2021年 36卷 第8期
2021, 36(8): 867-877.
doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2021.08.001
摘要:
目的 以40年红壤长期有机培肥试验为研究平台，探究长期施用紫云英、猪粪及秸秆还田对稻田土壤有机碳组分、土壤微生物量及水稻产量的影响。 方法 设置6个处理：不施肥处理（CK）、化肥处理（NPK）、早稻施绿肥紫云英处理（M1）、早稻施绿肥紫云英和早稻施猪粪处理（M2）、早稻施绿肥紫云英和晚稻施猪粪处理（M3）、早稻施绿肥紫云英和晚稻秸秆还田处理（M4）。于2020年晚稻收获前采集耕作层（0～20 cm）土壤样品，测定土壤有机碳组分、微生物量碳氮等肥力指标。 结果 （1）长期有机培肥处理提高了水稻产量，较不施肥处理CK相比，绿肥紫云英添加猪粪的M2、M3处理早稻产量，分别提高1.4、1.25倍，晚稻产量则分别提高0.59、0.65倍；绿肥紫云英添加猪粪的M2、M3处理早稻产量，较化肥NPK处理分别提升18.1%、10.6%，晚稻产量分别提升15.7%、20.0%。（2）长期有机培肥处理提高了各形态土壤有机碳组分含量，早稻绿肥紫云英+猪粪的M2处理较不施肥CK处理显著提高易氧化性有机碳、游离态颗粒有机碳、可溶性有机碳含量（P＜0.05），且有机碳各组分含量均高于化肥NPK处理，其中游离态颗粒有机碳含量M2处理（0.97 g·kg−1）显著高于NPK处理（0.68 g·kg−1）（P＜0.05）；化肥NPK处理和有机培肥处理（M1、M2、M3、M4）土壤微生物量碳较不施肥CK处理相比提高了22.1%～58.9%，早稻绿肥紫云英+猪粪的M2处理土壤微生物量碳含量（231.2 mg·kg−1）最高且提升最为明显（P＜0.05）。（3）长期有机培肥提高了游离态颗粒有机碳和可溶性有机碳的分配比例，且早稻施绿肥紫云英+猪粪M2处理效果明显；易氧化性有机碳是红壤有机碳的主要存在形式；土壤有机碳与易氧化性有机碳、游离态颗粒有机碳及可溶性有机碳呈极显著正相关关系（P＜0.01）。（4）长期有机培肥提高了全氮、碱解氮等养分指标，产量与速效磷、有机碳、全氮、速效氮、可溶性有机碳极显著相关（P＜0.01），与全磷、游离态颗粒有机碳、易氧化性有机碳显著相关（P＜0.05）。 结论 长期有机培肥通过提升红壤肥力水平，调增可溶性有机碳含量，促进水稻稳产增产，尤其是紫云英添加猪粪处理模式具有较好的应用潜力。
2021, 36(8): 878-883.
doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2021.08.002
摘要:
目的 生长调节因子互作因子（GRF-interacting factor，GIF）是植物体内一类转录共激活因子，在植物生长发育和逆境胁迫中起重要作用。通过系统分析谷子GIF基因家族的组成、各成员的结构以及进化关系，为GIF基因调节机制研究提供参考。 方法 利用谷子基因组数据库，采用生物信息学的方法，鉴定谷子GIF 基因家族的基因结构、染色体定位，编码蛋白相似性、二级结构、跨膜区和磷酸化位点预测，通过序列比对进行进化和分类分析。 结果 谷子含有3个GIF 基因，均含有4个外显子，分布于第3、8和9号染色体上。编码SiGIF1蛋白和SiGIF2蛋白相似性最高，为72.04%，SiGIF1蛋白和SiGIF3蛋白相似性最低，为37.08%。二级结构分析显示，谷子GIF蛋白无规则卷曲占比最高（41.56%～56.60%），其次为α-螺旋（34.43%～35.50%），再次为β-转角（5.19%～11.69%），β-折叠最低（3.23%～11.26%）。TMHMM 跨膜区进行分析显示，谷子GIF蛋白均不含有跨膜区。MEME保守基序分析显示，谷子GIF 蛋白均含有保守的SSXT （PF05030）结构域。磷酸化位点预测分析表明谷子GIF 蛋白均含有潜在磷酸化位点。 结论 谷子GIF基因家族的基因结构、磷酸化位点预测等生物信息学分析结果将为揭示谷子GIF基因家族在谷子生长发育过程中的功能提供重要的线索。
2021, 36(8): 884-891.
doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2021.08.003
摘要:
目的 开展苦荞籽粒总黄酮含量与SSR标记的关联分析，挖掘与黄酮含量相关的分子标记，为高黄酮含量苦荞品种的遗传改良提供依据。 方法 以193份苦荞种质为供试材料，基于62对SSR引物分析了供试种质的遗传多样性，对总黄酮含量和SSR标记进行了关联分析。 结果 193个种质籽粒总黄酮含量的变幅为1.04%～2.99%，变异系数为27.93%。62对引物在193个种质中共扩增出267个等位基因，每个SSR位点平均检测到2.45个有效等位基因，基因多样性为0.503，Shannon信息指数为0.942，观测杂合度为0.513，引物多态信息量为0.74。群体结构分析将193份种质划分为3个亚群。基于广义线性模型（GLM）共检测到5个与籽粒总黄酮含量显著关联的SSR标记，表型贡献率为6.3%～12.9%，其中标记TatG0124（12.9%）和S6853（8.5%）的表型贡献率较高。 结论 供试苦荞种质遗传多样性丰富，可用于苦荞重要农艺和品质性状的关联分析。TatG0124和SSR6853可能是控制籽粒黄酮含量的重要位点，对改良苦荞籽粒黄酮含量具有重要意义。
2021, 36(8): 892-898.
doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2021.08.004
摘要:
目的 明确2种水分处理下不同氮肥用量对苦荞生长的影响。 方法 以苦荞品种‘晋荞2号’为试验材料，研究正常供水-零氮处理（0D-0N）、正常供水-低氮处理（0D-LN）、正常供水-中氮处理（0D-MN）、正常供水-高氮处理（0D-HN）、重度干旱-零氮处理（HD-N0）、重度干旱-低氮处理（HD-N1）、重度干旱-中氮处理（HD-N2）以及重度干旱-高氮处理（HD-N3）对苦荞农艺性状、根系形态和叶片抗氧化酶活性的影响。 结果 正常供水处理时，各生育期苦荞的农艺性状、根系形态指标和叶片的抗氧化酶活性随施氮量的增加均表现为先增加后降低，均以0D-MN处理显著高于其余3个处理（P＜0.05）；干旱胁迫时，各生育期苦荞的农艺性状、根系形态指标和叶片的抗氧化酶活性随施氮量的增加基本呈持续增加的趋势，均以HD-N3处理显著高于其余3个处理（P＜0.05）。正常供水时苦荞的产量随施氮量的增加呈先增加后降低的趋势，以中氮处理最高，是不施氮处理的2.90倍；干旱胁迫时苦荞的产量则随施氮量的增加呈持续增加的趋势，以高氮处理最高，是不施氮处理的3.29倍。 结论 干旱胁迫时可通过增施氮肥（172.413 kg·hm-2）促进苦荞的生长，是不施氮处理粒重的1.76倍、产量的3.29倍，建议在生产上使用。
2021, 36(8): 899-908.
doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2021.08.005
摘要:
目的 明确金花茶花的最佳采收期，为金花茶花的采收和综合开发利用提供科学依据。 方法 对金花茶花的花蕾期、鱼嘴期、半开期、盛开期和凋谢期等5个不同花期的主要活性成分（总黄酮、茶多酚、总皂苷和粗多糖）和主要营养成分（氨基酸、蛋白质、粗脂肪、粗纤维和灰分）进行含量测定、比较。 结果 半开期金花茶花的总黄酮、茶多酚和总皂苷含量最高，其次为鱼嘴期和盛开期。金花茶花不同花期均含有7种必需氨基酸。鱼嘴期总氨基酸含量、药效氨基酸含量和鲜味氨基酸含量均较其他4个时期高，分别为5.46、3.35和1.35 g·hg−1。5个不同花期金花茶花的氨基酸比值系数分（Score of amino acid ratio coefficient，SRC）分别为59.31、62.08、56.67、57.84和57.75，蛋氨酸+胱氨酸为第一限制氨基酸；鱼嘴期的蛋白质含量最高，为5.85 g·hg−1。各花期中均含有较多的纤维，含量为16.8～17.5 g·hg−1。凋谢期脂肪的含量最高，其次是鱼嘴期。各花期的灰分含量为3.64～3.88 g·hg−1。营养成分含量的因子分析综合得分排序为：花蕾期＞鱼嘴期＞半开期＞凋谢期＞盛开期。考察不同花期金花茶花的单花重和形态表明鱼嘴期和半开期的商品性状接近，同时产量较传统采收期增加11.9%。 结论 鱼嘴期和半开期的金花茶花分别具有较高的活性成分含量、营养成分含量和产量。
2021, 36(8): 909-916.
doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2021.08.006
摘要:
目的 克隆构建利巴韦林（RBV）单链抗体（scFv）基因，对其理化特性进行分析并对蛋白质结构进行模拟，为后期检测方法的建立及分子改造提供参考依据。 方法 以分泌利巴韦林抗体的杂交瘤细胞株总RNA为模板，通过RT-PCR技术扩增抗体的重链可变区（VH）和轻链可变区（VL），然后以柔性连接短肽（Gly4Ser）3为接头拼接完整的scFv-RBV。利用生物信息学方法对scFv-RBV的理化性质及蛋白结构功能进行预测分析。 结果 构建的scFv基因编码240个氨基酸，相对分子质量为26 162.27 Da，理论等电点（pI）为8.57。在二级结构中，β-折叠（39.17%）和无规卷曲（45.41%）占主导地位，α-螺旋（5.42%）和β-转角（10%）相对较少。在三级结构中，VH和VL区域被Linker相互牵拉靠近，形成典型的口袋样形状的空间构象，符合单链抗体的结构特征，理论上可以与RBV抗原特异性结合。 结论 成功构建scFv-RBV基因，并利用生物信息学方法预测分析scFv的二级、三级结构，该结果可为后期进行单链抗体的表达、纯化及定向进化提供理论支撑。
2021, 36(8): 917-922.
doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2021.08.007
摘要:
目的 探讨低蛋白质氨基酸平衡饲粮对肥育猪生长性能、肌肉氨基酸和脂肪酸含量及组成的影响。 方法 选用90头平均体重为（59.5±3.6）kg的杜长大三元杂交猪，均衡分成3个处理组，每个处理组设置3个重复，每个重复含10头猪。1组设为对照组，饲喂饲粮含16.58%粗蛋白质（CP）、0.71%可消化赖氨酸（DLy），2、3组分别饲喂CP水平为14.58%和12.53%、DLy水平为0.71%的低蛋白质氨基酸平衡饲粮，试验期40 d。 结果 肥育猪平均日增重和料重比组间差异不显著（P＞0.05）；背最长肌氨基酸、脂肪酸含量和组成各组间均无显著差异（P＞0.05）。 结论 在理想氨基酸模式下，饲粮粗蛋白质水平降低至12.53%，保持赖氨酸水平不变，不影响肥育猪的生长性能、肌肉氨基酸和脂肪酸的含量及组成。
2021, 36(8): 923-926.
doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2021.08.008
摘要:
目的 建立快速检测甘薯卷叶病毒重组酶聚合酶（RPA）等温扩增方法，为甘薯卷叶病毒（sweet potato leaf curl virus，SPLCV）提供快速、简便的检测方法。 方法 根据甘薯卷叶病毒AV1基因的保守区段设计RPA 检测用引物，并对引物进行筛选，对反应条件和反应体系进行优化，建立SPLCV的RPA检测方法。 结果 建立的甘薯卷叶病毒RPA方法快速简便，39 ℃反应20 min完成检测；灵敏度高，最低检测限为10 pg·μL−1；特异性强，与感染番茄黄化卷叶病毒（TYLCD），甘薯羽状斑驳病毒（SPFMV）、甘薯G病毒（SPVG）、甘薯退绿矮化病毒（SPCSV）等4种 DNA 病毒均无交叉反应。 结论 建立的RPA 检测方法具有快速、灵敏、特异性强、不需要特殊仪器等优点，适合田间甘薯卷叶病毒样品的快速检测。
2021, 36(8): 927-935.
doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2021.08.009
摘要:
目的 从罗汉果根际土壤中筛选分离出对白绢病(southern blight)与根腐病(root rot)有抑制作用的拮抗细菌，为罗汉果土传病害生物防治提供合适菌株。 方法 采用稀释涂布法和划线法从罗汉果果园土壤中分离纯化出拮抗细菌114株。随后对分离出的拮抗细菌采用平板对峙法进行抑菌活性筛选。通过16S rDNA序列分析，结合菌落形态特征，生理生化特征对菌株进行鉴定。 结果 22株细菌对至少1种罗汉果土传病原真菌表现出不同程度的抑制作用。其中5株细菌即TYX-2、TYX-3、TYX-4、TYX-7和TYX-8对根腐病与白绢病抑制作用最为明显，对罗汉果根腐病菌的抑制率分别为67.53%、57.50%、64.17%、60.00%和66.67%。对罗汉果白绢病菌的抑制率分别为83.03%、87.58%、53.31%、82.27%和86.67%。经过形态学、生理生化特征以及16S rDNA系统发育树的分析，确定TYX-2、TYX-7和TYX-8为贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezia)，TYX-3为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)，TYX-4为解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)。贝莱斯芽孢杆菌TYX-2、枯草芽孢杆菌TYX-3和解淀粉芽孢杆菌TYX-4发酵液对2种罗汉果病原真菌也有较好的抑制作用，对罗汉果根腐病菌的抑菌率分别为47.83%、48.67%和45.83%，对罗汉果白绢病菌的抑菌率分别为52.00%、50.42%和55.83%。 结论 分离鉴定出的TYX-2、TYX-3和TYX-4分别为贝莱斯芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌和解淀粉芽孢杆菌，具有较高的生防应用价值，为进一步研制复合生防菌剂，防治罗汉果土传病害奠定理论基础。
2021, 36(8): 936-941.
doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2021.08.010
摘要:
目的 分析根结线虫对马铃薯根际土壤真菌群落多样性的影响。 方法 通过高通量测序技术、土壤性质测定及生物信息学技术分析感染根结线虫马铃薯和健康马铃薯根际土壤真菌群落多样性差异。 结果 从6个土壤样品中共获得3界12门34纲77目171科332属526种的土壤真菌。对物种多样性指数分析后，发现感染根结线虫马铃薯病株与健康马铃薯植株的根际土壤真菌群落多样性和土壤性质均存在显著性差异。对6个样品进行物种组成分析后，在门水平中，感病植株根际土壤真菌Basidiomycota丰度较健康植株根际土壤真菌丰度高，Ascomycota丰度低于健康植株根际土壤；在科水平中，病株根际土壤丰度较高的菌群有Nectriaceae和Trimorphomycetaceae；在属水平中，健康植株根际土壤丰度较高的菌群为镰刀菌属Fusarium、被孢霉属Mortierella和未知分类毛壳菌科属unclassified_f_Chaetomiaceae。 结论 感染根结线虫的马铃薯与健康马铃薯根际土壤真菌群落丰度在门、科和属水平上均存在差异，为进一步研究马铃薯根结线虫的发生和防治提供了新的思路。
2021, 36(8): 942-947.
doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2021.08.011
摘要:
目的 研究铝胁迫对杉木幼苗有机酸含量的影响，以期阐明杉木有机酸对铝胁迫的响应特征。 方法 以杉木幼苗为材料，采用营养液培养法，研究不同浓度铝胁迫对杉木幼苗体内有机酸和根尖分泌有机酸含量水平的影响；通过相关性分析，揭示有机酸、铝含量之间的关系。 结果 在杉木针叶和根中均检测到草酸、酒石酸、L-苹果酸、抗坏血酸、柠檬酸和富马酸等6种有机酸。针叶中抗坏血酸含量最高，根中则以草酸和抗坏血酸的含量最多。铝胁迫下，针叶中酒石酸、L-苹果酸、抗坏血酸、柠檬酸、富马酸含量呈先升高后降低的变化趋势，草酸的含量则呈升高的趋势。当铝胁迫浓度为1 mmol·L−1时，针叶中L-苹果酸和富马酸的含量显著增加，其他4种有机酸含量则无显著变化。不同浓度铝胁迫下，根中6种有机酸含量均比对照显著降低。根尖分泌有机酸主要以草酸为主，还检测到少量L-苹果酸、抗坏血酸和乳酸。与对照相比，铝胁迫下根尖分泌的草酸含量均显著降低。 结论 杉木中不同有机酸以及不同组织对铝胁迫的响应不同。铝胁迫对杉木针叶中L-苹果酸和富马酸含量、根中6种有机酸含量和根尖草酸分泌量有显著影响。杉木根部比针叶对铝胁迫的响应更敏感，胁迫伤害更明显。
2021, 36(8): 948-955.
doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2021.08.012
摘要:
目的 明确中国水仙植株根际土壤微生物群落的组成特征。 方法 采用Illumina Miseq高通量测序技术对水仙根际土壤微生物样品的保守基因区进行测序及生物信息学分析，阐明中国水仙根际土壤的细菌、真菌和古菌群落结构组成，并对水仙根际土壤微生物的优势菌属进行深入分析。 结果 共获得优化序列175 840条，基于97%序列相似度，聚类为2 680个OTUs。优势细菌类群是绿弯菌门 Chloroflexi（30.86%）和变形菌门 Proteobacteria（20.67%），真菌以子囊菌门 Ascomycota（84.94%）为主，属水平上球毛壳菌 Chaetomium globosum（28.15%）和散子囊菌 Eurotiales（25.01%）占较高比例。古菌类群主要为奇古菌门 Thaumarchaeota（51.40%）、深古菌门 Bathyarchaeota（25.98%）和广古菌门 Euryarchaeota（20.65%）。其中，来自奇古菌门的SCG类群（25.67%）和嗜酸性氨氧化古菌 Candidatus_Nitrosotalea（12.93%）占较高比例。 结论 中国水仙根际土壤微域具有丰富多样的微生物类群，这对于开发和利用水仙根际土壤微生物资源具有重要意义。
2021, 36(8): 956-963.
doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2021.08.013
摘要:
目的 探究不同土地利用方式对盐碱地土壤肥力及微生物活性的影响，旨在为盐碱地改良及生态修复提供科学依据。 方法 以吉林西部松嫩平原为例，分析农耕水田（N1）、农耕旱田（N2）、湿地（S）、草地（C）等4种土地利用方式土壤中有机碳、全氮、蔗糖酶、脲酶、碱性磷酸酶、过氧化氢酶的变化特征及相互关系。 结果 不同土地利用方式的土壤有机碳含量为N1：9.70～16.27 g·kg−1、N2：3.85～11.58 g·kg−1、S：2.14～2.97 g·kg−1、C：5.25～11.24 g·kg−1；全氮含量为N1：1.83～2.32 g·kg−1、N2：0.45～0.76 g·kg−1、S：0.34～1.28 g·kg−1、C：0.88～2.04 g·kg−1；碳氮比为N1：2.29～7.11、N2：8.89～15.28、S：2.00～6.42 、C：4.20～5.97 ，不同土地利用方式的土壤酶活性均表现为脲酶（60.64～286.49 μmol·d−1·mg−1）＞碱性磷酸酶（9.22～48.05 μmol·d−1·mg−1）＞过氧化氢酶（9.14～9.68 μmol·d−1·mg−1）＞蔗糖酶（0.06～7.82 μmol·d−1·mg−1），并呈现出伴随土层加深土壤酶活性逐渐降低的趋势。相关分析结果表明，土壤蔗糖酶与碳氮比呈显著相关（P＜0.05），脲酶与碳氮比呈极显著相关（P＜0.01），碱性磷酸酶与有机碳呈极显著相关（P＜0.01）、与全氮呈显著相关（P＜0.05），过氧化氢酶与全氮呈极显著相关（P＜0.01）、与碳氮比呈显著相关（P＜0.05）。冗余分析结果表明，土壤蔗糖酶、脲酶主要受土壤pH值和容重调控，土壤碱性磷酸酶、过氧化氢酶主要受土壤含水量和电导率调控。 结论 土壤有机碳、全氮含量及酶活性在不同土地利用方式间具有较明显的差异，在垂直土层上呈现表层土壤高于深层土壤的规律性分布；农耕水田土地利用方式的土壤有机物质累积量和肥力优于农耕旱田、湿地和草地，证明种植水稻在一定程度上可改善盐碱土壤的肥力及微生物活性，有利于生态环境的改善和修复。
2021, 36(8): 964-971.
doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2021.08.014
摘要:
目的 利用枇杷花茶特色资源制备一种具有止咳化痰作用的凝胶软糖产品。 方法 通过单因素试验比较枇杷花茶冲泡质量浓度、明胶、柠檬酸、木糖醇添加量对凝胶软糖的模糊感官综合评分和硬度的影响，确定凝胶软糖的评价指标；在单因素试验基础上，设计枇杷花茶冲泡质量浓度、木糖醇、柠檬酸为自变量的3因素3水平的响应面试验，共进行17组处理，从而确定枇杷花凝胶软糖的最优工艺参数。 结果 单因素结果显示：模糊感官综合评分作为评价凝胶软糖的指标较科学，明胶的适宜添加量为12%；响应面试验确定枇杷花凝胶软糖的最优工艺配方为：枇杷花茶冲泡质量浓度17.7 g·L−1、木糖醇13.85%、柠檬酸1.25%，该条件下制备的枇杷花凝胶软糖的模糊感官综合评分为91.23分，与模型理论值接近。 结论 确定枇杷花凝胶软糖的最佳工艺配方（以质量分数计）为枇杷花茶29.85%（冲泡质量浓度17.7 g·L−1）、麦芽糖浆28.4%、木糖醇13.85%、冰糖14.55%，柠檬酸1.25%，明胶12%，分子蒸馏单苷酯0.1%。该研究制作的枇杷花凝胶软糖将为枇杷花新资源食品的深加工利用提供新思路。
2021, 36(8): 972-980.
doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2021.08.015
摘要:
根系是水稻获取养分的主要器官，水稻根系三维建模及可视化有助于进一步了解其根系的形态、结构和功能。随着计算机视觉和非侵入性技术的不断发展，根系形态和功能研究已进入数字化和可视化的阶段。近年来许多研究者分别从制作出土根系手绘图、计算机断层扫描（CT）等非侵入性技术、数学建模以及仿真模拟等方面推进水稻根系三维建模及可视化的研究。根系数据的获取是三维建模的有效前提，根据是否破坏根系原有生长环境，根系数据探测被分为破坏性探测和原位探测两类，本文对比分析了两种探测方式的方法和特点。从人工观察测量、机器视觉、光学仪器或断层扫描的三维数字化等方面对水稻根系的三维建模进行了阐述，总结了水稻根系三维建模及可视化的研究进展，并对当下主流三维重构技术进行分类和对比，总结了不同根系三维重构方法在重建效果、成本、操作水平等方面的优劣势。此外，由于根系生长在复杂多变的土壤环境中，不同时期根系的生长发育受土壤紧实度，水分、养分分布等因素的影响而存在差异，且受限于土壤的不透明和不稳定性，更多水稻根系的三维建模研究主要停留在根系基本指标与非环境因素（如土层深度、时间）的统计拟合及单环境因子对水稻根系生理生态的影响上，而根系与多环境因子动态交互方面的研究较少。在高度非结构化的根系数据处理困难的情况下，探究水稻根系与环境的动态转化过程及根系生长与多环境因子的定量关系模型将成为未来根系三维建模研究的重要方向，为构建更具真实意义的可视化模型提供基础。
根系是水稻获取养分的主要器官，水稻根系三维建模及可视化有助于进一步了解其根系的形态、结构和功能。随着计算机视觉和非侵入性技术的不断发展，根系形态和功能研究已进入数字化和可视化的阶段。近年来许多研究者分别从制作出土根系手绘图、计算机断层扫描（CT）等非侵入性技术、数学建模以及仿真模拟等方面推进水稻根系三维建模及可视化的研究。根系数据的获取是三维建模的有效前提，根据是否破坏根系原有生长环境，根系数据探测被分为破坏性探测和原位探测两类，本文对比分析了两种探测方式的方法和特点。从人工观察测量、机器视觉、光学仪器或断层扫描的三维数字化等方面对水稻根系的三维建模进行了阐述，总结了水稻根系三维建模及可视化的研究进展，并对当下主流三维重构技术进行分类和对比，总结了不同根系三维重构方法在重建效果、成本、操作水平等方面的优劣势。此外，由于根系生长在复杂多变的土壤环境中，不同时期根系的生长发育受土壤紧实度，水分、养分分布等因素的影响而存在差异，且受限于土壤的不透明和不稳定性，更多水稻根系的三维建模研究主要停留在根系基本指标与非环境因素（如土层深度、时间）的统计拟合及单环境因子对水稻根系生理生态的影响上，而根系与多环境因子动态交互方面的研究较少。在高度非结构化的根系数据处理困难的情况下，探究水稻根系与环境的动态转化过程及根系生长与多环境因子的定量关系模型将成为未来根系三维建模研究的重要方向，为构建更具真实意义的可视化模型提供基础。
2021, 36(8): 981-988.
doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2021.08.016
摘要:
草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda原产于美洲热带和亚热带地区，是一种破坏性极强的害虫，可对近180种农作物造成破坏，严重威胁着粮食安全。草地贪夜蛾的迁飞能力强，成虫一晚能飞100 km以上，迅速传播。其自2019年入侵我国，已在26个省发现入侵和为害，并呈继续北迁的趋势，对草地贪夜蛾的防控将是一项长期重大的任务。目前，国内外对草地贪夜蛾防治主要以化学农药为主，但易致使其产生抗药性和造成环境污染，因此开发有效、低风险的防控方法以实现对草地贪夜蛾的可持续治理成为研究热点。生物防治是一种可有效替代化学防治的经济、环保的防控措施，主要是利用天敌昆虫（寄生性和捕食性昆虫）、病原微生物（如细菌、线虫、病原真菌、病毒）、植物源农药及性信息素等对害虫进行科学防治。本文总结了国内外关于草地贪夜蛾生物防治的研究进展概况，以期为今后科学防治草地贪夜蛾提供参考。
草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda原产于美洲热带和亚热带地区，是一种破坏性极强的害虫，可对近180种农作物造成破坏，严重威胁着粮食安全。草地贪夜蛾的迁飞能力强，成虫一晚能飞100 km以上，迅速传播。其自2019年入侵我国，已在26个省发现入侵和为害，并呈继续北迁的趋势，对草地贪夜蛾的防控将是一项长期重大的任务。目前，国内外对草地贪夜蛾防治主要以化学农药为主，但易致使其产生抗药性和造成环境污染，因此开发有效、低风险的防控方法以实现对草地贪夜蛾的可持续治理成为研究热点。生物防治是一种可有效替代化学防治的经济、环保的防控措施，主要是利用天敌昆虫（寄生性和捕食性昆虫）、病原微生物（如细菌、线虫、病原真菌、病毒）、植物源农药及性信息素等对害虫进行科学防治。本文总结了国内外关于草地贪夜蛾生物防治的研究进展概况，以期为今后科学防治草地贪夜蛾提供参考。
