长期淹水、传统灌溉、湿润灌溉条件下海泡石修复镉污染水稻土效应

采用盆栽试验,于长期淹水、传统灌溉、湿润灌溉条件下,研究海泡石对镉污染水稻土的修复效应及对水稻抗氧化胁迫和土壤养分含量的影响.结果表明,施加海泡石后,土壤pH值显著升高,土壤镉形态由酸提取态向残渣态转化.长期淹水、传统灌溉、湿润灌溉条件下,土壤有效镉含量分别下降16.3％～37.2％、7.8％～37.3％、14.8％～32.8％,稻米镉含量降幅分别为26.7％～60.0％、19.2％～46.2％、18.6％～50.0％,稻草镉含量分别降低25.0％～58.3％、15.2％～43.6％、15.4％～43.5％(P<0.05);土壤有效磷含量分别增加5.3％～26.2％、9.0％～33.6％、9.5％～25.1％,有效铁含量分别降低8.4％～19.5％、8.5％～15.1％、12.8％～18.9％,有效锌含量分别降低20.5％～45.5％、21.8％～60.0％、8.8％～52.9％,有效铜含量降幅分别为22.4％～32.7％、13.3％～33.6％、17.6％～32.8％(P<0.05);叶片CAT(过氧化氢酶)活性增幅分别为15.1％～130.2％、15.6％～93.3％、18.9％～137.8％,叶片GSH(蛋白类谷胱甘肽)含量最大增幅分别为33.5％、31.7％、39.9％(P<0.05).得出结论,长期淹水下,1.5％海泡石处理可使稻米镉满足我国食品中污染物含量限量值0.20 mg/kg(GB 2762—2012),长期淹水是一种推荐的镉污染稻田修复水分管理模式.     

生长素调控因子OsGRF4协同调控水稻粒形和稻瘟病抗性

【目的】水稻粒形为多基因控制的复杂数量性状,同时影响稻谷产量和稻米外观及碾磨品质,挖掘粒形相关基因并解析其遗传机制,对于水稻高产和优质品种选育具有重要意义。【方法】以前期利用大粒籼稻品种特大籼(TDX)为供体亲本、小粒粳稻品种日本晴(Nipponbare,NPB)为轮回亲本获得的一个大粒近等基因系,在水稻第2染色体上初定位粒形调控基因GS2.2(grain size 2.2)的基础上,对GS2.2基因进行了精细定位和候选功能基因的克隆鉴定。【结果】利用BC₄F₂群体中2887份极小粒单株及该群体中70份基因型杂合的大粒单株自交获得的BC₄F₃群体,将GS2.2基因精细定位在2M-7-1与2M-9之间的160.6 kb的区间内。该区间编码18个基因开放阅读框(ORF1-18)。测序发现ORF18基因在大粒近等基因系与小粒日本晴等位基因间存在5个SNP差异,ORF18编码生长素调控因子蛋白OsGRF4。采用CRISPR/Cas9基因编辑技术对大粒近等基因系中ORF18进行敲除,发现ORF18敲除株系粒长变短,证实ORF18是GS2.2的功能基因。进一步对ORF18大粒近等基因系和基因编辑敲除株系进行稻瘟菌室内离体和病圃接种鉴定,发现ORF18大粒近等基因系稻瘟病抗性增强,而基因编辑敲除株系稻瘟病抗性减弱,表明ORF18正调控水稻稻瘟病抗性。【结论】本研究发现的生长素调控因子OsGRF4协同调控水稻粒形和稻瘟病抗性,为协调水稻高产和抗性育种提供了重要的基因资源。     

籼型优质三系香稻不育系广泰A的选育及应用

广泰A是广东省农业科学院水稻研究所以保持系中间材料荣丰B//米31/W254为母本,具有香味的保持系中间材料天丰B/粤丰B为父本进行杂交,然后通过分子标记辅助选择具有香味且直链淀粉较低的F3代株系与印尼水田谷胞质不育系荣丰A测交,后经连续回交转育而成的优质香稻不育系。该不育系具有败育彻底、育性稳定、柱头外露率高、异交习性好、配合力好等特点,米质达部颁标准优质1级,2016年10月通过广东省种子管理总站组织的专家技术鉴定,目前已经组配出广泰优华占、广泰优粤农丝苗、广泰优736、广泰优7170、广泰优秋占、广泰优天弘丝苗、广泰优航0799等多个组合通过国家和省级品种审定。     

水稻3-磷脂酰肌醇激酶FAB1/PIKfyve基因家族的鉴定及功能分析

FAB1/PIKfyve是催化3-磷酸磷脂酰肌醇(PtdIns3P)形成3,5-二磷酸磷脂酰肌醇(PtdIns(3,5)P2)过程的关键酶,其产物PtdIns(3,5)P2在真核细胞发育中发挥重要功能.为探寻PtdIns(3,5)P2在水稻生殖发育过程中的功能,本研究结合生物信息学和遗传学方法,对水稻FAB1/PIKfyve基因进行鉴定,分析其理化性质、基因结构、保守结构域、系统进化、顺式作用元件和组织表达模式并利用CRISPR/Cas9基因编辑技术获得osfab1b突变体.生物信息学分析结果显示,水稻基因组中共鉴定到9个FAB1基因家族成员;基因结构分析显示FAB1家族基因结构存在差异,外显子数量为8～12个;保守结构域分析表明仅OsFAB1A和OsFAB1B含有N端FYVE结构域,其余成员具有Cpn60_TCP1结构域和PIPKc激酶结构域;系统进化分析提示FAB1家族功能在单双子叶植物中具有高度保守性;FAB1基因上游调控区域顺式元件预测发现多种生长发育相关、光响应以及激素和胁迫响应顺式元件;组织表达模式分析显示大多数FAB1基因为泛表达,其中FAB1C亚类基因在内外稃中的高表达提示其可能参与花器官发育.最后通过CRISPR/Cas9系统得到osfab1b突变体,经碘染观察花粉活力无明显异常,暗示FAB1家族在水稻生殖发育调控中存在功能冗余.本研究结果为单子叶模式植物水稻中磷脂酰肌醇调控网络及其生物学功能的研究提供了理论参考.     

山蜡梅叶片提取物清除自由基活性及液质联用分析

山蜡梅(Chimonanthus nitens)为腊梅科腊梅属常绿灌木,其叶片中含有多种活性成分.该研究首次采用高效液相色谱、高分辨质谱和二苯基苦基苯肼自由基(DPPH)联合试验法,对山蜡梅叶片提取物的清除自由基活性及成分进行了研究.结果表明,山蜡梅叶甲醇提取物具有一定的清除DPPH自由基活性,其中安徽黄山、六安和市售的山蜡梅叶对0.4mg/mL DPPH自由基的半数清除浓度分别为2.23、2.31和2.82mg/mL.利用液质联用和清除自由基进行联合分析,山蜡梅叶甲醇提取物的主要成分为C7H12O6、C15H18O9、C15H14O5、C22H26O19和C27H30O16.其中,C15H18O9、C15H14O5和C27H30O16有着较强的清除自由基活性.3种活性化合物可能分别为咖啡酸葡萄糖苷、三羟基黄烷醇和芦丁,其中咖啡酸葡萄糖苷和三羟基黄烷醇为首次从山蜡梅中发现的.     

不同品系昆虫病原线虫对蜂巢小甲虫的致病力研究

为明确市售昆虫病原线虫制剂对蜂巢小甲虫（Aethina tumida）幼虫和蛹的致病力,为该害虫的防治提供新的技术措施,室内采用浸渍法、土壤法测定了5种不同品系昆虫病原线虫对蜂巢小甲虫末龄老熟幼虫和蛹的致病力,采用土壤法测定了小卷蛾斯氏线虫（Steinernema carpocapsae All）不同施用时间、不同施用剂量对蜂巢小甲虫幼虫致病力的影响。浸渍法生物测定结果表明,5种不同品系昆虫病原线虫对蜂巢小甲虫幼虫的致病力差异很大,其中小卷蛾斯氏线虫All侵染4 d、12 d后,蜂巢小甲虫幼虫的校正死亡率分别为67.50%±0.05%和72.36%±3.14%,均显著高于其他品系。土壤法生物测定结果表明,昆虫病原线虫对蜂巢小甲虫幼虫具有明显的致死作用,其中小卷蛾斯氏线虫All对蜂巢小甲虫幼虫的侵染效果达100%,显著高于其他线虫品系。蜂巢小甲虫幼虫入土后,按不同时间顺序施用小卷蛾斯氏线虫All,结果表明14 d前施用均能取得良好的防治效果。侵染期线虫小卷蛾斯氏线虫All与蜂巢小甲虫幼虫数量之比大于213∶1时,防治效果最佳。因此小卷蛾斯氏线虫All具有防治蜂巢小甲虫的潜力,可在发生蜂巢小甲虫危害的蜂场推荐使用。     

除草剂胁迫下3种牧草浸提液对受体植物种子萌发和幼苗生长的影响

为探明除草剂胁迫对3种牧草的化感作用，本研究采用室内生测法，采用不同推荐剂量的草铵膦和草甘膦分别处理紫花苜蓿（Medicago sativa）、黑麦草（Lolium perenne）和红豆草（Onobrychis viciaefolia）幼苗，测定3种牧草浸提液对受体小白菜（Brassica chinensis）种子萌发和幼苗生长的影响，并结合化感效应值对牧草的化感活性进行分析，旨在为牧草田的杂草防治及科学使用除草剂提供理论参考。结果表明：3种牧草浸提液对受体植物发芽率、发芽势、发芽指数、苗高、最大根长及活力指数均具有一定的影响，对最大根长的影响最大；受2种除草剂胁迫后，供试牧草的化感作用均显著高于清水处理，其中草甘膦胁迫后的表现更为明显，其对供试牧草化感作用的强弱顺序为：红豆草>紫花苜蓿>黑麦草。综上，除草剂胁迫下可明显增强紫花苜蓿、红豆草和黑麦草的化感作用。     

钙营养胁迫对加工番茄幼苗营养分配及其生理指标的影响

以加工番茄87-5的幼苗为试验材料,设置Hoagland营养液钙浓度分别为0mg/L(不加钙)、160mg/L、320mg/L、640mg/L不同的钙浓度梯度胁迫处理,处理21d后测定其生长状况指标和生理指标.结果表明:不同钙浓度处理下,87-5叶片的氮磷钙含量均高于茎和根,320、640mg/L钙浓度处理下镁含量均降低,640mg/L钙浓度处理下根和茎镁浓度与对照差异显著;320mg/L钙浓度显著提高了加工番茄幼苗的根系活力,640mg/L钙浓度时叶绿素含量比对照显著降低.由此可知,钙浓度亏缺或过剩,均会影响加工番茄根系活力和各器官的钙镁元素分配,导致叶绿素合成减少.     

水稻籼型光温敏核不育系皖2305S的选育

皖2305S是以水稻光温敏核不育中间品系2301S/CBB23F14为母本,与自育品系1892S/3401F6杂交,选育而成的籼型光温敏核不育系.该不育系含有抗白叶枯病基因Xa23,不育起点温度低,不育性稳定,易繁殖制种,配合力好,在合肥自然条件下稳定不育期为30 d,2013年通过安徽省农作物品种审定委员会的技术鉴定,所配组合2305S/华占进入湖北省早熟中稻区域试验.     

安徽南陵地区土壤养分丰缺状况研究

以安徽南陵地区土壤大量养分元素为主要研究对象,通过对区内土壤样品的采集与测试,统计分析土壤氮、碱解氮、磷、有效磷、氧化钾、速效钾等的含量特征,并对其分布特征加以研究,最终开展研究区土壤养分地球化学综合等级评价.结果表明,土壤氮和碱解氮在研究区内以丰富为主,且两者相关性较好,相关系数高达0.85,可能与土地利用类型有关;磷及有效磷在区内主要表现为较缺乏-缺乏,两者相关性较差,可能与磷在土壤中的存在形式及人为活动有关;氧化钾在区内分布主要表现为较丰富-中等-较缺乏3种,呈正态分布,孤峰河两侧分布差异明显,速效钾在区内零星分布,特征不明显;区内土壤养分地球化学综合评价结果以三级(中等)土壤为主,占研究区总面积的58.45％.