湿地围垦对土壤碱性磷酸酶动力学特征的影响

  目的  酶促反应动力学是揭示土壤养分转化的重要手段。探究围垦对土壤磷素转化及有效性的影响，以期为湿地养分转化效率及质量提升提供理论依据。  方法  采集洪泽湖河湖交汇区(光滩、芦苇Phragmites communis、杨树Populus和稻田)和崇明东滩湿地(光滩、互花米草Spartina alterniflora、芦苇和麦田)等不同覆被或土地利用方式的8种土壤，以碱性磷酸酶(ALP)为例，研究湿地围垦对酶促反应动力学特征的影响。采用单因素方差分析法比较不同土地利用下土壤ALP动力学参数的差异，并结合冗余分析探究土壤理化性质与动力学参数的相关性。  结果  洪泽湖湿地，无论是光滩自然演变为芦苇湿地，还是围垦芦苇湿地为杨树人工林或稻田，ALP动力学参数最大反应速率(V_max)和米氏常数(K_m)均增大，V_max增加13.0%~313.4%，K_m增加21.0%~50.8%。但酶的催化效率(V_max/K_m)在自然演替过程中下降25.0%，人为围垦利用后增大2.3倍。对崇明东滩湿地而言，光滩演变为芦苇湿地后，V_max和K_m分别增大7.0和6.2倍，V_max/K_m增大11.1%；芦苇湿地转变为麦田后，V_max、K_m和V_max/K_m分别减少54.8%、47.0%和13.3%。冗余分析结果显示:V_max/K_m与全氮(洪泽湖)和有机碳(崇明东滩)为正相关关系。  结论  光滩自然演变为芦苇湿地过程中，尽管ALP的总量增加，但酶与底物亲和力下降。围垦后的土地利用类型及管理方式可能对ALP的V_max/K_m产生显著影响。无论自然覆被还是围垦后的土地利用类型，提高土壤全氮和有机碳质量分数有利于ALP催化效率的提升。图1表3参43     

核麦间作模式下密度对冬小麦旗叶光合特性及产量的影响

目的 研究核麦间作模式下密度对冬小麦旗叶光合特性及产量的影响。方法 以新冬40号为材料,于2016~2017年在核麦间作田,设置5个密度分别为450×10 ³株/hm ²(M₁),525×10 ³株/hm ²(M₂),600×10 ³株/hm ²(M₃),675×10 ³株/hm ²(M₄),750×10 ³株/hm ²(M₅),研究核桃不同冠区冬小麦旗叶净光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)、气孔导度(G_s)、胞间CO₂浓度(C_i)及产量和产量构成因素对密度的响应。 结果 随着密度的增大,冠下区冬小麦旗叶的净光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)、气孔导度(G_s)和产量均表现出不同程度的降低;远冠区,小麦旗叶的P_n、T_r、G_s和产量均表现出“先升高后降低”的变化规律,各指标基本在M₂处理达到最大,且冠下区各密度处理冬小麦旗叶P_n、T_r和G_s均低于相应远冠区。籽粒产量,冠下区M₁(450×10 ³株/hm ²)处理最高为3 212.19 kg/hm ²,远冠区M₂(525×10 ³株/hm ²)处理最高为3 911.12 kg/hm ²。 结论 在核麦间作模式下,冠下区冬小麦应采取稀播,密度应控制在450×10 ³株/hm ²以内,远冠区冬小麦适宜密度为525×10 ³株/hm ²。     

类胡萝卜素裂解双加氧酶基因AgCCD4调控芹菜不同组织的着色

【目的】 研究类胡萝卜素裂解双加氧酶基因AgCCD4在不同颜色芹菜中的基因型及相对表达量,结合类胡萝卜素含量测定,分析AgCCD4对芹菜组织中类胡萝卜素积累的影响,为进一步研究CCD亚家族基因在不同颜色芹菜组织着色中的作用奠定基础。【方法】 采用同源比对法检索芹菜基因组中的CCD家族基因AgCCD4。从‘津南实芹’‘黄太极’‘紫杆一号’和‘赛雪’4种不同颜色芹菜中分别克隆获得芹菜类胡萝卜素裂解双加氧酶基因AgCCD4。对芹菜AgCCD4的蛋白氨基酸序列组成、蛋白质理化性质、亲缘关系、空间结构等进行分析,预测其保守结构域和二级结构以及建立三级结构模型。采用荧光定量PCR技术检测AgCCD4在不同颜色芹菜不同组织中的表达水平。采用超高效液相色谱（UPLC）对4种颜色芹菜的叶片、叶柄和根中叶黄素和β-胡萝卜素的含量进行测定。采用农杆菌介导的瞬时表达转化法,研究AgCCD4蛋白在烟草表皮细胞中的亚细胞定位。【结果】 序列分析结果表明AgCCD4包含1个长度为1 779 bp的开放阅读框（ORF）,编码592个氨基酸。‘赛雪’中AgCCD4的核苷酸序列与其他品种相比存在18个碱基和9个氨基酸位点的差异,蛋白质相对分子质量分别为65.07 kD和65.12 kD,等电点分别为6.03和5.95。进化树分析表明,芹菜AgCCD4与菊科的向日葵和莴苣CCD4进化关系较近。AgCCD4蛋白的二级结构中包含多个α-螺旋和无规则卷曲,三级结构主要以β-折叠为主。亚细胞定位分析表明AgCCD4是一个定位在叶绿体上的蛋白。对4种颜色芹菜叶片、叶柄和根中叶黄素和β-胡萝卜素的含量进行测定,结果显示芹菜根中均未检测到叶黄素和β-胡萝卜素,叶片中叶黄素和β-胡萝卜素含量均以‘津南实芹’最高,分别为1 102.58 μg∙g^-1 DW和241.92 μg∙g^-1 DW,‘紫杆一号’最低,分别为57.12 μg∙g^-1 DW和45.65 μg∙g^-1 DW。在叶柄中,仅在‘黄太极’中检测到β-胡萝卜素,叶黄素也只在‘津南实芹’和‘黄太极’中被检测到。荧光定量PCR结果显示,AgCCD4在芹菜叶片中表达量最高,在根中最低。‘紫杆一号’和‘赛雪’叶片中AgCCD4的相对表达量相似,都显著高于‘津南实芹’和‘黄太极’。【结论】 本研究从4种颜色芹菜中分别克隆得到AgCCD4,其中‘赛雪’的基因序列和其他品种存在差异,其蛋白均含有RPE65保守结构域。AgCCD4表达量在芹菜不同组织中具有显著差异。芹菜中AgCCD4表达量与类胡萝卜素含量呈负相关。植物体中类胡萝卜素的含量和种类影响植株的颜色变化,AgCCD4可能通过降解类胡萝卜素来调控芹菜组织着色。     

肉用绵羊生长期甲烷排放特点与预测模型的建立

【目的】通过探索生长期肉用绵羊的甲烷（CH₄）排放规律,旨在建立相关的CH₄预测模型。【方法】采用单因素试验设计,以饲粮NFC/NDF（非纤维性碳水化合物/中性洗涤纤维）为0.78自由采食组的平均日增重作为饲粮NFC/NDF为1.03组和2.17组的限饲标准,在此基础下测定肉用绵羊的生长性能、营养物质消化率和甲烷产量,并分析肉用绵羊不同体重阶段的甲烷产量与饲粮干物质基础下的营养物质含量、营养物质摄入量、可消化营养物质摄入量及营养物质消化率间的回归关系。【结果】预测肉用绵羊生长早期（25—35 kg）CH₄产量的最佳一元和多元回归模型分别为：CH₄（L·d ^-1）= -26.58×NFC/NDF + 92.7（R ² = 0.772,P <0.001）;CH₄ (L·d ^-1)=2.71×NDFD-2.45×DMD-0.97 CPD+124.46（R ²=0.846,P=0.001）。预测肉用绵羊生长后期（48-55 kg）CH₄产量的最佳一元和多元回归模型分别为：CH₄ (L/d)=-57.00×GE (MJ·kg ^-1)+1076.0（R ²=0.581,P=0.002）;CH₄/BW ^0.75(L/kg ^0.75)=-0.013×NDF intake (g/d)-0.13×CP intake (g/d)+0.02×DM intake (g/d)+0.84（R ²=0.652,P=0.019）。而肉用绵羊生长期整体CH₄产量的最佳一元和多元预测模型分别为：CH₄(L/d)=-26.94×NFC/NDF+90.71（R ²=0.655,P <0.001）;CH₄/BW ^0.75(L/kg ^0.75)=0.005×Digestible NDF intake (g·d ^-1)+0.011×Digestible DM intake (g·d ^-1) - 0.097×Digestible CP intake (g·d ^-1)-4.78 （R ²=0.722,P <0.001）。 【结论】建立了肉用绵羊独立生长阶段（25—35 kg、48—55 kg）和整体生长阶段（25—55 kg）的CH₄预测模型。研究表明,处于不同体重阶段的肉用绵羊的最佳甲烷预测因子不尽相同,且甲烷产量受饲粮NFC/NDF影响较大。这可为今后评估我国饲养模式下的甲烷产量提供理论依据,也可为肉用绵羊饲粮的合理配制提供技术参考。     

猪链球菌2型制苗用菌株的筛选

为筛选出致病力强、抗原性优良、遗传性状相对稳定的猪链球菌2型(Streptococcus suis 2,SS2)制苗用菌株。以6株临床分离SS2强毒株为受试菌株(编号为HF1、XC1、HF2、HF3、BZ1、BB1),通过改良寇氏法测定菌株半数致死量(LD₅₀),利用ELISA检测新西兰大白兔和昆明鼠血清的抗体效价测定反应原性,昆明鼠及斑马鱼免疫攻毒试验测定免疫原性,同时连续传代培养受试菌株,检测第10代、20代和30代菌株的半数致死量(LD₅₀)、血清抗体效价和免疫保护率。结果显示,BB1、BZ1、XC1、HF1、HF2和HF3对昆明鼠的LD₅₀分别为3.72×10⁹、3.31×10⁸、1.58×10⁹、1.00×10⁹、5.01×10⁸和3.24×10⁸ CFU·mL^-1;对斑马鱼的LD₅₀分别为3.31×10³、0.93×10²、6.03×10³、3.39×10⁴、0.62×10²和2.34×10³ CFU·mL^-1。ELISA抗体效价测定和免疫攻毒试验结果显示,HF2、HF3和BZ1的反应原性和免疫原性均优于HF1、XC1、BB1。HF2、HF3、BZ1在第10代均出现致病力减弱,其中BZ1传至20代、30代时仍呈现下降趋势,而HF2和HF3则趋于稳定。灭活全菌体HF2、HF3的血清抗体效价均由第10代1∶51 200下降至第30代的1∶12 800,而BZ1则由1∶12 800下降至1∶6 400。HF2、HF3、BZ1对昆明鼠和斑马鱼的免疫保护率分别为100%~80%、80%~60%、80%~40%和66.7%~60%、80%~60%、60%~53.3%。结果表明,HF2和HF3具备毒力强、抗原性好、遗传稳定的特性,可作为SS2制苗用菌株。     

新疆开都河长身高原鳅的年龄与生长的关系

【目的】研究塔里木河流域开都河长身高原鳅的年龄与生长的关系。【方法】2017～2019年通过对塔里木河流域开都河长身高原鳅的采样观察,运用经典生物学测量方法鉴定年龄,分析其生长性状。【结果】开都河长身高原鳅,年龄均值为3.06±0.11⁺,年龄结构不符合正态分布,优势年龄个体2⁺;体长和体重相关方程为:W=0.013 3L^{2.809 4}(R²=0.745 9);体长和肠长的关系式为: L_I=0.730 L -2.74(R²=0.981 8);长身高原鳅渐进体长L∞=23.75 cm,生产系数k=0.64,W∞=97.42 g,t ₀ = - 0.70,t_i=9.14⁺ ;种群总体(n=139)体长和体重生长方程为:L_t = 23.75 (1-e^{-0.64 (t + 0.7)}) 和W_t= 97.42 (1-e^{-0.64 (t} + 0.7))^{2.809 4}。种群总体成熟系数和丰满度:GSI＝27.20±1.80和K＝0.88±0.26。【结论】塔里木河流域开都河长身高原鳅属于异速生长,适应性较强,生长性状不稳定,在种群动态和渔业生态平衡,起到了一定的作用。     

伊犁裂腹鱼生物学特性

【目的】研究伊犁河水系特克斯河伊犁裂腹鱼系统生物学特性。【方法】2018~2020年通过采集伊犁河水系特克斯河伊犁裂腹鱼样本,运用经典鱼类生物学方法鉴定其形态特征,分析其年龄与生长等种群性状。【结果】特克斯河伊犁裂腹鱼,形态特征与其他水系裂腹鱼差异小,口下缘无硬质角质;体背细鳞,臀鳞较发达;体背部淡青色,微泛黄,体侧和腹部银白色,小个体体侧有斑点。体长均值为（21.56±10.48） cm,不符合正态分布。体重均值为（404.00±483.11） g,不符合正态分布。年龄均值（7.36±3.97）⁺,不符合正态分布,其中5⁺为优势年龄个体,占11.40％。体长和体重相关方程为：W=0.022 L³（R²=0.959 4）;渐进体长L∞=65.48 cm,生产系数k=0.06,W∞=4716.67 g,t₀= 0.09,t_i=18.40⁺;生长方程为：L_t = 65.48（1-e^{-0.06（t -0.09）}） 和W_t = 4 716.67（1-e^{-0.06（t -0.09）}）³。伊犁裂腹鱼成熟系数和丰满系数：GSI=（3.54±1.94）和K=（2.34±0.63）。【结论】伊犁河水系特克斯河伊犁裂腹鱼着细鳞,较大型土著鱼类,年龄结构差异较大,匀速生长,适应性较强,水域生态较优,生长周期较长,性状较稳定,拐点年龄大,性成熟周期长。     

水稻种子成熟后期高湿环境下种子休眠相关基因的表达

为探讨水稻种子成熟后期持续阴雨天气影响种子休眠的分子机制,将成熟后期水稻放置于人工气候室（12 h光照/28 ℃,12 h黑暗/22 ℃,相对湿度为60%,光量子通量密度为600 μmol∙m^-2∙s^-1）并定时喷水（每3 h喷水1次,每桶水稻每次喷水500 mL,共处理5 d）模拟持续阴雨条件来处理开花后26、28、30、32 d的粳稻,检测其穗上发芽的情况。用同样处理条件对开花后30 d的水稻种子进行高湿处理,检测高湿处理后不同时间点的种子中ABA和GA生物合成和代谢,以及α-淀粉水解酶等相关基因的动态表达情况。结果显示,种子成熟度是受高湿诱导的穗发芽的一个重要影响因素,粳稻Dongjin开花后26 d与28 d的种子经高湿处理后少有萌发,开花后30 d及以上的种子高湿处理后大多数能萌发;高湿处理能够快速诱导脱落酸（abscisic acid,ABA）降解途径基因OsABA8ox1、OsABA8ox3和赤霉素（gibberellin,GA）合成基因OsGA3ox2和OsGA20ox1的表达,同时抑制ABA合成关键基因OsNECD1、OsNECD2和OsNECD3的表达;喷水处理72 h后,α-淀粉水解酶基因OsAmy1A、OsAmy3B、OsAmy3C和OsAmy3D的表达量快速上调,促进淀粉水解,为种子萌发提供物质和能量。该研究结果将为解析成熟期水稻在多雨高湿环境下诱发穗发芽的分子机制提供基础。     

甜瓜幼果果皮颜色基因GR的精细定位

【目的】 探究甜瓜幼果果皮颜色性状的遗传规律,精细定位目标性状基因GR,加深对甜瓜发育过程中果皮颜色转变的认知,为开展甜瓜果皮颜色的分子设计育种奠定基础。【方法】 以幼果深绿皮的薄皮甜瓜纯系‘MR-1’和幼果浅绿皮的厚皮甜瓜纯系‘LGR’为亲本,构建F₁正反交群体;以及利用F₁与浅绿皮亲本‘LGR’杂交构建BC₁F₁回交群体,对甜瓜幼果果皮颜色基因GR（Green Rind）进行遗传分析。选取BC₁F₁群体中深绿皮和浅绿皮单株各20株,混池其DNA进行BSA-seq以获取GR初定位区间。基于‘MR-1’和‘LGR’两亲本的重测序数据,开发初定位区段内特异性较好的分子标记,鉴定筛选扩大群体（BC₁F₁和F₂）中的重组交换单株,验证和缩小定位区间,实现GR精细定位。将两亲本定位区段内注释基因的编码区进行测序以确定候选基因和关键变异位点。通过调查BC₁F₁回交群体中幼果果皮颜色和成熟果果皮颜色,利用相关性分析探究果皮颜色转变在甜瓜发育过程中的内在联系。【结果】 通过分析F₁群体果皮颜色发现所有F₁单株幼果都表现为深绿皮。另外,BC₁F₁群体单株幼果果皮颜色会发生分离,其中深绿皮单株数﹕浅绿皮单株数约等于1﹕1,以及F₂群体中深绿皮植株与浅绿皮植株的分离比为3﹕1。这些分离比都符合孟德尔遗传定律,表明幼果果皮颜色是受单个核基因GR控制的质量性状,并且深绿对浅绿为显性。通过BSA-seq分析将基因初步定位于4号染色体长臂,物理距离为1.8 Mb的范围内。利用开发的分子标记在扩大的定位群体中共筛选到24个重组交换单株。经过后代基因型和表型验证,最终将GR精细定位在标记4-102和4-81之间约17.7 kb的范围内,区段内共包含4个注释基因。经测序分析发现一个编码GLKs类转录因子CmAPRR2的基因MELO3C003375在亲本‘MR-1’和‘LGR’中存在多处变异,其中有3处发生了同义突变,1处错义突变和1处无义突变。无义突变出现在MELO3C003375的编码区第856位碱基处（由G变成T）,导致亲本‘LGR’中蛋白翻译提前终止,其Myb-DNA结合结构域大部分缺失,推测基因MELO3C003375（CmAPRR2）即为影响甜瓜幼果果皮颜色的基因,而第856位的单碱基替换造成的无义突变即为关键变异位点。此外,BC₁F₁回交群体单株的表型调查结果显示幼果与成熟果的果皮颜色之间存在显著相关性。【结论】 甜瓜幼果果皮颜色（深绿/浅绿）性状为质量性状,受单个核基因GR控制。通过遗传定位手段推断MELO3C003375（CmAPRR2）为最有可能影响甜瓜幼果果皮颜色的候选基因。     

不同温度下褪黑素处理对‘阳光玫瑰'葡萄采后品质的影响

【目的】冷藏是提高葡萄耐储性、延长货架期的有效方法,但低温会降低糖酸和香气含量等果实品质。本研究旨在测定不同温度条件下褪黑素处理对‘阳光玫瑰'葡萄储藏期品质的影响,并探讨其调控储藏品质的代谢基础。【方法】设置室温和1℃两个储藏温度,葡萄采后利用5和50 μmol∙L^-1褪黑素浸果,于不同储藏期取样测定果实品质指标。利用HPLC-MS测定褪黑素含量,利用GC-MS测定香气组分及含量,利用毛细管电泳测定可溶性糖和有机酸含量,利用质构仪测定果实质地,利用广靶代谢组学分析褪黑素处理导致的差异代谢物。【结果】外源褪黑素处理能显著提高葡萄果实褪黑素含量;50 µmol∙L ^-1处理效果显著高于5 µmol∙L ^-1,并且低温能大幅提高褪黑素处理效果,低温、50 mol∙L^-1褪黑素处理的果实中褪黑素含量为室温同浓度处理的2.6倍。低温下,果实失水率降低;在室温和低温储藏下,褪黑素对果实失水率、果皮硬度和果肉硬度未产生显著影响。室温条件下,5 µmol∙L ^-1褪黑素处理显著提高了葡萄糖和果糖含量,而50 µmol∙L ^-1褪黑素产生了相反的结果。与室温储藏相比,低温储藏显著降低了果实糖含量;低温条件下,与对照相比,5 µmol∙L ^-1和50 µmol∙L ^-1褪黑素处理均显著提高了可溶性糖含量,储藏40 d时增幅在19.2%以上。与室温相比,低温提高了可滴定酸尤其是苹果酸含量。低温条件下,两种浓度褪黑素处理较对照显著降低了可滴定酸尤其是苹果酸含量,苹果酸含量降幅超过53.5%,对酒石酸含量影响较小。与室温储藏相比,低温储藏大幅度降低了未经褪黑素处理的果实香气含量。但是,褪黑素处理能有效增加低温条件下果实香气总量及香气组分含量,且以5 µmol∙L ^-1褪黑素处理效果较好,在处理后30和40 d,较低温对照香气总量增幅分别达2.12和1.6倍;同时显著增加了反式-2-己烯醛、里那醇、2,4-二叔丁基苯酚等特征香气含量。低温下对照和5 µmol∙L ^-1褪黑素处理的果实代谢组学分析表明,232种代谢物含量存在差异,涉及的主要代谢途径包括氨基酸生化合成、氨酰基-tRNA生化合成、精氨酸生化合成、丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代谢及苯丙胺代谢。【结论】与室温储藏相比,低温冷藏降低了部分糖和绝大多数香气物质的含量。褪黑素处理能够显著提高冷藏果实的可溶性糖含量,降低有机酸水平,大幅提高香气水平,能有效提高果实品质,其中5 µmol∙L ^-1褪黑素处理效果更明显。褪黑素主要通过影响氨基酸代谢提高香气含量。     

不同O2浓度对鸭梨采后生理代谢及贮藏品质的影响

【目的】明确环境氧气（O₂）浓度对鸭梨采后贮藏品质及生理代谢的影响,为鸭梨采后生理病害防控,延长贮藏期提供理论依据。【方法】将采自河北石家庄地区的鸭梨经缓慢降温后置于气调试验箱,设置1.0%、2.0%、3.0%、5.0%及10.0%等不同O₂浓度梯度,CO₂浓度为0.5%,以空气处理为对照,分别于贮藏150、210和270 d及货架7或10 d,调查鸭梨虎皮指数和黑心指数,测定果实硬度、可溶性固形物（SSC）、可滴定酸（TA）、抗坏血酸（AA）及色泽变化情况,利用气相色谱分析测定果肉和果心组织乙醇含量变化情况,监测果实呼吸速率和乙烯产量;利用实时荧光定量PCR对鸭梨乙烯合成关键基因PbACS和PbACO表达变化情况进行测定。【结果】低氧处理显著降低了鸭梨贮藏期间果实黑心指数和虎皮指数,贮藏270 d及货架7 d,鸭梨采后生理病害发病程度由高到低依次为：CK>10.0% O₂>5.0% O₂>1.0% O₂>3.0% O₂>2.0% O₂;同时,延缓了贮藏早期果实TA和AA下降,推迟了果实果面转黄。气调贮藏150 d,果肉和果心乙醇含量显著升高,O₂浓度与乙醇含量呈负相关,乙醇含量范围为150.89—806.12 mg?L ^-1,货架后乙醇含量下降;对照果实贮藏270 d,果实乙醇含量快速积累,衰老褐变加剧;同时,5.0%及以下O₂显著抑制了贮藏后乙烯产量,推迟了乙烯释放高峰;1.0%—3.0% O₂处理显著抑制了果皮组织中PbACO1、PbACO3及PbACS1的表达。【结论】1.0%—3.0% O₂处理更好地抑制了鸭梨采后虎皮病的发生,推迟了乙烯释放高峰,延缓了果实TA和AA下降,显著抑制了果皮组织中PbACO1、PbACO3及PbACS1表达,更好地维持了果皮亮度及白度,鸭梨贮藏期明显延长。但1.0% O₂处理在一定程度上增加了鸭梨贮藏末期黑心病风险,建议生产中鸭梨最佳O₂浓度参数为3.0%—5.0%。     

甜瓜SLAF图谱构建及果实相关性状QTL分析

【目的】通过对甜瓜果实相关性状进行QTL定位及候选基因分析,为甜瓜品质育种及基因挖掘与功能验证提供理论基础。【方法】利用薄皮甜瓜1244为母本、厚皮甜瓜M5为父本配置杂交组合,结合SFLA测序技术开发分子标签,构建高密度遗传图谱,以F_2:3表型数据为基础,采用Mapqtl进行QTL定位分析。【结果】获得了380 446 Mreads（83.12 Gb）数据,测序平均Q30为93.59%,平均GC含量为36.87%;开发了112 844个SLAF标签,3 274 879个SNP;构建了12个连锁群,共计10 596个上图标记,总图距为1 383.88 cM,标记间平均距离为0.13 cM,上图标记完整度平均为99.92%。将控制甜瓜果面沟性状基因（fst）定位在第11条染色体末端Marker 1993423（62.18）—Marker 1998820（63.05）,覆盖基因组0.72 Mb,包含33个候选基因;控制甜瓜果皮花纹基因（fpp）定位在第2条染色体Marker 459584（90.91）—Marker 459446（90.91）,覆盖基因组0.08 Mb,包含5个候选基因,其中MELO3C026292（1-脱氧-D-木酮糖-5-磷酸还原异构酶）可能为控制果皮花纹的候选基因;同时检测到甜瓜果皮底色1个QTL位点fpc,位于第7条染色体Marker 1229174（7.14）—Marker 1229973（7.14）,贡献率为9.9%;检测到果型指数1个QTL位点fs9.1,位于第9条染色体Marker 1705671（76.19）—Marker 1705915（79.23）,贡献率为7.6%;在第1、2、6、7、10染色体检测到单果重相关6个QTL位点（sfw1.1、sfw2.1、sfw2.2、sfw6.1、sfw7.1、sfw10.1）,贡献率在3.1%—17.0%,LOD值介于3.0—5.6。【结论】将甜瓜果面沟、果皮花纹基因分别定位在第11和第2条染色体,分别获得33个和5个候选基因;检测到1个果皮底色QTL位点、1个果型指数QTL位点和6个单果重QTL位点。     

不同氮吸收效率水稻品种的苗期铵吸收特性及生长差异分析

【目的】 测定不同氮吸收效率品种对外界NH₄ ⁺浓度的响应,解释水稻品种间氮吸收差异的机理。【方法】 采用水培法栽培氮吸收高效的水稻品种齐粒丝苗（QL）和氮吸收低效的品种沪科3号（HK）,通过分析水稻幼苗在0—0.80 mmol·L ^-1低铵浓度和1.00—12.96 mmol·L ^-1高铵浓度下的铵吸收速率,计算铵吸收动力学参数V_max和K_m值,比较不同氮吸收效率水稻品种的苗期铵吸收特性;通过比较不同NH₄ ⁺浓度下的水稻苗期株高、分蘖数、叶绿素含量、以及地上和地下部的干物质和氮素积累量,用根系扫描法分析根系形态,包括总根长、根体积、根表面积、平均直径、根尖数等,用非损伤性扫描离子选择电极技术（scanning ion-selective electrode technique,SIET）测量根分生区和伸长区NH₄ ⁺的跨细胞膜运输,用液相氧电极系统分析根系氧损耗,研究不同氮吸收效率水稻品种的苗期生长差异。【结果】（1）在0—0.8 mmol·L ^-1低铵浓度下,2个水稻品种QL和HK幼苗对NH₄ ⁺的吸收符合Michaelich-Menten方程,氮吸收高效品种QL的吸收动力学参数V_max为氮吸收低效品种HK的1.66倍;当NH₄ ⁺的浓度大于1 mmol·L ^-1 时,水稻幼苗对NH₄ ⁺的吸收均随着外界NH₄ ⁺浓度的增加而增大,但同一NH₄ ⁺浓度下,氮吸收高效品种QL对NH₄ ⁺的吸收速率大于氮吸收低效品种HK;（2）水稻根系分生区在外界不同NH₄ ⁺浓度下均表现为NH₄ ⁺的跨细胞膜净流入,且NH₄ ⁺净流入速率随着外界NH₄ ⁺浓度的升高而增加,氮吸收高效品种QL在低铵（LN）、中铵（MN）和高铵（HN）处理下根系分生区NH₄ ⁺净流入速率分别比氮吸收低效品种HK高42.0%、71.8%和63.6%;根系伸长区NH₄ ⁺的跨细胞膜流通品种间存在差异,氮吸收低效品种HK在LN和HN下均出现NH₄ ⁺跨细胞膜净输出,而氮吸收高效的品种QL仅在HN下出现NH₄ ⁺跨细胞膜净输出,且净输出速率比氮吸收低效的HK低34.30%。（3）在LN和MN浓度下,氮吸收高效品种QL的苗期形态和物质积累并不占优势;适量增铵可以增加水稻的株高、分蘖、叶绿素含量、干物质和氮素积累量,但过高的外界铵浓度对水稻生长特别是根系生长有抑制作用;HN下,氮吸收高效的品种QL显示出一定的生长优势,播种后10–20 d的分蘖增加速率和干物质增加速率分别比氮吸收低效的品种HK高65.7%和31.4%;虽然品种QL的根系氮浓度比品种HK低15.1%,但其地上部氮积累量比HK高23.5%,说明QL比HK能更快地将根系吸收的氮转运至地上部供其生长所需。【结论】 与氮吸收低效品种相比,氮吸收高效品种根系细胞膜上有更多的NH₄ ⁺运输载体,根系吸收的NH₄ ⁺同化、转运速度快,苗期分蘖速率和干物重积累速率大。     

远红光补光对辣椒幼苗生长和非生物胁迫抗性的影响

【目的】研究补照适量远红光（FR）对辣椒幼苗生长发育和非生物胁迫抗性的调控作用,旨在为实际生产过程中利用精确的光环境调控手段培育壮苗提供理论依据。【方法】以辣椒‘博辣红帅’品种为研究材料,将苗龄7 d的辣椒幼苗置于LED光源对照光谱（NL;红R/蓝B=3/1,光量子通量密度PPFD为150 μmol·m^-2·s^-1）及在此基础上分别补充10 μmol·m ^-2·s^-1远红光（6% FR）、20 μmol·m ^-2·s^-1远红光（13% FR）和30 μmol·m ^-2·s^-1远红光（20% FR）的处理组光谱环境条件下培养,并于苗龄21 d时进行低温和干旱处理。通过测定生物量、抗性相关基因表达、抗氧化酶活性、激素含量、叶绿素荧光参数以及叶片相对电导率等,探究补充6% FR对辣椒幼苗生长和非生物胁迫抗性的影响。【结果】与对照光谱相比,补充6% FR显著提高了辣椒幼苗株高、茎粗、干鲜重以及壮苗指数（P<0.05）。低温胁迫下,相比于对照光谱组,补充6% FR显著提高了辣椒叶片冷响应基因CBF1和抗氧化酶相关基因Cu/Zn-SOD、GR、APX、CAT、DHAR的表达水平,超氧化物歧化酶（SOD）、抗坏血酸过氧化物酶（APX）、脱氢抗坏血酸还原酶（DHAR）、过氧化氢酶（CAT）、谷胱甘肽还原酶（GR）活性比对照分别增加25.2%、53.6%、55.8%、72.7%和33.4%,抗逆相关激素脱落酸（ABA）的含量提高69.5%。同时,低温胁迫下补充6% FR后辣椒叶片PSII最大光化学效率（Fv/Fm）较对照光谱组显著升高,而相对电导率（REL）显著降低,表明补充6% FR缓解了低温下PSII光抑制和叶片细胞的损伤,提高了辣椒幼苗的耐冷性。此外,干旱胁迫下,相比于对照光谱组,补充6% FR使辣椒幼苗的抗氧化酶SOD、GR、APX、CAT、DHAR活性分别增加13.7%、38.0%、37.2%、27.6%和23.7%,ABA含量和PSII实际光化学效率（Φ_PSII）也显著升高,而REL则明显降低,表明补充6% FR减轻了干旱胁迫引起的PSII光抑制和膜脂过氧化,提高了辣椒幼苗的耐旱性。【结论】补充6% FR不仅可促使辣椒壮苗的形成,还可通过增加抗氧化酶活性和ABA含量提高辣椒幼苗对低温胁迫和干旱胁迫的抗性。     

不同干制方式对沙田柚果渣粉活性物质的影响

【目的】比较热风干燥和冷冻干燥这两种干制方式所得沙田柚果渣粉膳食纤维（DF）和黄酮的组成、含量及理化功能特性,为沙田柚副产物在功能食品加工中的应用提供理论依据和技术支撑。【方法】以沙田柚榨汁后的果渣为原料,通过热风干燥和冷冻干燥两种干制方式,得到沙田柚果渣粉,分别测定两种果渣粉可溶性DF（SDF）和不溶性DF（IDF）的含量,通过扫描电镜观察沙田柚果渣粉的微观结构,测定其持水力、持油力和吸水膨胀力;采用福林酚法及硼氢化钠/氯醌比色法测定沙田柚果渣粉的总酚、总黄酮含量,采用高效液相色谱（high performance liquid chromatography,HPLC）分析其单体黄酮组成,采用氧自由基吸收能力（oxygen radical absorbance capacity,ORAC）、ABTS自由基清除能力和铁离子还原能力（ferricreducing antioxidant power,FRAP）测定其抗氧化活性。【结果】热风干燥沙田柚果渣粉总DF（TDF）含量（46.10 g/100 g DW）显著高于冷冻干燥果渣粉（P<0.05）,两种干制方式得到的沙田柚果渣粉IDF/SDF比值较为均衡,分别为1.5和1.6,热风干燥果渣粉持水力（（7.55±0.43）g·g^-1 DW）和持油力（（1.94±0.08）g·g^-1 DW）略高于冷冻干燥果渣粉,但后者的吸水膨胀力（12.25 mL·g^-1 DW）显著高于前者（P<0.05）;沙田柚果渣粉中酚类物质主要以游离态形式存在,占总酚含量的95%以上,热风干燥果渣粉总酚含量（5.54 mg GAE·g^-1 DW）显著高于冷冻干燥果渣粉（P<0.05）,但二者总黄酮含量无显著性差异（P>0.05）,分别为13.11和11.45 mg CE·g^-1 DW;与其他柑橘属水果主要单体黄酮为柚皮苷不同,沙田柚果渣粉主要单体黄酮为柚皮苷和melitidin,占其总黄酮含量的70%以上;热风干燥果渣粉较冷冻干燥果渣粉显示出更强的抗氧化活性,其ORAC、ABTS和FRAP值分别为141.28、4.63和20.98 μmol TE·g^-1 DW。【结论】沙田柚果渣粉同时富含DF和黄酮,且其DF的水合性质和黄酮的抗氧化活性均高于常见的水果副产物,是良好的DF和黄酮补充剂,适合用于功能食品的开发。     

氮素水平及形态对娃娃菜根系特征及生理指标的影响

[目的]所有高等植物均会调控其根系形态,以便能更好地在土壤环境中获得充足的养分和水分,其中,氮素是调控根系形态的一个关键因子.探究氮素水平及形态对娃娃菜根系形态的影响及其生理机制,明确参与根系形态塑造的关键因子,为进一步研究氮素调控植物根系形态的分子机制奠定基础.[方法]以娃娃菜(品种'惠农金娃娃')为试材,设置两个氮...     

二氧化氯处理促进厚皮甜瓜果实的采后愈伤

目的 研究二氧化氯（ClO₂）处理对厚皮甜瓜果实采后愈伤的影响,为厚皮甜瓜的采后愈伤提供方法和理论依据。方法 以‘玛瑙’厚皮甜瓜为试材,人工模拟损伤后,用25 mg·L ^-1的ClO₂浸泡损伤果实10 min,于常温黑暗条件下进行愈伤。测定愈伤期间损伤果实的失重率以及损伤接种粉红单端孢果实的病情指数,通过甲苯胺蓝和间苯三酚—盐酸染色法观察聚酚软木脂、聚酯软木脂和木质素在伤口部位的积累,并用IS Capture图像软件对聚酚软木脂、聚酯软木脂和木质素积累量进行分析。测定伤口表面的色度值,分析伤口处组织愈伤期间苯丙烷代谢活性以及过氧化物酶和多酚氧化酶的活性变化。 结果 ClO₂处理显著降低了损伤果实的失重率和损伤接种果实的病情指数,愈伤第7天时,处理比对照低10.3%。果实在损伤后不同时间段接种粉红单端孢,经1周培养观察,处理果实的病情指数显著低于对照,第7天时处理果实的病情指数比对照低56.9%。处理显著促进了果实伤口处聚酚软木脂、聚酯软木脂和木质素的积累,处理果实的积累量在愈伤的中后期显著高于对照,三者比对照分别高25.3%、77.7%和35.5%。愈伤期间,处理果实伤口处的L*值显著低于对照,b*值显著高于对照,在愈伤第5天时,处理果实的L*值比对照低6.1%,第3天时的b*值比对照高17.8%。处理明显提高了果实伤口处的苯丙氨酸解氨酶、过氧化物酶和多酚氧化酶活性,在愈伤第7天时,处理果实伤口处的苯丙氨酸解氨酶、过氧化物酶和多酚氧化酶活性分别高于对照34.3%、80.5%和15.7%。此外,处理果实伤口处的总酚、类黄酮和木质素含量也显著高于对照,第7天时,分别高于对照14.7%、16.8%和15.6%。结论 ClO₂处理可有效促进厚皮甜瓜果实的采后愈伤,ClO₂对愈伤的促进作用与激活伤口处的苯丙烷代谢,提高POD和PPO活性,促进软木脂和木质素的积累密切相关。     

基于国家果树种质南京桃资源圃的桃褐腐病抗性评价

【目的】褐腐病是危害桃果实的最严重病害之一,在采收前后造成大量果实损失,开展桃褐腐病抗性的系统鉴定评价,筛选抗性资源,为褐腐病抗性育种的亲本选配提供遗传资源,是解决栽培品种褐腐病抗性不强的长久之策。【方法】2018—2021年,以国家果树种质南京桃资源圃的种质资源为试材,采收8.0—8.5成熟度的果实,无损接种616份,有损接种505份,观测无损接种的病果率每天增加百分比（%）和有损接种的病斑直径扩展速率（cm·d^-1）,以平均值和0.5标准差建立9级抗性评价体系,比较不同种质类型、果实类型、来源地的褐腐病抗性,并分析抗性指标与其他果实性状的相关性。【结果】无损接种病果率每天增加百分比为（11.22±5.96）%,变异系数为35.48,基于此指标建立的9级抗性评价体系中,抗性1级（<0.80%）的种质资源缺失,2级（0.80—3.78%）中含有10份抗性较强的种质资源,3级（3.78%—6.76%）134份,4级（6.76%—9.73%）157份,5级（9.73%—12.71%）122份,6级（12.71%—15.68%）73份,7级（15.68%—18.66%）60份,8级（18.66%—21.64%）21份,9级（>21.64%）39份。无损接种病斑直径扩展速率为（1.71±0.21）cm·d^-1,变异系数为0.18,基于此指标的9级评价体系中,1级（<0.98 cm·d^-1）含11份种质资源,2级（0.98—1.19 cm·d^-1）28份,3级（1.19—1.40 cm·d^-1）72份,4级（1.40—1.61 cm·d^-1）109份,5级（1.61—1.83 cm·d^-1）103份,6级（1.83—2.04 cm·d^-1）82份,7级（2.04—2.25 cm·d^-1）45份,8级（2.25—2.46 cm·d^-1）29份,9级（>2.46 cm·d^-1）26份。无损接种病果率每天增加百分比（y）与有损接种病斑扩展速率（x）的回归为关系为y=6.2073x（R²=0.1839）,线性程度较低。分组均值比较发现中国桃野生资源相对具有较强的褐腐病抗性,是抗性资源挖掘的重点。无损接种病果率每天增加百分比与有损接种病斑扩展速率2个指标均与果实带皮硬度（r=-0.234）和去皮硬度（r=-0.240）呈极显著负相关,与单果重（r=0.427）和着色程度（r=0.319）呈极显著正相关,但相关系数较低。【结论】分别建立了基于无损接种病果率每天增加百分比（%）和有损接种病斑直径扩展速率（cm∙d^-1）的褐腐病抗性9级评价体系;筛选出抗侵染能力较强的种质资源10份,抗扩展能力较强的种质资源11份。     

麦田主要杂草对9种除草剂的敏感性

目的 研究河北省麦田杂草播娘蒿、雀麦、节节麦、大穗看麦娘对常用除草剂的敏感性。方法 采用室内生物测定法,系统测定供试杂草对9种除草剂的敏感性。结果 唑草酮、双氟磺草胺、啶磺草胺、甲基二磺隆、2甲4氯钠、苯磺隆、炔草酯7种药剂,对播娘蒿的GR₅₀值分别为0.26、0.72、1.03、1.87、3.74、7.67、177.63 g a.i./hm ²,氟唑磺隆和精噁唑禾草灵2种药剂对播娘蒿防效较低,未测得GR₅₀值;啶磺草胺、甲基二磺隆、氟唑磺隆、双氟磺草胺、苯磺隆、唑草酮、2甲4氯钠7种药剂,对雀麦的GR₅₀值分别为1.73、3.95、16.21、17.14、132.51、221.48、4 560.31 g a.i./hm ²,其他2种药剂未测得GR₅₀值;甲基二磺隆、啶磺草胺、2甲4氯钠3种药剂对节节麦的GR₅₀值分别为7.02、274.29、16 601.09 g a.i./hm ²,其他6种药剂未测得GR₅₀值;炔草酯、甲基二磺隆、啶磺草胺、精噁唑禾草灵、苯磺隆、双氟磺草胺、氟唑磺隆、2甲4氯钠8种药剂对大穗看麦娘的GR₅₀值分别为4.97、6.73、6.75、91.51、138.78、177.85、202.04、6 995.99 g a.i./hm ²,唑草酮未测得GR₅₀值。 结论 甲基二磺隆可以同时防除禾本科杂草节节麦、雀麦、大穗看麦娘及阔叶杂草播娘蒿,啶磺草胺可以同时防除雀麦、大穗看麦娘和播娘蒿,氟唑磺隆可以防除雀麦,炔草酯和精噁唑禾草灵可以防除大穗看麦娘,唑草酮、双氟磺草胺、2甲4氯钠、苯磺隆可以防除播娘蒿。