瓠瓜(Lagenaria siceraria)白粉病抗性的全基因组关联分析

白粉病是瓜类作物重要病害之一。本研究采用苗期人工接种方法,研究了117份瓠瓜微核心种质对白粉病的抗性,并基于不同材料的病情指数和基因型数据,进行全基因组关联分析(genome-wide association analysis,GWAS)。利用2014年和2018年的抗病表型数据,分别鉴定到22个和13个与白粉病抗性相关的SNPs,其中2个SNPs位点在两年试验中同时被检测到。进一步研究发现不同瓠瓜材料的白粉病抗性与其携带有利等位变异数目成正相关。本研究为克隆瓠瓜抗白粉病相关基因、研究其抗病机制提供科学依据,促进了瓠瓜抗白粉病分子育种。     

连栽木麻黄根际微生物群落结构和功能特征

以不同栽培代数的木麻黄(第1代FCP、第2代SCP、第3代TCP)根际土壤为试验材料,运用BIOLOG微平板和磷脂脂肪酸(PLFA)技术分析根际土壤微生物群落结构和功能多样性对多代连栽响应。结果表明,不同代数的土壤微生物对各类碳源的利用程度存在显著差异,连栽后木麻黄根际土壤微生物对碳源利用率显著下降。在6类碳源中,除胺类外,其他5种碳源均呈现FCP>SCP>TCP。PLFA分析共检测到11种PLFA生物标记,FCP土壤微生物PLFA生物标记总量明显高于SCP和TCP,3个代数土壤中含量最高的PLFA生物标记是i16:0、a15:0和18:1ω9c。土壤中特征微生物含量差异明显,细菌分布量最大,其次是真菌和放线菌。随栽植代数增加,细菌含量减少,真菌含量增加。土壤微生物群落多样性指数均呈现FCP>TCP>SCP,与土壤理化性质变化密切相关。可见木麻黄连栽显著影响其根际土壤微生物群落结构与功能,因此根际土壤微生态失衡可能是导致木麻黄连栽障碍的重要因素。     

双唑草腈对双季水稻田杂草的防效及后茬作物的影响

通过大田试验测定了双唑草腈及其与苄嘧磺隆、五氟磺草胺和扑草净混用对双季水稻田杂草的防效,并评价了双唑草腈对水稻及后茬作物的安全性。结果表明:2%双唑草腈GR对双季水稻田杂草具有良好的防治效果,210、315和420 g/hm~2处理药后30、45 d对禾本科杂草和阔叶类杂草的防效均在87%以上,低剂量140 g/hm~2处理药后30、45 d对双季水稻田禾本科杂草和阔叶类杂草防效均在75%以上。2%双唑草腈GR 140、210、315和420 g/hm~2处理对后茬作物小白菜、马铃薯、小麦、紫云英和冬季油菜生长安全。2%双唑草腈GR以140、210 g/hm~2分别与苄嘧磺隆或五氟磺草胺混用,药后30、45 d对禾本科杂草和阔叶杂草的防效均在93%以上,显著优于2%双唑草腈GR相应浓度的单剂处理,其中2%双唑草腈GR 210 g/hm~2+10%苄嘧磺隆WP 30 g/hm~2混用可以达到2%双唑草腈GR 315 g/hm~2处理的防治效果,且对水稻生长安全;单独施用50%扑草净WP 450 g/hm~2对双季稻田禾本科杂草的防效较差,其与2%双唑草腈GR混用后防效显著提高,但对水稻生长有较强的抑制作用。综上,双唑草腈及其与苄嘧磺隆、五氟磺草胺混用对双季水稻安全,可在双季水稻田推广应用。     

氮磷钾用量对小麦冠层不同层次光截获和干物质分配的影响

为明确不同氮、磷、钾用量对小麦冠层不同层次光截获和干物质分配的影响，以济麦22为供试材料，设置F0（不施肥）、F1（N 180 kg·hm^-2，P₂O₅ 75 kg·hm^-2，K₂O 60 kg·hm^-2）、F2（N 225 kg·hm^-2，P₂O₅ 120 kg·hm^-2，K₂O 105 kg·hm^-2）和F3（N 270 kg·hm^-2，P₂O₅ 165 kg·hm^-2，K₂O 105 kg·hm^-2）4个施肥量处理，比较分析开花后不同氮、磷、钾用量对小麦叶面积指数、冠层不同层次光截获特性和成熟期干物质分配的影响。结果表明，F1处理下叶面积指数显著高于F0处理，而与F2和F3处理间无显著差异；开花后15 d，F1处理下小麦冠层不同层次及总PAR截获率和截获量均显著高于F0处理，而与F2和F3处理间无显著差异。F1处理下成熟期干物质在小麦冠层不同层次营养器官中的分配量、籽粒中的分配量及总干物质积累量显著高于F0处理，而与F2和F3处理间无显著差异。成熟期干物质在小麦冠层不同层次营养器官和籽粒中的分配量以及总干物质积累量与冠层上层（顶部至株高2/3）、中层（株高2/3至株高1/3）和总PAR截获率均呈显著正相关。F1处理（N 180 kg·hm^-2，P₂O₅ 75 kg·hm^-2，K₂O 60 kg·hm^-2）为本试验条件下的最优处理。     

主成分分析及隶属函数法评价非洲菊不同品种对低温弱光的适应性

以贵阳地区栽培的13个非洲菊品种为供试材料,研究冬春季节低温弱光对非洲菊不同品种叶片中可溶性糖、可溶性蛋白、叶绿素、游离脯氨酸、总超氧化物歧化酶、过氧化物酶、丙二醛和质膜透性等生理生化指标的影响,利用主成分分析法、模糊隶属函数法及聚类分析法对非洲菊不同品种进行耐低温弱光适应性综合评价。结果表明,丙二醛含量、总超氧化物歧化酶活性、可溶性蛋白含量、脯氨酸含量、可溶性糖含量等5个指标可作为非洲菊耐低温弱光性的评价鉴定指标。13个非洲菊品种的耐低温弱光性依次为:秋日、娇艳>阳光海岸、大088、白马王子>缤纷>鸿运、红色妖姬>红极星、贵族>玲珑、靓粉、蜜糖。     

甘薯基因组NBS-LRR类抗病家族基因挖掘与分析

NBS-LRR类基因家族是植物抗病R基因(Resistance gene)数量最多的一类,具有NBS (Nucleotide-binding site)和LRR (Leucine-leucine-repeat)结构域。甘薯(Ipomoea batatas)栽培种基因组已完成测序,但尚未注释,本研究对甘薯基因组序列进行外显子预测,得到甘薯染色体组全基因组蛋白序列,在此基础上进一步对NBS-LRR家族基因鉴定和分析表明,甘薯基因组中含有379个NBS-LRR家族基因,占全基因组基因总数的0.212%,其中N型亚家族120个,NL型103个, CNL型133个, TNL型22个, PN型1个。所有染色体上均有NBS-LRR家族基因分布,但数量明显不同,其中有60.9%的NBS-LRR基因序列呈簇状分布。NBS-LRR基因序列有15个保守结构域,在N端较为保守。研究结果为甘薯进一步开展NBS-LRR家族基因的功能研究和抗性育种提供了参考。     

TTC法快速测定白鲜种子生活力

采用2,3,5-氯化三苯基四氮唑(TTC)染色法测定白鲜种子生活力,利用正交试验设计,研究不同的浸种温度、浸种时间、TTC溶液浓度、染色温度和染色时间对白鲜种子染色效果的影响。结果表明,TTC法能够快速测定白鲜种子的生活力,其染色最佳条件为30℃浸种6 h,35℃条件下0.3%TTC溶液避光染色24 h。     

160个春大豆品种豆荚结构及其对食心虫抗性相关分析

为进一步解析大豆品种对大豆食心虫的结构抗虫性机制，明确其量化指标，对160份东北中部春大豆品种的豆荚表观结构特征进行分析，并从中筛选出41个单因子结构特征梯度品种，分别进行大豆食心虫成虫对不同品种荚毛指标的产卵选择性试验和初孵幼虫对不同品种荚皮层钻蛀试验。结果表明：160个品种荚毛密度、荚毛长度、荚皮表皮角质层、皮下厚壁细胞层、中果皮细胞层、内壁细胞组织层厚度的频次分布分别呈现一定规律性。荚毛密度与单荚落卵量呈极显著正相关，荚毛密度越大，豆荚落卵量越多，符合逻辑斯蒂方程y单荚卵量=6.22/[1+exp(3.17-0.88x荚毛密度)]；荚毛长度与单荚落卵量呈显著负相关，符合二次曲线方程y单荚卵量=-23.98+27.82x荚毛长度-6.89x2荚毛长度，当荚毛长度大于2.00mm时，随着荚毛长度增加而落卵量减少。表皮角质层和皮下厚壁细胞层厚度与初孵幼虫入荚率之间相关不显著，而中果皮细胞层和内壁细胞组织层厚度与初孵幼虫入荚率之间均呈极显著负相关，分别符合指数函数曲线方程z入荚率=142.94exp(-0.70x中果皮)，逻辑斯蒂方程z入荚率=103.64/[1+exp(-5.28+20.29x内壁)]，表明大豆品种荚皮中果皮细胞层和内壁细胞组织层越厚，抗虫性越强。该结果可为选育大豆抗食心虫品种及评价品种抗虫性提供科学依据。      

辣椒种质资源形态学性状相关性、主成分与聚类分析

以全国各地搜集的205份辣椒种质为试材,观测28个形态性状,并对其进行相关性、主成分和聚类分析研究。结果表明:辣椒形态学性状间存在较高相关性,单株果数、叶形、株型、果形、茎绒毛、花梗着状、熟性、花柱色是最关键的性状。6个主成分的方差累积贡献率为50.653%,暗示这28个性状代表了更多的性状改良方向。主成分归纳为形态因子、产量因子、熟期因子、色彩因子,呼应聚类分析的主要区分依据果形、单株果数、熟期和果色,将205份种质分成7类,有效区分了不同的品种。说明在改良形态性状时,按育种目标的要求选取主要性状,同时也要注意与其它性状间的关联。