Please wait a minute...
廣告服務

當期目錄

    2015年 第48卷 第18期 刊出日期:2015-09-16
      
    作物遺傳育種·種質資源·分子遺傳學
    棉花干旱誘導MYB類轉錄因子GhRAX3的功能分析
    丁震乾,陳天子,劉廷利,劉小雙,張保龍,周興根
    中國農業科學. 2015, 48(18):  3569-3579.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2015.18.001
    摘要 ( 489 )   HTML ( 3 )   PDF (2627KB) ( 876 )   收藏
    參考文獻 | 相關文章 | 多維度評價
    【目的】挖掘、分析響應干旱誘導的MYB轉錄因子的功能,為棉花抗旱研究和育種提供參考。【方法】以已知受干旱誘導表達的GbMYB5為檢索項,Blastx檢索NCBI的非冗余蛋白nr數據庫中與GbMYB5具有相似序列的棉花MYB轉錄因子,通過熒光定量PCR驗證獲得干旱應答相關的MYB轉錄因子GhRAX3。將GhRAX3-GFP融合蛋白表達載體通過農桿菌注射法在煙草葉片瞬時表達,觀察亞細胞定位熒光信號。將棉花曲葉病毒CLCrV介導的基因沉默載體CLCrV﹕GhRAX3通過農桿菌浸潤法注射棉花子葉,熒光定量PCR檢測棉花GhRAX3表達水平,對GhRAX3沉默的棉花植株進行干旱脅迫處理,觀察表型變化,并檢測其葉片失水率、葉片含水量、總抗氧化物酶活性、丙二醛含量和離子滲透率等抗旱相關生理指標。【結果】Blastx檢索結果發現,與GbMYB5相比,GhRAX3覆蓋率達38%,與GbMYB5有79%的相似性,編碼一個R2R3-MYB轉錄因子。GhRAX3響應干旱誘變表達,在18%(v/v)PEG 6000誘導處理0.5 h后即顯著上調表達5倍,在48 h后達上調表達33倍。亞細胞定位結果顯示GhRAX3-GFP4融合蛋白僅在細胞核有明顯的綠色熒光信號,表明GhRAX3定位在細胞核中。CLCrV病毒誘導GhRAX3沉默后,GhRAX3在沉默株的表達量僅為野生型的41%,表明GhRAX3表達已被抑制。取干旱處理前的棉花植株同部位的葉片,測定單位重量葉片在0—7 h內的失水量,發現GhRAX3沉默植株的葉片失水率顯著高于野生型和空載體對照植株。在18%(v/v)PEG 6000水溶液處理24 h或在自然干旱15 d后,GhRAX3沉默的棉花植株萎蔫程度比野生型和空載體對照植株嚴重。自然干旱處理7 d后,檢測葉片含水量、總抗氧化物酶活性、丙二醛含量和離子滲透率等抗旱相關生理指標,發現GhRAX3沉默植株的葉片相對含水量為82%,總抗氧化物酶活性為1.29 U·mg-1,而野生型和空載體對照植株的葉片相對含水量則分別為89%和91%,總抗氧化物酶活性分別為3.44和3.19 U·mg-1GhRAX3沉默植株的葉片相對含水量和總抗氧化物酶活性都顯著低于野生型和空載體對照植株;相反,GhRAX3沉默植株葉片的離子滲漏率為78.54%,丙二醛含量為74.20 nmol·mg-1 FW,而野生型和空載體對照植株葉片的離子滲漏率分別為44.98%和47.45%,丙二醛含量分別為44.90和47.29 nmol·mg-1 FW,GhRAX3沉默植株葉片的離子滲漏率和丙二醛含量均顯著高于野生型和空載體對照。【結論】GhRAX3響應干旱脅迫誘導,抑制GhRAX3表達致使棉花在干旱脅迫條件下的葉片相對含水量和總抗氧化物酶活性顯著降低,葉片離子滲漏率和丙二醛含量顯著升高,使棉花耐干旱脅迫能力下降。
    大豆水楊酸結合蛋白基因GmSABP2的克隆及功能分析
    賈亞軍,王曉婷,許娜,郭娜,邢邯
    中國農業科學. 2015, 48(18):  3580-3588.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2015.18.002
    摘要 ( 318 )   HTML ( 2 )   PDF (3325KB) ( 5579 )   收藏
    參考文獻 | 相關文章 | 多維度評價
    【目的】對大豆(Glycine max)水楊酸結合蛋白基因GmSABP2進行克隆與表達分析,并轉化擬南芥進行耐鹽、耐干旱分析,進一步了解該基因耐鹽、耐干旱的分子機制。【方法】以擬南芥SABP2為探針,搜索大豆基因組數據庫,從中挑選出同源性最高的序列,將其命名為GmSABP2。利用電子克隆技術,從大豆葉子中克隆得到大豆水楊酸結合蛋白基因GmSABP2。通過DNAMAN程序進行氨基酸的多序列比對,利用NCBI的CD-search進行氨基酸的保守結構域分析,應用MEGA程序進行系統進化樹分析。對大豆幼苗進行鹽和干旱脅迫處理來分析其在脅迫下的表型變化。通過Real time-PCR分析大豆幼苗在鹽和干旱處理條件下GmSABP2的表達特性。利用Gateway技術構建植物表達載體pEarleyGate103-GmSABP2,轉入根癌農桿菌EHA105,利用蘸花法侵染擬南芥,經抗性篩選得到轉基因株系。對野生型植株和轉基因植株進行鹽和干旱脅迫處理,并統計在脅迫條件下兩者的種子萌發率、主根長和成熟植株的存活率。【結果】克隆得到GmSABP2的cDNA序列,序列全長1 235 bp,其開放閱讀框為786 bp,編碼261個氨基酸,分子量為29.15 kD,等電點為5.58。氨基酸序列比對發現大豆和毛白楊、可可以及煙草相似度較高。利用NCBI的CD-search發現大豆SABP2序列中存在一個Abhydrolase_6(pfam:12697)水解酶保守結構域。大豆SABP2蛋白屬于α/β水解酶超家族。應用MEGA程序構建多物種的系統發生樹,發現大豆和毛白楊及可可親緣關系較近,而與擬南芥親緣關系較遠。對大豆幼苗脅迫后的表型分析發現,在鹽和干旱條件下大豆幼苗均受到明顯的脅迫效應。Real time-PCR分析表明大豆幼苗葉子中的GmSABP2在鹽和干旱處理條件下均上調表達。擬南芥耐逆性分析發現,在正常培養條件下,野生型植株和轉基因株系均能正常萌發、生長。在高鹽(150 mmol·L-1 NaCl)處理條件下,野生型植株的種子萌發率為38%,12 d大小幼苗主根長為0.4 cm,成熟植株的存活率為49%;轉基因株系的種子萌發率為67%,12 d大小幼苗主根長為1.1 cm,成熟植株的存活率為78%。在模擬干旱(20% PEG6000)處理條件下,野生型植株的種子萌發率為31%,12 d大小幼苗主根長為0.5 cm,成熟植株的存活率為36%;轉基因株系的種子萌發率為57%,12 d大小幼苗主根長為1.0 cm,成熟植株的存活率為66%。【結論】GmSABP2在擬南芥植株對鹽和干旱的抗性中有一定的作用。
    耕作栽培·生理生化·農業信息技術
    不同降水年型旱地小麥覆蓋對產量及水分利用效率的影響
    高艷梅,孫敏,高志強,崔凱,趙紅梅,楊珍平,郝興宇
    中國農業科學. 2015, 48(18):  3589-3599.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2015.18.003
    摘要 ( 321 )   HTML ( 1 )   PDF (415KB) ( 560 )   收藏
    參考文獻 | 相關文章 | 多維度評價
    【目的】明確旱地麥田休閑期覆蓋的蓄水增產效果和生育期覆蓋播種的節水增產效果,探索旱地小麥不同降水年型休閑期覆蓋和生育期覆蓋的保水技術新途徑。【方法】于2011—2014年在山西聞喜縣開展大田試驗,以休閑期覆蓋滲水地膜與不覆蓋為主區,以生育期膜際條播、條播為副區,研究覆蓋對旱地麥田3 m內土壤水分、小麥產量構成、水分利用效率和節水增產效率的影響。【結果】休閑期覆蓋較不覆蓋處理提高了播種期0—300 cm土層土壤蓄水量,豐水年達40—41 mm,平水年達55—58 mm,欠水年達70 mm,且欠水年更有利于蓄積土壤水分于深層,顯著提高了不同降水年型休閑期土壤蓄水效率,達到20%以上,其覆蓋的蓄水效果可延續至孕穗期,且生育期配套膜際條播效果更佳。休閑期覆蓋較不覆蓋處理顯著提高小麥穗數、產量和水分利用效率,產量提高20%以上,水分利用效率提高15%以上,且生育期配套膜際條播小麥穗粒數、千粒重也顯著提高。結果還表明,休閑期覆蓋處理小麥播種期土壤水分每多蓄1 mm,豐水年小麥可增產21—27 kg·hm-2,平水年可增產16—18 kg·hm-2,欠水年可增產13—24 kg·hm-2,且休閑期覆蓋條件下,生育期膜際條播播種對產量的提升有較大的調控作用。生育期地膜覆蓋保水后,旱地麥田節水、增產效果提高,單位糧食生產節水量提高10%以上,消耗1 mm土壤水分產量提高11%以上。【結論】旱地小麥休閑期覆蓋有利于蓄積休閑期降雨,改善底墑,尤其欠水年蓄水效果更佳,有利于提高小麥花前土壤水分,促進有效穗數的形成,提高產量,且生育期膜際條播播種效果更佳。底墑充足時,生育期膜際條播播種有利于提高旱地麥田的節水增產效果,而欠水年底墑不足時,會導致水分浪費和減產。
    膠質類芽孢桿菌與慢生大豆根瘤菌復合接種效果評價
    馬鳴超,劉麗,姜昕,關大偉,李俊
    中國農業科學. 2015, 48(18):  3600-3611.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2015.18.004
    摘要 ( 233 )   HTML ( 1 )   PDF (488KB) ( 786 )   收藏
    參考文獻 | 相關文章 | 多維度評價
    【目的】膠質類芽孢桿菌(Paenibacillus mucilaginosus)和慢生大豆根瘤菌(Bradyrhizobium japonicum)作為微生物肥料的生產菌種,憑借其良好的解鉀溶磷促生效果及共生固氮功能,廣泛應用于農業生產,目前對其單一菌種促生或固氮效果及機理已有較多報道。本研究旨在開展膠質類芽孢桿菌與慢生大豆根瘤菌復合接種研究,評價其接種效果,并對作用機理初探,為開發功能復合型微生物菌劑,豐富微生物肥料產品提供技術支持。【方法】田間小區試驗在山東省泰安市農業科學院邱家店科研基地進行。設T1(空白對照),T2(膠質類芽孢桿菌3016單接種),T3(慢生大豆根瘤菌5136單接種),T4(膠質類芽孢桿菌3016和慢生大豆根瘤菌5136復合接種)和T5(常規施肥)5個處理,4次重復。分析大豆播種前(0 d)、花莢期(50 d)、鼓粒期(80 d)和成熟期(110 d)土壤肥力、土壤微生物區系的變化及對大豆品質的影響。【結果】接種膠質類芽孢桿菌和大豆根瘤菌的各處理均能提高單株籽粒重、產量和收獲指數,其中以復合接種處理效果最優,分別高于對照處理12.8%、9.3%和41.0%,且差異顯著;該處理下,大豆莖葉和籽粒的氮、磷、鉀含量都具有較高水平,特別是籽粒鉀、莖葉氮和莖葉磷,分別比對照提高了5.7%、9.3%和38.5%,復合接種能顯著提高大豆產量和品質。在土壤肥力方面,施用膠質類芽孢桿菌、根瘤菌和化學肥料對土壤全氮、速效磷、速效鉀和有機質均有一定程度的改善和提高,其中以復合接種效果最佳,成熟期各指標分別比對照提高了16.5%、43.7%、8.5%和15.5%;相對于化學肥料,施用膠質類芽孢桿菌和慢生大豆根瘤菌的各處理,對土壤肥力提高效果更有持久性且對土壤pH影響更小,其中復合接種能顯著改善土壤肥力。除此之外,復合接種還能夠豐富土壤微生物群落多樣性,提高微生物總量,尤其是增加細菌和放線菌數量,抑制真菌增長,有利于土壤實現由“真菌型”向“細菌型”的良性轉變。典型對應分析結果表明,pH和速效鉀是引起土壤細菌群落變化的主控環境因子。【結論】膠質類芽孢桿菌和慢生大豆根瘤菌復合接種不僅能夠改善大豆品質、增加產量,還能提高土壤肥力、改善土壤微生物區系,是一種節本增效的施肥方式,具有良好的應用前景。
    植物保護
    中國玉米灰斑病發生現狀與未來擴散趨勢分析
    趙立萍,王曉鳴,段燦星,龍書生,李曉,李洪連,何月秋,晉齊鳴,武小菲,宋鳳景
    中國農業科學. 2015, 48(18):  3612-3626.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2015.18.005
    摘要 ( 292 )   HTML ( 1 )   PDF (1526KB) ( 484 )   收藏
    參考文獻 | 相關文章 | 多維度評價
    【目的】明確玉米灰斑病發生現狀,預測病害未來的擴展區域,為有針對性開展灰斑病的早防早控工作、保護玉米生產提供信息。【方法】采用形態、培養及分子特征鑒定的方法明確新發生玉米灰斑病區域的病菌分離物種類;匯總2004—2014年各地玉米灰斑病的調查信息,根據季風特點,推測具有重大破壞力的玉米尾孢灰斑病擴展路線,預測未來的病害發生區域。【結果】基于形態學、培養特征以及分子鑒定結果,明確了貴州西部、西北部以及四川北部的分離物為玉米尾孢(Cercospora zeina),河北承德地區致病菌為玉蜀黍尾孢(C. zeae-maydis),在陜西南部、西部以及河南西部鑒定出了玉米尾孢和玉蜀黍尾孢;初步明確了具有強致病力的玉米尾孢目前分布的北界。玉米灰斑病已經在中國15個省份發生,西南地區的玉米生產受到嚴重影響;在南海夏季風與西北太平洋副熱帶高壓的作用下,玉米尾孢從云南西部進境后逐漸向北向東擴展,到達四川、陜西的西部,亦可能經種子攜帶途徑進入湖北恩施,形成一個新的病害擴散源并傳播至重慶、陜西安康和商洛以及河南西部山區。未來,在季風的作用下,源自西南的玉米尾孢灰斑病可能進入甘肅東南部、寧夏南部、陜西北部,并進而逐漸向北偏東方向擴展,對中國春玉米主產區構成重大威脅。【結論】確認玉米尾孢在貴州、四川、陜西、河南引起玉米灰斑病,河北的致病菌為玉蜀黍尾孢;由玉米尾孢引起的灰斑病已突破秦嶺和巴山的阻隔,擴散至陜西西部、南部和河南西部,從西南玉米生產區進入了北方玉米生產區;夏季季風以及種子帶菌是該種灰斑病快速傳播的主要因素;未來玉米尾孢灰斑病將在季風作用下繼續緩慢向北方玉米區擴散,在無灰斑病發生區域引發病害并可能在已有玉蜀黍尾孢灰斑病發生的區域形成新的重大病害威脅。
    蘇云金芽孢桿菌Vip3Aa10毒素結合肽的篩選及活性測定
    丁照鑫,王涵祎,曹利娟,郝艷同,申曉鴻,劉京國
    中國農業科學. 2015, 48(18):  3627-3634.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2015.18.006
    摘要 ( 187 )   HTML ( 1 )   PDF (1529KB) ( 316 )   收藏
    參考文獻 | 相關文章 | 多維度評價
    【目的】Vip3A是由蘇云金芽孢桿菌(Bacillus thuringiensis)在對數生長期產生并分泌到胞外的對鱗翅目昆蟲有較廣殺蟲譜的毒素,其在敏感昆蟲中腸上的結合受體尚未得到鑒定。利用噬菌體展示技術,論文試圖從肽庫中篩選到能與Vip3A毒素特異性結合的多肽,為研究Vip3A毒素的殺蟲模式提供線索。【方法】將構建的pET28a-Vip3Aa10表達質粒轉化到大腸桿菌BL21(DE3)中,經IPTG誘導表達后,用親和純化的方法制備Vip3Aa10,并用胰蛋白酶活化和離子交換層析進一步純化。以活化的Vip3Aa10毒素為誘餌,經“吸附-洗脫-擴繁”4輪條件逐漸嚴格的淘選,從噬菌體隨機肽庫中篩選能特異性地與活化的Vip3Aa10結合的噬菌體。以篩選到的噬菌體基因組DNA為模板,經PCR擴增和測序,獲得插入到噬菌體上的外源基因的序列,并推導出相應多肽的氨基酸序列。將化學合成的多肽與活化的Vip3Aa10一起與甜菜夜蛾(Spodoptera exigua)刷狀緣膜囊泡共育后,用免疫印跡方法檢測多肽對活化的Vip3Aa10與BBMV結合的影響。將合成的多肽與活化的Vip3Aa10一起涂布在飼料表面,晾干后,每孔放1只1齡的甜菜夜蛾幼蟲。6 d后統計昆蟲死亡情況。【結果】在25℃條件下用IPTG誘導含pET28a-Vip3Aa10質粒的大腸桿菌BL21(DE3)可以表達出可溶性的Vip3Aa10蛋白。經親和純化、胰蛋白酶活化以及離子交換層析后,可得到較純的活化的Vip3Aa10。以活化的Vip3Aa10為誘餌,經過4輪條件逐漸嚴格的淘選,從十二肽庫中篩選出9條多肽,其中3條多肽的豐度較高,分別命名為P12-1、P12-2和P12-3,從七肽庫中篩選出5條多肽,其中1條多肽的豐度較高,命名為P7-1。結合試驗和殺蟲活性測定試驗結果表明,P12-2和P7-1多肽能不同程度地抑制Vip3Aa10與甜菜夜蛾刷狀緣膜囊泡的結合,以及抑制Vip3Aa10的殺蟲活性。【結論】用噬菌體展示技術篩選的多肽P7-1能顯著性地抑制Vip3Aa10與刷狀緣膜囊泡的結合,可降低35%以上的Vip3Aa10的殺蟲活性。
    土壤肥料·節水灌溉·農業生態環境
    不同種植年限設施菜地土壤微生物量和群落結構的差異
    宋蒙亞,李忠佩,吳萌,劉明,江春玉
    中國農業科學. 2015, 48(18):  3635-3644.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2015.18.007
    摘要 ( 352 )   HTML ( 1 )   PDF (391KB) ( 497 )   收藏
    參考文獻 | 相關文章 | 多維度評價
    【目的】研究不同種植年限設施菜地土壤微生物量和群落多樣性變化規律,探索高度集約利用下土壤質量退化的根本原因和機理,為設施菜地土壤可持續利用提供理論參考。【方法】采集江蘇省常熟市由稻麥輪作農田轉變為設施菜地種植3 a、6 a和10 a等3個不同年限0—20 cm表層土壤,以周圍種植水稻/小麥的農田土壤作為參照,分別測定土壤理化性質、微生物量和微生物群落多樣性等指標。【結果】由稻麥輪作農田轉變為設施菜地種植3 a的土壤微生物活性較強,養分含量較高;種植6 a后微生物活性明顯降低,速效養分含量積累。種植年限從3 a到10 a,速效氮含量升高66.1%,速效磷含量升高97.2%。種植3 a以內pH接近中性,而種植6 a以上pH降低至酸性。土壤微生物量碳和微生物商在種植3 a均最高,種植6 a和10 a后顯著降低。微生物群落的碳源利用指紋(BIOLOG)分析表明,種植3 a平均吸光值(AWCD)和微生物多樣性指數(Shannon、Simpson和McIntosh)均最大,對碳源的利用能力最強,種植6 a和10 a明顯降低,其中AWCD和Shannon指數分別比種植3 a降低了96.1%、15.4%和89.7%、17.6%。磷脂脂肪酸(PLFA)分析表明,種植3 a PLFA總量及細菌、真菌、放線菌PLFA含量均最大,而種植6 a和10 a以上指標均明顯降低,其中,種植10 a土壤的PLFA總量及細菌、真菌、放線菌PLFA含量分別比種植3 a降低27.4%、21.8%、42.7%、49.4%(P<0.05)。【結論】隨著設施菜地種植年限增加,土壤微生物量和群落結構發生了明顯變化,設施菜地種植3 a土壤微生物活性和群落結構穩定性明顯增強,而種植6 a以上土壤微生物活性和群落結構穩定性明顯降低,土壤生物質量顯著退化。
    西藏土壤硒狀況與富硒青稞生產路徑
    曲航,尼瑪扎西,韋澤秀,梅旭榮
    中國農業科學. 2015, 48(18):  3645-3653.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2015.18.008
    摘要 ( 241 )   HTML ( 1 )   PDF (386KB) ( 723 )   收藏
    參考文獻 | 相關文章 | 多維度評價
    西藏土壤普遍缺硒,已經嚴重影響該區居民身體健康。青稞作為西藏居民主要糧食而廣泛種植,青稞硒生物強化的研究具有重要意義。硒生物強化是改善人體硒營養健康的熱點研究領域,雖然國內外對主要農作物硒生物強化研究已有很多,然而西藏硒生物強化研究,特別是富硒青稞研究目前尚無報道。本文從西藏硒狀況出發,結合西藏青稞生產現狀和青稞硒含量,討論富硒青稞生產的問題和解決路徑。1)已有的研究明確了西藏土壤全硒含量及分布。西藏土壤全硒含量平均值為(0.150±0.084)mg·kg-1,僅為中國土壤全硒含量平均值(0.290±0.255)mg·kg-1的一半;西藏缺硒土壤主要分布在雅魯藏布江以北地區,同時也是大骨節病高發區域,土壤全硒含量不足0.1 mg·kg-1。值得注意的是,西藏同時存在部分土壤全硒含量較高的土壤,土壤全硒含量超過0.3 mg·kg-1,主要分布在雅魯藏布江以南區域,例如日喀則市的崗巴縣、山南地區的錯那、隆子、措美;(2)西藏青稞種植面積和總產量分別為12萬hm2和62萬t,占到全國大麥種植面積和總產量的21%和29%,但西藏土壤全硒和有效硒含量總體上處于較低水平,青稞籽粒硒含量平均值僅為0.02 mg·kg-1,青稞秸稈等飼料硒含量平均值為0.03 mg·kg-1,同時牛、羊等牲畜血液硒含量均低于臨界濃度。西藏居民每人每天通過食用青稞的攝硒量僅為8 μg,即使考慮肉、奶和蔬菜的硒攝入量,每日硒攝入總量為10—16 μg,也遠低于FAO推薦標準;(3)考慮到西藏的高海拔和復雜氣候特征,針對西藏富硒青稞生產中不同海拔青稞產區適宜的硒肥施用量、不同青稞品種在自然土壤和施用硒肥條件下的不同響應,以及西藏富硒區域的合理規劃和利用等問題,提出相應的解決措施。青稞硒生物強化有希望成為改善西藏作物和牲畜品質的有效措施之一,并最終達到有效地提高居民硒營養狀況的目標。
    沱江流域農業面源污染排放特征解析
    胡蕓蕓,王永東,李廷軒,鄭子成,蒲勇
    中國農業科學. 2015, 48(18):  3654-3665.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2015.18.009
    摘要 ( 199 )   HTML ( 3 )   PDF (4306KB) ( 413 )   收藏
    參考文獻 | 相關文章 | 多維度評價
    目的】為了準確把握沱江流域農業面源污染現狀,探明其首要污染源和關鍵污染物,對沱江流域農業面源污染排放特征進行分析,旨在為開展流域污染防治提供理論依據。【方法】應用歷史資料宏觀統計方法對沱江流域25個縣(市、區)2012年農業面源污染情況進行初步宏觀統計分析,運用排污系數法估算污染物排放量,污染評價與源解析采用等標負荷法,通過聚類分析劃分污染類型。【結果】沱江流域農業面源污染物化學需氧量(COD)、總氮(TN)和總磷(TP)絕對排放(流失)總量分別為52.56×104、4.10×104和0.55×104 t,表現出COD較多、TN和TP相對較少的特征,各流段與流域特征保持一致。流域中游各污染物絕對排放量較高,上游其次,下游最少。其中仁壽縣各污染物絕對排放量為全流域最高,同時簡陽市、雁江區和安岳縣各污染物絕對排放量也較高,均位于流域中游。通過等標負荷評價發現全流域污染物等標排放總量為79 468.23 m3,其中TN等標排放量最高(34 151.65 m3),占流域等標排放總量的42.98%,TP和COD相對較少,TP僅占流域等標排放總量的28.98%,流域各流段污染物等標排放量也表現為TN>TP、COD,且流域不同縣(市、區)等標排污系數也均以TN最高。全流域各污染源中畜禽養殖業源等標排放總量最高(44 898.96 m3),占流域等標排放總量的56.50%,農村生活源等標排放總量僅次于畜禽養殖業源,水產養殖業源等標排放總量最低(1 311.91 m3),流域各流段也以畜禽養殖業源等標排放量最高;沱江流域中游污染物等標排放量最高(56 095.43 m3),上、下游等標排放量分別為12 817.43、10 555.37 m3,中游與上、下游差異較大,其中位于流域中游的仁壽縣各污染物等標排放量最高(11 309.51 m3),位于下游的自流井區與之相反。基于等標負荷評價及聚類分析結果確定沱江流域主要有畜禽養殖業源嚴重污染型、畜禽養殖業源主導型、畜禽養殖業源-農村生活源復合主導型和農村生活源主導型4種污染類型。【結論】畜禽養殖業源是沱江流域首要污染來源,總氮為首要污染物。沱江流域農業面源污染屬于生產生活復合污染型,流域中游農業面源污染程度最嚴重,是沱江流域農業面源污染重點防治區域。
    園藝
    黃瓜果皮蠟粉量遺傳分析及QTL定位
    田桂麗,張圣平,宋子超,張松,崔金瑩,苗晗,顧興芳
    中國農業科學. 2015, 48(18):  3666-3675.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2015.18.010
    摘要 ( 231 )   HTML ( 1 )   PDF (3034KB) ( 555 )   收藏
    參考文獻 | 相關文章 | 多維度評價
    【目的】黃瓜是世界上一種重要的蔬菜,2012年產量已超6.5億噸。黃瓜果實品質一直備受育種者關注,尤其是果實風味、營養和外觀品質。前人對影響黃瓜果實外觀品質的相關性狀已有深入的研究,但對黃瓜果皮蠟粉量性狀長期未得到足夠關注。黃瓜果皮蠟粉量作為黃瓜重要的外觀品質性狀之一,對其進行遺傳分析和QTL定位將有助于了解果皮蠟粉形成的分子機制,為黃瓜果皮蠟粉量基因的精細定位及克隆奠定基礎,同時也為利用分子標記輔助選育少蠟粉的黃瓜新品種提供理論依據和技術支撐。【方法】利用黃瓜多蠟粉品系‘PI183697’和少蠟粉品系‘1101’構建六家系世代群體,并于海南和北京不同環境條件下種植。在商品瓜成熟時期,采用分光測色計(CM-700d)對六家系世代群體各單株上商品瓜的蠟粉量進行定量測量,每個單株選取2—3個商品瓜,每個商品瓜上選取五處進行測定,然后計算平均數,根據計算結果進行黃瓜蠟粉性狀的遺傳分析。利用2個親本對1 288對SSR引物進行篩選,從中挑選出128對多態性較好的標記,對F2群體進行分析,取最小閾值LOD3.0采用JoinMap4.0軟件進行遺傳圖譜構建。利用MapQTL4.0軟件,結合構建的遺傳圖譜進行果皮蠟粉量QTL定位。【結果】在黃瓜野生品系‘PI183697’中,黃瓜果皮蠟粉量的遺傳符合數量性狀的特征,采用植物數量性狀主基因+多基因混合遺傳模型對六家系世代的黃瓜果皮蠟粉量進行分析,得出黃瓜果實果皮蠟粉量的遺傳符合1對加性主基因+加性-顯性多基因(D-2)模型。利用2個F2群體分別構建了兩張包含7條染色體、128對SSR標記的遺傳圖譜。2次共檢測到7個與蠟粉量相關的QTL位點,在第1、3、5染色體上各檢測到1個位點,分別為WP1.1WP3.1WP5.1,在第6染色體上檢測到4個位點,分別為WP6.1WP6.2WP6.3WP6.4,其中WP5.1WP6.2 2個QTL位點在兩季中均被檢測到,LOD值分別為7.70、4.81和4.21、6.69,貢獻率分別為14.9%、12.4%和8.0%、16.7%。 【結論】黃瓜果皮蠟粉量的遺傳符合數量性狀特征,由1對加性主基因+加性-顯性多基因控制(D-2)。第5染色體上的WP5.1和第6染色體上的WP6.2均可重復檢測到,因此,推斷控制蠟粉含量的主效候選位點可能位于第5或第6染色體上。
    蘋果綿肉與脆肉株系果實質地差異的分子機理
    張芮,張宗營,高利平,冀曉昊,毛志泉,許海峰,王楠,吳樹敬,陳學森
    中國農業科學. 2015, 48(18):  3676-3688.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2015.18.011
    摘要 ( 293 )   HTML ( 1 )   PDF (491KB) ( 340 )   收藏
    參考文獻 | 相關文章 | 多維度評價
    目的】研究新疆紅肉蘋果(Malus sieversii脆2號’ f. neidzwetzkyana)與‘富士’蘋果品種(M. domestica cv. Fuji)雜交后代綿/脆肉株系果實質地差異的分子機理,旨在為進一步完善功能型蘋果育種的理論與技術體系提供科學依據。【方法】以新疆紅肉蘋果雜交后代‘紅綿2號’和‘紅脆2號’不同發育時期的果實為試材,檢測乙烯釋放量、果實硬度與脆度以及ACS1等4個乙烯生物合成基因和PG等30個果實軟化相關基因的相對表達量,觀察其變化。【結果】‘紅綿2號’和‘紅脆2號’蘋果果實發育期間的硬度和脆度均呈下降趨勢,但‘紅脆2號’各時期果實硬度和脆度均明顯高于‘紅綿2號’。‘紅綿2號’花后120 d乙烯釋放速率明顯上升,并出現明顯的乙烯釋放峰;而‘紅脆2號’花后120 d乙烯釋放速率上升不明顯,且無明顯的乙烯釋放峰。‘紅蘋果果實各時期的ACS1、ACS3、ACO1ACO2 4個乙烯生物合成相關基因表達量均明顯低于‘紅綿2號’;4個乙烯生物合成相關基因的表達模式存在明顯差異,其中‘紅綿2號’ACS1、ACO1ACO2三個基因在果實發育后期的表達量均在94%以上,而ACS3a在果實發育前、后期表達量分別占50%,表現為組成型表達。所檢測的與果實軟化相關的30個基因表達的時間順序存在明顯差異,其中PL、AF1、EG2XET1等15個基因主要在果實發育前期表達,PG、AF3、XET2、XET10XET11 5個基因主要在果實發育后期表達,基因表達量均占總表達量的70%以上;除PLAF1等6個基因外,‘紅脆2號’PG等24個基因的總表達量均極顯著低于‘紅綿2號’。【結論】果實發育后期乙烯釋放高峰的到來以及果實發育前、后期不同乙烯生物合成與果實軟化相關基因的上調表達,是導致‘紅綿2號’果實在采收前就已軟化變綿及其與‘紅脆2號’質地差異的主要原因。
    貯藏·保鮮·加工
    pH與反應溫度對雞骨素酶解液MRPs品質特性的影響
    胡禮,王金枝,張春暉,唐春紅,杜桂紅,李俠,李春紅
    中國農業科學. 2015, 48(18):  3689-3700.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2015.18.012
    摘要 ( 244 )   HTML ( 1 )   PDF (655KB) ( 596 )   收藏
    參考文獻 | 相關文章 | 多維度評價
    【目的】了解pH與反應溫度對以雞骨素酶解液為原料的Maillard反應的影響,分析美拉德反應產物(Maillard reaction products,MRPs)理化特性、感官品質及抗氧化性之間的關系,為高品質雞骨素衍生化產品的開發提供工藝參考。【方法】在設定反應條件(pH 5.0、7.0、9.0;95℃、105℃、115℃)下,探討反應條件對MRPs紫外吸收率、褐變程度、多肽分布、風味變化、感官品質及抗氧化性等指標的影響,分析各指標之間的相關性,并評價不同反應條件下各處理組MRPs的綜合品質。【結果】通過比較各組合反應體系MRPs的吸光度,發現pH值增大能顯著提高Maillard初級反應速率,溫度升高導致MRPs褐變程度加劇。各體系分子量為1 000—200 Da的多肽含量均占MRPs多肽總量的50%以上,且與感官評分呈顯著正相關(r=0.772,P<0.05)。電子鼻(E-nose)與電子舌(E-tongue)風味特征主成分分析發現,各體系MRPs揮發性風味物質的生成易受溫度影響,而滋味物質的生成易受pH影響。感官評價結果顯示,隨著pH增大,MRPs的感官評分減小,其中105℃、pH 5.0條件下制備的MRPs感官評分最高,比初始樣品高57.32%。與pH 7.0、pH 9.0體系相比,pH 5.0條件下制備的MRPs還原力與ABTS+自由基清除能力均顯著提高,而凝膠電泳結果顯示MRPs對pBR322型超螺旋質粒DNA抗H2O2氧化損傷的保護能力與ABTS+清除能力呈顯著正相關(r=0.689,P<0.05)。結合層次分析確定指標權重與“合理-滿意度”計算,得出pH 5.0、105℃處理組MRPs綜合品質得分最高,為0.92。【結論】在雞骨素酶解液Maillard反應體系中,pH及反應溫度均顯著影響MRPs品質特性。在本試驗范圍內,pH 5.0、105℃條件下更有利于制備高品質雞骨素酶解液MRPs,在感官評價、色澤及抗氧化性等綜合品質上優于其他各組。
    畜牧·獸醫·資源昆蟲
    脂多糖對奶山羊肝臟代謝組學的影響
    王林楓,賈少丹,楊改青,朱河水,柳如意,嚴平,李明,楊國宇
    中國農業科學. 2015, 48(18):  3701-3710.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2015.18.013
    摘要 ( 244 )   HTML ( 6 )   PDF (1076KB) ( 495 )   收藏
    參考文獻 | 相關文章 | 多維度評價
    【目的】探尋脂多糖(lipopolysaccharide, LPS)影響奶山羊肝臟營養代謝的特征代謝物(生物標記物),闡明LPS引起肝臟代謝障礙的機制。【方法】選擇12—18月齡,體重24—28 kg的關中奶山羊15只,平均分為3組(每組5只),分別為對照組(CTL)、低劑量LPS處理組(LPS-L)和高劑量LPS處理組(LPS-H)。LPS-L和LPS-H分別腹腔注射20、40 μg?kg-1 BW 的LPS溶液,CTL注射等容量生理鹽水。24 h后, LPS-L和LPS-H追加LPS溶液。48 h后,靜脈采血,分離血漿和血清,檢測血液相關生化指標;然后活體采集肝臟組織,液氮保存。肝臟組織凍干后,用氫核磁共振(1H-nuclear magnetic resonance,1H-NMR)技術檢測肝臟組織代謝物,運用數據庫對檢測到的代謝物變量進行化合物種類鑒別,再用模式識別方法中的偏最小判別二乘分析法(partia1 1east squares discriminant analysis,PLS-DA) 篩選生物標記物。【結果】血清生化指標表明,LPS-L和LPS-H處理的谷丙轉氨酶(ALT)、總膽紅素(TBIL)水平較CTL顯著升高(P<0.05);甘油三酯(TG)、非酯化脂肪酸(NEFA)、總膽固醇(TC)、高密度脂蛋白(HDL)、低密度脂蛋白(LDL)、白蛋白(ALB)和總蛋白(TP)的含量較CTL顯著降低(P<0.05)。用1H-NMR技術共檢測到69種代謝物變量,包括氨基酸,醇類,糖類及其它代謝產物。PLS-DA分析發現,代謝物變量可將CTL、LPS-L與LPS-H組之間聚類區分,并找到9種組間差異顯著的代謝物,這些代謝物主要與氨基酸、脂肪和碳水化合物等代謝途徑相關,可作為肝臟在LPS誘導損傷狀態下的標志物。【結論】LPS可顯著影響奶山羊肝臟營養代謝,1H-NMR代謝組學可以較為全面地檢測到肝臟組織的代謝物,準確地篩選出差異代謝物,通過分析差異代謝物的代謝途徑,闡明LPS引起肝臟代謝障礙的機理。
    白絨烏雞MITF基因的cDNA克隆、表達及其對黑色素沉積的影響
    鄭嫩珠,辛清武,朱志明,繆中緯,李麗,劉鳳輝,黃勤樓
    中國農業科學. 2015, 48(18):  3711-3718.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2015.18.014
    摘要 ( 185 )   HTML ( 1 )   PDF (2033KB) ( 416 )   收藏
    參考文獻 | 相關文章 | 多維度評價
    【目的】克隆白絨烏雞小眼畸形相關轉錄因子(microphthalmia- associaated transcription factor, MITF)基因序列,研究 MITF 基因在白絨烏雞各組織中的表達,探索其對白絨烏雞體內黑色素沉積的影響,為深入研究烏雞體內黑色素沉積的內在調控機制奠定理論基礎。【方法】以150日齡健康的白絨烏雞為研究對象,采用簡并引物和巢式PCR方法從白絨烏雞皮膚組織中克隆 MITF 基因cDNA序列,通過DNAStar、Clustal X、BioEdit和MEGA4.0等軟件對獲得的序列進行生物信息學分析;利用實時熒光定量PCR法和紫外分光光度法分別研究白絨烏雞各組織 MITF 基因的表達特性和黑色素的沉積規律,并應用線性回歸方法分析白絨烏雞各組織 MITF 基因表達量與黑色素沉積之間的相關性。【結果】經測序和拼接,最終獲得了長度為1 431 bp的白絨烏雞 MITF 基因的cDNA序列 (登錄號: KC879241),該序列包含1個完整的CDS區(25—1 431 bp),編碼468個氨基酸,預測蛋白分子量為52.42 kD,等電點為6.47;結構域分析發現該基因編碼的氨基酸具有1個保守的基礎-螺旋-環-螺旋-亮氨酸拉鏈(bHLH-zip)結構。同源比對結果表明,該基因CDS區氨基酸序列與原雞的同源性高達100%;與其他鳥類同源性達98%以上,與哺乳動物同源性為90%左右;氨基酸系統進化樹顯示,白絨烏雞MITF與原雞的親緣關系最近,與豬和人的親緣關系最遠。熒光定量PCR結果表明 MITF 基因表達量在白絨烏雞各組織間差異達極顯著水平(P<0.01),其中以皮膚表達量最高,大約為腎的2.9倍、肌胃的4.4倍、肝的11.4倍、肌肉的86.2倍;紫外分光光度計檢測結果顯示各組織黑色素的沉積規律與各組織 MITF 基因的表達規律大體相似,總體趨勢表現為皮膚>腎>肌胃>肝>肌肉。相關分析表明,白絨烏雞組織中 MITF 基因的表達量與黑色素含量呈顯著的正相關關系(P<0.05)。【結論】MITF 基因在動物進化中高度保守,該基因表達具有組織特異性,對白絨烏雞體內黑色素沉積起正向調控作用,其高表達可能有助于烏雞體內黑色素的形成。
    建立中國草原生態補償長效機制的思考
    魏琦,侯向陽
    中國農業科學. 2015, 48(18):  3719-3726.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2015.18.015
    摘要 ( 190 )   HTML ( 1 )   PDF (364KB) ( 495 )   收藏
    參考文獻 | 相關文章 | 多維度評價
    生態補償是生態環境保護、生態文明建設、生態資源可持續開發的重要環境經濟政策。如何建立公平和效率相統一的生態補償長效機制,是國內外生態補償理論和實踐中的一個具有長期挑戰性的課題,關系著補償政策的方向和重點、政策實施的效果和效率、生態文明建設和可持續發展的永續性的關鍵問題。草原作為中國重要的畜牧業生產基地、生物多樣性保存中心、生態安全屏障和食物安全的接續地,草原生態補償機制已初步建立,投資規模和覆蓋面均較大,并已取得明顯成效,但草原生態環境“局部好轉、總體惡化”的形勢仍然沒有根本轉變。因此,探討和建立公平性和長效性相結合的生態補償長效機制,是協調草原資源的多重功能、實現生態生產生活“多贏”、確保草原資源保護利用可持續性的重要手段。筆者通過對國內外生態補償概念、理論和長效機制發展趨勢的分析,闡述建立生態補償長效機制在生態環境保護和農牧民致富中的必要性。通過對不同草原區域實施草原生態補償進行實地調研、對牧戶固有的生產決策行為對草原生態補償效果的影響進行分析,以及對中國當前草原生態補償政策實施效果分析,認為目前草原生態補償存在如下主要問題:長期欠賬,草原生態治理難度巨大;草原生態投入少、周期短,保護成果尚難以得到有效鞏固;牧民存在心理載畜率和超載慣性,對生態補償減畜產生影響。針對以上問題,提出進一步建立符合中國國情的草原生態補償長效機制的政策建議:延長草原生態補獎政策期限;增加草原生態補獎經費;實行多樣化的適應性減畜模式;大力發展草原生態畜牧業經營模式和加強草原畜牧業制度保障體系。旨在為中國脆弱性生態資源的科學保護和草原資源可持續開發利用以及生態文明建設提供理論依據和實踐支撐。
    研究簡報
    三倍化復制對白菜花粉特異表達候選基因的影響
    王曉波,馬原,程鋒,武劍,梁建麗,王曉武
    中國農業科學. 2015, 48(18):  3727-3732.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2015.18.016
    摘要 ( 267 )   HTML ( 1 )   PDF (1404KB) ( 496 )   收藏
    參考文獻 | 相關文章 | 多維度評價
    【目的】研究三倍化復制事件后白菜花粉特異表達候選基因的進化情況,為研究白菜的花粉特異表達基因提供理論依據。【方法】利用SynOrths軟件及擬南芥花粉特異表達基因集,通過共線性分析獲取白菜中的花粉特異表達候選基因。通過InterproScan獲取這些候選基因的GO注釋,并將這些GO注釋劃分到與花粉相關的13個大類。然后統計每個GO的基因數占不同拷貝類型基因總數的比例,對不同拷貝類型間進行比較。進一步根據白菜3個亞基因組集,將這些候選基因劃分到不同的亞基因組上。通過分析白菜花粉特異表達候選基因中串聯重復基因與擬南芥基因的共線性關系,推測這些串聯重復基因是在蕓薹屬特有的三倍化事件之前形成,還是在其之后形成。【結果】通過對擬南芥中的1 651個花粉特異表達基因進行共線性分析,在白菜中總共找到了1 962個花粉特異表達候選基因。擬南芥特異基因集里有182個串聯重復基因,而白菜包含了137個串聯重復基因。白菜與擬南芥在花粉特異表達基因數目上沒有明顯差異,因此推測這些基因的大部分拷貝可能在三倍化復制事件后發生了丟失。549個擬南芥花粉特異表達基因在白菜上找不到相應的共線性基因,白菜在進化過程中可能丟失掉了這部分基因。擬南芥花粉特異表達基因中有898個串聯重復基因在白菜中對應單或多拷貝的非串聯重復基因。在白菜中對應單拷貝基因的擬南芥基因數目為480個,而且所占比例高達53.5%。另外,322個基因在白菜中對應兩拷貝,比例約為35.8%。而在白菜中對應三拷貝的擬南芥基因只有96個,大約占總數目的10.7%。在白菜中,單拷貝和兩拷貝的基因數目顯著高于三拷貝,這說明三倍化后白菜中大部分花粉特異候選基因發生了丟失,部分兩拷貝和三拷貝的基因也可能處于進化選擇的過程中。白菜三拷貝基因功能在7個GO分類上的比例高于單拷貝和兩拷貝,而白菜兩拷貝在所有GO分類上都有分布。白菜花粉特異候選基因中的大部分串聯重復基因可能在三倍化事件以后發生了基因丟失,變成了非串聯重復基因。也有部分非串聯重復基因在三倍化事件之后形成了串聯重復基因。【結論】白菜花粉特異候選基因在蕓薹屬特有的三倍化事件之后處于進化之中,并且三倍化事件可能促進了3種拷貝類型基因的功能差異。
    根際溶氧量對分蘗期水稻生長特性及其氮素代謝的影響
    趙霞,徐春梅,王丹英,陳松,陶龍興,章秀福
    中國農業科學. 2015, 48(18):  3733-3742.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2015.18.017
    摘要 ( 212 )   HTML ( 2 )   PDF (430KB) ( 525 )   收藏
    參考文獻 | 相關文章 | 多維度評價
    【目的】研究不同根際溶氧量對分蘗期水稻生長及其氮素代謝的影響,并探討適宜水稻生長及提高其氮素利用效率的溶氧濃度。進一步完善水稻需氧規律、了解氧氣在水稻生長中的作用,為中國中低產田——潛育性稻田的改良、水稻產量及氮肥利用效率進一步提高提供參考及理論依據。【方法】正式試驗在2013年于中國水稻研究所網室進行。試驗采用國際水稻所營養液配方進行水培,營養液中添加雙氰胺抑制硝化作用,控制營養液銨硝比約為1﹕1;供試材料為常規秈稻中嘉早17和常規粳稻秀水134;移栽行間距為15 cm,移栽后10 d進行不同梯度的氧處理,通過安裝水體循環泵將空氣中的氧氣帶入營養液以控制營養液中的氧氣含量,試驗設置了對照(CK:氧氣含量為0.3—2.5 mg·L-1)、中氧(MO:氧氣含量為2.3—5.5 mg·L-1)、高氧(HO:氧氣含量為6.5—8.0 mg·L-13個處理,處理時間為15 d。采用便攜式溶氧儀(YSI550A,美泉,美國)測定營養液中溶氧量。【結果】(1)2個品種的根莖葉干物重及氮積累量均呈MO>HO>CK的趨勢,并且MO處理與CK達到顯著水平;(2)2個品種MO處理的葉面積指數、根系數、根系吸收面積,葉片氮光合利用效率和分蘗數均顯著高于HO處理和CK,增氧處理MO和HO最長根長顯著高于CK;(3)和秀水134相比,中嘉早17對根際氧含量比較敏感。相對于CK,中嘉早17 MO處理根莖葉干物重和氮積累量的增長幅度顯著高于HO處理,且HO處理的根數、根系活力吸收面積及總吸收面積與CK之間差異不顯著。雖然秀水134增氧處理的根莖葉干物質積累量、根葉氮積累量、根系體積和根系活力吸收面積均顯著高于CK,但MO和HO處理之間沒有顯著的差異;(4)兩品種氮代謝關鍵酶谷氨酰胺合成酶(GS)和硝酸還原酶(NR)活性在根系和葉片之間的變化趨勢不一致,但兩品種在3個處理間變化一致,MO處理兩品種葉片氮光合利用效率顯著高于HO處理和CK。【結論】適量的根際溶氧量促進地上分蘗、葉面積的形成,增加光能截獲,同時促進根系形態建成,根系吸收面積增加,形成水稻早期快速生長勢,同時顯著增加葉片氮光合利用效率;但過高濃度的溶氧量將會減弱增氧對水稻生長的促進作用,不同品種對根際溶氧量的敏感程度也有所不同,相對于秀水134,中嘉早17對根際氧含量較敏感,較適的溶氧量范圍為2.3—5.5 mg·L-1
    北方寒旱區白菜型冬油菜抗寒性與抗旱性評價及其關系
    劉海卿,孫萬倉,劉自剛,武軍艷,錢武,王志江,郭仁迪,馬驪,侯獻飛,劉林波
    中國農業科學. 2015, 48(18):  3743-3756.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2015.18.018
    摘要 ( 185 )   HTML ( 1 )   PDF (2927KB) ( 375 )   收藏
    參考文獻 | 相關文章 | 多維度評價
    【目的】研究冬油菜的抗寒性和抗旱性,探討抗寒與抗旱之間的關系,為中國北方白菜型冬油菜的改良及抗寒性和抗旱性的綜合評價提供可借鑒的方法和理論依據。【方法】分別通過自然降溫處理(15℃—-5℃)和人工控制水分的方法(干旱脅迫4、7和10 d)分別對6份不同抗寒等級冬油菜摸擬低溫和干旱脅迫,分析其形態、生理生化和生長指標的變化,采用隸屬函數法、相關性分析法、聚類分析法、主成分分析法對不同品種的抗寒性和抗旱性進行綜合評價。【結果】6份冬油菜品種越冬率相差很大(20.1%—94.7%)。抗寒性強的品種植物學形態特征表現為幼苗匍匐貼地生長、生長點洼陷低于地表、葉色深綠色、真葉刺毛多。且低溫脅迫之后抗寒生理生化指標變化明顯,相對電導率和MDA(丙二醛)含量增加,且抗寒性強的品種增加幅度小;SOD、POD、CAT酶活性升高,可溶性蛋白、可溶性糖、游離脯氨酸等調節性物質含量明顯增加,且抗寒性強的品種變化明顯,差異顯著。隨著干旱脅迫時間延長,膜結構首先遭到破壞,相對電導率和MDA含量升高,細胞失水,葉片相對含水量、束縛水/自由水、葉綠素含量降低(光合作用降低),幼苗苗長、葉片和根鮮干重降低,直到幼苗萎蔫,且抗旱性強的品種變化幅度小,同時抗旱性強的品種葉片保水能力強、土壤耗水少、萎蔫系數小。通過主成分分析,6份冬油菜的抗寒性強弱依次為隴油7號>隴油6號>隴油9號>延油2號>天油2號>Vision,而抗旱性強弱依次為隴油6號>隴油7號>隴油9號>延油2號>Vision>天油2號。【結論】中國北方寒旱區低溫、干旱并存,不同冬油菜品種間抗寒性和抗旱性差異較大,由于產生了交叉適應性,在抵御低溫凍害的同時提高了對干旱脅迫的適應性,因此,白菜型冬油菜抗寒性強的品種一般抗旱性也比較強。
    單粒精播對超高產花生群體結構和產量的影響
    張佳蕾,郭峰,楊佃卿,孟靜靜,楊莎,王興語,陶壽祥,李新國,萬書波
    中國農業科學. 2015, 48(18):  3757-3766.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2015.18.019
    摘要 ( 183 )   HTML ( 1 )   PDF (440KB) ( 385 )   收藏
    參考文獻 | 相關文章 | 多維度評價
    【目的】在超高產地力條件下,研究單粒精播對花生個體發育與群體結構的影響,探討超高產花生理想株型和合理群體構建,進一步挖掘花生的高產潛力。【方法】以普通大花生品種花育22號(HY22)為試驗材料,分別在平度古峴鎮、莒南板泉鎮、冠縣梁堂鄉和寧陽葛石鎮設置4塊春花生超高產試驗點,每個試驗點安排單粒精播(SS)和雙粒穴播(DS)2種種植方式。分別于開花期、結莢期、飽果期和成熟期對各試驗點不同播種方式的花生進行植株性狀考察,于成熟期對單株結果數、幼果數、秕果數、飽果數、雙仁果數和經濟系數等進行考察,收獲時組織專家進行實收測產。【結果】(1)各試驗點單粒精播花生的莢果平均產量比雙粒穴播高13.92%,單株結果數顯著增加是增產的原因,其中單粒精播每公頃果數(幼果除外)最高達到592.5萬個。(2)生育前期單粒精播花生的主莖高、側枝長、主莖節數、主莖綠葉數、分枝數、根冠比和葉面積系數均顯著高于雙粒穴播,有利于提早封壟,能有效增加光合面積。(3)成熟期單粒精播花生主莖綠葉數顯著高于雙粒穴播,有效光合時間得到了延長。(4)單粒精播條件下各試驗點花生飽果期的單株果重與主莖高和側枝長成負相關,與分枝數和葉面積系數呈顯著正相關。(5)單產水平最高的莒南試驗點,其單粒精播花生成熟期的單株果重與葉面積系數和經濟系數極顯著正相關。【結論】超高產條件下花生存在地上部冗余現象,單粒精播方式對合理優化超高產花生群體結構效果顯著,分枝數是影響單粒精播花生單株果重的重要因素,而增加結果數提高經濟系數則是其進一步增產的關鍵。
    無芒雀麥和紫花苜蓿在(1:1)混播中的競爭與共存
    謝開云,張英俊,李向林,何峰,萬里強,王棟,秦燕
    中國農業科學. 2015, 48(18):  3767-3778.  doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2015.18.020
    摘要 ( 206 )   HTML ( 2 )   PDF (1209KB) ( 887 )   收藏
    參考文獻 | 相關文章 | 多維度評價
    【目的】在豆科與禾本科牧草混播草地中不僅存在種內競爭也存在種間競爭,由于不同植物之間競爭力強弱不同,競爭的結果將出現一方逐漸消退,另一方逐漸占據優勢的現象,因此研究豆科與禾本科牧草之間競爭與共存機制對于維持混播草地穩定高產具有重要意義。【方法】在溫室栽培條件下設置3個氮肥水平(0, 75, 150 kg N·hm-2,記作N0, N75, N150)以及單播和混播兩種種植模式(無芒雀麥單播,紫花苜蓿單播,無芒雀麥和紫花苜蓿1﹕1混播),采用相對生物量(RY)、相對密度(RD)、競爭率(CR)和相對產量總值(RYT)以及紫花苜蓿的固氮比例(%Ndfa)和轉氮比例(%N Trans)等指標研究無芒雀麥和紫花苜蓿在1﹕1混播中的競爭關系與共存機制。【結果】施氮量從0增加到150 kg N·hm-2,單播中無芒雀麥的地上和地下生物量和分蘗數顯著增加(P<0.05),而紫花苜蓿的地上和地下生物量和分枝數無顯著變化(P>0.05)。在混播中無芒雀麥的地上和地下生物量和分蘗數也顯著增加(P<0.05),在一定程度上抑制了紫花苜蓿的生物量和分枝數。另外,在混播中無芒雀麥以增加分蘗數的方式來擴張地上空間的能力要強于紫花苜蓿。無芒雀麥的單株生物量和分蘗數在混播模式下都極顯著高于單播(P<0.01),而紫花苜蓿的單株生物量和分枝數在混播模式下極顯著低于單播(P<0.01)。在混播中無芒雀麥的競爭率始終大于1.0,而紫花苜蓿的競爭率始終小于1.0,這說明無芒雀麥的競爭力要大于紫花苜蓿的競爭力,且在整個生育期中,無芒雀麥的競爭力逐漸減弱,而紫花苜蓿的競爭力逐漸增強。在N0處理下,第2次、第3次和第4次取樣時,無芒雀麥和紫花苜蓿的相對產量總值(RYT)顯著大于1.0(P<0.05),說明無芒雀麥和紫花苜蓿無明顯的競爭效應,這主要歸功于紫花苜蓿的生物固氮對無芒雀麥的貢獻(地上部轉移的氮素占無芒雀麥氮素含量的15.26%—29.92%)。在N75和N150處理下,其RYT值與1.0無顯著差異(P>0.05)。另外,施入氮肥明顯抑制了紫花苜蓿的生物固氮比例和對無芒雀麥的氮素轉移的比例,導致混播中無芒雀麥和紫花苜蓿同時競爭土壤氮素和肥料氮。【結論】施入75和150 kg N·hm-2的氮肥增強了無芒雀麥的競爭力,而抑制了紫花苜蓿的生物固氮和對無芒雀麥氮素的轉移,二者促進作用減弱,競爭效應增強。
福利彩票3d开奖结果