Do cover crops change the lability of phosphorus in a clayey subtropical soil under different phosphate fertilizers?

Plants have developed different mechanisms to absorb and solubilize phosphorus (P) in the soil, especially in environments with low P availability. This study evaluated the effects of different winter cover crops on soil P availability in a clayey subtropical (Hapludox) soil receiving soluble P fertilizer and a rock phosphate applied to the summer crop, under no‐tillage. The experiment was carried out over 3 yrs (2009–2011) with five different cover crop species: common vetch, fodder radish, ryegrass, black oat, white clover and fallow as control. The soil was sampled after the third year of cover crop cultivation and analysed for inorganic and organic P forms according to the well‐established Hedley fractionation procedure. Phosphate fertilizers promoted accumulation of both labile and nonlabile P pools in soil in the near surface layer, especially under rock phosphate. Fertilizer applications were not able to change P fractions in deeper layers, emphasizing that the Brazilian clayey soils are a sink of P from fertilizer and its mobility is almost nil. Although the cover crops recycled a great amount of P in tissue, in a short‐term evaluation (3 yrs) they only changed the content of moderately labile P in soil, indicating that long‐term studies are needed for more conclusive results.     

荒漠植物凝结水形成机制研究进展

系统综述了国内外对凝结水的最新研究进展,包括凝结水形成机制、生态作用以及冠层凝结水吸收利用.结合荒漠植物的特点及研究现状,指出加强对荒漠植物吸收冠层凝结水的内在机理研究有助于理解荒漠植物对干旱胁迫的适应,可为全球变暖背景下的荒漠植物响应对策的阐述提供理论依据.     

水稻对稻飞虱抵御机制研究

为更好地利用水稻自身抵御能力遏制稻飞虱为害,综述了水稻抵御稻飞虱的物理、生化效应和机制的研究现状。水稻抵御稻飞虱的物理机制包括宏观的水稻叶脉间距、宽度,钩毛和纤细毛密度、长度,硅含量和微观的粗纤维、胼胝质含量及叶绿体膜稳定性;生化机制涉及水分、可溶性糖、叶绿素、游离氨基、酶物质活性及挥发物的含量。国内外虽广泛涉及水稻自身固有的物理结构及体内生理生化物质对稻飞虱的抵御效应研究,但其分子机理研究较为匮乏,尚需深入系统的研究。     

乌苏里瓦韦(Lepisorus ussuriensis(Regel et Maack)Ching)孢子诱导再生植株的研究

乌苏里瓦韦是一种民间常用的药用蕨类植物,本研究首次建立一种以乌苏里瓦韦孢子为外植体形成完整植株的体系,得到了乌苏里瓦韦体外扩增的方法。为了探究最佳的孢子萌发条件,设计使用6种NAA和6-BA激素组合探究孢子的最佳萌发条件,然后取孢子萌发得到的乌苏里瓦韦叶片,分别接种到不同浓度的NAA和活性炭的组合培养基中,探究乌苏里瓦韦生根的最佳条件。结果表明,乌苏里瓦韦孢子的最佳萌发条件是:1/2MS培养基为基本培养基,附加NAA 0.2 mg/L,6-BA 0.5 mg/L蔗糖30 g/L,琼脂7 g/L;生根的最佳条件为:1/2MS培养基为基本培养基,附加NAA 0.4 mg/L,蔗糖30 g/L,琼脂7 g/L,活性炭1.5 g/L。本研究首次报道了乌苏里瓦韦的体外繁殖形成完整再生植株的方法,为乌苏里瓦韦的人工繁殖,同时为乌苏里瓦韦的可持续开发利用打下坚实基础。     

我国喀斯特断陷盆地石漠化区植物群落构建机制研究

喀斯特断陷盆地是我国石漠化综合治理8大喀斯特类型中治理成效最低、治理难度最大的区域，面临石漠化严重、干旱频发、植被恢复难等突出问题。文中针对水分是影响喀斯特断陷盆地石漠化治理与植被恢复成效最关键的限制因素，综合分析了国内外水分梯度差异与植物群落构建机制研究动态与发展趋势；提出利用日趋成熟的水分脆弱性评价方法，通过建立基于耦合暴露度、敏感性及适应性的水资源脆弱性评价指标体系，以满足遥感影像分辨率和植物群落调查样地大小的评价单元进行水分脆弱性评估；在建立物种库—功能性状—生境特征数据库的基础上，提出基于功能性状差异进行喀斯特断陷盆地植物群落机制构建的研究方案。提出的研究方案有望解决喀斯特断陷盆地石漠化区水分梯度特征与分布格局、自然植物群落组配规律及其生境特征、水分梯度与生境要素对植物群落特征及功能性状组成的影响规律等关键科学问题，可为不同脆弱生态区植被恢复群落构建机制研究提供重要参考和借鉴。     

具有III型分泌系统的Pseudomonas moraviensis FP1761植物益生功能及其全基因组分析

 本研究从节瓜根际分离到一株具有防病促生功能的荧光类假单胞菌FP1761。该菌株对部分植物病原真菌和细菌具有拮抗能力,能够解钾、解有机磷和无机磷,可产生氨、蛋白酶、嗜铁素、吲哚乙酸。生物测定表明菌株FP1761可显著促进小麦生长。生理生化、平均核苷酸相似度、16S rDNA和多基因分析将FP1761鉴定为摩拉维亚假单胞菌(Pseudomonas moraviensis)。菌株FP1761基因组草图全长6.12 Mb,(G+C)含量为59.9%,共编码5467个基因序列。将该菌株与种内3个代表性菌株进行泛基因组和核心基因组分析,共产生 4 357个共有基因,菌株FP1761特有基因327个。利用antiSMASH对菌株次生代谢基因簇进行预测,发现其含有8个潜在的次生代谢产物基因簇。其中两个基因簇与嗜铁素pyoverdine合成相关,未见聚酮类合成基因。基因组分析发现,该菌株具有与病原性假单胞菌相似的III型分泌系统,但丢失了效应蛋白调控因子hrpS和转运相关的hrpH和hrpK1基因。对全基因组扫描,菌株FP1761仅保留了病原性假单胞菌的保守效应蛋白AvrE和HopAA1-1。FP1761是目前已发现的唯一具有III型分泌系统的摩拉维亚假单胞菌。本研究表明摩拉维亚假单胞菌FP1761具有潜在的植物防病促生功能,但其III型分泌系统与植物益生互作机制有待进一步解析。     

寄生橡胶树叶上的头孢藻

由头孢藻引起的藻斑病在世界各国热带和亚热带地区的很多植物物种上均有报道。弄清寄生橡胶树叶上寄生藻的种类、为害症状以及不同橡胶树品系和环境对寄生藻发生为害的影响，为橡胶树藻斑病防治提供参考依据。通过田间调查、观察其为害特性症状；采集藻斑病标本，切片显微观察寄生藻在宿主组织内和表面的寄生习性；提取寄生藻的DNA，分析比对其核糖体小亚基基因序列。结合寄生藻的形态和核糖体小亚基(18S rRNA)基因序列分析结果，将本研究发现的橡胶树藻类叶斑病原物鉴定为茂盛头孢藻，这是首次在我国大陆橡胶树上发现由该寄生藻引起的橡胶树叶斑病。结果表明，种植于不同坡向、相同品系的橡胶树受害程度不一样，种植在阴坡的病害级别要高于阳坡的；同一株橡胶树上层树冠叶受害最轻，下层树冠叶受害最重；相比较而言橡胶树品系云研272较为抗病。     

全球植物科学领域发展态势分析

基于农业科技创新的发展需求,为农业科技资源的有效配置提供支撑,从文献计量角度对全球植物科学领域研究现状及态势进行分析。利用定性、定量相结合的方法构建检索策略,基于Web of Science数据库及文献计量分析工具,对文献发表量、文献主要贡献国家、机构、期刊及发文量较高的作者H指数进行统计分析。结果表明,1995—2018年植物科学领域的文章发表量整体上呈现稳定增长趋势,学科呈现蓬勃发展的整体势头。美国和中国是文献主要贡献国家,文献量和总被引频次显著高于其他国家,但美国及欧洲国家的篇均被引数量高于中国。从全球来看,中国科研机构在发文数量占有绝对优势,而德国马克思普朗克的文章篇均被引数量高,达到10以上。对2016—2018年的高被引文献(Top10)进行内容分析,并通过高频词共现主题聚类可视化分析。从论文影响力及主题词规模2个维度表征领域内研究方向。结果表明,“植物应对生物及非生物胁迫”、“基因编辑技术”、“基因组学分析”、“植物生殖发育调控”是近年来植物科学的高关注度研究方向,主题内容与前期的需求调研相符,初步预测这些研究方向将对农业创新发展起到重要推动作用。     

Considering the preferences for nitrogen forms by invasive plants: a case study from a hydroponic culture experiment

Although preference for NH₄⁺, NO₃^? or a combination of the two often differs among species, we know little about the responses of invasive plants to different inorganic N forms. Furthermore, many studies have suggested that an increase in N availability may facilitate further invasions. However, most of these studies predicted the positive feedback without considering the preference for N forms of invasive plants. Therefore, we cultivated four common invasive species (Mikania micrantha, Ipomoea cairica, Wedelia trilobata and Bidens pilosa) in South China with hydroponic media containing different forms of N (i.e. NO₃^?, NH₄NO₃ and NH₄⁺) at equimolar concentrations. Our results showed that the N forms significantly affected the growth, biomass allocation and physiological traits of the plants. All four invasive plants supplied with NO₃^? alone had better performance and greater allocation to root biomass than did plants that were supplied with NH₄⁺ alone. Moreover, the photosynthetic rate, pigment content and photosystem II activity of plants supplied with NO₃^? or NH₄NO₃ were significantly higher than those of plants supplied with NH₄⁺alone. The results suggested that all four invasive plants preferred NO₃^? rather than NH₄⁺, and changes in NO₃^? played an important role in furthering the invasions of these plants than did changes in NH₄⁺. Our results implied that decreasing NO₃^? may be a useful tool for controlling and managing invasive plants preferring NO₃^?. In addition, this study highlighted the importance of considering plant N form preference to better understand plant invasions.     

植物免疫诱导剂在草莓中的应用情况

为了助力实现草莓的安全生产,对一类能诱导植物产生免疫防御反应的植物免疫诱导剂在草莓中的应用情况进行综述。主要阐述了植物免疫诱导剂的种类、诱导机理及其在草莓栽培上的应用现状,发现:植物免疫诱导剂能促进草莓生长和发育、诱导抗病性、提高产量、改善果实品质、提高耐贮性等,从而减少了化学农药的使用,有利于草莓高质量生产,应用前景广阔。