辣椒几丁质酶类基因家族的全基因组鉴定和表达特征分析

几丁质酶（chitinase, EC 3.2.1.14）是一种降解几丁质的糖苷酶,在植物应对非生物和生物胁迫中起重要作用。本研究对辣椒几丁质酶类（Capsicum annuum chitinase-like, CaCTL）基因家族成员进行了全基因组注释、进化分析和基因表达模式分析。从最新的辣椒基因组数据库中鉴定出31个CaCTL成员。根据系统发育进化树将这些成员分为GH18和GH19亚家族,并进一步分为5个亚类（Ⅰ~Ⅴ类）。保守基序分析结果表明,每个亚类中的成员存在功能相关性。对辣椒、矮牵牛以及番茄的CTL基因家族成员同源性分析表明,在矮牵牛和番茄中分别有7个和11个辣椒CaCTL的同源基因。通过qRT-PCR分析发现,在正常环境生长的辣椒植株中,64.2%的GH18亚家族的CaCTL成员表达水平很低,有64.7%的GH19亚家族成员在不同组织中存在差异表达。顺式作用元件分析表明,CaCTL成员启动子区域存在许多激素反应以及生物和非生物应激相关元件。当植物遭受不同的非生物胁迫时,qRT-PCR结果显示,多数CaCTL成员表达上调。当植物遭受高温干旱条件时,多个CaCTL成员的表达上调明显。上述结果丰富了CTL基因家族进化的研究,为探索CaCTL成员的功能提供了数据基础。     

不同氮效率油菜种质苗期氮吸收转运与利用差异研究

氮效率研究是油菜营养性状遗传改良的前提,为探究不同氮效率油菜种质苗期氮吸收、转运和利用的异同,以2个氮效率差异油菜种质H6（氮高效）和L18（氮低效）为供试材料,利用水培营养液设置正常氮（CK）和低氮（LN）2个氮浓度处理,培养14d后检测植株氮含量,计算氮累积量、氮转运系数和氮利用效率。结果显示,不同氮浓度处理对油菜苗期氮的吸收、转运和利用效率影响的差异达到极显著水平（P＜0.01）。与CK相比,LN处理的油菜生物量、氮含量和氮累积量均显著降低,而氮利用效率和根冠比显著提高;氮高效油菜种质H6的生物量、氮累积量、氮转运系数和氮生理利用效率均显著大于氮低效种质L18,分别为L18的2.07、1.42、3.23和1.56倍。从氮的吸收、转运和利用3个方面探讨了低氮胁迫处理下油菜种质苗期氮效率差异的原因,对深入开展油菜氮高效机理研究及油菜品种氮效率改良具有一定的指导意义。     

混合盐碱胁迫对罗布麻生理特性的影响

为探究混合盐碱胁迫对罗布麻生理特性的影响,以罗布麻为研究对象,采用盆栽法研究不同混合盐碱浓度处理对一年生罗布麻幼苗保护酶活性和渗透调节物质的影响,并运用模糊数学隶属函数法对不同种源地罗布麻幼苗耐盐碱性进行综合评价。结果表明,随着混合盐碱胁迫浓度的增加,2个种源地罗布麻幼苗叶片保护酶活性均呈现先上升后下降的趋势,POD、CAT、APX酶活性在盐碱胁迫浓度300 mmol/L时达到最大值,SOD酶活性在盐碱胁迫浓度为200 mmol/L时达到最大值;MDA、超氧阴离子、可溶性蛋白含量则呈现逐渐上升趋势,由隶属函数综合评价值可见,来源于甘肃民勤的罗布麻比来源于第二师31团的罗布麻耐盐碱能力强。     

铝胁迫下水杨酸对西瓜幼苗生长的影响

旨在明确铝胁迫下水杨酸(SA)对西瓜幼苗生长的影响。采用水培法研究铝胁迫(500μmol/L)下不同浓度SA(10μmol/L、50μmol/L)处理对西瓜幼苗根系伸长生长及鲜质量、质膜过氧化程度及营养元素吸收的影响。结果显示,外源SA能有效缓解铝胁迫对西瓜幼苗根长和鲜质量的影响,降低质膜过氧化水平,缓解幼苗对Na、K、Mg、Ca等元素的吸收障碍。其中,10μmol/L外源SA效果最佳,在铝胁迫下对根系长度抑制的缓解效果达62.7%,对根系鲜质量的胁迫缓解效果达108.9%,对根系中丙二醛(MDA)含量的降幅达29.6%,同时对调节植株体内Na、K、Mg、Ca元素的平衡有促进作用。     

除草剂胁迫下3种牧草浸提液对受体植物种子萌发和幼苗生长的影响

为探明除草剂胁迫对3种牧草的化感作用，本研究采用室内生测法，采用不同推荐剂量的草铵膦和草甘膦分别处理紫花苜蓿（Medicago sativa）、黑麦草（Lolium perenne）和红豆草（Onobrychis viciaefolia）幼苗，测定3种牧草浸提液对受体小白菜（Brassica chinensis）种子萌发和幼苗生长的影响，并结合化感效应值对牧草的化感活性进行分析，旨在为牧草田的杂草防治及科学使用除草剂提供理论参考。结果表明：3种牧草浸提液对受体植物发芽率、发芽势、发芽指数、苗高、最大根长及活力指数均具有一定的影响，对最大根长的影响最大；受2种除草剂胁迫后，供试牧草的化感作用均显著高于清水处理，其中草甘膦胁迫后的表现更为明显，其对供试牧草化感作用的强弱顺序为：红豆草>紫花苜蓿>黑麦草。综上，除草剂胁迫下可明显增强紫花苜蓿、红豆草和黑麦草的化感作用。     

钙营养胁迫对加工番茄幼苗营养分配及其生理指标的影响

以加工番茄87-5的幼苗为试验材料,设置Hoagland营养液钙浓度分别为0mg/L(不加钙)、160mg/L、320mg/L、640mg/L不同的钙浓度梯度胁迫处理,处理21d后测定其生长状况指标和生理指标.结果表明:不同钙浓度处理下,87-5叶片的氮磷钙含量均高于茎和根,320、640mg/L钙浓度处理下镁含量均降低,640mg/L钙浓度处理下根和茎镁浓度与对照差异显著;320mg/L钙浓度显著提高了加工番茄幼苗的根系活力,640mg/L钙浓度时叶绿素含量比对照显著降低.由此可知,钙浓度亏缺或过剩,均会影响加工番茄根系活力和各器官的钙镁元素分配,导致叶绿素合成减少.     

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.     

水田长期改建苗圃后土壤性状的变化研究

为了解在水田上改建苗圃对土壤质量的影响,在浙江省内同时采集了水田起源的不同类型苗圃表层土壤与剖面分层土壤,以长期种植水稻农田为对照(水田),分析土壤含水量、水稳定性团聚体、容重、饱和导水率、有机碳、微生物生物量碳、活性有机碳、有效磷、速效钾和pH等指标,探讨水田长期改用苗圃后对表层和深层土壤性状的影响。研究把苗圃分为加土型(加土种植,增加地面高度)、减土型(带土移苗,降低地面高度)和常规型(种植过程中地面高度无明显变化)3种情况。结果表明,水田改建苗圃后,表层土壤有机碳、微生物生物量碳、有效磷、速效钾和水稳定性团聚体含量普遍下降,活性有机碳/有机碳的比例也逐渐变低,土壤有机碳和水稳定性团聚体含量的下降以加土型和减土型更为明显。减土型和常规型苗圃的表层土壤饱和导水率明显低于水田,土壤容重却明显高于水田;常规型苗圃表层土壤酸度大于水田;加土型苗圃表层土壤砾石含量明显高于水田。对代表性常规型苗圃剖面土壤的鉴定表明,水田改为苗圃后,整个土壤剖面含水量呈现下降趋势,对丘陵区土壤(黄筋泥田)深层土壤含水量下降的影响大于对平原区土壤(青紫泥田和淡涂泥田)的影响;深层土壤有机碳和活性有机碳也呈下降趋势。水田长期改用苗圃可引起土壤质量的退化,对表层和深层土壤性状均有影响。     

玉米秸秆基纤维素保水剂对土壤持水性能及冬小麦根系生长的影响

为探讨自制的玉米秸秆基纤维素保水剂(SAP)在农业生产上的应用潜力,利用扫描电镜表征了SAP吸水前后形貌变化,探究了SAP施用量对土壤持水性能和不同程度水分胁迫下冬小麦根系生长的影响。结果表明：SAP在土壤中吸水膨胀后降低了土壤容重,土壤最大水分含量较不施SAP显著提高19.1%~67.6%,同时降低了前3天土壤水分蒸发速率。轻度（60%~70%田间持水量）和中度（40%~50%田间持水量）水分胁迫下,施用0.4% w/w SAP处理冬小麦总根长提高15.9%和24.7%,根系活力提高29.6%和43.5%,但充足供水（75%~90%田间持水量）时施用SAP对冬小麦根系活力无显著影响。因此,玉米秸秆基纤维素保水剂施入土壤后能够改善土壤持水性能,从而缓解水分胁迫对冬小麦根系生长的抑制效应。     

智能氮肥在干湿交替灌溉下对水稻产量与水分利用率的影响

为探究智能氮肥(pH响应性控释氮肥)在干湿交替灌溉模式下的适宜性,设置3种程度的干湿交替灌溉W1(灌水下限100％饱和含水率)、W2(灌水下限90％饱和含水率)、W3(灌水下限70％饱和含水率),3种施肥形式智能氮肥(SF)、普通无机氮肥(MF)以及不施氮肥(NF)的桶栽试验,分析其对水稻产量及水分利用效率的影响.结果表明:SF×W1处理下下产量最高,为64.84 g/桶,高出常规氮肥21.8％(W1)、13.9％(W2).SF×W1处理下水分生产效最高,为3.17 kg/m3,SF×W2处理下灌水生产率最高,为1.20 kg/m3.智能氮肥在与适度干湿交替灌溉结合下,能达到节水、增产的目的,是实现水稻节水、高产、控肥的有效途径.