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为探明谷子连作与轮作对土壤细菌群落组成的影响,利用高通量测序技术,结合土壤理化性质及酶活性,比较分析了撂荒地、玉米-谷子轮作、谷子连作2、3 a和5 a土壤细菌群落组成多样性。结果表明：谷子连作与轮作土壤均为碱性,pH为8.26~8.49,碱解氮、有机质、脲酶活性表现为轮作地最高,连作2 a开始降低,连作3 a达最低值,连作5 a又开始回升,速效钾、多酚氧化酶、过氧化氢酶以及蔗糖酶活性均是连作土壤高于轮作土壤。谷子连作与轮作土壤细菌在门水平上群落组成比较固定,但不同物种的丰度差异较大;菌群分析发现放线菌门、变形菌门以及酸杆菌门是谷子根际土壤优势菌群;菌群相对丰度在轮作土壤中高于连作土壤的有：变形菌门、酸杆菌门、拟杆菌门、厚壁菌门以及硝化螺旋菌门,低于连作土壤的有己科河菌门和绿弯菌门;Alpha多样性分析显示各组间菌群差异不显著,Beta多样性分析则显示连作、玉米-谷子轮作地和撂荒地土壤菌群分布差异较大;冗余分析（RDA）表明鞘氨醇单胞菌与pH、有效磷、碱解氮和有机质呈正相关,类诺卡氏菌与pH、有效磷、碱解氮、有机质、脲酶和过氧化氢酶呈正相关,轮作、连作、撂荒地组间根际土壤优势菌存在差异,LEfSe分析确定了谷子根际土壤特定标志物,其中轮作地的优势菌群为鞘氨醇单胞菌和类诺卡氏菌,3 a连作地的优势菌群为土壤红杆菌。综上所述,谷子连作土壤与轮作土壤相比,细菌的ASVs丰度减少,细菌群落分布差异较大;随着谷子连作年限增加,土壤养分呈先下降后上升趋势。 相似文献
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谷子对黑粉菌侵染的生物学响应 总被引：1，自引：0，他引：1
研究采用大田试验筛选出黑穗病高抗品种冀谷20(J20)和高感品种长农35(C35),采用室内盆栽试验检测2个品种对黑粉菌的响应。结果表明,谷种拌菌组植株中苯丙氨酸解氨酶(PAL)、多酚氧化酶(PPO)活性升高,且J20的PAL和PPO活性显著高于C35;J20拌菌组的总酚、类黄酮和木质素含量及几丁质酶活性显著高于未拌菌对照组,β-1,3-葡聚糖酶活性升高不明显;C35拌菌组中木质素含量与几丁质酶活性高于未拌菌对照组,类黄酮含量与β-1,3-葡聚糖酶活性无明显改变,总酚含量显著下降;拌菌组中J20的β-1,3-葡聚糖酶活性显著高于C35;J20拌菌组中抗病相关基因(4CL、CCR、CHIB和WRKY22)和受体蛋白FLS2上调表达。谷子对黑粉菌的抗性涉及植株基因转录应答、次生代谢调控、抗病防御应答等生物学过程,不同品种的遗传基础差异导致植株自身结构、防御应答不同,品种抗性水平表现出显著差异。 相似文献
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作物轮作对谷田土壤理化性质及谷子根际土壤细菌群落的影响 总被引：5，自引：2，他引：3
采用谷子连作(Si-Si-Si)、马铃薯-玉米-谷子轮作(St-Zm-Si)、玉米-大豆-谷子轮作(Zm-Gm-Si)和大豆-马铃薯-谷子轮作(Gm-St-Si)四种种植模式进行定位试验,研究轮作对土壤理化性质、土壤酶活性、谷子产量和根际细菌群落结构的影响。结果显示,与连作相比,Gm-St-Si轮作模式下土壤的pH值升高,碱解氮、有效磷、速效钾和有机质含量增加,土壤过氧化氢酶、多酚氧化酶、纤维素酶和蔗糖酶活性提高,谷子产量显著增加;利用Illumina MiSeq测序技术对谷子根际土壤细菌群落结构进行分析,发现三个轮作处理的OTU数目和多样性指数均高于连作,轮作与连作的细菌群落结构与组成存在明显差异,其中Gm-St-Si处理含有丰富的疣微菌门、酸杆菌门和浮霉菌门,高丰度菌包括Planctomyces、Gemmata、Flavisolibacter、Luteolibacter等。综上表明,大豆-马铃薯-谷子轮作能改善谷田生态环境,提高土壤肥力,促进土壤微生物多样性,使谷子产量增加。 相似文献
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[目的]探讨微生物肥料对谷田土壤环境及谷子产量的影响。[方法]设6个处理,分别为CF(N 187.5 kg/hm~2、P_2O_5105 kg/hm~2、K_2O 45 kg/hm~2);CY(常规有机肥2 250 kg/hm~2);CK(不施肥);WF(N 187.5 kg/hm~2、P_2O_5105 kg/hm~2、K2O 45 kg/hm~2+微生物肥75 kg/hm~2);WY(有机肥2 250 kg/hm~2+微生物肥75 kg/hm~2);WB(不施肥+微生物肥75 kg/hm~2)。通过研究土壤温度、近地层CO_2浓度、土壤紧实度、谷子农艺性状等,探讨微生物肥料的施用效果。[结果]添加微生物菌肥后的WY、WF、WB 3个处理较未添加的处理,0~20 cm土层平均地温增加了0.10~0.23℃,0~10 cm土层平均地温增加了0.14~0.27℃;近地层CO_2浓度增加了10~22 mg/L,增幅3.8%~7.6%;0~6 cm土层土壤紧实度降低了2.6%~7.9%,6~12 cm土层降低了2.0%~5.8%;产量增加了125~600 kg/hm~2,增幅3.1%~14.4%。[结论]该研究为谷子合理施肥、提高肥料利用效率提供科学依据。 相似文献
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2005—2015年西北春谷中晚熟区谷子育成品种评价 总被引：2，自引：0，他引：2
【目的】对11年来西北春谷中晚熟区育成的谷子品种产量、农艺性状、抗逆性及品质性状综合分析,为西北春谷中晚熟区谷子新品种选育、推广及资源利用提供理论参考。【方法】基于2005—2015年国家谷子品种区域试验西北春谷中晚熟区数据,对参试品种及通过鉴定品种的产量、主要农艺性状进行比较与分析。并对通过鉴定的30个品种抗逆性、品质进行分析。【结果】2005—2015年参试品种及通过鉴定品种的产量有逐年增加的趋势。参试品种和通过鉴定品种的农艺性状在年度间存在一定的变异,参试品种的株高、单穗重、穗粒重、出谷率有逐年增加的趋势,生育期有缩短的趋势;通过鉴定的30个品种和对照相比,生育期、株高有降低趋势,株高变幅为105—165 cm;穗长在17—27 cm,70%的品种分布在19—23 cm;单穗重变幅为15—25 g,80%品种为18—22 g;穗粒重为12—20 g;出谷率分布在74%—84%,80%的品种在75%—80%;千粒重变异范围较大,分布在2.5—3.4 g,有9个品种的千粒重超过对照,公顷穗数分布在33万—43万。对通过鉴定品种农艺性状与产量的相关分析表明,产量与单穗重、穗粒重和公顷穗数呈显著正相关,与生育期呈负相关。鉴定品种总体抗性有提高的趋势,其中抗倒性明显优于对照,红叶病和白发病为主要病害,谷锈病、谷瘟病、纹枯病、蛀茎率也有不同程度地发生。穗松紧度多为中等偏紧类型,熟相中等偏好为主。品质上,通过鉴定品种的米色全为黄色,优质米的粗蛋白、粗脂肪含量及胶稠度偏低,赖氨酸含量相对较高。鉴定品种中包括了糯质、高蛋白、高脂肪及粮草兼用、抗除草剂、优质米等多种类型,丰富了品种类型。【结论】西北春谷晚熟区谷子品种的选育取得了一定的进步,所育品种在数量、多样性、产量、品质等方面有了一定的提高,但没有取得大的突破。在育种方法上比较单一,多采取简单杂交、系选的方法,应根据育种目标要求,开展材料创新,融合回交、复交、理化诱变等多种方法,并结合分子育种新技术,提高育种水平。在育种目标上,重点培育品质优良、矮秆抗倒、生育期略短、适合机械化收获的品种,培育多种类型的抗除草剂品种,满足谷子规模化生产的需求。 相似文献
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[目的]建立谷子突变体库,以便在谷子分子生物学研究中应用。[方法]以生产上主要推广种植的谷子品种‘长农35号’干种子为实验材料,采用0.8%和1.0%甲磺酸乙酯（EMS）进行了诱变处理,并对所得突变体成熟期株型的7个表型形状进行考察,并据此对突变体进行分类。[结果]试验共收获株型相关的M1代突变体材料共282份,其中,0.8%EMS诱变‘长农35号’获得株型突变体材料100个单株,可分为10个组;1.0%EMS诱变‘长农35号’获得株型突变体材料182个单株,可分为17个组。M1代成熟期株型相关性状突变体分析结果表明：1.0%EMS处理‘长农35号’所获突变体,在株高、穗下节粗、穗下第一节间粗和茎节数4个性状与对照有显著差异,而0.8%处理与对照差异不显著。[结论]对于‘长农35号’来讲,采用1.0%EMS进行诱变处理更有利于多类型大量突变单株的获得。 相似文献
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目的对不同气候条件、土壤类型上生产谷子的小米品质进行测定,探明环境条件对小米品质的影响,揭示其品质变化规律,为优质谷子合理布局提供理论支撑和技术指导。方法 试验于2012—2017年在气候条件和土壤类型差异较大的山西沁县和山西长治2个地方进行。先将2个试验点0—60 cm以上土壤分层置换,使每个试验点同时拥有2种土壤,然后采用相同的栽培措施和管理方法种植相同的谷子品种,对两地不同土壤的养分及小米中17种氨基酸、蛋白质、脂肪、直链淀粉、维生素等营养成分和钾、铁、铜、锌等矿物质元素含量进行了测定,获得2013—2017年5年测量数据,以年际间为重复,气候为主区,土壤为主裂区,其他因素为副裂区,采用裂裂区试验统计方法进行汇总分析。结果 不同气候条件下小米的品质有明显差异。沁县气候条件下,小米多数氨基酸（蛋氨酸、丙氨酸、胱氨酸除外）含量、氨基酸总量、粗蛋白、VB2、钾、铜、锌含量都较高,且小米中有较高的胶稠度、较低的糊化温度和低的直链淀粉,而在长治气候条件下,小米的脂肪含量较高。不同土壤条件下,红黏土上谷子的产量显著高于褐壤土上谷子的产量,小米的品质也存在明显差异。红黏土上种植的小米中蛋氨酸、甘氨酸、胱氨酸、异亮氨酸、镁、铁、铜的含量较高,而褐壤土上种植的小米中氨基酸、蛋白质、胶稠度、直链淀粉、VB1、钙、钾、磷、钠、锌含量较高。尤其是,褐壤土上种植的小米硒含量显著高于红黏土上种植的小米,红黏土上种植的小米中脂肪含量显著高于褐壤土上种植的小米中的脂肪含量。结论 气候、土壤因素影响小米品质、适口性及各种矿物质元素的积累。沁县气候条件有利于多数氨基酸、蛋白质和维生素的积累,该气候下生产的谷子有较低的糊化温度、较高的胶稠度和低的直链淀粉,所以该气候条件种植的小米营养品质优良,而且适口性好;红黏土种植的谷子有利于小米镁、铁、铜的积累,褐壤土有利于氨基酸、蛋白质和VB1的积累,红黏土谷子的产量显著高于褐壤土谷子的产量,褐壤土生产的谷子可获得富硒小米。总之,气候因素对小米的适口性影响较大,土壤因素影响小米品质及各种矿物质元素的积累。 相似文献