侵染甘薯的DNA病毒研究进展

甘薯是重要的粮食作物和食品加工及工业原料。我国是世界上最大的甘薯生产国。病毒病是甘薯上的重要病害,目前世界上已报道的侵染甘薯的DNA病毒主要归属于双生病毒科Geminiviridae和花椰菜花叶病毒科Caulimoviridae。近年来,双生病毒等DNA病毒严重影响我国甘薯的产量、品质以及食品加工产业。本文简介了甘薯在我国的重要地位和种植情况;具体介绍了侵染甘薯的菜豆金色花叶病毒属Begomovirus、玉米线条病毒属Mastrevirus及杆状DNA病毒属Badnavirus的病毒特征、分子变异、分类现状和检测方法。结合甘薯生产的实际情况,提出了目前甘薯DNA病毒研究中存在的问题及思考。本文旨在为我国甘薯DNA病毒病的综合防控提供理论依据。     

苜蓿田地表蜘蛛边缘效应及苜蓿刈割后的溢出效应

为明确不同类型苜蓿田地表蜘蛛边缘效应及苜蓿刈割后地表蜘蛛溢出效应在小麦田与玉米田之间的差异,于2015年5—7月采用陷阱法调查了银川平原不同类型苜蓿田及邻作玉米田和小麦田中的蜘蛛种类及个体数,比较苜蓿田边缘区及中心区蜘蛛群落多样性指数和个体数量的时空变化以及苜蓿田刈割前后相邻农田边界处蜘蛛群落的时空动态变化。结果表明,在整个取样季节共采集蜘蛛标本7 894头,隶属10科22种,其中苜蓿单作田中蜘蛛个体数量最多,共2 550头;苜蓿-小麦邻作田中蜘蛛群落物种丰富度最高,共17种。星豹蛛Pardosa astrigera和甘肃平腹蛛Gnaphosa kansuensis为优势种,分别占个体总数的38.08%和27.17%。非量度多维尺度(non-metric multidimensional scaling,NMDS)分析显示苜蓿单作田同苜蓿邻(间)作田蜘蛛群落的结构组成差异较大,且在苜蓿田边界处和内部存在差异。不同类型苜蓿田边界处和内部蜘蛛群落的多样性指数、优势度指数、个体数量和丰富度在取样的不同时期存在显著差异。刈割可以促进苜蓿田中地表蜘蛛向邻作农田中迁移,苜蓿刈割后与苜蓿田邻作的小麦田和玉米田中蜘蛛个体数量和多样性指数均存在溢出效应,溢出效应的范围为距界面处0~20 m。小麦田中蜘蛛个体数量密度和多样性指数总体高于玉米田,溢出效应的持续时间为1~7 d,高于玉米田。     

银川平原不同种植模式下苜蓿田地表蜘蛛群落多样性及时间动态模拟

为探究不同种植模式对苜蓿田地表蜘蛛群落多样性及个体数量的影响,采用陷阱法对银川平原苜蓿-小麦邻作、苜蓿-玉米邻作和苜蓿-果园间作3种不同种植模式下的人工苜蓿田地表蜘蛛群落进行了调查,研究其多样性、丰富度、均匀度及优势度指数的差异和变化,并利用Gaussian函数对各指数进行时间序列动态拟合,分析了3种种植模式下人工苜蓿田地表蜘蛛群落总个体数量的时间动态变化。结果显示,该地区共收集到蜘蛛标本2 761头,隶属12科19属28种,其中优势种为星豹蛛Pardosa astrigera、甘肃平腹蛛Gnaphosa kansuensis和白斑隐蛛Nurscia albofasciata。2种邻作模式下,苜蓿田地表蜘蛛群落多样性、丰富度、均匀度及优势度指数同间作模式下的各指标均有显著差异,且多样性指数最大值出现时间分别为5月7日和5月18日,均早于间作模式下的7月3日。Gaussian函数拟合结果表明,苜蓿-小麦邻作模式下苜蓿田地表蜘蛛种群高峰期持续时间最长,为121.92 d,苜蓿-玉米邻作模式下2次种群高峰间隔时间最短,为49.2 d。苜蓿-小麦邻作模式下苜蓿田地表蜘蛛群落的个体数量最大值出现在5月上旬,其它2种模式下均出现在5月中旬。     

基于ADH3基因的野生大麦系统进化分析

为探究大麦的遗传进化关系,选用91份来源于近东、中亚和我国西藏的野生大麦材料,基于乙醇脱氢酶Ⅲ基因（ADH3）对其进行系统进化分析。结果显示:近东野生大麦的单倍型个数（H=22）和遗传多样性（H_d=0.914,π=0.012 65）均明显高于西藏野生大麦（H=5,H_d=0.753,π=0.012 16）和中亚野生大麦（H=8,H_d=0.810,π=0.011 10）。91份野生大麦材料主要被分成2个类群（Ⅰ和Ⅱ）,81%的近东野生大麦和80%的西藏野生大麦聚类于Ⅰ类群;91%的中亚野生大麦与少部分近东和西藏野生大麦混合聚类于Ⅱ类群。同时,群体结构分析进一步佐证了西藏野生大麦与近东野生大麦之间的亲缘关系更近,与中亚野生大麦的亲缘关系较远。该研究结果明确了近东、西藏、中亚野生大麦的遗传进化关系,可为研究栽培大麦的起源提供分子依据。     

绿色、有机蔬菜优质高产理论与 应用原理的研究进展

摘要：有效利用有机资源、矿物资源和微生物资源，集成绿色农业新技术，可实现绿色、有机蔬 菜优质高产和产业可持续发展。对植物营养学理论、非豆科微生物固氮理论、植物次生代谢理论和有 益菌固碳减排理论等方面的研究进展进行综述，为绿色、有机蔬菜优质高产提供了理论依据；而研究 和应用高碳有机物、多功能微生物菌肥、天然矿物质营养及有机物耕层发酵技术，为绿色、有机蔬菜 优质高产提供了新机制。同时，提出了蔬菜优质高产“五要素”集成技术，以期为土壤连作障碍绿色 防控、绿色和有机蔬菜优质高产提供指导。     

氮磷钾配比施肥对观光木幼苗生理与光合特性的影响

以1年生观光木幼苗为试验材料，采用N、P、K 3因素3水平正交试验设计，探究N、P、K配比施肥对观光木幼苗生长、生理及光合特性的影响，旨在为观光木苗木施肥提供科学依据。结果表明，T6（N2P3K1）处理组观光木幼苗的株高增量、地径增量最高，适当的施肥处理有利于促进观光木幼苗的生长发育；T6（N2P3K1）处理组观光木幼苗叶片的可溶性糖、可溶性蛋白含量最高，丙二醛、游离脯氨酸含量最低，适当的施肥处理有利于促进观光木幼苗体内的生理代谢；T6（N2P3K1）处理组的叶绿素a、b的含量最高，且净光合速率、气孔导度、胞间CO₂浓度、蒸腾速率最高，适当的施肥处理有利于增强观光木幼苗的光合作用。综上所述，T6（N2P3K1）处理组（即尿素、过磷酸钙、氯化钾施用量分别为2.586、16.875、0.833 g/株）为本试验条件下的最佳施肥组合。     

人工合成六倍体小麦在黄淮麦区育种中的利用性评价

为了解人工合成六倍体小麦（synthetic hexaploid wheat,SHW）在黄淮麦区育种改良中的应用价值,利用从国际玉米小麦改良中心引进的5份SHW与普通小麦驻麦305进行杂交、回交,对亲本及BC₂群体的主要农艺性状、产量相关指标和籽粒品质进行调查分析。结果表明,与普通小麦相比,SHW的株高、小穗数、穗粒数、收获系数和千粒重等是其不利性状,但具有较多的分蘖。SHW的纤维含量、面筋含量、蛋白含量和硬度都比驻麦305高（PAAAAA0.05）。BC₂的收获系数较SHW显著提升,其产量虽然比SHW有了较大幅度提升,但仍显著低于普通小麦。BC₂的蛋白质和面筋含量相对于普通小麦亲本显著提升,其中仅2018-2019年的BC₂-SHW1和BC₂-SHW2群体未达显著水平。这表明5份SHW可作为重要的品质改良资源应用于小麦育种中。     

小麦周8425B×小偃81重组自交系群体千粒重相关性状的QTL定位及单倍型分析

【目的】周8425B是中国小麦重要骨干亲本之一,小偃81是李振声院士选育的高产、优质、多穗型品种。千粒重是影响小麦产量的重要因素,发掘周8425B和小偃81的千粒重及相关性状的QTL,并分析不同生态区小麦品种所含QTL的单倍型与千粒重的关系,发掘优异单倍型,为不同生态区提高小麦产量及分子辅助育种提供基因型参考。【方法】以周8425B×小偃81衍生的重组自交系群体（F₈）为研究对象,分别于2015和2016年在陕西杨凌（早晚播）进行田间种植,收获后对籽粒相关性状进行测量。利用90K芯片标记构建的高密度遗传图谱对3个环境下的千粒重、籽粒长、籽粒宽和籽粒厚进行QTL定位。同时,针对稳定的主效QTL开发相应的KASP分子标记,并以479份国内外小麦种质组成的自然群体为材料进行分子检测,结合自然群体的千粒重等性状进行关联分析;此外,从479份小麦中挑选出106份含有660K芯片基因型数据的当前黄淮麦区推广的小麦品种,以主效QTL置信区间的差异SNP为基础,进行目标QTL定位区间的单倍型分析,从而判断黄淮麦区中陕西、河南和山东种质材料中的优势类群。【结果】QTL定位结果显示,3个环境下共在8条染色体上检测到22个QTL,表型变异解释率（PVE）范围为4.77%—19.95%,12个位点为主效QTL（PVE>10%）,其中Qkgw.nwafu-6B可能为新QTL。4A、6A、6B、7D染色体上的QTL在多个环境中被检测到,其中,4A和7D染色体处QTL与已报道的相关位点位置相同或接近。6A染色体上的QTL区间包含已知千粒重基因TaGW2-6A,根据TaGW2-6A的分子功能标记检测结果,周8425B和小偃81同时含有TaGW2-6A,此外,基于单倍型分析结果,二者存在于不同的类群中,因此,该位点不同于TaGW2-6A,也可能为新的QTL。单倍型分析结果显示,Qkgw.nwafu-6A总共分为5种单倍型,在不同产区占比超过20%的为6A_h1,其在3个地点千粒重数据均高于其他单倍型;Qkgw.nwafu-6B总共分为8种单倍型,在不同产区占比超过20%的为6B_h6,在河南两点千粒重数据较高,推测含有这两类单倍型的材料为优势类群。此外,针对Qkgw.nwafu-6B开发出共分离的KASP标记,并在479份材料组成的自然群体显著性检测中证明该位点与千粒重表型显著相关。【结论】Qkgw.nwafu-6A和Qkgw.nwafu-6B可能为新的与千粒重相关的主效QTL位点,6A_h1和6B_h6为优势单倍型,开发了一个与Qkgw.nwafu-6B共分离的分子标记KASP_IWA349,可用于分子标记辅助育种。