濒危植物蛛网萼的开花物候观测

通过野外观察和人工授粉试验等方法对珍稀濒危植物蛛网萼开花物候进行观测研究。结果表明:野生蛛网萼每年开花1次,花期在6月底～7月下旬;花二型,分为两性花和单性花2种,两性花为形态上雌、雄蕊完整和功能上可育的两性花,单性花只见雄蕊,没有雌蕊;两性花、单性花单花以其形态可分为萌动、露白、展开、盛开、凋落5个时期,两性花单花历时3～4d,单性花单花历时2～3d,种群开花约历时35d;授粉试验表明人工授粉能产生饱满种子,明显高于自然授粉和套网处理。     

产香真菌GS-1挥发性物质特征分析及抑菌作用观察

产香真菌GS—1为分离自构树枯枝的一株丛赤壳Nectria cinnabarina，该菌株产生浓郁的香味，其挥发性物质对多种重要植物病原菌均有明显的熏蒸抑制作用。为明确菌株GS—1挥发性物质对植物病原菌的熏蒸抑菌机制、挥发性物质化学组分及菌株生长过程中的挥发性物质释放量的动态规律，利用扫描和透射电镜观察GS—1菌株挥发性物质对灰葡萄孢菌丝和细胞结构的影响，通过HS—SPME法萃取产香真菌GS—1挥发性物质，并通过GC—MS进行挥发性物质释放时间规律的测定和组分鉴定。结果表明，菌株GS—1挥发性物质处理后，灰葡萄孢菌丝出现皱缩、畸形、顶端尖细等现象，同时细胞质含量减少且空腔增多。菌株GS—1挥发性物质释放量随培养时间的延长总体呈先升高后略降低逐渐趋于平稳的趋势，在第12 d达到最大峰值。从菌株GS—1挥发性物质中分离到34个化学组分，鉴定了其中18个组分，主要组分为[3S—（3α，3aβ，5α）]—1，2，3，3a，4，5，6，7—八氢—α，α，3，8—四甲基—5—薁甲醇、表荜澄茄油烯醇和α—广藿香烯，分别占挥发性物质总量34.22%、10.70%和5.60%。这些结果为菌株GS—1挥发性物质在植物病害防控中的合理开发和高效利用提供了理论依据。     

宋元时期中国疫灾空间格局与环境耦合研究

基于疫灾史料和环境资料,运用数理分析法和计量史学法对960-1368年疫灾地理格局与环境机理进行分析。结果发现:1)宋元(960-1368年)疫灾区域差异显著,疫灾严重程度呈现由东南向西北递减的格局,南方地区疫灾重于北方地区,疫灾重心位于长江水系的庐江县与巢湖市交界(31°28′42″N,117°22′41″E),形成了以杭州、开封、北京3个京都所在地为核心的三大疫灾城市群;疫灾聚集分布明显,空间上呈沿海∩型趋势。2)疫灾的地理格局是自然因素和社会因素共同作用的结果。宋元(960-1368年)疫灾具有平原指向性、亲水性、距离衰减性,地理条件为病原体的生长、繁殖提供了适宜的环境;自然灾害是催化剂,为疫灾发生和传播提供了条件;人口密度越大、人口流动性越强、交通可达性越高,越易诱发疫灾,人口作为传染源和易感人群是根本所在,交通条件是疫灾流行的加速器。3)环境因素对疫灾发生、传播、流行的影响并非完全一致。宋元(960-1368年)对疫灾流行作用强度最大的是灾害类因子(震灾、战争、旱灾、饥荒、水灾)。     

过表达ZmIBH1-1提高玉米苗期抗旱性

【目的】干旱是严重影响玉米生长发育进程的一个重要因素。挖掘玉米抗旱相关基因,通过转基因功能验证和转录组分析,解析关键基因在响应干旱胁迫过程中的分子调控机制,为抗旱分子育种和遗传改良提供理论依据。【方法】以玉米自交系B104（WT）为背景材料,利用农杆菌介导方法构建过表达ZmIBH1-1转基因株系（ZmIBH1-1-OE）;通过对转基因植株进行草铵膦抗性筛选、标记基因和目的基因PCR检测,以及运用实时荧光定量PCR检测目的基因的表达情况,鉴定阳性植株和株系;以WT和ZmIBH1-1-OE转基因株系为材料,通过干旱处理（20% PEG6000）,进行表型鉴定和耐旱生理生化指标测定,验证ZmIBH1-1的抗旱功能;通过对干旱胁迫下玉米4叶期转录组的比较分析,鉴定出差异表达的基因（differentially expressed genes,DEGs）;结合DAP-seq（DNA affinity purification sequencing）分析,初步确定ZmIBH1-1蛋白直接调控与抗旱相关的下游靶基因,利用基因组可视化软件IGV（integrative genomics viewer）分析ZmIBH1-1蛋白结合候选靶基因的位置,然后通过Dual-Luciferase试验验证ZmIBH1-1蛋白与靶基因的调控关系。【结果】通过玉米遗传转化获得12个转化事件;T₃代中,能同时检测到标记基因Bar和目的基因ZmIBH1-1的植株有458个,实时荧光定量PCR检测结果表明,ZmIBH1-1-OE中ZmIBH1-1的表达量显著高于WT,株系3和株系8表达量最高,将其自交获得T₄代转基因株系用于后续试验。在干旱胁迫条件下,ZmIBH1-1-OE株系存活率、叶片相对含水量、叶绿素含量、可溶性蛋白含量及其生理生化指标（超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶活性）均显著高于WT,说明玉米中过量表达ZmIBH1-1赋予玉米更高的耐旱性。转录组分析结果表明,WT与ZmIBH1-1-OE株系在干旱胁迫下有1 214个差异表达基因;Gene Ontology（GO）功能富集分析结果表明,差异表达基因主要涉及生物过程、细胞组分和分子功能,如在生物过程中主要涉及到光合作用、应激响应、脱水响应等;KEGG富集分析表明,差异表达基因主要参与植物激素信号传导、新陈代谢等过程。结合转录组显著差异表达基因和DAP-Seq分析所得到ZmIBH1-1蛋白的靶基因,初步确定ZmIBH1-1蛋白直接调控与抗旱相关的11个候选靶基因,包括2个钙信号相关基因、3个半胱氨酸代谢相关基因、1个bHLH转录因子、1个应激响应蛋白、1个谷胱甘肽转移酶、1个氧化还原过程蛋白和2个乙烯响应因子;基因组可视化结果显示ZmIBH1-1蛋白可以结合靶基因启动子区;随后通过Dual-Luciferase试验进一步表明,ZmIBH1-1蛋白可以直接作用于11个候选靶基因,其中,ZmIBH1-1蛋白可以促进ZmCa-M、ZmSYCO、ZmbHLH54、ZmGlu-r1、ZmCLPB3和ZmP450-99A2的表达,抑制ZmAGD12、ZmCYS、ZmCYSB、ZmERF-107和ZmEIN3的表达。此外,在干旱胁迫下NAC、WRKY、MYB等转录因子在ZmIBH1-1-OE和WT株系中也存在差异表达。【结论】ZmIBH1-1的过表达可以增强玉米苗期的耐旱性;ZmIBH1-1蛋白通过直接调控乙烯信号通路中的ZmERF-107和ZmEIN3的表达提高玉米的耐旱性;ZmIBH1-1蛋白通过直接调控钙信号相关基因ZmCa-M和ZmAGD12增强玉米的耐旱性;ZmIBH1-1蛋白可能通过间接调控NAC、WRKY、MYB等转录因子响应干旱胁迫。     

《植物工厂植物光质生理及其调控》学术专著出版

简介:由中国照明学会农业照明专业委员会秘书长、中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所刘文科研究员和查凌雁博士共同编著的设施园艺领域新书《植物工厂植物光质生理及其调控》于2019年5月由中国农业科学技术出版社出版。该书包括13章内容。     

绿芦笋热风-微波联合干燥工艺优化

为优化绿芦笋热风-微波联合干制工艺、缩短干燥时间、提升干品品质,以复水比、色差和感官评分为考核指标,基于Box-Behnken Design响应面优化热风温度、转化点含水率、微波功率与考核指标的回归模型,得到绿芦笋最佳热风-微波联合干制工艺为:前期热风温度55℃、转换点含水率42.00％、后期微波功率300 W.在此条件下,得到复水比为2.54,a值为2.07,感官评分为15.16.通过实验证明模型可靠有效,可用于生产预测和控制,试验为绿芦笋干制品的制备提供新的思路.     

液态地膜对绿地土壤理化特性的影响

针对城市绿地紧实、结构差、保水保肥性能差等问题,以孔雀草为供试材料,研究液态地膜对土壤物理、化学性质及植株生长量的影响.结果表明,施用液态地膜120 d后,土壤容重降低18.5％、通气孔隙度提高22.2％、土壤最大持水量提高26.2％、土壤毛管持水量提高24.8％、毛管孔隙度提高5.7％;水解性氮、有效磷、速效钾含量与对照处理相比分别提高了17.7％、17.7％和19.7％;孔雀草生物量显著高于对照,地上部干重是对照的1.20倍.可见,施用液态地膜能够较好地改良土壤物理和营养性质,促进植株生长.     

3种治理模式对石漠化地区土壤微生物群落结构的影响及治理能力比较

为探寻较为合理且高效的石漠化植被修复的治理模式,为今后选择治理石漠化的植被组合提供参考依据.在贵州省黔东南苗族侗族自治州施秉县设置样地,选择3种治理模式:模式一为针叶林(马尾松、柏木),模式二为阔叶林(壳斗类,杂灌),模式三为灌木林(荚蒾、杂灌),分析不同治理模式下的土壤养分状况、土壤微生物群落结构、土壤微生物与环境因子相关性.结果表明,3种模式下土壤中微生物数量为细菌>真菌>放线菌;模式二治理下的土壤呈弱碱性,土壤养分含量高于其他2种模式,土壤微生物具有更高的多样性,罗尔斯通氏菌菌属(H16)、Gaiella、红游动菌属(Rhodoplanes)、芽单胞菌属(Gemmatimonas)、Haliangium、子囊菌门(Ascomycoat)、担子菌门(Basidiomycete)、接合菌门(Zygomycota)是其优势菌属,且与土壤中大多数营养物质具有显著正相关性;石漠化治理效果表现为模式二>模式一>模式三,所以模式二的石漠化治理能力更好.     

瘤胃微生物在木质纤维素价值化利用的研究进展

瘤胃是反刍动物消化的第一个腔室，各种微生物（细菌、真菌和原生动物）相互作用将木质纤维素植物生物降解为易于代谢的化合物。瘤胃也是目前自然界公认的木质纤维素高效降解和利用的天然反应器，其真菌和细菌可分泌多种木质纤维素降解酶，在木质纤维素生产生物燃料和化学用品方面具有潜在的价值。因此，本研究在瘤胃内木质纤维降解的微生物及其降解木质纤维素相关酶的基础上，重点综述了瘤胃微生物在木质纤维素生物转化为乙醇、生物化学（有机酸）及沼气等方面的研究进展，旨在为瘤胃微生物和瘤胃酶在木质纤维素价值化利用方面的研究和应用提供新的方法和思路。     

牛乳β-酪蛋白遗传多态性及A2型乳制品研究进展

酪蛋白是牛乳酪蛋白的主要组成部分,具有重要的生理功能,与人体健康密切相关。牛乳β-酪蛋白具有多种遗传变异体,最常见的是A1型和A2型,其中A2型为天然原型。本文从β-酪蛋白的遗传多态性、β-酪蛋白消化特性与人体健康、A2型牛群选种选育及A2型乳制品研究进展等方面进行综述,旨在阐述牛乳β-酪蛋白遗传多态性研究现状及其与人体健康的相关性,为今后A2型乳制品行业的研究开发提供参考。