五种园林灌木对NaCl胁迫的光合特性响应比较研究

以夹竹桃(Thevetia peruviana)、海桐(Pittosporum tobira)、花叶假连翘(Duranta repens)、朱槿(Hibiscus rosa-sinensis)、蔓马缨丹(Lantana montevidensis)5种华南滨海地区常用园林灌木为材料,于种植土中添加不同梯度Na Cl(含盐量为100、300mmol/kg)人工盐处理模拟华南滨海地区土壤,研究植株胁迫20d和40d的光合气体交换效率及荧光动力变化情况。随着盐胁迫时间的延长,5种灌木的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和胞间CO2浓度(Ci)均逐渐降低,且随着胁迫浓度增加趋势进一步加强。5种灌木的非光化学淬灭系数(NPQ)和非调节性能量耗散量子产额Y(NO)均逐步增加,且随着胁迫浓度增加趋势进一步加强。在100mmol/kg浓度盐胁迫下,花叶假连翘的蒸腾速率(Tr)随着时间的延长先减少后增加,海桐和蔓马缨丹逐渐减少;在300mmol/kg浓度盐胁迫下,花叶假连翘的Y(NO)先减少后增加,其他灌木逐渐减少。在100mmol/kg浓度盐胁迫下蔓马缨丹的有效光化学量子产量Y(Ⅱ)先减少后增加,其他灌木逐渐减少;在300mmol/kg浓度盐胁迫下5种灌木的Y(Ⅱ)逐渐减少。隶属函数综合评价结果表明,5种灌木耐盐性表现为夹竹桃海桐朱槿蔓马缨丹花叶假连翘。     

宁夏马铃薯主产区关键生育期气象适宜度评价

采用宁夏西吉县马铃薯发育期观测资料,计算西吉县马铃薯各个发育期的平均积温,结合气象资料反演出宁夏其他马铃薯主产区历年马铃薯发育进程。依据这些发育期,利用世界农粮组织推荐的适宜度计算公式,计算马铃薯关键发育期平均温度、降水、日照适宜度。以这些适宜度为自变量,历年收歉年为个案标记依据,采用聚类分析方法,得出马铃薯关键发育期温度、降水、日照气象适宜度阈值,利用木桶原理得出马铃薯关键发育期综合适宜度阈值。结果显示,宁夏马铃薯主产区在播种-出苗期间,歉年、平年、丰年的综合适宜度分别为0.44、0.53、0.74;在花序形成-开花期间,歉年、平年、丰年的综合适宜度分别为0.33、0.56、0.86。用历史资料通过回代检验,准确率在65.6%~91.6%之间,可应用于马铃薯生长期评价。     

5个矮化中间砧对‘沂水红’富士苹果生长、结果和叶片矿质元素积累的影响

【目的】探讨5个不同矮化中间砧对‘沂水红’富士树体生长发育的影响,为推广中国培育的具有自主知识产权的苹果矮化砧木提供依据。【方法】以5年生的矮化中间砧苹果幼树(‘沂水红’富士/M26、SH6、青砧2号、辽砧2号、M9T337/平邑甜茶)为试材,连续3年对不同砧穗组合树体生长、果实产量、品质及生长期叶片矿质元素进行测定分析。【结果】从嫁接复合体主干生长一致性看,辽砧2号与基砧和接穗的亲合性最好;在新梢生长动态上,不同砧穗组合虽相似,但SH6树体新梢年生长量始终处于较高水平;在枝类组成上,M9T337树体短枝比例最高(65.2%),长枝比例最小(11.1%);在单株平均产量上,M26较高;各组合果实的单果重、果形指数、果实硬度、可溶性固形物和可滴定酸含量差异不大。生长期,辽砧2号、青砧2号和SH6上的叶片氮、磷、钾、钙和镁含量处于较高水平,辽砧2号叶片铁含量在整个生长期保持较高水平;生长后期,M9T337钙含量略高。【结论】SH6、青砧2号和辽砧2号作为中间砧嫁接‘沂水红’富士具有亲合性好,树体小,枝类组成合理,产量稳定,果实品质优良等特点。     

灵芝多糖拌种对小麦抗纹枯病的诱导效应及生长发育影响

【目的】真菌多糖能够调节作物生长,激活植株的防御反应,诱导植株对植物真菌和病毒病害产生抗性,具有广谱性和持效性的特点。通过灵芝多糖拌种的方式,研究灵芝多糖对小麦抗纹枯病的诱导效应及对生长发育的影响。【方法】选用纹枯病高感小麦品种济麦22、中感品种山农23、中抗品种鲁原502,采用室内盆栽的方法每盆混入20 mL相同浓度的纹枯病菌培养液,使用4、8 g a.i./100 kg种子剂量的灵芝多糖进行拌种,用清水处理作为对照组。通过调查植株病情指数,计算相对防治效果以评价灵芝多糖对小麦抗纹枯病的诱导效果,并从叶绿素和丙二醛（MDA）含量、防御酶活性的角度评价其诱导抗性的作用机制。同时测定使用清水和4、8 g a.i./100 kg种子剂量的灵芝多糖进行拌种后各处理的发芽率、株高以及根系活力等生长指标。【结果】小麦纹枯病高感品种济麦22、中感品种山农23、中抗品种鲁原502经灵芝多糖拌种后,小麦的生长发育、小麦抗纹枯病的效果以及小麦体内防御酶活性和MDA的含量等各项指标具有相同的趋势。灵芝多糖拌种对小麦生长指标具有一定的促进作用,4、8 g a.i./100 kg种子剂量的灵芝多糖拌种济麦22的发芽势分别为53.50%和52.75%,显著高于空白对照。在小麦出苗7 d后,经4、8 g a.i./100 kg种子剂量的灵芝多糖处理的3个小麦品种的株高均显著高于对照,并且处理剂量越高,诱导效果越明显。灵芝多糖拌种能够显著提高小麦的根系活力和叶绿素含量,同样处理剂量越高,诱导效果越明显,8 g a.i./100 kg种子剂量灵芝多糖拌种后,济麦22根系活力为0.26 mg·g^-1·h^-1,是空白对照的2.77倍;济麦22的叶绿素a、b含量分别为1.96、0.96 mg·g^-1,是空白对照的1.52、1.44倍。灵芝多糖拌种可以对小麦纹枯病产生一定的防控效果,以高感品种济麦22为例,8 g a.i./100 kg种子剂量的灵芝多糖拌种在小麦完全出苗后7、14和21 d对小麦纹枯病的防效分别为33.7%、31.9%和30.4%。同时,小麦叶片防御酶活性明显上升,MDA含量下降。8 g a.i./100 kg种子剂量灵芝多糖拌种后,济麦22苯丙氨酸解氨酶（PAL）、超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）的活性分别为60.72 U·min^-1·g^-1 FW、2.45 U·g^-1 FW、135.67 U·min^-1·g^-1 FW,分别是空白对照的1.10、1.32、1.13倍。MDA含量为1.48 μmol·g^-1,比对照组降低26.1%。【结论】灵芝多糖拌种对小麦种子发芽和植株幼苗的生长具有一定的促进作用,增加小麦体内叶绿素的含量,增强根系活力,能够诱导小麦植株抗纹枯病,提高小麦叶片防御酶的活性,降低MDA的含量。     

基于SNP芯片揭示中国玉米育种种质的遗传多样性与群体遗传结构

【目的】选择具有重要育种价值的玉米自交系进行遗传多样性与群体遗传结构解析,为玉米育种实践提供指导和参考。【方法】选用344份具有广泛代表性和时效性的玉米自交系,其中包括美国主要杂种优势群、由国内地方种质发展来的杂种优势群、由美国商业化杂交种选系发展来的杂种优势群以及近年来在中国玉米育种中应用的新种质。利用北京市农林科学院玉米研究中心自主研发的包含3 072个SNP位点的MaizeSNP3072芯片对供试自交系进行全基因组扫描,揭示其遗传多样性与群体遗传结构。【结果】在344份自交系中,3 072个SNP标记所检测到的基因多样性为0.028-0.646,平均为0.442;多态信息含量（PIC）为0.028-0.570,平均PIC值为0.344。群体遗传结构分析表明,K=8时,△K值最大,即本研究所采用的自交系群体可以划分为8个类群,分别为旅大红骨群、黄改群（又称塘四平头群）、Iodent群、兰卡斯特群、P群、改良瑞德群、瑞德群和X群,其中前7个群已有报道且基本被育种家所公认,第8个群为近年来以X1132X等杂交种作为基础材料选育出的优新种质,命名为X群。比较8个类群,遗传分化系数（Fst）为0.319-0.512,遗传距离为0.229-0.514。AMOVA结果表明类群间存在显著的遗传变异,占总遗传变异的38.6%,类群内的遗传变异占58.1%。PCA（主成分分析）结果显示,X群与黄改群、兰卡斯特群遗传关系较远,与Iodent群遗传关系较近。各类群平均基因多样性分析结果表明,随着类群改良年代的增加,类群平均基因多样性降低,其中X群种质平均基因多样性最高;进一步分析表明,美国种质类群（兰卡斯特群、瑞德群和Iodent群）和国内地方种质改良系（旅大红骨群和黄改群）核心材料多样性下降幅度较大,P群和改良瑞德群核心材料下降幅度较小,X群核心材料则没有下降趋势,说明X群核心材料仍然保留了较高的遗传多样性,未来还有很大的育种潜力可挖掘。【结论】近年来,以X1132X等杂交种所构建的基础材料选育而成的京724等系列优良自交系,区别于其他已知的7大类群,可以单独成群,称之为X群。该群与黄改群之间存在较远的遗传距离,从分子水平验证了“X群×黄改群”这种强杂优模式具有良好的应用潜力。     

猪舍环境参数研究综述

适宜的畜舍环境是保障畜禽健康养殖的重要条件。据国家统计局数据表明:在2017年我国猪肉产量5 340万t,增长0.8%,生猪存栏量68 861万头,增长0.5%,我国是传统的猪生产和猪肉消费大国,随着我国养猪业规模化、福利化的发展,在当前已经拥有了高产品种猪和优质全价的配合饲料之后,猪舍内小气候环境对猪群健康的影响引起越来越多的关注和重视。早在20世纪40年代,欧美等西方发达国家学者就开始建立家畜人工气候室,通过在畜舍中模拟自然环境的气候变化,研究在不同气候条件下家畜的生理变化规律,制定猪适宜环境参数并应用于生产管理,以较好的环境换取更高的生产效益。近年来,欧美国家更加关注饲养环境对畜禽精准饲养和动物福利与健康的影响。美国NRC(2012)提出了以环境温度和饲养密度为变量的代谢能摄入量动态模型,实现营养供给的动态预测。我国生态气候复杂,生产要素的集成缺乏统一的环境基础,当猪舍环境较差时,会严重影响猪群的健康并制约猪生长性能的发挥。文章以我国现有的猪舍内环境参数标准为基础,结合国内外现有的相关环境参数标准与试验研究,比较并分析了国内外猪舍内环境温度、湿度、有害气体浓度和饲养密度等适宜参数的异同;畜舍中温度主要影响猪的采食量进而对其生长性能产生影响,在高温环境中生长猪采食量降低从而导致生产性能下降,低温环境条件下生长猪增加的采食量,更多的用于维持体温的恒定,能量利用率因而较低;畜舍中的湿度往往是伴随着舍内温度产生的协同效应;猪舍中的有害气体主要包括氨气、硫化氢、二氧化碳、甲烷和氧化氮,有害气体不仅影响人类身体健康,同时也会严重影响猪的健康生长,诱发疾病以及降低饲料转化效率。猪是社会性很强的动物,在规模化猪场发展的前提下,群居会给猪带来一定的好处,但因饲养密度增加导致的应激,会破坏猪的生理机能、行为习惯和环境之间的动态平衡,从而严重影响猪的健康,制约猪生长性能的发挥。     

生物钟在蛋鸡排卵-产蛋过程中的调控作用

生物体内源性的昼夜节律使其能够预测周边环境周期性的变化,使机体的内在代谢和周边环境保持一致。在禽类卵泡的成熟、排卵和蛋的形成过程中,不同生理进程在时间上的吻合显示了机体自身以及机体与环境之间的协调统一。动物对营养物质的摄入、内分泌激素的生成、能量代谢等一系列的行为和生理过程都有生物钟参与调控。文章从光照和营养两种因素入手,综述了生物钟在神经内分泌、能量摄入和能量代谢中的调控作用,揭示了蛋鸡的排卵和产蛋机制。1.光信号通过调控生物钟影响下丘脑-垂体-性腺轴(HPG轴),从而调控机体的繁殖活动。在光信号刺激下,位于禽类视交叉上核(SCN)和松果体的中枢生物钟作用于下丘脑,使下丘脑定时性释放促性腺激素释放激素(Gn RH)和促性腺激素抑制激素(Gn IH),Gn RH和Gn IH继而作用于垂体调节释放促性腺激素-促黄体生成素(LH)和促卵泡激素(FSH),卵巢中存在的外周生物钟接受中枢的同步化信号来维持生物节律,促使禽类的卵泡成熟和定时排卵;2.除了受到HPG的神经内分泌调控之外,蛋鸡的排卵-产蛋过程还受到机体能量代谢的影响。中枢和外周的生物钟基因能够调控食欲调节系统,从而影响能量摄入;生物钟能够通过调控代谢过程中重要限速酶的表达、整合核受体和营养信号蛋白、调节代谢感受器和代谢物、影响肠道微生物等途径来调节能量代谢,影响卵黄前体物质的合成、转运和沉积;禽类松果体分泌的褪黑素可通过介导降钙素、甲状旁腺素(PTH)及雌激素分泌,节律性地调节体内钙代谢,影响蛋壳的形成。能量摄入的时间和行为、机体能量代谢和能量状态也可以通过腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)、过氧化物酶体增殖物激活受体α(PPARα)等一些与食欲调控和能量代谢相关的细胞因子反过来调控生物钟。营养-生物钟-能量代谢三者之间相互作用,使生物体适应环境的能力增强,能量利用达到最优。因此,通过调整进食时间和食物组分(如饲料能量水平和钙水平),能够改变能量代谢从而调节生物钟的功能。将环境(光照管理)和营养(饲喂时间、饲料配方)综合研究并加以运用,使机体生物钟成为连接外部环境信号和内部能量代谢的纽带,既能响应外界环境刺激,又能同时调控机体能量代谢进程,从而使各项生理功能得到更好地发挥,这将为蛋鸡的产蛋调控机制研究提供新的视角。     

苜蓿方捆袋贮饲料品质评价

【目的】方捆袋贮是紫花苜蓿青贮模式之一,具有运输使用方便灵活等优点,然而,草捆青贮袋容易破损,导致青贮饲料内部或表面呈斑块状发霉。通过对青贮袋破损与未破损方捆苜蓿青贮饲料品质的综合评价,为紫花苜蓿青贮模式的选择及其在养殖业中的利用提供理论依据。【方法】取青贮袋破损的草捆中未发霉的青贮饲料以及青贮袋未破损的苜蓿青贮饲料,分别从草捆上、中、下三层取样,比较微生物菌落数、化学成分及pH、有机酸和氨态氮含量,使用V-Score和Kariser两种评价方法,综合评价两者的青贮发酵品质。【结果】苜蓿方捆袋贮饲料的干物质含量为43.86%-45.47%,粗蛋白含量为21%以上,中性洗涤纤维含量为35.87%-37.42%,酸性洗涤纤维含量为30.68%-31.79%,灰分含量为8.37%-8.50%,可溶性碳水化合物含量为0.46%-0.53%。青贮袋破损的未发霉苜蓿青贮饲料除了干物质含量显著低于青贮袋未破损的苜蓿青贮饲料之外,两者的各营养成分无显著差异。苜蓿方捆袋贮饲料pH值为4.63-4.72,乳酸、乙酸、丙酸和丁酸占干物质的百分比分别为6.12%-7.04%、2.41%-3.21%、0.18%-0.20%、0.67%-0.89%,氨态氮占总氮的百分比为5.33%-5.79%。青贮袋破损的未发霉苜蓿青贮饲料除了pH值和乙酸含量高于青贮袋未破损的苜蓿青贮饲料之外,两者的乳酸、丙酸、丁酸和氨态氮含量均无显著差异。未发霉的苜蓿青贮饲料中霉菌酵母菌的数量均在104cfu/FM以下。两者V-Score评分等级均属尚可,Kariser评分等级均为3级。【结论】苜蓿方捆袋贮饲料具有良好的发酵品质,方捆袋贮是较理想的苜蓿青贮模式。去除发霉部分,青贮袋破损的青贮饲料其营养成分与青贮袋未破损的苜蓿青贮饲料相同。     

中国西南地区玉米产量对基础地力和施肥的响应

【目的】明确西南地区土壤基础地力与不同施肥措施对玉米产量的影响,以期为西南玉米种植区土壤培肥以及合理施肥提供科学依据。【方法】依据2006年以来在西南地区布置的508个玉米田间试验,选取不施肥对照(CK)、氮磷(NP)、氮钾(NK)、磷钾(PK)、氮磷钾(NPK)5个处理,测定玉米产量和养分吸收分析了西南地区玉米基础地力产量和地力贡献特征、玉米施肥产量反应和农学效率。采用直线拟合和边界线分析评价玉米种植区土壤基础地力与玉米施肥产量及产量差的关系;用稳定性指数和可持续性指数评估了基础地力状况对施肥产量稳定性和可持续性的影响。【结果】西南地区玉米基础地力产量在3.9-4.7 t·hm~(-2)(平均为4.4 t·hm~(-2));施肥能显著提高玉米产量,施肥(NPK)区平均产量为7.7 t·hm~(-2),比基础地力产量平均增产3.3 t·hm~(-2),边界线分析结果表明,重庆、四川、贵州的施肥高产潜力分别为11.5、12.7、12.6 t·hm~(-2)(平均为11.7 t·hm~(-2))。玉米产量的地力贡献率和肥料贡献率平均分别为57.1%和42.9%;玉米地力贡献率随着基础地力产量的提升而增加。西南地区肥料对玉米的增产效果表现为氮肥磷肥钾肥。重庆、四川、贵州及整个西南地区玉米现实生产力与基础地力拟合直线决定系数分别达0.356、0.393、0.448和0.434(P0.0001);随着基础地力的提升,玉米施肥产量差降低,产量的稳定性和可持续性增加。【结论】在西南地区,提高土壤基础地力可以提升玉米的施肥产量,提高产量的稳定性和可持续性,降低产量差,减少玉米对肥料的依赖性,促进西南地区玉米的高产稳产。     

苹果根系生理和叶片光合对地面不同覆盖物的差异反应

【目的】揭示苹果根系和叶片对地面覆盖稻草苫等材料的差异性反应,为果园地面合理覆盖提供依据。【方法】于春季将稻草苫、农用地毯、园艺地布和透明塑料膜覆盖在3年生‘红星’苹果树地面,以清耕为对照,于翌年仲春、夏末、中秋和初冬调查根系活力、根系一氧化氮（NO）生成速率、根系硝酸还原酶（NR）和一氧化氮合酶（NOS）活性以及叶片净光合速率（Pn）等生理参数的变化,在秋冬季分析植株生长量及根系构型等。【结果】苹果根系活力、根系NO生成速率和叶片Pn等生理变化对4种覆盖物的反应存在明显的季节差异。春季,4种覆盖物均提高了根系活力、根系NR和NOS活性及NO生成速率,其中透明塑料膜和农用地毯的效果更显著;夏季,稻草苫和农用地毯覆盖显著提高上述所测根系生理参数值,而透明塑料膜使这些参数值显著降低;秋季,4种覆盖均显著提高根系NR和NOS活性;初冬,稻草苫、农用地毯和园艺地布覆盖均显著提高所测根系生理参数值。除了春季,4种覆盖物对根系生理参数的提高,均以稻草苫的效果最显著。4种覆盖物均降低根系生理参数的变异性,其中,农用地毯覆盖下各参数变异最小,透明塑料膜覆盖下变异最大。4种覆盖物均显著提高夏末、中秋和初冬的叶片Pn及秋季叶片水分利用效率（WUE）,增大初冬根系表面积、直径、总长度、体积和根系分形维数,促进新梢生长和干径增粗,稻草苫和农用地毯的效果更显著。稻草苫改善根系生理特性和根系形态构型,提高夏秋季叶片Pn及促进植株生长的效果最突出;农用地毯对根系分形维数的提高与稻草苫相近且高于园艺地布和透明塑料膜,对根系生理变化的稳定作用最突出;园艺地布对夏秋季叶片Pn的提高作用仅次于稻草苫,对根系生理参数的稳定效果不及农用地毯;透明塑料膜在夏末和中秋季节降低根系活力,对秋季叶片WUE的提高及对植株生长的促进作用最小,对根系生理变化的稳定作用也最小。【结论】从改善苹果根系活力和根系构型、提高叶片光合作用和水分利用效率、促进植株生长及稳定根系生理变化的综合效果看,稻草苫的覆盖效果最好。