甜菜BvGSTU9基因的生物信息学及在镉胁迫下的表达分析

为了进一步研究甜菜谷胱甘肽转移酶BvGSTU9 (LOC104894060)在重金属胁迫过程中的功能。本研究以‘780016B/12优’为实验材料,对该基因序列特征、结构、功能进行预测分析,并利用qPCR检测该基因在不同浓度镉胁迫下的表达量变化。结果显示甜菜BvGSTU9基因全长925 bp,开放阅读框675 bp,编码了由224个氨基酸组成的不稳定膜外蛋白。BvGSTU9与菠菜、藜麦的氨基酸序列相似性较高,与系统发育进化树分析结果基本相符。二级和三级结构预测表明该基因主要由α-螺旋、β-折叠、延伸链及无规则卷曲组成。qPCR显示BvGSTU9基因在不同浓度的镉胁迫下均受到不同程度的诱导,因此可以推断甜菜BvGSTU9基因无论从结构还是功能上,与镉逆境胁迫存在着一定的应答关系。研究结果也为甜菜耐重金属镉机制研究提供参考依据。     

调理剂(微肥)对水稻产量及稻谷中重金属的影响

通过田间小区试验，研究了9种水稻产量和铅、镉的差异，并研究了9种调理剂在水稻不同生长其施用对晚稻产量及稻米重金属的影响。结果表明：（1）泰优398中铅和镉的含量均较低，且均未超标；最优的水稻品种为早丰优华占，其次是泰优398和桃湖优莉晶；（2）调理剂A和钝化剂A作基肥处理后稻谷中铅超标，分别超出了20%和15%；仅有石灰处理的稻谷中铅的含量降低了20%；稻谷中镉均未超标；微肥作基肥施加后稻谷中镉均有不同程度的增加；处理后稻谷产量均有增加，其中调理剂B施加后稻谷产量增加最多，增加了22.42%；石灰施加后理增加3.38%；（3）石灰和硒肥作追肥施加后稻谷中铅的含量均降低88.24%；硅肥、硒肥和铁肥作追肥施加后稻谷中镉分别降低了62.92%、52.81%和44.94%；石灰、铁肥和硒肥施加后稻谷产量降低0.04%、0.14%和5.25%；锌肥和硅肥施加后稻谷产量增加10.08%和0.16%；硅肥和石灰作追肥处理效果最佳。     

不同种植方式下温度升高对水稻产量及同化物转运的影响

【目的】气候变暖对水稻生产系统的影响备受关注,研究不同种植方式下,水稻产量及其形成对气候变化的响应规律,为水稻种植区划、栽培措施和品种调整提供依据。【方法】 2017—2018年以南粳9108和南粳46为供试品种,模拟机插秧移栽和机械化直播2种种植方式,以常温（NT）为对照,于始穗期进行中度升温（平均增加2℃,MT）和极端高温胁迫（平均增加5℃,HT）,研究不同种植方式下温度升高对不同水稻品种的产量及其构成、同化物转运、光合生产特性的影响。【结果】在中度升温和极端高温胁迫下,南粳9108和南粳46产量降幅均为移栽<直播,长生育期品种南粳46产量降幅较小。穗干物重增长速率表现为NT>MT>HT,水稻茎叶向穗的干物质转运量、转运率均随着温度升高而递减,且南粳9108下降趋势大于南粳46。穗后21 d至成熟期,剑叶SPAD值总体随着温度的升高而增加,差异达极显著水平;剑叶净光合速率穗后14—21 d均以极端高温胁迫处理下最小,而到穗后35 d以极端高温胁迫处理下最大。剑叶气孔导度、蒸腾速率均呈NT>MT>HT趋势,生育后期差异更显著。通径分析表明,产量各构成因子对产量的影响程度为结实率>千粒重>穗数>每穗粒数,温度处理对产量各构成因子的影响都表现为负效应,且以结实率影响最大（-0.819）。相关分析表明,不同种植方式下受中度升温、极端高温胁迫后,成熟期干物质总重量、茎叶干物质转运量与产量构成因子（穗数除外）,一、二次枝梗籽粒结实率都呈极显著正相关。【结论】始穗期2—5℃升温均显著降低粳稻结实率,从而导致水稻产量降低。从光合物质特性究其原因是由于温度升高降低了干物质向穗的转运率和穗干物质积累速率,从而导致生育后期水稻剑叶SPAD值增加,延长叶片持绿时间,抑制“源”向“库”转移。从气候变暖应对措施来看,选择采用移栽种植方式和长生育期品种易于表现出对极端高温胁迫逆境较好的抗性。     

不同覆盖材料对土壤温度和一草三膜覆盖马铃薯产量的影响

以马铃薯品种荷兰15为试验材料,研究了小麦秸秆+普通膜、小麦秸秆+降解膜、玉米秸秆+普通膜、玉米秸秆+降解膜4种覆盖材料对耕作层土壤温度变化和产量的影响。结果表明,4个处理的马铃薯出苗率均在91%以上,生长期的温度变化曲线基本一致。小麦秸秆+普通膜的5 cm和10 cm地温低于其余3个处理。玉米秸秆+普通膜产量最高,达到55 300.0 kg/hm~2;小麦秸秆+普通膜商品率最高,为87.67%。综合分析,小麦秸秆+普通膜是适合当地一草三膜覆盖马铃薯种植的较为理想的覆盖材料。     

增温对宁夏引黄灌区大豆氮磷钾养分吸收利用和产量的影响

为了探索气候变化对宁夏引黄灌区大豆氮磷钾养分吸收利用和产量的影响,利用田间大气自动增温设备研究不同增温处理(0、0.5、1.0、1.5、2.0℃)下大豆不同生育期植株干重、不同器官氮磷钾含量、植株累积量和产量等.结果表明,增温0～2.0℃有利于大豆干物质累积、提高不同器官氮磷钾含量和植株累积量;大豆百粒重随着增温梯度的增加而增加,但是单株结荚数量随着增温梯度的增加而显著降低,最终导致大豆产量、收获系数和氮磷钾利用效率降低.     

不同生育时期水分胁迫对水稻产量及品质的影响

[目的]水分是制约水稻生长的重要因素之一,对水稻产量及品质产生重大影响,通过分析不同生育时期水分胁迫对水稻产量及品质的影响,为水稻生产节水灌溉技术提供理论指导.[方法]于2018—2019年在四川农业大学成都校区教学试验基地大棚进行盆栽试验,选用宜香优2115(杂交籼稻)、IR72(常规籼稻)、南粳9108(常规粳稻)3种不同类型水稻为材料,分别于孕穗期、开花期和灌浆期进行轻度(LD,-20 kPa)、中度(MD,-40 kPa)、重度(SD,-60 kPa)3种水分胁迫处理,以淹水灌溉作为对照(CK,0 kPa),采用土壤张力计监测土壤水势,各生育时期水分胁迫处理时间均为10 d;分析3个生育时期不同水分胁迫条件下,不同类型水稻产量、抗旱系数、抗旱指数及稻米品质等指标的变化.[结果]不同水稻品种在3个时期对水分胁迫的敏感程度由高到低依次为孕穗期、开花期、灌浆期;就产量而言,孕穗期不同程度水分胁迫均会导致水稻每穗实粒数和结实率下降而减产,宜香优2115、IR72和南粳9108在不同水分胁迫下的平均产量分别较对照减少25.5％,28.4％和15.8％,开花期轻度水分胁迫可促进千粒质量增加而增产,IR72和南粳9108分别较对照增产1.1％和7.3％,灌浆期轻度水分胁迫可促进每穗实粒数、千粒质量和结实率增加进而提高产量,宜香优2115、IR72和南粳9108分别较对照增产10.6％、7.3％和15.5％;就品质而言,孕穗期不同程度水分胁迫均会导致稻米加工品质、蒸煮食味品质降低,宜香优2115、IR72和南粳9108在不同水分胁迫下的平均整精米率分别较对照减少7.5％,7.5％和4.6％,开花期和灌浆期轻度水分胁迫可提高稻米精米率和整精米率、增加胶稠度,灌浆期轻度水分胁迫可降低稻米的消减值、提高最高黏度和崩解值,从而改善食味品质,宜香优2115、IR72和南粳9108的崩解值分别较对照增加29.5％,34.8％和18.2％.3个水稻品种对水分胁迫的敏感程度由高到低依次为IR72、宜香优2115、南粳9108.[结论]综合水稻产量和品质分析表明,开花期和灌浆期轻度水分胁迫有利于节水增产,提升稻米品质.     

切花多头菊新品种不同定植期特性及品质的量化分析

为筛选出适合浙北地区平地设施栽培的切花多头菊新品种,对7个多头菊品种的5期定植期的13个农艺性状进行观察测量和评分,并初步建立切花多头菊综合评价模型.结果表明,不同切花多头菊品种在5个定植期中生育期和光反应周期均出现先降低后升高的情况,而开花率中大部分品种均无变化,只有艾丽微风和时光在低温定植期出现极显著下降.花枝数和花朵数随着定植期的延迟而出现下降趋势,而部分品种的叶片数出现先降低后升高的情况.不同多头菊品种的叶片大小差异较大,所以定植期的影响差异各有不同.花枝长、花序长度和株高等伸长性性状均对低温出现敏感,第5定植期性状均受到抑制,长度缩短.通过切花多头菊的综合评价模型,发现自育多头菊新品种都市霞光综合性状优良,适合浙北地区多个季节设施栽培.     

基于标准化降水蒸散指数的甘肃省干旱时空特征分析

为明确气候变化条件下甘肃省不同时间尺度的干旱特征，选用1951-2015年甘肃省33个气象站点逐日气象数据，计算了不同时间尺度的标准化降水蒸散指数SPEI，同时结合Mann-Kendall突变检验、复小波分析、经验正交函数分解、旋转经验正交函数分解等方法，对甘肃省65 a来干旱时空格局特征进行了分析。结果表明：在年际变化趋势方面，甘肃省干旱情势为由干变湿再变干，近年干旱趋势逐渐加重；四季均呈现由干变湿然后变干的趋势，近年春季变干趋势显著；干旱强度在全省范围内主要为轻旱和中旱等级，并表现为局域性轻旱和全域性中旱。在周期性变化方面，甘肃省的干旱时间周期性强弱依次为39、13、7、22 a尺度，但不同时间尺度表现出了不同的干湿震荡规律。在空间格局方面，甘肃省整体上呈西北部干旱缓解、东南部干旱加剧的趋势；春季干旱加剧最明显，冬季次之，夏季和秋季干湿状况基本相似。按照干旱区域敏感性强弱可将甘肃省分为东南地区东部（Ⅰ区）、西北地区（Ⅱ区）、中部地区（Ⅲ区）和东南地区西部（Ⅳ区），其中Ⅲ区呈干旱缓解趋势，其他地区基本呈干旱加剧的趋势。     

植物对重金属镉的吸收与耐受机制研究进展

为了有效降低土壤中镉含量，保障人类健康，人们希望通过一种经济、有效的方法——植物修复技术来治理土壤镉污染。因此，植物对重金属镉的吸收与耐受机制研究，已成为近年来植物逆境生理研究的热点。笔者主要综述了植物对镉的吸收、转运及积累机制，以及植物体通过细胞壁的沉积、细胞区室化、螯合作用和抗氧化系统的保护作用对镉的耐受机制，以期为今后通过植物修复技术更好治理土壤镉污染提供基础资料。     

不同秸秆还田方式对水稻产量及土壤养分的影响

为探明不同秸秆还田方式对水稻产量及土壤养分的影响,设置4种不同秸秆还田方式:秸秆不还田(BR)、秸秆直接还田(ZR)、秸秆粉碎还田(FR)、秸秆炭化还田(CR)。通过测定水稻产量、土壤有机质、全钾、全氮、全磷、速效钾、速效磷和碱解氮含量,对各项指标数据与水稻产量进行相关性分析。结果表明:秸秆还田对水稻产量及土壤养分有显著影响。在水稻成熟期,ZR、FR、CR较BR处理土壤有机质含量平均高9.19%～19.53%,差异显著(P0.05),且以CR处理增幅最明显;全氮含量平均高9.65%～20.83%,差异显著(P0.05),且以FR增幅最明显;全磷含量平均高2.66%～15.51%;差异显著(P0.05),且以CR处理增幅最明显;速效钾含量平均高3.18%～24.37%,差异显著(P0.05),且以CR处理增幅最明显。研究还发现,短期内(1 a)CR处理产量最高,达到了6 900 kg/hm~2,较FR处理产量提高了3.16%,较ZR和BR处理产量分别提高了5.64%和8.35%。综合来看,CR处理是短期内提高水稻产量和土壤肥力的最佳选择,关于长期的最理想选择还需要在田间试验开展长久的、深入的研究。