Relay-intercropping soybean with maize maintains soil fertility and increases nitrogen recovery efficiency by reducing nitrogen input

Optimized nitrogen(N)management can increase N-use efficiency in intercropping systems.Legume-nonlegume intercropping systems can reduce N input by exploiting biological N fixation by legumes.Measurement of N utilization can help in dissecting the mechanisms underlying N uptake and utilization in legume-nonlegume intercropping systems.An experiment was performed with three planting patterns:monoculture maize(MM),monoculture soybean(SS),and maize-soybean relay intercropping(IMS),and three N application levels:zero N(NN),reduced N(RN),and conventional N(CN)to investigate crop N uptake and utilization characteristics.N recovery efficiency and 15N recovery rate of crops were higher under RN than under CN,and those under RN were higher under intercropping than under the corresponding monocultures.Compared with MM,IMS showed a lower soil N-dependent rate(SNDR)in 2012.However,the SNDR of MM rapidly declined from 86.8%in 2012 to 49.4%in 2014,whereas that of IMS declined slowly from 75.4%in 2012 to 69.4%in 2014.The interspecific N competition rate(NCRms)was higher under RN than under CN,and increased yearly.Soybean nodule dry weight and nitrogenase activities were respectively 34.2%and 12.5%higher under intercropping than in monoculture at the beginning seed stage.The amount(Ndfa)and ratio(%Ndfa)of soybean N2 fixation were significantly greater under IS than under SS.In conclusion,N fertilizer was more efficiently used under RN than under CN;in particular,the relay intercropping system promoted N fertilizer utilization in comparison with the corresponding monocultures.An intercropping system helps to maintain soil fertility because interspecific N competition promotes biological N fixation by soybean by reducing N input.Thus,a maize-soybean relay intercropping system with reduced N application is sustainable and environmentally friendly.     

Wx^mp基因背景下可溶性淀粉合成酶基因SSⅡa和去分支酶基因PUL对水稻蒸煮食味品质的影响

【目的】分析在同一主效基因(Wx^mp)背景下可溶性淀粉合成酶基因SSⅡa和去分支酶基因PUL对稻米蒸煮食味品质的影响,以期为水稻品质遗传改良提供依据。【方法】选择在SSⅡa和PUL存在多态性而其他淀粉合成酶相关基因没有多态性的半糯品系宁0145和粳稻品种武运粳21进行杂交,获得F2群体与F3株系。利用分子标记,选择含有Wx^mp基因的F2单株与F3株系,将这些F2单株与F3株系分成SSⅡa^nPUL^n、SSⅡa^nPUL^w、SSⅡa^wPUL^n和SSⅡa^wPUL^w4种基因型(n和w分别表示该基因来源于宁0145和武运粳21),分析不同基因型蒸煮食味品质性状的差异,探讨同一Wxmp基因背景下不同SSⅡa和PUL等位基因对蒸煮食味品质性状的影响。【结果】不同基因型间蒸煮食味品质性状均存在显著差异,来源于武运粳21的SSⅡa^w基因和PUL^w基因分别使直链淀粉含量增加0.29%~1.00%和0.62%~1.18%,且PUL的效应大于SSⅡa,两者间存在互作效应。SSⅡa^w基因和PUL^w基因降低胶稠度和崩解值,提高了热浆黏度、冷胶黏度、消减值和回复值,对糊化温度、峰值黏度和峰值时间的作用较小。【结论】明确了Wx^mp背景下SSⅡa和PUL基因对稻米蒸煮食味品质的遗传效应,该研究结果为SSⅡa和PUL基因的分子标记辅助选择改良稻米品质提供了理论依据。     

秦安县耕地土壤养分变化分析

对2007年、2018年秦安县125个原位监测点耕地土壤有机质、全氮、有效磷、速效钾、微量元素等耕地土壤养分含量与pH变化进行了分析。结果表明，近11年来耕层土壤速效钾和有效锰含量平均水平有所减少，分别降低了13.27%、16.38%；耕层土壤酸碱度平均值没有变化；其余养分含量都有不同程度的增加，其中土壤有机质、全氮、有效磷、有效铁、有效铜、有效锌分别增长了11.67%，6.38%、57.80%、58.84%、6.51%、137.56%。     

盐酸返滴定法测定玉米脂肪酸值的可行性

为验证玉米脂肪酸值快速、简便、直观、准确的测定方法,以现行的国家标准GB/T 20570-2015《玉米储存品质判定规则》附录A中手工滴定法和电位滴定法为基础,采用盐酸返滴定法,对外观颜色相近的28个玉米样品及外观颜色明显差异的11个不同玉米品种的脂肪酸值进行测定。结果表明:28个外观颜色相近的玉米样品脂肪酸值手工滴定法与盐酸返滴定法的最小差为0.06 mg/100g,最大差为1.98mg/100g(小于2 mg/100g),2种方法测定脂肪酸值结果基本一致;二者的标准差分别在0.03～0.95mg/100g和0.11～0.82 mg/100g,RSD分别在0.22%～4.47%和0.62%～3.16%(RSD均小于5%),方法稳定性好。外观颜色明显差异的11个玉米品种脂肪酸测定值在手工滴定、电位滴定和盐酸返滴定3种方法间存在显著线性相关性(R2≥0.993)。盐酸返滴定法测定玉米脂肪酸值其精密度和稳定性均能满足测定要求,滴定速度快,终点颜色易判断,测定结果准确度高。     

贵州省火龙果炭疽病病原的分离鉴定及生物农药筛选

为贵州省火龙果炭疽病的绿色防控提供理论基础,采用常规组织分离法、形态学与分子生物学鉴定相结合对火龙果病原菌进行分离鉴定,采用生长速率法室内测定9种生物农药对致病菌株的抑菌活性。结果表明:火龙果炭疽病病原为胶孢炭疽菌(Colletotrichum gloeosporioides),0.3%四霉素对火龙果炭疽病菌的抑菌作用最强,EC_(50)为1.331 4 mg/L;3%中生菌素和1%申嗪霉素其次,EC_(50)分别为6.787 2mg/L和7.832 8 mg/L;80%乙蒜素、2%春雷霉素、10%多抗霉素和2%溃腐灵的EC_(50)分别为65.040 1mg/L、71.349 1mg/L、108.378 4mg/L和129.416 6mg/L;20%井冈霉素和4%嘧啶核酸类抗菌素的抑菌作用较差,其EC_(50)分别为1 985.302 4mg/L和3 298.115 0mg/L。     

间作香露兜提高槟榔根系生长和土壤酶活性

采用盆栽试验的方法,对槟榔单作、香露兜单作和槟榔间作香露兜3种栽培模式下根系生长发育和土壤酶活性进行比较研究。结果表明：槟榔间作香露兜促进了槟榔干物质累积,且分配到根系的干物质相对增多,地下部干物质质量显著增加,对香露兜的影响不显著;间作后显著增加槟榔叶片SPAD值,对香露兜无显著影响;间作模式下槟榔总根长、根系总表面积、根数目显著增多,分别比单作增加了78.64%、50.96%、81.22%,而且间作对槟榔根系生长发育的促进作用大于香露兜;槟榔间作香露兜后,土壤酸性磷酸酶、过氧化氢酶和过氧化物酶活性均显著高于槟榔单作,土壤脲酶与槟榔单作无显著差异,但显著低于香露兜单作;土壤过氧化物酶活性与根数目和根体积呈显著正相关。综上所述,槟榔与香露兜根系之间竞争较小,与槟榔单作相比,槟榔间作香露兜模式能够促进槟榔根系生长,提高土壤酶活性。     

阴山北麓不同林分类型土壤持水性能研究

为分析阴山北麓内蒙古武川县林地持水量和固持水土的能力，以当地柠条、油松、沙棘、油松×柠条混交林、沙棘×柠条混交林5种典型人工林林分类型为研究对象，测定了土壤物理性质、土壤水分入渗以及水分贮存特征值等指标。结果表明：不同林分类型的土壤物理特征存在显著差异（P＜0.05）。容重表现为沙棘最大（1.452 g·cm-3），油松最小（1.042 g·cm-3）；非毛管孔隙度的排序为油松＞油松×柠条混交林＞沙棘×柠条混交林＞沙棘＞柠条。各林分达到稳渗的速率与非毛管孔隙度的排序相一致，各样地的稳渗速率在0.47~1.32 mm·min-1之间，土壤入渗回归方程拟合效果较好。只有油松纯林和油松×柠条混交林更接近考斯加柯夫公式中的系数1/2。混交林地比纯林地对水分的贮存能力高，而油松×柠条乔灌木混交林比沙棘×柠条灌木混交林的最大持水量高112.8 t·hm-2。在阴山北麓地带更适合种植油松×柠条类的乔灌木混交林，乔灌木混交林能更加有效地提高林地持水功能。     

多杀性巴氏杆菌中recN基因的克隆、原核表达及生物信息学分析

试验旨在对多杀性巴氏杆菌recN基因进行克隆和原核表达，并对其表达蛋白进行生物信息学分析。参照GenBank中recN基因序列（登录号：CP003313.1）设计1对引物，通过PCR扩增获得目的基因片段，构建pET-28a（+）-recN重组质粒并转化E.coliDH5α感受态细胞，提取质粒进行酶切鉴定，将鉴定正确的重组质粒转化E.coliBL21（DE3）感受态细胞，经IPTG诱导表达，对融合蛋白进行SDS-PAGE及Western blotting鉴定。结果表明，试验成功克隆了大小约为1 677 bp的recN基因序列，通过诱导表达的His-Tag融合蛋白大小约为66.94 ku，主要以包涵体形式存在。经生物信息学分析，recN蛋白的分子式为C₂₇₃₅H₄₄₂₈N₇₈₆O₈₅₅S₁₆，消光系数为24 785，不稳定系数为43.99，属于不稳定蛋白；理论等电点（pI）为5.62，为酸性蛋白；总平均亲水性为-0.316，与试验表达的包涵体蛋白性质相同，即同为疏水性蛋白；recN蛋白在哺乳动物网织红细胞的半衰期为30 h，在酵母（体内）中的半衰期>20 h，在大肠杆菌（体内）中的半衰期>10 h；二级结构主要以α-螺旋（64.87%）及无规则卷曲（21.00%）为主；经疏水性分析，预测该蛋白有3个高疏水性区域和9个高亲水性区域。本试验结果为进一步探究多杀性巴氏杆菌recN基因的功能提供了参考依据。     

QuEChERS-超高效液相色谱-串联质谱法同时测定大米、小麦和动物源食品中异丙隆及其代谢物脱甲基异丙隆残留

本研究建立了超高效液相色谱-串联质谱法(UHPLC-MS/MS)同时测定异丙隆及其代谢物脱甲基异丙隆在大米、小麦、牛肉、牛奶、鸡肉和鸡蛋的残留检测方法。样品经2%甲酸乙腈提取,以N-丙基乙二胺(PSA)净化,利用乙腈和0.2%甲酸水作为流动相梯度洗脱,T3色谱柱分离,在多反应监测模式下定量分析,基质外标法定量。结果表明:异丙隆及其代谢物脱甲基异丙隆溶剂标准曲线和基质标准曲线在1~1 000μg/L范围内线性关系良好,相关系数均大于0.99。在4个加标水平下,异丙隆日内平均回收率为74.0%~107.0%,相对标准偏差0.7%~12.9%;日间平均回收率为76.2%~108.7%,相对标准偏差1.1%~19.8%。脱甲基异丙隆日内平均回收率为76.9%~113.5%,相对标准偏差0.6%~13.9%;日间平均回收率为77.7%~107.4%,相对标准偏差2.2%~17.4%。异丙隆和脱甲基异丙隆的定量限均为1.0μg/kg。该方法简便、快捷、准确、灵敏度高,适用于异丙隆和脱甲基异丙隆在大米、小麦、牛肉、牛奶、鸡肉和鸡蛋6种基质中残留的检测,为解决异丙隆和脱甲基异丙隆在食品中残留的安全问题提供技术方法。