控释肥简化施肥技术在早稻上的应用

为探索控释肥在早稻简化施肥方面的有效性,实现化肥施用减量、施肥次数减少而农作物不减产,农户生产节本增效,对控释肥简化施肥技术在早稻上的应用进行研究.结果表明,控释肥不同基肥施用量对水稻分蘖产生不同结果,而其肥效期较长又使得水稻生长后期肥效供应有保障,从而对提高结实率和千粒重有促进作用.茂施控释肥底肥一次性施用600 kg/hm2,能实现单位面积增产4.9％,增收约1235.88元/hm2,且单位重量稻谷施肥成本最低.     

作物-土壤氮循环对大气CO2浓度和温度升高响应的研究进展

在地球化学元素循环中,氮素是最重要、最活跃的营养元素之一。农田生态系统中的氮素很大程度上决定农作物的产量和品质。然而,在全球气候变化背景下,随着大气CO₂浓度和温度升高,作物-土壤氮循环的变化可能显著影响农田生态系统中的作物生产。因此,研究作物-土壤氮循环对大气CO₂浓度和温度升高的响应,能够为科学合理地预测未来气候条件下,农田生态系统中作物的氮素需求,以及保障农作物产量的稳定供应提供理论依据,对于全面认识全球气候变化背景下的农田生态系统氮素循环过程及土壤可持续利用具有重要意义。本文综述了大气CO₂和温度升高对作物氮素吸收和分配,以及与氮有效性密切相关的土壤氮转化的影响,并系统总结了二者对作物-土壤氮循环过程产生的交互作用。总结以往研究发现,在大气CO₂浓度升高条件下,作物的蒸腾作用减弱,但光合作用增强,生物量加大,根系分支和根表面积增加,豆科作物的根瘤固氮能力提高,因此整体上促进作物对氮的吸收,并且增加作物向籽粒中分配氮的比例,但作物的平均氮浓度降低。此外,高CO₂浓度提高了土壤酶活性,增强了土壤有机氮矿化作用、硝化及反硝化作用,加速了土壤氮转化。升温和CO₂浓度升高对作物-土壤氮循环产生正向或负向的交互作用,主要表现在：高温和高CO₂浓度对作物的生物量、光合作用、地下部氮分配、根系分支以及根表面积具有协同促进作用,升高温度减轻了高CO₂浓度对作物蒸腾作用和作物氮浓度的抑制作用。然而,升温抑制了高CO₂浓度对作物向籽粒中氮分配、氮吸收以及产量的促进作用;升温虽然能进一步增强高CO₂浓度对土壤酶活性和有机氮矿化的促进作用,但是对于土壤硝化和反硝化作用,二者的交互作用以及相关的分子机制尚不明确。大气CO₂升高和温度升高对土壤微生物,以及微生物与作物之间的耦合关系的研究比较薄弱,特别是由微生物主导的氮循环过程及其对全球气候变化的反馈机制是未来研究的重点。本文提出利用16S rRNA、DGGE、T-RFLP、qPCR、RT-PCR技术、蛋白组学以及稳定性同位素探针原位研究技术,可以将复杂环境中微生物物种组成及其生理功能进行耦合分析,揭示大气CO₂浓度与温度对作物-土壤氮循环过程的交互作用机理,增强对气候变化下农田生态系统氮素循环响应的预测能力,为农田生态系统有效地适应气候变化提供科学的理论依据。     

243份云南普通小麦地方品种抗条锈病鉴定及分子标记检测

【目的】小麦条锈病由条形柄锈菌小麦专化型（Puccinia striiformis. f. sp. tritici,Pst）引起的气传性真菌病害,是世界范围内最具破坏性的小麦病害之一。发掘抗病资源和培育抗病品种是防治条锈病最经济有效的措施。通过鉴定和评价云南小麦地方品种对中国当前流行的条锈菌生理小种的抗性水平,综合分析可能携带的抗条锈病基因,为小麦抗病育种提供理论依据。【方法】利用当前中国小麦生产上毒性强、流行频率高的条锈菌生理小种CYR32和CYR34对243份云南小麦地方品种进行苗期抗病性鉴定,成株期使用CYR32、CYR33、CYR34和贵农致病类群等混合生理小种进行抗性鉴定,并利用小麦生产上重要抗条锈病基因Yr5、Yr10、Yr15、Yr18、Yr26、Yr28、Yr29、Yr30、Yr36、Yr39、Yr41、Yr48、Yr65、Yr67、Yr80和Yr81的紧密连锁标记对供试材料进行分子检测。【结果】在243份小麦材料中,18份种质对CYR32表现苗期抗性,32份种质对CYR34表现苗期抗性,对CYR32和CYR34均表现苗期抗病的有8份,占3.29%。结合苗期和成株期抗性鉴定,174份地方种质表现为稳定的成株期抗性,占71.6%,其中105份种质高抗条锈病。分子检测结果显示,携带Yr10、Yr18、Yr29、Yr30、Yr65和Yr81抗性基因的材料分别有48、44、4、6、4和101份。同时携带2、3和4个抗性基因的材料各有34、4和1份。所有供试材料均未检测到Yr5、Yr15、Yr26、Yr28、Yr36、Yr39、Yr41、Yr48、Yr67和Yr80。此外,74份地方种质未检测到以上所有抗性基因,其中58份具有成株期抗性,可能携带其他已知或新的条锈病抗性基因。【结论】云南小麦地方品种作为中国特有的小麦种质资源,具有优良的条锈病抗性。243份供试小麦品种对当前条锈菌流行小种抗性水平整体偏高,筛选得到174份具有稳定抗性的地方种质,同时有74份可能携带其他已知或未知的抗性基因,可作为进一步挖掘抗条锈病新基因或QTL的亲本来源。     

基于SNP标记的小麦籽粒性状全基因组关联分析

【目的】籽粒性状是影响小麦产量的重要因素,通过对小麦籽粒性状进行全基因组关联分析,发掘控制小麦籽粒性状显著位点,为小麦籽粒性状的遗传改良研究提供理论参考。【方法】以在新疆种植的121份小麦为材料,利用小麦50K SNP芯片,对粒长、粒宽、籽粒长宽比、籽粒面积、籽粒周长和千粒重6个性状进行基于混合线性模型MLM（Q+K）的全基因组关联分析。【结果】在不同环境间6个籽粒性状均表现出广泛的表型变异,其中千粒重变异系数最大为13.91%—17.79%,各籽粒性状遗传力为0.85—0.90。多态性信息含量PIC值为0.09—0.38,最小等位基因频率MAF值为0.05—0.50。群体结构分析表明,试验所用自然群体可分为4个亚群。GWAS结果表明,共检测到592个与6个性状显著关联位点（P<0.001）,其中,涉及6个性状的29个SNP在2个及以上的环境中被重复检测到,分布于1A（5）、1B（2）、1D、2A（5）、3B、5A、5D、6B（4）、6D、7B和7D（7）染色体上,解释9.3%—22.7%的表型变异。检测到6个与粒长稳定的关联位点,分布在1A、2A和7D染色体上,解释9.9%—22.7%的表型变异;检测到2个与粒宽稳定的关联位点,分布在3B和5D染色体上,解释9.6%—12.2%的表型变异;检测到6个与籽粒长宽比稳定的关联位点,分布在2A（2）、5A、7B和7D（2）染色体上,解释10.1%—19.4%的表型变异;检测到3个与籽粒面积稳定的关联位点,分布在1A、1B和1D染色体上,解释9.9%—18.2%的表型变异;检测到6个与籽粒周长稳定的关联位点,分布在1A（2）、2A、6D和7D（2）染色体上,解释9.3%—22.6%的表型变异;检测到6个与千粒重稳定的关联位点,分布在1B、2A和6B染色体上,解释9.7%—12.9%的表型变异。挖掘到5个控制小麦籽粒性状一因多效显著关联位点,分布在1A、2A（2）和7D（2）染色体上,解释9.9%—22.7%的表型变异。【结论】本研究材料遗传多样性丰富,在自然群体中共发现29个与6个籽粒性状在2个及以上环境中稳定显著的关联位点。     

种植密度对玉米-大豆带状间作下大豆光合、产量及茎秆抗倒的影响

【目的】阐明玉米-大豆带状间作下大豆植株冠层在不同种植密度下的光环境变化规律,明确种植密度对间作大豆叶片光合特性、产量形成及茎秆抗倒的影响,为构建寡日照地区间作大豆合理群体密度提供理论参考。【方法】本研究以大豆（川豆-16）和玉米（正红-505）为试验材料。采用双因素随机区组设计,主因素为种植方式,设玉米-大豆带状间作和大豆带状单作2个水平,副因素为大豆的3个种植密度（PD1=17株/m²,PD2=20株/m²,PD3=25株/m²),研究种植密度对间作大豆冠层内部光环境变化、叶片光合特性、植株生长动态、田间倒伏率及产量构成等的影响。【结果】2年结果表明,在玉米-大豆带状间作系统中,大豆生长中后期受高位作物玉米遮荫和自荫性增加的影响,其植株群体冠层内部的光合有效辐射（PAR）、叶面积指数（LAI）、叶片光合能力、分枝数及产量显著降低,但受玉米影响的程度因大豆种植密度的不同而不同。在间作模式下,PD1和PD2处理的大豆植株群体冠层光合有效辐射比PD3处理分别增加了45.4%和24.8%,净光合速率分别增加了46.1%和12.3%,单株有效荚数分别增加了53.2%和27.2%,单株分枝数分别增加了270.4%和140.9%,田间倒伏率分别降低了50.3%和19.3%。相关性分析发现,间作大豆的田间倒伏率与冠层内部光合有效辐射、叶片净光合速率、茎秆抗折力、茎叶干物质比、单株分枝数及单株有效荚数呈显著负相关,与株高、叶面积指数和单株无效荚数呈显著正相关。【结论】在玉米-大豆带状间作模式下,20株/m²的大豆密度（PD2）有利于创造良好的群体冠层内部光环境,降低植株田间大豆倒伏率,增加光合产物积累,从而提高大豆产量。     

生计资本视角下农户生计策略变动及影响因素研究——基于CFPS四期追踪数据

农户的生计策略在乡村振兴进程中正在和即将发生变化,只有对农户生计策略的变化做出正确的判断,才能够有效引导农户生计行为,破除乡村建设行动的各种阻力。基于可持续生计理论,利用CFPS四期追踪数据,运用转移概率矩阵和Logit回归模型,分析农户生计策略变动及其影响因素,并运用分位数回归方法验证稳健性。结果表明,不同生计策略农户的生计资本结构存在差异,无论何种生计策略的农户,人力资本在5种资本中都最大。短期内多数农户选择维持原有生计策略,动态调整过程较慢,有土地转入的农户更倾向于选择非务工型生计策略。社会资本对农户趋务工型策略变动具有显著的正向影响,农户受教育年限和健康对生计策略变动具有正向影响。与东部地区农户相比,中西部地区农户更倾向于选择务工型生计策略。因此,应加大农村产业多样化的投入力度,促进农户策略转变速度;鼓励农民参与土地流转;建立健全农户参与农村基层社会治理机制,推动农户社会资本积累;扩大对农村教育与医疗的投入力度。     

多粘类芽胞杆菌分离鉴定及其对甘薯蔓割病的防治效果

【目的】筛选对甘薯蔓割病病原菌具有拮抗作用的芽胞杆菌,为甘薯蔓割病的生物防治提供菌种资源。【方法】通过平板对峙法从玉米根际土壤中筛选对甘薯蔓割病病原菌具有拮抗作用的芽胞杆菌;通过生物学特征和16S rDNA序列分析对拮抗菌株进行分类鉴定;通过盆栽试验进行拮抗菌株对甘薯蔓割病的防效试验,并检测拮抗菌株对甘薯叶片脱落酸(ABA)和赤霉素(GA)含量,超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性及可溶性蛋白含量的影响。【结果】从玉米根际土壤中分离获得1株乳白色且具有拮抗作用的芽胞杆菌,命名为HAAS05,通过16S rDNA鉴定及系统发育进化树比对分析,将HAAS05菌株鉴定为多粘类芽胞杆菌(Paenibacillus polymyxa)。盆栽试验结果显示,HAAS05菌株对甘薯蔓割病有明显的拮抗效果;OD_{600 nm}=0.20和OD_{600 nm}=0.40的HAAS05菌悬液处理第10 d后,甘薯叶片中ABA含量较仅接种病原菌处理(201.94 ng/g)显著降低(P<0.05,下同),分别为52.29和107.10 ng/g,而GA含量较仅接种病原菌处理(7.05 ng/g)显著升高,分别为8.10和10.31 ng/g,甘薯叶片SOD活性和可溶性蛋白含量均较仅接种病原菌处理显著升高,而POD活性变化无明显规律。【结论】多粘类芽胞杆菌HAAS05菌株对甘薯蔓割病有较好的拮抗作用,具有一定的开发应用潜力。     

基于线粒体COI基因和D-loop区联合序列的杂交鲫与野生鲫群体遗传特征研究

【目的】分析杂交起源的合方鲫品系和新型同源二倍体类鲫(NCRC)品系、实验红鲫品系及野生鲫群体的遗传特征,揭示杂交鲫群体与野生鲫群体的种质资源现状,为开展鲫育种工作提供科学依据。【方法】以2个杂交品系(合方鲫和NCRC)、1个实验室养殖品系(实验红鲫)和3个野生鲫群体(分别采自湖南省长沙市望城区、长沙市长沙县和常德市)为研究对象,采用PCR扩增6个鲫群体的线粒体COI基因和D-loop区序列,使用DnaSP 6.12分析群体遗传多样性,利用MEGA 7.0.26计算群体内和群体间的遗传距离,运用TCS Network算法绘制单倍型网络,再以Structure 2.3.4推测群体遗传结构;利用Arlequin 3.5.2.2计算群体间的遗传分化系数(F_ST),并以邻接法(NJ)、最大似然法(ML)和贝叶斯推断法(BI)分别构建系统发育进化树;通过Tajima’s D和Fu’s Fs中性检验结合核苷酸错配分布分析评估群体历史动态。【结果】基于线粒体COI基因和D-loop区联合序列,从6个鲫群体中共鉴定出25个单倍型(Hap1~Hap25);且3个野生鲫群体的单倍型多样性(h,0.582~0.877)和核苷酸多样性(π,0.00227~0.00532)明显高于2个杂交品系和实验红鲫品系。构建的单倍型网络结构图和系统发育进化树均显示,合方鲫品系可形成独立分支,且与日本白鲫聚在一起。同时,合方鲫品系与其他群体间的遗传距离(0.0539~0.0628)和遗传分化系数(F_ST,0.95147~0.98331)均较大,其次为NCRC品系和实验红鲫品系,说明养殖群体与野生鲫群体间已产生明显的遗传分化。在Structure聚类分析的基础上进行AMOVA分析,结果表明可将6个鲫群体划分为合方鲫品系、NCRC品系、实验红鲫品系和野生鲫群体共4组,且组间遗传变异占绝大部分(90.14%)。从群体历史动态检验结果来看,6个鲫群体在近期历史上保持相对稳定,未曾经历过明显的群体扩张。【结论】合方鲫品系、NCRC品系及实验红鲫品系3个养殖群体与3个野生鲫群体间已产生明显的遗传分化,且存在一定程度的遗传多样性降低等问题。因此,在后续的鲫育种工作中应适当扩大繁育亲本数量,避免近亲繁殖和瓶颈效应,注重保护养殖群体种质资源的遗传多样性。     

烤烟蛙眼病病原菌的分离鉴定与生物学特性

【目的】明确贵州烤烟蛙眼病病原菌种类及生物学特性,为烤烟蛙眼病的综合防治提供科学依据。【方法】以采集自贵州烟区的烤烟蛙眼病病叶为材料,采用常规组织分离法和离体叶片接种法进行病原菌分离及致病性测定,利用形态学特征和分子生物学方法对病原菌进行种类鉴定,并对典型菌株进行生物学特性测定。【结果】从采集的病叶样本中共分离获得11株菌株,选取具有代表性的3株菌株YC1110、YC1111和YC1112接种到健康烤烟叶片上,接种6 d后出现典型症状,与田间症状一致,证明3株菌株为烤烟蛙眼病病原菌。ITS序列及系统发育分析表明,供试3株菌株与烟草尾孢（Cercospora nicotianae）的遗传关系很近,且菌落及孢子等形态特征亦符合烟草尾孢。生物学特性测定结果显示,病原菌在25℃、pH 7、光照条件为24 h全黑暗、碳氮源分别为果糖和牛肉浸粉、培养基为番茄琼脂培养基（TA2）时产孢量最多;在25℃、pH 7、碳氮源分别为甘露醇和蛋白胨、培养基为胡萝卜琼脂培养基（CA）和烟叶煎汁琼脂培养基（TA1）时生长最快。病原菌菌丝致死温度为54℃水浴10 min。【结论】引起贵州烤烟蛙眼病的病原菌为烟草尾孢。