木尔坦棉花曲叶病毒编码蛋白的亚细胞定位分析

 木尔坦棉花曲叶病毒(Cotton leaf curl Multan virus,CLCuMV)是典型的单组分双生病毒,并伴随β卫星分子,是棉花曲叶病的主要病原之一。本研究利用农杆菌介导的瞬时表达系统,将CLCuMV及其卫星分子编码的7个病毒蛋白在本氏烟表皮细胞中表达。通过激光共聚焦显微镜观察发现:V1、C2和C3定位于细胞核;C1和βC1定位在细胞核以及细胞质或细胞膜上,并且在细胞质中形成丝状结构;V2和C4主要定位在细胞质或细胞膜上,细胞核也有微量表达,V2可形成大小不一的颗粒状聚集体结构,C4在细胞膜上可见点状聚集体结构。同时,利用RT-PCR和Western blot对病毒各基因的转录和表达水平进行了分析。CLCuMV编码蛋白的亚细胞定位为蛋白功能的进一步研究提供重要理论依据。     

花期低温对水稻叶鞘生理及结实率的影响

盆栽条件下，以耐冷性不同的2个水稻（Oryza sativa L.）品种龙稻5（耐冷型）和龙粳11（冷敏型）为材料，于开花期在人工气候室进行低温（15℃，分别持续1，2，3，4，5 d）处理，研究开花期低温对不同耐冷性水稻结实率及叶鞘膜透性、抗氧化酶等生理指标的影响。结果表明：低温处理2 d时，龙稻5和龙粳11的花粉活力分别下降了8.21%和16.10%，差异达极显著水平；低温处理3 d后，龙稻5的结实率下降到99.90%，与CK相比差异达到显著水平；低温处理1 d后，龙粳11的结实率下降到60.04%，与对照相比差异达到极显著水平。低温处理提高了水稻叶鞘相对电导率和脯氨酸、可溶性蛋白含量，处理5 d时各指标达最大值，与CK相比，龙稻15和龙粳11分别提高了38.01%和20.77%、25.06%和84.85%、25.82%和23.63%。同时低温处理也提高了叶鞘超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）活性，处理3 d时酶活性达最大值，龙稻15和龙粳11分别较CK提高了10.57%和14.90%、86.26%和68.71%、17.73%和28.25%。综上所述，开花期低温引起水稻叶鞘膜脂过氧化程度升高，但也诱导水稻叶鞘抗氧化系统开启、保护酶活性上升以抵御低温伤害；开花期低温导致水稻花粉活力降低并引起结实率降低，耐冷品种较冷敏品种抵御能力强。     

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。     

氯虫苯甲酰胺拌种对稻纵卷叶螟的防治效果及安全性评价

为减少水稻抽穗前田间稻纵卷叶螟的化学防治次数及用药量，降低对天敌的伤害及农药残留，最终实现稻纵卷叶螟的简约化防控，采用氯虫苯甲酰胺对水稻种子进行拌种处理，室内测定了药剂拌种对种子发芽的安全性，并结合不同栽培模式下的田间试验，评价了不同用量下氯虫苯甲酰胺拌种对稻纵卷叶螟的控制时长及保叶效果，明确了药剂拌种对天敌蜘蛛的影响及最终残留情况。结果表明:当氯虫苯甲酰胺按有效成分用量30~120 g/hm2拌种时，对种子的发芽率及出苗均无影响。直播稻模式下，氯虫苯甲酰胺按有效成分60 g/hm2拌种，播种后110 d，其保叶效果仍高达97.13%；旱育手栽秧模式下，氯虫苯甲酰胺按有效成分90 g/hm2拌种，播种后108 d保叶效果为82%以上，旱育机插秧模式下按有效成分90~120 g/hm2拌种，播种后90 d保叶效果仍在95%以上；3种模式下拌种处理的保叶效果及持效期均远优于常规喷雾防治。研究表明，利用氯虫苯甲酰胺对水稻种子进行拌种处理，可有效控制水稻前期及中期稻纵卷叶螟的为害，降低后期田间虫口基数，并且对田间天敌蜘蛛安全性高，同时在收获的稻谷中未检出氯虫苯甲酰胺残留(残留量低于定量限0.000 8 mg/kg)。在江苏省丘陵地区粳稻区应用氯虫苯甲酰胺拌种处理，可确保水稻直至抽穗初期无需再进行稻纵卷叶螟的防治，并可显著减少后期稻纵卷叶螟虫源基数，实现稻纵卷叶螟的简约化防治。     

矾根主要品种的叶色表型性状分析

通过目测进行分类的方式很难准确界定矾根品种叶色。为建立一套更为科学的基于叶色表型的矾根品种分类体系,笔者利用色差仪对72个矾根品种共计432个样品的叶色进行测定,对获得的L、a、b 3个色度值进行聚类分析,将72个矾根品种分为褐色系、深绿色系、黄色系、灰绿色系、浅绿色系5类色系。对矾根品种各色系的L、a、b值进行相关性分析,发现叶片正面的L值与a值、a值与b值呈负相关,L值与b值呈正相关,但相关性不明显;叶片背面的L值与a值、a值与b值呈负相关,L值与b值呈显著正相关。从多重比较的结果中可以看出,矾根品种各色系之间的L、a、b色度值差异显著,尤其是各色系间叶正面的颜色差异较大,在矾根品种选育工作中,叶片正面的颜色将作为主要参考。     

春大豆鼓粒期冠层翻叶原因及翻叶对叶片净光合速率和粒重的影响

为明确春大豆鼓粒期冠层翻叶原因及翻叶对粒重的影响。在大田条件下,以28份大豆品种为材料,采用随机区组试验设计,研究了鼓粒初期植株顶部4片叶的单叶面积、比叶重、叶型指数、叶片含水量与翻叶率的关系;比较了翻叶与对照叶片的净光合速率、百粒重及粒重的差异。结果表明,不同大豆品种间翻叶率在0~26.5%之间,且差异显著,其中以‘中黄313’、‘中黄42’和‘中黄13’最高;单叶面积在46~151 cm²之间,其中以‘中黄39’、‘中黄42’和‘中黄13’最大;比叶重在0.536~1.64 mg/cm²之间,其中以‘中黄322’、‘中黄313’和‘中黄13’最低;叶型指数在1.35~3.51之间,其中以‘中黄70’、‘中黄80’和‘中黄42’最低。供试大豆品种分为3个类群,第I类群品种单叶面积小,比叶重高,叶型指数大,翻叶率为1.03%;第III类群品种单叶面积大,比叶重小,翻叶率高达19.7%;第II类群共4个品种,单叶面积、比叶重、叶型指数、翻叶率介于第I类和第III类群之间。翻叶后显著降低叶片净光合速率,平均降幅31.7%,粒数较多的‘新大豆27号’百粒重降低10.38%~22.4%,而粒数少的‘吉育60’粒重没有降低。大豆上层叶片单叶面积大、比叶重小及叶型指数低的叶片翻叶率高,翻叶降低叶片净光合速率,进而降低同节位百粒重及单节粒重,不利于大豆高产。     

脐橙叶片矿质营养元素含量的分区分布特征

为揭示矿质营养元素在脐橙叶中分区分布特征,以枳砧和枳橙砧纽荷尔脐橙为对象,测定新叶和老叶的叶尖、叶缘、中部、叶基和翼叶等5个分区中10种元素(N、P、K、Ca、Mg、Fe、Mn、Cu、Zn和B)的含量,并分析各分区离子组成的差异。主成分分析显示,第一主成分(PC1)和第二主成分(PC2)分别解释了总变量的43.4%和21.1%,明确区分了新叶和老叶,大致区分了叶不同分区,发现新叶翼叶与其他分区具有明显差异,而老叶本叶各分区的离散程度明显大于新叶本叶各分区。两种砧木脐橙新叶中钾含量分布表现为翼叶叶基中部叶缘≈叶尖,镁含量表现为叶尖≈叶缘中部叶基翼叶;两种砧木脐橙老叶中锰含量表现为叶尖≈叶缘中部叶基翼叶,硼含量表现为叶尖叶缘中部叶基翼叶。N、P、B在新叶本叶各分区以及P、Ca在老叶本叶各分区间含量都没有显著差异。枳砧脐橙新叶翼叶Mn、Cu和Zn的含量与叶片其他分区没有显著差异,而枳橙砧脐橙新叶翼叶Mn、Cu和Zn的含量都分别显著低于叶片其他分区。结果表明,不同元素叶片分区分布特征存在明显差异,翼叶的元素含量和离子组成与叶片其他分区差异明显。     

Determination of critical nitrogen dilution curve based on leaf area index for winter wheat in the Guanzhong Plain,Northwest China

Excessive use of nitrogen(N) fertilizers in agricultural systems increases the cost of production and risk of environmental pollution. Therefore, determination of optimum N requirements for plant growth is necessary. Previous studies mostly established critical N dilution curves based on aboveground dry matter(DM) or leaf dry matter(LDM) and stem dry matter(SDM), to diagnose the N nutrition status of the whole plant. As these methods are time consuming, we investigated the more rapidly determined leaf area index(LAI) method to establish the critical nitrogen(N_c) dilution curve, and the curve was used to diagnose plant N status for winter wheat in Guanzhong Plain in Northwest China. Field experiments were conducted using four N fertilization levels(0, 105, 210 and 315 kg ha-1) applied to six wheat cultivars in the 2013–2014 and 2014–2015 growing seasons. LAI, DM, plant N concentration(PNC) and grain yield were determined. Data points from four cultivars were used for establishing the N_c curve and data points from the remaining two cultivars were used for validating the curve. The N_c dilution curve was validated for N-limiting and non-N-limiting growth conditions and there was good agreement between estimated and observed values. The N nutrition index(NNI) ranged from 0.41 to 1.25 and the accumulated plant N deficit(N_(and)) ranged from 60.38 to –17.92 kg ha~(-1) during the growing season. The relative grain yield was significantly affected by NNI and was adequately described with a parabolic function. The N_c curve based on LAI can be adopted as an alternative and more rapid approach to diagnose plant N status to support N fertilization decisions during the vegetative growth of winter wheat in Guanzhong Plain in Northwest China.     

茶树凋落叶浸提液对菘蓝生理生化的化感效应

为研究茶树凋落叶浸提液对菘蓝生长与生理生化的化感效应,以模拟自然条件下雨雾淋溶方式,采用不同浓度的茶树凋落叶浸提液(CK:0 mg·mL^-1、T1:6.25 mg·mL^-1、T2:12.5 mg·mL^-1、T3:25 mg·mL^-1 和T4:50 mg·mL^-1)处理菘蓝,测定其生长、抗氧化酶活性及其基因表达量、细胞膜损伤率以及丙二醛(MDA)、过氧化氢(H₂O₂)、渗透调节物质和次生代谢物含量的变化。结果表明,茶树凋落叶浸提液对菘蓝生长表现出“低促高抑”的浓度效应,与CK相比,T1对菘蓝生长具有一定的促进作用,而浸提液浓度超过菘蓝的耐受阈值时,会对其生长产生不利的影响。随着浸提液浓度的升高,可溶性糖和可溶性蛋白含量呈先上升后下降的趋势,而脯氨酸含量则持续增加。与CK相比,T1的MDA含量、细胞膜损伤率和H₂O含量差异不显著,而T3、T4则显著升高。茶树凋落叶浸提液对抗氧化酶活性及其基因表达有不同的影响,T1的过氧化物酶(POD)与抗坏血酸氧化物酶(APX)活性最高,T2的过氧化氢酶(CAT)活性最高,而T3、T4的4种抗氧化酶活性均显著低于CK。T1的Pod、Cat、Apx基因表达量最高,而T4则抑制了抗氧化酶基因的表达。此外,POD活性与其基因表达量呈显著正相关,而超氧化物歧化酶(SOD)、CAT和APX活性与其基因表达量的相关性不显著。不同浓度的茶树凋落叶浸提液对于菘蓝次生代谢物质积累的影响存在显著差异,低浓度茶树凋落叶浸提液对菘蓝生长、靛蓝和靛玉红含量积累有促进作用,而高浓度茶树凋落叶浸提液对总黄酮含量积累有一定的促进作用。本研究结果可为幼龄茶园中茶树-菘蓝复合种植提供理论参考。