水稻对稻飞虱抵御机制研究

为更好地利用水稻自身抵御能力遏制稻飞虱为害,综述了水稻抵御稻飞虱的物理、生化效应和机制的研究现状。水稻抵御稻飞虱的物理机制包括宏观的水稻叶脉间距、宽度,钩毛和纤细毛密度、长度,硅含量和微观的粗纤维、胼胝质含量及叶绿体膜稳定性;生化机制涉及水分、可溶性糖、叶绿素、游离氨基、酶物质活性及挥发物的含量。国内外虽广泛涉及水稻自身固有的物理结构及体内生理生化物质对稻飞虱的抵御效应研究,但其分子机理研究较为匮乏,尚需深入系统的研究。     

狗头枣GSTU基因的克隆及其序列分析

为探索红枣GSTU类基因在红枣抗逆中的分子作用机制,本研究以狗头枣枣树叶片的DNA为模板,根据枣GSTU基因的序列(HM345954.1)设计引物,采用PCR方法获得GSTU基因序列,并利用生物信息学手段对其所对应蛋白的结构域、功能域、理化特性、跨膜区、二级结构及亚细胞定位等进行分析。结果表明:克隆到的DNA序列全长838 bp,具有2个外显子和1个内含子,内含子在292~460 bp碱基处,该序列与GenBank中枣的GSTU核苷酸序列和氨基酸序列的同源性分别为99.85%和100%,表明成功的克隆了狗头枣的GSTU基因。该序列编码222个氨基酸,分子量为25.268 kD,理论等电点(pI)为6.10;亲水性的平均数为-0.242,表明该蛋白是亲水性蛋白。二级结构主要以α-螺旋为主,其次是无规则卷曲,不存在信号肽,表明该蛋白可能为非分泌性蛋白,该蛋白可能位于内质网(膜)和质膜上。本研究获得的狗头枣GSTU基因在基因结构上含有1个内含子,在核酸序列及氨基酸序列上与GenBank中枣的GSTU基因同源性高,并对其理化性质、结构等进行了预测与分析,为进一步研究红枣抗逆分子机制提供理论基础,同时为红枣品种的选育提供理论支持。     

Development of a core set of KASP markers for assaying genetic diversity in Brassica rapa subsp. chinensis Makino

Single‐nucleotide polymorphisms (SNPs) are rapid, economical and reliable genotyping tools. Non‐heading Chinese cabbage (Brassica rapa L. subsp. chinensis Makino) is now an economically important vegetable crop worldwide. In this study, 1,167 SNPs were evaluated for 7polymorphism among 70 representative non‐heading Chinese cabbage inbred lines using a Kompetitive Allele Specific PCR (KASP) genotyping assay. On the basis of identified polymorphisms and the results of a principal component analysis, we selected 50 core SNPs that were balanced sufficiently to provide adequate information for genetic identification. The core SNPs were used for construction of a neighbour‐joining dendrogram that separated the 70 inbred lines into four main groups and several subgroups corresponding to Caixin, Heiyebaicai, Huangxinwu, Naibaicai, Taitsai, Pak‐choi, and Wutatsai. This categorization was superior to that achieved using a dataset of 479 polymorphic SNPs. To confirm the utility of the core SNP markers in genetic identification, we tested their stability and resolution using 162 commercial hybrid cultivars. The SNPs, which represent a cost‐effective, accurate marker set for germplasm analysis and cultivar identification, are suitable for molecular marker‐assisted breeding in non‐heading Chinese cabbage.     

茶树几丁质酶基因的克隆及其在干旱胁迫下的表达分析在干旱胁迫下的表达分析

以铁观音茶树叶片为材料,利用逆转录PCR及RACE法,克隆了茶树几丁质酶基因CsChi(GenBank登录号为KR078345).CsChi基因的cDNA全长为1 192 bp,包含972 bp的开放阅读框(ORF),编码323个氨基酸.生物信息学分析结果表明,CsChi蛋白的分子量为34.33 ku;理论等电点pI为8.44;原子组成为C1519H2285N413O464S18,总原子数为4 699;蛋白质结构分析显示该蛋白有6个蛋白的跨膜区域,属于跨膜蛋白;存在于细胞外;没有卷曲螺旋结构存在;CsChi基因编码的蛋白属于糖苷水解酶19家族,含有保守的ChtBD1结构域,与溶菌酶的保守结构域类似,可能兼具几丁质酶活性和溶菌酶活性,qPCR定量分析结果显示在不同干旱胁迫处理下茶树的CsChi基因的表达量,与对照组相比有所增加.推测CsChi基因在茶树干旱等逆境胁迫中起重要作用.     

河北省棉田绿盲蝽绿色防控技术体系构建

为了构建科学合理、可操作性强的河北省棉田绿盲蝽绿色防控技术体系，于2011－2015年在河北省沧州植棉区开展了棉田绿盲蝽绿色防控技术研究，包括色板诱杀、性信息素、频振式杀虫灯和高效生物农药应用等，并逐步构建了针对棉田绿盲蝽的绿色防控技术体系。根据相关研究发现，该绿色防控技术对棉田绿盲蝽有较好的防治效果，与常规防治区相比，减药控害成果显著。     

化学打顶剂在甘肃棉花上的应用效果

2015年在甘肃敦煌植棉区，应用2种化学打顶剂进行不同施用时间和剂量的田间试验表明，土优塔化学打顶剂在6月28日前后、以900 mL·hm^－2的剂量使用，对棉花有较好的封顶效果，对产量及产量构成因子和纤维长度影响不大。2016年示范结果与2015年试验一致     

The microbial diversity and structure in peatland forest in Indonesia

The microbial community structure and function under forest in tropical peatlands are poorly understood. In this study, we investigated the microbial community structure and diversity in natural peat swamp forest soil, disturbed peat soil and mineral soil in Central Kalimantan, Indonesia, using 454 pyrosequencing. The results showed that the natural peat soil had the greatest fungal species richness (Chao1), which was significantly (p < .05) larger than that in the other two soils. Community structure of both fungi and bacteria in natural peat soil differed significantly from that in the disturbed peat soil (p = .039 and p = .045, respectively). Ascomycota (40.5%) was the most abundant phylum across the three soils followed by Basidiomycota (18.8%), Zygomycota (<0.1%) and Glomeromycota (<0.1%). The linear discriminant analysis with effect size (LEfSe) showed that Ascomycota (p < .05) and genus Gliocephalotrichum (p < .05) dominated in natural peat soil. Functionally, pathotrophs were more abundant in disturbed peat soil (p < .05). Proteobacteria (43.8%) were the most abundant phylum followed by Acidobacteria (32.6%), Actinobacteria (9.8%), Planctomycetes (1.7%). Methylocystis, Telmatospirillum, Syntrophobacter, Sorangium and Opitutus were the more abundant genera in disturbed peat soil, whereas Nevskia and Schlesneria were more abundant in mineral soil and natural peat soil, respectively. The natural peat forest soil supported a more diverse microbiology; however, the land use of such a soil can change its microbial community structure. The results provide evidence that the disturbance of tropical peat land could lead to the introduction and spread of a large number of fungal diseases     

苗后除草剂喷施时期对杂草防治及冬油菜产量和品质的影响

为了探究苗后除草剂不同施用时期对北方冬油菜田间杂草的防控效果及其对冬油菜生长、产量和品质的影响,以当地主栽甘蓝型冬油菜天油2266和白菜型冬油菜天油H614为试验材料,选用对冬油菜安全的苗后除草剂高效氟吡甲禾灵,设置4个喷施时期处理,于2018-2019年开展大田试验。结果表明,越冬后不同时期喷施苗后除草剂,甘蓝型冬油菜田间杂草总数较对照减少57.54%~92.56%,杂草总鲜重较对照降低75.40%~97.48%,第2时期（3月25日）处理产量较对照增加354.50kg/hm²;白菜型冬油菜田间杂草株防效和鲜重防效分别为55.91%~92.02%和37.17%~97.46%,产量较对照增加2.29%~16.77%。因此,在冬油菜大量返青但未封行前施用苗后除草剂,可显著防控田间杂草并增加冬油菜籽粒产量。     

黄土丘陵区坡面薄层水流动力学特性及其对土壤侵蚀的影响

为奠定基于运动力学参数构建土壤侵蚀模型的理论基础,通过不同降雨强度(25、50和75 mm/h)、不同坡长(1、5、10、15和20 m)下径流小区内人工模拟降雨试验,对不同处理下坡面薄层水动力学特性进行分析,并对水动力学参数与土壤侵蚀之间的关系进行初步探讨。结果表明:当坡度一定时,坡面平均流速主要受坡长及单宽流量影响,降雨强度通过影响单宽流量的大小间接影响坡面平均流速;在试验设计范围内,当坡长1 m时,整体上呈"层流-急流态",当坡长为1 m时,整体上呈"层流-缓流态";当降雨强度一定时,雷诺数随着坡长的增加线性增加,佛汝德数随着坡长的增加以幂函数形式增加;降雨强度对坡面流有明显的"增阻"效应;坡面阻力系数随着坡长的增加呈幂函数减小趋势;坡面平均土壤侵蚀率与单宽流量间呈一元线性趋势增加,与水流平均流速间呈指数函数增加,与雷诺数间呈二次函数增加。     

亚硝基谷胱甘肽还原酶 GSNOR1正调控植物对疫霉菌的抗性

疫霉属（ Phytophthora）卵菌引致马铃薯晚疫病等作物灾难性病害，严重威胁作物的可持续生产。由于病菌毒性变异，导致品种抗病性丧失问题突出。因此，挖掘植物广谱和持久抗病基因，并探索其在抗病育种中的有效利用具有重要的科学意义。亚硝基谷胱甘肽还原酶1（GSNOR1）是植物氮信号通路中高度保守的关键还原酶，其参与调节r基因介导的植物抗性和非寄主抗性。然而， GSNOR1参与抗疫霉菌的免疫功能和作用机理尚不清楚。本研究中，借助拟南芥与寄生疫霉菌互作的模式体系，首先发现拟南芥T-DNA插入突变体 gsnor1-3对寄生疫霉菌呈现感病表型。进一步利用病毒诱导的基因沉默（VIGS）降低烟草叶片中 GSNOR1同源基因的表达量，在此基础上，通过抗病表型分析以及一系列抗性相关功能的检测，结果表明，沉默本氏烟草 GSNOR1同源基因能够在寄生疫霉菌侵染植物的过程中削弱植物体内的活性氧（ROS）迸发、病程相关基因（PR genes）的诱导表达以及MAPK信号转导，从而增强了植物对疫霉菌的感病性。本研究揭示了植物 GSNOR1对疫霉菌具有高度保守的抗性功能，并初步解析了 GSNOR1正调控植物抗疫霉菌的作用机理，为进一步探索 GSNOR1在马铃薯抗晚疫病中的功能及其在抗病育种中的有效利用奠定了重要的理论 基础。