包膜尿素施用时期对夏玉米产量和氮素积累特性的影响

【目的】随着缓/控释肥的推广和农业劳动力越来越紧缺,简化施肥技术成为未来的一种施肥趋势。黄淮海地区夏玉米季雨热同期,基施包膜尿素容易使养分前期释放过快后期养分缺失,无法满足玉米后期生长需求。通过研究包膜尿素施用时期来探究适合黄淮海地区夏玉米种植的施肥方式,简化施肥生产同时保证玉米产量,提高肥料利用效率。【方法】供试夏玉米品种选用登海605(DH605)和郑单958(ZD958),5个试验处理为不施氮处理(CK)、一次施尿素处理(JN)、拔节-大喇叭口期分次施尿素处理(SN)、基施包膜尿素处理(BR)和拔节期施包膜尿素处理(JR)。通过大田试验探讨包膜尿素肥料施用时期对夏玉米干物质积累、氮素积累转运特性及产量影响。【结果】施用氮肥可以显著提高玉米产量,ZD958和DH605各施氮处理较CK处理增产18.9%—24.7%和19.4%—28.9%。与JN处理相比,ZD958和DH605的SN处理平均增产4.15%和5.80%,其中ZD958的穗粒数显著提升。与BR处理相比,ZD958和DH605的SN处理平均增产1.44%和7.80%,JR处理平均增产2.10%和10.13%,其中ZD958的穗粒数显著提高,DH605的千粒重显著增大。两年试验都以JR处理产量最高,但JR与SN处理的产量无显著性差异。ZD958和DH605 JR处理的植株氮素总积累量比BR处理显著提高10.99%和6.78%,花后氮素积累量提高45.99%和43.87%,花后氮素吸收速率提高46.1%和43.5%。与SN处理相比,ZD958和DH605 JR处理的植株氮素总积累量提高5.15%和7.67%,花后氮素积累量提升18.78%和30.49%,花后氮素吸收速率提高18.39%和30.51%。ZD958和DH605 JR处理的氮素积累活跃期(ANAP)较BR处理增加13.74 d和25.87 d,成熟期籽粒含氮量(NAAG)提高12.78%和10.49%,花后氮素同化量(AANAA)提高50.87%和42.57%,氮素转运量(NTA)降低24.82%和25.38%,氮素转运效率(NTE)降低19.16%和12.04%,氮肥偏生产力(PFPN)提高2.07%和10.19%,氮肥农学利用率(AEN)提高11.47%和69.72%,氮肥利用率(REN)提高60.89%和25.91%,土壤氮依存率(SNDR)降低9.90%和6.36%。与SN相比,ZD958 JR处理的ANAP延长了12.77 d,NAAG、AANAA分别提高3.44%和20.17%,NTA和NTE分别降低18.93%和15.76%,PFPN、AEN和REN分别提高0.63%、3.29%和23.07%,SNDR降低4.89%。DH605 JR处理的ANAP延长了22.76 d,NAAG、AANAA分别提高10.26%和28.67%,NTA和NTE分别降低15.56%和7.80%,PFPN、AEN和REN分别提高2.15%、10.31%和29.96%,SNDR降低7.12%。【结论】黄淮海地区包膜尿素由基施改为拔节期施用,可以增加玉米籽粒含氮量、延长植株氮素积累活跃期并保持较高氮素吸收速率;氮肥偏生产力、氮肥农学利用率和氮肥利用率显著提高,土壤氮依存率降低,增强了玉米对缓释肥养分的利用能力;增大了ZD958的穗粒数和DH605的千粒重,增产幅度与拔节期-大喇叭口期分次施氮的效果相当,保证一次施肥满足夏玉米整个生长季对养分需求,利于夏玉米精简化高效生产。     

密植条件下氮肥对不同品种夏玉米氮效率及光合作用的影响

本试验以夏玉米常规品种郑单958(ZD958)和耐密品种登海618(DH618)为试材,采用单株盆栽种植方式,设置种植密度为90 000株/hm~2,研究施氮量和种植密度对高产夏玉米氮素利用效率和光合作用的影响。结果表明,施氮显著增加玉米干物质积累量与氮素积累,提高氮素利用效率,且叶片净光合速率显著升高,两品种表现一致。对比不同品种,施氮条件下DH618氮肥利用效率和叶片气体交换参数改善幅度显著,最终表现在干物质积累量与产量增加上显著高于ZD958。可知,合理施用氮素可以显著改善光合特性和干物质与氮素积累的协调性,最终提高产量。在密植条件下,DH618对氮肥的施用与否反应更加敏感,在生产实践上,追求玉米高产在提高种植密度的同时不能忽视氮肥的作用,两者合理结合才能有效提高产量。     

微喷水肥一体化对冬小麦产量和水分利用效率的影响

为探明不同微喷灌施氮方式对冬小麦产量及水分利用效率的影响,以‘济麦22’为材料,在底施纯氮105kg/hm~2条件下,2016年春季设置追施纯氮45(N1)、90(N2)和135kg/hm~2(N3),每个追氮量采用微喷灌拔节期一次性追施(JS)和分别在拔节、孕穗、开花和灌浆期4次等量追施(4T)2种方式,测定冬小麦的产量和水分利用效率。结果表明:1)微喷灌条件下,随施氮量的增加,冬小麦产量先增加后降低,以N2处理产量最高;相同施氮量下,分次施氮处理产量显著高于拔节期一次性施氮,产量的增加主要由于显著提高千粒重;2)拔节期一次性施氮提高冬小麦开花期群体叶面积指数,而分次施氮处理灌浆期的叶面积指数显著高于拔节期一次性施氮,相同施氮量下分次施氮延缓灌浆中后期旗叶的衰老,从而有利于花后干物质积累和粒重的提高,但过多施氮导致粒重下降,总干物质积累量减少;3)不同施氮量处理间水分利用效率以N2处理最高,相同施氮量下分次施氮处理水分利用效率显著高于拔节期一次性施氮处理。综上所述,与拔节期一次性施氮相比,微喷灌采用分次施氮显著提高冬小麦的产量和水分利用效率,微喷水肥一体化N2处理下分次施氮为最佳的高产高效氮肥运筹模式。     

氮肥后移对玉米灌浆、光合特性与氮效率的影响

为提高氮肥利用率,以郑单958为材料,2021-2022年在施氮总量250 kg·hm^-2条件下,设置4个施氮处理,传统施氮(全部基施,N1)为对照、拔节期后移30%+灌浆期后移10%(N2)、拔节期后移20%+灌浆期后移20%(N3)、拔节期后移10%+灌浆期后移30%(N4),以及不施氮区(N0),分析不同施氮处理对玉米灌浆,光合特性和氮效率的影响。结果表明,氮肥后移处理可显著促进籽粒灌浆,增加籽粒干物质量,灌浆高峰提前,延长了灌浆活跃期,平均灌浆速率和最大灌浆速率增加。与常规施氮不后移相比,氮肥后移处理可使玉米维持较高的叶绿素相对含量(SPAD)、净光合速率(Pn)和蒸腾速率(Tr)。氮肥后移能够显著提高成熟期氮素累积量、氮肥利用率、氮肥农学效率和氮肥偏生产力。氮肥后移还能够显著增加夏玉米穗粒数和百粒重,使籽粒产量平均提高了16.32%～34.67%,生物产量平均提高了12.81%～25.89%。在施氮总量250 kg·hm^-2的水平下,拔节期后移20%+灌浆期后移20%(N3)可有效提高河南砂姜黑土区夏玉米氮素供需吻合度,是实现夏玉米...     

密植与氮肥用量对不同耐密型夏玉米品种产量及氮素利用效率的影响

【目的】探究密度与氮肥用量对不同耐密型夏玉米品种籽粒产量及氮素利用效率的影响。【方法】以稀植大穗型品种鲁单981(LD981)和紧凑耐密型品种郑单958(ZD958)为供试材料,设置52 500和82 500株/hm~2两个种植密度,同时设置0、90、180、270和360 kg·hm~(-2) 5个施氮水平,研究密度与氮肥用量对不同耐密型夏玉米品种单株及群体干物质积累特性、氮素转运效率、氮素利用效率、产量及其构成因素的影响。【结果】增加种植密度,相同施氮水平处理的千粒重和穗粒数显著降低,单位面积穗数、空秆率、倒伏率显著提高,不耐密品种空秆率、倒伏率增加更显著。其中,ZD958与LD981各施氮处理的平均千粒重、穗粒数分别降低6.24%、6.77%和7.52%、18.09%,LD981空秆率、倒伏率高达17.0%、27.6%,显著高于ZD958。高密度条件下,籽粒产量随施氮量增加而增加,施氮270和360 kg·hm~(-2)处理的产量差异不显著;低密度条件下,随施氮量增加,籽粒产量先上升后下降,施氮量270 kg·hm~(-2)处理产量达到最大值。增加种植密度,夏玉米单株干物质积累量呈降低趋势,群体干物质积累量呈增加的趋势。随施氮量增加,单株和群体干物质积累量均显著增加,花后干物质贡献率呈上升趋势。相同氮素水平下,高密度处理显著提高夏玉米总氮素积累量、氮素转运量及其对籽粒的贡献率。增加种植密度,ZD958和LD981各施氮处理的平均总氮素积累量、氮肥农学利用率、氮肥利用率分别增加15.94%、39.01%、26.22%和1.96%、5.79%、14.92%。相同种植密度水平下,总氮素积累量和花后氮素同化量随施氮量增加呈上升趋势,而氮肥农学效率、氮肥利用率和氮肥偏生产力呈下降趋势。增加种植密度,营养器官氮素转运量和氮素转运对籽粒的贡献率显著增加。高密度种植条件下,氮素转运效率及贡献率随施氮量增加而增加,而低密度种植条件下,随施氮量增加而降低。【结论】本试验条件下,增密施氮显著提高不同耐密型夏玉米干物质积累量,但密度对籽粒产量的影响,品种间差异显著。增密后,LD981籽粒产量增加不显著,ZD958籽粒产量显著提高。高密度条件下,增加施氮量,不同耐密型玉米籽粒产量均显著增加,而LD981空秆率、倒伏率显著提高,是限制LD981籽粒产量提高的主要原因。增密显著提高不同耐密型玉米氮素利用率,提高营养器官氮素转运量;增加种植密度,ZD958花后氮素同化量增加,LD981则降低。施氮降低了植株氮素利用效率,但可以提高高密度条件下植株氮素吸收量,提高花后氮素同化量。增密与施氮相结合,有利于耐密型玉米产量与氮肥利用率协同提高。综合考虑产量和氮效率两方面,ZD958适宜种植密度为82 500株/hm~2,施氮量为270 kg·hm~(-2);LD981适宜种植密度为52 500株/hm~2,施氮量为180 kg·hm~(-2)。     

氮肥运筹对高产夏玉米干物质积累、叶面积指数及产量的影响

探讨了高产条件下氮肥运筹对夏玉米干物质积累特性、叶面积指数动态变化和产量形成的影响,为进一步突破夏玉米单产提供理论依据和技术支撑。在多年高产试验基础上,选用天泰33和郑单958为试验材料,在施氮总量360kg/hm2的条件下,采用4个施氮时期(播种期、拔节期、大喇叭口期、花粒期)的不同施氮比例的7种氮肥运筹方式试验。结果表明:高产条件下适量增施花粒肥,注重拔节肥、穗肥兼顾粒肥,有利于玉米构建较为合理的叶面积指数,延缓叶片衰老,干物质生产积累的多,花后干物质贡献率大,而且分配经济合理,可显著改善群体质量,提高籽粒产量。结论:在施氮总量360 kg/hm2的条件下,以基施氮量∶拔节期施氮量∶大喇叭口期施氮量∶开花后7 d施氮量的1∶2∶5∶2和0∶3∶5∶2为较优的氮肥运筹方式。     

氮肥运筹对高产夏玉米干物质积累、叶面积指数及产量的影响

探讨了高产条件下氮肥运筹对夏玉米干物质积累特性、叶面积指数动态变化和产量形成的影响,为进一步突破夏玉米单产提供理论依据和技术支撑。在多年高产试验基础上,选用天泰33和郑单958为试验材料,在施氮总量360kg/hm2的条件下,采用4个施氮时期(播种期、拔节期、大喇叭口期、花粒期)的不同施氮比例的7种氮肥运筹方式试验。结果表明:高产条件下适量增施花粒肥,注重拔节肥、穗肥兼顾粒肥,有利于玉米构建较为合理的叶面积指数,延缓叶片衰老,干物质生产积累的多,花后干物质贡献率大,而且分配经济合理,可显著改善群体质量,提高籽粒产量。结论:在施氮总量360 kg/hm2的条件下,以基施氮量∶拔节期施氮量∶大喇叭口期施氮量∶开花后7 d施氮量的1∶2∶5∶2和0∶3∶5∶2为较优的氮肥运筹方式。     

氮素调控对水稻黄华占氮素吸收与利用的影响

【目的】探讨不同氮素调控方式下黄华占的氮素吸收与利用特征,对于黄华占的氮素养分管理具有重要意义。【方法】采用田间试验方法,设置常规施氮(180 kg/hm~2)和减量施氮(135 kg/hm~2)2个水平以及不同的基、蘖、穗肥比例,研究施氮量和施氮比例对植株含氮率、氮在植株体内的分布特征、生物量、氮素吸收量和氮素利用效率的影响。【结果】黄华占整个生育期间含氮率的大小顺序表现为分蘖期拔节期齐穗期灌浆期成熟期,与生育进程一致;与常规施氮相比,减量施氮水平下,基、蘖、穗肥比例为4∶1∶3时黄华占的产量最高(7541.11 kg/hm~2),较其它处理增产7.98%～15.88%且差异显著,总生物量、氮素吸收量、氮素农学效率、偏生产力和氮素吸收利用率均显著高于其它处理;常规施氮水平下,不同氮素调控处理的氮素利用率变化范围为31.63%～35.40%,而减量施氮水平下不同氮素调控处理的氮素利用率变化在36.68%～48.33%。【结论】在氮肥总量适当减少、确保获得适宜有效穗数的前提下,基、蘖、穗肥比例为4∶1∶3时,有利于改善黄华占生长中后期干物质积累和氮素吸收量,提高氮素利用率,为获得高产提供保障。     

不同水分和氮素形态对小麦郑麦004花后剑叶衰老及产量的影响

在大田条件下,研究不同水分和氮素形态对弱筋小麦郑麦004灌浆期剑叶衰老特性和产量的影响.结果表明,增加灌水量有利于增加灌浆后期剑叶SOD活性,降低灌浆期O<'-><,2>·产生速率、MDA含量及游离脯氨酸含量,提高产量;施酰胺态氮肥可增加灌浆期剑叶SOD活性,降低灌浆后期O<'-><,2>·产生速率和灌浆前期MDA含量及游离脯氮酸含量,有效延缓郑麦004剑叶的衰老,提高产量.从水分和氮素形态互作效应来看,W<,3>N<,1>处理(即拔节期、孕穗期和灌浆期各灌水1次,施酰胺态氮)在多数时期剑叶SOD活性最高,O<'-><,2>·产生速率、MDA含量、游离脯氨酸含量最低,产量最高.总的来看,不同水分和氮素形态对郑麦004剑叶的衰老和产量具有明显的调控效应.     

侧向垂直断根对不同根型夏玉米品种叶片光合性能及产量的影响

【目的】探明距离植株中心不同距离处根系对玉米叶片光合特性及产量形成的作用,为生产上通过筛选理想根系构型进一步提高玉米产量和资源利用效率提供理论依据。【方法】以高产夏玉米品种登海661(深根型,DH661)和郑单958(浅根型,ZD958)为材料,于大喇叭口期(V12)的植株为中心,沿行向分别在植株两侧10 cm(T-10)、20 cm(T-20)处侧向垂直断根,断根深度60 cm,以不断根处理为对照(CK),共6个处理,研究在玉米植株两侧不同水平距离处侧向垂直断根对不同根型夏玉米品种叶片光合性能及产量形成的调控作用。【结果】深根型品种DH661在距离植株10 cm范围内其根系干重(RDW)、总根长(RL)、根表面积(RSA)、根系体积(RV)分别占总体根系的83.18%,69.55%,68.74%,66.44%,浅根型品种ZD958则分别为75.19%、51.17%、53.85%、56.49%,DH661根系的分布主要集中在距离植株中心0—10 cm范围内,相对于ZD958根系在横向分布上更为紧缩。在距离玉米植株两侧10 cm及20 cm处垂直断根对于DH661各根系指标的影响较ZD958要小。断根显著影响了两玉米品种叶片的光合性能,抑制了花前叶片的生长,加速了花后叶片的衰老。两年中DH661的T-20处理在抽雄期(VT)叶绿素含量下降4.29%和6.32%,净光合速率(Pn)下降5.16%和4.66%,T-10处理降幅分别为6.37%和6.86%,6.47%和8.66%;ZD958的T-20处理降幅分别为6.52%和9.91%,6.48%和9.15%,T-10处理降幅分别为15.40%和15.01%,11.89%和15.49%。断根同时造成地上部生物量、籽粒产量显著下降,各指标的下降幅度均为T-10T-20,且对深根型品种DH661的影响显著小于浅根型品种ZD958。【结论】侧向垂直断根显著降低了两种不同根型夏玉米品种的穗位叶净光合能力、植株生物量和最终产量,降幅随着侧向垂直断根距离植株中心靠近呈显著增加趋势。两品种相比,深根型夏玉米品种(登海661)对于远距垂直断根(T-20)的响应明显弱于浅根型夏玉米品种(郑单958)。深根型与浅根型夏玉米品种从根系构型、分布和垂直断根后保留的根系功能方面相比,深根型品种根系性能更适宜纵向压缩的栽培空间,是其较浅根型耐密种植的主要原因之一。     

家蚕CDK11与RNPS1和9G8相互作用的鉴定

【目的】鉴定家蚕(Bombyx mori)CDK11与RNPS1和9G8的相互作用,为解析其是否参与前体RNA的剪接打下基础。【方法】利用家蚕基因组数据库Silk DB找到本研究克隆的家蚕基因序列,采用Primer 5.0进行引物设计,通过PCR技术克隆获得家蚕的两个重要剪接因子RNPS1和9G8,并构建具有不同抗原标签的过表达载体,采用NCBI检索并获得其他物种的相关序列,利用在线预测软件SMART进行结构域预测,采用Clustal X 1.83和GENEDOC 3.2预测同源序列,利用软件MEGA 6.0构建系统进化树,通过免疫荧光验证家蚕CDK11两种剪切体CDK11A和CDK11B分别与RNPS1和9G8的共定位情况,进一步通过免疫共沉淀验证CDK11A、CDK11B分别与RNPS1和9G8的相互作用。【结果】RNPS1的开放阅读框长为882 bp,编码293个氨基酸;9G8的开放阅读框长为531 bp,编码176个氨基酸;RNPS1和9G8都属于SR蛋白家族,具有该蛋白家族成员的一个富含丝氨酸/精氨酸(S/R)重复序列的RS结构域。同源序列比对表明,RNPS1和9G8都具有典型的RRM结构域,此外9G8还含有一个锌指结构域。系统进化分析显示,RNPS1聚类于无脊椎动物一支,与同为鳞翅目昆虫的斑点木蝶、黑脉金斑蝶等亲缘关系较近;9G8也聚类于无脊椎动物一支,与同为鳞翅目昆虫的黑脉金斑蝶、金凤蝶等关系较近。荧光共定位证明,RNPS1分别与CDK11A和CDK11B共定位于细胞核中,且具有点状共聚集现象;同时发现,RNPS1还具有胞质定位,点状聚集于核外周。而9G8分别与CDK11A、CDK11B在细胞核中也具有共定位现象。进一步通过免疫共沉淀发现,在所有的总蛋白和细胞裂解离心后的上清液样品中,均能检测到对应目的条带的表达,表明共转染的细胞均能正常表达目的蛋白,并且蛋白溶于上清。同时,在所有的共沉淀条带中,均能检测到对应目的条带,以上结果表明CDK11A、CDK11B均与RNPS1和9G8具有相互作用。【结论】家蚕RNPS1和9G8具有典型的RRM结构域,属于SR家族。CDK11A和CDK11B能够与RNPS1和9G8相互作用。     

大豆GmWRKY148的克隆与功能分析

【目的】WRKY转录因子与植物的生物和非生物胁迫应答密切相关。通过对大豆WRKY转录因子基因GmWRKY148的克隆及在大豆发状根中过表达后对疫霉根腐病抗性的分析,探究大豆与大豆疫霉菌互作的作用机理。【方法】以拟南芥的AtWRKY44序列为探针,利用同源克隆的方法在大豆Williams 82的根部组织中得到其同源基因Glyma.14G199800,命名为GmWRKY148。对GmWRKY148蛋白进行系统进化树分析;利用qRT-PCR方法分析该基因在大豆的根、茎、叶、子叶和接种大豆疫霉菌不同时间点的转录水平;利用双酶切的方法将GmWRKY148完整的CDS序列连接到植物过表达载体p Bin GFP2中,利用基因枪法将重组质粒转化到洋葱表皮细胞中,进行亚细胞定位分析。利用发根农杆菌K599介导的遗传转化体系,经过GFP荧光筛选和qRT-PCR检测,获得大豆过表达GmWRKY148的阳性发状根(OE-GmWRKY148)和转入p Bin GFP2空载体(EV)的阴性对照发状根。对过表达GmWRKY148发状根和阴性对照发状根接种大豆疫霉菌,统计病斑长度、疫霉积累量和卵孢子萌发情况。【结果】GmWRKY148的CDS序列全长为999 bp,编码332个氨基酸,等电点为7.61。系统进化分析发现,GmWRKY148与菜豆(Phaseolus vulgaris)、蒺藜苜蓿(Medicago truncatula)的WRKY转录因子亲缘关系十分相近,且与菜豆的亲缘关系最近。亚细胞定位结果显示,GmWRKY148定位在细胞核中。组织表达分析显示,GmWRKY148在根中的表达量最高,在茎和叶中次之,在子叶中最低。荧光定量PCR结果表明,接种大豆疫霉菌P6497后,在感病品种Williams和抗病品种Williams 82(含有Rps1k)中,GmWRKY148受诱导逐渐上调表达,在侵染24 h后表达水平均达到最高,但在Williams 82中的上调倍数更高。对过表达GmWRKY148和转空载体的大豆阳性发状根分别接种大豆疫霉菌P6497的菌丝块,比较接种24 h后的病斑长度和疫霉积累量,结果显示,与对照EV相比,过表达GmWRKY148大豆阳性发状根的病斑长度显著变短,疫霉积累量显著降低。对过表达GmWRKY148和EV的大豆阳性发状根分别接种疫霉菌P6497的游动孢子,并在接种后24、36和48 h用显微镜观察菌丝的侵染及卵孢子萌发数量,统计结果显示,过表达GmWRKY148的大豆阳性发状根与对照EV相比,菌丝的侵染率及卵孢子萌发率均显著降低。【结论】GmWRKY148参与调控大豆与大豆疫霉的互作,能够增强大豆对大豆疫霉菌的抗性。     

三种本地赤眼蜂对大豆食心虫卵的寄生潜能

【目的】大豆食心虫（Leguminivora glycinivorella Matsumura）是中国北方大豆生产上的最重要蛀荚害虫,研究旨在明确3种本地赤眼蜂即黏虫赤眼蜂（Trichogramma leucaniae ）、玉米螟赤眼蜂（T. ostriniae）和螟黄赤眼蜂（T. chilonis）对自然寄主大豆食心虫卵的寄生潜能,为选育优良蜂种、定量评估赤眼蜂对大豆食心虫的控害潜能提供科学依据。【方法】 在室内采用编制以米蛾卵为中间寄主繁育的3种赤眼蜂在大豆食心虫卵上的实验种群生命表的方法,比较分析其在大豆食心虫卵上的繁殖特性以及净增殖率（R₀）、平均世代周期（T）、内禀增长率（rm）、周限增长率（λ）、平均单雌寄生卵数、雌蜂平均寿命和羽化率等寄生特性参数。【结果】螟黄赤眼蜂、玉米螟赤眼蜂和黏虫赤眼蜂在羽化当日均达到产卵高峰,分别占其总产卵量的68.1%、69.1%和64.0%,随着时间的延长,螟黄赤眼蜂和玉米螟赤眼蜂的产卵量呈明显下降趋势,在无任何营养补给时,10.0%的黏虫赤眼蜂雌蜂个体可存活7 d,羽化3 d后,平均单雌寄生10.5粒大豆食心虫卵,占总寄生量的22.5%;黏虫赤眼蜂、螟黄赤眼蜂和玉米螟赤眼蜂的R₀、T、rm和λ分别为24.75、23.78和21.13;9.46、10.34和10.37 d;0.3393、0.3064和0.2941;1.4040、1.3585和1.3419;而3种供试赤眼蜂的平均单雌寄生卵数、平均寿命以及在大豆食心虫卵上的羽化率均无显著差异。综合比较结果显示,黏虫赤眼蜂在大豆食心虫卵上的各项实验种群生命表参数（R₀、T、rm和λ）最好,其次是螟黄赤眼蜂,玉米螟赤眼蜂的表现最差。【结论】黏虫赤眼蜂对大豆食心虫卵有较强的嗜好性和适应性,其主要生殖力特征参数均优于螟黄赤眼蜂和玉米螟赤眼蜂,是寄生大豆食心虫卵的优势蜂种,具有较大的应用前景。     

撕裂蜡孔菌的新功能——防治茄子绵疫病及促生效应

【目的】生物农药和生物肥料安全性好,但种类较少,效果欠佳,亟需增加种类,提高药效和肥效。茄子是人们日常食用的大宗蔬菜,防治其病害,改善植物营养,提高产量和品质是亟待解决的生产问题。撕裂蜡孔菌（Ceriporia lacerate）分布广泛,起源复杂,功能多样,已用于医药、环保、生物能源等领域,论文进一步挖掘其农用功能。【方法】以自主分离获得的撕裂蜡孔菌新株HG2011为供试菌株,利用Bonnet液体培养基制备发酵液,谷壳、玉米粉和蛭石等制备固体菌剂,通过纯培养、拮抗、盆栽和田间试验,研究该菌株的胞外酶分泌,对辣椒疫霉（Phytophthora capsici)的拮抗效应、茄子绵疫病的防治效果,以及对茄子植株氮、磷、钾养分吸收和产量品质的影响。【结果】撕裂蜡孔菌HG2011菌株能分泌纤维素酶、β-1,3-葡聚酶、蛋白酶及磷酸酶,在发酵液中的活性分别为 46.11、63.02、199.33和27.25 U·mL^-1。在拮抗试验中,HG2011菌株发酵液显著抑制辣椒疫霉生长,抑制率为36.13%-60.59%;其菌丝还能侵入疫霉菌落,造成疫霉菌丝变形、断裂和消融。接种辣椒疫霉使盆栽茄子植株的发病率超过50%,病情指数为64.50;而在施用HG2011菌株发酵液的处理中,发病率为10.50%-18.52%,病情指数为13.46-20.60,防治效果为68.06%-79.13%,预防效果优于治疗效果。田间施用固体菌剂之后,茄子植株氮、磷、钾累积量和吸收效率最高,单施化肥次之,不施肥最低。与单施化肥相比,植株氮、磷、钾积累量分别增加30.99%-47.72%、19.97%-43.40%和11.21%-41.34%,吸收效率上升31.01%-47.74%、19.80%-43.40%和11.21%-41.34%,肥料偏生产力提高5.88%-18.43%、5.91%-18.44%和5.88%-18.43%,茄子植株生物量和果实产量的增幅分别达30.00%和16.06%。此外,施用固体菌剂显著提高茄子果实氮、维生素C、可溶性蛋白和游离氨基酸含量,比单施化肥依次增加13.86%-20.79%、62.46%-65.30%、36.30%-37.67%和25.46%-33.08%。【结论】撕裂蜡孔菌HG2011菌株抑制辣椒疫霉菌丝生长,使其变形、断裂和消融,降低茄子绵疫病的发病率和病情指数,预防效果优于治疗效果;田间施用撕裂蜡孔菌HG2011固体菌剂促进茄子植株吸收养分,刺激生长,提高产量,改善品质。因此,撕裂蜡孔菌新株HG2011及新作用¾¾防病促生效应的发现扩展了其生物学功能,丰富了生防菌及促生菌的种质资源库,具有潜在的应用前景。     

葡萄果实MYBA1与UFGT、DFR的作用机制

【目的】MYBA1转录因子在花色苷生物合成中扮演着重要角色,通过对葡萄果实发育过程中VvMYBA1、VvUFGT、VvDFR的表达和花色苷的积累模式以及VvMYBA1与VvUFGT、VvDFR作用机制的分析,阐明花色苷合成调控机制。【方法】利用实时荧光PCR检测VvMYBA1、VvUFGT、VvDFR在葡萄果实发育过程中的表达模式;采用分光光度计测定葡萄中花色苷积累量的变化规律;用SAS8.0软件分析VvMYBA1、VvUFGT、VvDFR不同时期表达量及花色苷积累量之间的相关性;通过酵母杂交系统检测VvMYBA1转录激活活性及其与VvUFGT、VvDFR间的作用。【结果】实时荧光定量PCR结果显示,VvMYBA1、VvUFGT、VvDFR在葡萄果实发育过程中呈现先上升后下降的趋势,在转色期（花后60-80 d）达到最大值。葡萄果实发育过程中花色苷积累量表现为先上升后趋于稳定,转色期（花后80 d）达到最大值。相关性分析结果表明,VvMYBA1表达量与VvUFGT、VvDFR表达量呈显著正相关,花色苷积累量与VvMYBA1、VvUFGT、VvDFR表达量呈显著正相关。酵母杂交系统检测表明,VvMYBA1具有转录激活功能,能够特异结合VvUFGT、VvDFR启动子,与VvUFGT、VvDFR编码的蛋白不具有相互作用。【结论】花色苷含量与VvMYBA1、VvUFGT、VvDFR表达量呈显著正相关,VvMYBA1具有转录激活功能且能特异性结合VvUFGT、VvDFR的启动子,表明VvMYBA1通过激活VvUFGT、VvDFR的启动子来调节其表达,从而调控花色苷的合成积累。     

小麦条锈菌致病性及其变异研究进展

小麦条锈病（wheat stripe rust or yellow rust）是一种气传性的低温真菌病害,在所有小麦产区均可暴发流行,造成巨大的产量和经济损失,严重威胁着小麦的安全生产。其病原条形柄锈菌小麦专化型（Puccinia striiformis West. f. sp. tritici Eriks. & Henn.,Pst）为严格专性寄生真菌,致病性变异频繁,常造成小麦品种抗条锈性“丧失”,引发病害大流行。因而,从20世纪50年代起,条锈菌致病性变异的研究一直备受关注,并已开展了大量的研究工作。本文从小麦品种抗病性丧失、条锈菌致病性变异途径、条锈菌群体遗传、条锈菌基因组和功能基因组以及条锈菌效应蛋白等不同方面概述了近年来取得的重要研究进展,提出了未来条锈病防治上面临的问题和挑战;以期通过准确预测条锈菌优势小种、合理利用和布局抗病基因、利用新策略创制新型持久广谱抗病材料,不断优化和完善小麦条锈病综合治理技术体系,实现小麦条锈病可持续控制。     

抑制体细胞衰老促进诱导性多潜能干细胞（iPSC）生成的研究进展

诱导性多潜能干细胞（induced pluripotent stem cell, iPSC）是指对体细胞实施特定的诱导方法,将体细胞重编程获得的多潜能干细胞。最常用的诱导方法是利用基因导入技术,将与胚胎干细胞（embryonic stem cell, ESC）多潜能性相关基因的转录因子导入体细胞,激活内源多能性基因的表达,实现体细胞重编程。除转基因外,使用某些小分子物质或蛋白质等也可以实现体细胞重编程。iPSC与ESC在形态学、表观遗传学和分化能力上高度相似。由于iPSC来源于普通成体细胞,避免了胚胎干细胞面临的伦理道德和免疫排斥问题,使得这一技术在再生医学和畜牧生产上都具有广阔的应用前景。然而,iPSC的低生成率和高风险性逐渐成为制约该技术发展的主要障碍。生成效率和速率低,大大增加了获得iPSC的难度,工作量大且成本高;高风险性使iPSC无法安全应用于再生医学和生产转基因动物。这成为iPSC科研工作者亟待解决的两大问题。文章介绍了通过抑制体细胞衰老来促进iPSC生成的相关研究进展。该方法对体细胞重编程有显著效果,但同时也存在较大的安全性争议。控制细胞衰老凋亡的Ink4a/Arf位点,p53、pRB、p21等基因和蛋白因子可以及时清除体内损伤细胞,促进细胞衰老凋亡,抑制细胞癌变,组成了维护机体健康的重要调控通路。近年研究表明,抑制促细胞衰老凋亡基因的表达可显著提高iPSC生成的效率和速率,说明肿瘤发生和iPSC生成存在某些相同的调控通路。抑制体细胞衰老的方法主要有3类：改进培养液成分、使用新的转录因子和调节细胞培养环境。通过抑制体细胞衰老,最高可将小鼠iPSC生成效率提高到100%。这为高效获得iPSC,探索iPSC及肿瘤的生成机制提供了新思路。同时,此方法存在较大安全性问题。iPSC最初是由Oct4,Sox2,Klf4,c-Myc等4种转录因子诱导而来,这些因子本身都存在致癌风险。抑癌基因的失活使获得的iPSC致癌风险增大,成为制约该方法广泛应用的最主要障碍。文章概括了2008年以来通过抑制体细胞衰老促进iPSC生成的研究进展、存在问题和应用前景。     

蓝莓炭疽病病原菌鉴定及致病性测定

【目的】鉴定辽宁省部分地区疑似炭疽病的蓝莓病株的病原,为蓝莓病害的防控及抗病育种提供依据。【方法】对采自辽宁省兴城市和庄河市的疑似炭疽病的蓝莓发病枝条及叶片进行组织分离、培养,从所分离获得的两类菌株中选择形态学不同的代表菌株LNSW1和B-Cg1进行后续试验和分析。观察两个代表分离菌株在马铃薯葡萄糖琼脂培养基（potato dextrose agar,PDA）上的菌落及分生孢子的形态特征。对代表菌株LNSW1和B-Cg1的真菌核糖体基因进行PCR扩增和测序,采用Mega5.1软件中邻位加入法（neighbor-joining,NJ）进行基于病原菌rDNA-ITS基因序列和GenBank中已有相关炭疽菌序列的系统发育树构建。利用尖孢炭疽菌（Colletotrichum acutatum）和胶孢炭疽菌（C. gloeosporioides）的特异性引物对CgInt2/ITS4和CgInt/ITS4对代表菌株进行特异性扩增,采用菌丝块叶片接种法对8个蓝莓品种进行代表分离菌株的致病性测定。【结果】从辽宁省部分蓝莓产区罹病植株上共分离纯化得到36个菌株,根据各菌株的形态学差异将其分成两个类别,两类别中代表菌株LNSW1和B-Cg1在菌落颜色及分生孢子形态上具有较大差异,且与已报道的炭疽菌属当中的尖孢炭疽菌和胶孢炭疽菌形态特征相似;两个代表分离株的rDNA-ITS序列实际长度为557和547 bp,通过基于真菌核糖体基因的系统发育分析,表明菌株LNSW1与GenBank中尖孢炭疽菌菌株AB729126、KF698729、EU886755聚在同一分支,B-Cg1与胶孢炭疽菌菌株JF923828、KF516931、GU174547聚在同一分支,相似度分别为99%-100%;两对炭疽菌特异性引物扩增结果再次证明所获代表菌株分别为尖孢炭疽菌和胶孢炭疽菌; 致病性测定结果表明,尖孢炭疽菌和胶孢炭疽菌菌丝块接种8个蓝莓品种的叶片及枝条均可致病,两类病菌回接症状与田间自然发病症状较为相似,尖孢炭疽菌对蓝莓的致病稍强于胶孢炭疽菌。【结论】通过对辽宁省蓝莓主产区的蓝莓发病枝条及叶片的病原菌进行形态学和分子学鉴定,基本明确辽宁省部分地区的蓝莓炭疽病是由尖孢炭疽菌和胶孢炭疽菌侵染所致。     

万寿菊类胡萝卜素裂解双加氧酶基因CCD1克隆与表达分析

【目的】克隆万寿菊(Tagetes erecta L.‘Scarletade’)类胡萝卜素裂解双加氧酶基因CCD1(TeCCD1),分析其序列特征和表达特性,为阐明其在类胡萝卜素降解途径中生物学功能及进一步探讨万寿菊花色形成机理提供理论基础。【方法】依据万寿菊花蕾转录组数据,利用同源序列比对结果设计引物,结合RT-PCR技术克隆获得万寿菊CCD1 cDNA全长,分析其序列特征;利用Real-time PCR分析舌状花未开花蕾、半开花蕾、开放的头状花序和完全开放的头状花序4个不同发育时期的基因表达特性。【结果】克隆获得万寿菊CCD1(Gen Bank登录号:KX557488)的cDNA全长序列为1 746 bp,编码区长度1 626 bp,编码541个氨基酸。蛋白质分析表明TeCCD1为不稳定蛋白,不含信号肽,属RPE65超家族(登录号:PF03055),包含CCD家族保守结构域,主要定位于细胞质。万寿菊CCD1核酸序列与除虫菊CCD1同源性最高,为89%;氨基酸序列分析表明万寿菊CCD1与除虫菊CCD1同源性高达93%,与其他19个不同种属的CCD1同源性在75%—83%,说明TeCCD1是高度保守的基因;系统进化树分析显示TeCCD1的进化基本符合植物分类学的进化规律,并具有明显的种属特征,万寿菊与菊科同源基因亲缘关系最近。Real-time PCR分析表明TeCCD1在舌状花发育过程中均有表达,随舌状花的开放逐渐升高,S4期达到最大值。【结论】克隆获得万寿菊舌状花的CCD1,是典型的CCD家族成员,为高度保守的基因,主要定位于细胞质,万寿菊舌状花颜色变浅可能与CCD1表达量增加导致类胡萝卜素降解有关。