马唐和反枝苋对草甘膦的抗药性

旨在明确贵州农田优势杂草马唐和反枝苋对草甘膦的抗药性水平,为杂草的抗性治理提供理论依据。以32个马唐和30个反枝苋的不同种群为研究试材,采用整株盆栽法,施药2周后测定草甘膦对杂草地上部分的鲜重抑制率。结果表明：毕节七星关区六合村马唐种群敏感性最低,ED₅₀值为16.23 g a.i/hm²,其他种群相对抗性倍数在1.0～5.3之间,马唐有12个种群处于敏感阶段,17个种群处于低水平抗性,1个种群处于中等抗性水平;赫章县双坪乡反枝苋种群ED₅₀值最低,为15.38g a.i/hm²,其他种群相对抗性倍数在1.0～9.0之间,反枝苋12个种群处于敏感阶段,14个种群处于低水平抗性,4个种群处于中等抗性水平。从结果来看,贵州省范围内不同马唐和反枝苋种群对草甘膦都产生了不同程度的抗性,但大多数马唐和反枝苋种群均处于敏感阶段或低抗药性水平。     

玉米田杂草反枝苋对莠去津的敏感性试验研究

用不同剂量的莠去津对采自东北地区的反枝苋(Amaranthus retroflexus L.)进行田间喷雾处理。试验结果表明:采自不同地区玉米田的反枝苋对莠去津表现了不同的敏感性,采自熊岳、沈阳、铁岭、昌图、丹东、鞍山等地区的相对抗药性倍数低于2,而采自兴城、大连两地的反枝苋与采自其他地区的比较相对抗性水平较高,相对抗药性倍数分别为3.49、2.56。     

不同处理对反枝苋种子萌发特性的影响

研究了室内27℃条件下,不同光照、pH值、土壤深度和浸种方式对反枝苋种子萌发的影响。结果表明:反枝苋种子在自然光照和全光照条件下萌发率都较高,分别可达73.33%和71.11%,而全黑暗条件下的萌发率显著降低,只有4.44%。反枝苋种子对pH值具有广泛的适应性,在pH5.0～8.0均可萌发。播种深度为3cm时较适宜反枝苋种子的萌发,萌发速度及萌发率均最高。0.3%KNO3浸种12h显著提高了反枝苋种子的萌发率。反枝苋对环境条件的广泛适应能力增加了其竞争优势,使其发展成为一种高度危险的外来入侵杂草。     

狗尾草和反枝苋种子萌发条件的研究

研究表明,狗尾草种子在5～30cm土层中经一年时间存活率为2％～189％,反枝苋为21％～59％。反枝苋种子埋藏三年半时间基本失去发芽能力,狗尾草埋藏五年后仍有10％的种子具有发芽能力。狗尾草出苗最适深度为1～3cm,反枝苋为2cm。杂草种子出苗最适宜的土壤相对湿度为40％。     

入侵植物反枝苋的生态风险性研究

分析了反枝苋的生态危害,并运用风险评价的方法对反枝苋的生态风险性进行初步探索,为危害的预测和风险管理提供有效手段,对确保社会、经济可持续发展具有一定的理论和实际意义。结果表明,反枝苋的危害符合三类有害生物的特征,其风险级别为三级,在中国是属于中度危险的常见杂草,是禁止人为引入的有害植物。     

反枝苋对设施辣椒烟粉虱的诱集作用

利用烟粉虱对反枝苋的取食嗜好趋性,研究日光温室内反枝苋对主栽作物辣椒上烟粉虱的诱集作用。采用集中式种植、隔离后配套施药的方法,在辣椒定植前2周,距辣椒种植区外缘2.0 m处穴播种植反枝苋,研究反枝苋对烟粉虱的诱集作用与防治效果。结果表明,在辣椒主要生长期,反枝苋对烟粉虱成虫及其产卵(以若虫数计)均具有明显的诱集作用,对成虫、成虫产卵的诱集效果分别高达88.8%和94.2%,防治效果分别为85.3%和90.5%;在反枝苋上配套施药防治烟粉虱,结果发现在喷药后第7天,22%氟啶虫胺腈悬浮剂、10%烯啶虫胺水剂、25%噻嗪酮可湿性粉剂和5%除虫菊素乳油对成虫和若虫的防效分别为(91.7±9.2)%、(89.3±5.5)%、(54.8±3.4)%、(66.9±2.1)%和(73.6±7.2)%、(81.2±5.7)%、(37.0±4.4)%、(61.5±4.1)%。说明在辣椒日光温室内集中种植反枝苋的同时,配套科学的药剂防治技术,对防治烟粉虱具有显著的效果,有助于实现在辣椒生产中农药减量控害。     

辽宁省不同地区的反枝苋对氯嘧磺隆抗药性研究

在辽宁省不同地区的大豆田中采集反枝苋种子,在室内通过琼脂法和茎叶处理法,测定辽宁不同地区反枝苋对氯嘧磺隆的抗性水平差异以及对反枝苋幼苗的影响。试验结果表明:铁岭开源地区的反枝苋,相对抗性比为751;锦州北镇和丹东东港的反枝苋,其相对抗性比分别为294.5、167;不同地区反枝苋敏感性种群和抗性种群幼苗的苗高、根长、植株鲜重的相对毒力倍数和抗性指数均存在一定的差异。     

角茴香根和地上部水浸液对杂草反枝苋的化感作用

以常见杂草反枝苋为受体植物,采用培养皿滤纸法,通过测定角茴香根水浸液和地上部水浸液对杂草反枝苋的种子萌发和幼苗生长的影响。结果表明:不同浓度的角茴香根和地上部水浸液均对反枝苋种子的萌发和幼苗的根长产生了明显的抑制作用,且随着浓度的增加抑制作用增强,当各水浸液的浓度大于0.030 g.mL-1时,即可对反枝苋种子72 h萌发的抑制率达到50%以上;当各水浸液处理浓度大于0.010 g.mL-1时,反枝苋幼苗的根长便低于对照的50%。角茴香根水浸液对反枝苋幼苗的下胚轴产生低促高抑的浓度双重效应,当根水浸液浓度小于0.030 g.mL-1时,促进反枝苋下胚轴的生长;当根水浸液浓度大于0.030 g.mL-1时,抑制反枝苋下胚轴的生长。研究发现,角茴香根和地上部水浸液均对反枝苋表现出明显的化感作用。     

正交试验法优选反枝苋粗多糖的提取工艺

[目的]优化适合生产的反枝苋粗多糖的提取工艺条件.[方法]以药用植物反枝苋为原料,以粗多糖的提取量为指标,用水提取反枝苋粗多糖,通过正交试验,研究料液比、提取时间及提取次数(C)对反枝苋多糖得率的影响,确定多糖的最佳提取工艺.[结果]影响反枝苋粗多糖提取率的因素主次关系是提取时间＞提取次数＞料液比.最佳提取工艺为A1B2C3,即料液比1:10 g/ml,提取时间2h,提取次数为3次,在该工艺条件下,反枝苋多糖得率为2.102％.[结论]该试验优选出的反枝苋多糖提取工艺操作简单、工艺稳定、经济可行.     

渭河阶地不同生境反枝苋种子萌发的热量需求研究

为研究反枝苋对气候变暖的响应,预测其萌发时间,为适时防控提供科学依据,以陕西杨凌渭河三道塬的反枝苋种子为材料,利用积温模型定量估计种子萌发的热量需求,计算其萌发的基础温度（T_b）、调整累积萌发率达到50%所需积温［θ_T(50)］及积温标准差（σ_θT）等参数。结果表明,不同生境条件的反枝苋种子质量及上述积温模型参数存在显著差异。头道塬、二道塬和河滩地的反枝苋种子千粒质量为0.322 5、0.311 7和0.348 5 g ,头道塬、二道塬反枝苋种子萌发的T_b为13.98和23.14 ℃,θ_T(50)为398.74和326.79 ℃·h,σ_θT为64.70和149.03 ℃·h。表明相对于低海拔地点,高海拔处的反枝苋具有萌发基础温度低,萌发热量需求高、变幅小的特点。这种差异反映出反枝苋对环境的强适应性。在全球气候变暖的条件,反枝苋的防控难度将增加。根据陕西杨凌地区多年的气象数据预测2020年渭河头道塬、二道塬反枝苋的萌发日期分别为4月18日和6月6日前后,萌发后1周为防控反枝苋的适宜期。     

Goosegrass (Eleusine indica) density effects on cotton (Gossypium hirsutum)

Goosegrass is one of the worst agricultural weeds on a worldwide basis. Understanding of its interference impact in crop field will provide useful information for weed control programs. Field experiments were conducted during 2010–2012 to determine the influence of goosegrass density on cotton growth at the weed densities of 0, 0.125, 0.25, 0.5, 1, 2, and 4 plants m–1 of row. Seed cotton yield tended to decrease with the increase in weed density, and goosegrass at a density of 4 plants m–1 of row significantly reduced cotton yields by 20 to 27%. A density of 11.6–19.2 goosegrass plant m–1 of row would result in a 50% cotton yield loss from the maximum yield according to the hyperbolic decay regression model. Boll production was not affected in the early growing season. But boll numbers per plant were reduced about 25% at the density of 4 plants m–1 of row in the late growing season. Both cotton boll weight and seed numbers per boll were significantly reduced(8%) at 4 goosegrass plants m–1 of row. Cotton plant height, stem diameter and sympodial branch number were not affected as much as cotton yields by goosegrass competition. Seed index, lint percentage and lint fiber properties were unaffected by weed competition. Intraspecific competition resulted in density-dependent effects on weed biomass per plant, 142–387 g dry weight by harvest. Goosegrass biomass m–2 tended to increase with increasing weed density as indicated by a quadratic response. The adverse impact of goosegrass on cotton yield identified in this study has indicated the need of effective goosegrass management.     

海岛棉与陆地棉不同纤维发育时期苯丙烷代谢相关基因表达差异比较

[目的]比较研究在海岛棉与陆地棉纤维发育过程中苯丙烷代谢相关基因(PAL和4CL)表达模式的差异.[方法]利用荧光定量PCR,检测不同品种来源纤维在不同发育时期目的基因表达量.[结果]发现PAL1及4CL1基因的表达量随纤维发育天数的增加而增加,在陆地棉军棉1号中,基因表达量在15 DPA达到最高,而在海岛棉新海20号中PAL1及4CL1基因的表达高峰期则为20DPA.[结论]发现PAL1基因与4CL1基因的表达模式在海岛棉与陆地棉纤维发育过程中出现差异,海岛棉中两个基因的表达高峰期均晚于陆地棉,为逐步揭示海岛棉和陆地棉纤维品质差异的分子机理奠定了一定实验基础.     

棉花精氨琥珀酸合成酶基因GhASS1的克隆及表达分析

【目的】克隆棉花精氨琥珀酸合成酶基因GhASS1的cDNA序列,并利用原核表达系统高效表达融合蛋白,检测融合蛋白的精氨琥珀酸合成酶活性及其表达对工程菌生长、耐盐能力及与游离L-瓜氨酸（L-Cit）和L-精氨酸（L-Arg）含量的影响,为解析该基因的功能及作用机制奠定基础。【方法】以拟南芥推断的精氨琥珀酸合成酶cDNA序列作为探针,利用电子克隆和RT-PCR技术,从棉花幼叶中获得cDNA片段,T/A克隆测序后得其序列信息,利用生物信息学软件分析其DNA结构、蛋白质结构、功能域和同源性,并构建系统进化树。利用qRT-PCR检测其在盐胁迫下的表达模式;将GhASS1的开放阅读框连接到原核表达载体pCold-TF上,构建融合表达载体pCold-GhASS1,转化到大肠杆菌Rosetta(DE3)plysS中进行IPTG诱导表达,利用SDS-PAGE法测定表达产物分子量,焦磷酸荧光法测定酶活性和比活力,HPLC法测定工程菌中L-Cit和L-Arg的含量,对比不同温度和不同NaCl浓度下工程菌与对照菌的生长速度及其体内L-Cit、L-Arg含量及L-Arg/L-Cit。【结果】棉花GhASS1存在于D基因组的第1染色体上,由10个外显子和9个内含子构成,其cDNA全长序列共1 584 bp,其中5′非翻译区22 bp,开放阅读框1 485 bp,3′端非翻译区77 bp,编码产物由494个氨基酸组成,推断分子量为54 kD,等电点6.74;序列比对分析表明GhASS1与大肠杆菌、酵母和拟南芥中同源蛋白序列一致性分别为21.81%、41.1%和78.5%,且具有典型的精氨琥珀酸合成酶结构模序;系统进化分析显示GhASS1与番茄、马铃薯和烟草中同源蛋白亲缘关系最近,而与云杉、卷柏中同源蛋白亲缘关系最远;盐胁迫可上调叶片中GhASS1的表达,1 d时达到峰值,随后逐渐下降,推测GhASS1参与棉花对盐胁迫的早期响应。表达载体pCold-GhASS1在工程菌中表达的融合蛋白分子量约108 kD,与预期相符,在体外具有精氨琥珀酸合成酶活性;与对照菌相比,pCold-GhASS1工程菌中游离L-Cit含量下降,L-Arg含量上升,且在生长周期中较快进入对数生长期;在含高浓度NaCl的培养基中pCold-GhASS1工程菌表现出更强的生长活力和较高的L-Arg/L-Cit值,显示了其具有较强的L-Cit向L-Arg的代谢流。【结论】从棉花中克隆了植物精氨琥珀酸合成酶基因cDNA序列GhASS1,推测其在植物体内可参与植物的生长和耐盐能力的调控。     

陆地棉转录因子GhNAC7的克隆及功能分析

【目的】从陆地棉中克隆GhNAC7,分析其结构和功能,研究其在棉花不同组织中以及叶片不同发育时期的表达量。并转入拟南芥进一步探究其在棉花叶片衰老过程中的作用。【方法】利用中国农业科学院棉花研究所棉花生物学国家重点实验室建立的棉花衰老叶片cDNA文库中的序列,获得1个含有NAM结构域的EST,使用Oligo6.71设计引物,重新在陆地棉叶片cDNA中进行克隆。使用Gene Structure Display Server软件分析GhNAC7结构,使用在线工具Plant CARE分析启动子序列,利用在线工具Gen Scan进行氨基酸序列翻译。同时,利用拟南芥基因组数据库(TAIR)进行序列比对,选取得分较高的NAC家族基因,使用MEGA 6.06软件和Gene Doc软件进行进化树分析和氨基酸比对。以XbaⅠ和SacⅠ为酶切位点构建35S::GhNAC7-GFP融合表达载体,分析其在洋葱表皮细胞中的瞬时表达,进行亚细胞定位。利用实时荧光定量PCR技术分析GhNAC7在棉花不同组织、不同叶片发育时期以及在200μmol·L~(-1) ABA调控下的表达量。通过构建p GhNAC7-GUS融合表达载体并转拟南芥,分析其启动子特异性。以Eco RⅠ和SalⅠ为酶切位点,利用p BI101和p BI121载体,分别构建融合表达载体并转拟南芥进行过表达分析。【结果】从陆地棉中成功克隆GhNAC7,其全长为1 064 bp,包含3个外显子,2个内含子。生物信息学分析结果表明,GhNAC7开放阅读框为834 bp,可编码277个氨基酸,其蛋白质分子量为31.35 k D,等电点为9.22。结构域分析表明其属于NAC转录因子的NAM亚家族,进化树分析显示GhNAC7与ANAC041、ANAC083同源性最高,其中,GhNAC7与ANAC083结构域位置均为17—58 aa。其启动子核心元件包含一系列与衰老、激素、胁迫相关的顺式作用元件。亚细胞定位表明其蛋白为核蛋白。组织特异性表明GhNAC7在真叶、子叶、花、花药和衰老真叶中均明显表达,其中在衰老的真叶中表达量最高。启动子特异性分析表明,其GUS活性在衰老的叶片中最强。在拟南芥中过表达该基因,转基因植株比野生型表现出明显的衰老症状。荧光定量PCR分析表明,ABA处理后6 h GhNAC7明显上调表达,并在48 h表达量达到最高,这表明ABA可调控GhNAC7表达从而调节棉花叶片衰老。【结论】GhNAC7可以促进棉花叶片衰老并受ABA的调控。     

陆地棉PHYB基因生物信息学分析

[目的]对陆地棉PHYB基因有一个全面的认识和生物信息学分析.[方法]在陆地棉异源四倍体标准系TM-1基因组数据库中共鉴定获得2个PHYB基因,这2个基因分别分布在A10和D10亚基因组.利用生物信息学方法对这两个基因进行初步分析.[结果]棉花的PHYB具有其他植物PHYB相同的基序和结构域,不管是数目还是分部位置都比较一致;不同植物的PHYB氨基酸序列同源性比对及构建的进化树都显示棉花的PHYB同可可的在同源性和进化关系上都是最高的,同水稻、玉米等单子叶植物的同源性及进化关系较低;基因结构的比对结果同样显示植物PHYB基因在进化上比较保守;棉花PHYB存在几十个可能磷酸化的位点,这些位点的磷酸化作用可能影响光敏色素的功能及其介导的信号通路.[结论]该研究结果为陆地棉PHYB基因的克隆和功能研究提供了理论基础.     

外源纤维改良基因对棉花纤维品质的影响研究

将由棉纤维细胞特异表达启动子驱动的外源纤维改良基因(兔角蛋白基因)，通过花粉管通道转基因法，导人陆地棉品种(系)苏棉16号、泗棉167、渝棉1号和H1。检测结果表明，转兔角蛋白基因苏棉16号和泗棉167的纤维比强度分别比相应对照增加了23．2％和29．6％，马克隆值下降了13．3％和17．0％，纤维长度与对照接近。结果还表明，外源基因对高品质棉花品种(系)渝棉1号和H1纤维品质的影响不明显，只是衣分有所增加。     

利用F2及其衍生群体定位陆地棉产量和纤维品质性状QTLs

以陆地棉(Gossypiumhirsutum L.)丰产品种中棉所35和优质品种渝棉1号杂交产生的F2群体为材料,利用SSR标记构建了包含46个连锁群和303个位点的连锁图谱.该图覆盖2 543.6 c M,约占四倍体棉花基因组的57.2%,标记间平均距离为8.4 c M.应用MQM作图法分析F2及其衍生群体家系的产量和纤维品质性状,共得到25个产量和23个纤维品质性状QTLs,其中1个QTL(qFS07-1)在3个环境下检测到,2个QTLs(qFS20-1和qFS21-1)在2个环境下检测到.在检测到的QTLs中,22个分布在A亚组,26个分布在D亚组.     

陆地棉开花相关基因GhFLP5的表达及功能分析

【目的】克隆陆地棉开花促进因子家族的一个基因Flowering Promoting Factor1-like Protein 5(Gh FLP5),并对其时空表达模式进行研究,解析其在开花调控过程中的作用,为创制早熟陆地棉材料奠定基础。【方法】根据NCBI数据库中的序列,用Oligo7软件设计引物,以中棉所50(CCRI50)的c DNA为模板,克隆获得Gh FLP5。在Ex PASy网站上预测其蛋白的理化性质,同时在NCBI中检索其他物种中的FPF蛋白,使用Clustal X2进行多重序列比对,并用MEGA6构建系统进化树;取陆地棉早熟品种CCRI50和中晚熟品种鲁棉研28(Lu28)不同生长时期、不同组织的样品,对Gh FLP5的时间和空间表达模式进行分析;从基因组数据库中调取Gh FLP5起始密码子上游1 500 bp的片段,用Plant CARE在线工具预测其顺式作用元件,选取相关激素对二叶期棉花幼苗进行叶面喷施处理,研究Gh FLP5的应答反应;构建植物表达载体p BI121-Gh FLP5,转化拟南芥,观察转基因株系的表型,并用q RT-PCR对其内源基因表达的变化进行测定。【结果】Gh FLP5开放阅读框长300 bp,编码的蛋白质分子量为11.4 k D,共包含3个比较保守的区域,与大豆、苜蓿和毛果杨的开花促进因子亲缘关系较近。空间表达模式分析表明,Gh FLP5在叶片中优势表达,且在早熟品种CCRI50中的表达量显著高于晚熟品种Lu28;时间表达模式分析表明,在CCRI50中其表达量高峰出现在三叶期,而在Lu28中四叶期表达量最高。Gh FLP5的启动子上主要存在两大类顺式作用元件,一类是光响应元件和生物钟元件,一类是胁迫响应元件。根据顺式作用元件的分布和功能选取水杨酸(SA)、脱落酸(ABA)和茉莉酸(JA)喷施处理棉花幼苗,结果表明,Gh FLP5能响应外源SA和ABA而上调,也会被外施JA抑制。组成型表达Gh FLP5的拟南芥株系抽薹时间提前约9 d,开花时间提前约7 d,莲座叶数目减少,差异达到极显著水平。荧光定量的结果表明转基因拟南芥中促进开花的基因LEAFY(At LFY)、SUPPRESSOR OF OVEREXPRESSION OF CONSTANS(At SOC1)、FLOWERING LOCUS T(At FT)、APETALA1(At AP1)和FRUITFULL(At FUL)表达量显著升高,抑制开花的基因Flowering Locus C(At FLC)表达量显著降低。在转基因拟南芥中生长素应答基因SMALL AUXIN UPREGULATED 20(At SAUR20)和SMALL AUXIN UPREGULATED22(At SAUR22)显著上调,具有生物活性的赤霉素(GA)合成的相关基因GIBBERELLIN 20-OXIDASE 1(GA20OX1)的表达量提高2倍。【结论】转基因拟南芥早花表型明显,Gh FLP5可能在调控中发挥了双重作用,通过IAA和GA途径促进拟南芥的开花转型。     

早熟棉区行距与密度互作对棉花产量的影响

【目的】研究不同行距及密度互作对棉花生长发育和产量品质的影响,为棉花合理密植和株行距配置提供理论依据。【方法】在新疆南疆阿克苏市温宿县早熟棉区进行大田试验,采用裂区设计,主区为行距,设3个处理,分别为66 cm(A₁)、76 cm(A₂)、86 cm(A₃);副区为密度,设3个处理,分别为12×10⁴株/hm²(B₁)、15×10⁴株/hm²(B₂)、18×10⁴株/hm²(B₃)。【结果】在相同行距条件下,提高种植密度,棉花株高及节间长度增加,茎秆变细,单株结铃数减少。在相同密度条件下,增大行距株距变小,纵向竞争大于横向竞争,行距越大棉花向行间倾斜的角度越大。不同行距的棉花产量都随着密度的增加而增加, A₂B₃处理籽棉产量最高。【结论】同密度下,窄行距棉花封行早,营养枝多,叶面积指数高,下部通风透光性差,蕾铃脱落多;宽行距棉花株距小,在同等栽培措施下封行时间晚,叶面积指数低。提高种植密度,单位面积的铃数增加,单铃重减少。行距及密度对籽棉产量影响显著,中行距高密度处理产量最高。     

陆地棉中长绒种质鉴定及其品质性状的稳定性与空间分布研究

2001~2006年在江西南昌对14份优质棉品种(系)纤维品质性状的表现及其稳定性进行鉴定,并对一个中长绒高代选系的纤维品质性状的空间分布进行了研究,结果评选出达到中长绒陆地棉标准的种质5份;3大纤维品质性状中以马克隆值的变异系数最大,比强度次之,最小是绒长,表明马克隆值最容易受环境条件的影响;中长绒陆地棉不同部位棉纤维的绒长和马克隆值差异较小,比强度以中上部果枝内围果节的棉纤维最高,以上部果枝外围果节的棉纤维最低。因而在调优栽培中,应积极促进中上部果枝内围果节多成桃,控制上部果枝外围果节少座桃。