湿害胁迫下芝麻生长发育与产量形成模拟模型研究

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AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    31301239
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    20.0万
  • 负责人：
    李国强
  • 依托单位：
    河南省农业科学院
  • 学科分类：
    C1301.农业信息学
  • 结题年份：
    2016
  • 批准年份：
    2013
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2014-01-01 至2016-12-31

项目摘要

Waterlogging is the main factor restricting sesame production in China. The pot experiment in rain-proof shelters was conducted to evaluate the effects of stage and duration of waterlogging stress and their interaction on phenology, photosynthetic rate, dry matter accumulation and distribution, and yield, so as to elucidate the physiological mechanism for growth indexes and grain yield formation in sesame under waterlogging stress. The dynamic of growth stage, photosynthesis and biomass accumulation, kernel development and yield formation, plant senescence in sesame under waterlogging stress was quantified by using the system analysis method and mathematical modeling technique. Base on sesame growth model established by the author' laboratory, sesame growth simulation model under waterlogging stress was constructed. The reliability of this model is test and improved with independent experiment data. Quantifying the effects of waterlogging on growth development and yield formation is of utmost importance for guiding sesame cultivation of high yield and quality, and evaluating sesame cultivars for waterlogging tolerance.
湿害是严重危害中国芝麻生产的第一逆境因素。为解决生产上因湿害导致的芝麻产量大幅下降的问题，选择耐湿性差异较大的芝麻品种，分别在初花期、盛花期和灌浆期设置湿害胁迫处理，研究湿害时期和湿害持续时间及其互作对芝麻生育期、光合速率、干物质积累与分配等生理指标的影响，明确湿害胁迫对芝麻生长指标和产量的调控效应及作用机制。在此基础上，综合运用生长分析和动态建模型技术，量化湿害胁迫下芝麻生育期、同化物生产与分配、籽粒发育及产量形成、植株衰老的动态特征，并基于已有的芝麻生长模型SesameGrow，构建湿害胁迫下芝麻生长发育与产量形成模拟模型，进一步利用独立试验资料对所建模型进行检验和完善。研究结果对于深入探究芝麻的抗逆栽培生理与品种耐湿性评价具有重要的理论意义。

结项摘要

项目的背景：芝麻（Sesamum indicum L.）是我国重要的油料作物之一。渍害胁迫严重危害我国甚至世界芝麻生产，渍害将导致芝麻植株萎蔫、死株、产量和品质下降，严重时甚至绝收。建立湿害胁迫与芝麻生长发育和产量的机理模型，可为用于指导芝麻生产和优化栽培管理措施。.主要研究内容：本研究基于2014-2016年不同耐湿性品种、渍水时期及渍水时长田间试验，通过观测叶龄、叶绿素、叶面积指数、干物质重、氮素和可溶性糖等指标，研究渍害胁迫对芝麻株高、叶龄、叶面积指数、叶绿素含量、地上部干物质积累、地上部氮积累量和产量的影响。利用定量化分析方法，研究盛花期渍水条件下不同渍水时长对叶龄、叶面积指数和干物质积累与分配的动态变化和定量关系。构建湿害影响因子，对已有芝麻生长模型进行修订。.重要结果：（1）揭示了湿害胁迫对芝麻生长发育及产量形成的生理机制，明确了不同耐湿性品种对不同渍害时期和渍害时长的响应特征，筛选出芝麻渍害敏感期。（2）确立了不同耐湿性品种对盛花期不同渍害时长的响应规律，量化了与叶面积指数等生理指标的动态关系，建立了数学模型。（3）明确了叶龄、叶面积指数、单株干物质重和产量的湿害影响因子，修订了已有芝麻生长模型。.关键数据及其科学意义：湿害胁迫叶龄影响因子FLeafwet = 0.024+ 0.060*Dwet + 0.009*Dwet2。湿害胁迫叶面积指数影响因子FLAIwet = -0.015 + 0.119 *Dwet - 0.003* Dwet 2；单株干物质重湿害影响因子FDrywet = 0.078 + 0.056*Dwet - 0.012*Dwet2 ：湿害胁迫产量影响因子：FYieldwet = 0.034 + 0.078* Dwet - 0.026 *Dwet 2：本研究结果为芝麻生产力预测、湿害评估和渍水田块的水分管理、以及湿害预警提供了定量化分析工具。

项目成果

期刊论文数量（1）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
盛花期渍水后芝麻干物质积累分配及产量变化
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2016
  • 期刊：
    中国油料作物学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    冯晓;李亚丽;胡峰;郑国清
  • 通讯作者：
    郑国清

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    马挺;曹美娜;赵玲侠;梁凤来;李国强;高配科;王燕森
  • 通讯作者：
    王燕森
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  • 发表时间：
    2018
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  • 作者：
    牛培峰;李进柏;刘楠;李国强;王荣彦
  • 通讯作者：
    王荣彦
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    吴克伟;郎文辉;郑鑫;李国强
  • 通讯作者：
    李国强
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  • 期刊：
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  • 作者：
    张道来;陈军辉;史倩;程红艳;赵恒强;杨黄浩;王小如;李国强
  • 通讯作者：
    李国强

其他文献

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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