不同密度紧凑型油菜的源库特征及与收获指数的相关研究

旨在为油菜株型育种和机械化栽培提供理论和技术依据。选用3个不同类型的紧凑型油菜常规品种,以松散型油菜杂交种‘秦优7号’为对照,研究了在15万、30万、45万、60万、75万、90万株/hm²密度下各品系的库源特征及其与收获指数的关系。结果表明,紧凑型油菜单株在不同密度下的库源特征与对照松散型相同,单株根、茎、枝、壳干重,角粒数和单株角果数随种植密度的增加而降低,且低密度显著高于高密度;千粒重随密度的变化不大。紧凑型油菜的生物学产量和经济产量随种植密度的增加而增加,松散型油菜随种植密度的增加而下降。说明紧凑型油菜适宜密植和机械化收获。收获指数对密度的响应在两类型品种表现一致,最低密度15万株/hm²增加到30万株/hm²时达到峰值,以后随着种植密度的继续增加而降低。收获指数与茎+枝+壳干重之和,与库性状角粒数、角果数、千粒重、单株产量,与库源关系的粒根比、粒茎比、粒枝比、粒壳比显著正相关,说明要提高收获指数不仅要扩“源”增“库”,还要协调库源的合理分配比例。     

土壤有机碳作用及转化机制研究进展

对土壤有机碳作用的综述研究显示：直至20世纪末,对于土壤有机碳的研究主要集中于阐明具不同化学结构有机物质在土壤中的功能,如胡敏酸、富里酸、黄腐酸的化学结构特征及在土壤肥力中的作用。中欧近年的研究则更关注按照有机碳在土壤中的转化特征进行分组,尝试建立这一分组与土壤有机碳功能的关联。按照转化特征,土壤有机碳可分为稳定性有机碳和营养性有机碳两大类型。前者主要指封存于土壤黏粒中的有机碳,很难被土壤微生物分解和矿化。后者主要指通过作物收获后地表及根系残留物、还田秸秆、有机肥施肥进入土壤的有机碳,是土壤有机碳中易于转化的、活跃的组分,也是形成土壤腐殖质和团聚体的主要前体物质。对土壤肥力具有重要意义。多点长期定位试验研究结果显示：土壤有机碳含量实际上表达了土壤中有机碳输入与分解两个过程的动态平衡。当输入量小于矿化量,将导致土壤有机碳含量和土壤肥力下降。当每年输入的有机碳量大于矿化量,土壤有机碳含量会持续上升;直至每年输入量与矿化量相等,土壤有机碳含量不再增加,此时,土壤有机碳含量达到平衡点。在一般农业生产条件下,达到平衡点的时间周期为20—30年。在营养性有机碳投入量过高情况下,这一动态平衡系统也会导致入多出多,达到新的平衡点后,每年会有高量土壤有机物质的矿化,从而引起农田土壤中矿质养分,特别是矿质氮的流失,进入水体及大气环境中。为实现土壤培肥和环境保护双重目标,农田土壤营养性有机碳的投入量应以有机碳的矿化流失不致产生环境风险为宜。新的研究还证实：营养性有机碳进入农田后,在土壤生物作用下分解为一系列短链化合物,再通过生物构建作用与土壤矿物颗粒形成土壤团聚体,并以此对多项土壤肥力性状发挥积极作用。受土壤中腐殖化、有机碳分解等不同过程影响,土壤团聚体持续发生着聚合和崩解,只有持续而丰富的营养性有机碳输入,才能维持土壤中总有机-无机团聚体的稳定度。多点长期定位试验结果揭示：土壤有机碳含量主要取决于气候条件、土壤质地与土地利用类型。在人为因素中,土地利用方式的变化对土壤有机碳含量的影响最大,而施肥、秸秆还田、耕作等农作措施对土壤有机碳含量的影响比较小。耕地土壤上,作物类型不同,其典型的耕作和收获方式不同,收获后存留地表和土壤中的根系残留物数量和质量不同,有机质生成能力不同。在种植有机质消耗性作物时,需要注意在轮作制度中引入有机质增加型作物或施用有机肥料,以保持土壤肥力。     

甘蓝型油菜耐低温生长生理生化响应机制

为提高甘蓝型油菜耐寒育种过程中的筛选效率，研究甘蓝型油菜耐低温机理，以8个不同抗寒性的甘蓝型油菜为材料，对低温条件下各材料的生物量、叶绿素、脯氨酸和相对电导率进行测定，发现在室外平均气温2.75℃时，抗性材料的生物量、叶绿素和脯氨酸的累积量都显著高于敏感材料，相对电导率没有显著差异；当平均气温7.52℃回升至12.39℃，抗性材料和敏感材料生物量的累积量无显著差异；在恒定低温10℃/4℃处理下抗性材料和敏感材料在处理前3周生物量均持续累积，但从第4周开始敏感材料新叶出现白斑，生物量减少，抗性材料老叶出现白斑，生物量维持不变。结果表明，耐低温材料在低温条件下叶绿素含量受到的影响较小，脯氨酸的积累量持续上升，具有较强的快速适应能力，在低温下具有显著的持续生长优势。     

Characterization of Genomic Integration and Transgene Organization in Six Transgenic Rapeseed Events

To characterize the DNA rearrangement of both the T-DNA region and the genomic insertion site during T-DNA insertion, the Genomewalker strategy was used to isolate the junctions between the inserted DNA and the plant genomic DNA in six rapeseed events as well as the genomic DNA at the sites before integration. During transformation in each of the six events, portions of both the right border（RB） and left border（LB） regions of the T-DNA were deleted, ranging from a 7 nucleotide deletion of the LB repeats in event RF1 to a 207 bp deletion of the LB region in event RF2. For the six events, T-DNA integration resulted in a deletion at the target site spanning less than 100 bp. Sequence analysis indicated that the T-DNA was integrated into the coding region of various native rapeseed genes in events RF1 and RF2. Duplications of the genomic DNA target site were observed in events RF2, RF3 and Topas 19/2. And multimerization of transgenes was found in event Topas 19/2, in which, the T-DNA was integrated as a head-to-head（RB-to-RB） concatemer into the recipient genome. In event MS1, chromosomal translocation or a large target-site deletion may have occurred during T-DNA integration, which was identified due to a failure to amplify the presumptive insertion site based on the flanking rapeseed DNA sequences. Our results provide comprehensive data concerning transgene organization and the genomic context of the T-DNA in six rapeseed events, which can aid in the developing of insert fingerprinting and the monitoring of long-term genetic stability and potential unintended effects of transgenic events.     

耕作方式对豫西旱地麦-豆轮作田土壤理化特性和酶活性的影响

为探明耕作方式对豫西旱地麦-豆轮作田不同土层土壤理化特性和土壤酶活性的影响,设置免耕(NT)、旋耕(RT)和翻耕(PT)3种耕作方式,分析了定位试验9 a(2009—2019年)后小麦收获期的土壤容重、孔隙度和有机质、全氮、有效磷和速效钾含量,以及土壤脲酶、蛋白酶、转化酶和碱性磷酸酶活性,并运用相关分析和通径分析研究了土壤理化性质与土壤酶活性的关系。结果表明：不同耕作方式对土壤理化特性和酶活性具有显著的调控作用,其调控效应与其作业深度相关。RT较PT有利于降低0～15 cm土层但增加15～35 cm土层容重,NT较RT和PT显著降低了0～5、15～35、35～60 cm土层的土壤容重,土壤孔隙度变化规律与容重相反。各处理间土壤有机质、全氮、有效磷含量以及土壤脲酶、蛋白酶、转化酶和碱性磷酸酶活性在0～5 cm土层和15～35 cm土层规律一致,0～5 cm土层均以NT最优,分别较最低值处理(PT)显著提高16.7%、53.2%、15.9%、23.6%、18.0%、34.7%和29.0%;15～35 cm土层均以PT最优,分别较最低值处理(NT)显著提高18.3%、23.4%、53.4%、...     

油菜籽来源抗氧化物质研究进展

油菜籽中含有多种具有抗氧化活性的物质，为抵御机体的氧化损伤起到了积极作用。本文综述了油菜籽来源的诸多抗氧化活性成分及抗氧化活性的评价方法。油菜籽主要的抗氧化成分有肽类、多酚类、多糖类、生育酚和其它抗氧化成分，其中的肽类主要有三种产生方式：非消化酶酶解、消化酶酶解和发酵。针对油菜籽来源的活性物质抗氧化活性的评价方法，包括体外测定方法（化学检测）和细胞内抗氧化实验和动物实验。综述还探讨了油菜籽抗氧化活性成分研究中存在的问题和解决方法，旨在为油菜籽活性成分的开发和利用提供参考。     

稻油轮作区驱动圆盘犁对置组合式耕整机设计与试验

针对长江中下游稻油轮作区油菜种植时土壤黏重板结、秸秆量大、播种作业需同步开畦沟的农艺要求,考虑传统耕整作业耕层浅、功耗大的不足,依据驱动圆盘犁组与传统铧式犁相比,不易缠草堵塞、通过性好、牵引阻力小的特征,设计了用于油菜播种的驱动圆盘犁对置组合式耕整机。提出了主动式对置犁耕与被动式开畦沟、碎土、平整相结合的联合耕整作业方案,分析了对称布置的圆盘犁组的动力学和运动学特性,确定了其主要结构和工作参数。根据犁体曲面成形原理,设计了开畦沟前犁犁体曲面;依据组合式船型开沟器与土壤挤压互作机制的分析,确定了开畦沟区域宽度为350 mm时,开畦沟系统作业后可有效保证畦沟和种床厢面质量。耕深稳定性试验表明,整机作业实际耕深与限深深度基本一致,耕深稳定性系数均在90%以上。厢面质量试验表明,开畦沟系统在中间开畦沟区域能开出沟宽241.6~293.5 mm,沟深328.6~370.8 mm的梯形沟。经组合式船型开沟器挤压的土壤对犁沟的实际填埋率高于87.67%,碎土辊作业后厢面平整度为22.45~26.70 mm,碎土率为60.14%~68.37%。正交试验结果表明,整机较优工作参数为:限深深度为180 mm,机组前进速度为3.5 km/h,圆盘犁组转速为160 r/min,此时整机功耗为24.37 k W,相比传统旋耕方式的油菜播种种床整备机具的功耗降低了37.67%,秸秆埋覆率为92.78%,碎土率为66.74%,厢面平整度为24.18 mm,土壤对犁沟平均填埋率为92.3%,满足油菜播种的农艺要求。     

油菜新品种宁杂1818氮肥运筹试验

以油菜(Brassica campestris L.)新品种宁杂1818为试验材料,以秦优7号为对照,研究不同氮肥运筹条件下,宁杂1818的植株长势和产量变化,旨在为深入了解宁杂1818的生长特性,建立宁杂1818高产、高效栽培技术体系提供理论依据。     

稻麦两熟制条件下钵苗机插方式对不同类型水稻品种米质的影响

为探明钵苗机插方式在稻麦两熟地区对水稻米质性状的影响及其品种类型间差异,本文以常规粳稻、杂交籼稻和籼粳交水稻为材料,比较了钵苗机插、毯苗机插和机械直播3种种植方式在稻麦两熟制高产栽培条件下的稻米加工品质、外观品质、营养品质、蒸煮食味品质特性变化及其品种类型间差异。结果表明,钵苗机插的整精米率比毯苗机插和机械直播分别提高1.6%和4.9%(P0.05),整精米产量分别提高7.8%和25.9%(P0.05),改善了稻米加工品质;与毯苗机插和机械直播相比,钵苗机插的稻米垩白米率、垩白面积和垩白度显著增加,对稻米外观品质有不利影响,但钵苗机插精米蛋白质含量较高,有利于稻米营养品质的改良,其精米蛋白质产量分别比毯苗机插和机械直播提高8.7%和28.0%;3种种植方式相比,钵苗机插稻米蒸煮食味品质表现出一定程度的变优趋势,其中,稻米直链淀粉含量、消减值和糊化温度呈钵苗机插毯苗机插机械直播的趋势,胶稠度、峰值黏度、热浆黏度、最终黏度和崩解值呈钵苗机插毯苗机插机械直播的趋势;食味值于种植方式间无显著差异,呈籼粳交水稻和常规粳稻钵苗机插毯苗机插机械直播,杂交籼稻毯苗机插钵苗机插机械直播的趋势。由此得出,钵苗机插不仅能增加稻谷产量,还能改善部分稻米品质特征,是稻麦两熟地区实现高产高效优质协调水稻生产的潜力型机械化种植方式。     

Can conservation tillage mitigate climate change impacts in Mediterranean cereal systems? A soil organic carbon assessment using long term experiments

Simulation models, informed and validated with datasets from long term experiments (LTEs), are considered useful tools to explore the effects of different management strategies on soil organic carbon (SOC) dynamics and evaluate suitable mitigative options for climate change. But, while there are several studies which assessed a better prediction of crop yields using an ensemble of models, no studies are currently available on the evaluation of a model ensemble on SOC stocks. In this study we assessed the advantages of using an ensemble of crop models (APSIM-NWheat, DSSAT, EPIC, SALUS), calibrated and validated with datasets from LTEs, to estimate SOC dynamics. Then we used the mean of the model ensemble to assess the impacts of climate change on SOC stocks under conventional (CT) and conservation tillage practices (NT: No Till; RT: Reduced Tillage). The assessment was completed for two long-term experiment sites (Agugliano – AN and Pisa – PI2 sites) in Italy under rainfed conditions. A durum wheat (Triticum turgidum subsp. durum (Desf.) Husn.) – maize (Zea mays L.) rotation system was evaluated under two different climate scenarios over the periods 1971–2000 (CP: Present Climate) and 2021–2050 (CF: Future Climate), generated by setting up a statistical model based on canonical correlation analysis. Our study showed a decrease of SOC stocks in both sites and tillage systems over CF when compared with CP. At the AN site, CT lost −7.3% and NT −7.9% of SOC stock (0–40 cm) under CF. At the PI2 site, CT lost −4.4% and RT −5.3% of SOC stocks (0–40 cm). Even if conservation tillage systems were more impacted under future scenarios, they were still able to store more SOC than CT, so that these practices can be considered viable options to mitigate climate change. Furthermore, at the AN site, under CF, NT demonstrated an annual increase of 0.4%, the target value suggested by the 4 per thousand initiative launched at the 21st meeting of the Conference of the Parties in Paris. However, RT at the PI2 needs to be coupled with other management strategies, as the introduction of cover crops, to achieve such target.