不同有机物料对灌漠土重金属累积特征及作物效应的影响

【目的】 探讨长期施用有机物料对灌漠土中重金属含量、形态赋存特征及作物重金属含量的影响,为有机物料农业安全利用及土壤有机培肥中重金属累积控制提供理论依据和技术支持。【方法】 利用田间长期定位试验,研究鸡粪、牛粪、猪粪、菌渣、污泥和沼渣对灌漠土几种典型重金属元素含量、赋存形态及小麦植株中重金属含量的影响。【结果】 长期（7年）施用鸡粪、猪粪、污泥的处理显著增加了灌漠土中Cu、Zn含量,增加量为猪粪＞鸡粪＞污泥,其中Cu含量分别增加了62.20%、20.10%和10.26%,Zn含量分别增加了79.98%、39.24%和18.31%,并与施用年限呈显著正相关关系。3种有机物料施用下Cu平均每年累积速率为4.16、1.25和0.97 mg·kg ^-1·a ^-1,Zn平均每年累积速率为11.04、4.86和2.59 mg·kg ^-1·a ^-1。但施用上述3种有机物料对Cd、Cr、Pb和Ni含量没有显著影响。施用牛粪、菌渣和沼渣对灌漠土中重金属含量亦无显著影响。施用鸡粪、猪粪、污泥还显著影响了土壤中Cu、Zn赋存形态,增加了土壤中Cu、Zn各有效赋存形态的含量和占总量的比例,显著提高了灌漠土中Cu、Zn有效态的含量,显著增加了小麦根和秸秆中Cu、Zn的含量,其中猪粪影响最大。【结论】 猪粪、鸡粪、污泥长期施用可导致灌漠土中Cu、Zn快速累积并提高Cu、Zn的生物有效性,其中猪粪的作用尤为明显。在施用有机物料培肥土壤时,要特别关注其中Cu、Zn的含量,以确保土壤健康和可持续利用。     

白背飞虱海藻糖合成酶基因调控几丁质合成的功能

【背景】 海藻糖合成酶（trehalose-6-phosphate synthase,TPS）在海藻糖合成中起着重要作用,其能够介导海藻糖代谢调控几丁质合成及昆虫发育。【目的】 本研究通过抑制白背飞虱（Sogatella furcifera）TPS的表达,检测RNAi沉默SfTPS效果,观察白背飞虱蜕皮状况,测定几丁质含量及几丁质合成酶（chitin synthase,CHS）基因的定量表达,探究SfTPS在白背飞虱几丁质合成中的潜在调控作用。【方法】 利用注射法RNAi技术,以实验室饲养多年的白背飞虱种群为试验材料,体外合成两个SfTPS（SfTPS1和SfTPS2）与GFP的双链RNA（dsRNA）后,分别注射到白背飞虱体内抑制TPS。首先,在dsRNA注射后48 h采用Trizol法提取白背飞虱的总RNA,反转录并合成第一链DNA后,采用实时荧光定量PCR（qRT-PCR）技术检测TPS表达沉默情况,以确定RNAi的效果;其次,测定dsRNA注射后48 h和72 h白背飞虱整体几丁质含量并对翅发育畸形虫体进行拍照;最后,采用qRT-PCR技术检测白背飞虱SfCHS在mRNA水平上的相对表达量变化,分析SfTPS1和SfTPS2在几丁质合成调控中的作用。【结果】 与注射dsGFP相比较,dsSfTPS1和dsSfTPS2的RNA注射后,能够促进SfCHS表达量上升,几丁质含量增加,白背飞虱成虫翅出现畸形。qRT-PCR结果显示,单个SfTPS dsRNA注射后本基因的表达能够被极显著抑制,与注射dsGFP相比,不足对照组表达量的30%,且单个SfTPS的dsRNA注射后,另外一个SfTPS表达同样显著下降;dsSfTPS1和dsSfTPS2注射后,白背飞虱成虫翅均为长翅,出现一定比例的翅卷曲等畸形情况,其后48 h和72 h产生一定的死亡率;几丁质含量检测发现,SfTPS1和SfTPS2的dsRNA注射后72 h,几丁质含量显著上升。与注射dsGFP对照组相比较,SfCHS1与SfCHS1a表达量在dsSfTPS1注射后72 h极显著上升,在dsSfTPS2注射后48 h和72 h时极显著上升,且dsSfTPS1和dsSfTPS2注射后SfCHS1b的表达极显著增加。【结论】 SfTPS能够通过调控白背飞虱几丁质合成酶基因的表达来控制几丁质的合成,研究结果有助于评价SfTPS在白背飞虱等昆虫中的调控作用并作为潜在控害靶标,为进一步开展和筛选有效的海藻糖合成酶抑制剂控制白背飞虱等害虫提供理论依据。     

‘海沃德’猕猴桃应力松弛特性与品质关系

【目的】提取‘海沃德’猕猴桃的品质特征,建立其应力松弛特性参数与其品质特征的关系,探索一种利用力学特性快速预测猕猴桃品质特征的方法。【方法】测定不同贮藏时期猕猴桃的应力松弛特性、营养成分、色差和质构等指标;运用因子分析筛选出评价猕猴桃品质的特征指标;确定应力松弛的最佳模型,拟合得出模型中的参数;对应力松弛模型参数和猕猴桃品质指标进行相关性分析,利用岭回归法建立应力松弛参数预测猕猴桃品质特征的数学模型,并进行验证。【结果】猕猴桃品质特征指标为V_C、可溶性固形物、ΔE、硬度、黏聚性、弹性;七元件麦克斯韦模型可以较好地描述猕猴桃的应力松弛特性,拟合的决定系数达到0.999;V_C、可溶性固形物和ΔE与弹性参数和黏性系数有很强的正相关性（P<0.05）,其中V_C、ΔE与E₀的相关系数分别为0.901和0.813,质构指标硬度、弹性和黏聚性与弹性参数和黏性系数正相关性很高（P<0.05）,其中硬度与η₁相关系数为0.807,弹性与E₀的相关系数为0.951;建立的猕猴桃V_C、可溶性固形物、ΔE、硬度、黏聚性和弹性的预测模型对建模集的决定系数分别为0.906、0.717、0.883、0.709、0.708和0.851,且均具有统计学意义（P<0.05）;模型对验证集的预测值和实测值的决定系数分别为0.882、0.880、0.869、0.691、0.733和0.814,t检验值均小于2.145,表明预测值与实测值之间没有显著性差异。【结论】‘海沃德’猕猴桃的应力松驰特性参数与猕猴桃品质特征具有很强的相关性,运用岭回归法建立的应力松弛参数与各指标的回归模型可以准确地预测猕猴桃的品质特征,为猕猴桃贮藏期间的品质快速测定提供了理论依据。     

玉米-大豆带状套作高产玉米品种的形态特征

通过两年大田试验,在玉米-大豆带状复合种植模式下,研究21个玉米品种在净作和套作模式下的产量水平,以产量为7 500 kg/hm~2为界限,将供试玉米品种划分为3个产量类别,通过比较净作高产套作高产与净作高产套作低产两个类别下玉米的形态特征,从品种间形态的变异系数和形态指标与产量相关性,筛选出叶面积、株高、穗上位二叶夹角和穗位高可作为选择套作高产玉米品种的主要形态指标。套作玉米品种叶面积吐丝期为6 415～7 158 cm~2/株,穗上位二叶夹角分别为20°～31°和22°～28°,株高为259～280 cm,穗位高为94.5～113.0 cm时,可获得较高的套作玉米产量。     

武夷名丛的红茶适制性研究

为了充分挖掘利用武夷名丛资源、丰富红茶品类,以水仙为对照,对13个武夷名丛分别蒸青固样、加工红茶。通过生化成分检测和感官审评,分析其红茶适制性,并对鲜叶生化成分与红茶品质相关性进行分析。结果表明：‘鬼洞白鸡冠’鲜叶水浸出物、氨基酸、咖啡碱、黄酮,红茶水浸出物、茶多酚、咖啡碱、黄酮、茶黄素、茶红素等含量均超过对照,其中茶黄素含量为0.81%,显著高于对照,且感官审评品质优异。综合生化成分检测和感官审评结果得出,‘鬼洞白鸡冠’、‘金锁匙’、‘金凤凰’、‘白毛猴’、‘雀舌’适制红茶。鲜叶酚氨比与红茶品质未发现显著相关性。鲜叶水浸出物、咖啡碱、酚咖比和氨咖比与红茶品质或重要影响因子呈显著相关,可为茶树种质红茶适制性提供一定的参考依据。     

不同品种、成熟期鲜莲中淀粉的结构特性研究

莲子淀粉的结构特性对带壳莲子加工品质和食用品质影响显著。为提高带壳莲子调理食品的品质,本文采用场发射扫描电镜、直链淀粉全自动分析仪、X-射线衍射仪、马尔文激光粒度仪等仪器对4个莲子品种蜡熟期和完熟期莲子淀粉的结构特性进行研究。结果表明,同一品种不同成熟度莲子淀粉中的直链淀粉、抗性淀粉含量和淀粉颗粒粒径随成熟度的增大而增大,而同一品种不同成熟度莲子淀粉的结晶度随鲜莲成熟度的增大而减小（除京广1号外）。在4个品种中,建选17号和建选35号鲜莲中的淀粉含量在蜡熟期和完熟期都较高,而直链淀粉含量最低,对于延缓淀粉老化具有一定效果。     

植物顶端有限生长相关基因与基因编辑育种研究进展

随着劳动力成本的增加,农作物的采收将逐步从人工采收过渡到机械采收,因此培育紧凑、矮化、果实成熟集中、耐密植、适宜机械化操作的新品种已成为作物遗传改良的主要目标。本文重点综述了不同物种FT及其同源基因对植物成花的调控功能,植株顶端的无限生长和有限生长的控制基因及其功能研究进展,以及通过基因编辑促进顶端成花进而导致植株顶端由无限营养生长转变为有限生殖生长,进一步介绍了通过多基因同时编辑的方法推动植物株型改变并培育新品种的成功案例。植株顶端成花和有限生长的特性可以促进果实的统一成熟,为适宜机械化采收的株型育种提供理论支持和实践指导。     

生物炭和石灰对酸性稻田水稻产量、土壤性状和经济效益的影响

通过两年的田间试验,探讨了两种酸化土壤改良剂(生物炭和石灰)对双季水稻产量、土壤性状和水稻经济效益的影响。结果表明,与对照相比,生物炭处理降低了2015年早、晚稻产量,但在2016年却增加了早、晚稻产量;在2015年和2016年试验中,石灰处理均增加了早、晚稻产量。除2015年早季,其他季别产量差异均达显著水平。试验结束后检测发现,生物炭处理显著增加了土壤pH值和有机质含量,石灰处理显著增加了土壤pH值和碱解氮含量。生物炭处理显著降低了2015年粮食产值和净收益,但显著增加2016年粮食产值和净收益;石灰处理显著增加了2年粮食产值和净收益。与生物炭处理相比,2016年石灰处理粮食产值和净收益分别提高2.9%和6.7%。因此,选用石灰作为稻田土壤酸化改良剂对提高南方双季稻区水稻产量、改良土壤酸化和增加农民收入效果更好。     

基于文献计量的水稻研究态势分析

为了解近20年水稻领域的研究现状及发展方向,基于WebofScience数据库,采用文献计量分析方法,分析了1999—2018年水稻领域已发表的文献。结果表明,1999—2018年水稻领域发表文献数量共计136384篇,总体上呈现逐年上升趋势;中国、美国、印度、日本和韩国发表文章数量位居世界前5位,中国科学院、浙江大学、南京农业大学、中国农业科学院、国际水稻研究所是发表文章数量位居世界前5的研究机构;发表文献数量居前3位的期刊是《PLo SONE》《Pland and Cell Physiology》《Frontiers in Plant Science》;这些论文主要研究学科是农业、植物学、食品科技等,研究热点集中于水稻基因组学、抗性、品质等方面。     

甘蓝型油菜花序长发夹ｌｈＲＮＡｉ文库的构建

异源四倍体油菜含有大量多拷贝基因及冗余基因,难以通过T-DNA插入、物理及化学诱变等常规突变体库创制方法发掘功能基因。为开发适应于油菜的简单高效的突变体库创制方法,本研究通过滚环复制方法构建了甘蓝型油菜的花序lhRNAi文库,并对这种新型的干扰文库进行质量评估;然后将该花序lhRNAi文库对甘蓝型油菜进行遗传转化,获得763株T0植株,从中鉴定分离出74株具有可见表型变异的花发育相关突变体,包括花瓣减少、形状异常,柱头卷曲,雄蕊退化萎缩,雄性不育（不能产生花粉）、死蕾或花蕾闭合等。说明通过滚环复制介导的lihRNAi文库的构建方法可以成功应用到油菜中,这将为油菜花序发育相关基因功能的研究提供重要的研究平台。