马铃薯仿生挖掘铲片的设计与仿真

据蝼蛄前足胫节爪趾第1趾的体视显微镜照片设计了马铃薯挖掘机挖掘铲铲片,为马铃薯挖掘机提供了一种减阻效率较高的挖掘铲。应用AutoCAD软件获取爪趾外侧曲线和内侧曲线的轮廓点,并将点坐标值数据使用LIST命令导出,并借助EXCEL软件多项式拟合法对爪趾的侧面轮廓线进行拟合,在拟合多项式的基础上在Solidworks软件中进行仿生铲片的建模,最后应用LS-DYNA软件仿真模拟普通铲片与仿生铲片挖削土壤的过程,并测定两种铲片的土壤阻力。仿真结果表明,仿生铲片较普通铲片土壤阻力减小近61%。所设计的仿生挖掘铲片为马铃薯挖掘机挖掘铲减阻技术要求提供了一种解决思路,且结构新颖。     

发生马铃薯立枯病土壤中立枯丝核菌的荧光定量PCR快速检测

连作马铃薯根际土壤中立枯丝核菌的大量累积可能是导致马铃薯连作障碍发生的主要原因之一。为了解根际土壤中土传病害病原菌的积累与连作障碍之间的关系,进一步寻求缓解和克服马铃薯连作障碍土传病害的有效途径,本研究建立优化了荧光定量PCR(real-time PCR)方法,对引起马铃薯立枯病的病原菌立枯丝核菌进行了快速监测和绝对定量,对马铃薯连作1～5年根际土壤立枯丝核菌的动态变化趋势进行了检测分析。结果显示,研究建立优化的荧光定量PCR检测方法,可直接应用土壤DNA进行病原菌的定量检测,能检测到土壤中浓度为1×10²个拷贝/g土的马铃薯立枯丝核菌,扩增效率为1.04,具有检出限低、扩增效率高的特点,实现了不通过病土分离培养方法,就可掌握病原菌在根际土壤中的累积状况;在马铃薯立枯病发病严重的连作根际土壤中,立枯丝核菌的累积数量随连作年限的递增呈上升趋势;病原菌的累积随生育进程的推进呈下降趋势;病原菌累积量最大的是连作5年的播前土壤,每g土壤达3.75×10⁷个拷贝数,由此可见,连作导致了土壤微生物种群结构发生改变,土壤致病真菌数量增加,相应地也增加了马铃薯立枯病的初侵染机率。     

连作马铃薯根际干腐病优势病原菌荧光定量PCR快速检测及在根际的动态变化

为了解根际土壤中土传病害病原菌的积累与连作障碍之间的关系,进一步寻求缓解和克服马铃薯连作障碍土传病害的有效途径,本研究建立了以马铃薯根际土壤为研究对象的干腐病病原菌荧光定量PCR快速检测体系。结果显示,研究建立优化的荧光定量PCR检测方法,对引起马铃薯干腐病的优势病原菌茄病镰孢菌和接骨木镰孢菌进行快速检测和绝对定量,主要优化参数为:上下游引物各0.4 μL(10 mmol/L),DNA模板3 μL,退火温度60℃。连作马铃薯根际土壤茄病镰孢菌和接骨木镰孢菌随连作年限的动态变化趋势均表现为随连作年限的递增呈现上升趋势,其中CP₅的累积量最大,为1.45×10⁴拷贝/g,比CK增加了27.8倍。CP₄、CP₃、CP₂、CP₁根际病原菌累积量分别比对照增加了10.5,16.31,8.32,3.51倍。由此可见,茄病镰孢菌和接骨木镰孢菌的数量均随连作年限的递增呈上升趋势。根际镰刀菌随生育进程的动态变化因病原菌种类而异,茄病镰孢菌以收获期累积量最大,平均为1.2×10⁴拷贝/g,随生育进程的推进呈上升趋势。而接骨木镰刀菌是播前累积量最大,平均为1.55×10⁴ 拷贝/g,随生育进程的推进呈下降趋势。因此,研究区马铃薯根际土壤中镰刀菌的大量积累可能是导致马铃薯连作障碍发生的主要原因之一。     

拟南芥高亲和性K+载体蛋白基因cDNA克隆及其序列特征分析

以NaCl胁迫处理的拟南芥幼苗叶片为材料,用RNA提取试剂盒抽提总RNA,通过RT-PCR技术和DNA序列测定分析,证实获得了拟南芥高亲和性K⁺载体蛋白基因(AtHKT1)的cDNA序列。该cDNA全长1521 bp,包括506个氨基酸和1个终止密码子序列,且与原序列(accession number AF237672)同源性为99.34%,但与其他科植物HKT1基因同源性较低,注册该基因到GenBank中,注册号为AY685182。利用生物信息学相关软件分析预测AtHKT1基因蛋白质功能和结构,结果发现,该蛋白分子量为57.45 kD,理论等电点为9.33;氨基酸序列中第1～40个氨基酸属信号肽序列;第152～500个氨基酸属Trk H阳离子转运体蛋白保守结构域,并存在蛋白激酶C,酪氨酸蛋白激酶,依赖cAMP/cGMP蛋白激酶磷酸化,糖基化和豆蔻酰化等功能位点;该基因编码的蛋白有10个跨膜结构,N末端、C末端及中部等多个跨膜区具疏水性,符合载体类运输蛋白特点。表明本研究获得了拟南芥AtHKT1基因。     

沟垄和覆膜连作种植对马铃薯生长、产量及品质的影响

为了探明不同沟垄覆膜连作种植对马铃薯生长特征及品质影响的差异,以当地主栽品种‘新大坪’为试验材料,研究了平畦不覆膜(CK)、平畦覆膜(T1)、全膜双垄垄播(T2)、全膜双垄沟播(T3)、半膜沟垄垄播(T4)、半膜膜侧种植(T5)6种栽培模式连作种植对马铃薯生长、产量及品质的影响。结果表明,与CK相比,沟垄和覆膜栽培能显著促进连作马铃薯生长,且T3处理促进作用最大;并能显著提高连作马铃薯产量,增产幅度为1.5%~29.8%,其中T2处理产量最高。沟垄和覆膜处理马铃薯薯块氨基酸总量和还原糖含量较CK存在显著差异,其中CK的氨基酸总量最高,T4的还原糖含量最高;而薯块干物质、蛋白质及淀粉含量差异未达到显著水平。     

马铃薯ARF基因RNAi载体的遗传转化及对其试管薯生理特性的影响

用含有ADP核糖基化因子(ARF)基因的干扰载体的农杆菌转化马铃薯栽培品种“甘农薯2号”,获得转化植株48株,经卡那霉素抗性筛选和PCR检测证明ARF基因已成功整合到马铃薯基因组中。用实时荧光定量PCR检测表明,转化植株中ARF基因的表达较对照均有不同程度的下降,在转基因株系Z-11和Z-12中,ARF基因表达的干扰程度分别高达92.53%和93.22%。对转基因植株诱导的试管薯的淀粉、可溶性糖、蛋白质、蔗糖和葡萄糖含量测定结果表明,与未转基因的对照相比,转基因植株的淀粉含量提高了4.29%~34.27%,蛋白质含量提高了1.47%~7.35%,可溶性糖含量提高了1.44%~17.39%;蔗糖含量提高了11.53%~53.84%,而葡萄糖含量降低了6.06%~21.21%。     

揭膜处理对全膜覆盖马铃薯产量品质及水分运移的影响

以当地主栽品种"新大坪"为试验材料,研究了揭膜对全膜覆盖马铃薯产量形成、品质及农田水分运转的影响。结果表明,马铃薯播种后75 d揭膜显著提高了马铃薯产量、产量构成要素和品质。与全生育期不揭膜(T5)相比,60天揭膜(T1)、75天揭膜(T2)、90天揭膜(T3)和105天揭膜(T4)分别增产4%、28%、26%和10%,其中T2处理产量最高。揭膜改善了马铃薯薯块品质,与T5相比较,T1、T2、T3和T4显著提高了薯块可溶性糖、可溶性蛋白、游离氨基酸、Vc和淀粉含量,降低了有机酸含量。综合效果以T2处理最好,有利于马铃薯薯块产量的提高和品质的改善。     

干旱胁迫对彩色棉花农艺、品质性状及水分利用效率的影响

为了探索干旱胁迫对彩色棉花主要性状的影响及其水分利用机理,选用7个不同色彩的棉花品种(系),在常规灌溉、胁迫灌溉和生育期不灌溉3种环境条件下,调查其农艺性状、品质性状、水分利用效率(WUE)及产量。结果表明,干旱胁迫下不同色彩棉花品种的单株成铃数、单铃重、株高、花铃期叶片数、有效果枝数、收获指数、果节数、籽指、茎粗和果茎节间长度减少,衣分增加;灌水量减少一半,参试棉花品种的产量均降低,不灌溉处理的籽棉产量与常规灌溉间差异显著(P<0.05);籽棉产量的降低幅度品种间存在较大差异(P<0.05),棕色棉的减产幅度高于绿色棉。常规灌溉处理下,白色棉花水分利用效率高于棕色棉花和绿色棉花,而后二者差异不显著;干旱胁迫下,棕色棉花的水分利用效率高于绿色棉花。与水分利用效率相关的主要农艺性状、品质指标是：叶片数、单株成铃数、有效果枝数、果节数、株高、收获指数、单铃重、主茎节间长度、茎粗、籽指、衣分。     

壳聚糖抑菌作用的研究

利用纸碟抑菌圈法,对分离自贮藏期马铃薯腐烂块茎的3种细菌(欧文氏菌Erwinia persicinus,泛菌属菌Pantoea sp.和假单胞菌Pseudomonas sp).进行了抑菌效果的研究。试验药剂为壳聚糖、双氧水和农用药剂爱诺链宝,后两种药剂作为对照。结果表明,壳聚糖的抑菌效果最好,即使最低浓度的壳聚糖(1.0%)对3种细菌的抑制效果也较最大浓度的其它两种药剂明显,并且随着壳聚糖浓度的增大抑菌效果增加,超过最适浓度后抑菌效果下降。对不同的细菌种类,同一浓度的壳聚糖有着不同的抑菌效果。     

甘肃河西马铃薯根际生防木霉菌对接骨木镰刀菌的拮抗筛选及鉴定

从甘肃省西部地区农牧交错区的马铃薯根际土壤中共分离到108株木霉菌株,通过平板对峙法筛选出10株对马铃薯干腐病主要病菌接骨木镰刀菌拮抗效果较好的木霉菌株,抗性系数均在0.826以上,其中天祝3株、永登4株、山丹3株。根据形态学特征、培养性状和ITS序列分析,将这10株生防木霉菌鉴定为哈茨木霉、长枝木霉、深绿木霉和粘绿木霉4个种。研究结果还表明,马铃薯根际土壤中的优势生防木霉菌种为哈茨木霉和长枝木霉,长枝木霉与深绿木霉对病原菌接骨木镰刀菌的拮抗作用最强。长枝木霉菌对接骨木镰刀菌有较好的拮抗效果,在国内系首次报道。