大豆连作土壤线虫群落结构的影响

【目的】由根系活动引起的根际微生态系统的改变,特别是病原生物数量的增加是导致作物产生连作障碍的主要因素。其中,植生性病原线虫的危害是大豆连作障碍产生的重要原因之一。由于植生性病原线虫的存在往往受到其它营养类型线虫的影响,因而从线虫群落结构进行分析,不仅可以更好地反映不同营养类型的线虫之间的相互关系,而且能全面了解土壤的健康状况。本文利用末端限制性片段长度多态性分析(T-RFLP)和实时荧光定量PCR(q PCR)等分子生物学的方法,比较短期连作和长期连作线虫群落的差异,揭示长期连作大豆土壤线虫群落的变化规律,理解线虫群落与植物健康的关系,阐明线虫群落的变化在大豆连作障碍中的作用。【方法】首先,基于16sr DNA的T-RFLP指纹图谱,分析土壤中线虫的物种丰富度和不同大小的末端限制性片段(T-RF)的相对丰度。然后,通过构建克隆文库和系统发育树,鉴定T-RF片段对应的线虫种类。最后,利用q PCR,采用绝对定量的方法确定线虫群落的大小。【结果】线虫的物种丰富度随着连作年限的增加呈逐渐降低的趋势。第1年物种丰富度最高,第3年的丰富度显著低于第1年,之后逐渐降低,9年之后保持不变。大豆根际土中共检测到16个TRF,且大多数T-RF能从克隆文库中鉴定。其中,食细菌线虫(Acrobeloides)是最为丰富的线虫种类。在连作2~3年后,植物寄生线虫相对丰度增加,而在连作后期,植物寄生线虫相对丰度减少。非度量多维尺度分析(NMDS)示,第1年线虫群落与其余年限分开,而第2和第3年聚集较近,而连作9、11和13年后聚集较近。另外,线虫群落结构与p H、土壤有机质(SOM)、速效磷(AP)、细菌数量和真菌数量相关。线虫群落总丰度呈先增后降的趋势,最高值出现在第6年。线虫的基因拷贝数与土壤NH+4和染料木因浓度呈显著正相关,而与NO-3和细菌的基因拷贝数呈显著负相关。【结论】大豆根际土壤中,线虫群落丰度在连作第2~3年下降最为明显,到第6~9年有一定的恢复,但不能完全修复。大豆种植为第一,基线虫属(556 bp)丰度最高。土壤功能正常,连作第2~3年后,摄食性线虫(555 bp、558 bp、560 bp等)丰度增加,线虫浸染机会增加。     

模拟大气CO_2变化仪器开顶式气室安装与测试

为进行模拟气候变化对寒地粳稻的影响,通过在黑龙江省安装开顶式气室(OTC),并进行CO2浓度的测试,分析OTC运行时仪器内气体的稳定性。结果表明:仪器运行时,在气体收集室内,不同高度(50和100cm)CO2气体浓度变异系数均小于0.04;不同时间(每2h测一次)和不同天数(连续10d)OTC内CO2气体浓度变化差异不明显;气体流量与气体收集室内CO2浓度呈线性关系。由此说明,在黑龙江省安装的OTC可以控制气体收集室内CO2浓度,并保持气体浓度稳定性。     

黑龙江省水稻新品系品质状况研究

选用16个目前黑龙江省较有希望推广的新品系,种植于省内4个积温带中的典型生态环境地点,初步分析了每个品系的品质表现。主要结果如下:供试材料品质性状除垩白大小外,国优一级达标率为25%以上,而国优二级达标率均在87.5%以上;比较而言,垩白度的降低应是重要育种目标之一;早晚熟品种在综合性状表现上各有优势,早熟品种的整精米率、垩白度、直链淀粉含量占优势;而晚熟品种在胶稠度、食味上占优势。     

设施菜田土壤微生物学障碍研究进展

单一种植（连作和简单轮作）和水肥高投入是我国设施蔬菜种植中的普遍现象,这使得设施
菜田土壤极易出现微生物多样性下降、病原菌增多和寄生线虫为害等土壤微生物学障碍问题。土壤微生物
学障碍已对我国设施蔬菜种植体系土壤的可持续利用构成了很大的威胁。土壤微生物是影响植物生长、进
化进程和生产力的重要因素之一。目前我国有关设施菜田土壤微生物学障碍的研究已取得了显著的进展。
但是,多数研究侧重于人为管理对土壤微生物学因子影响的一般性变化的了解,缺乏对土壤生态服务功能
变化的深入研究。为此,本文阐述了国内外土壤微生物学障碍研究,并在此基础上概述了土壤微生物- 作
物互作的生态学效应,分析了设施菜田土壤微生物学障碍研究的关键点。此外,本文简要介绍了目前我国
设施菜田土壤微生物学障碍调控的主要生态措施,并对未来深入揭示设施菜田土壤微生物学障碍的潜在成
因的关键切入点提出了建议。     

粳稻幼苗前期耐碱性的QTL检测

以粳粳交优质高产的东农425/长白10号F2:3代180个家系为作图群体,在25 mmol·L-1NaHCO3溶液碱环境胁迫下,对水稻进行耐碱性鉴定,并依据SSR标记构建的分子连锁图谱,对水稻幼苗前期的根数、根长和叶绿素含量及其相对碱害率进行数量性状基因座(QTLs)的检测。结果表明,在F2 3株系群中,水稻的根数、根长和叶绿素含量及其相对碱害率均呈单峰连续的正态分布。共检测到在碱胁迫下与水稻幼苗前期根数、根长、叶绿素含量及其相对碱害率相关的16个QTLs,分别位于第1、3、6、7、8、9、10、11和12染色体上。其中与根数相关的QTL 3个;与根数相对碱害率相关的QTL 1个;与根长相关的QTL 2个,与根长相对碱害率相关的QTL 2个;与叶绿素含量相关的QTL 2个;与叶绿素含量相对碱害率相关的QTL 6个。研究结果可作为水稻耐碱性QTL精细定位和分子辅助选择育种的理论基础和科学依据。     

水稻耐盐QTL图谱整合

提高水稻耐盐性是水稻抗逆育种的主要目标之一,利用生物信息学手段,共收集整理来自15个作图群体共263个与水稻耐盐性相关的QTL信息。通过Biomercator 2.1和共有标记映射,将QTLs整合到参考图谱Cornell2001上,并通过元分析方法计算真实QTLs。建立水稻耐盐QTLs一致性图谱,共发现14个真实QTLs及其连锁标记。为水稻耐盐基因的精细定位、图位克隆以及分子辅助育种奠定基础。     

水稻苗期耐冷QTL的图谱整合

提高水稻苗期耐冷性是寒地水稻育种的主要目标之一。本研究利用生物信息学手段,收集整理了来自11个作图群体共96个与水稻苗期耐冷性相关的QTL信息。通过Biomercator2.1和共有标记映射,将QTLs整合到参考图谱cornell2001上,并通过元分析的方法计算真实QTLs。建立了水稻苗期耐冷QTLs的一致性图谱,共发现18个"真实QTLs"及其连锁标记。为水稻苗期耐冷基因的精细定位、图位克隆以及分子辅助育种奠定基础。     

苯线磷在表面土壤中的光催化降解研究

以太阳为光源研究了TiO2量、苯线磷初始质量比、土壤厚度对苯线磷在土壤中光解行为的影响.结果表明:苯线磷的光解符合准一级动力学方程,且随添加TiO2用量从0mg·kg-1增加到200mg·kg-1,苯线磷的一级光解动力学常数也增大,其中最快的降解速率是最慢的1.51倍.在含有TiO2的土壤中,添加质量比相对较低的情况下,苯线磷的降解较快;苯线磷在不同厚度土壤中的光解速率不同,土壤厚度较大的情况下,苯线磷的半衰期也比较大.     

东农415稻瘟病抗性遗传分析及基因定位

 粳稻品种东农415自育成以来一直以其早熟、抗病、高产特性而著称,在黑龙江省稻瘟病高发区种植20多年均表现高抗稻瘟病。本研究利用158个采集于黑龙江省不同稻区的稻瘟病菌株对东农415进行接种鉴定,结果表明东农415对黑龙江省稻瘟病菌株有很强的抗性,抗谱高达89.2%。以东农415与丽江新团黑谷(LTH)杂交衍生的F₁和F₂群体为遗传分析试验材料,通过接种鉴定,发现东农415对稻瘟病菌株F-10-11的抗性由一个显性基因控制。进一步采用分子标记结合隐性群体分离分析法,以对菌株F-10-11极端感病的99个F₂单株为作图群体,将东农415的抗病基因定位在第2染色体,距离基因两侧标记RM5300和RM213的遗传距离分别为7.6和3.0 cM,暂命名为Pi-dn(t)。将Pi-dn(t)位点映射到水稻参考基因组图谱上,在抗病位点基因组区段内发现3个编码基因Os02g56010、Os02g55540和Os02g56400具有抗病基因结构域,可作为Pi-dn(t)的候选基因。     

粳稻单株产量及其构成因素的关联分析

水稻的单株产量由有效穗数、每穗总粒数、结实率和千粒重等因素构成。为了剖析粳稻产量及其构成因素的遗传基础、明确单株产量的改良重点,本研究以226个黑龙江省粳稻品种构成的自然群体为试验材料,调查了2013和2014年各品种的单株产量及其构成因素等性状,并结合153个SSR标记的基因型鉴定结果进行单株产量及其构成因素的关联分析。结果表明,两年共检测到30个与单株产量及其构成因素显著关联的标记,能够解释的表型变异率为2.36%~12.38%;有14个标记在两年中均被检则到,其中RM481,RM1220和RM23083同时稳定控制2个性状。相关分析和关联分析结果表明单株有效穗数的变异对黑龙江省单株产量影响最大。本研究为黑龙江省改良粳稻单株产量提供了理论基础。