甘肃旱区马铃薯晚疫病始发期的预测研究

本研究利用2012—2013年甘肃省马铃薯主栽区的气象资料,结合甘肃马铃薯晚疫病发生的实情,筛选出显著影响晚疫病发生的相关气象因子,建立了甘肃干旱山区,二阴区和川塬区的马铃薯晚疫病始发期预报方程,但川塬区晚疫病始发期预报模型还需进一步的设计与优化。方程模拟结果:温度是二阴区内晚疫病始发的关键因素;降水量主要影响干旱山区马铃薯的晚疫病发生;在同一地区内,川塬区和二阴区晚疫病始发期早于干旱山区,这与干旱山区空气流动性相对强于川塬区和二阴区有关。通过对甘肃干旱山区,二阴区与川塬区马铃薯晚疫病始发期预报方程进行验证,得知预报方程对干旱山区和二阴区晚疫病始发期的预测准确率较高,预测始发期区间较小,误差小,在甘肃晚疫病预警和防治工作中具有较强的指导作用。     

引进马铃薯种质资源在干旱半干旱区的表型性状遗传多样性分析及综合评价

马铃薯种质资源缺乏,适宜干旱半干旱条件下生长的品种更为紧缺,引进马铃薯种质是丰富种质资源的有效途径。本文采用Shannon-Wiener’s多样性指数及综合得分(F值)对119份从秘鲁国际马铃薯中心引进的马铃薯材料的表型性状(出苗率、株高、茎粗、叶面积、生育期、单株结薯数、单株产量、商品率、干物质含量和块茎长宽比)进行遗传多样性分析及综合评价。结果表明,参试材料的10个表型性状中生育期遗传多样性最为丰富;茎粗、叶面积、生育期、单株结薯数、单株产量、商品率、干物质含量、块茎长宽比对马铃薯种质资源表型性状综合值具有显著影响,这些指标可用于旱作条件下对马铃薯种质资源的综合评价;综合得分F值与所测经济性状(单株产量、商品率、干物质)具显著相关性,可作为马铃薯种质资源的主要评价指标;引进材料中CIP393228.67和CIP 385561.124在干旱区,CIP304350.95、CIP392797.22、CIP388615.22在半干旱区分别表现出较好的丰产稳产特性。这些材料综合评价较好,可有效补充中国马铃薯种质资源。     

不同生育阶段受旱对旱区夏玉米生长发育和产量的影响

2013和2014年在陕西杨凌进行田间控水试验,试验设置两个灌溉水平,每个灌溉水平下设置4种受旱处理,以全生育期均灌水为对照,分析不同生育时期受旱条件下夏玉米的株高、叶面积、生物量和产量等生理生态指标的变化特征以及蒸散量和水分利用效率的变化规律。结果表明,不同的灌水水平与受旱时段对夏玉米的产量有明显的交互作用,拔节前受旱会使最终产量偏低,且低灌水处理产量低于高灌水处理;在抽雄期受旱会明显减少穗粒数,但在同一灌水水平下产量最高;灌浆期受旱不仅明显减小了百粒重导致减产,而且蒸散量偏大,导致水分利用效率降低。因此,灌水水平较低时,应尽量避免玉米营养生长阶段(出苗和拔节)受旱;灌水水平较高时,可选择在苗期适度亏水,并避免灌浆期受旱。     

马铃薯StIgt基因家族的鉴定及其对干旱胁迫的响应分析

干旱胁迫是影响马铃薯产量和品质的主要非生物胁迫因素之一。马铃薯在抵御干旱胁迫的过程中,根系的生长发育和构型分布发挥着重要作用。Igt基因家族是普遍存在于植物中的一类功能基因,在调控植物根系构型和提高植株抗逆性等方面效果显著。本研究以马铃薯双单倍体‘DM-v4.03’高质量基因组为参考,在全基因组范围内分析鉴定了StIgt基因家族的成员,并采用多种生物信息学软件对其进行了系统进化树构建、染色体定位、保守蛋白结构域、基因结构和顺式元件预测。同时,利用本课题组前期对马铃薯四倍体品系在不同干旱条件下的转录组测序结果,分析了StIgts响应干旱胁迫的表达谱。结果表明,在马铃薯中共鉴定获得10个StIgt家族成员,其中StIgt1由本课题组前期克隆获得。除StIgt1位置信息不明外,其余基因不均匀地分布在1、2、5、7、10和11号染色体上。StIgt家族蛋白长度为110~283个氨基酸,分子量介于13.136~32.542 kD之间,预测等电点为3.82~9.86。系统进化树分析发现,该基因家族可分为3个亚族,亚族间的基因结构、蛋白保守域和顺式作用元件差别明显。干旱胁迫下的表达谱分析表明,StIgt6、StIgt7、StIgt9和StIgt10响应早期干旱胁迫,在干旱2 h时即迅速上调表达。这些结果为阐明StIgt基因家族的进化关系和进一步研究其成员的功能特性提供了理论基础。     

马铃薯StSnRK2.4基因的克隆及其序列特征分析

利用RT-PCR技术从马铃薯普通栽培品种‘陇薯3号’试管苗根部扩增得到StSnRK2.4基因的cDNA序列,并对其编码蛋白进行特性和结构分析.结果表明:该基因序列全长1 083bp,编码360个氨基酸,与烟草SnRK2家族基因具有较高的同源性,达95.56%,已注册该基因到GenBank(No.JX280914);该蛋白分子量为41.49kU,理论等电点为5.52,是一个不跨膜的膜内蛋白,主要存在于细胞核中,含有依赖cAMP/cGMP蛋白激酶磷酸化、蛋白激酶C磷酸化、酪蛋白激酶Ⅱ磷酸化、酪氨酸蛋白激酶磷酸化和豆蔻酰化位点,丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶活性位点信号序列和蛋白激酶ATP结合区域信号序列,推测该基因功能与植物抗逆境胁迫有关.     

马铃薯生长模型研究进展及其应用

马铃薯是世界第四大粮食作物,然而马铃薯的生产却易受到环境因素和遗传因素的影响。通过利用生长模型将马铃薯生理生态过程和相互关系进行量化表达,分析其内部结构与外界环境的关系,从而提出合理的管理方式,达到增产高效的目的。目前,国际上开发了一些较成熟的马铃薯生长模型,如SUBSTOR-potato,NPOTATO,LINTUL-POTATO模型等,应用在国内马铃薯生产实践中取得了一定成果,但总体来说中国马铃薯生长模型的应用还处于探索发展阶段。本文通过对国内外马铃薯生长模型研究的分析总结,得出国内外马铃薯生长模型的主要特点是偏重C、N素研究,缺少P、K素研究;模型所需要的参数较其他作物模型更为复杂。同时,综合分析现有各个生长模型的原理与技术路线的异同点与优缺点,指出马铃薯生长模型需在遗传参数和气候参数方面加以深化研究,并展望了利用作物生长模型指导国内马铃薯生产相关的发展趋势。     

花期核桃丰产管理措施

核桃树为单性花，雌雄同株，异花序，雌雄花期不一致，存在雌雄异熟现象。这种雌雄异熟特性对其授粉有不良影响，授粉不良，树势衰弱，营养亏损，会加剧落花落果。     

桃流胶病无公害绿色防治方法

<正>1症状发病初期,枝干病部稍肿胀,形成小凸点。树液开始流动时,从树皮裂孔或树皮伤口患处溢出柔软的、玻璃质似的半透明黏性树胶,树胶为琥珀色、乳白色或茶褐色,近乎透明,干燥后质地变硬、结晶,为茶褐或黑褐色的琥珀状胶块。以后病部皮层和木质部逐渐变褐腐朽或枯坏。流出树胶直径3cm或更大些,     

DNA甲基化参与调控马铃薯干旱胁迫响应

非生物胁迫下表观遗传对调控植物基因表达起重要作用,但是有关马铃薯干旱胁迫下的表观遗传研究甚少。本研究以马铃薯品种大西洋、费乌瑞它、C119、C16和青薯9号为试验材料,以MS培养基为对照以及分别添加200 mmol L~(-1)甘露醇、60μmol L~(-1)甲基化抑制剂(5-azadC)和60μmol L~(-1)甲基化抑制剂+200 mmol L~(-1)甘露醇,处理24 d后对试管苗表型性状和生理指标进行综合分析。结果发现,不同品种马铃薯对甘露醇和甲基化抑制剂响应程度趋势类似。在干旱和DNA甲基化抑制剂分别处理下,马铃薯植株干鲜重、株高、叶片数和叶绿素含量均显著减少(P0.05), SOD、POD、CAT活性和Pro、MDA含量均显著增加(P0.05),而分枝数、根长、平均根粗均无明显变化,表明马铃薯不同性状指标在响应干旱胁迫和DNA去甲基化时,受到的调控通路可能不同。进一步比较干旱胁迫和DNA去甲基化共同处理与分别处理下表型性状和生理指标的差异发现,共同处理使马铃薯植株表型性状受到进一步抑制,同时活化了SOD、POD、CAT,并且使Pro、MDA含量增加,表明马铃薯在响应干旱胁迫过程中,部分表型的形成与DNA甲基化调控相关。这将为深入研究马铃薯干旱胁迫响应与表观遗传学之间的调控网络通路提供初步的理论基础。     

作物抗旱基因研究进展及在马铃薯抗旱种质创新中的应用

整理并分析了近年来已经公开发表的68个抗旱相关基因,其中包括转录因子,以及提高渗透物质积累,具有解毒和抗氧化胁迫,控制作物生物大分子合成的基因,并对这些基因在作物抗旱中的作用机理及应用进展进行了分析。得出转录因子主要是通过激活或者抑制下游与干旱相关基因的表达,与渗透调节相关的基因主要是维持细胞内外渗透平衡,具有解毒和抗氧化胁迫的基因主要是通过清除活性氧的积累,与生物大分子合成有关的基因主要在逆境中可以产生一些逆境蛋白,从而提高作物耐逆性。同时整理并分析了利用基因工程改良马铃薯种质的发展现状与存在问题。