植物响应低磷胁迫的蛋白质泛素化途径研究进展

磷是构成许多关键性大分子的重要底物，在植物体内许多生理生化反应中都发挥着重要作用，磷供应不足会极大地限制作物的产量和品质。在漫长的进化过程中，植物形成了一系列适应低磷胁迫的机制，其中，蛋白质水平的泛素化修饰对植物响应低磷胁迫起重要作用。泛素化修饰可以改变靶蛋白的活性、稳定性及其在亚细胞的定位等。对关键蛋白的泛素化修饰在植物低磷胁迫响应中的调控功能和机制进行归类总结，综述植物蛋白质泛素化途径调控低磷胁迫的研究进展。蛋白质泛素化修饰研究主要从泛素、酶和靶蛋白3个组分方面进行。泛素由76个氨基酸组成，并以逐步共轭级联的方式与靶蛋白相连，形成泛素–蛋白质复合体，该复合体被运输至26S蛋白酶体内消化与降解，从而调控众多生理过程。蛋白质泛素化修饰通过改变根系形态构型，影响磷转运子和转录因子的活性和定位，从而促进或抑制植物对土壤磷的吸收以及向地上部的运输，进而调节磷稳态。最后，提出了对植物响应低磷胁迫的蛋白质泛素化需要进行的研究。     

硅促进盐胁迫下黄瓜NHX1基因表达及Na+在液泡中的区隔化效应

  【目的】   硅可提高植物的耐盐性，但不同植物中硅提高耐盐性的机理并不相同。探究硅对盐胁迫下黄瓜幼苗的氧化损伤、Na+积累和激素水平的影响，以阐明硅提高黄瓜耐盐性的机制。   【方法】   以基因型为Mch-4的黄瓜幼苗为试材，进行水培试验。营养液中NaCl的胁迫浓度为65 mmol/L，施硅水平为Na₂SiO₃·9H₂O 0.3 mmol/L。在处理10天后，测定黄瓜幼苗生物量、Na+含量与分配、Na+转运相关基因表达水平及激素含量。   【结果】   施硅可改善盐胁迫下黄瓜幼苗的生长，减轻植株的氧化损伤。硅对盐胁迫下黄瓜根系和叶片Na+含量无明显影响，可显著降低根和叶中质膜Na+/H+反向转运蛋白基因SOS1的表达量，对高亲和力钾转运蛋白基因HKT1的表达均影响不大，但促进了液泡膜Na+/H+反向转运蛋白基因NHX1的表达。对盐胁迫下黄瓜叶片Na+的亚细胞定位发现，硅处理使叶绿体中Na+含量下降，而液泡中Na+含量升高。硅处理提高了盐胁迫植株根和叶片中赤霉素、生长素和细胞分裂素的水平。   【结论】   施硅可提高液泡膜Na+/H+反向转运蛋白基因NHX1的表达，将Na+区隔化于液泡中，进而降低叶绿体中的Na+含量，缓解盐胁迫下黄瓜幼苗的氧化损伤；硅还诱导产生了较多的赤霉素、生长素和细胞分裂素，其调控Na+积累和黄瓜幼苗的氧化损伤的机理还需进一步研究。     

气候变暖背景下河南省夏玉米花期高温灾害风险预估

为预估未来气候变暖背景下夏玉米花期高温灾害风险,根据河南省19个农业气象观测站夏玉米抽雄期常年观测资料和未来RCPs(representativeconcentrationpathways)气候变化情景数据,构建夏玉米花期高温风险评价指标,开展河南省夏玉米花期高温灾害时空特征及风险演变分析。其中RCPs气候情景数据包括基准气候条件(1951—2005年, RCP-rf)和未来(2006—2050年)RCP 4.5(中)、RCP 8.5(高)两种浓度路径数据。以抽雄普遍期及之后7d确定为夏玉米花期,并内插匹配气候情景格点数据。以花期最高气温≥32℃和≥35℃作为轻度和重度高温灾害发生阈值,根据轻、重度夏玉米花期高温发生频率和高温积害,建立风险评价指标并分级。结果表明, RCP-rf情景下全省夏玉米花期高温发生频率在20.5%～81.0%(≥32℃)和3.9%～51.9%(≥35℃)。与基准条件相比,≥32℃高温发生频率增加9.1%(RCP4.5)和11.0%(RCP8.5),≥35℃高温发生频率增加8.7%(RCP4.5)和8.3%(RCP8.5)。RCP-rf情景下全省夏玉米花期高温积害在48.5～200.9℃·d(≥32℃)和9.8～138.5℃·d(≥35℃)。与基准条件相比,≥32℃高温积害增加25.4℃·d (RCP 4.5)和25.6℃·d (RCP 8.5),≥35℃高温积害增加25.8℃·d (RCP 4.5)和31.4℃·d (RCP 8.5)。由综合风险分析可知, RCP-rf情景下夏玉米花期高温灾害高值风险区主要分布在新乡、郑州、许昌、漯河、周口及其以东以北的地区(商丘除外),约占夏玉米主栽区面积的30.1%;RCP4.5情景下高值风险区扩大至洛阳和南阳以东的大部分地区,约占夏玉米主栽区面积的63.4%; RCP 8.5情景下高值风险区面积进一步向西扩大,约占夏玉米主栽区面积的占76.3%。     

马铃薯与玉米复合种植对土壤化感物质及土壤细菌群落结构的影响

为探究马铃薯与玉米复合种植对化感物质积累与细菌群落结构的影响,分析轮作、间作缓解连作障碍的机制,本研究以马铃薯连作、玉米连作、马铃薯||玉米间作、马铃薯-玉米轮作第8年的土壤为对象,利用GC-MS测定土壤中化感物质含量,并采用Illumina Miseq高通量测序技术对土壤细菌16Sr DNA V4-V5区域进行测序,分析土壤中细菌多样性和群落结构的变化,并对化感物质和优势菌属进行相关性分析。结果表明:玉米连作和马铃薯连作会导致化感物质的积累,玉米连作土壤积累了更多的油酸、亚油酸、花生酸、木焦油酸等脂肪酸,马铃薯连作土壤积累了更多的硬脂醇、二十烷醇等脂肪醇类物质。轮作降低了大部分化感物质的积累,间作降低的化感物质种类相对轮作较少。不同种植方式下土壤细菌群落结构发生了显著变化,相对于连作,间作和轮作Ace指数和Chao指数显著升高。在门水平上,轮作土壤放线菌丰度显著高于马铃薯连作土壤,间作土壤拟杆菌门丰度显著低于玉米连作土壤,两种连作土壤中酸杆菌门丰度都较轮作显著升高。在属水平上,一些有益细菌如节杆菌属、溶杆菌属等在复合种植土壤中相对丰度更高。通过相关性分析发现土微菌属、小梨形菌属与脂肪醇类物质呈显著正相关,黄杆菌属、溶杆菌属、微杆菌属等与脂肪酸类物质呈显著负相关。马铃薯与玉米复合种植降低了化感物质在土壤中的积累,从而抑制了土壤细菌丰度的降低,提高了有益菌属丰度,消减了连作障碍。     

掌叶覆盆子诱导培养的抗褐化研究

以掌叶覆盆子(Rubus chingii Hu)外植体为供试材料,研究不同外植体部位、基础培养基、抗褐化剂以及不同黑暗低温处理时长对其诱导阶段抗褐化的影响。研究表明,在1/2MS+6-BA 1.5 mg·L^-1+NAA 0.2 mg·L^-1培养基中,不同部位外植体当年生茎段褐化率低,为14.8%,长势较佳;同等激素水平下,最佳基础培养基配方为1/2MS,其褐化率为15.0%;不同抗褐化剂处理水平下,掌叶覆盆子茎段对Vc 100 mg·L^-1的培养基抗褐化效果最好,出芽率92.5%;而PVP处理为1 g·L^-1时,相对其他浓度抑制褐化效果较好,褐化率15%,继续增加浓度则不利生长;4 ℃低温黑暗处理的最佳时间为24 h,褐化减轻明显,褐化率为5%,出芽率达到95%,超过处理时间则对其生长势有影响。由此可知,将掌叶覆盆子当年生茎段进行4 ℃低温黑暗处理24 h,接种在1/2MS+6-BA 1.5 mg·L^-1+NAA 0.2 mg·L^-1+Vc 100 mg·L^-1或聚乙烯吡咯烷酮1 g·L^-1的培养基中进行培养,抗褐化效果最佳。     

西瓜不同品种枯萎病抗性的胚根接种鉴定方法

本研究在传统浸根法的基础上加以改良,对5 d苗龄的西瓜幼苗的胚根进行枯萎病接种,接种5 d左右即可鉴定出10份不同的西瓜种质材料枯萎病抗性。根据植株病情指数进行综合评价,并用DAB染色对其结果进行验证,共获得西瓜枯萎病2号生理小种高抗材料1份,中抗材料3份,低抗材料4份,感病材料2份。与常规西瓜接种鉴定相比,此接种鉴定方法简单,易操作,缩短了接种时间,发病快,节省时间和空间成本,大大提高了接种效率。     

农业绿色发展的浙江实践

随着农业资源环境问题的凸显,绿色发展成为农业农村发展的主流。近年来,浙江省全面贯彻创新、协调、绿色、开放、共享的发展理念,坚持绿水青山就是金山银山,以实施乡村振兴战略为统领,以首批国家农业绿色发展试点先行区创建为起点,率先探索整省推进农业绿色发展的路径与机制,打造农业绿色发展的“浙江样本”。同时,剖析了推进过程中存在的主要问题,提出高水平推进农业绿色发展还应该从目标设定、任务设计、重点工作和保障措施等方面统筹谋划、扎实推进。     

茭白秸秆高温堆肥工艺试验

茭白产业作为浙江省特色优势产业,为农民增收致富,但茭白秸秆的处理一直是茭白产区亟需解决的问题。本研究通过对茭白秸秆进行切碎、添加秸秆腐熟剂、建堆、翻堆、覆盖薄膜保湿等处理,分析不同处理茭白秸秆的温度变化及堆肥后营养成分的变化,明确茭白秸秆高温堆肥工艺,为茭白秸秆的生态循环利用提供参考和依据。     

农作物秸秆“五化”综合利用现状与前景展望

农作物秸秆是一种“用则利,弃则害”的可再生资源,推动其综合利用对于促进农民增收、环境保护、资源节约和农业可持续发展具有重要意义。在分析我国农作物秸秆营养组成、资源量和分布,以及当前综合利用现状的基础上,总结了我国目前推行的秸秆“五化”综合利用技术特点和应用现状,分析了秸秆综合利用途径的发展重点和模式,提出了推进秸秆综合利用的对策和建议,并对秸秆综合利用的未来发展方向进行了展望。     

当好现代农业“排头兵” 全国农垦春季生产进行时

"总量不大作用大,份额不大贡献大,块头不大地位高"是对农垦现代农业角色的一句通俗概括,也是对农垦战略地位的真实写照。在抗击疫情、打赢脱贫攻坚战、全面建成小康社会的特殊之年、关键之年,作为现代农业的"排头兵",农垦系统发挥优势、化危为机,战疫情、抢春耕、保供给,有力有序开展春季农业生产,筑稳粮食安全压舱石,守护"中国饭碗"。