Nitrogen removal characteristics of <Emphasis Type="Italic">Pseudomonas stutzeri</Emphasis> F11 and its application in grass carp culture

This study was designed to investigate the denitrification characteristics of Pseudomonas stutzeri F11 under different environmental conditions and to evaluate the effect of these characteristics on nitrogen removal and the water microbiome in an experimental grass carp aquaculture system. The results showed that the optimal growth conditions of strain F11 were (1) ammonia-nitrogen (N), nitrite-N, or nitrate-N as sole N source; (2) initial ammonia-N concentration of 10–30 mg N/l; (3), initial nitrite-N concentration of 200 mg N/l; (4) sodium citrate as carbon source; (5) rotation (r) speed of 200 r/min; a C:N ratio of between 2 and 10; (6) culture at 32–37 °C. The addition of P. stutzeri F11 to the experimental grass carp aquaculture system reduced the levels of ammonia-N, nitrite-N, and total N in the water over an extended range, but had no effect on nitrate-N level. Results of the 454 pyrosequencing analysis indicated that the structure of the microbial community in the aquaculture water changed significantly after the addition of P. stutzeri F11 preparations. The addition of P. stutzeri F11 to the aquaculture system also altered the microbiome metabolism in the water, especially the bacteria involved in nitrogen metabolism. These results suggest that the addition of P. stutzeri F11 to an experimental grass carp aquaculture system decrease nitrogen levels and alter the microbial community structure of the water; as such, this bacterial strain could be a potential candidate for the regulation of water quality in aquaculture systems.     

江淮杂交中籼水稻品质性状基因型与播期互作的AMMI模型分析

为明确杂交中籼水稻在江淮地区种植的适宜播期,提高稻米品质,选用3个杂交中籼水稻品种(系)分5个播期,利用AMMI模型对其营养食味品质性状(糊化温度、胶稠度、直链淀粉含量、蛋白质含量)进行了稳定性和适应性分析。结果表明,糊化温度、胶稠度、直链淀粉含量、蛋白质含量4项指标在基因型间、播期间及基因型×播期互作间的方差均达到极显著水平,这4项指标的交互效应主成分值(IPCA)差异也达到显著水平;穗期(抽穗至成熟期)平均气温较高、累计日照时数长、气温日较差大,有利于杂交中籼水稻品质的提高;3个参试品种(系)营养食味品质稳定性表现为新两优6号两优1128丰两优4号,5个播期对杂交中籼水稻品质影响表现为4月20日5月10日5月20日4月30日5月30日。     

高产抗逆大豆新品种石豆12号的选育

石豆12号是由石家庄市农林科学研究院以石豆1号为母本,汾豆63为父本经有性杂交选育而成。2015-2016年参加河北省夏播大豆区域试验,平均产量3 284.0 kg·hm~(-2),较对照冀豆12增产6.22%。2016年参加河北省夏播大豆生产试验,平均产量3 229.7 kg·hm~(-2),较对照冀豆12增产4.91%。2017年通过河北省农作物品种审定委员会审定,准予推广。石豆12号的主要特点是高产、抗病、抗倒伏,适宜在河北省中南部夏播种植。     

不同氮肥与密度水平对鲜食甘薯产量和品质的影响

为探讨氮肥用量和栽插密度与鲜食型甘薯产量、品质及淀粉糊化特性的关系,以徐薯32和徐紫薯5号为试验材料,设置3个施氮量(N)水平和5个密度(D)水平,于2017,2018年进行了田间试验。结果表明:两品种的薯块产量随施氮量的增加呈下降趋势,随密度的增加呈先下降后上升趋势,总体上在N0(0 kg/hm~2)和D1(43 785株/hm~2)水平下薯块产量最高。施氮使2个甘薯品种的干物质率降低,而显著增加了蛋白质含量;随栽插密度的增加,干物质率、淀粉和蛋白质含量总体上呈先升高后降低的趋势,还原糖含量总体呈下降趋势,而可溶性糖含量呈波动变化,均在D3水平下最低。施氮总体上使两品种块根的淀粉最高黏度、最低黏度和崩解值明显降低,消减值均明显升高,造成蒸煮食味品质的下降;两品种的最高黏度、最低黏度、崩解值和最终黏度值均随着密度的增加呈波动变化,徐薯32在D3水平下最大,而徐紫薯5号在D2水平下最高;施氮量和栽插密度对甘薯淀粉RVA谱的影响存在品种间和特性间的差异。综合本试验结果,在土壤肥力较高的地块大量施氮使甘薯产量下降,并降低了薯块营养品质和食味品质;在43 785株/hm~2的密度水平下薯块产量最高,但适当增加密度有利于营养品质和蒸煮食味品质的提高。     

利用重组自交系高密度遗传图谱定位水稻芽期耐冷QTL

为定位水稻芽期耐冷QTL,本实验以双季超级稻品种‘五丰优T025’的双亲‘五丰B’和‘昌恢T025’杂交衍生的重组自交系(recombinant inbred lines, RILs)群体为材料,对10℃低温处理的水稻幼芽的存活率、根数、根长和芽长进行了测定。利用QTL Icimapping v4.2软件,共检测到3个控制芽期耐冷性QTL：qRL1、qRL2和qBL6,分别位于第1、2、6染色体上,LOD值分别为2.98,2.51和5.26,分别解释表型变异的10.54%,8.67%和14.04%,其增效等位基因均来自于亲本‘昌恢T025’。这些QTL定位在6.75k~40.05 kb染色体区间,为后续利用这些QTL进行分子标记辅助,选育芽期耐冷籼稻新品种奠定了基础。此外,检测到13对影响水稻芽期耐冷上位性互作QTL,分布在所有12条染色体,其中第3染色体与第8染色体之间互作位点可解释的表型变异率达到21.77%,表明上位性互作QTL在调控水稻芽期耐冷过程中也发挥了重要作用。     

12种杀虫剂对日本通草蛉不同虫态的毒力及安全性评价

为明确常见杀虫剂对日本通草蛉各虫态的影响,在室内分别采用浸渍法和喷雾法测定了12种(8类)杀虫剂对日本通草蛉卵、幼虫、蛹和成虫的毒性,并评价了杀虫剂对日本通草蛉的毒性风险。结果表明,高效氯氰菊酯对日本通草蛉为极高风险,毒死蜱、吡虫啉、烯啶虫胺和阿维菌素为高风险,溴氰虫酰胺、啶虫脒和氯虫苯甲酰胺为中等风险,噻嗪酮、吡蚜酮、螺虫乙酯和甲氧虫酰肼为低风险;与其他虫态相比,12种杀虫剂对日本通草蛉蛹的毒性均为最低。在害虫生物防治及综合治理中应尽量选用对日本通草蛉毒性低的杀虫剂,以起到保护天敌的作用。     

同源四倍体及其原二倍体黑皮冬瓜光合光响应模型筛选

为了筛选出最适合黑皮冬瓜Benincasa hispida (Thunb.) Cogn.的光合光响应模型,为其育种提供理论依据,以同源四倍体及其原二倍体黑皮冬瓜为试验材料,对8种经典的光合光响应模型适用性进行了比较分析。结果表明：二次多项式能够表现出光抑制情况,但在拟合过程中出现暗呼吸速率为正值、光补偿点为负值及无法解释当光强达到饱和后光合速率快速下降的问题;直角双曲线、非直角双曲线及指数函数Ⅰ、指数函数Ⅱ无法直接求取光饱和点、光补偿点,结合常用的光饱和点的计算方法得到的光饱和点与实测值均存在较大的偏差,且指数函数Ⅱ在计算光饱和点时表现出明显的人为性,也无法拟合光抑制情况,但4种模型拟合得到的光补偿点均与实测值相差不大;指数修正模型因系数β为负值,无法求取四倍体黑皮冬瓜材料的光饱和点和最大净光合速率,且拟合得到的四倍体黑皮冬瓜的光补偿点明显低于实测值;直角双曲线修正模型计算得到的暗呼吸速率及二倍体黑皮冬瓜的光饱和点明显低于实测值,但获得的四倍体及其二倍体的最大净光合速率与实测值最接近,说明其在拟合最大净光合速率上有优势;整体上分段函数计算得到的黑皮冬瓜的各光合参数与实测值最为接近,与实测值的平均相对误差最小,也能很好的拟合发生光抑制部分的光响应曲线。分段函数拟合同源四倍体及其原二倍体黑皮冬瓜光合光响应曲线效果较其他模型效果好,分段函数模型为黑皮冬瓜最适合的光合光响应模型。     

表达中国小麦花叶病毒（CWMV）外壳蛋白基因增强烟草对CWMV的抗病性

  目的  中国小麦花叶病毒（Chinese wheat mosaic virus，CWMV）是引起小麦黄花叶病的重要病原之一。获得表达CWMV外壳蛋白（coat protein，CP）的转基因烟草Nicotiana benthamiana（OECP）并分析其抗病性，为培育小麦抗病材料奠定工作基础。  方法  利用体外重组DNA技术构建含有CWMV外壳蛋白基因的表达载体，并通过农杆菌介导的转化方法，获得OECP。进一步利用Western Blot和PCR检测明确CWMV的外壳蛋白在OECP中能够正常的表达。  结果  部分转基因阳性植株出现矮化表型。此外，OECP阳性植株接种CWMV后7 d的定量分析表明，OECP中CWMV运动蛋白的表达量显著受到抑制。  结论  在烟草中表达CWMV的CP蛋白基因可显著增强烟草对CWMV的抗病性。     

松嫩草原盐碱土细菌多样性分析

以松嫩盐碱草原3种不同盐碱程度的盐碱土为材料,应用高通量测序技术,研究了3种不同程度盐碱土壤的细菌群落结构。结果表明:3种盐碱土的理化性质差异显著(P0.05),pH值、碱化度随着盐碱化程度增加而增大,而碱解氮、速效钾和有机质含量随着盐碱化程度增加而降低;3种盐碱土共获得2841个OTU,分属于39个细菌门,其中酸杆菌门、变形菌门等10个菌门是盐碱土中最主要的细菌门类;轻度盐碱土中酸杆菌门占主导地位,相对丰度为32.28%,中度盐碱土中变形菌门占主导地位,相对丰度为19.87%,重度盐碱土中放线菌门占主导地位,相对丰度为22.57%;RDA分析表明,酸杆菌门、硝化螺旋菌门、广古菌门、TM7等的相对丰度与碱解氮、有机质以及速效钾含量呈正相关,疣微菌门的相对丰度与有效磷含量呈正相关,放线菌门、浮霉菌门、拟杆菌门、芽单胞菌门、厚壁菌门的相对丰度与pH值、碱化度呈正相关。     

NaCl胁迫对黑小麦根系DNA损伤的影响

[目的]探究氯化钠(NaCl)胁迫对黑小麦根系DNA损伤的影响,为寻求减轻环境因子对植物DNA损伤的方法及培育耐盐黑小麦品种提供参考.[方法]以黑小麦品种漯珍1号为材料,采用5个NaCl质量浓度(0、3、6、9、12和15 g/L)溶液处理黑小麦幼苗根系,通过彗星电泳试验,利用CASP 1.2.2分析代表黑小麦幼苗根系DNA损伤的尾部DNA含量、尾长和尾矩等指标.[结果]随着NaCl质量浓度的增加,彗星头部渐小,拖尾渐长,黑小麦根系DNA损伤片断的迁移水平逐步上升.尾部DNA含量、尾长和尾矩均随着NaCl质量浓度的增加呈升高趋势,在15 g/L处理下,三者的升幅分别达67.56%、139.40%和39.88%.随着NaCl质量浓度的增加,Olive尾矩(OTM)均有提高,但增长率慢慢下降,12~15 g/L的增长率降至5.42%,说明黑小麦具有一定的耐盐性.[结论]NaCl胁迫会引起黑小麦根系DNA损伤,且受损程度随着NaCl质量浓度的增加而愈发严重,但黑小麦对NaCl胁迫仍存在一定抗性.