83.28%）。田间大区试验结果表明，3%甲基二磺隆OD13.5 g/hm2+5%唑啉草酯EC 54 g/hm²处理对多花黑麦草鲜质量防效为99.79%，小麦增产17.43%。以上结果表明，甲基二磺隆与唑啉草酯混用防治节节麦、多花黑麦草具有较好的应用前景。

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29. 叶面喷施Na2SiO3 对朝天椒产量、品质与Cd 吸收累积的影响

柴冠群, 隋岩峰, 杨帆, 秦松, 范成五

河南农业科学 2023, 52 (7): 109-116. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2023.07.011

摘要（1080）

PDF （1319KB）（139）

以青红元帅朝天椒为试材，采用水培试验，探究0.3 mg/L 镉（Cd）胁迫条件下，叶面喷施0、3、5 mmol/L（以CK、Si₃、Si₅表示）Na₂SiO₃溶液对朝天椒产量、品质与吸收转运Cd能力的影响，以期为叶面阻控剂开发提供科学依据。结果表明，青红元帅朝天椒各部位生物量随叶面喷施Na₂SiO₃浓度的增加呈增加趋势，与CK 相比，Si₅处理各部位生物量均显著增加，果实鲜质量与干质量增幅分别为16.29%、15.26%，整株干质量增幅为21.35%。朝天椒果实的可溶性糖、可溶性蛋白、氨基酸、维生素C（Vc）与辣椒碱含量均随叶面喷施Na2SiO3浓度的增加呈增加趋势，Si₅处理能够显著改善朝天椒品质。各处理不同部位Cd含量大小顺序均表现为主茎上叶>根>叉茎上叶>果实>主茎>叉茎。与CK相比，叶面喷施Na₂SiO₃溶液降低了朝天椒各部位Cd含量，Si₃与Si₅处理朝天椒果实Cd含量分别降低11.30%、28.69%。各处理朝天椒整株Cd累积量差异不显著，随叶面喷施Na₂SiO₃浓度的增加，果实Cd累积量显著降低，茎叶与根Cd 累积量显著增加，与CK 相比，Si₅处理果实Cd 累积量降低19.43%。与CK 相比，叶面喷施Na₂SiO₃溶液显著降低根、叉茎、主茎、主茎上叶、茎叶向果实转运Cd的效率（TF_果实/根、TF_{果实/叉茎}、TF_{果实/主茎}、TF_{果实/主茎上叶}、TF_{果实/茎叶}）。表明叶面喷施Na₂SiO₃溶液提升了青红元帅朝天椒茎叶与根对Cd的累积能力，限制其向果实转运Cd。

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30. 温度和含水率对烟叶热物理特性的影响及其预测模型建立

陈家鼎, 何蓉, 肖庆礼, 袁明, 谭奇忠, 彭奎, 魏硕, 李生春

河南农业科学 2023, 52 (6): 172-180. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2023.06.018

摘要（1078）

PDF （3074KB）（415）

为全面了解烟叶不同组分的热物理特性，为烘烤、回潮和复烤等热加工工艺设计提供参考，采用热探针法分别测定10~70℃、含水率5%~30%的烤后烟叶叶片及主脉热扩散系数、导热系数、比热容，并分析变化规律，借助MATLAB软件以指数函数形式拟合温度、含水率与烟叶热物理特性参数值之间的相关性，构建烟叶热物理特性参数的经验数学模型，并通过试验进行验证。结果显示：（1）叶片和主脉的密度随含水率的增大而增大，含水率在5%~30% 时，叶片密度为562.79~684.84 kg/m³，主脉密度为908.83~1 045.51 kg/m³；（2）温度和含水率的提高都会使叶片和主脉热扩散系数增大，且含水率贡献率更大，叶片热扩散系数为0.092 33~0.219 00 mm²/s，主脉热扩散系数为0.088 67~0.149 00 mm²/s；（3）叶片和主脉导热系数随温度和含水率的增大而增大，叶片导热系数为0.088 13~0.435 37 W（/m·K），主脉导热系数为0.160 70~0.388 83 W（/m·K）；（4）叶片和主脉比热容主要与含水率呈正相关，叶片比热容为1 520.623 44~3 123.569 52 J（/kg·K），主脉比热容为1 618.828 08~2 563.703 20 J（/kg·K）；（5）对拟合经验模型进行验证，决定系数（R²）介于0.93~0.99。综上，叶片和主脉的热物理特性差异较大，拟合的指数函数可以作为计算叶片和主脉对应热物理特性参数的经验数学模型。

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31. 基于改进残差网络的苹果叶片病害识别研究

陈聪, 于啸, 宫琪

河南农业科学 2023, 52 (4): 152-161. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2023.04.018

摘要（1076）

PDF （5367KB）（408）

苹果叶片病害形态相似、斑点大小不同，依靠人工和农业专家识别的传统方式效率较低。为此提出一种基于改进残差网络的苹果病害识别模型REP-ResNet。该模型在基准模型ResNet-50的基础上通过采用批标准化、激活函数、卷积层的残差结构顺序，加入通道注意力机制和并行卷积的方式进行改进。训练过程中，将公开数据集PlantVillage预训练的模型权重参数迁移至上述网络模型中重新训练，达到加快网络的收敛速度和提高模型识别能力的目的。采用数据扩充的方式解决训练过程中样本不均的问题。结果表明，REP-ResNet模型与基准网络模型相比识别准确率提高2.41个百分点。模型使用迁移学习的方式进行训练，在复杂背景下的苹果叶片病害识别中准确率达到97.69%，与传统卷积神经网络相比识别效果有较大提高。

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32. 有机肥替减化肥对赤红壤菜-稻轮作区甘蓝产量和养分利用的影响

张立成, 李娟, 章明清, 辜祖超

河南农业科学 2023, 52 (8): 87-95. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2023.08.010

摘要（1076）

PDF （1265KB）（123）

为提高化肥利用效率，以圆球甘蓝中甘8号为试验材料，在闽南菜-稻轮作区设计5种施肥处理（习惯施肥、推荐施肥、有机肥替代25%化肥、有机肥替代50%化肥、有机肥替代100%化肥）和不施肥处理（对照，CK）进行田间试验，研究不同处理对甘蓝产量及养分利用的影响。结果表明，有机肥替减化肥能够促进甘蓝叶球生长，有机肥替代50%化肥处理叶球质量和叶球紧实度均高于其他施肥处理。有机肥替代50%化肥的施肥处理产量最高，达到3 824.13 kg/hm²，显著高于有机肥替代25%化肥、有机肥替代100%化肥、习惯施肥和不施肥处理，但与推荐施肥处理相比较无显著差异。有机肥替代50%化肥、有机肥替代25%化肥的施肥处理分别具有较高的氮肥、磷肥利用效率，其分别为40.82%、30.82%。与习惯施肥相比，有机肥替代50%化肥的施肥处理甘蓝对氮肥利用效率增加了13.14个百分点。综合甘蓝产量和养分利用效率，推荐有机肥替代50%化肥作为闽南赤红壤菜-稻轮作区甘蓝生产中有机肥替减化肥的施用量。

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33. 地黄枯草芽孢杆菌全基因组测序及其促生作用相关基因研究

腊贵晓, 王林林, 郭军旗, 赵玉龙, 郭红霞, 贾慧, 杨铁钢

河南农业科学 2024, 53 (12): 75-85. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2024.12.008

摘要（1064）

PDF （3510KB）（57）

为了探究地黄枯草芽孢杆菌（Bacilus subtilis）对地黄促生作用的相关基因，对其进行全基因组测序，并通过功能注释挖掘促生作用相关基因。结果表明，地黄内生促生菌枯草芽孢杆菌基因组大小为4 310 699 bp，GC含量为43.44%，共预测编码基因4 521个。GO、COG、KEGG、CAZy、CARD和VFDB数据库注释的基因数分别为3 013、3 354、4 395、206、52、212。与促生作用有关基因有46个，这些基因主要集中在溶磷、固氮、铁载体等方面。同时，antiSMASH预测到共409个基因富集到12个次级代谢产物合成基因簇，主要编码合成丰原素、3-羧酸碳青霉烯、类双硫醇、杆菌溶素、羊毛硫类细菌素、表面活性肽、美好菌素酸和儿茶酚型嗜铁素等8种抑菌物质，其中美好菌素酸和儿茶酚型嗜铁素还具有螯合周围环境铁离子的作用。

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34. 丹参HD-ZIP 基因家族的鉴定与表达分析

李万, 成瑞星, 党鑫

河南农业科学 2024, 53 (7): 66-78. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2024.07.008

摘要（1058）

PDF （6842KB）（139）

为筛选丹参（Salvia miltiorrhiza）中响应高温胁迫的HD-ZIP基因，利用生物信息学研究方法，对丹参全基因组的HD-ZIP基因进行了鉴定和分析，并以天丹1号为材料，通过qPCR技术检测了丹参HDZIP基因在高温胁迫下的表达模式。结果表明，丹参全基因组中包含44个HD-ZIP基因（SmHD-ZIP），不均匀地分布于8条染色体上。SmHD-ZIP可分为HD-ZIP Ⅰ、HD-ZIP Ⅱ、HD-ZIP Ⅲ和HD-ZIP Ⅳ 4个亚家族，序列分析结果表明，这些蛋白质的氨基酸残基数为180~982 个，相对分子质量为20.947~109.620 ku。SmHD-ZIP均为亲水蛋白，无跨膜结构域，绝大多数不含信号肽，等电点为4.48~10.91，且几乎都在细胞核表达，蛋白质稳定性较差。44个SmHD-ZIP 基因中有10个基因复制事件，均为纯化选择。结构和模体分析结果表明，同一亚家族成员的外显子数目基本一致，HD-ZIP Ⅲ亚家族成员的外显子数目最多，模体数也最多。模体1、6是SmHD-ZIP的保守模体，模体10、11、12、13、15为HD-ZIP Ⅲ亚家族特有，模体5为HD-ZIP Ⅳ亚家族特有。通过分析高温（37 ℃）胁迫下SmHD-ZIP 的表达模式发现，表达量升高和下降的基因数基本一致，在上调表达的基因中，SmHD-ZIP1.11、SmHD-ZIP1.13、SmHD-ZIP2.2、SmHD-ZIP2.5、SmHD-ZIP3.1、SmHD-ZIP3.4、SmHD-ZIP4.9、SmHD-ZIP4.10 和SmHD-ZIP4.12 的表达量提高了10倍以上，可作为提高丹参耐热性的候选基因资源。

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35. 基于高密度遗传图谱的芝麻籽粒品质相关性状QTL 定位

崔承齐, 刘艳阳, 杜振伟, 武轲, 江晓林, 郑永战, 梅鸿献

河南农业科学 2023, 52 (9): 66-77. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2023.09.007

摘要（1052）

PDF （1663KB）（116）

芝麻是我国重要的优质油料作物，对芝麻籽粒品质性状进行数量性状位点（QTL）定位对定向培育高品质芝麻品种具有重要意义。以豫芝4号为母本、孟加拉小籽为父本，分别构建F2、F_2:3、BC₁ 和BC₁F₂群体，结合特异位点扩增片段（SLAF）标记和简单重复序列（SSR）标记构建F₂和BC1遗传图谱，以F_2:3、BC1和BC₁F₂ 3个群体的表型数据为基础，进行脂肪、蛋白质、芝麻素、芝麻林素含量等4个品质性状的QTL作图分析。结果表明，在F_2:3群体中共检测到16个QTL，解释表型变异的5.08%~27.12%，其中仅有1个主效QTL qOC_10-1 在2个环境中被重复检测到，分别解释表型变异的9.62%和27.12%。在BC1和BC1F2群体中共检测到35个QTL，其中3个主效QTL qOC_4-1、qOC_10-2和qSmin_7-2在3个环境中被重复检测到，分别解释表型变异的8.08%~12.42%、11.95%~12.60% 和4.24%~10.56%；3个主效QTLqSmin_8、qSmol_5-2和qSmol_7-2在2 个环境被重复检测到，分别解释表型变异的13.36%~26.75%、11.44%~14.33% 和5.77%~12.38%。经过对2 个图谱进行整合和比对分析，共发现10 个QTL 簇，其中QTL簇loci4、loci7、loci8和loci10均与多个性状相关联，并且均至少包含1个主效QTL，其对应的最大表型变异解释率分别为12.42%、12.38%、26.75%和27.12%。

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36. 镉砷污染耕地玉米重金属安全品种筛选

柴冠群, 周礼兴, 王丽, 刘桂华, 秦松, 曹艳, 范成五

河南农业科学 2022, 51 (10): 74-85. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2022.10.009

摘要（1035）

PDF （1776KB）（195）

为探讨不同玉米品种籽粒镉（Cd）、砷（As）积累能力的差异及品种与环境的作用效应，并筛选出籽粒Cd、As低富集的玉米品种，以毕节市七星关区50个当地种植的玉米品种为材料，在七星关区T地与Y地的Cd、As污染耕地采用田间小区试验对玉米籽粒Cd、As积累差异进行研究。结果表明，品种、环境及品种与环境互作对玉米籽粒Cd、As含量均有极显著影响。玉米籽粒重金属含量存在较大差异，总体表现为Cd>As。T、Y两地50个玉米品种籽粒As含量均显著低于粮食As限值（0.7 mg/kg，NY 861—2004）与饲料As限值（2.0 mg/kg，GB 13078—2017）；T、Y两地50个玉米品种籽粒Cd含量均显著低于饲料Cd限值（1.0 mg/kg，GB 13078—2017）；T、Y两地种植的新中玉801、金都玉2号、金都玉808、康农玉109、铜玉3号与渝单7号6个品种较稳定，其Cd含量均高于粮食Cd限值（0.05 mg/kg，NY 861—2004），此外，在T地，金湘369 Cd含量也高于粮食Cd限值（0.05 mg/kg，NY 861—2004）。综上，在研究区Cd、As污染耕地上，50份玉米种质均可作为饲料原料种植；新中玉801、金都玉2号、金都玉808、康农玉109、铜玉3号、渝单7号与金湘369不可作为粮食种植，其余玉米品种可作为粮食种植。

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37. 芦笋茎枯病拮抗内生细菌的筛选及鉴定

苏卓文, 卢彩鸽, 蔡淑琳, 张涛涛, 董丹, 赵娟, 张殿朋

河南农业科学 2022, 51 (10): 106-113. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2022.10.012

摘要（1026）

PDF （3081KB）（264）

为筛选对芦笋茎枯病具有良好生防效果的优良菌株，采用平板对峙法，从分离自北京密云区野生芦笋根部的52株内生细菌中筛选对芦笋茎枯病菌（Phomopsis asparagi）具有较强拮抗作用的生防内生细菌，并对筛选得到的菌株进行温室防效测定和生防相关性状测定。结果表明，有3株内生细菌对芦笋茎枯病菌具有较好的抑制效果，抑菌率为63.70%~85.00%，其中菌株YS-G10的拮抗活性最高，对芦笋茎枯病菌的抑菌率高达85.00%。温室防效测定结果表明，菌株YS-G10能够有效预防芦笋茎枯病的发生，防治效果达73.44%。生防相关性状测定结果表明，该菌株能够分泌蛋白酶和纤维素酶，推测菌株YSG10可能通过产生蛋白酶、纤维素酶等水解酶类物质破坏病原真菌细胞壁或抑制病原菌致病毒素的产生，从而达到抑制芦笋茎枯病的效果。经形态学、生理生化特性及16S rDNA和gyrB 基因序列分析，该菌株被初步鉴定为贝莱斯芽孢杆菌（Bacillus velezensis）。

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38. 谷子农艺性状与蛋白质含量相关性分析

冯链, 田翔, 乔治军, 王海岗

河南农业科学 2022, 51 (6): 43-53. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2022.06.005

摘要（1011）

PDF （1989KB）（272）

对山西省83个谷子地方品种和育成品种的农艺性状（质量性状：幼苗叶色、分蘖性、叶鞘色、穗型、穗松紧度、刺毛长度、穗颈形状、粒色、米色；数量性状：主茎长度、主穗长度、主茎直径、主茎节数、主穗直径、单株穗质量、单株粒质量）、籽粒蛋白质含量进行相关性分析，并对上述性状进行主成分分析和聚类分析，为谷子育种中高蛋白质种质的筛选提供依据。结果表明，谷子籽粒蛋白质含量变异系数最低，为9.00%，单株粒质量变异系数最高，为30.75%，具体表现为单株粒质量>单株穗质量>主穗长度>主穗直径>主茎长度>主茎节数>主茎直径>蛋白质含量。相关性分析结果表明，籽粒蛋白质含量与主茎长度、主茎节数呈极显著负相关，与主茎直径、单株穗质量、单株粒质量和叶鞘色呈显著负相关，与刺毛长度和粒色呈极显著正相关。主成分分析结果表明，前8个主成分的累计贡献率达80.643%，可用于表述谷子蛋白质含量和农艺性状的大部分信息。聚类分析结果表明，83个谷子品种可以分为4类，第Ⅰ类为育成品种，主要特征为主茎长度、主茎节数和刺毛长度最小，主茎直径最大，具有抗倒伏潜力；第Ⅱ类以地方品种为主，蛋白质含量最高；第Ⅲ类主穗长度和单株粒质量最高；第Ⅳ类以育成品种为主，主茎长度、主茎节数和单株穗质量最高。在高蛋白质谷子品种选育中，应注重对地方品种中主茎长度、单株穗质量和单株粒质量较小资源的深入研究和利用。

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39. 基于AquaCrop 模型的河南省冬小麦灌溉制度优化研究

戎亚思, 李国强, 张杰, 张建涛, 王猛, 郑国清, 冯伟

河南农业科学 2023, 52 (2): 151-161. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2023.02.017

摘要（1009）

PDF （1465KB）（98）

为验证AquaCrop模型在河南省的适用性，并探讨冬小麦最优灌溉制度，分别于2016—2018年和2019—2020年，在河南周口进行冬小麦不同灌水频次田间试验，先后校准AquaCrop模型参数和独立验证模型模拟效果，并利用验证后的AquaCrop模型，分析不同降雨年型条件下16种灌溉情景对冬小麦耗水量、蒸腾量、籽粒产量、水分利用效率和灌溉水利用效率的影响。结果表明，冬小麦冠层覆盖度模拟值与实测值的决定系数（R²）介于0.84~0.94，一致性指数（d）介于0.93~0.98，均方根误差（RMSE）介于4.7%~9.4%。冬小麦生物量模拟值与实测值的R2 介于0.94~0.95，d介于0.93~0.98，RMSE介于2.1~2.2 t/hm²。冬小麦籽粒产量、水分利用效率模拟值与实测值的相对误差（RE）均在10%以内。以籽粒产量和水分利用效率最高为目标，冬小麦的最优灌溉方案为：于干旱年拔节期、开花期和灌浆期，每次灌水75 mm；于平水年拔节期和开花期，每次灌水75 mm；于丰水年拔节期灌水75 mm。

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40. 污染石灰性土壤不同品种小麦籽粒对重金属的积累特征

王秋红, 时倩茹, 彭爱华, 商艳萍, 孙发伟, 梁小东, 杨素勤, 张彪

河南农业科学 2023, 52 (10): 72-81. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2023.10.008

摘要（1004）

PDF （1705KB）（122）

为给污染土壤安全生产筛选适宜小麦品种，以17种常见小麦品种为供试材料，在豫北某污染石灰性土壤种植，比较各品种小麦籽粒中重金属镉（Cd）、铅（Pb）、铁（Fe）、锰（Mn）、铜（Cu）、锌（Zn）元素的积累水平，并分析其根际土壤重金属有效态含量及其与籽粒元素含量的相关性。结果表明，试验地土壤Cd 含量为2.17 mg/kg，依据《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准（试行）》（GB 15618—2018），试验地属于安全利用类土壤。不同小麦品种籽粒Cd含量差异明显，其中，小麦品种北10的籽粒Cd含量最低（0.12 mg/kg），其次是偃科048，偃展4110籽粒Cd含量最高。试验地各小麦品种籽粒Cd含量均超出《食品安全国家标准食品中污染物限量》（GB 2762—2017）中的限量值（0.10 mg/kg）。就籽粒Pb含量而言，品种间无明显差异，且均低于《食品安全国家标准食品中污染物限量》（GB 2762—2017）限量值（0.20 mg/kg）。土壤有效态Cd含量占全Cd含量的比值较高，为46%。土壤有效态Cd含量与籽粒Cd含量之间呈极显著正相关关系。Fe、Zn是Cd的拮抗元素，本研究所选小麦品种中偃科048、北10、百农4199、西农979籽粒中Fe、Zn总量与Cd含量比值较高，因此，推荐其作为优先品种选用并配合土壤调理措施以实现安全生产。

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