玉米秃尖与内源激素的关系

玉米果穗顶部不能形成种子或部分种子败育而导致秃尖,秃尖受遗传影响较大,并对光合作用的依赖性很强。本文以20个玉米杂交组合雌穗顶部穗轴为材料,对光合作用的"源"和"库"起调控作用的顶部穗轴内源激素与其秃尖长度的关系进行了研究。结果表明,在快速灌浆期,玉米雌穗顶部穗轴GA3I、AA、CTK含量较高,而ABA含量很低;ABA含量与玉米秃尖长度呈极显著的正相关;(GA3+IAA+CTK)/ABA含量与玉米秃尖长度呈极显著的负相关。说明顶部穗轴ABA含量的高低与玉米秃尖长度存在密切关系。     

盐碱地白刺不同部位微生物群落高通量分析

【目的】研究新疆盐碱环境中耐盐植物白刺的根际土壤和叶片内生微生物群落的结构丰富度和多样性。【方法】运用Novaseq测序平台对白刺根际土壤和叶片进行16SrDNA-V4区和ITS1区测序。经FLASH进行拼接,经过Qiim过滤叶绿体和线粒体序列,得到的序列在97%的序列相似性水平上聚类成为操作分类单元(OTUs)。对序列数据进行生物信息学分析,评价物种的Chao1指数、shannon指数以及Alpha多样性。【结果】白刺根际土壤细菌优势菌群为放线菌门(Actinobacteria)、变形菌门(Proteobacteria)、芽单胞菌门(Gemmatimonadetes);真菌优势菌群为子囊菌门(Ascomycota)。叶片内生细菌优势菌群为蓝细菌门(Cyanobacteria)和放线菌门(Actinobacteria);真菌优势菌群为子囊菌门(Ascomycota),白刺不同部位的微生物菌群数量和多样性有显著差异(P<0.05),白刺各样地之间微生物群落构成差异明显。【结论】白刺不同部位微生物群落的丰富度和多样性分布。     

移栽期与施氮量对烟叶产质量的影响

为探究适宜陕西洛南烟区的烤烟移栽期和施氮量,试验以云烟99为供试材料,对比不同移栽期(4月25日、5月1日、5月6日)和施氮量(112.5 kg/hm~2、120 kg/hm~2、127.5 kg/hm~2)对烤烟主要生育期、农艺性状、病害发生、经济性状等的影响。结果表明,在洛南以5月1日移栽、施氮量为120 kg/hm~2时,烟叶品质最优。     

玉米穗位叶衰老进程及其适宜指示性指标研究

【目的】 探寻可精确指示玉米穗位叶衰老进程的优良方法及适宜性指标,明确玉米穗位叶衰老进程,为玉米精确高效栽培技术发展提供理论参考。【方法】 于2020年春、夏两季在江苏大丰（33°12′ N,120°28′ E）稻麦原种场开展田间试验,以苏玉29（SY29）为材料,基于不同施氮量（0、67.5、136.5、205.5、274.5、343.5 kg N·hm^-2）构建6个叶氮浓度差异群体（N1—N6）。采用Logistic模型对吐丝后12种与玉米穗位叶衰老相关的形态及生理指标的变化动态进行拟合,对比分析不同衰老相关指标指示衰老进程的精准性。【结果】 Logistic公式y=(a-d)/(1+(x/c)^b)+d对12种叶衰老相关指标变化动态的拟合趋势、拟合度R²整体优于前人所用Logistic公式y=a/(1+e^-b(x-c))。基于多指标分析,春、夏玉米穗位叶衰老启动分别发生在吐丝后18.8—29.1（$\bar{x}$=25.8）d、17.5—28.2（$\bar{x}$=23.9）d,快速衰老发生在吐丝后30.5—37.9（$\bar{x}$=34.4）d、28.0—35.7（$\bar{x}$=31.8）d,衰老终止发生在吐丝后40.6—54.1（$\bar{x}$=45.9）d、38.3—47.0（$\bar{x}$=42.1）d。春、夏玉米由吐丝至衰老启动的25.8 d、23.9 d内有效积温分别为392.9℃和477.6℃;春、夏玉米由衰老启动至衰老终止的20.1 d、18.2 d内有效积温分别为360.0℃和284.0℃。基于指标分类分析,相同衰老阶段内,生理指标所指示的衰老特征时间的正态分布σ值大于形态指标,春、夏玉米结果一致。丙二醛（MDA）、总叶绿素、叶绿素a、果糖、葡萄糖含量及蒸腾速率（T_r）所指示衰老特征时间的变异系数（CV）均小于5%;MDA、总叶绿素、果糖、葡萄糖含量及净光合速率（P_n）所指示衰老特征时间与各阶段时间均数的均方根误差（RMSE）均小于2。【结论】 Logistic公式y=(a-d)/(1+(x/c)^b)+d可作为准确拟合叶衰老指标动态变化的数学工具。春、夏玉米穗位叶分别在吐丝后26 d、24 d左右开始衰老,于34 d、32 d左右衰老速度达到峰值,于46 d、42 d左右进入功能性死亡的末端衰老阶段,有效积温是影响玉米穗位叶衰老进程重要因素。MDA、总叶绿素、果糖、葡萄糖含量是表征玉米穗位叶衰老进程的优良指标。     

干旱胁迫下保水剂对雪茄烟叶碳氮代谢和中性香气物质含量的影响

为研究干旱胁迫下保水剂种类和用量对雪茄烟叶碳氮代谢和香气质量的影响,以德雪3号为试材,采用盆栽试验研究不同保水剂种类(SAP保水剂、沃特保水剂和自制保水剂TS-PAA)与用量(2、4、6 g·株^-1)下的雪茄烟叶碳氮代谢和中性致香成分含量变化。结果表明:1)使用保水剂可有效提高雪茄烟生长发育前期(45 d以前)氮代谢强度,加速氮素营养向烟碱的转化与积累,削弱后期(60 d以后)氮代谢强度,使烟碱的积累程度明显减弱,75 d时各处理的烟碱含量较对照均有大幅度下降,以TS-PAA 2 g·株^-1处理降幅最大,为32.26%。2)使用保水剂能加速中后期(45 d以后)碳代谢进程,促进雪茄烟叶中淀粉、总糖、还原糖含量增加,其中以TS-PAA 4 g·株^-1处理增幅最高,较CK增幅分别为327.28%、80.51%、79.54%,糖碱比增幅161.90%,两糖比(还原糖/总糖)均维持在0.9左右。3)使用保水剂还能显著延迟叶片衰老,提升烟株的抗旱能力,促进雪茄烟叶中性致香成分积累。4)在干旱协迫条件下,保水剂的使用有利于促进雪茄烟叶生长发育过程中碳氮代谢的合理转化与动态平衡,提升烟叶品质。不同处理比较,TS-PAA、沃特保水剂处理以4 g·株^-1,SAP保水剂处理以6 g·株^-1用量时作用效果最佳。     

基于 VAR 模型的农村三产融合与科技创新关系研究

【目的】随着信息时代的不断发展,科学技术成为农村产业发展的根本推动力,为进一步激活 农村发展活力,推动农村三产融合成为实现乡村振兴的有力支撑。【方法】基于向量自回归（VAR）模型,以 2011—2019 年我国科技及工业相关数据为样本,构建科技产出、科技投入、农村三产融合 3 个一级指标和 9 个 二级指标体系,对我国农村三产融合与科技创新投入关系进行研究。【结果】农村三产融合程度仍有很大的提 升空间和持续改进余地。指标体系中的科技投入力度、科技产出水平和农村三产融合间存在动态相互作用和高 度相关关系;科技创新投入能促进农村三产融合发展,农村三产融合在科技产出当期提高 1% 时提高 0.767%; 农村三产融合发展会促进科技创新进一步投入,农村三产融合综合得分每增加 0.881%,科技产出综合得分就增 加 1%。【结论】基于以上结果,我国应着力推进农业科学技术创新,以攻克技术壁垒,支持鼓励农业科研工作 者研发产品与技术创新,搭建科技创新联盟平台,增加 R&D 科技研发投入,营造科研创新环境,加快我国农业 技术创新步伐,实现传统农业与高技术产业之间的深度融合。     

基于宿主诱导的基因沉默技术创制抗拟轮枝镰孢玉米自交系

【目的】拟轮枝镰孢（Fusarium verticillioide）是一种主要的病原真菌,侵染玉米可以导致穗粒腐病、茎腐病、苗期根腐病及引起种子腐烂。由拟轮枝镰孢引起的病害不仅影响玉米的产量和品质,而且其病原菌代谢过程中产生的伏马菌素等多种真菌毒素严重威胁了人畜安全。通过宿主诱导的基因沉默（host-induced gene silencing,HIGS）技术创制抗拟轮枝镰孢的玉米种质,为玉米抗病育种提供新的优异抗源。【方法】通过同源克隆方法克隆可能与拟轮枝镰孢生长发育相关的关键基因,并通过体外转录获得相应的dsRNA片段;将不同基因的dsRNA与拟轮枝镰孢的分生孢子悬浮液预混后,用于后续的体外RNA沉默试验;对感病玉米自交系西502的种子进行消毒与接种,在培养皿中28℃避光培养48 h,调查种子的发病程度;在混有dsRNA的孢子悬浮液中加入葡萄糖,25℃培养24 h后,在显微镜下观察孢子萌发与菌丝生长情况;将三叶期的西502幼苗转移至预混dsRNA的孢子悬浮液中进行培养,7 d后观察苗期根腐病发病状况;通过种子鉴定与苗期鉴定体系,逐步筛选具有显著抑制效果的沉默靶标基因;合成筛选出的重点靶标基因片段,构建沉默载体并转化感病玉米自交系西502;对转基因株系的种子接种鉴定,验证转化玉米株系的抗性;提取接种后转基因种子的总RNA,对拟轮枝镰孢的靶标基因进行荧光定量分析,确定HIGS株系的沉默效果。【结果】从拟轮枝镰孢中克隆出18个与其生长发育相关的候选基因;通过种子接种鉴定,发现11个候选基因被沉默后,种子的发病等级极显著降低;进一步筛选出6个沉默后影响拟轮枝镰孢的孢子萌发和菌丝生长的候选靶标基因deo、Ras2、Dpdc、Hsp90、Frp1和Atg15;通过苗期接种鉴定,最后筛选出3个在体外具有显著抑制效果的沉默靶标基因deo、Atg15和Frp1;进而将3个靶标基因的特异区段人工融合成一段序列并构建沉默载体,获得转基因植株;鉴定发现转基因植株的T₂代种子对拟轮枝镰孢的抗性显著增强,且3个靶标基因的表达量均显著下降。【结论】拟轮枝镰孢基因deo、Atg15、Frp1与其生长发育密切相关,且沉默后能够显著提升玉米对拟轮枝镰孢的抗性。     

全球气候变暖对中国种植制度可能影响ⅩⅢ. 东北三省春玉米熟型调整的降水限制及其对产量的可能影响

【目的】研究气候变化背景下东北三省春玉米品种熟型调整敏感区域内的降水条件变化及其对产量的可能影响,为当地春玉米种植品种熟型的调整提供科学参考。【方法】以1985年为时间节点,将1961—2017年分为2个时间段（1961—1985年和1986—2017年）。基于东北三省春玉米品种熟型调整敏感区域内的24个地面气象观测站点1961—2017年地面气象观测资料和16个农业气象试验站点1981—2007年玉米生育期的观测资料,分析春玉米不同生育阶段水分条件的变化特征,并运用作物生产潜力逐级订正法计算降水条件变化对生产潜力的影响。【结果】（1）1961—2017年,东北三省春玉米品种熟型调整的敏感地带内实际播种期呈提前趋势,成熟期呈推迟趋势,实际生产中品种熟型的调整导致实际生育期延长。（2）敏感区域内春玉米品种熟型的调整,使生育前期（播种—拔节）和后期（开花—成熟）需水量增加,生育中期（拔节—开花）需水量减少;同时,生育前期有效降水量呈现增加趋势,生育中期和后期有效降水量呈现减少趋势。（3）品种熟型调整后,春玉米生育中期有效降水量满足率最低。（4）品种熟型调整后,气候生产潜力在中晚熟品种调整为晚熟的区域5南部和西部的宽甸和通榆站点呈减小趋势,波动性增加,在特早熟品种调整为早熟的区域1和早熟品种调整为中熟的区域3北部气候生产潜力呈增加趋势且波动性降低。【结论】全球气候变化的背景下,东北地区敏感区域内有效降水量满足率在生育中期和后期降低,气候生产潜力在研究区域的西部和南部减小、东部增大且不稳定性高。因此,在敏感区域的东部、西部和南部仍要进一步关注品种熟型的选取,同时在春玉米生育中期和后期,及时进行灌溉补充水分,确保春玉米产量。     

施镁量对土壤供镁及烤烟生长发育和产质量的影响

为明确福建‘翠碧一号’烤烟适宜的施镁量以及施镁对烟田土壤供镁的影响,采用田间试验研究不同施镁量对烟田不同时期土壤供镁、烟株物质积累和烤后烟叶产质量的影响。结果表明,随施镁量的增加,土壤交换性镁浓度上升,不同时期土壤供镁能力与施镁量表现为显著的直线线性相关关系。终采时烟株不同部位叶片镁含量和积累量也均与施镁量存在显著的直线线性相关关系。施镁处理的均价、产值、上等烟比例和上中等烟比例分别比不施镁处理提高了6.39%~11.67%、6.13%~14.63%、18.43%~31.46%和5.36%~8.96%。随施镁量的增加烤后烟叶总钾含量呈下降趋势。综合烤后不同部位烟叶感官评吸质量以施镁（以MgO计）量在19.5 kg/hm²处理最好,其次为39 kg/hm²处理;产值以施镁58.5 kg/hm²处理最高。施镁量对烟株生物量积累和烤后烟叶产量的影响规律性不明显。综合福建植烟土壤交换性镁含量的实际情况,以及土壤供镁、烟株物质积累和烤后烟叶质量,认为福建‘翠碧一号’烤烟生产中,施镁（以MgO计）量以19.5~39 kg/hm²为宜,既能保证土壤正常供镁和镁营养的相对平衡,又能满足烟株对镁营养的需求,提高烤后烟叶质量。     

基于国土空间三线融合的城市周边耕地分区保护研究

城市周边耕地保护是国土空间规划的重要议题,对保障城市生态安全和粮食安全以及促进城市可持续发展具有重大意义。本研究通过协同量化耕地自然质量特征以及周边立地条件的关系,融合永久基本农田红线、生态红线、城镇开发边界三线划定要求,在土地评价与立地条件分析（LESA）理论基础上构建基于自然质量与立地条件特征的综合评价系统,建立鞍山市主城区周边耕地利用与保护分区,提出耕地保护分区管控措施。结果表明：鞍山市域主城区耕地可分为4类区域：永久基本农田区占80.70%,永久基本农田储备区占10.15%,城镇开发边界弹性用地区占3.98%,生态保育区占5.17%。评价结果综合反映城市主城区周边耕地质量的差异性及立地环境的稳定性,同时融合国土空间中三线划定的政策要求,对城市主城区周边耕地布局进行有效探索,划定了永久基本农田保护区,又在一定程度上满足了城镇开发边界弹性发展空间用地需求和生态红线管控要求。