重金属污染农田安全利用可推广技术筛选初步探讨

如何筛选符合本区域的成本低、效果好、易推广的受污染耕地安全利用技术模式一直是一个难题。调查分析认为，技术成熟度（x₁）、农产品中重金属减量效果（x₂）、土壤重金属降活效果（x₃）、技术长效性（x₄）、总费用（x₅）、农户意愿（x₆）是决定技术适用性的主要因素，技术应用后农田地力（产量）变化可引起人们对技术选择态度的改变。文章应用特尔菲法确定了各影响因素的权重，初步构建利用综合指数（I）筛选重金属污染农田安全利用可推广技术的方法：I=（0.10x₁+0.30x₂+0.15x₃+0.05x₄+0.30x₅+0.10x₆）（y₁+y₂+y₃）/3。式中，y₁、y₂、y₃分别为作物产量、土壤pH、土壤有机质潜在变化的得分值。根据I值高低可把相应的技术可推广性分为4类：1）优选类，I>0.80；2）可选类，I=0.80~>0.60；3）勉强适合类，I=0.60~0.40；4）不适合类，I<0.40。本文提出的筛选方法只是一个初步方案，还有待进一步验证与完善。     

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。     

优质高产常规籼型糯稻‘珍珠糯’产量性状分析

为了进一步挖掘优质高产籼糯品种‘珍珠糯’的高产潜力,提高种植效益,利用近年来信阳市农业科学院水稻品比试验结果数据,对‘珍珠糯’的全生育期(x₁)、株高(x₂)、有效穗(x₃)、穗长(x₄)、穗粒数(x₅)、结实率(x₆)、千粒重(x₇)和产量(y)进行相关、通径和回归分析。结果表明,‘珍珠糯’各农艺性状变异系数表现为穗粒数>有效穗>穗长>结实率>产量>千粒重>株高>全生育期,变化范围5.27%~19.74%;相关、通径和回归分析发现,有效穗、穗粒数和结实率对产量的作用最大,其与产量的相关系数、偏相关系数和直接通径系数达到极显著(P<0.01)或显著(P<0.05)水平,综合决定效应穗粒数>结实率>有效穗;用逐步回归筛选出有效穗、穗粒数和结实率3个对‘珍珠糯’产量有显著效应的自变量建立了最优回归方程y=1729.381+8.859x₃+7.743x₅+37.755x₆。综上,有效穗、穗粒数和结实率是影响‘珍珠糯’产量的主要性状,在推广应用以及高产创建时要注意在一定有效穗的基础上,采取措施提高穗粒数和结实率。     

棉田烟粉虱的为害及其经济阈值分析

【目的】 研究烟粉虱对棉花为害性及棉田烟粉虱的防治指标,为棉田烟粉虱防控提供理论依据。【方法】 采用田间试验、田间烟粉虱虫量系统调查、棉花产量测定的方法,分析烟粉虱对棉花为害性及防治数据,建立棉田烟粉虱的经济阈值。【结果】 烟粉虱对棉花单株结铃数、单株籽棉重、皮棉单产等均有明显的影响,但对单铃重没有明显的影响;虫口密度(x)与棉花单株结铃数(Y₁)、单株籽棉重(Y₂)、皮棉单产(Y₃)等指标的回归方程分别为:Y₁= 12.242 e^{-0.008 x} (r = 0.912 7^**),Y₂= 29.07e^{-0.009 6x} (r=0.894 4^**),Y₃= 29.07 e^{-0.009 6x}(r=0.894 4^**),虫口密度与棉花单株铃重、衣分没有明显的相关关系。烟粉虱对棉花纤维长度有明显影响,虫量与棉花纤维长度(Y₄)回归方程为:Y₄ = -0.004 6x + 28.409 r=0.607^*。【结论】 烟粉虱影响棉花产量和品质。棉田烟粉虱的经济和阈值以若虫计为1.9头/cm²。     

基于叶片反射光谱估测水稻氮营养指数

【目的】基于叶片反射光谱建立快速、无损监测水稻氮营养指数（nitrogen nutrition index,NNI）的估算模型。【方法】2018—2019年开展2个水稻品种（徽两优898和Y两优900）及5个氮肥梯度（施氮量为0、75、150、225和300 kg·hm^-2,分别记为N₀、N₁、N₂、N₃、N₄）的田间小区试验,测定关键生育期不同叶位叶片反射光谱和植株NNI,构建多种光谱指数的水稻NNI监测模型。【结果】单叶及叶位组合的敏感波段均分布在540 nm的绿光波长处,其与近红外波段构成的窄波段比值指数SR（R₉₀₀,R₅₄₀）可较好反演水稻NNI。但不同叶位叶片窄波段比值指数与水稻NNI的预测精度表现不同,顶3叶（L₃）预测精度最好（R²=0.731,RMSE =0.130,RE=11.6%）,顶2叶（L₂）次之（R²=0.707,RMSE =0.136,RE =12.2%）,顶1叶（L₁）最差（R²=0.443,RMSE =0.187,RE =14.7%）;顶2叶和顶3叶组合平均光谱（L₂₃）的预测精度优于单叶水平和其他叶位组合（R²=0.740,RMSE =0.128,RE =11.5%）。再将窄波段比值指数SR（R₉₀₀,R₅₄₀）近红外与绿光区域分别重采样50 nm和10 nm,所构建的宽波段比值指数SR[AR_{（900±50）},AR_{（540±10）}]模型精度较SR（R₉₀₀,R₅₄₀）未明显降低,且在L₂₃水平下2个模型的模型精度和预测精度基本一致（R²=0.740,RMSE =0.128,RE =11.5%）。水稻NNI小于1时与产量呈线性的正相关关系（P<0.05）,大于1时产量趋于平稳。【结论】L₂和L₃叶片反射光谱为监测水稻NNI的敏感叶位,其中叶位组合L₂₃可提高模型预测精度。基于叶片反射光谱构建的多种波段比值指数（SR（R₉₀₀,R₅₄₀）和SR[AR_{（900±50）},AR_{（540±10）}]）可快速估测水稻NNI,从而为不同传感器对水稻氮营养指数估测监测研究提供了理论依据。     

不同参照作物腾发量计算模型在鄂西地区的适用性研究

鄂西地区地理环境复杂多样,气候季节差异性显著,准确估算各类作物的参照作物腾发量（ET₀）是进行灌溉管理的基础。为在气象资料缺测条件下鄂西地区选取ET₀的计算方法提供依据,通过宜昌气象站1951—2013年气象资料,以Penman-Monteith公式法计算ET₀结果为标准值,对Hargreaves、Priestley-Taylor、FAO-24 Radiation及Mc-Cloud 4种公式计算的ET₀结果进行对比分析。结果表明：FAO-24 Radiation公式的适用性较好,典型年平均相关系数为0.994,平均相对误差均为85.9%,可直接用于当地参照作物腾发量的计算; Hargreaves公式和Priestley-Taylor公式误差分析结果分别为189.8%、164.4%;Mc-Cloud的相关性最低,丰水年相关系数不足0.900,3种公式在鄂西地区参照作物腾发量计算时适用性较差。FAO-24 Radiation经过修正后,平均相对误差均处于6%左右,可直接用于鄂西地区参照作物腾发量的计算,特旱年（p=90%）、枯水年（p=75%）、平水年（p=50%）、丰水年（p=25%）的修正公式分别为ET′_{0 d}=0.616×ET_{0 d（F-R）}-1.936、ET′_{0 l}=0.583×ET_{0 l（F-R）}-2.532、ET′_{0 m}=0.580×ET_{0 m（F-R）}-1.928、ET′_{0 h}=0.589×ET_{0 h（F-R）}-1.209。     

燕麦品种间脂肪酶活性差异及低脂肪酶优质品种的预测

【目的】探究不同品种间燕麦脂肪酶活性的差异机制,分析影响燕麦脂肪酶活性的内在因素,为筛选低脂肪酶优质品种提供理论依据。【方法】选取3个燕麦主产地的6个主栽品种为研究对象,测定其脂肪酶活性、营养指标、物理性状及农艺指标。通过相关性分析筛选与燕麦脂肪酶密切相关的指标,通过聚类分析将多个燕麦样品按脂肪酶活性分类,通过主成分分析将具有相关性的数据组转化为便于统计分析的综合变量,考察燕麦品种间的脂肪酶活性差异;结合灰色关联度与多元逐步回归的分析方法,得出各品种与理想品种的关联度,并以脂肪酶活性为因变量,拟合得出脂肪酶活性预测模型,筛选低脂肪酶活性优质品种。【结果】脂肪酶活性与粗脂肪含量呈显著正相关（r=0.32,P<0.05）,且脂肪含量、不饱和脂肪酸含量、脂肪酶活性、酸值4个指标的变化趋势一致;脂肪酶活性与粗蛋白含量呈极显著正相关（r=0.46,P<0.01）,且脂肪酶活性越高的品种,其位于31—43 kD的电泳条带所占百分比越大;脂肪酶活性与籽粒容重呈极显著负相关（r=-0.71,P<0.01）;脂肪酶活性与生育期呈极显著正相关（r=0.37,P<0.01）;经灰色关联度分析知白燕18号、迪燕1号与理想品种X₀关联度较高,分别为0.951和0.883,属于低脂肪酶且高营养品种;经多元逐步回归,仅保留影响显著的容重与蛋白质含量作为自变量,建立脂肪酶活性预测模型Y（脂肪酶活性）=720.274－2.255×容重（g·L^-1）+75.761×蛋白质含量（%）,P<0.01,R ²为0.658。【结论】不同品种间燕麦脂肪酶活性差异明显,脂肪含量、蛋白质含量、容重、生育期是燕麦脂肪酶活性的主要影响因素,灰色关联法和逐步回归分析相结合建立的优质品种筛选与脂肪酶活性预测模型,可以有效地对燕麦品种进行综合评价,并优选出低脂肪酶活性品种。     

稻草覆盖增温保湿规律及其对雷笋产量的影响

为了研究不同稻草覆盖厚度对笋地增温保湿效果及雷笋生长的影响,本研究设置0、5、10 cm稻草3个发热层处理,整体覆盖厚度25 cm,持续监测地表温度、湿度、每日出笋量等指标。结果表明:稻草砻糠覆盖具有良好的保温保湿效果,地表温度随着稻草覆盖厚度的增加而增加,覆盖27 d后(2月16日),0、5及10 cm稻草处理地表温度分别为13.8、17.4、22.9 ℃。气温对地表温度的影响随覆盖厚度的增加而降低,0、5及10 cm稻草处理地表温度与气温变化间的皮尔逊相关性系数分别为0.857^**、0.758^**、0.493^**。稻草覆盖前期产热规律:5 cm稻草处理为y=-0.010 7x²+919.31x-2×10⁷(R²=0.922),10 cm稻草处理为y=-0.010 7x²+919.30x-2×10⁷(R²=0.859)。雷笋的始笋时间和终笋时间随着稻草覆盖厚度的增加而提前,累计出笋温度达到300 ℃以上,但是稻草覆盖过多,反而导致笋期缩短,产量下降。在本试验条件下5 cm稻草为最优覆盖处理,获得最高产量161.31 kg·hm^-2,较0和10 cm稻草覆盖处理的雷笋产量分别提高27.5%、49.4%。     

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。     

黄淮海麦区小麦耐热性分析及其鉴定指标的筛选

【目的】分析不同基因型小麦的耐热性,筛选耐热鉴定指标,建立可靠的耐热评价模型,为耐热小麦品种的选育提供理论支撑。【方法】以黄淮海麦区大面积推广的20个小麦品种为试验材料,采用田间试验,设置高温（花后第14—20天,连续7 d高温处理）和自然条件2种处理,在灌浆后期测定小麦穗部冠层温度、旗叶叶绿素相对含量（SPAD）、丙二醛（MDA）含量以及超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）活性;收获晾干后测定单穗粒重、千粒重和产量。根据高温处理和自然条件生长下各项指标的耐热系数,采用主成分分析、隶属函数法、聚类分析和逐步回归分析方法对小麦耐热性进行综合评价。【结果】高温处理下各性状变异幅度为-14.89%—15.09%。通过对9个性状指标的相关分析,发现各指标之间存在显著或极显著相关性。通过主成分分析将9个单项指标转换为3个相互独立的综合指标,其贡献率分别为55.970%、15.530%和12.171%,代表了全部数据83.670%的信息量。利用隶属函数法计算综合耐热评价值（D）,并对其进行聚类分析,按照耐热性强弱将20个小麦品种划分为3类,第一类耐热型8个品种;第二类中等耐热型7个品种;第三类高温敏感型5个品种。通过逐步回归方程建立了小麦耐热性的评价数学模型：D=-4.801+0.834X₄+2.913X₇+0.303X₆+2.937X₈- 1.409X₁-0.524X₃+0.876X₉（R²=0.986）,利用建立的最优回归方程预测供试材料的耐热性,预测值（VP）与D值基本一致,表明SOD活性（X₄）、单穗粒重（X₇）、CAT活性（X₆）、千粒重（X₈）、冠层温度（X₁）、MDA含量（X₃）和产量（X₉）这7个指标可用于小麦耐热性品种的鉴定。【结论】采用多元统计分析方法对小麦耐热性评价是可行的;20个小麦品种被分为3类（耐热型、中等耐热型和高温敏感型）;高温处理下,SOD活性、单穗粒重、CAT活性、千粒重、冠层温度、MDA含量和产量可以作为小麦耐热性的鉴定指标。     

272份辣椒资源的农艺性状分析

目的 研究适宜区域种质资源群体,筛选出优良表现的核心种质资源,为辣椒品种改良创新提供理论依据。方法 对收集的272份辣椒种质资源材料进行遗传多样性、相关性、通径、主成分和聚类分析。结果 22个质量性状的分布频率不同,其变异系数在12.3%~79.78%,遗传多样性指数在0.8~2.4,其中果形分布类型最大,遗传多样性指数也最高。数量形状的变异系数平均值为47.59%,与果实相关性状的变异系数最大,均超过了50%。株高、株幅、首花节位数、商品果横径、胎座大小、果肉厚、单果重、单株果数、单株产量和种子重均与总产量极显著相关。单株产量、商品果纵径、胎座大小、总果数、单株果数、心室数与总产量存在显著的线性关系Y=0.202+0.042X₁₀+0.340X₁₃-0.175X₁₅+0.002X₁₇-0.01X₁₈+4.09X₁₉(R ²=0.941,F=6.449,P=0.001)。筛选出单株果数、单产、果重、商品果横径、叶片长宽、果肉厚、胎座大小、种子百粒重、侧枝数与总产量显著相关(P<0.05)。在欧式距离为7.5处,可将这272份辣椒种资分为6类。 结论 变异系数越高,遗传稳定性越低,且植株单株果数、单株产量、单果重、果实横径、胎座大小、种子重是与辣椒总产量直接相关的重要农艺性状。     

沙葱及其提取物对小尾寒羊生产性能、胴体特征、肉品质和血清生化指标的影响

【目的】 研究沙葱及其提取物对小尾寒羊生产性能、胴体特征,肉品质及血清生化指标的影响,为舍饲肉羊饲料添加剂的开发提供试验依据。【方法】 选取3月龄、体重相近的小尾寒羊公羊60只,随机分为4组,每组3个重复,对照组（CK）饲喂基础日粮,试验组分别在基础日粮中添加沙葱粉(AMR),沙葱水提物(AWE)和沙葱醇提物(AFE),添加剂量分别为10、3.4和2.8 g/（只•d）。试验持续75 d,其中预饲期15 d,正饲期60 d。正饲期内测定小尾寒羊生产性能,正饲期结束空腹颈静脉采血测定血清生化指标,随后每个重复随机选2只羊进行屠宰,立即测定胴体特征（胴体热重、屠宰率、肾周脂肪重、皮下脂肪厚度及硬度）,取胴体左侧背最长肌测定肉品质,取肾周脂肪、尾部脂肪、背部皮下脂肪和大网膜脂肪测定脂肪肉色。【结果】 与对照组相比,①沙葱醇提物组的平均日采食量显著降低（P=0.001）,饲料转化率显著升高（P=0.039）,平均日增重无显著性变化（P>0.05）;②日粮添加沙葱粉及水提物能够显著降低羊肉的剪切力（P=0.029）;③沙葱粉组、水提物组和醇提物组肾周脂肪的黄度值（b^*）无显著性差异（P>0.050）,醇提物组肾周脂肪（P=0.096）和大网膜脂肪（P=0.087）的b^*值与沙葱粉组相比有升高的趋势,而红度值（a^*）（P=0.044）和饱和度（C^*）（P=0.021）显著高于沙葱粉组;④添加沙葱及其提取物能够显著升高血清总蛋白（P=0.006）的含量,沙葱及其醇提物能够显著提高血清白蛋白（P=0.006）的含量,沙葱醇提物能够显著降低血清尿素氮（P=0.024）的含量。【结论】 沙葱及其提取物对舍饲小尾寒羊胴体特征和脂肪肉色无显著影响;日粮中添加沙葱醇提物能够显著提高小尾寒羊饲料转化率,沙葱粉及水提物能够显著降低羊肉的剪切力,提高羊肉嫩度;同时沙葱及其醇提物能够显著提高血清中总蛋白和白蛋白的含量,促进肉羊对蛋白质的吸收。     

塔里木河流域上游水库鲤年龄与生长

【目的】研究塔里木河流域上游水库鲤的年龄与生长。【方法】2015～2016年,采样观察对塔里木河流域上游水库鲤,运用传统生物学测量方法鉴定年龄,分析其生长特征。【结果】塔里木河流域上游水库的鲤,年龄均值为2.80±0.286⁺,年龄结构不符合正太分布,优势年龄个体1⁺;体长和体重相关方程为:W=0.087 2L^2.506(R²=0.878);体长和肠长的关系式为: L_I =3.091 3 L-50.588(R²=0.795 5);上游水库鲤的渐进体长L∞=69.57 cm,生产系数k=0.12,W∞=3 610.79 g,t₀ = - 0.65,t_i=1.65⁺ ;种群总体(n=40)体长和体重生长方程为:L_t = 69.58 (1-e^{-0.12 (t + 0.65)}) 和W_t = 3 610.79 (1-e^{-0.12 (t + 0.65)})^2.506。种群总体成熟系数和丰满度:GSI＝(12.38±1.69)和K＝(72.71±1.62)。【结论】塔里木河流域上游水库鲤属于异速生长,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。     

早熟陆地棉品种叶片形态学指标与脱叶规律相关性分析

【目的】 研究早熟陆地棉品种叶片形态学指标与药剂脱叶效果的相关性,为选择脱叶效果优良的早熟机采棉品种提供理论依据。【方法】 采用EXCEL 2007、ORIGIN和SPSS21.0软件对参试品系试验数据进行多重比较、相关性分析和多元线性回归分析,分析不同品种在不同冠层条件下叶片表型性状与单株叶片脱叶率的关系,研究不同类型叶片脱叶规律,分析影响单株叶片脱落率的影响因素。【结果】 不同品种间,主茎叶、果枝叶、叶枝叶脱落率差异显著;主茎叶数量与主茎叶脱落率呈极显著负相关,其他类型叶片数量及叶片表型性状与脱落率相关性不显著;主茎叶最快响应脱叶剂作用,叶枝叶响应最慢;果枝叶的脱叶峰值出现在脱叶中期,叶枝叶和主茎叶的脱叶峰值均出现在脱叶后期;主茎叶脱叶速度变化较稳定,可拟合回归方程Y=0.101-0.804X₁-0.663X₂(R²=0.740,P<0.01);果枝叶脱叶速度主要以“慢-快-慢”的趋势脱叶,拟合回归方程Y=0.110-0.686X₁-0.789X₂(R²=0.887,P<0.01);叶枝叶脱叶速度变化不稳定,不可拟合方程关。【结论】 棉花单株脱叶率与主茎叶叶片数呈极显著负相关;叶枝叶是影响脱叶效果的重要因素;主茎叶、果枝叶的脱叶速度受品种本身特性影响较大,具有一定可预测性,可拟合方程;叶枝叶脱叶速度除了受品种本身影响外,还受其他因素影响,不可拟合方程。     

葡萄霜霉病菌实时荧光定量PCR检测体系的建立和应用

【目的】葡萄霜霉病是葡萄生产上重要的单年流行病害,研究旨在构建葡萄霜霉病菌（Plasmopara viticola）的实时荧光定量PCR（real-time PCR）检测体系,为葡萄霜霉病的早期诊断和预测预报提供依据。【方法】依据GenBank中葡萄霜霉病菌cox2基因序列设计1对特异性引物（F-cox-Pv/R-Pv）,建立并优化常规PCR和real-time PCR反应体系,利用葡萄霜霉病菌、葡萄炭疽病菌（Colletotrichum gloeosporioides）、葡萄白粉病菌（Uncinula necator）、葡萄灰霉病菌（Botrytis cinerea）、葡萄白腐病菌（Coniella diplodiella）、葡萄溃疡病菌（Botryosphaeria dothidea）、白菜黑斑病菌（Alternaria brassicae)、辣椒炭疽病菌（C. capsica）、甘草根腐病菌（Fusarium solani）、西葫芦白粉病菌（Sphaerotheca fuliginea）、番茄菌核病菌（Sclerotinia sclerotiorum）、马铃薯干腐病菌（F. equiseti）、西瓜枯萎病菌（F. oxysporum）、哈茨木霉（Trichoderma harzianum）等14种葡萄及其他作物病原菌和拮抗菌的菌丝DNA进行常规PCR和real-time PCR特异性检测,并对灵敏度和可重复性进行评价。运用已构建的real-time PCR体系对人工接种葡萄霜霉病菌的潜育期叶片内病原菌DNA进行定量检测,利用SPSS 19.0软件分析接种时间与叶片内葡萄霜霉病菌潜伏侵染量的关系。【结果】研究设计的引物特异性高,常规PCR仅对葡萄霜霉病菌DNA有扩增条带,为139 bp;real-time PCR检测结果表明该对引物对葡萄霜霉病菌有唯一的产物吸收峰,对其他供试菌株均未检测到产物吸收峰。常规PCR检测的灵敏度为10 pg·μL ^-1,real-time PCR的灵敏度可达到0.1 pg·μL ^-1,是常规PCR检测灵敏度的100倍。以携带目的基因片段的重组质粒为标准品,构建real-time PCR循环阈值（Ct）与模板浓度的线性关系,标准曲线y=42.27-3.36x,相关系数R ²=0.997,扩增效率为98.50%,线性范围达7个数量级,在2.4×10 ³—2.4×10 ⁹ copies/μL呈现良好的线性关系。对人工接种葡萄霜霉病菌的潜育期叶片内病原菌DNA进行real-time PCR检测,结果表明叶片内病原菌潜伏侵染量随接种时间的变化呈指数关系增长,y=6.34×10 ⁴·e ^{0.084 x},相关系数R ²=0.936。该real-time PCR检测体系在接种6 h后就可以检测到葡萄霜霉病菌DNA,检测量为5.68×10 ⁴ copies/μL病原菌DNA。 【结论】构建的葡萄霜霉病菌real-time PCR检测体系的灵敏度远高于常规PCR,且特异性强、重复性好,其Ct值与模板浓度呈较好的线性关系,扩增效率高,可用于定量检测葡萄霜霉病菌的潜伏侵染量。     

基于机器学习的滴灌玉米光合响应特征

【目的】提出一种优化模型精度的机器学习网格搜索方法,解决滴灌玉米光合响应曲线模型参数确定难、精度低等问题,为滴灌玉米光合生理机制及光合响应特征提供新思路。【方法】2017年和2018年以宁夏玉米主栽品种（TC19）为试验材料,设置6个施钾水平（0（K0）、90 kg·hm ^-2（K1）、180 kg·hm ^-2（K2）、270 kg·hm ^-2（K3）、360 kg·hm ^-2（K4）、450 kg·hm ^-2（K5））,使用Li-6400XT光合仪测定不同钾肥水平下玉米吐丝期光响应曲线。运用机器学习网格搜索法和非线性回归分析法对基于直角双曲线修正模型的光响应曲线进行拟合。选取决定系数（R ²）、均方根误差（RMSE）及平均绝对误差（MAE）对模型精度进行评价。【结果】在玉米吐丝期,叶片光合参数Pn、Tr和Gs随施钾量的增加呈先增大后减小的趋势。拟合评价结果表明,在K0和K1处理下机器学习方法计算效果优于传统方法,R ²均大于0.991,RMSE均小于1.487,MAE均小于1.350。在K2—K5处理下,2种方法拟合效果相当,R ²均大于0.993,RMSE均小于0.952、MAE均小于0.860。最优拟合方法（网格搜索法）对光响应特征参数计算结果表明,α、Pn_max、Rd、LSP和LCP的变化趋势与其光合参数相似。在施钾量为360 kg·hm ^-2（K4）时,各光响应特征参数均达到最大,在450 kg·hm ^-2（K5）时出现光抑制现象。【结论】基于机器学习的网格搜索法可准确地拟合宁夏滴灌玉米光响应特征,且施钾量为360 kg·hm ^-2时玉米光合性能达到最佳。     

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。     

基于增强回归树的海河平原小麦赤霉病预测模型构建与验证

【背景】自1995年至今,小麦赤霉病（Fusarium head blight,FHB）逐渐在海河平原蔓延,由零星出现演变成连片发生,在流行年份呈现出暴发快、面积大、损失重的特点,小麦赤霉病已由次要病害上升为主要病害之一。准确的预测预报是有效控制小麦赤霉病发生与发展的关键和难点。【目的】根据海河平原小麦赤霉病发生情况的监测分析,构建适宜的小麦赤霉病预测模型,为科学防控赤霉病提供技术支撑。【方法】基于2001—2016年海河平原21个小麦主产县（市）的赤霉病病穗率数据,以及小麦关键生育期内的气象数据,采用逐步回归分析,筛选影响小麦赤霉病发生的关键气象因子,构建基于多元线性回归模型和增强回归树模型的小麦赤霉病发生预测模型。【结果】明确了增强回归树模型的学习效率（lr）为0.005、树的复杂度（tc）为6时,模型的预测偏差最低,残差标准误为0.006311;筛选出8个对海河平原小麦赤霉病发生影响显著的关键气象因子,即MRH₁₅、Rain_-35、MRH_-55、SD₁₅、LT_-65、MWS_-55、MT_-25、DRain₁₅,并构建了含有8个预测变量的多元线性回归模型（R²=0.8158,矫正R²=0.8018,P<2.2×10^-16）。同时,应用增强回归树模型评估了上述8个关键气象因子的重要性,分别为69.62%、14.08%、4.89%、4.34%、3.35%、2.02%、1.20%、0.50%;根据重要的预测变量进一步简化预测模型,构建了含有4个预测变量的多元线性回归模型（y=-19.45376+0.11689MRH₁₅+0.17346Rain_-35+0.04185SD₁₅+0.26592MRH_-55,R²=0.7575,矫正R²=0.7468,P<2.2×10^-16）;当预测变量由8个调减至4个时,利用2008、2010、2012年安新、定州、馆陶等地历史数据验证模型预测病穗率的准确度,多元线性回归模型预测准确度由88.43%降至85.90%,增强回归树模型预测准确度由87.72%升至91.23%;利用2001—2016年正定、栾城的历史数据验证模型预测病穗率的准确度,两个模型预测准确度无显著变化,多元线性回归模型预测准确度由87.53%变为87.42%,增强回归树模型预测准确度由89.20%变为89.21%。整体而言,多元线性回归模型预测准确度呈下降趋势,而增强回归树模型预测准确度呈上升趋势。【结论】研究构建了含有4个预测变量的增强回归树模型,其预测准确度达89.21%,病穗率预测值与实际观测值的波动趋势基本一致,表明增强回归树模型在海河平原小麦赤霉病预测预报中具有很好的应用前景。     

姜黄素通过Nrf2信号通路对H2O2诱导奶牛乳腺上皮细胞氧化应激的缓解

【目的】验证姜黄素是否能够通过转录因子E2相关因子2（Nuclear factor E2-related factor 2,Nrf2）信号通路减轻H₂O₂诱导的奶牛乳腺上皮细胞的氧化应激,为防治围产期奶牛代谢紊乱导致的氧化损伤提供理论依据。【方法】培养奶牛乳腺上皮细胞（MAC-T）,用500 μmol·L^-1H₂O₂处理MAC-T细胞24 h后加入不同浓度的姜黄素（0、5、15或30 μmol·L^-1）处理3 h;MAC-T细胞转染Nrf2 siRNA 48 h后,用500 μmol·L ^-1 H₂O₂处理奶牛乳腺上皮细胞系MAC-T细胞24 h后加入不同浓度的姜黄素（0、5、15或30 μmol·L^-1）处理3 h。采用实时定量PCR（Quantitative real-time PCR,qPCR）、蛋白免疫印迹（Western blot,WB）和试剂盒等方法,检测Nrf2的蛋白表达量及下游靶基因NAD（P）H醌氧化还原酶1（NAD(P)H quinone oxidoreductase 1,NQO1）和血红素加氧酶1（Heme oxygenase 1,HO-1）的mRNA及蛋白表达量和超氧化物歧化酶（Superoxide dismutase,SOD）、谷胱甘肽过氧化物酶（Glutathione peroxidase,GSH-Px）、过氧化氢酶（Catalase,CAT）和丙二醛（Malondialdehyde,MDA）等氧化应激相关指标的活性及含量。【结果】（1）H₂O₂处理组MAC-T细胞中MDA含量显著高于对照组（P<0.01）,而CAT、SOD和GSH-Px的活性显著低于对照组（P<0.01）。15 μmol·L^-1姜黄素+H₂O₂共同处理组和30 μmol·L^-1姜黄素+H₂O₂共同处理组MAC-T细胞中MDA的含量显著低于H₂O₂处理组（P<0.01）,而CAT、SOD和GSH-Px的活性显著高于H₂O₂处理组（P<0.05,P<0.01）。（2）H₂O₂处理组总Nrf2蛋白水平显著低于对照组（P<0.01）,H₂O₂处理组Nrf2下游基因HO-1和NQO1的mRNA及蛋白表达量也显著低于对照组（P<0.01）。姜黄素处理组总Nrf2蛋白表达水平显著高于对照组（P<0.01）,姜黄素处理组HO-1和NQO1的mRNA及蛋白表达量也显著高于对照组（P<0.01）。姜黄素+H₂O₂处理组总Nrf2蛋白表达水平显著高于H₂O₂处理组（P<0.01）,姜黄素+H₂O₂处理组HO-1和NQO1的mRNA及蛋白表达量也显著高于H₂O₂处理组（P<0.01）。（3）si-Nrf2组与对照组相比,Nrf2的mRNA表达水平显著降低（P<0.01）。si-Control+H₂O₂+姜黄素组与si-Control+H₂O₂组相比,MDA的含量显著降低（P<0.01）,而CAT、SOD和GSH-Px的活性显著升高（P<0.01）。si-Nrf2+H₂O₂+姜黄素处理组与si-Control+H₂O₂+姜黄素组相比,MDA的含量显著升高（P<0.01）,而CAT、SOD和GSH-Px活性显著降低（P<0.01）。【结论】姜黄素可以通过增加Nrf2的表达,诱导下游抗氧化分子的转录从而缓解H₂O₂诱导奶牛乳腺上皮细胞的氧化应激。本研究为防治围产期奶牛代谢紊乱导致的奶牛乳腺上皮细胞氧化损伤提供理论依据。     

移栽期对甘肃中部党参生长发育及产量的影响

探究移栽期对黄土高原半干旱区党参生长发育和产量的影响,以期为区域党参高产栽培提供理论依据。于2020年在甘肃省定西市进行党参分期移栽试验,设置3个移栽期,以传统移栽期为对照（CK,4月1日移栽）,设置较传统移栽期推迟5 d（T₁,4月6日移栽）和10 d（T₂,4月11日移栽）处理,并对不同移栽期党参生长发育、生物量积累特征和产量进行分析。结果表明,不同处理分枝期出现时间差异最大,T₂较CK、T₁分别推迟5、2 d,移栽期推迟,生长期缩短,参根进入快速生长的时间提前,起始生长势(C₀)增大,T₂较CK、T₁分别提高24.72%和6.65%;生长渐增期持续时间随移栽期的推迟而缩短,快增期持续时间差别不大;T₁处理参根平均生长速率(V_a)较CK、T₂分别提高3.73%、2.45%,快增期干物质积累量和生长速率均最高;地上生物量最大生长速率(MGR)表现为T₂>T₁>CK,T₂较CK、T₁分别提高17.29%、10.46%,C₀和V_a均最大,T₂处理C₀较CK、T₁分别提高7.74%、10.32%,V_a增幅分别为19.67%、12.30%;移栽期推迟,地上部不同生长期生长持续时间缩短,干物质积累量和积累速率增大,产量增加,CK、T₁、T₂处理产量分别为257.67、306.68、524.90 g/m²,T₂较CK、T₁分别增加104%、72%。研究结果可为黄土高原半干旱区党参优质栽培,提高气候资源利用率提供参考。