玉米早期籽粒中强表达启动子的筛选

在植物基因表达调控的过程中,启动子作为调控基因表达的顺式元件起着重要作用。为了筛选在玉米早期籽粒中强表达的启动子,选取6个启动子pCaMV35SD、pUbiquitin、pZmActin1、pZmSTK2、pZm66589和pZmbHLH148,分别构建EGFP表达载体并转染玉米原生质体,快速验证载体功能构建的正确性;同时采用花粉磁转染法将6个表达载体导入玉米自交系郑58中,并对不同启动子驱动的EGFP载体在授粉后48h玉米籽粒中的荧光强度和荧光检出率进行观察和统计分析。结果表明,6个启动子驱动EGFP表达载体构建正确;pCaMV35SD启动子驱动EGFP表达载体的荧光最强,6个启动子驱动EGFP表达载体由强到弱依次为pCaMV35SD>pZmSTK2>pZm66589>pZmbHLH148>pUbiquitin>pZmActin1,其荧光检出率分别为27.17%、27.17%、29.83%、23.84%、13.40%和30.57%。     

不同药剂防治玉米草地贪夜蛾试验

以6%阿维·氯苯酰SC(悬浮剂)为对照、清水为空白对照,研究了10%甲维·茚虫威SC、3%甲维盐WG(水分散粒剂)、15%多杀·茚虫威SC、30%氟铃·茚虫威SC、20%四唑虫酰胺SC 5种药剂防治玉米草地贪夜蛾的效果。试验结果表明,6种药剂对玉米草地贪夜蛾均有防治效果,药后3 d,以10%甲维·茚虫威SC、3%甲维盐WG、15%多杀·茚虫威SC防治效果最好,防治效果分别为82.94%、72.31%、65.08%;药后7 d,3%甲维盐WG、10%甲维·茚虫威SC、30%氟铃脲·茚虫威SC、15%多杀·茚虫威SC防治效果分别为91.49%、88.03%、70.25%、66.01%;药后14 d,除本地常用农药6%阿维·氯苯酰SC之外,其他几种农药保叶效果都在70%以上。综上,6种农药均可用于防治玉米草地贪夜蛾,建议轮换使用。     

基于TRIZ理论的玉米果穗分配装置创新设计

研究了国内外玉米收获模式，分析了目前国内市场果穗类玉米收获机采用的果穗分配装置（在玉米收获机中，该装置被称为分配器）的结构特点，针对普遍存在的果穗分配不均，导致下一流程剥皮装置各剥皮通道负荷不等，造成的各组剥皮辊磨损程度不均衡，从而降低剥皮装置乃至整机可靠性等问题，采用TRIZ理论进行了创新设计，设计了一种新型果穗分配装置。      

昌乐县玉米花生宽幅间作生态复合种植模式研究

为探索玉米花生宽幅间作技术在山东省中部地区的具体间作配比及其种植模式,2019年在昌乐县设置春玉米//春花生3∶6、夏玉米//夏花生3∶6和夏玉米//夏花生4∶8三种玉米花生宽幅间作模式试验,研究对比三种模式的产量及效益表现。结果表明:春玉米//春花生3∶6种植模式玉米、花生产量分别达到9 262. 5、4 029. 0 kg/hm~2,综合效益每公顷达到40 846. 5元,均高于同年其它玉米花生间作模式,为昌乐县玉米花生宽幅间作种植的最佳模式。     

利用CRISPR/Cas9敲除葡萄VviPDS1基因的研究

选择葡萄八氢番茄红素脱氢酶(Phytoene desaturase)基因VviPDS1为靶标,利用CRISPR/Cas9系统构建基因敲除载体,瞬时转化葡萄叶片原生质体,检测到不同类型的突变。通过农杆菌介导转化‘无核白’葡萄胚性愈伤组织,筛选获得卡那霉素抗性植株71株。经PCR鉴定,其中53株为阳性植株,阳性率为74.64%。测序结果表明,共有20株在靶点发生不同类型的突变,编辑效率为37.74%;其中9株产生了双等位基因突变。对其进行氨基酸序列预测,在第202位氨基酸之后发生了不同程度的变异。利用CRISPR/Cas9系统敲除VviPDS1获得的突变体植株呈现整体矮化,其叶片出现不同程度白化。表明CRISPR/Cas9系统可以通过细胞中的瞬时或稳定表达进行基因编辑,可以实现在葡萄编辑植株中产生纯合敲除。     

割苗对夏玉米生长发育、产量及抗倒伏性能的影响

倒伏严重影响夏玉米的高产稳产,本研究旨在探讨割苗对夏玉米生长发育、产量和抗倒伏性能的影响。本试验2016年分别选用郑单958和DH618于三叶期(V3)割苗、登海618于拔节期(V6)割苗,2017年选用浚单20和登海605分别在V3和5叶期(V5)割苗。结果表明:与对照相比,割苗处理夏玉米的生育进程推迟2～8天;穗粒数和千粒重显著降低;V3割苗比对照产量降低0.7%～6.8%,V5割苗比对照产量降低18.9%～32.4%,割苗越晚产量降低越严重。割苗后夏玉米抗倒伏性能显著提高,并且V5割苗处理提升最显著:与对照相比株高降低6.9%～10.6%,穗位高降低16.5%～19.6%;基部第三节间茎秆穿刺强度提高30.1%～34.2%,节间长降低56.2%～58.6%;茎秆小维管束数、皮层厚度和硬皮组织厚度显著提高,并且V5割苗对其影响大于V3割苗。结论:割苗显著改善夏玉米茎秆形态学特征和力学特征,进而提高夏玉米抗倒伏能力;但是由于割苗后夏玉米生育期内光合产物减少,导致夏玉米产量显著降低,并且割苗越晚产量降低越严重,因此不宜在夏玉米生产中应用。     

基于多源数据的华北平原夏玉米种植区划研究

精准识别农业生产环境信息和农业生产特征,对气象、土壤和作物等多源数据进行综合分类,是提高农业资源利用效率和优化农业种植结构的基础。本研究基于近20年（1998~2017年）气象数据和华北五省的玉米单产统计数据,首先构建了华北平原气候资源和玉米生产时空分布特征数据库,研究区内的降雨量、活动积温、日照时数、太阳辐射和玉米单产均存在显著的时空变化;利用作物精细种植区划方法,将华北平原夏玉米种植区分为极不适宜区、不适宜区、较适宜区、适宜区、极适宜区五大类,各类面积分别占总体的比例约为10%、11%、25%、30%、24%;进一步通过环境类别归属度分析方法,将每一大类分为5小类,概率大于75%的相对稳定区域约占总面积的63%,小于75%的波动区域约占37%;极不适宜区、不适宜区和较适宜区,三类时空分布比较稳定,隶属度为100%分别占各类面积的87.67%、70.41%和84.28%,波动区主要发生在极适宜区和适宜区,以及适宜区和较适宜区之间。本研究构建的华北平原夏玉米精细区划结果,对提高研究区资源利用效率和优化玉米产业布局具有重要的指导意义。