Heterologous expression of the ThIPK2 gene enhances drought resistance of common wheat

Th IPK2 is an inositol polyphosphate kinase gene cloned from Thellungiella halophila that participates in diverse cellular processes. Drought is a major limiting factor in wheat(Triticum aestivum L.) production. The present study investigated whether the application of the Th IPK2 gene could increase the drought resistance of transgenic wheat. The codon-optimized Th IPK2 gene was transferred into common wheat through Agrobacterium-mediated transformation driven by either a constitutive maize ubiquitin promoter or a stress-inducible rd29 A promoter from Arabidopsis. Molecular characterization confirmed the presence of the foreign gene in the transformed plants. The transgenic expression of Th IPK2 in wheat led to significantly improve drought tolerance compared to that observed in control plants. Compared to the wild type(WT) plants, the transgenic plants showed higher seed germination rates, better developed root systems, a higher relative water content(RWC) and total soluble sugar content, and less cell membrane damage under drought stress conditions. The expression profiles showed different expression patterns with the use of different promoters. The codon-optimized Th IPK2 gene is a candidate gene to enhance wheat drought stress tolerance by genetic engineering.     

花龄期棉花虫害的电子鼻检测

棉花害虫具有隐蔽性、迁飞性和突发性特点，并且影响因素众多，棉花虫害准确地诊断是农业领域的难点问题。该研究以受到棉铃虫侵害的花铃期棉花为研究对象，采用电子鼻对不同处理的棉花挥发物进行检测。研究表明，主成分分析（Principal Component Analysis, PCA）和聚类分析结果显示健康棉花释放的挥发物具有明显的昼夜节律性，健康棉花与虫害棉花差异性显著。径向基函数神经网络（Radial Basis Function Neural Network, RBFNN）对8个不同时间的4组虫害棉花处理进行分析，测试集判别总的正确率为73.4%，健康棉花对照组测试集判别正确率100%，误判样本出现在3个虫害处理之间。当不考虑时间因素建立虫害棉花统一的预测模型，RBFNN模型对健康棉花对照组的预测正确率均达到了100%，分析结果可以作为花铃期棉花是否遭受棉铃虫侵害的依据，说明电子鼻可以作为棉花虫害发生的有效监测手段，在农作物虫害监测领域具有潜在的应用价值。     

烤烟控水节肥育苗措施对水肥利用和烟苗素质的影响

为探明有利于减少水肥投入和降低养分残留的烤烟育苗方法,在烤烟育苗环节以常规水肥管理(CM)为对照,设置了控水节肥模式一(OM1)和控水节肥模式二(OM2)两种控水节肥育苗措施,考察了两个试验点不同控水节肥措施下的水肥利用、肥料残留和烟苗生长状况.结果表明,与常规对照(CM)相比,控水节肥(OM)处理下烟株出苗率、茎高、全株生物量及水分利用效率均无显著差异(P>0.05),试验点一和试验点二氮、磷、钾养分残留量分别平均减少52.7％和58.9％、47.8％和60.2％、45.1％和61.5％;与控水节肥模式一(OM1)相比,控水节肥模式二(OM2)耗水量和水分利用效率无显著差异(P>0.05),试验点一和试验点二氮、磷、钾肥残留量分别减少48.6％和28.1％,42.9％和37.7％,36.3％和41.1％,烟苗茎围分别增加了1.8％和27.0％.控水节肥模式二(控制维持水层深度8 cm和初始氮素浓度50 mg/kg)能够在保障烟苗移栽素质的前提下,减少育苗氮肥投入47.7％,降低苗池水体氮、磷、钾养分残留量,是一种值得推荐的绿色高效育苗水肥管理措施.     

自噬调节剂对感染日本脑炎病毒小鼠脑部细胞凋亡的影响

旨在研究自噬调控药物对感染日本脑炎病毒（Japanese encephalitis virus，JEV）小鼠脑部细胞凋亡的影响，本试验建立自噬调控药物处理的感染日本脑炎病毒小鼠的动物模型，其中，雷帕霉素为自噬诱导剂，渥漫青霉素及氯喹为自噬抑制剂。实验动物分成8组：DMEM对照组（Control）；JEV感染组（JEV）；JEV+雷帕霉素（Rapamycin）组（JEV+Rapa）；JEV+渥漫青霉素（Wortmannin）组（JEV+Wort）；JEV+氯喹（Chloroquine）组（JEV+CQ）；雷帕霉素组（Rapa）；渥漫青霉素组（Wort）；氯喹组（CQ）。观察不同处理组小鼠的临床症状；透射电镜观察小鼠脑部神经元及胶质细胞的线粒体损伤程度；Tunel染色观察统计小鼠脑部凋亡细胞分布；检测小鼠脑部凋亡因子及凋亡蛋白的表达量。与JEV+Rapa及JEV组相比较，JEV+Wort及JEV+CQ组小鼠出现轻微的神经症状，脑部神经元及胶质细胞线粒体轻度损伤，脑组织较少细胞发生凋亡。不同处理组小鼠脑部凋亡因子及凋亡蛋白的表达量变化差异不显著。综上表明，自噬抑制剂渥漫青霉素和氯喹可以在一定程度上抑制感染日本脑炎病毒小鼠脑组织中细胞凋亡的发生。     

农村互联网发展对中国玉米全要素生产率的影响

采用DEA-mamlquist指数测算2004—2019年中国17个玉米主产省(区)的全要素生产率,运用联立方程组模型实证检验农村互联网发展对玉米全要素生产率的影响及其作用机理,并分区域探讨其差异性。结果显示:2004—2019年中国玉米全要素生产率年均增长0.2%,主要依靠技术进步的单轨模式驱动。农村互联网的发展显著(P<0.01)提升玉米全要素生产率,主要依靠技术进步和技术效率的协同作用驱动。分区域来看,农村互联网发展对玉米全要素生产率均具有显著(P<0.01)的促进作用,其影响程度由高到低依次为北方春播玉米区>黄淮海平原夏播玉米区>西北灌溉玉米区>西南山地玉米区。建议进一步提高农村互联网的配套设施建设,发挥互联网“连接经济”的优势,应用多元化互联网技术,促进不同生态类型区玉米生产效率的提升。     

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。     

多营养层次生态养殖模式简析

系统介绍了多营养层次生态养殖模式在淡水养殖及海水养殖中的应用与发展,对比了国内外有关该养殖模式发展方向的异同,简述了该养殖模式通过提高物质和空间利用率、改善养殖环境的原理以及在我国推广应用情况,并汇总了我国沿海省份近年来开展该养殖模式选用的品种搭配及产量产值。指出了多营养层次生态养殖模式还存在的问题,对今后发展提出了建议。     

24个古蔺牛皮茶新品系生化成分及遗传多样性分析

为挖掘四川高茶多酚、高儿茶素等特色资源,以24个古蔺牛皮茶新品系为研究对象,对其生化成分和遗传多样性进行分析.结果表明:供试品系新梢水浸出物、茶多酚、儿茶素总量分别为35.03％±0.20％ ～47.81％±0.07％、27.24％±0.18％ ～37.52％±0.85％、17.13％±0.89％ ～27.09％±0.61％,其中5个新品系EGCG含量大于150 mg/g;10对引物共检测到40个等位基因,群体内等位基因频率平均为0.541,多态信息含量平均值为0.5259,基因多样性指数平均值为0.5753;基于遗传距离进行聚类,24个新品系可聚为三类.综上,24个牛皮茶新品系生化内含物丰富、遗传多样性高,且具有高水浸出物、高茶多酚、高儿茶素的资源,特别是高EGCG资源,具有较大特色品种选育潜力.     

水稻再生水灌溉下的节水减排效果

为探明水稻再生水灌溉下的节水减排效果,在国家农业环境大理观测实验站开展了水稻再生水灌溉试验研究.试验设淹水灌溉(Flooding Irrigation,FI)及间歇灌溉(Alternate Wetting and Drying,AWD)两种灌溉模式,F1(全生育期清水灌溉+施全部化肥)、F2(分蘖期、拔节孕穗期再生水灌溉+施部分化肥)及F3(返青期、分蘖期、拔节孕穗期再生水灌溉+施部分化肥)3种施肥模式.分析了再生水灌溉下稻田田面水、不同深度地下水氮磷及化学需氧量(Chemical Oxygen Demand,COD)浓度变化及其流失负荷量,并研究了稻田的氮磷消纳能力及再生水对清水、肥料替代率.结果表明,再生水灌溉下田面水氮素浓度峰值出现次数多但峰值均较小,氮、磷径流损失负荷量平均值分别为2.65及0.62 kg/hm2,比清水灌溉增加了26％及28.6％.地下水氮、磷浓度整体上呈随深度的增加而减小趋势,再生水灌溉下氮素淋溶损失比清水灌溉少11％.AWD下氮、磷径流、淋溶负荷较FI均减少,返青期灌再生水在淋溶损失方面与其他再生水灌溉处理相比没有明显差异.稻田对所灌的再生水中氮、磷的消纳能力分别为92％及81％;灌再生水后4～5 d,COD的去除率可达78.2％.采用再生水灌溉几乎不会对环境造成负面影响.再生水灌溉替代清水效率可达75％左右,FI模式下再生水带入肥量较AWD大,75％水平年氮素替代化肥效率达35.8％,而磷素的带入量和替代率均较小.     

水杨酸浸种对谷子萌发期抗旱性的影响

为研究水杨酸对谷子萌发期抗干旱胁迫能力的影响,以衡谷15、衡谷13、冀谷19、衡饲1号谷子种子为材料,以18％的PEG模拟干旱环境,分别用7种浓度的水杨酸浸种24 h,测定发芽率、发芽指数、活力指数、根长、苗高、鲜重等,综合分析4种谷子的抗干旱胁迫能力.结果 表明:在干旱胁迫下,水杨酸浸种后各品种表现不同,有些品种的抗旱能力没有明显变化.而冀谷19和衡谷15的发芽能力显著提高,衡谷15、冀谷19、衡谷13的活力指数显著增加,0.6 mmol/L水杨酸浸种是最适浓度.通过隶属函数的综合分析可知水杨酸浸种后4个品种谷子抗旱性的大小为:衡谷13＞冀谷19＞衡饲1号＞衡谷15.