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兰州大学学报(自然科学版) 2025年第1期61卷 76-83页

作者：桑鹤天张悦婧石珍珍冯汉青西北师范大学生命科学学院兰州730070 甘肃农业大学省部共建干旱生境作物学国家重点实验室兰州730070 西北师范大学新农村发展研究院中国商业联合会西北高原生物资源开发与生物制品重点实验室兰州730070

为分析作物中的胞外ATP受体蛋白质,通过NCBI数据库获取拟南芥外ATP受体蛋白质L-型凝集素受体样激酶1.9(lecRK-1.9)和L-型凝集素受体样激酶1.5(lecRK-1.5)的氨基酸序列,通过BLAST比对和同源树构建,以油菜和玉米为例,在两种作物中筛选与le... 详细信息

为分析作物中的胞外ATP受体蛋白质,通过NCBI数据库获取拟南芥外ATP受体蛋白质L-型凝集素受体样激酶1.9(lecRK-1.9)和L-型凝集素受体样激酶1.5(lecRK-1.5)的氨基酸序列,通过BLAST比对和同源树构建,以油菜和玉米为例,在两种作物中筛选与lecRK-1.9和lecRK-1.5亲缘关系相近的蛋白质;使用ExPASy ProtParam、Cell-PLoc、MEME等工具对这些蛋白质进行理化分析、亚细胞定位和二级结构预测.结果显示,油菜、玉米中的12个候选蛋白质的理论等电点为6.52~8.91,大多为疏水蛋白质;12个蛋白质中有6个蛋白质在质膜上具有定位,12个蛋白质二级结构比例均与拟南芥lecRK-1.9、lecRK-1.5相似,其中有8个蛋白质在保守结构域的位置及顺序上与拟南芥lecRK-1.9、lecRK-1.5具有较高的相似性.这些在油菜、玉米中与拟南芥lecRK-1.9、lecRK-1.5蛋白质在理化性质、亚细胞定位、二级结构以及保守结构域具有高相似性的蛋白质,可作为油菜、玉米中胞外ATP受体蛋白质的参选蛋白质.

关键词：生物信息学胞外ATP受体蛋白质亲缘分析

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绿洲灌区增密对水氮减量玉米产量的补偿机制

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作物学报 2024年第6期50卷 1616-1627页

作者：王菲儿郭瑶李盼韦金贵樊志龙胡发龙范虹何蔚殷文陈桂平省部共建干旱生境作物学国家重点实验室/甘肃农业大学农学院甘肃兰州730070 西北师范大学生命科学学院甘肃兰州730070

针对河西绿洲灌区水资源短缺、玉米田氮肥施用量高等生产生态问题,在节水减氮条件下,分析增加种植密度补偿水氮减量导致玉米减产的效应,为水氮节约型玉米高效生产提供理论依据与技术支撑。基于2016年布设的裂裂区田间试验,主区为2种灌... 详细信息

针对河西绿洲灌区水资源短缺、玉米田氮肥施用量高等生产生态问题,在节水减氮条件下,分析增加种植密度补偿水氮减量导致玉米减产的效应,为水氮节约型玉米高效生产提供理论依据与技术支撑。基于2016年布设的裂裂区田间试验,主区为2种灌水定额:灌水减量20%(W1,3240 m^(3) hm^(–2))和传统灌水(W2,4050 m^(3) hm^(–2)),裂区为2种施氮量:减量施氮25%(N1,270 kg hm^(–2))和传统施氮(N2,360 kg hm^(–2)),裂裂区为3种玉米密度:传统种植密度(D1,7.50万株hm^(–2))、增密30%(D2,9.75万株hm^(–2))和增密60%(D3,12.00万株hm^(–2)),通过测定2020—2021年玉米籽粒产量和生物产量,分析干物质积累及其分配、转运特征,量化产量构成因素,明确增密对水氮减量玉米产量的补偿效应及机制。研究表明,减水、减氮降低了玉米籽粒产量和生物产量,而增密30%能够补偿因水氮同步减量造成的产量负效应,且维持较高的施氮量有利于玉米增产节水。W1N1D1(减量灌水减量施氮及传统密度)较W2N2D1(对照:传统灌水传统施氮及传统密度)籽粒产量和生物产量分别降低9.1%~15.0%与10.0%~11.0%,但W1N1D2(减量灌水减量施氮及增密30%)与W2N2D1差异不显著。W1N2D2(减量灌水传统施氮及增密30%)较W2N2D1籽粒和生物产量分别提高12.9%~15.4%与6.4%~12.0%。增密30%能够补偿水氮同步减量造成玉米减产的主要原因是W1N1D2能增加玉米穗数,进而提高玉米灌浆初期至成熟期干物质积累量和苗期到大喇叭口期群体生长速率及花前转运率。增密30%在灌水减量和传统施氮条件下促进玉米增产的主要原因是W1N2D2可增加玉米穗数,提高玉米生育期干物质积累量与群体生长速率,促进穗部干物质分配,提高花前转运量、转运率及转运贡献率。因此,增密30%是绿洲灌区水氮同步减量玉米稳产高产的可行措施,是氮肥不减但减水20%玉米节水增产有效举措。

关键词：水氮减量密植玉米产量构成干物质积累干物质分配与转运

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不同覆盖方式对旱地胡麻土壤硝态氮和籽粒产量的影响

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应用生态学报 2018年第10期29卷 3283-3292页

作者：高玉红吴兵牛俊义郭丽琢刘宏胜崔红艳李春春可佳甘肃省干旱生境作物学国家重点实验室/甘肃农业大学农学院兰州730070 甘肃农业大学生命科学技术学院兰州730070 甘肃省会宁县农业技术推广中心甘肃会宁730799 兰州大学生命科学学院干旱农业生态研究所兰州730000

为了探讨黄土高原旱作雨养条件下覆盖种植胡麻田土壤硝态氮动态特征和增产效果,在2015和2016年胡麻生长季,以常规种植模式为对照(CK),研究了3种覆盖方式(全膜微垄覆土穴播、全膜覆土穴播和秸秆覆盖条播)对胡麻籽粒产量和关键生育时期农... 详细信息

为了探讨黄土高原旱作雨养条件下覆盖种植胡麻田土壤硝态氮动态特征和增产效果,在2015和2016年胡麻生长季,以常规种植模式为对照(CK),研究了3种覆盖方式(全膜微垄覆土穴播、全膜覆土穴播和秸秆覆盖条播)对胡麻籽粒产量和关键生育时期农田硝态氮分布的影响.结果表明:与CK相比,覆盖处理的胡麻籽粒产量分别增加56.1%(2015)和22.7%(2016),且均以全膜覆土穴播处理的籽粒产量最高.覆膜提高了胡麻根际土壤水分含量,在整个生育期的影响程度为先增加后降低;随着胡麻生育进程的推进,土壤硝态氮含量逐渐降低.两年试验中,覆盖处理下胡麻现蕾期0~40 cm土层硝态氮含量分别比CK增加3.1%~18.6%(2015)和5.1%~16.4%(2016),其中,全膜覆土穴播的增幅最大.2015年,胡麻盛花期和成熟期0~100 cm土层土壤硝态氮积累量较CK分别增加10.2%~22.2%和8.6%~21.4%,特别是在降雨较多的成熟期,0~40 cm土层土壤硝态氮含量较40~100 cm土层显著提高3.3%~4.9%,说明覆盖处理可以减缓硝态氮向下层的迁移.2016年,生育后期的高温干旱对胡麻生长造成了极大的影响,胡麻成熟期覆盖处理0~100 cm土层硝态氮积累量较CK显著增加6.6%~18.0%.相关分析表明,胡麻关键生育时期不同土层的土壤硝态氮含量与籽粒产量之间有显著正相关关系.综合考虑,全膜覆土穴播模式是适宜干旱、半干旱区推广应用的胡麻高产高效栽培方式.

关键词：旱地胡麻覆盖栽培籽粒产量硝态氮

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油菜(Brassica napus)β-1,4-木糖基转移酶基因BnIRX14克隆、序列分析及亚细胞定位

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西北农业学报 2023年第2期32卷 222-231页

作者：董云吴旺泽靳丰蔚方彦刘婷婷王毅徐一涌杨晓明甘肃省农业科学院作物研究所兰州730070 西北师范大学生命科学学院兰州730070 甘肃农业大学省部共建干旱生境作物学国家重点实验室兰州730070

糖基转移酶(Glycosyltransferase,GTs)广泛参与植物次生物质的代谢及生物和非生物胁迫,β-1,4-木糖基转移酶属于糖基转移酶GT43家族成员。为了探究油菜β-1,4-木糖基转移酶对油菜次生物质的代谢和逆境调控,利用5′RACE和3′RACE方法从... 详细信息

糖基转移酶(Glycosyltransferase,GTs)广泛参与植物次生物质的代谢及生物和非生物胁迫,β-1,4-木糖基转移酶属于糖基转移酶GT43家族成员。为了探究油菜β-1,4-木糖基转移酶对油菜次生物质的代谢和逆境调控,利用5′RACE和3′RACE方法从甘蓝型油菜中扩增获得油菜β-1,4-木糖基转移酶基因BnIRX14全长cDNA,该cDNA具有1566 bp的完整开放阅读框,编码522个氨基酸,分子质量约58.92 ku,由8315个原子组成,分子式为C_(2631)H_(4168)N_(742)O_(753)S_(21),具有多个磷酸化位点和糖基化修饰位点,属非分泌性单次跨膜蛋白。结构域分析表明,BnIRX14具有GTs家族保守的DxD保守结构域和UGT糖基转移酶PSPG特征结构域,属于糖基转移酶GT43家族成员。BiFC亚细胞定位初步显示BnIRX14定位于细胞质中,蛋白互作预测表明BnIRX14与各类糖合成和转运蛋白高度互作。结构域预测和互作分析初步表明,BnIRX14属于油菜糖基转移酶GT43家族成员,可能通过与糖合成和转运相关蛋白互作参与油菜木糖的合成代谢进而参与生长发育及逆境响应。

关键词： β-1,4-木糖基转移酶甘蓝型油菜(Brassica napa L.) 生物信息学亚细胞定位

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植物对非生物胁迫系统性反应中信号传递的研究进展

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植物学报 2024年第1期59卷 122-133页

作者：张悦婧桑鹤天王涵琦石珍珍李丽王馨孙坤张继冯汉青西北师范大学生命科学学院兰州730070 甘肃农业大学省部共建干旱生境作物学国家重点实验室兰州730070 西北师范大学新农村发展研究院兰州730070

由于植物无法逃离逆境,因此进化出高度灵敏而精确的适应机制以应对自然环境中的各种非生物胁迫。当植物局部组织或器官受到非生物胁迫时,通过细胞间信号传递产生系统性反应,使其整体产生对该胁迫的适应性(即系统获得性适应)。目前,大量... 详细信息

由于植物无法逃离逆境,因此进化出高度灵敏而精确的适应机制以应对自然环境中的各种非生物胁迫。当植物局部组织或器官受到非生物胁迫时,通过细胞间信号传递产生系统性反应,使其整体产生对该胁迫的适应性(即系统获得性适应)。目前,大量研究阐明了植物系统获得性适应中细胞间信号传递分子(主要包括活性氧信号、钙信号、电信号、植物激素、磷脂酰肌醇和pH信号)、类受体蛋白激酶以及其它蛋白激酶在系统性信号传递中的作用。该文综述了非生物胁迫引发植物系统获得性适应中细胞间信号传递的研究进展,分析了不同信号之间的可能关系,以期为相关研究提供参考。

关键词：非生物胁迫系统获得性适应活性氧信号钙信号电信号植物激素

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中药材辐射诱变育种的研究进展

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中草药 2023年第13期54卷 4367-4376页

作者：朋冬琴刘录祥郭会君李玉婷栗孟飞郭欣慰魏建和中国医学科学院北京协和医学院药用植物研究所中草药物质基础与资源利用教育部重点实验室/濒危药材繁育国家工程实验室北京100193 甘肃农业大学生命科学学院干旱生境作物学国家重点实验室甘肃兰州730070 中国农业科学院作物科学研究所北京100081

辐射诱变育种是利用物理方法加速生物体自然变异、从而快速获得性状优异的新种质、并通过严格选育形成性状稳定新品种的现代育种技术之一,其不涉及外源基因导入,并可大幅缩短育种周期。通过对^(60)Co-γ辐射、重离子辐射、常温常压等离... 详细信息

辐射诱变育种是利用物理方法加速生物体自然变异、从而快速获得性状优异的新种质、并通过严格选育形成性状稳定新品种的现代育种技术之一,其不涉及外源基因导入,并可大幅缩短育种周期。通过对^(60)Co-γ辐射、重离子辐射、常温常压等离子体、中波红斑效应紫外线、激光辐射和空间诱变6种主要辐射诱变育种方法的基本原理、特点、生物学效应及在中药材育种中的应用进行综述,并探讨了相关辐射诱变技术在中药材领域的安全性和应用前景,为中药材辐射诱变育种相关研究与应用提供借鉴和参考。

关键词：辐射诱变中药材育种安全性诱变效应变异次生代谢

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极端干旱条件下燕麦垄沟覆盖系统水生态过程

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生态学报 2014年第7期34卷 1757-1771页

作者：周宏张恒嘉莫非赵鸿王润元吴姗邓浩亮 Asfa Batool Baoluo Ma 熊友才甘肃农业大学工学院兰州730070 兰州大学生命科学学院干旱农业生态研究所/草地农业生态系统国家重点实验室兰州730000 中国气象局兰州干旱气象研究所甘肃省气候变化与减灾重点(开放)实验室兰州730020 甘肃省干旱生境作物学重点实验室兰州730070 加拿大农业部ECORC研究中心加拿大渥太华K1A 0C6

围绕极端气候条件下沟垄沟覆盖系统水文过程和水生产力变化问题开展两年的大田试验研究。以裸燕麦坝莜3号品种为材料,于2010年和2011年在甘肃定西进行,以充分灌溉为对照组,设置平地无种植、垄沟无覆膜种植、垄沟覆膜种植、裸地4个处理(... 详细信息

围绕极端气候条件下沟垄沟覆盖系统水文过程和水生产力变化问题开展两年的大田试验研究。以裸燕麦坝莜3号品种为材料,于2010年和2011年在甘肃定西进行,以充分灌溉为对照组,设置平地无种植、垄沟无覆膜种植、垄沟覆膜种植、裸地4个处理(此4个处理均无灌溉),测定生育期降雨、气温、0—140 cm土壤剖面水分变化、作物生长和产量等指标。结果表明,2010年和2011年分别为阶段性极端干旱和全生育期极端干旱两个类型,均导致所有处理组中土壤剖面60—100 cm的"土壤干层"现象,垄沟覆膜处理对"土壤干层"现象具有显著的缓解效应。与对照组相比,垄沟覆膜处理显著促进了收获期土壤剖面贮水量的回升,其贮水量分别提高了41.2 mm(2010年)和22.4 mm(2011年),全生育期水分利用效率和水生产力分别提高了1.7、0.4 kg·hm-2·mm-1(2010年)和6.5、9.8 kg·hm-2·mm-1(2011年)。另外,垄沟覆膜处理组的地上生物量比对照组降低了30.5%(2010年)和67.42%(2011年),但收获指数较对照分别提高了33.4%(2010年)和55.6%(2011年)。研究表明,垄沟覆膜处理促进了降水向土壤水和作物水的转化效率,显著地缓解了作物水分供需矛盾,是应对极端气候变化的重要生态策略。

关键词：极端干旱垄沟覆膜系统土壤水分水生态过程燕麦

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河西绿洲菘蓝生长、光合特性及品质对膜下滴灌调亏的响应

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水土保持学报 2018年第3期32卷 321-327页

作者：邓浩亮张恒嘉李福强王玉才周宏邓展瑞浩楠甘肃农业大学水利水电工程学院甘肃省干旱生境作物学重点实验室兰州730070 中国科学院西北生态环境资源研究院兰州730000 兰州大学生命科学学院干旱农业生态研究所草地农业生态系统国家重点实验室兰州730000 甘肃农业大学食品科学与工程学院兰州730070

通过菘蓝的水分控制试验(2016年),研究了不同生育期不同梯度调亏灌溉对河西绿洲菘蓝生长、光合特性及产量品质的影响。试验以河西走廊中部张掖市水务局国家重点灌溉试验站为平台,甘肃农业大学中草药系自繁菘蓝种子为供试材料,采用不同... 详细信息

通过菘蓝的水分控制试验(2016年),研究了不同生育期不同梯度调亏灌溉对河西绿洲菘蓝生长、光合特性及产量品质的影响。试验以河西走廊中部张掖市水务局国家重点灌溉试验站为平台,甘肃农业大学中草药系自繁菘蓝种子为供试材料,采用不同生育期和不同梯度调亏灌溉方式二因素随机区组试验设计,共9个处理。在每个生育期测定菘蓝光合参数,收获后测定新鲜板蓝根产量及品质,为河西绿洲灌区合理种植和提高菘蓝产量品质及可持续发展提供理论依据。结果表明:(1)营养生长和肉质根生长期水分亏缺显著降低了菘蓝叶片净光合速率、蒸腾速率和气孔导度,且降幅随水分亏缺程度加大而增大。(2)水分亏缺造成菘蓝产量降低,调亏处理中肉质根成熟期轻度水分亏缺产量最高(7 342.05kg/hm^2),较充分灌溉降低5.32%(P>0.05)。(3)苗期轻度水分亏缺水分利用效率最高(2.14kg/m^3),肉质根成熟期轻度水分亏缺次之。(4)肉质根成熟期轻度调亏处理的菘蓝综合品质最优,其菘蓝靛蓝、靛玉红、(R,S)-告依春含量比生育期充分灌溉提高了0.09,0.41,0.007 8mg/g,但多糖含量下降3.37mg/g。因此,综合考虑菘蓝产量、水分利用效率及品质等指标,肉质根成熟期进行轻度调亏,即该时期土壤相对含水率为60%~90%,可以作为河西走廊绿洲灌区菘蓝最优栽培灌溉的一种方式。

关键词：调亏灌溉生长指标光合特性品质菘蓝

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气候变化下黄土高原耕作系统演变与适应性管理

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中国农业气象 2015年第4期36卷 393-405页

作者：邓浩亮周宏张恒嘉莫非杨通孔维萍卢盼盼杨晓婷蒙强赵鸿王润元 Turner Neil C 吴姗祝英张晓峰 Batool Asfa 熊友才甘肃农业大学工学院/甘肃省干旱生境作物学重点实验室兰州730070 兰州大学生命科学学院干旱农业生态研究所/草地农业生态系统国家重点实验室兰州730000 甘肃省水利科学研究院兰州730000 中国气象局兰州干旱气象研究所/甘肃省气候变化与减灾重点(开放)实验室兰州730020 西澳大利亚大学地球与环境学院

耕作系统主要包括土壤系统、作物系统和区域气候系统等几个相对独立、但又紧密关联的组成部分,涉及作物栽培模式、作物类型、杂草和病虫害及农田水土资源管理等方面,在黄土高原生态系统管理和农业可持续发展中占有重要地位。过去50a(195... 详细信息

耕作系统主要包括土壤系统、作物系统和区域气候系统等几个相对独立、但又紧密关联的组成部分,涉及作物栽培模式、作物类型、杂草和病虫害及农田水土资源管理等方面,在黄土高原生态系统管理和农业可持续发展中占有重要地位。过去50a(1951-2000年),黄土高原的年平均气温升高了1.1℃,且其变率逐渐增加,降雨和热量资源分布呈现复杂的时空异质性。作物种植区域的变迁、熟制制度的演变和农田灾害的加剧促使农田管理模式不断寻求改变,对当地农业耕作系统产生了深远影响。本文总结了黄土高原过去多年的气候变化(气温、降水量、积温)特征和发展趋势,气候变化下耕作系统(种植区、耕作制度、土壤环境)和作物系统(需水量、物候、品种、产量)的演变规律,作物与土壤互作关系,以及气象灾害对黄土高原耕作系统的影响,并提出气候变化下耕作系统适应性管理途径和策略。旨在为黄土高原耕作技术和田间管理提供新的理论,寻求气候变化下区域农业可持续发展应对策略。

关键词：气候变化黄土高原耕作系统演变气象灾害土壤系统适应性管理

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藏柴胡研究概况

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中国现代中药 2023年第10期25卷 2229-2233页

作者：李玉婷马玉芝朋冬琴栗孟飞纪宏亮郭欣慰魏建和中国医学科学院北京协和医学院药用植物研究所中草药物质基础与资源利用教育部重点实验室/濒危药材繁育国家工程实验室北京100193 甘肃农业大学生命科学学院干旱生境作物学国家重点实验室甘肃兰州730070

藏柴胡是近年来主要种植于甘肃省定西市等地区的一种柴胡的习称,其产量和柴胡皂苷含量显著高于柴胡Bupleurum chinense DC.和狭叶柴胡*** Willd。藏柴胡虽非《中华人民共和国药典》2020年版收载品种,但混为北柴胡使用。对藏柴胡种植情... 详细信息

藏柴胡是近年来主要种植于甘肃省定西市等地区的一种柴胡的习称,其产量和柴胡皂苷含量显著高于柴胡Bupleurum chinense DC.和狭叶柴胡*** Willd。藏柴胡虽非《中华人民共和国药典》2020年版收载品种,但混为北柴胡使用。对藏柴胡种植情况、来源、形态特征、化学成分、药理毒理、药用标准等进行综述,旨在为正确认识和利用藏柴胡提供参考。

关键词：藏柴胡中药资源柴胡皂苷药理作用

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