花期盐水滴灌对10份番茄种质的主要性状影响及耐盐性评价

【目的】测定10个不同番茄种质的主要植株及叶片生理性状,筛选优异的耐盐碱种质,为优异耐盐新品种改良提供参考依据。【方法】以10个不同番茄种质为试材,采用花期盐水滴灌处理,以清水滴灌为对照,采用NaCl配置的盐水(6 ms/cm)全生育期滴灌盐胁迫处理。测定盐胁迫后番茄植株的株高、茎粗、相对叶绿素含量(SPAD)值、叶片丙二醛(MDA)含量、可溶性蛋白、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)活性。【结果】花期盐水滴灌胁迫下,不同参试番茄材料的株高、茎粗和SPAD值均不同程度降低、可溶性蛋白含量、SOD、POD和CAT 酶活性不同程度提高。采用隶属函数法和主成分分析法对10个不同番茄种质的耐盐性进行综合评价,由强到弱依次为C₃>C₁>C₅>C₉>C₈> C₂>C₇>C₆>C₁₀>C₄。【结论】花期盐水滴灌胁迫导致所有参试番茄材料叶片氧化损伤发生,生长受到抑制,并通过渗透调节和抗氧化酶促系统响应盐胁迫逆境。不同番茄材料对盐水滴灌胁迫的敏感性和耐受性存在差异。材料的耐盐性由强到弱依次为C₃>C₁>C₅>C₉>C₈>C₂>C₇>C₆>C₁₀>C₄。     

夏大豆干物质生产、光合生理特性对群体调控的反应

试验设置12.75万、15.75万、18.75万、21.75万、24.75万株/hm~2 5个群体密度,研究了夏大豆干物质生产、光合生理特性对群体调控的反应。结果表明同一生育时期随群体密度的增加单株干物质积累量、各器官分配比重、叶绿素相对含量、产量性状呈下降趋势,叶面积指数随着生育进程的推进呈现先增加后降低的单峰抛物线变化趋势,鼓粒期达到峰值后开始下降。在12.75万～24.75万株/hm~2群体密度范围内,产量随群体密度的增加呈现先增加后降低趋势,18.75万株/hm~2产量最高达3 029.58 kg/hm~2。     

甘薯苗期耐低氮基因型筛选及不同氮效率类型综合评价

【目的】建立甘薯品种（系）耐低氮能力评价体系,筛选耐低氮基因型甘薯材料和评价不同氮效率类型,为研究耐低氮甘薯生理机制和挖掘氮高效基因奠定基础。【方法】采用水培试验,以来自国内外不同薯区的126份甘薯品种（系）为材料,低氮胁迫（0 mmol·L^-1纯氮）和正常施氮（14 mmol·L^-1纯氮）处理下,收集126个品种（系）地上干重、地上干物质增加量、地下干物质增加量、总干物质增加率、根冠比、蔓长、根长、叶数、叶绿素相对含量（CCI）、氮积累量和氮素生理利用效率11个性状表征值,计算各指标耐低氮胁迫指数。利用综合隶属函数法,进行主成分分析、回归分析和聚类分析,综合评价各甘薯品种耐低氮能力和氮效率类型。【结果】1）低氮水平条件下,不同供试甘薯品种（系）的地上干重、地上部干物质增加量、地下部干物质增加量、总干物质增加率、根长、蔓长、叶数、CCI、氮素积累量的均值低于正常氮处理,根冠比和氮素生理利用效率的均值高于正常氮处理;2）不同品种（系）的地上干重、地上部干物质增加量、地下部干物质增加量、总干物质增加率、根冠比、根长、蔓长、叶数、氮素积累量和氮素生理利用效率的变异系数高于正常氮处理,且其增幅排序为地上干物质增加量>总干物质增加率>地下干物质增加量>叶数>地上干重>氮素生理利用效率>氮积累量>根长>根冠比>蔓长;3）对11个指标的耐低氮胁迫指数进行主成分分析,3个主成分的累计方差贡献率达到72.67%,计算综合评价值Y;4）地上干重、地上部干物质增加量、地下部干物质增加量、总干物质增加率、叶数、蔓长、根长、根冠比、氮积累量、氮素生理利用效率的耐低氮胁迫指数与Y值的相关性达到极显著水平（P<0.01）,其中,地上部干物质增加量、地下部干物质增加量、总干物质增加率、氮积累量和地上干重5项耐低氮胁迫指数的相关性较高,相关系数分别为0.85、0.86、0.81、0.79和0.73;5）建立Y值回归方程,选定耐低氮能力评价的8个指标,并进行系统聚类,划分甘薯基因型为耐低氮型、中间型、不耐低氮型3类;并对3种耐低氮甘薯类型的农艺性状和氮效率性状进行方差分析。【结论】地上干重、地上部干物质增加量,地下部干物质增加量、根长、蔓长、叶数、氮素积累量和氮素生理利用效率作为甘薯耐低氮能力评价的指标;13104-2/紫薯1号、宜宾红心薯、浙紫薯2号、渝紫3号、渝紫6号、漯紫1号和渝紫香10号7个为耐低氮型甘薯品种;耐低氮型品种的各性状表现好于中间型和不耐低氮型,其中,地上干重、地上部干物质增加量、地下部干物质增加量、蔓长和氮积累量差异显著。     

氮肥后移及间作对玉米光合特性的耦合效应

【目的】针对绿洲灌区覆膜玉米氮素需求前移,后期脱肥问题,通过探讨氮肥后移对间作玉米光合生理特性及产量的影响,以期揭示间作玉米产量形成的光合机制。【方法】2019—2021年,在河西绿洲灌区以玉米为试验材料,采用裂区试验设计,主因素为种植模式,设玉米间作豌豆和单作玉米2个水平,副因素为3个施氮制度（氮肥后移20%,氮肥后移10%,常规施氮不后移）,研究氮肥后移及间作模式下,玉米的光合生理特性和产量表现。【结果】与常规施氮不后移相比,氮肥后移20%和氮肥后移10%处理下间作玉米籽粒产量分别提高28.5%、13.8%,生物产量分别提高23.8%、12.5%;单作玉米籽粒产量分别提高29.7%、13.3%,生物产量分别提高19.6%、10.3%。相同占地面积下,间作较单作玉米籽粒产量增加33.2%—35.1%,生物产量增加26.8%—31.5%。同时,氮肥后移20%和氮肥后移10%处理较常规施氮不后移提高了间作群体籽粒产量27.2%、12.9%。说明,间作较单作模式可提高玉米产量,且氮肥后移处理较常规施氮促进了间作产量的提高。与单作模式相比较,间作玉米可保持较高的净光合速率、气孔导度和蒸腾速率,较低的胞间CO₂浓度,且氮肥后移处理具有促进作用。氮肥后移20%、氮肥后移10%较常规施氮不后移处理玉米净光合速率分别提高12.8%、6.0%;气孔导度分别提高14.0%、6.9%;蒸腾速率分别提高20.5%、9.5%;胞间CO₂浓度分别降低29.8%、13.1%。间作模式下,氮肥后移20%、氮肥后移10%处理玉米全生育期叶片相对叶绿素含量（SPAD值）较常规施氮不后移处理分别提高7.5%、3.7%。主成分分析结果表明,氮肥后移和间作主要通过提高净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、叶片相对叶绿素含量和降低胞间CO₂浓度来增加玉米产量。【结论】氮肥后移20%（玉米拔节期追肥36 kg·hm^-2+吐丝后15 d追肥108 kg·hm^-2）有利于间作玉米光合特性提高,从而促进玉米增产。     

耐盐促生芽孢杆菌的筛选及其对盐胁迫下燕麦生长的影响

从河北省秦皇岛滨海盐生植物根际土壤分离筛选耐盐促生芽孢杆菌,研究其在盐胁迫条件下对燕麦生长的促生效果,以期为研发耐盐促生菌剂和菌肥提供菌种资源。采用pH值9.0和NaCl质量分数分别为5%、10%、15%的LB培养基筛选、分离耐高盐的芽孢杆菌菌株,用功能培养基从中筛选具有促生能力的细菌菌株,用Salkowski比色法定性定量分析其产IAA的能力,采用盆栽试验研究其在盐胁迫条件下对燕麦生长的影响,运用16S rDNA序列分析法对促生效果好的菌株进行鉴定。结果显示,本研究共分离得到13株耐高盐的芽孢杆菌菌株,其中3株芽孢杆菌（YP2、YP4、SM12）可耐受10%（质量分数）的NaCl,且均有解磷、解钾、固氮能力,具有较强的产IAA能力。接种这3株菌株均能在盐胁迫条件下促进燕麦生长,提高其抗盐能力,其中菌株YP2的效果最优,与对照相比,其株高、茎粗、地上部鲜重、总根长、根系总表面积、根尖数分别显著（P<0.05）增加72.02%、42.58%、186.11%、392.35%、378.07%和518.85%,燕麦叶片中的丙二醛含量显著（P<0.05）降低43.34%,叶绿素含量、脯氨酸含量,及过氧化物酶、过氧化氢酶活性分别显著（P<0.05）提高了312.20%、124.10%、274.09%和198.60%。经16S rDNA序列分析,将菌株YP2初步鉴定为弯曲芽孢杆菌（Bacillus flexus）。该菌株作为盐碱地专用生物菌剂具有较大的开发应用潜力。     

外源表油菜素内酯和过氧化氢对低温处理后湘烟7号幼苗生理特性的影响

以烤烟品种湘烟7号为材料,经4 ℃处理4 d后连续喷施0.01 mg/L表油菜素内酯( EBR、T1)和340 mg/L过氧化氢(H2O2、T2)4 d, 以进行低温处理后喷施蒸馏水的烟苗为低温处理对照(CK1),以未经低温处理喷施蒸馏水的烟苗为正常生长对照(CK2),测定烟草幼苗生物量、抗氧化酶(SOD、POD、CAT)活性、MDA含量、渗透调节物质及根系活力。结果表明：与CK2相比,湘烟7号烟苗经4 ℃低温处理后,根系活力及生物量降低,CAT活性、MDA、可溶性糖及脯氨酸含量升高,SOD、POD活性及可溶性蛋白含量无显著变化;与CK1相比,喷施EBR和H2O2的烟苗根系活力、根冠比、保护酶活性均明显提高,干物质量分别提高40%、20%,可溶性糖分别增加66.3%、51.3%,MDA含量分别降低37.8%、37.5%;低温处理后转入常温的第8天和第12天,喷施EBR、H2O2的处理与CK2相比,SOD活性、POD活性、可溶性糖、脯氨酸含量无显著差异,可溶性蛋白含量显著降低。恢复正常生长温度后,喷施外源EBR和H2O2均能加速烟苗生理指标恢复正常,其中以喷施EBR的效果更好。     

低磷胁迫对赤皮青冈幼苗叶片生理指标的影响

【目的】探究赤皮青冈幼苗对低磷环境的耐受性。【方法】选取1年生和2年生赤皮青冈Cyclobalanopsis gilva实生幼苗,进行室内控制条件下的低磷胁迫试验,分析赤皮青冈幼苗叶片在低磷胁迫条件下的生理响应情况。【结果】低磷胁迫下1年生、2年生赤皮青冈叶片中可溶性蛋白含量随磷元素浓度降低而下降,膜脂过氧化最终产物丙二醛(MDA)含量上升、体现植株面对胁迫时自我调节的主动响应物质过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)活性明显升高,赤皮青冈内部相应的增加吸收磷能力的酸性磷酸酶(APA)活性升高。特别是POD、SOD和APA含量的变化情况可以间接说明赤皮青冈能通过自身生理调节来适应一定程度的缺磷环境。2年生赤皮青冈幼苗较1年生赤皮青冈幼苗具备更强的抗氧化能力和耐低磷能力,磷利用效率更高。正常情况下,赤皮青冈幼苗低磷耐受浓度为0.01 mmol·L-1,外界环境的有效磷低于该含量就可能会造成幼苗发育不正常或者死亡。【结论】低磷胁迫一方面刺激赤皮青冈叶片产生更多的MDA,进而引起赤皮青冈叶片细胞活性氧自由基代谢失衡;另一方面由于低磷胁迫后赤皮青冈活性氧自由基积聚刺激了保护酶系统的提升,能清除自由基,削弱了膜脂过氧化,进而降低赤皮青冈体内MDA的含量。这两方面形成一种动态平衡是赤皮青冈耐低磷胁迫的主要抗性机制。缺磷的林地进行造林作业时要尽量选取苗龄较大的赤皮青冈幼苗。     

畜禽养殖疾病诊断智能传感技术研究进展

畜牧业是我国农业的重要组成部分,目前我国畜牧业向着规模化、集约化发展,同时也增加了畜禽疾病诊断的难度。为提高畜禽养殖中的动物福利水平,并降低畜牧养殖中因动物疫病与健康异常带来的经济损失与公共卫生安全风险,近年出现了一批通过数字化、智能化手段实现畜禽疫病诊疗的自动化方法,如机器视觉分析、动物音频分析、红外温度感知、深度学习分类等,这些方法可以有效提高对患病或异常畜禽动物的诊断效率、缩短诊断周期、降低畜牧养殖中人工巡检劳动力。畜禽疫病自动诊疗方法不同于常规的基于病理学知识的诊断方法,其主要通过各类传感器自动获取畜禽在养殖过程中的图像、声音、体温、心率、排泄物等各类特征信息,而后通过梅尔倒谱系数、Logistics回归分析等数学模型和支持向量机、深度学习等智能算法对采集的信息进行综合分析与处理,并对动物的健康状态做出评价与预测。文章分别从畜禽形态诊断技术、行为诊断技术、声音诊断技术、体温诊断技术、其他生理参数诊断技术等几个方面总结阐述了目前动物疫病智能诊断技术研究的进展和一些基础的方法原理,这些方法基于动物外型与体尺、行为与动作、鸣叫与声音、体温、排泄物、呼吸与心率等数字化特征,通过数学模型对传感器采集到的特征进行实时分析与分归类,基本实现了对理想环境下动物健康状态的评价。目前的畜禽动物疾病自动诊疗技术研究成果丰富,但相关诊断方法大多是在理想环境下进行,而实际的生产养殖环境中干扰因素很大,目前的诊断方法大多无法很好地排除干扰并精确提取出所需特征信息;并且目前的数字化禽畜疾病诊断方法多是基于禽畜的一种特征信息进行分析诊断,这使得诊断系统的诊断准确度受到影响,诊断结果说服力不足。同时目前的大多数数字化禽畜疾病诊断方法还存在诊断泛化能力差、抗干扰能力差等问题,这些问题制约了其推广与应用。未来畜禽疾病自动诊断的研究重点是提高其传感算法的精度和数学模型的适用性与鲁棒性,并进一步发展基于多种特征耦合与数据融合的智能化畜禽疾病诊疗专家系统,争取实现实时、高效、智能、精准的畜禽健康诊断。     

博落回对铅的耐性、富集及生理响应研究

以草本植物博落回（Macleaya cordata）为供试植物,采用沙培盆栽实验研究其对重金属铅（Pb）的耐性、富集及生理响应机制。结果表明：博落回能耐受500 mg/L的Pb胁迫而其生长发育不受影响,高于此浓度时植株生长发育受到抑制。不同组织对Pb的富集能力表现为根>茎>叶,博落回对Pb的富集与转运能力皆随Pb胁迫浓度的升高而减弱。Pb胁迫引起丙二醛（Malondialdehyde, MDA）在植物体内累积。低于500 mg/L的Pb促进叶绿素、可溶性蛋白的合成和抗氧化酶活性的提高,高于此浓度时,则表现为抑制,且导致膜脂过氧化与生物膜的损伤。Pb主要以迁移活性低的化学形态存在于细胞壁和可溶性组分中,浓度升高会导致Pb向迁移毒性强的形态转化。透射电子显微镜（TEM）观察到高浓度的Pb胁迫会损害细胞壁结构,使Pb进入细胞内部,对细胞造成毒害。傅里叶红外光谱仪（FTIR）分析表明,Pb胁迫会提高细胞内-OH、-COOH等基团和有机酸、蛋白质的含量,在低浓度时可与Pb结合,削弱其对博落回的毒性。     

毛乌素沙地4种典型植物叶片凝结水吸收能力及其水分生理响应

  目的  明确毛乌素沙地4种典型植物沙蓬、软毛虫实、刺藜和苦豆子的叶片凝结水吸收能力,阐明植物叶片对凝结水浸润的水分生理响应。  方法  将受试植物置于用高丰度氘水配置的人工标记凝结水环境中,进行凝结水浸润处理,通过比较处理组和对照组植物叶水、根水及根际土壤水的稳定氢同位素丰度变化,确定受试植物叶片是否具有吸水能力,示踪叶片吸收凝结水后,是否将水分转移到植物根系及根际土壤之中;使用露点水势仪、电子天平及气孔计,测定受试植物处理前后的叶水势、叶片含水量和气孔导度变化,了解受试植物对凝结水浸润的水分生理响应。  结果  （1）高丰度氘标记凝结水浸润后,处理组4种受试植物的叶水δ2H（20‰ ~ 100‰）均显著高于对照组（?25‰ ~ ?15‰）,而根水（?45‰ ~ ?30‰）及根际土壤水（?50‰ ~ ?40‰）则与对照组无显著差异;（2）经过凝结水浸润试验处理,沙蓬的叶水势升高23.81%,叶含水量升高2.94%,气孔导度降低57.40%;软毛虫实的叶含水量升高了2.45%,叶水势和气孔导度无显著变化;刺藜的叶水势升高了21.95%,气孔导度和叶含水量无显著变化;苦豆子的叶水势、叶含水量和气孔导度均无显著变化。  结论  毛乌素沙地4种典型植物叶片均具有凝结水吸收能力,叶片吸收的水分未被发现转移至根部或根际土壤。沙蓬、软毛虫实、刺藜通过叶片吸水显著改善了自身水分生理状态,这可能是其适应沙地严酷水分条件的重要水分利用机制,有助于植物存活,而苦豆子叶片对凝结水浸润无明显响应,不能有效利用叶片吸水改变其水分生理状态。