2019年美国玉米高产竞赛简报

介绍2019年美国玉米高产竞赛情况和竞赛结果，分析全美优胜者的分布区域、选用种子品牌及信息，进而分析玉米高产原因，从而提出美国玉米高产竞赛对我国玉米生产的启示和建议。     

玉米单倍体高自然加倍材料吉Gjb335DH3的遗传分析与QTL初定位研究

玉米单倍体育种技术加倍率低的问题是单倍体育种技术应用限制条件。本研究以雄穗低自然加倍材料DHL287为母本、雄穗高自然加倍材料吉Gjb335DH³为父本，构建单倍体雄穗高自然加倍群体。根据集群分离分析法（BSA，Bulked segregant analysis），结合SNP标记，使用滑动窗口分析3组BSA混池基因型数据，最终在1、3、4、5、7号染色体上筛选出23个与雄穗高自然加倍相关的QTL位点。其中，3组BSA混池结果都在1、3、4号染色体上定位到4个共有的显著QTL区段，说明4个QTL区段具有很强的重演性。同时，在5、7号染色体上分别定位到3个、2个与单倍体雄穗高自然加倍相关的QTL位点。     

牛病毒性腹泻病毒E2蛋白纳米抗体筛选及反应原性检测

通过噬菌体展示技术筛选牛病毒性腹泻病毒(BVDV)重组E2蛋白特异性纳米抗体,验证纳米抗体反应原性。使用BVDV灭活疫苗免疫羊驼,分别在第0、21、49及70天采集全血,测得抗体效价后分离全血中淋巴细胞,提取总RNA,反转录后PCR扩增目的片段。目的片段和pCANTAB5E使用限制性内切酶酶切连接后转至TG1感受态细胞中,应用噬菌体展示技术构建VHH噬菌体展示文库。再经过3轮"吸附-洗脱-筛选"后得到与BVDV-E2结合的噬菌体,用ELISA鉴定其反应性。结果获得插入率为90.8%,库容为1.02×107 CFU/mL的文库。ELISA结果和序列分析显示,得到2条与E2蛋白具有良好反应性的纳米抗体且与VHH同源性较高的序列。研究结果为BVDV的防控和新型疫苗的研制奠定基础。     

isopropylstilbene发酵条件优化及其对灰葡萄孢的抑制作用

isopropylstilbene (3, 5-二羟基-4-异丙基二苯乙烯) 是发光杆菌Photohabdus temperata产生的一种二苯乙烯类化合物，具有多种生物活性。为促进isopropylstilbene在农业抗生素领域应用价值的开发，采用固相萃取、柱层析等技术从发光杆菌P. temperata SN 35的发酵液中分离纯化得到1个化合物，通过核磁共振氢谱对其结构进行了确认，并采用高效液相色谱测定了其纯度；通过Plackett-Burman试验和响应面法对发光杆菌SN 35摇瓶发酵培养条件进行了优化，并初步研究了所分离化合物对灰葡萄孢Botrytis cinerea的离体抑菌活性及对灰霉病的防治效果。结果表明:所分离的化合物为isopropylstilbene，纯度为93%；对发光杆菌SN 35摇瓶发酵培养条件进行优化后，isopropylstilbene的产量是优化前的2.22倍。离体抑菌试验结果表明:isopropylstilbene对灰葡萄孢的菌丝生长具有较好的抑制作用，其EC₅₀值为 (9.17 ± 0.17) μg/mL，但低于对照药剂百菌清[EC₅₀值为 (0.90 ± 0.08) μg/mL]；在10 μg/mL下，isopropylstilbene对灰葡萄孢孢子萌发的抑制率为63.01%。活体盆栽试验结果表明，在200 μg/mL下，isopropylstilbene对黄瓜灰霉病的防治效果达92.19%，与百菌清的防效 (97.63%) 相当，对番茄灰霉病的防治效果为72.12%，略低于百菌清 (81.61%)。本研究通过对isopropylstilbene发酵条件的优化，为其工业化生产奠定了理论基础。该化合物对灰霉病具有很好的防治效果，可为天然杀菌剂的研究与开发提供参考。     

GC-MS非靶代谢分析5个柠檬品种果皮的挥发性物质差异

为了探究不同柠檬品种间挥发性物质差异，分析其品质差别，本研究利用GC-MS技术对5个柠檬品种的果皮进行检测，将原始数据上传至XCMS平台进行处理。利用SIMCA-P软件进行主成分分析和正交偏最小二乘法判别分析。通过R软件进行聚类分析。通过差异代谢物VIP值分析筛选到差异性化合物。结果显示5个柠檬品种共检出103种香气物质，聚类分析显示，阿特摩柠檬和木里柠檬聚为一类，乔化无刺柠檬、阿联粗柠檬和黄花尤里克柠檬聚为一类。差异代谢物分析筛选到15种差异化合物，其中黄花尤力克柠檬萜烯类物质高表达。本研究中同一生长环境下不同柠檬品种间果皮的挥发性物质存在较大差异，其中阿联粗柠檬和黄花尤里克柠檬之间差异最小。     

SUPEROXIDE DISMUTASE FAMILY GENES IN WATERMELON AND THEIR RESPONSES TO DIFFERENT ABIOTIC STRESSES

• A total of 8 SOD genes from watermelon were identified and bioinformatically analyzed. • The SOD proteins from watermelon and other different plant species can be classified into five groups consistent with their metal cofactors. • ClSOD genes exhibited distinctive tissue-specific and abiotic stress responsive expression patterns. Superoxide dismutase (SOD) is an important enzyme in the antioxidant system of plants and plays a vital role in stress responses by maintaining the dynamic balance of reactive oxygen species (ROS) concentrations. Genome-wide analysis of the SOD gene family in various plant species has been conducted but little is known about this gene family in watermelon (Citrullus lanatus). Here, eight SOD genes were identified in the watermelon genome and are designated ClCSD1-5, ClFSD1-2 and ClMSD according to their metal cofactors. Phylogenetic analysis shows that SOD proteins from various plant species can be classified into five groups and members in the same group possess the same metal cofactor and similar subcellular localizations. Expression analysis of the ClSOD genes indicates that they had tissue-specific expression patterns with high expression in different tissues including the leaves, flowers and fruit. In addition, the expression of ClSOD genes differed appreciably under salinity, drought and abscisic acid (ABA) treatments, indicating that they may be involved in ROS scavenging under different abiotic stresses via an ABA-dependent signaling pathway. These results lay the foundation for elucidating the function of ClSOD genes in stress tolerance and fruit development in watermelon.     

不同季节高寒草甸牧草瘤胃发酵特性和体外消化率分析

本文旨在探讨不同生育时期高寒草甸牧草的牦牛瘤胃体外发酵参数及CH₄产量。通过测定返青期、青草期和枯草期3个生育时期牧草的营养品质、瘤胃发酵参数和CH₄产量。结果表明：青草期牧草总能（Gross energy，GE）、粗蛋白（Crude protein，CP）和粗脂肪（Ether extract，EE）等均显著高于返青期和枯草期（P<0.05）；青草期牧草在各发酵时间点的体外干物质消化率（Dry matter digestibility，DMD）、粗蛋白消化率（Crude protein digestibility，CPD）和有机物质消化率（Organic matter digestibility，OMD）均显著高于返青期和枯草期（P<0.05）；青草期牧草12，24和48 h瘤胃NH₃-N、乙酸、丙酸、异丁酸、丁酸和异戊酸含量显著高于返青期和枯黄期（P<0.05）；不同发酵时间牧草总产气量和CH₄产量变化规律为：返青期>青草期>枯草期。综上所述，青草期草地生物量最高，牧草营养品质和体外消化率最高，CH₄排放最低，瘤胃发酵模式最优。建议选择青草期牧草放牧。     

混播比例对三江源人工草地植被和土壤养分特征的影响

建植混播人工草地是修复三江源黑土滩退化草地的有效措施，但不同混播比例下植被和土壤养分特征的变化尚不明确。以垂穗披碱草、中华羊茅和青海草地早熟禾分别按1∶1∶1（M₄），2∶1∶1（M₅），1∶2∶1（M₆），1∶1∶2（M₇），2∶2∶1（M₈），2∶1∶2（M₉）和1∶2∶2（M₁₀）建植混播人工草地，并以各组分单播为对照，研究生产力、物种多样性、超产效应、多样性净效应（包括互补效应和选择效应）和土壤养分特征的变化，并采用多准则决策模型-TOPSIS进行综合评价，以筛选最佳混播比例，以期为三江源退化草地生态修复提供科学依据。结果表明：混播处理地上生物量显著高于中华羊茅和青海草地早熟禾单播的生物量，但显著低于垂穗披碱草单播处理，混播处理地上生物量在M₅、M₈、M₉和M₁₀处理较高。而地下生物量在混播处理间无显著差异。混播处理中，仅M₅、M₈、M₉和M₁₀处理存在超产，达40.4~71.1 g·m^-2。M₄和M₆处理的多样性净效应均小于0，说明由于物种竞争导致群落减产。而M₇~M₁₀混播处理的多样性净效应均大于0，说明物种生态位的互补使得群落高产。M₈和M₉处理中互补效应和选择效应共同主导了超产效应，而M₅和M₁₀处理中主要由互补作用主导超产效应。表层土壤的有机质、全氮、全磷、速效磷和速效钾含量在M₆、M₇和M₁₀混播处理中较高。TOPSIS模型综合评价表明，M₁₀混播处理不但可保持较高的生产力，还可显著提高土壤的养分含量，是三江源区人工草地建植的理想混播比例。     

安徽省不同区域薄壳山核桃花期观测与授粉树配置

对安徽省不同区域17个薄壳山核桃品种的花期进行了观测.结果表明:安徽省内薄壳山核桃的花期集中在4月20日～5月22日;薄壳山核桃雌雄异熟,多数品种的花期不遇;在17个品种(无性系)中,雄先型、雌先型分别占29.4％、70.6％,花期相遇、花期不遇分别占35.3％、64.7％;同一品种(无性系)在合肥、滁州、阜阳三地的花期受气候因子的影响较小,花期重合率在60％以上.按照异花授粉的原则,为3个区域不同薄壳山核桃品种提出了相应的授粉树配置方案.     

施氮量对农田土壤有机氮组分及酶活性的影响

【目的】探讨不同施氮量条件下土壤氮素转化酶活性和有机氮组分含量的变化规律,并分析氮素转化酶活性与各有机氮组分之间的关系,为陇中黄土高原旱作农业区合理制定施肥量和施肥方案提供参考依据。【方法】基于设置在陇中黄土高原定西市李家堡镇麻子川村的不同施氮量（0（CK）、52.5（N1）、105（N2）、157.5（N3）、210（N4）kg N·hm^-2）春小麦长期定位试验,收获后使用Bremner法测定0—40 cm土层中有机氮组分含量,以及4种氮素转化相关酶的活性。【结果】土壤有机氮组分分配比例顺序为氨基酸态氮>酸解铵态氮>酸解未知态氮>氨基糖态氮,同一土层随着施氮量的增加土壤有机碳、全氮、酸解总氮、氨基酸态氮、酸解铵态氮和脲酶活性、蛋白酶活性均呈先增大后降低的趋势,除全氮外其余都在N2处理时最大,全氮含量在N3处理时达到最大;同一处理不同土层间均随土层加深而降低。冗余分析结果表明,全氮含量和蛋白酶活性是影响陇中黄土高原农田有机氮组分分布与转化的关键因子;碳氮比与所有有机氮组分均呈负相关,蛋白酶、有机碳和脲酶与氨基酸态氮呈极显著正相关。【结论】综合而言,N2处理土壤供氮潜力最高,全氮和蛋白酶是影响该区春小麦土壤有机氮组分转化的关键因子。氮肥合理施用能明显提高土壤有机氮含量,不同施氮量条件下土壤有机氮组分变化差异明显,改变了氮素相关转化酶的活性。