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草地学报 2021年第12期29卷 2685-2693页

作者：万婷段钧译李蒙陈智勇湖南农业大学湖南长沙410128 芒属植物生态应用技术湖南省工程实验室湖南长沙410128 国家能源非粮生物质原料研发中心湖南分中心湖南长沙410128 湖南省蚕桑科学研究所湖南长沙410127

为探究南荻(Miscanthus lutarioriparius)耐盐生理及其与基因表达的相关性,采用0%,0.2%,0.5%,0.8%浓度的NaCl处理奇岗和不同基因型南荻,测量NaCl溶液胁迫下的MlNAC2基因相对表达量和6个耐盐指标,并对二者之间的相关性进行分析。结果显示... 详细信息

为探究南荻(Miscanthus lutarioriparius)耐盐生理及其与基因表达的相关性,采用0%,0.2%,0.5%,0.8%浓度的NaCl处理奇岗和不同基因型南荻,测量NaCl溶液胁迫下的MlNAC2基因相对表达量和6个耐盐指标,并对二者之间的相关性进行分析。结果显示,南荻MlNAC2基因的表达量变化在不同材料之间差异较大,L2,L6,L9,P1出现10倍以上增加,而L1,L5,L8,L10变化量都在3倍以内。生理指标中叶绿素含量、净光合速率、气孔导度、脯氨酸与无胁迫对照相比均差异显著;丙二醛、超氧化物歧化酶在部分材料中与对照相比无显著差异。相关性分析表明,与MlNAC2基因的表达量变化最相关的生理指标是一系列光合作用相关因子:叶绿素含量、净光合速率、气孔导度。本研究结果可为探究南荻耐盐生理响应与分子机理层面的相互关系提供借鉴。

关键词：盐胁迫南荻生理响应 MlNAC2基因相关性分析

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芒和南荻NAC29基因的克隆及其编码产物的结构预测

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分子植物育种 2022年

作者：王永顺万婷李遥李蒙陈智勇湖南农业大学生物科学技术学院湖南农业大学芒属植物生态应用技术湖南省工程实验室

NAC家族是一类处于植物次生壁建成的调控网络顶层，在进化上具有保守性的转录因子。本研究从芒(Miscanthus sinensis)、南荻(M. lutarioriparius)中克隆了NAC基因家族成员，分别命名为MsNAC29和MlNAC29。通过ORF Finder、Blastp软件对... 详细信息

NAC家族是一类处于植物次生壁建成的调控网络顶层，在进化上具有保守性的转录因子。本研究从芒(Miscanthus sinensis)、南荻(M. lutarioriparius)中克隆了NAC基因家族成员，分别命名为MsNAC29和MlNAC29。通过ORF Finder、Blastp软件对序列进行分析后发现，芒MsNAC29基因编码区长1 272 bp，编码423个氨基酸，南荻MlNAC29基因编码区长1 278 bp，编码425个氨基酸；经MEGA软件分析同源序列，分别构建了MsNAC29、MlNAC29编码产物的系统进化树，显示其编码的蛋白与玉米(Zea mays)和高粱(Sorghum bicolor)亲缘关系最近。利用ProtParam tool软件分析可得，MsNAC29转录因子有18个磷酸化位点，MlNAC29转录因子有23个磷酸化位点；二者均为不稳定蛋白，具有保守结构域，均无跨膜结构，无信号肽序列存在；α-螺旋和无规则卷曲是两者二级结构的主要组成元件。本研究为验证芒和南荻NAC29基因功能提供了理论依据，为未来提高芒草等纤维素作物的产量以及木质纤维素利用率提供有益信息。

关键词：芒南荻次生壁建成调控 NAC29 系统进化

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NaCl胁迫下南荻多倍体的无机盐离子吸收特征

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草业科学 2018年第12期35卷 2893-2902页

作者：段钧译石艳兰林宇环黄红梅刘清波易自力陈智勇湖南农业大学生物科学技术学院湖南长沙410128 芒属植物生态应用技术湖南省工程实验室湖南长沙410128

南荻(Miscanthus lutarioriparius)是中国特有的芒属植物,是极具应用前景的纤维类生态能源草。为研究南荻多倍体在NaCl胁迫下的无机盐离子吸收特征,本研究以南荻多倍体和奇岗为研究对象,测定其在0、0.2%、0.5%、0.8%NaCl胁迫下对K+、Ca2... 详细信息

南荻(Miscanthus lutarioriparius)是中国特有的芒属植物,是极具应用前景的纤维类生态能源草。为研究南荻多倍体在NaCl胁迫下的无机盐离子吸收特征,本研究以南荻多倍体和奇岗为研究对象,测定其在0、0.2%、0.5%、0.8%NaCl胁迫下对K+、Ca2+、Mg2+、SO42-和NO3-的吸收利用率,并同时测定各试验材料的存活率。结果表明,各南荻多倍体对K+、Ca2+、Mg2+和NO3-的吸收率普遍随NaCl浓度的增加呈上升趋势,对SO42-的吸收率除多倍体L7、L8和L9随NaCl浓度的增加有明显的上升以外,其他材料均受到不同程度的抑制;而作为对照的奇岗,总存活率较低(38.89%),对K+、Ca2+、Mg2+和SO42-的吸收均受到NaCl的抑制,对NO3-的吸收率则在高NaCl浓度下有所增加;在0.8%NaCl胁迫下,南荻三倍体L8和L9存活率较高(66.67%),且L8和L9对Ca2+、Mg2+、SO42-和NO3-的吸收率与其对照相比增幅均高于其他材料;南荻三倍体L2和L4在0.8%NaCl胁迫下存活率最低(16.67%),且L2和L4对各无机离子的吸收率与对照相比增幅均低于其他材料。通过本研究,获得了南荻通过调节对K+、Ca2+、Mg2+、SO42-和NO3-的吸收量响应NaCl胁迫的初步数据,为研究NaCl胁迫下南荻的无机渗透调节生理响应机制奠定基础。

关键词：南荻奇岗芒属能源植物多倍体 NaCl胁迫无机盐离子

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南荻纤维素合成酶CesA基因的生物信息学分析

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分子植物育种 2021年第13期19卷 4378-4385页

作者：李遥何彦岑林宇环万婷李蒙陈智勇湖南农业大学生物科学技术学院长沙410128 湖南农业大学芒属植物生态应用技术湖南省工程实验室长沙410128

于PacBio SMRT单分子实时测序技术进行3代转录组测序,辅以2代测序,构建出一个完整的,准确的南荻Unigene库。通过与近源物种比对后,拼接出南荻(Miscanthus lutarioriparius)纤维素合成酶基因(cellulose synthase gene)CesA4、CesA7和CesA9的序列,并将其命名为MlCesA4、MlCesA7、MlCesA9。使用生物信息学分析软件构建出蛋白质系统进化树,对氨基酸翻译后修饰的磷酸化位点进行预测和分析,对蛋白质的保守结构域进行预测和分析。结果显示,MlCesA4、MlCesA7和MlCesA9基因序列长度分别为2980、3310、3208 bp与高粱和玉米的亲缘关系最近;南荻纤维素合成酶(MlCesA)MlCesA4和MlCesA9有43个磷酸化位点,MlCesA7有48个磷酸化位点;Ml CesA4是不稳定蛋白,具有6个跨膜结构域,其中4个在膜外,3个在膜内,MlCesA7和MlCesA9是稳定蛋白质,具有8个跨膜结构域,其中5个在膜外,4个在膜内。三者都是亲水性蛋白,二级结构均以α-螺旋和无规则卷曲为主。

关键词：南荻纤维素合成酶基因生物信息学分析

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南荻炭基土壤调理剂施用对水稻光合特性及产量的影响

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中国农业科技导报 2019年第8期21卷 132-139页

作者：廖雄辉周晓溦蔡丹王惠群易自力薛帅湖南农业大学生物科学技术学院长沙410128 湖南农业大学芒属植物生态应用技术湖南省工程实验室长沙410128

叶片光合性能是作物产量形成的物质基础与决定因素。为了明确南荻炭基土壤调理剂施用后的水稻增产效应,采用盆栽试验,以籼型两系杂交稻‘深两优5814’为试验材料,探究SC1、SC2、SC3三种不同配方的南荻炭基土壤调理剂施用对水稻抽穗日期... 详细信息

叶片光合性能是作物产量形成的物质基础与决定因素。为了明确南荻炭基土壤调理剂施用后的水稻增产效应,采用盆栽试验,以籼型两系杂交稻‘深两优5814’为试验材料,探究SC1、SC2、SC3三种不同配方的南荻炭基土壤调理剂施用对水稻抽穗日期、叶片光合性能及产量的影响。结果表明:①南荻炭基土壤调理剂施用后,水稻抽穗日期提前4~12 d,达显著促进效应,其中土壤调理剂SC3促进效应最佳;②与CK相比,土壤调理剂施用后水稻Pn显著提升22.8%~62.4%,其中土壤调理剂SC2的增效作用最显著。此外,土壤调理剂SC1施用后可显著提高水稻叶片Gs、Ci和Tr,较CK分别提高57.0%、8.2%和18.2%;③水稻叶片中与光合作用相关中微量元素也显著增加,其中Mg含量增加22.79%~24.80%,Fe含量增加82.2%~89.8%,且3种土壤调理剂间无显著差异(P>0.05);而对P含量的增加效应,土壤调理剂SC1显著高于SC2和SC3;④与CK相比,三种土壤调理剂对水稻的增产率达24.2%~35.0%,SC2的增产效果最佳。综上所述,南荻炭基土壤调理剂施用后通过促进水稻抽穗日期的提前,提高水稻光合效率,从而促进水稻产量的提高。

关键词：南荻炭土壤调理剂光合性能产量

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CTK菌剂对甜瓜养分积累和根际微生物的影响

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扬州大学学报（农业与生命科学版） 2017年第2期38卷 100-105页

作者：许依汤姆薛帅易自力王惠群湖南农业大学生物科学技术学院湖南长沙410128 湖南农业大学芒属植物生态应用技术湖南省工程实验室湖南长沙410128

以甜瓜脆玉1号为材料,采用大田随机区组设计,设置0、30、60、90、120和150kg·hm-2细胞分裂素生产菌群的混合菌剂处理,研究其对甜瓜营养元素和根际土壤微生物含量的影响。结果表明:施用细胞分裂素生产菌能提高甜瓜根、茎、果实中氮... 详细信息

以甜瓜脆玉1号为材料,采用大田随机区组设计,设置0、30、60、90、120和150kg·hm-2细胞分裂素生产菌群的混合菌剂处理,研究其对甜瓜营养元素和根际土壤微生物含量的影响。结果表明:施用细胞分裂素生产菌能提高甜瓜根、茎、果实中氮、磷、钾、镁和铁含量以及根际土壤微生物(真菌、细菌和放线菌)含量,且随着施用量的增加而增加。其中施用150kg·hm-2混合菌剂处理果实中镁和铁含量分别比对照增加30.4%和58.3%;施用90kg·hm-2混合菌剂处理大幅度提高根际土壤真菌、细菌和放线菌含量,分别比对照增加209.6%、711.1%和229.1%。这一研究说明施用细胞分裂素生产菌可提高甜瓜根、茎顶、茎中、茎基以及果实中氮、磷、钾、镁和铁含量,同时增加甜瓜根际土壤真菌、细菌和放线菌含量。

关键词：甜瓜细胞分裂素生产菌元素积累根际微生物

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湖南省油菜秸秆资源作为生物质产业原料的潜力量化评估

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农业工程学报 2024年第17期40卷 234-243页

作者：何聪彧陈清健伏肖杨茜云易自力薛帅芒属植物生态应用技术湖南省工程实验室湖南农业大学生物科学技术学院长沙410128 国家能源非粮生物质原料研发中心湖南分中心湖南农业大学长沙410128 岳麓山实验室长沙410128 湖南农业大学人文与外语学院长沙410128

油菜(Brassica napus L.)秸秆作为重要的生物质资源,在环境保护和经济效益方面有着显著优势,具有高纤维素含量、利用成本低等优点,合理的利用可为相关产业原料的供应提供重要保障。湖南省作为中国油菜主产区,理论上具备产业化开发的潜... 详细信息

油菜(Brassica napus L.)秸秆作为重要的生物质资源,在环境保护和经济效益方面有着显著优势,具有高纤维素含量、利用成本低等优点,合理的利用可为相关产业原料的供应提供重要保障。湖南省作为中国油菜主产区,理论上具备产业化开发的潜力。全面了解生物质产量潜力和原料品质的区域差异是合理利用秸秆资源的前提与基础。因此,该研究对湖南省油菜秸秆资源产量潜力和原料品质空间异质性进行研究,基于此对油菜秸秆作为未来生物质产业原料的潜力进行评估。结果表明:湖南省油菜秸秆年产量为660.47万t,其中以湘北(35.71%)和湘中地区(32.43%)贡献最大,产量潜力分别达到了235.84万t和214.21万t。湖南省油菜秸秆生物质原料品质存在较高的异质性,所有表征指标的变异系数(coefficient of variation,CV)值均很高(>0.50)。生物质原料品质差异主要表现在重金属含量方面(CV>5.00)。此外,油菜秸秆生物质在灰分含量(CV=3.02)、木质素含量(CV=1.17)和纤维素聚合度(CV=1.15)方面也具有较为明显的差异。基于测定的多项品质指标,该研究通过构建基于隶属函数的生物质生产潜力指数进行原料品质指标的归一化处理。从生物质生产潜力指数上看,湖南省油菜秸秆最适合生产半纤维素基产品,尤其是湘北地区的油菜秸秆(潜力指数为0.60)。总体上看,具备较高产量潜力和较优原料品质的湘北地区可作为全省油菜秸秆产业的先行原料供应区。

关键词：生物质产业品质油菜秸秆生物基产品生产潜力指数空间异质性

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四种因子对湘杂芒3号种子萌发及幼苗生长的影响

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中国草地学报 2017年第2期39卷 48-52页

作者：郑铖易自力潘志军肖亮湖南农业大学生物科学技术学院湖南长沙410128 湖南农业大学芒属植物生态应用技术湖南省工程实验室湖南长沙410128 湖南农业大学生物质醇类燃料湖南省工程实验室湖南长沙410128

为探讨湘杂芒3号种子的萌发特性,在不同温度(10℃、15℃、20℃、25℃、30℃、35℃)、不同光照时间(明/暗时间:0h/24h、6h/18h、12h/12h、18h/6h、24h/0h)、不同水分含量(5%、10%、15%、20%、25%)和不同播种深度(0mm、3mm、5mm、10mm、1... 详细信息

为探讨湘杂芒3号种子的萌发特性,在不同温度(10℃、15℃、20℃、25℃、30℃、35℃)、不同光照时间(明/暗时间:0h/24h、6h/18h、12h/12h、18h/6h、24h/0h)、不同水分含量(5%、10%、15%、20%、25%)和不同播种深度(0mm、3mm、5mm、10mm、15mm、20mm)条件下对种子萌发率、萌发指数、活力指数、幼苗高和胚根长等相关指标进行了测定,结果表明:湘杂芒3号最适萌发温度为25℃,最适光照时间为0h/24h(明/暗),即无光照;最适萌发水分含量为10%;播种深度对湘杂芒3号种子出苗及幼苗生长影响显著,种子宜浅播。

关键词：湘杂芒3号温度光照时间水分含量播种深度萌发

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4种环境因子对芒种子萌发及幼苗生长的影响

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草业科学 2016年第11期33卷 2254-2258页

作者：郑铖肖亮陈智勇易自力湖南农业大学生物科学技术学院湖南长沙410128 湖南农业大学生物质醇类燃料湖南省工程实验室湖南长沙410128 湖南农业大学芒属植物生态应用技术湖南省工程实验室湖南长沙410128

为研究芒(Miscanthus sinensis)种子的萌发特性,探究了不同温度、光照时间、土壤含水量和播种深度对芒种子萌发及幼苗生长的影响。结果表明,1)25℃为芒种子的最适萌发温度,低于10℃时,抑制其种子萌发及幼苗生长;2)光照时间对芒种子萌发... 详细信息

为研究芒(Miscanthus sinensis)种子的萌发特性,探究了不同温度、光照时间、土壤含水量和播种深度对芒种子萌发及幼苗生长的影响。结果表明,1)25℃为芒种子的最适萌发温度,低于10℃时,抑制其种子萌发及幼苗生长;2)光照时间对芒种子萌发率无影响,但对萌发指数、活力指数及幼苗生长有显著(P<0.05)影响,光照12h为最适光照时间;3)芒种子最适宜的土壤含水量为10%,土壤含水量25%时,芒种子萌发受到显著(P<0.05)抑制;4)播种深度对芒种子出苗与建植影响较大,3mm播种深度最为适宜。综上所述,本研究为芒进行温室育苗与大田建植提供了科学依据。

关键词：芒温度光照时间土壤含水量播种深度种子萌发

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南荻种质资源表型性状遗传多样性

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草业科学 2017年第3期34卷 547-555页

作者：项伟易自力肖亮黄红梅乔匿骎黄靖湖南农业大学生物科学技术学院湖南长沙410128 芒属植物生态应用技术湖南省工程实验室湖南长沙410128 湖南农业大学东方科技学院湖南长沙410128

本研究测定了采自于黄淮平原亚地区(ⅢD9a),江汉平原亚地区(ⅢD9b),赣南-湘东丘陵亚地区(ⅢD9d)和川、鄂、湘亚地区(ⅢD10c)4个植物区系32份南荻(Miscanthus lutarioriparius)种质材料的干物质产量、冠层高、花茎高、茎径、茎密度、叶... 详细信息

本研究测定了采自于黄淮平原亚地区(ⅢD9a),江汉平原亚地区(ⅢD9b),赣南-湘东丘陵亚地区(ⅢD9d)和川、鄂、湘亚地区(ⅢD10c)4个植物区系32份南荻(Miscanthus lutarioriparius)种质材料的干物质产量、冠层高、花茎高、茎径、茎密度、叶长、叶宽、叶茎比、含水量9个表型性状,并采用巢式方差分析、偏相关分析和UPGMA聚类分析方法进行了数据分析。结果表明,1)干物质产量、冠层高、花茎高、茎径、茎密度和含水量6个表型性状在区系间存在显著差异(P<0.05),9个表型性状在区系内均存在极显著差异(P<0.01),其变异系数范围为13.53%~45.54%。2)干物质产量与茎径显著正相关(P<0.05),与叶茎比显著负相关(P<0.05);冠层高与花茎高、含水量极显著正相关(P<0.01);茎径与叶茎比极显著正相关(P<0.01);叶宽与叶长显著正相关(P<0.05),与含水量显著负相关(P<0.05);海拔与冠层高、茎径显著负相关(P<0.05),与茎密度极显著正相关(P<0.01);经度与干物质产量显著负相关(P<0.05);纬度与茎密度极显著正相关(P<0.01),与茎径显著负相关(P<0.05)。3)采用UPGMA聚类方法进行综合聚类,4个区系被分为3类,黄淮平原亚地区和赣南-湘东丘陵亚地区为第Ⅰ类,该类群南荻植株较矮、茎秆细小、产量较小;江汉平原亚地区和川、鄂、湘亚地区为第Ⅱ类,该类群南荻植株高大、茎秆粗壮、产量大;江汉平原、赣南-湘东丘陵和川、鄂、湘3个亚地区的南部地区为第Ⅲ类,该类群南荻介于第Ⅰ类和第Ⅱ类之间。

关键词：南荻表型性状巢式方差分析偏相关分析聚类分析

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