河北农业大学学报

过刊目录

  • 2021年, 44卷, 第5期
    刊出日期：2021-10-28
      
  • 全选
    |
  • 高粱 GRAS 基因家族全基因组鉴定及其对烯效唑的响应
    杨溥原，梁红凯，殷丛培，崔江慧，常金华
    2021, 44(5): 1-13. https://doi.org/10.13320/j.cnki.jauh.2021.0077
    PDF全文 ( )   可视化   收藏
    摘要：GRAS 转录因子广泛参与植物生长发育和逆境胁迫应答等多种代谢途径，并发挥重要作用。本研究利用 生物信息学技术从高粱全基因组序列中鉴定出 GRAS蛋白序列，经 SMART 和 Pfam-search 去除冗余序列后， 通过 ExPASy-ProParam、Mapchart 以及 MEGA7.0 等进行理化性质、染色体定位和系统进化等分析，利用GO和 KEGG 对 GRAS 基因进行注释，结合转录组测序分析高粱 GRAS 家族成员在烯效唑处理不同时期的表达模式， 并用实时荧光定量 PCR 技术检测部分具有显著转录组差异的 GRAS 成员表达情况。结果表明：从高粱全基因组 中鉴定出 80 个 GRAS 转录因子，根据亲缘关系远近分为 8 个亚族；高粱 GRAS 基因氨基酸数介于295 ～967 个， 分子量介于 31 529.21 ～ 107 470.03 kD，平均等电点 6.01，96.25% 的 GRAS 基因为不稳定蛋白，平均亲水 性 -0.264；除 7 号染色体外，其余染色体均有GRAS 基因分布；基于高粱转录组数据，可以将 GRAS 基因分为 5 类；通过 qRT-PCR 验证 8 个表达量具有显著差异的 GRAS 基因，结果显示，6 个基因与转录组数据表达趋势 一致，其中 5 个为差异表达基因。上述结果初步筛选出 5 个在烯效唑处理下不同时间的差异表达基因，为研究 高粱 GRAS 转录因子对烯效唑的响应提供理论依据。
  • 不同杂种优势群玉米茎秆维管束性状比较分析
    王越, 李小雨,李青青,王海颖,郭晋杰
    2021, 44(5): 14-20. https://doi.org/10.13320/j.cnki.jauh.2021.0078
    PDF全文 ( )   可视化   收藏
    摘要：玉米茎秆维管束是玉米营养运输和抗倒伏的关键影响因素，本研究以 198 份玉米自交系为试验材料，研 究不同杂种优势群玉米茎秆维管束相关性状的差异，并对结果进行多重比较。结果表明：在不同玉米自交系中， 单个小维管束面积及单个大维管束面积变异系数分别为 25.59% ～ 54.25%、31.82% ～ 52.60%；小维管束数目、 大维管束数目、单个小维管束面积及单个大维管束面积在不同自交系间的差异均达到极显著水平。在小维管束 数目性状上，瑞德群、P 群和兰卡斯特较其他杂种优势群的小维管束数目受环境影响较大；在大维管束数目性 状上，瑞德群和兰卡斯特受环境影响小。旅大红骨单个大维管束面积受环境影响较小。多重比较结果表明，综 合小维管束数目和大维管束数目结果，来源于兰卡斯特的均值均最小，分别为 57.20 和 55.75，说明该类群大小 维管束数目均较少；塘四平头的均值均最大，分别为 69.90 和 79.18，表明该类群含有较多维管束数目。旅大红 骨群单个维管束面积最大，其单个大小维管束面积的均值分别为 0.032 1 和 0.021 4，说明该类群大小维管束的 面积均较大。明确不同杂种优势群中茎秆维管束性状的差异，为进一步遗传学分析和组配高产抗逆品种提供借鉴。
  • 生物炭添加对不同磷肥用量条件下新疆棉田磷素 状况及棉花产量的影响
    张楠，张凯，袁芳，马超，盛建东，张文太
    2021, 44(5): 21-29. https://doi.org/10.13320/j.cnki.jauh.2021.0079
    PDF全文 ( )   可视化   收藏
    摘要：本试验研究了生物炭添加对不同磷肥用量条件下新疆棉田土壤磷素有效性、植株磷吸收和分配、产量构 成和棉田磷平衡的影响，旨在为新疆棉田磷素可持续管理提供科学依据。采用田间试验，在不同磷肥用量处理（0、50、100、150 kg/hm2 P2O5）基础上，设置对照和生物炭 (4 500 kg/hm2) 添加处理，测定了棉花不同生育时期土 壤速效磷、植株生物量和吸磷量、籽棉产量，计算棉田磷肥利用率及磷盈余。结果表明：（1）土壤速效磷表现 出随施磷量增加而先增加后平稳，或略有降低的趋势；添加生物炭处理土壤速效磷含量整体高于未添加生物炭 的处理；（2）植株累积吸磷量呈现随施磷量增加而先增加后平稳，或略有降低的趋势；在蕾期，添加生物炭显 著提高了植株累积吸磷量；（3）在不添加生物炭处理，籽棉产量随施磷量增加表现出增加趋势，而在添加生物 炭处理，籽棉产量随施磷量增加表现出先增加后降低的趋势，在 100 kg/hm2 P2O5 时最高 , 为 5 336.55 kg/hm2；（4）磷肥利用率表现出随施磷量增加而先增加后降低趋势，在 100 kg/hm2 P2O5 处理最高；在较低磷肥用量时（100 kg/hm2 P2O5），添加生物炭提高了磷肥利用率；（5）磷素盈余量随施磷量的增加呈现增加的趋势，在 100 kg/hm2 P2O5 处理基本达到平衡，盈余量为 -5.31 ～ -9.09 kg/hm2 P2O5。综上，生物炭添加可提高土壤磷素 有效性，促进苗期植株磷吸收，在较低化学磷肥用量条件下实现高产高效。
  • 钙在冀东花生上的产量效应研究
    谢娇，刘建玲，吴晶，廖文华，孙志朋，孙海军
    2021, 44(5): 30-35. https://doi.org/10.13320/j.cnki.jauh.2021.0080
    PDF全文 ( )   可视化   收藏
    摘要：通过在花生上施用钙肥研究对花生生长和产量的影响及其对土壤交换性钙的影响，为花生高产高效施肥 提供依据。在冀东山麓平原滦河冲积扇有花生生产区，采用田间肥料定位试验，研究花生上施用钙肥 0、37.5、75、150、300 kg/hm2 的产量效应、不同钙肥用量对花生钙素吸收和土壤交换性钙含量的影响。结果表明： 与不施用钙肥处理比较，钙肥用量 37.5、75、150、300 kg/hm2 花生苗期生物量增加 5.3%、11.1%、17.3%、 25.5%，花期（下针期）增加 4.4%、11.6%、18.4%、19.5%，结荚期增加 14.9%、23.4%、19.2%、6.7%，产量 增加 8.0%、12.0%、8.5%、3.9%，产量构成因素中单株果数增加 1.8、3.2、2.0、0.3 个，百果重增加 6.4%、 13.4%、9.5%、5.9%。施用钙肥显著增加花生苗期和收获期钙含量，与不施用钙肥处理比较，钙肥用量 37.5、 75、150、300 kg/hm2 处理苗期钙含量增加 0.04、0.08、0.11、0.14 个百分点，收获期花生秧钙含量增加 0.06、 0.11、0.14、0.16 个百分点；花生壳增加 0.04、0.08、0.09、0.10 个百分点；花生仁增加 0.02、0.05、0.07、0.08 个百分点。燕山山麓平原滦河冲积扇区域施用钙肥显著增加花生营养生长和产量，施用钙肥主要通过增加花生 单株果数和百果重增产。钙在花生上产量效应符合报酬递减律，基于其效应函数计算花生最高产量钙肥用量为 160.0 kg/hm2 。施用钙肥显著增加土壤交换性钙含量，土壤交换性钙与钙肥用量呈显著正相关关系。
  • 基于 ISSR 标记的丁香属植物亲缘关系分析
    姚瑞红，魏杰，孟 昕，金梦然，刘雅兰，寇紫倩，史宝胜
    2021, 44(5): 36-41. https://doi.org/10.13320/j.cnki.jauh.2021.0083
    PDF全文 ( )   可视化   收藏
    摘要：本研究利用 ISSR 分子标记技术对 40 份丁香属种质资源进行亲缘关系分析。通过 13 条 ISSR 引物对 40 份丁香材料扩增共得到 264 条谱带，其中多态性谱带 264 条，多态率为 100％。供试材料间的遗传相似系数在 0.655 3 ～ 0.950 8 之间。通过非加权组平均法（UPGMA）进行聚类分析，在遗传相似性系数为 0.742 0 时，可 将 40 份丁香属材料划分为 4 大类，有效的区分不同品种及变种之间亲缘关系。利用核心引物 UBC836 构建的 DNA 指纹图谱可单独鉴别出 40 份丁香属材料。该研究为丁香种质资源鉴定、杂交育种亲本选择等提供了帮助。
  • 基于 BLUP 值的大粒花生农艺性状与产量的 相关和通径分析
    郭敏杰，邓丽，苗建利，殷君华，房元瑾，任丽
    2021, 44(5): 36-41. https://doi.org/10.13320/j.cnki.jauh.2021.0081
    PDF全文 ( )   可视化   收藏
    摘要：分析大粒花生品种农艺性状与产量的关系，为高产花生育种提供有效指导。本研究以 2017 年全国北方 片区大粒花生区试为基础数据，利用 ASReml 软件的混合线性模型，获取各试点每个基因型的最佳线性无偏 预测值（Best linear unbiased prediction, BLUP），进行可视化相关分析和通径分析。结果表明：BLUP 数据去 除了环境的误差，更接近于真实育种值。单株饱果数的变异系数最大为 34.47%；各性状与产量的相关系数由大 到 小 依 次为：百果重（r=0.669 5***）> 百仁重（r=0.665 8***）> 侧枝长（r=0.428 9***）> 总分枝数（r=0.377 4***）> 主茎高（r=0.338 3***）> 出米率（r=0.294 1***）> 单株结果数（r=0.257 1***）> 结果枝数（r=0.234 0**）> 饱果 数（r=0.145 7*）> 生育期（r=0.021 2）；通径分析显示，百果重（p=0.383 9）和总分枝数（p=0.347 6）对产量 的直接通径系数较大，说明它们是影响大粒花生产量的关键性状。因此，在选育高产大粒花生新品种时要重点 做好对百果重和总分枝数的选择。
  • 矮化中间砧长度对红富士苹果苗木和幼树 生长影响及生理机制研究
    沈震，尹宝颖，付晓雅，朱玉宁，梁博文，李中勇，徐继忠
    2021, 44(5): 42-47. https://doi.org/10.13320/j.cnki.jauh.2021.0082
    PDF全文 ( )   可视化   收藏
    摘要：本研究以‘天红2 号 / 冀砧 2 号 / 平邑甜茶’苹果苗木和‘天红 2 号 / 冀砧 2 号 / 八棱海棠’苹果幼树为 试材，研究了不同矮化中间砧长度对红富士苹果幼树及苗木生长、氮素利用和叶片相关生理指标的影响。结果 表明：无论是苗木还是幼树，均随着中间砧长度的增加，树体矮化效应逐渐增强；随中间砧长度的增加，苗木根、 中心干和叶片内 15N 分配量呈下降趋势，而中间砧内 15N 分配量则增加；叶片内 IOD、POD 酶活性均随中间砧 长度的增加而升高，IAA 含量降低，叶片内 ZR、KT、GA3 含量呈现先升高再降低的变化趋势。
  • 31份樱属材料亲缘关系的 ISSR 分析
    魏杰，姚瑞红，金梦然，刘雅兰，寇紫倩，史宝胜
    2021, 44(5): 57-63. https://doi.org/10.13320/j.cnki.jauh.2021.0084
    PDF全文 ( )   可视化   收藏
    摘要：为探究华北地区樱属主栽品种间的亲缘关系及遗传多样性，本研究用筛选出的 14 条扩增带型清晰、多态 性较好的引物，对樱属 31 个品种进行 ISSR 分析。结果显示：14 条引物共获得多态性谱带 141 条，多态性比例 100%，表明供试材料间遗传多样性较高。樱属 31 份材料间的遗传相似性系数在 0.517 7 ～ 0.922 0 之间，表明 品种间亲缘关系较近。通过 UPGMA 聚类分析，在遗传相似性系数为 0.6 时，可将 31 份材料分为 2 个类群，在 0.69 时可进一步分为 5 个亚类群，聚类结果与传统分类保持一致，这为我国华北地区樱属植物品种鉴定、引种 提供理论参考。
  • 利用 GFP-Trap 和酵母双杂交技术筛选 TaPR1 互作靶标
    申松松，王菲，耿怀民，孟麟硕，冯燕，王海燕
    2021, 44(5): 64-70. https://doi.org/10.13320/j.cnki.jauh.2021.0085
    PDF全文 ( )   可视化   收藏
    摘要：病程相关蛋白 PR1（pathogenesis related PR1 proteins, PR1）在小麦抗病防御反应中发挥重要作用。本 试验是在前期研究基础上，借助烟草成功表达 TaPR1 蛋白，利用 GFP-Trap 技术结合质谱分析获得与 TaPR1 互 作的蛋白。同时，利用酵母双杂交技术（Yeast two-hybrid, Y2H）在接种叶锈菌生理小种 PHNT 的‘中国春’ 小麦酵母文库中筛选获得与 TaPR1 互作的寄主蛋白。经过序列比对分析，2 种方法共同筛选出谷氨酰氨合成酶 （Glutamine synthetase）、细胞色素 b6（Cytochrome b6）、应激蛋白（Stress protein）等可能与 TaPR1 互作的 蛋白，为进一步深入研究 TaPR1 参与小麦叶锈病防御反应的分子机制提供了理论基础。
  • 基于诱变和抗性突变的多杀霉素高产菌株的选育
    王佳颖,郑宇,梁洁,高青青,张金林,祁桂玲
    2021, 44(5): 71-78. https://doi.org/10.13320/j.cnki.jauh.2021.086
    PDF全文 ( )   可视化   收藏
    摘要：为提高菌株发酵液中多杀霉素产量，本试验利用常温常压等离子体（ARTP）诱变、紫外（UV）诱变和 抗性突变技术处理刺糖多孢菌株 DS0322-3，结合高通量筛选和摇瓶发酵选育多杀霉素高产菌株。结果显示，通 过 ARTP 诱变和 UV 诱变育种，筛选获得 384 株突变菌株，其中有 9 株突变菌株的效价较原始菌株增加 10% 以上， 且 1 株效价较原始菌株增加 20% 以上，经过 ARTP 诱变 30 s，得到的突变菌株 AR1019-4 效价为 547.78 mg/L， 较原始菌株增加了 21.88%。以 ARTP 诱变得到的高产突变菌株 AR1019-4 为出发菌株，通过抗性突变筛选技 术筛选获得 1 152 株突变株，其中 13 株突变菌株的效价较出发菌株增加 10% 以上，且2株效价较出发菌株增 加 15% 以上，在 0.5 mg/L 的氯霉素平板上得到的突变菌株 Chl 1215-5 效价为 637.12 mg/L，较出发菌株增加了 16.31%；12 mg/L 的庆大霉素抗性突变筛选到了突变菌株 Gen 1207-8，效价为 597.59 mg/L，该菌株的 Spinosyn D 组分由 10% ～ 15% 增加至 30% ～ 35% 左右，经遗传稳定性试验验证，突变菌株 Chl 1215-5 和 Gen 1207-8 可稳定遗传。试验结果表明 ARTP 诱变、紫外诱变和抗生素突变技术对选育多杀霉素高产菌株具有重要意义。
  • 吡唑芳酰基硫脲类衍生物的合成及除草活性评价
    任达，王佳颖，李晓天，刘泓怡，孙素素，陈来，张金林
    2021, 44(5): 79-84. https://doi.org/10.13320/j.cnki.jauh.2021.0087
    PDF全文 ( )   可视化   收藏
    摘要：为发现新型具有除草活性的吡唑芳酰基硫脲类化合物，本研究通过芳酰基异硫氰酸酯和 1- 甲基 -5- 氨基 吡唑进行缩合，设计合成了一系列共计 8 个吡唑芳酰基硫脲类衍生物，化合物的结构均经 1 H NMR、13C NMR 和 HRMS 确证。同时采用小杯法与茎叶处理法对目标化合物的除草活性进行评价，结果表明，在小杯法中， 化合物浓度为 200 mg/L 时，化合物 4-2 对油菜根长抑制率为 87%，对马唐根长和茎长抑制率分别为 65% 和 61%，均显著优于阳性对照药剂莠去津。在茎叶喷雾法，200 mg/L 浓度时，化合物 4-5 对马唐和油菜鲜重抑制 率为 51% 和 52%，显著优于阳性对照药剂莠去津。综上，化合物 4-2 和 4-5 表现出了相对较好的除草活性，值 得进一步研究。
  • 贮藏温度对即食杂色蛤贮藏过程中理化特性的影响
    张存存,锁然,刘亚琼,王文秀,王浩燃,马胜涛,王颉
    2021, 44(5): 85-92. https://doi.org/10.13320/j.cnki.jauh.2021.0088
    PDF全文 ( )   可视化   收藏
    摘要：为了探究不同贮藏温度对即食杂色蛤理化特性和蛋白质变化的影响，以即食杂色为研究对象，测定贮藏 温度（-18、0、5、25 和 35 ℃）对其理化特性（包括水分含量、色泽、质构、pH、TVB-N 含量及 TBA、蛋 白质氧化）的影响。结果表明，随贮藏时间延长，即食杂色蛤 L*、弹性和咀嚼性呈下降趋势，TVB-N 含量、 TBA 和菌落总数呈上升趋势，a*、硬度和 pH 呈先上升后下降趋势，b* 则先下降后趋于平稳，即食杂色蛤各指 标在贮藏前后均存在显著性差异。以 TVB-N 含量为评价指标，即食杂色蛤在 -18、0 和 5 ℃温度下贮藏 30 d 与初始品质差异不显著，考虑其安全性 , 在 -18、0、5 和 25 ℃贮藏 180 d，在 35 ℃贮藏 90 d 时均未超标，仍 可安全食用。本研究结果皆为即食杂色蛤加工贮藏提供了理论依据和数据支撑。
  • 基于 LPWAN 物联网云平台的茶园监控系统设计
    海涛，陆猛，黄光日，肖健伦，于赫
    2021, 44(5): 93-99. https://doi.org/10.13320/j.cnki.jauh.2021.0089
    PDF全文 ( )   可视化   收藏
    摘要：针对茶园管理粗放、智能化和现代化程度不高的问题，设计了基于低功耗广域网（LPWAN）物联网云平 台的茶园监控系统。该系统能实时采集茶园空气温湿度、土壤温湿度等参数，通过 LoRa 和 NB-IoT 网络将数 据包上传到云平台服务器，服务器对数据进行分析、存储，并将数据同步到 PC 端和移动端，实现对茶园环境 的远程智能监控。该系统选取 STM32F103ZET6 芯片作为控制器，根据设定阈值主动对茶园环境参数进行调控， 如空气温湿度、土壤温湿度等，使茶树处于最佳生长状态。试验结果表明，系统数据传送准确，运行稳定可靠， 对环境变量的调控能够达到预期，实现了茶园的远程监控和智能化管理。
  • 往复式葡萄叶幕修剪机液压系统仿真与试验
    薛春林，李建平，霍鹏，边永亮，李昕昊
    2021, 44(5): 100-106. https://doi.org/10.13320/j.cnki.jauh.2021.0090
    PDF全文 ( )   可视化   收藏
    摘要：针对单臂篱架式葡萄栽培模式的架形顶端和两侧叶幕进行机械化修剪的生产需求，通过 AMESim 对往复 式葡萄叶幕修剪机的液压系统进行了设计与建模，分析了叶幕顶端修剪装置垂直升降机构、叶幕幅宽修剪装置 左右移动机构和液压马达的工作情况。仿真分析表明，往复式葡萄叶幕修剪机的垂直升降机构和左右移动机构 位置调整响应快，液压马达工作稳定，液压系统技术合理。田间试验表明，当液压马达转速为 500 r/min 时，叶 幕修剪幅宽内枝条漏剪率为 5.9%，断口撕碎率为3.9%，验证了液压系统控制修剪机构作业的可靠性。
  • 山地果园固定管道喷雾装置设计与性能研究
    李昕昊，王鹏飞，李建平，边永亮，薛春林
    2021, 44(5): 107-112. https://doi.org/10.13320/j.cnki.jauh.2021.0091
    PDF全文 ( )   可视化   收藏
    摘要：针对山地果园植保作业困难，传统固定管道喷雾系统对果树内膛施药效果较差的问题，设计了 1 种由果 树内膛向外喷药的固定管道喷雾装置，为探究喷雾装置对高纺锤形苹果树的施药效果以及施药过程中果园内微 域环境的变化情况，对装置性能进行了田间试验研究。试验结果表明：雾滴可穿透冠层附着在外侧靶标，果树 下方冠层雾滴沉积覆盖率均集中在30%，固定管道喷雾设备对下层较厚冠层的穿透性能良好；在垂直方向，上、中、 下冠层雾滴沉积密度变异系数分别为 11.21%、13.24%、12.56%；测量喷雾后果园内环境温湿度，温度最大降 幅为 7.2 ℃，湿度最大升幅为 21%，果园微域环境温湿度变化明显。本研究为山地果园植保作业提供了 1 种新方法。
  • 基于 CFD 的花卉温室夏季机械通风模拟
    程雪,黄伊锐,任昊宇,任振辉
    2021, 44(5): 113-118. https://doi.org/10.13320/j.cnki.jauh.2021.0092
    PDF全文 ( )   可视化   收藏
    摘要：为了研究实际花卉温室中夏季机械通风温度场和气流场对于花卉作物生长的影响，采用流体力学软件 ANSYS FLUENT 19.0 对温室进行三维计算流体动力学 (CFD) 模拟。通过在温室中布置温度测点，分析夏季机械 通风模式下的温度分布规律；采用 k-ε 模型 (RNG) 对温室室内小气候进行模拟，离散纵坐标 (DO) 辐射模型进行 室内辐射模拟，控制算法采用 PISO 算法，压力分散采用体积力加权法；设置求解器进行稳态分析，变量残差收 敛的标准设为 10-4 。在试验条件下，计算结果与试验结果吻合较好，模拟速度场误差范围在 0.5 % ～ 24.6 %，模 拟温度在实测温度附近波动，RMSE=1.982 6，MAE=2.1534，温度模拟值与实际值的绝对误差最大值小于 2.5 ℃。 模拟结果表明，夏季机械通风情况下温度场分布较均匀，适合花卉生长。
  • 土壤温度时间序列预测的 LSTM 神经网络研究
    汪靖阳，郄志红，吴天齐，王晨，王晓丽，张月辰
    2021, 44(5): 119-125. https://doi.org/10.13320/j.cnki.jauh.2021.0093
    PDF全文 ( )   可视化   收藏
    摘要：适宜的土壤温度是作物生长发育的重要环境因素，在作物全生育期都起着至关重要的作用，研究土壤温 度的预测预报模型对农业生产具有重要意义。本试验以河北省石家庄市藁城区某试验田作为研究对象，对试验 田的样本点 10 ～ 30 cm 深度处土壤温度的长期监测数据进行了拟合，分别建立基于 LSTM 神经网络的日均土壤温度预测模型和时均温度预测模型。结果表明，采用 2-60-80-1 网络结构的 LSTM 神经网络对日均土壤温度 时间序列数据预测效果最优，其均方根误差（RMSE）达最小值 0.603；采用 2-60-80-1 网络结构的 LSTM 神经 网络对时均土壤温度时间序列预测效果最优。在对日均和时均土壤温度预测时，LSTM 神经网络模型的平均的 均方误差（RMSE）仅为 0.665，较之 BP 神经网络模型降低了 0.053，说明了 LSTM 神经网络模型用于土壤温 度时间序列预测的优势，可满足土壤温度日常预报的需要。