东北黑土区长期不同磷肥施用量对大豆生长及产量的影响

以中国科学院海伦生态实验站的长期定位试验为基础,分析了不同磷肥施用量包括对照(CK)、低磷处理(25.58 P2O5kg·hm~(-2),N1P1K)、中磷处理(51.75 P_2O_5kg·hm~(-2),N1P2K)和高磷处理(77.65 P_2O_5kg·hm~(-2),N1P3K)对大豆生长、结瘤及产量的影响。结果表明:不同处理对大豆株高和生物量的影响表现为N1P3KN1P2KN1P1KCK(鼓粒期株高除外),说明当前黑土磷素水平下,磷肥的施用能够显著促进大豆植株的生长;与CK,N1P1K和N1P2K相比,N1P3K苗期的根瘤数量和根瘤干重分别增加了56.7%～152.8%和87.4%～463.1%;与CK相比,N1P3K和N1P2K处理固氮酶活性分别增加了74.0%和94.0%;大豆的单株荚数和单株粒数均表现为随着磷肥施用量的增加而增加,虽然百粒重和产量表现出了相似的趋势,但是N1P3K和N1P2K处理之间没有显著差异(P0.05),说明过多磷肥的施用在东北黑土区对大豆增产效果不明显。因此,在东北黑土区在考虑生产成本、大豆产量等因素的情况下,建议适宜的磷肥施用量为N1P2K,即磷肥的施用量为51.25 P2O5kg·hm~(-2)。     

R2R3-MYB转录因子GmMYB184调节大豆异黄酮合成

异黄酮是一类主要含在豆科植物中的次生代谢物,在植物防御体系中发挥重要作用,并与人类健康密切相关。大豆异黄酮含量受多基因和复杂代谢网络控制,调控代谢途径上的结构基因不能显著改变大豆异黄酮含量,与异黄酮代谢途径相关的转录因子的鉴定和应用可能会有效解决这个问题。本研究克隆了一个与大豆异黄酮合成相关的R2R3类型MYB转录因子GmMYB184,并进行了初步的功能验证。亚细胞定位研究结果表明GmMYB184转录因子定位于细胞核。组织表达分析结果表明该转录因子基因与IFS2(异黄酮合酶2编码基因)的表达模式相同。同时,GmMYB184和IFS2的表达模式与异黄酮的积累模式相似。谷胱甘肽诱导表达分析表明该转录因子基因与IFS2共同被诱导,说明这两个基因可能参与同一或相似的生物过程。采用双荧光素酶报告系统分析其对异黄酮合成途径关键基因的转录激活活性影响,发现GmMYB184能够促进IFS2和CHS8启动子表达活性分别提高5倍和7倍。最后,通过发根农杆菌介导的遗传转化系统,找到该转录因子在异黄酮合成调控中的直接作用证据。沉默GmMYB184导致大豆毛状根异黄酮含量的显著下降。但是,过表达GmMYB184不足以显著提高毛状根中异黄酮的含量。总之,本研究为大豆异黄酮合成分子机制探索及大豆异黄酮品质改良提供了理论依据。     

加格达奇市黄芪种植地土壤形态描述及适宜性分析

黄芪(Astragalus membranaceus)因其药用价值高近年来被大量、无节制采挖,致使野生黄芪资源几近枯竭。探究黄芪适宜生长的土壤,将为人工驯化黄芪提供一定的科学依据。本研究以加格达奇市连续多年人工种植黄芪的土壤为研究对象,系统分析了2个典型土壤剖面的形态特征及土壤养分。结果表明：表层土壤结构疏松,孔隙度较大,土壤颜色较深,干态为黑棕色,润态为黑色;淀积层及母质层土壤结构坚实,孔隙度较小,土壤颜色随着层次加深,颜色逐渐变黄、变棕。表层土壤质地肥沃,多以壤土为主;表层有机质含量高,分别为122.07、110.09 g/kg,占其整个土壤剖面有机质含量的52%和82%,土壤剖面有机质随土层深度的增加呈现一个骤降的趋势;表层土壤全氮含量较高,分别为6.58、8.87 g/kg,而土壤全磷含量较低,主要分布于土壤表层,表层土壤的全磷含量分别为0.07、1.01 g/kg,土壤酸碱度在pH 5.11~6.35之间。黄芪适应生长土壤质地疏松,土壤温度状况为寒冻性、土壤水分状况为湿润,土壤肥沃,表层土壤有机质含量高,全氮含量也较高,而全磷含量较低,土壤呈弱酸性至中性。     

基于Lucid多途径检索的油茶害虫诊断APP开发与实现

油茶是亚热带地区重要的木本油料作物,近年来随着种植面积的不断扩大和集约化经营,病虫害问题日益严重,对油茶的产量和品质造成不同程度的影响。本研究通过野外调查、文献查阅、种类鉴定等工作,整理了21种油茶主要害虫的形态特征、生物学习性、为害特点、防治措施等信息,并拍摄相应害虫及为害状的高清照片1 600张。采用Lucid智能诊断系统,构建Fact Sheet Fusion基础信息数据库,并针对多途径检索方式提取害虫"为害方式"、"为害部位"、"为害高峰期"、"形态特征"等4个1级特征组,以及10个2级特征和18个3级特征,共组成102个特征状态,构建了油茶害虫的快速诊断系统。在此基础上,转换得到基于Android系统的手机应用APP,为林农和森防一线工作者对油茶害虫快速识别和防治提供便捷服务,从而促进油茶产业持续健康发展。     

小麦白粉菌ADP/ATP载体蛋白基因的克隆及表达特征分析

小麦白粉病是小麦上的一种重要病害。研究小麦白粉菌致病相关基因及其在致病过程中的作用,对于丰富小麦白粉菌致病的分子机制和筛选防治新靶标具有重要意义。前期转录组测序结果提示一个小麦白粉菌ADP/ATP载体蛋白(ADP/ATP carrier protein,AACP)在小麦与白粉菌互作时上调表达。本研究利用cDNA末端快速克隆技术(rapid-amplification of cDNA ends,RACE)获得了长945 bp具有完整开放阅读框的小麦白粉菌ADP/ATP carrier基因序列,暂命名为Bgt AACPx(Gen Bank登录号为M F197857)该基因编码314个氨基酸残基,利用相关软件进行生物信息分析,结果表明该蛋白为疏水性,含有6个跨膜区,亚细胞定位在线粒体上。与已有小麦白粉菌AACP蛋白的同源性为97%,是一个新的蛋白,同时构建了与其同源蛋白的遗传进化树。定量结果表明该基因在小麦白粉菌吸器期(48 h)、次生菌丝(72 h)至白粉菌刚产孢子又未形成孢子堆(120 h)这段时期高表达,提示该基因可能参与小麦白粉菌对小麦的致病过程。     

添加秸秆对不同有机含量土壤酸度及缓冲性能的影响

通过向低（LSOM）、中（MSOM）、高（HSOM）及去除（RSOM）有机质土壤中添加玉米秸秆进行室内培养试验，研究秸秆添加量对不同有机质含量土壤酸度及缓冲性能的影响。结果表明，在15℃恒温培养150天后，土壤pH、交换性盐基离子、CEC和盐基饱和度的含量均随着秸秆添加量的增加而上升，交换性H⁺、交换性Al³⁺含量均随着秸秆添加量的增加而降低；其中，秸秆添加量为10~15 g/kg时，LSOM处理中土壤pH增幅、交换性Al³⁺及交换性H⁺含量减幅最大；秸秆添加量为15~20 g/kg时，在MSOM和HSOM处理中土壤pH增幅及土壤交换性Al³⁺、交换性H⁺含量减幅最大；且HSOM处理添加秸秆后对降低土壤酸度效果最好。土壤中添加秸秆后可明显提高土壤酸碱缓冲能力，且土壤对加碱侧表现出的缓冲区间比酸侧明显；土壤的缓冲容量随秸秆添加量增加而升高，且HSOM处理对酸碱缓冲能力 > MSOM处理 > LSOM处理 > RSOM处理。     

促进绿色未来的全球木材科学与技术研究进展——国际林联第25届世界大会木材议题综述

国际林业研究组织联盟（IUFRO）第25届世界大会于2019年在巴西召开。文中从木材生长、木材性质与质量、木材识别、木材加工利用和木文化5个方面分别论述了这次大会在木材科学与技术领域的国际最新研究热点与进展，以反映全球木材科学的研究现状，并梳理学科发展方向。木材形成、木材质量、木材高附加值利用、木材识别新技术等议题依然是木材科学与技术领域的未来研究热点。     

基于"社区融合园艺"的长沙市城市社区可持续设计

以长沙市"社区融合园艺"为例,介绍了"社区融合园艺"在长沙市社区可持续设计的营造过程,对长沙市示范社区的参与主体和可持续运营策略进行了研究。从社区空间和形态、居民生产生活方式、生态循环可持续发展等角度入手,提出适应当前城市社区发展、农居一体的社区公共生活空间模式。     

寡核苷酸探针套涂染结合基因组原位杂交和分子标记分析准确鉴定小麦-百萨偃麦草异源易位系的研究

培育小麦异源易位系是转移和利用外源基因的有效途径，快速准确的染色体鉴定方法有利于提高染色体工程效率。本研究以电离辐射诱致的2个普通小麦-百萨偃麦草染色体5J易位系（NAU16YJ127和NAU16YJ124）为例，分析了综合利用本课题组前期开发的寡核苷酸探针套［包括(GAA)₁₀、pSc119.2-1、pAs1-1、pAs1-3、AfA-3和AfA-4六个寡核苷酸探针］涂染，结合基因组原位杂交和分子标记等方法鉴定小麦异源易位系的效果。结果表明，NAU16YJ127（2n=6x=42）包含一对小麦-百萨偃麦草易位染色体T5JS·5JL-5AL#1，同时在染色体6A和2D长臂顶端也发生了明显的相互易位；NAU16YJ124（2n=6x=44）附加了一对小麦-百萨偃麦草易位染色体，同时包含一对6A长臂缺失染色体del6AL，其缺失区段易位到5JL近端部，形成T5JS·5JL-6AL，其他染色体未见明显变化。利用21个5J特异分子标记（19个位于长臂和2个位于短臂）分析发现，两个易位系均含有全部5J短臂标记，同时T5JS·5JL-5AL#1含有12个长臂标记，而T5JS·5JL-6AL仅含有2个长臂标记，确证两个易位系断点不同，并将21个标记定位于4个不同区段，其中位于5J短臂的2个标记位于1个区段，位于5J长臂的19个标记位于3个区段（5JL-1~3），分别包含2、10和7个标记；发现3个为可以同时识别5J和5A的共显性标记，其中NAU16YJ124含有全部5A标记，而NAU16YJ127仅包含其中2个标记，进一步验证了细胞学鉴定结果。本研究结果表明，寡核苷酸探针套涂染、基因组原位杂交和分子标记分析相结合为准确鉴定小麦异源易位系提供了新方法。     

陕北黄土区退耕还林(草)地土壤质量特征及其对降水的响应

为了解陕北黄土区退耕还林（草）地土壤质量差异特征及其对降水的响应，该文沿370～470 mm的降水梯度，选取了陕西省吴起县境内的王洼子（370～395 mm）、大吉沟（440～445 mm）和白豹（460～470 mm）3个降水梯度区作为研究区，并结合土壤质量指数法，定量评价降水梯度区广泛栽植的刺槐林（Robinia pseudoacacia）、沙棘林（Hippophae rhamnoides）和草地的土壤物理结构、持水性、盐碱度、碳汇指标以及速效养分指标方面的综合得分，明确植被恢复后土壤质量随降水梯度的变化特征。结果表明：1）降水量、植被类型以及二者的交互作用对土壤指标影响显著（P<0.05）。2）在460～470 mm降水量区，刺槐林（0.829）对土壤质量改良效果最好，其次为沙棘林（0.808），二者土壤质量均达到肥沃水平，且差异不显著，草地（0.679）土壤质量指数最低，土壤为较肥沃水平；在440～445 mm降水量区，沙棘林（0.74）对土壤改良效果最好，其次为刺槐林（0.601），二者均达到较肥沃水平，草地（0.479）土壤质量指数最低为中等水平；在370～395 mm降水量区，3种植被类型土壤质量指数由大到小表现为沙棘林（0.744）>刺槐林（0.387）>草地（0.251），沙棘林土壤质量等级为较肥沃、刺槐林和草地为贫瘠水平。3）在370～470 mm降水梯度内，3种植被类型土壤质量综合指数均随着降水量的减少而降低，其中沙棘林土壤质量指数变异性较低（4.1%），刺槐林（30.1%）和草地（37.2%）土壤质量变异性较高。该研究结果可为陕北黄土区370～470 mm降水梯度下的植被恢复与重建等林业生态工程实施提供数据支撑与理论支持。