Analysis of residuals for stability assessment of rice genotypes

The analysis of residuals computes general adaptabilities (GAs) and specific adaptabilities (SAs) of genotypes similar to combining ability analysis. The residual analysis is simple and robust being based on the first-degree statistics, and is assumption-free. A unique statistic of ratio of variances (VR) of residuals for individual genotypes allows comparing their stability. The residuals analysis of genotype × environment (GE) interactions was performed for grain yield (t ha^?1) of 25 rice (Oryza sativa L.) genotypes, including two developed by marker-assisted selection for root traits quantitative trait loci (QTL), tested across 16 sites. Results were compared with the linear regression analysis for (i) full set of 16 sites showing adequacy of linear model and (ii) subset of nine-poor sites showing inadequacy of linear model. There was agreement between the two analyses for situation (i) but not for situation (ii) when the regression analysis fails because of nonlinearity but the residual analysis retains its validity.     

草莓丝核菌根腐病病原菌鉴定及7种杀菌剂的抑菌作用测定

为了解草莓丝核菌根腐病的病原种类及筛选防治丝核菌根腐病的有效杀菌剂,本研究基于形态学特征、细胞核荧光染色、菌丝融合群测定以及rDNA-ITS的序列分析,对北京和河北承德地区的草莓丝核菌根腐病的病原菌进行了鉴定,并利用菌丝生长速率法测定了7种杀菌剂对丝核菌的抑菌作用。结果发现,北京地区的丝核菌为双核丝核菌(binucleate Rhizoctonia,BNR),属于融合群AG-A;河北的丝核菌为立枯丝核菌Rhizoctonia solani,属于融合群AG-4。氟啶胺、吡唑醚菌酯、噻呋酰胺、戊唑醇、咯菌腈、氟硅唑对2种丝核菌均有很强的抑制作用,EC_(50)值为0.063 9～2.485 7μg/mL,抑霉唑的抑制作用较差,EC_(50)值为9.966 8～11.236 8μg/mL。同一种杀菌剂对不同丝核菌的抑制作用存在差异,噻呋酰胺、戊唑醇、氟硅唑、咯菌腈和抑霉唑对立枯丝核菌的抑制作用强于对双核丝核菌。试验结果为生产上合理选用杀菌剂防治草莓丝核菌根腐病提供了科学依据。     

牛角瓜根的抑菌活性研究

以牛角瓜根为实验材料,采用索氏提取法,以4种不同溶剂(石油醚、氯仿、乙酸乙酯、甲醇)对牛角瓜的根进行提取,并采用纸片琼脂扩散法对粗提物的抑菌活性进行了评价,供试菌包括白色念珠菌等6种真菌和金黄色葡萄球菌等7种细菌。结果表明:石油醚粗提物对枯草芽孢杆菌、白色念珠菌、黑曲霉菌、大肠埃希氏菌都表现出良好的抑菌活性,且抑菌效果接近或优于阳性对照氟康唑,对尖孢镰刀菌和鲍曼不动杆菌也表现出良好的抑菌活性;氯仿粗提物对白色念珠菌及粪链球菌表现出良好的抑菌活性;乙酸乙酯粗提物对粪链球菌表现出最好的抑菌活性;甲醇粗提物的抑菌活性较弱。     

间作香露兜提高槟榔根系生长和土壤酶活性

采用盆栽试验的方法,对槟榔单作、香露兜单作和槟榔间作香露兜3种栽培模式下根系生长发育和土壤酶活性进行比较研究。结果表明：槟榔间作香露兜促进了槟榔干物质累积,且分配到根系的干物质相对增多,地下部干物质质量显著增加,对香露兜的影响不显著;间作后显著增加槟榔叶片SPAD值,对香露兜无显著影响;间作模式下槟榔总根长、根系总表面积、根数目显著增多,分别比单作增加了78.64%、50.96%、81.22%,而且间作对槟榔根系生长发育的促进作用大于香露兜;槟榔间作香露兜后,土壤酸性磷酸酶、过氧化氢酶和过氧化物酶活性均显著高于槟榔单作,土壤脲酶与槟榔单作无显著差异,但显著低于香露兜单作;土壤过氧化物酶活性与根数目和根体积呈显著正相关。综上所述,槟榔与香露兜根系之间竞争较小,与槟榔单作相比,槟榔间作香露兜模式能够促进槟榔根系生长,提高土壤酶活性。     

红壤区肥液浓度对涌泉根灌水氮运移特性的影响

为提高红壤区涌泉根灌水氮利用效率,通过室内肥液入渗试验,研究了不同肥液浓度(0,10,20,35,60 g/L)条件下涌泉根灌土壤的入渗能力、湿润锋运移距离、土壤水分分布以及铵态氮和硝态氮的运移特性,并建立了红壤涌泉根灌土壤累计入渗量及湿润锋在竖直向上、竖直向下和水平方向的运移距离与肥液浓度的关系模型。结果表明:土壤累计入渗量、湿润锋运移距离以及湿润体内水分和氮素的分布均受到肥液浓度的影响。在同一入渗时刻,土壤累计入渗量及湿润锋运移距离随肥液浓度的增大而增大,且与入渗历时均呈幂函数关系;在灌水结束时,相同土层深度内,肥液浓度越大,土壤含水率就越大,土壤中铵态氮和硝态氮的浓度也越大,且与铵态氮相比,硝态氮的分布范围更广。随着肥液再分布的进行,土层内最大含水率位置逐渐下移,且土壤含水率的分布也更加均匀;土壤中铵态氮和硝态氮浓度的变化趋势不同,浅层中铵态氮的浓度逐渐降低,而硝态氮的浓度先降低后增加;深层中铵态氮的浓度先增加后降低,而硝态氮的浓度逐渐增加。该研究成果可为进一步研究红壤区涌泉根灌肥液入渗氮素运移及转化提供理论参考。     

植物根系对土壤团聚体形成作用机制研究回顾

土壤团聚体是土壤结构的基本单元,土壤水力侵蚀的微观描述即为土壤团聚体的破裂过程。研究表明:植物根系可以改变土壤的力学以及水文特征,促进土壤团聚体的形成和稳定。因此,对近20年国内外的相关研究成果进行较为系统的回顾,从根系对土壤团聚体的物理、生物、电化学作用3个研究视角,分析了植物根系对土壤团聚体形成的作用机制,提出了现有研究中存在的问题及研究趋势,这对深入认识植物根系对土壤团聚体的影响及其作用机制、发展根-土相互作用的土壤侵蚀过程模型具有重要的意义。     

不同磷水平柱花草磷效率及根构型研究

为研究不同磷水平下柱花草磷效率的基因型差异及其与根构型的关系，利用盆栽试验，以磷低效、磷高效、磷敏感3种基因型柱花草品种为材料，研究0、0020、0035、0050、0075、0100、0200 g·kg-1共7个磷水平下，不同基因型柱花草的磷营养特性；并进一步比较两个代表性基因型（磷低效、磷高效）柱花草在对照(0 g·kg-1)、缺磷(0010 g·kg-1)、正常磷（0025 g·kg-1）处理下苗期根系生长状况，从而确定根构型与磷效率的关系。结果表明：不同基因型植株的磷含量、吸磷量随磷浓度的增加而增加，磷利用效率对磷浓度的反应趋势则相反。在不同磷处理下，磷高效基因型的磷利用效率均较高，且随着磷浓度的增加不同基因型品种磷利用效率的变化趋势度表现为：磷高效＜磷低效＜磷敏感。随着磷胁迫的加重，磷高效和磷低效基因型的侧根数、主根长、根体积、根表面积和根活跃吸收面积均增加，根直径减小。磷高效基因型柱花草根体积显著高于磷低效基因型，且在其他根构型指标上优于磷低效基因型。磷高效基因型品种较耐低磷，柱花草根系形态的改变是其适应低磷胁迫的重要机制。研究为柱花草的优质栽培提供理论依据。     

影响静止中心(QC)细胞分裂的EMS突变体库构建与筛选分析

采用正向遗传学方法,以转基因拟南芥(Arabidopsis)SCRGVG UAS∶∶axr3-1为材料来进行EMS诱变。通过外源施加激素DEX诱导GVG/UAS系统启动axr3-1在静止中心表达,导致静止中心发生分裂。通过构建EMS突变体库,得到2 616份M2代候选突变体家系。对M2代种子进行初筛得到43个候选家系。经过复筛,获得22个具有稳定表型的突变体家系。根据表型相似性将候选家系分为5类,共6组。将候选家系进行组内杂交,根据F1代植株表型是否与亲本相似,获得2对等位突变体。这些突变体将为研究干细胞小生境的调控机制研究提供新材料。     

不同立地类型根灌、滴灌水分扩散规律

为掌握根灌、滴灌在不同立地类型土壤中的水分扩散规律,通过不同灌水梯度试验,采用挖剖面和直观观测法,研究了根灌和滴灌在不同立地类型土壤水分的垂直和水平扩散规律。结果表明:风沙土中根灌、滴灌水分垂直扩散明显小于水平扩散,且灌水时间与扩散速率均呈负相关对数关系。沙质壤土中根灌水分垂直扩散明显小于水平扩散,滴灌则垂直扩散速率大于水平扩散,两者差异不明显;灌水时间与扩散速率呈负相关对数关系。灰棕漠土中根灌初期水分垂直扩散和水平扩散相同,随时间增大,水平扩散速率大于垂直扩散;滴灌则垂直扩散速率大于水平扩散,但两者差异不明显;灌水时间与扩散速率也呈负相关对数关系。总体来看,根灌在不同立地类型土壤中的水分无论垂直扩散速率还是水平扩散速率都表现为:沙质壤土风沙土灰棕漠土;滴灌则无论水平扩散速率还是垂直扩散速率都表现为:灰棕漠土风沙土沙质壤土,两者扩散规律明显不同。