玉米叶片表皮蜡质相关性状的全基因组关联分析

为发掘玉米叶片表皮蜡质合成与调控相关基因，以218份由温带、亚热带和热带自交系组成的关联群体为材料，在原阳对其3个生物学重复叶片表皮挂水能力进行调查，利用1.25 M覆盖玉米全基因组的SNPs进行Q、K和Q+K这3种模型下的全基因组关联分析。结果表明，Q模型较K模型和Q+K模型能更好地评价叶片表皮的挂水能力。Q模型下，共检测到88个覆盖玉米9条染色体的显著SNPs（P ≤ 2.04E-6），88个SNPs分布于47个QTLs内，单个QTL可解释13.6%~45.6%的叶片挂水能力表型变异，47个QTL内共有97个候选基因，其中，77个具有功能注释。位于第2染色体上的转录因子NAC77（GRMZM2G018436）和第3条染色体上的亚油酸酯氧合酶（GRMZM2G156861）编码基因，是叶片表皮蜡质性状的重要候选基因。     

圆柏对几种农田杂草及作物的化感潜力分析

为探究圆柏（Sabina chinensis）的化感作用，本研究采用培养皿滤纸法研究圆柏叶片浸提液对地肤（Kochia scoparia）、稗草（Echinochloa crusgalli）、藜（Chenopodium album）、反枝苋（Amaranthus retroflexus）、马齿苋（Portulaca oleracea）5种杂草种子和向日葵（Helianthus annuus）、燕麦（Avena sativa）、油菜（Brassica campestris）、荞麦（Fagopyrum esculentum）4种作物萌发和生长的影响，并用圆柏叶片、树枝、树皮粉末和浸提液进行盆栽抑草效果检测。结果表明：圆柏叶片浸提液对5种杂草种子萌发和幼苗生长具有显著的抑制作用，对地肤、藜、反枝苋萌发及生长的化感效应指数均在-0.98以上；盆栽抑草结果表明，圆柏不同部位对5种杂草种子萌发和稗草及反枝苋株高生长均有较好的抑制作用，叶片化感强度大于树皮和树枝，叶片粉末拌土处理抑草效果好于浸提液叶面喷施；对作物的化感作用结果表明，圆柏叶片浸提液稀释1.5倍时，抑制荞麦种子萌发但不影响其株高及根生长，不影响燕麦种子萌发但降低其株高和根长生长，抑制油菜的发芽势和发芽指数但不影响其种子萌发率，促进油菜株高及根长生长，不影响向日葵种子萌发和生长。综上所述，圆柏具有良好的抑草活性，对作物影响较小。     

吉林省蜜蜂疫病危害现状及发展对策

调查分析了吉林省主要蜜蜂饲养区蜜蜂疫病危害的现状,发现蜜蜂白垩病(56%)、蜂螨(40%)及爬蜂病(20%)为吉林省3大主要蜜蜂病害,同时通过实验室检测病蜂样本发现,蜜蜂微孢子虫的隐性感染情况较为严重,32%的蜂场存在不同程度的感染,应引起重视。蜜蜂敌害中胡蜂危害(42%)较为严重,个别蜂场兼受地胆、蚂蚁及蟾蜍的侵害。蜂病的确诊是目前饲养者面临的第一难题,建议尽快建立蜜蜂疫病防治技术体系,宣传蜜蜂健康养殖技术,加强流行病学及相关基础研究,加大抗病蜂种的培育力度,加快无公害对症蜂药的研究进展,给饲养者养成防患于未然、饲养强群等优良习惯,为蜜蜂产业的健康发展奠定良好的基础。     

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。     

2种多胺对铁皮石斛瓶内开花的影响

以铁皮石斛无根组培苗为试验材料,研究不同浓度的外源腐胺（Put）和精胺（Spm）对铁皮石斛瓶内开花的影响。结果表明：培养基中添加适量的Put和Spm可提高开花率。当Put浓度为0.4 mg/L时,铁皮石斛瓶内开花率最高,为30.47%;Spm浓度为0.2 mg/L时,铁皮石斛瓶内开花率最高,为22.26%;Put浓度为0.2 mg/L时,铁皮石斛始花期最短,为83.33 d,观赏期最长,为43.33 d。Put浓度为0.4 mg/L时,植株可溶性糖和可溶性蛋白含量最高;对照处理下植株全N含量达最高;Spm浓度为0.6 mg/L时,植株C/N比达最大。Put浓度为0.4 mg/L时,有利于铁皮石斛组培苗碳氮化合物的积累,可提高铁皮石斛的开花率;Put浓度为0.2 mg/L时,能使花期提前,延长观赏期。Spm浓度为0.4 mg/L时,有利于铁皮石斛组培苗株高增长和生根,促进铁皮石斛组培苗的营养生长。     

‘马来西亚1号’菠萝蜜叶片氮磷钾动态的研究

通过对海南省文昌市南阳镇、琼海市大路镇、乐东县黄流镇3个地区‘马来西亚1号’菠萝蜜叶片氮、磷、钾3种营养元素的周年变化规律跟踪调查分析,结果表明：3个地区菠萝蜜叶片营养元素变化规律相似。元素年平均含量表现为氮>钾>磷。根据实际生产中的生育期调研分析,将菠萝蜜的生长周期大致划分为2个批次3个时期：第一批次养树期（11—12月）、花芽分化期（1—2月）、结果期（3—4月）;第二批次养树期（5—6月）、花芽分化期（7—8月）、结果期（9—10月）。生长周期内,氮元素含量年变化呈现“N”字型变化趋势;磷含量在1—4月呈先上升后下降的趋势,随后呈缓慢上升趋势;钾含量变化趋势与氮含量变化相似,但钾元素含量变化没有氮元素变化明显。菠萝蜜叶片中大量元素含量的适宜范围为：全氮21.03~22.15 g/kg,全磷2.86~3.40 g/kg,全钾13.49~14.47 g/kg。在生长发育过程中,菠萝蜜需氮、钾元素较多,特别是在花芽分化期和结果期,应注意增施氮肥与钾肥,磷肥应于养树期施足。     

基于农作制分区的1985—2015年中国小麦生产时空变化

Comparing spatio-temporal variation characteristics of China’s wheat production, yield, sown area and yield-area-contribution in different farming zones in the past 30 years could help improving wheat planting layout and adjusting planting structure. Concentration index, rate of change, moving of gravity and resolution of yield-area-contribution were used to analyze spatio-temporal changes of China’s wheat production and yield-area-contribution based on county wheat production statistics including sown area, production and yield from 1985 to 2015. The wheat sown area decreased obviously in Northeast farming region, Northwest farming region and South farming region and increased rapidly in Huang-Huai-Hai farming region and Yangtze Plain farming region. In Huang-Huai-Hai farming region, the concentration indexes of Haihe Plain farming region, Huang-huai Plain farming region and Fenwei Basin farming region reached to 20.64%, 25.77%, and 21.65% respectively in 2015. Wheat production increased significantly by more than 48 milliontons in Huang-Huai-Hai farming region, and nearly 8 million tons Yangtze Plain farming region but decreased by more than 2.6 million tons in Northeast farming region. In Huang-Huai-Hai farming region, wheat production was concentrated in Haihe Plain farming region, Huang-huai Plain farming region and Yuxi Hill farming region. The average wheat yield continuously improved during the study period, Huang-Huai-Hai farming region and Northwest farming region had the yield increase up to 103.5 kg hm ^-2 and 92.9 kg hm ^-2 each year. Wheat yield in Yuxi Hill farming region, Fenwei Basin farming region and Haihe Plain farming region was relatively high in Huang-Huai-Hai farming region. The yield-reduced area was mainly caused by the decreasing of sown area, while the yield-area-contribution rate was different in yield-increased area. Yield-dominant counties were reduced, area-dominant counties were increased and yield-area-dominant counties were relatively steady. In production increased area, yield-dominant and yield-area-dominant counties were the main types in Huang-Huai-Hai Farming region, area-dominant and yield-area-dominant counties were the main types in Yangtze Plain farming region. Chinese wheat production was increasingly concentrated in Huang-Huai-Hai farming region which has high and rapid increase of wheat yield over the past three decades. Haihe Plain farming region, Huang-huai Plain farming region and Fenwei Basin farming region were the most concentrated areas in Huang-Huai-Hai farming region for wheat production during this period. Wheat yield and sown area jointly promoted the increase of wheat production in Huang-Huai-Hai farming region, wheat sown area was the crucial factor to increase wheat production in Yangtze Plain farming region, especially in the north of Jiangsu, Anhui province and greater part of Xinjiang.     

玉米主要株型性状与产量的全基因组关联分析

为了深入剖析玉米的株型性状和产量性状的遗传基础及其相关关系,本研究以204份玉米自交系作为关联群体,利用分布于玉米全基因组上的558 529个单核苷酸多态性标记(SNPs)对5个相关性状进行全基因组关联分析。结果表明,供试自交系各性状基本呈正态分布,且各性状间存在丰富的变异,变异系数在9.00%~50.00%之间;通过相关性分析和热图层次聚类分析株型和产量相关性状间彼此紧密关联;且由主成分分析筛选出总体方差累计贡献率达到71.667%的主成分2个;以P≤1×10^-5为显著阙值,利用Q+K模型对供试材料的5个相关性状进行全基因组关联分析,在株高、穗位高和单穗重间共检测到13个显著的SNP位点,分别分布于玉米的第3、第5、第6、第7号染色体上,而在总叶片数和穗上叶数间未检测到显著的SNP位点;在显著SNP上下游各50 kb范围共搜索到39个相关候选基因,其中有注释的基因12个,并对株高与穗位高最佳候选基因进行了预测。本研究通过对玉米株型及产量相关性状进行全基因组关联分析,为后期基因功能的验证与新功能的开发奠定了良好的基础。     

水稻灌浆期穗颈瘟发生对产量及茎节代谢产物的影响

【目的】检测自然条件下稻瘟病感病品种茎节的代谢产物,从代谢物角度解析水稻品种感病和产量降低的原因,为粳稻品种感病机理研究和生态防控提供理论依据。【方法】以稻瘟病感病品种辽星1号和粳型恢复系C418为材料,灌浆期调查穗颈瘟发病率,同时采用气相色谱-质谱（GC-MS）非靶向代谢组学方法检测感病茎节和正常茎节的代谢产物,利用主成分分析（PCA）感病茎节与正常茎节之间代谢物组成,利用偏最小二乘法判别分析（PLS-DA）的变量权重值（VIP>1.0）进行两者之间差异代谢产物种类的筛选,比较两者糖类物质和氨基酸类物质的差异,从代谢物角度解析水稻品种产量降低的原因。成熟期进行结实率、千粒重、粒长、糙米率等产量和品质性状测定。【结果】辽星1号和C418穗颈瘟发病率分别为57.23%和82.94%。穗颈瘟显著降低一次枝梗整精米率、二次枝梗的结实率、千粒重、长宽比和整精米率,其他性状无显著差异。辽星1号和C418的茎节GC-MS检测均定性到358种代谢产物,感病茎节上调了73.46%和67.88%的代谢产物。PCA和PLS-DA分析可以将感病茎节和正常茎节的代谢产物清楚分开,辽星1号和C418的感病茎节和正常茎节之间具有明显不同的代谢产物表型,与正常茎节相比,辽星1号感病茎节诱导61种代谢产物相对含量显著变化,C418感病茎节诱导47种代谢产物相对含量显著变化,两个品种共有显著变化的代谢产物30种。其中,次生代谢产物香草酸、α-生育酚、脱氢抗坏血酸、三十烷醇、大豆苷元和N-乙酰-d-甘露糖胺的相对含量显著下调,辽星1号分别下调了87.03%、96.29%、77.95%、74.56%、86.48%和82.68%,C418分别下调了99.92%、99.68%、97.26%、86.67%、94.96%和76.74%。正常茎节中辽星1号这6种次生代谢产物的相对含量分别是C418的2.64、2.39、2.39、2.27、3.09和2.56倍;感病茎节上调了63.33%的糖类物质和68.42%的氨基酸类物质,糖类物质上调了1.02—17.92倍,氨基酸类物质上调了1.05—13.12倍,其中C418糖类物质上调的幅度更大。【结论】穗颈瘟发生显著改变了感病品种辽星1号和C418的茎节代谢产物组成,感病品种可能通过香草酸、α-生育酚、脱氢抗坏血酸、三十烷醇、大豆苷元和N-乙酰-d-甘露糖胺相对含量的变化调控茎节对稻瘟病的防御反应。感病茎节通过积累大量的糖类物质和氨基酸类物质,降低其向籽粒转运,抑制了产量形成。