创新方法在农业领域科研项目实施过程中的应用

本文基于创新方法在我国农业领域科研项目中的应用现状,总结概括了其在实施过程中不同的创新特征,以“七大作物育种为例”分析了创新方法应用过程中存在的问题及相关建议,为创新方法在科研项目实施过程中发挥驱动作用提供参考,提高科研创新效率。     

新疆西梅栽培研究进展

西梅的果实是一种具有较高经济价值的储藏器官。新疆是西梅的主要产区之一,为使西梅的果实能具有较高的品质和产量,在适宜砧木的选择、优良品种的搭配、建园模式、高效栽培树形、土肥水管理和病虫害防治等方法和技术上都要有较高的要求。文章综述目前西梅的研究,结合新疆生产现状总结出提高西梅果实品质和产量的一系列方法和措施。     

中国古代油料与油脂研究综述

油脂分为动物脂肪与植物油脂,油脂不仅是人类的主要营养品和食物之一,也是重要的生产资料。人类很早就利用油脂满足各种生活需要。动物脂肪首先被广泛应用于烹饪、照明、润滑、仪式活动、艺术等方面。汉代以来,随着油料作物的广泛种植,植物油品种不断增多,生活用油更加多元化。中国古人非常重视油料作物的栽培,在榨油工具方面形成了具有本土特色的多元化的生产技艺,油脂的应用也深入到了生活的方方面面。本文梳理并总结目前古代油脂研究的成果,对减少油料进口、实现粮食供给安全,以及非物质文化遗产的保护等,都具有重要意义。     

耐高糖酵母的筛选及其在黄酒中的应用研究

从蜂蜜、葡萄、面包3种原料中提取天然酵母进行梯度驯化,再通过紫外诱变育种,筛选出具有耐高糖性质的酵母并对其相关特性进行研究,将筛选出的菌株应用于黄酒酿造过程。结果表明,筛选出的酵母可耐受的糖度、pH值、酒精度分别为40%,1.5和10%Vol,将其应用于黄酒发酵中,经过7 d发酵后,菌株降糖能力较传统菌株提高了20 g/L,酒精度提高了0.4%Vol,糖类物质转化率达到11%。采用自然驯化和紫外诱变育种相结合,得到适用于黄酒酿造生产的耐高糖酵母菌株。     

施氮量对一年生黑麦草光合特性的影响

为了探究不同施氮量对一年生黑麦草(Lolium multiflorum Lamk.)光合特性的影响。本研究以‘特高’宽叶型一年生黑麦草为供试材料,采用盆栽试验,设置了4个处理组,分别为:CK对照组(不施肥)、C1低氮处理组(施鸡粪0.38 kg/m^2,即氮100 kg/hm^2)、C2中氮处理组(施鸡粪0.76 kg/m^2,即氮200 kg/hm^2)、C3高氮处理组(施鸡粪1.34 kg/m^2,即氮350 kg/hm^2)。利用Li-6400便携式光合仪测定开花期一年生黑麦草叶片的主要光合参数和光合特性的变化。结果表明:200 kg/hm^2施氮水平的表观量子效率(apparent quantum yield,AQY)和光饱和点(light saturation point,LSP)最高(分别为12.80 μmol·m^-2·s^-1和1 774.47 μmol·m^-2·s^-1),光能利用区间最大。350 kg/hm^2施氮水平下气孔导度(stomatal conductance,Gs)以及蒸腾速率(transpiration rate,Tr)显著低于其它处理,水分利用力(water use efficiency,WUE)强,但光呼吸速率(photorespiratory rate,Pr)较高,不利于干物质积累。同时,0?200 kg/hm^2施氮范围内,随着光照强度和CO2浓度的增加,各处理的净光合速率(net photosynthetic rate,Pn)均随之增加,但350 kg/hm^2施氮水平下叶片净光合速率的增加反而低于200 kg/hm^2施氮水平。合理的施氮量对黑麦草的光响应和CO2浓度响应曲线有明显的调节作用。在本试验条件下,施氮量为200 kg/hm^2最佳。     

重要经济竹种快繁技术

对中国云南、福建、浙江、重庆、四川、广东等地竹种进行了调查，选择当地主产具有重要经济价值的竹子开展组培快繁技术试验研究。结果表明：1）16个竹种在主产地具有较高的经济效益；2）组培外植体以播种苗枝条为最佳，其次依次为种子、无性繁殖苗枝条、成年竹枝条；3）16个竹种的组培效果表现为：马来龙竹 > 麻竹 > 绿竹 > 龙竹 > 香糯竹 > 巨龙竹 > 高氏甜龙竹 > 勃氏甜龙竹 > 版纳甜龙竹 > 筇竹 > 金佛山方竹 > 云南方竹 > 苦竹 > 毛竹 > 雷竹 > 中华大节竹；4）16个竹种组培苗的造林效果表现为：马来龙竹 > 龙竹 > 麻竹 > 高氏甜龙竹 > 勃氏甜龙竹 > 巨龙竹 > 绿竹 > 版纳甜龙竹 > 香糯竹 > 毛竹 > 雷竹 > 中华大节竹 > 金佛山方竹 > 云南方竹 > 苦竹 > 筇竹。组培技术的应用极大促进了重要经济竹种的繁殖推广。     

基于数字化植物表型平台（D3P）的田间小麦冠层光截获算法开发

冠层光截获能力是反映作物品种间差异的重要功能性状，高通量表型冠层光截获对提高作物改良效率具有重要意义。本研究以小麦为研究目标，利用数字化植物表型平台（D3P）模拟生成了100种冠层结构不同的小麦品种在5个生育期的三维冠层场景，记录了从原始冠层结构中提取的绿色叶面积指数（GAI）、平均倾角（AIA）和散射光截获率（FIPAR_dif）信息作为真实值,进一步利用上述三维小麦场景开展了虚拟的激光雷达（LiDAR）模拟实验，生成了对应的三维点云数据。基于模拟的点云数据提取了其高度分位数特征（H）和绿色分数特征（GF）。最后，利用人工神经网络（ANN）算法分别构建了从不同LiDAR点云特征（H、GF和H+GF）输入到FIPAR_dif、GAI和AIA的反演模型。结果表明，对于GAI、AIA和FIPAR_dif，预测精度从高到低对应的点云特征输入为GF+H > H > GF。由此可见，H特征对提高目标表型特性的估算精度起到了重要作用。输入GF + H特征，在中等测量噪音（10%）情况下，FIPAR_dif和GAI的估算均获得了满意精度，R²分别为0.95和0.98，而AIA的估算精度（R²=0.20）还有待进一步提升。本研究基于D3P模拟数据开展，算法的实际表现还有待通过田间数据进一步验证。尽管如此，本研究验证了D3P协助表型算法开发的能力，展示了高通量LiDAR数据在估算田间冠层光截获和冠层结构方面的较高潜力。     

应用缩节安(DPC)调控棉花株型的定位定量效应研究

缩节安(1,1-dimethyl piperidinium chloride, DPC)是棉花生产中广泛应用的植物生长延缓剂,其调控棉花茎枝生长的定位定量效应尚缺乏系统的量化研究。本研究2013—2014年在田间条件下分别于棉花现蕾期、盛蕾期后、盛花期前、盛花期后和打顶后单次应用不同剂量的DPC,测量了DPC作用有效期内的棉花株高和主茎生长速率,探究了所有主茎节间及所有果节对DPC的响应。结果表明, DPC处理对棉花主茎节间的影响范围为N节(应用DPC时的主茎节)以下1～4个和N节以上0～6个(打顶条件下),对果枝的影响范围为N节以下1～11个和N节以上0～5个,其中N节以下果枝受影响的果节多于N节以上果枝。将盛蕾期后和盛花期前2次应用DPC的效应叠加,其影响范围几乎可以覆盖全部主茎节间(果枝始节以上)和全部果节。DPC应用剂量与其作用强度并不总存在较好的线性关系。DPC的定位定量效应除了与应用时间和剂量有关,还受到温度、降水等环境条件和棉株生物量、源库关系的影响。