普通小麦溶剂保持力全基因组关联分析

为了发掘更多与小麦溶剂保持力(Solvent retention capacity,SRC)显著相关的位点,以171个小麦品种(系)组成的自然群体为材料,于2017-2018和2018-2019年度分别在扬州、高邮种植,收获后测定5％乳酸SRC、5％碳酸钠SRC、50％蔗糖SRC和水SRC,结合群体90K SNP芯片基因型资料对小麦溶剂保持力进行全基因组关联分析(Genome-wide association study,GWAS).在2年2点共4个环境下检测到12个稳定的显著性关联位点,分别位于1B、2A、4D染色体上,单个位点的表型解释率为6.93％～14.83％.在1B染色体上检测到同时控制水SRC、乳酸SRC和碳酸钠SRC的位点,可解释6.93％～14.83％表型变异率;在4D染色体上检测到同时控制水SRC、碳酸钠SRC的位点,可解释表型变异率7.04％～9.76％.发掘到的与小麦溶剂保持力显著相关的位点及其SNP可用于软质或弱筋小麦品质育种.     

基于游程理论和CWDIa的农业干旱时空特征分析

选用1960-2019年江苏省69个基本气象站逐日观测资料和全省旱灾资料,通过计算逐日作物水分亏缺距平指数,基于游程理论和小波分析等统计方法,分析农业干旱历时、频率、强度、范围的时空变化特征及其与干旱实际发生面积的关联度.结果表明:近60年全省平均年干旱日数变化范围是26～146 d,苏北、苏中、苏南年平均干旱日数分别为106 d、78 d、58 d,冬季干旱日数占年干旱总日数的比例最高,为32.3％,其次是夏季,中度干旱、重度干旱、特别干旱日数占近60年干旱总日数的比例分别为34％、29％、20％,苏北中度干旱、重度干旱、特别干旱60年平均发生频率分别为8.35％、6.50％、6.66％;干旱强度北强南弱,呈纬向分布,西北部旱情最重,也是最易发生极端干旱事件的地方;近60年中度干旱、重度干旱、特别干旱平均覆盖率分别为94.4％、83.0％、54.7％,21世纪10年代中度干旱及以上等级干旱发生范围最大;年干旱日数和干旱强度年际波动明显,无明显线性变化趋势,总体存在13～17年振荡周期;干旱历时长短和强度大小对实际受灾面积、成灾面积的影响不同,受灾面积与干旱日数的相关性更强,成灾面积与干旱强度的相关性更强.     

蚕豆VfGASA1基因的异源过表达延迟拟南芥开花

GASA(Gibberellic acid-stimulated in Arabidopsis)蛋白是一类受赤霉素调控的小分子蛋白质,参与植物生长发育的多条途径.本研究在蚕豆(Vicia faba)中同源克隆了VfGASA1基因,该基因的开放阅读框全长为363 bp,编码1个包含120个氨基酸残基的蛋白质,VfGASA1在蚕豆叶片和嫩荚中高表达,亚细胞定位结果显示,VfGASA1是一个定位于质外体的分泌蛋白.异源过表达VfGASA1导致转基因拟南芥开花延迟、莲座叶数量增多,外施赤霉素能够恢复这一现象.实时荧光定量结果显示,转基因拟南芥植株中FT基因显著下调,而DELLA基因中的GAI基因显著上调,说明VfGASA1可能是通过间接抑制DELLA蛋白的表达从而调控植物开花.本研究结果为蚕豆的开花调控育种提供了理论依据.     

人参尖镰孢菌原生质体制备条件优化及绿色荧光蛋白转化

为人参根腐病菌的侵染及防治提供可视化的检测和分析手段,通过摸索分生孢子最适萌发时间、酶解液组成、酶解温度、摇床转数及渗透压稳定剂种类,研究人参根腐病菌-尖镰孢菌(Fusarium oxysporum)原生质体制备技术.结果 表明:将人参尖镰孢菌野生型菌株0083分生孢子在YEPD培养基中培养11h,酶解温度37℃、摇床转数180 r/min,渗透压稳定剂为0.7 mol/L NaC1的条件下,酶解液(崩溃酶、溶菌酶、纤维素酶和蜗牛酶质量浓度分别为0.01,0.03,0.02,0.005 g/mL)酶解0.25 g菌丝时,收获的菌丝体最有利于原生质体的形成和释放,共获得2.8× 107/mL原生质体.用聚乙二醇PEG介导外源DNA随机插入的方法,成功获得具有绿色荧光信号和潮霉素B筛选标记的转化子,转化效率(以单位质量的DNA的转化子数计)为1400/mg.选取转化子FOG1菌株经过6代继代培养后,菌落形态、产孢量和绿色荧光蛋白的表达与菌株0083无明显差异.因此,利用聚乙二醇(PEG)为媒介的遗传转化体系是稳定高效的遗传转化体系.     

生物有机无机复混肥肥料效应

为了解决日益增长的禽畜固体排泄物带来的环境问题,以及长期施用无机肥料对土壤肥力的负面影响,将化肥、有机肥和微生物肥料的优点相结合,研制新型生物有机无机复混肥料是未来肥料的发展方向之一.以树脂包膜尿素作为载体,生物有机肥作为包衣原料,利用滚筒造粒机制备生物有机无机复混肥.采用玉米盆栽试验对生物有机无机复混肥的肥效进行研究,定期对各处理玉米的生理性状进行测定,并采集土壤样品,对各处理土壤的理化性质、微生物含量、酶活性、土壤呼吸、硝化和反硝化速率进行检测和分析.结果 表明:生物有机无机复混肥处理与普通尿素处理相比,可以显著提高土壤中微生物的活性,土壤细菌、真菌、放线菌含量分别提高2855.88％、4414.14％和1153.16％,土壤中各种酶活性也明显提高,土壤的硝化、反硝化速率和呼吸速率有所降低,玉米增产15.41％.     

一种渐进式远程控制精准浇灌装置的设计

为解决作物浇灌时不能合理掌握浇灌量的问题,提出一种渐进式定点精准远程控制浇灌装置,用以实现精准浇灌、远程控制和警报等功能.硬件实现方面主要包含金属箱体、基于CC2530芯片的中央控制器、湿度采集设备、浇灌设备、无线通讯设备和警报设备;在数据采集和处理阶段,首先通过湿度传感器采集数据,模拟土壤渗透速率表,动态进行浇水量调整,中间预留空隙时间以等待水分下渗,随后按更新的湿度数据自动调整补水量,以此保证在不积水的条件下调整到适宜湿度,实现精准灌溉;通过进行对比试验,得到土壤的适宜湿度范围,明确分段式浇灌方法对植物整体生长及资源消耗的明显效果.结果 表明:该浇灌方法在试验中表现相对稳定,对比人工浇水作业,实用性有所提升,用水量显著降低,该分段式浇水模式有效解决了积水等问题.该浇灌系统有良好的自动化功能,能够保证浇水作业的效果,为实现大规模灌溉作业奠定了基础.     

高压直流接地极对埋地管道的干扰监测及影响规律

为了掌握高压直流输电工程接地极对埋地管道杂散电流干扰的影响规律,在17个高压直流输电工程接地极附近的12条管道上安装了电位远程监测系统,对管道电位进行长时间连续监测。通过管道电位变化分析接地极的干扰频次和干扰时间,以及管道受干扰程度、影响范围。监测结果显示:通过对管道电位长时间连续监测能够准确判断出接地极对管道的干扰影响,2017年17个接地极的总干扰频次为201次,干扰总时长为657.31 h,较2016年略有下降;监测到1987 km管道受到接地极的干扰,其中华南地区接地极对管道的干扰较华东、华中及西北地区大。干扰电位分布规律分析结果表明,接地极与管道的垂直距离越短,靠近接地极端杂散电流流入流出的管段越短,其对远离接地极端的管道的干扰程度越大、干扰范围越广。     

白菜基因组导入芥菜的远缘杂交及后代分离偏向性

【目的】研究远缘杂交将结球白菜的A基因组导入包心芥菜,利用高分辨率熔解曲线(high-resolution melting, HRM)结合InDel标记辅助选择技术,筛选出保留白菜基因较多的回交后代,改良包心芥的结球性,丰富包心芥菜的种质资源。【方法】利用幼胚培养技术辅助6份包心芥菜与2份结球白菜进行远缘杂交和回交,选取20个InDel标记追踪白菜A基因组全部染色体,从192的BC₁单株中筛选出白菜A基因组标记占比较高的单株。田间调查筛选结球性近似结球白菜的单株。【结果】远缘杂交结合幼胚培养获得了9个种间杂种组合和14个BC₁群体。筛选并获得203个在全基因组分布均匀的可区分白菜与芥菜的HRM-InDel标记;利用20个InDel标记追踪192株BC₁单株的白菜基因,分离群体偏向传递白菜基因组,有54棵单株标记含量超过90%。【结论】幼胚培养技术可提高白菜与芥菜远缘杂交后回交的结实率,并可加快育种进程;筛选出了白菜基因组占比较高的组合和单株;分离群体明显偏向于传递白菜基因。     

180份番茄种质资源对3种主要叶部病害的田间抗病性评价

【目的】 在日光温室内田间自然发病条件下,鉴定180份番茄种质资源进行抗病性,筛选多抗材料,为宁夏番茄多抗品种选育奠定基础。【方法】 对180份番茄种质资源采用5点式取样法,根据病害症状确定病害的类别,调查发病率和病情指数,研究其对晚疫病、叶霉病、早疫病3种主要叶部病害的抗病性等级,利用模糊隶属函数法,综合评价种质材料抗病性。【结果】 179份番茄材料全部发生晚疫病、叶霉病、早疫病,仅1份材料只发生晚疫病和叶霉病,未发生早疫病。晚疫病发病最严重,其次为叶霉病,早疫病发病最轻。对晚疫病、叶霉病和早疫病达到抗病等级以上的材料分别有5、25和50份,占供试材料的2.78%、13.89%和27.22%。筛选出16份材料对3种叶部病害均达到中抗等级以上。材料63049和63054综合抗性排名位列前2,隶属函数平均值分别为0.98和0.93。【结论】 63049和63054这2份材料对这3种病害均达到抗病等级以上且综合抗性好,可作为多抗番茄种质资源。     

大荔枣园土壤养分空间分布及土壤肥力综合评价

为探究大荔县冬枣产区土壤肥力状况,采集了303个有代表性枣园土壤样品,测定了土壤pH、有机质、硝态N、铵态N、碱解N、有效P、速效K、有效Fe、有效Mn、有效Zn、有效Cu等指标,用ArcGIS软件绘制了土壤有机质和速效N、P、K的空间分布图,并应用主成分分析方法对枣园土壤肥力状况进行了综合评价。结果表明,pH值在各个采样点间的变异性较小,其余土壤肥力指标都存在着较大的变异,并且偏度和峰度>0,属于右偏态尖峰型;整体来看,大荔枣园土壤pH偏碱性,碱解N含量较为丰富,有效P含量中等偏低,速效K含量极其丰富,有机质含量较为缺乏。空间分布规律表现为土壤碱解N、有机质规律一致,东北区域低、其他区域高;有效P含量北部高南部低;除东北部少数区域外,土壤速效K含量普遍达到丰富或极丰富水平。主成分分析显示,有机质、速效K、有效Fe和有效P是影响冬枣园土壤肥力最主要的因素,通过对各乡镇的综合得分均值进行比较,发现各乡镇土壤得分高低与土壤养分空间分布结果相吻合。