小型西瓜生育特性与保护地栽培技术

小型西瓜生育特性、种植模式与普通西瓜不同,种植过程中容易出现问题。基于小西瓜的生育特性,综述北方地区保护地栽培的主要技术要点,为提高小型西瓜的产量和品质提供参考。     

西瓜种子大小全基因组关联分析

试验调查分析62份不同西瓜种质资源种子大小性状,包括种子长度、种子宽度、种子厚度、种形指数、种子千粒重、单瓜种子数等。针对性状结果展开数据分析,以主成分分析、相关性分析、聚类分析等不同统计学方法分析不同品种特征近似程度。种子大小遗传多样性分析结果表明,62份西瓜种质资源中,种子长度、种子宽度、种子厚度、种形指数、种子千粒重、单瓜种子数多样性指数均在4.20以上,呈较高多样性;通过全基因组关联分析发现,共检测到7个与西瓜种子长度相关的SNP位点和11个与西瓜种子宽度相关的SNP位点,其中4、7号染色体上2个与西瓜种子长度相关的SNP达显著水平,4个与西瓜种子宽度关联的SNP位点达显著水平,分别位于1、4、7、10号染色体。     

SUPEROXIDE DISMUTASE FAMILY GENES IN WATERMELON AND THEIR RESPONSES TO DIFFERENT ABIOTIC STRESSES

• A total of 8 SOD genes from watermelon were identified and bioinformatically analyzed. • The SOD proteins from watermelon and other different plant species can be classified into five groups consistent with their metal cofactors. • ClSOD genes exhibited distinctive tissue-specific and abiotic stress responsive expression patterns. Superoxide dismutase (SOD) is an important enzyme in the antioxidant system of plants and plays a vital role in stress responses by maintaining the dynamic balance of reactive oxygen species (ROS) concentrations. Genome-wide analysis of the SOD gene family in various plant species has been conducted but little is known about this gene family in watermelon (Citrullus lanatus). Here, eight SOD genes were identified in the watermelon genome and are designated ClCSD1-5, ClFSD1-2 and ClMSD according to their metal cofactors. Phylogenetic analysis shows that SOD proteins from various plant species can be classified into five groups and members in the same group possess the same metal cofactor and similar subcellular localizations. Expression analysis of the ClSOD genes indicates that they had tissue-specific expression patterns with high expression in different tissues including the leaves, flowers and fruit. In addition, the expression of ClSOD genes differed appreciably under salinity, drought and abscisic acid (ABA) treatments, indicating that they may be involved in ROS scavenging under different abiotic stresses via an ABA-dependent signaling pathway. These results lay the foundation for elucidating the function of ClSOD genes in stress tolerance and fruit development in watermelon.     

二倍体西瓜及其同源四倍体叶片sRNA表达谱分析

植物多倍化后的基因表达平衡重建受到sRNA调节,miRNA是植物多倍化中基因表达进行反式调控的主要小分子成员。本研究利用新一代高通量测序对西瓜二倍体(2n)及其同源四倍体(4n)叶片的sRNA进行表达谱测序分析。结果表明:(1)2n中sRNA以21 nt为主,4n中则以24 nt为主。(2)在2n和4n鉴定出已知miRNA分别为110个和172个,新miRNA分别为246和829个,其中差异表达的已知miRNA 205个,新miRNA 815个。(3)GO功能显著性富集分析表明差异表达的miRNA在细胞组成、代谢过程及催化活性上显著富集。(4)KEGG代谢分析表明,差异表达的已知miRNA主要富集在初级代谢和次级代谢途径上,新miRNA则主要富集在植物激素信号转导途径、RNA转运途径和ABC转座子途径上。(5)差异表达的miRNA中与植物抗逆胁迫相关的已知miRNA 25个,新miRNA 62个,且80.46%抗逆miRNA在西瓜二倍体中上调表达,是四倍体中的4倍以上。根据miRNA的负向调控原理推测这些上调表达的miRNA在西瓜二倍体中可能会抑制部分抗逆基因的表达,影响二倍体的抗逆性。本研究在转录后调控调控水平上为西瓜多倍体较二倍体拥有更强抗逆性提供了理论依据,同时对西瓜多倍体及二倍体之间的基因表达谱分析做了补充。     

荔枝果实成熟特性的研究

为研究荔枝果实的成熟特性,以‘糯米糍’和‘桂味’2个花期和成熟期较一致的荔枝品种为试验材料,当‘桂味’果皮首先开始转黄时,定期测量2种果实的纵横径和果实各部分质量,测定果实固形物(TSS)、糖、酸和Vc等含量,从果实外观成熟度变化、果实的生长情况和果实品质等方面探讨荔枝的成熟特性。结果表明,‘糯米糍’果实的初始缓慢生长期较‘桂味’长,果皮推迟转黄约13天,但后期大部分时间内生长速度更快,两者果径和单果重的差异在缩小,成熟度趋于一致;后期果径的生长以横径为主;当果实的鲜食品质趋于最佳时,果径有暂时收缩的趋势;‘糯米糍’和‘桂味’的果肉分别以积累蔗糖和还原糖为主,过熟时还原糖含量增加;可滴定酸持续下降,当可滴定酸含量位于0.23%~0.69%、糖酸比位于20.93~61.75时,果实鲜食品质较佳;‘糯米糍’可食率较高,维持在约80%,过熟时‘桂味’可食率下降,单果重的增加以果皮和果核增重为主;2种果实过熟时继续生长,‘糯米糍’生长速度较快,但果实TSS下降,Vc含量较低,果实品质劣变更加严重。2个荔枝品种的果实具有独特的成熟特性。可滴定酸和糖酸比可作为判断果实成熟度的参考指标。‘糯米糍’成熟果实衰退快速,维持适宜含酸量和糖酸比的时间较短,宜鲜食的品质保持期和适宜采收期较短,‘桂味’果实衰退速度较慢,适宜保质采收期较‘糯米糍’长,这也是‘桂味’品种的成熟特征。     

江苏省西/甜瓜地的土壤养分状况及其对种植年限的响应

为了解江苏省西/甜瓜产区土壤养分现状,探究西/甜瓜种植年限与土壤养分间的关系,分别在西/甜瓜主产区的苏南、苏中和苏北地区7个市的瓜地采集150个土壤样品,对不同种植年限西/甜瓜土壤pH值、电导率(EC值)及养分进行分析。结果表明,不同西/甜瓜产区土壤的pH值、电导率及养分含量具有显著差异;从全省看,土壤有效锌含量为强变异,其余养分含量和pH值、电导率均为中等变异;7个市土壤速效磷、速效钾和有效锌的含量均达到丰富水平,硼含量均较缺乏;土壤电导率以盐城市为最高,而土壤有机质和全氮以盐城市为最低。同时发现,种植年限与土壤的全氮、速效磷、速效钾、有效锌、有效硼呈极显著正相关关系。总体看,江苏省不同西/甜瓜产地土壤速效养分较充足,应适当控制磷钾肥使用量,增加微量元素硼肥的使用。     

典型畜禽粪便配伍食用菌菌渣堆肥研究

研究3种典型畜禽粪便工厂化高温好氧堆肥过程中物理化学参数的动态变化规律,为典型禽畜粪便和食用菌菌渣废弃物有机肥料化提供理论依据。本研究分别以新鲜牛粪、猪粪和鸡粪配以2倍质量(DW)的食用菌菌渣进行堆肥试验,研究堆肥过程中温度、pH值、铵态氮、硝态氮和发芽指数等理化指标的动态变化规律。结果表明:堆肥过程中牛粪、鸡粪和猪粪处理在55℃以上的持续时间均超过15天,堆体温度均超过70℃。堆肥结束时,猪粪、鸡粪、牛粪处理的pH值分别为pH 7.59、7.81、7.48,符合腐熟堆肥pH 5.5~8.5的一般标准,种子发芽指数(GI)均大于80%,总养分(N+P_2O_5+K_2O)分别为4.31%、5.01%、4.57%,只有鸡粪处理满足有机肥养分标准(NY 525—2012)。堆肥过程中各处理铵态氮含量逐渐下降,硝态氮含量逐渐增加,至堆肥结束时牛粪、鸡粪和猪粪处理铵态氮的减少量分别为45.6%、29.2%、33.9%,而相应地硝态氮含量分别增加到2.59、2.57、2.15 g/kg。本研究结果可为适度规模养殖场的畜禽粪便进行堆肥处理提供一定的理论依据。     

减氮控水对日光温室番茄-小型西瓜产量、品质及氮素利用的影响

研究日光温室滴灌施肥条件下,不同水肥组合对作物产量、品质和氮素利用的影响,综合评价优化水肥和常规水肥管理的调控效应。田间试验设置4个水氮处理,包括不施氮+常规灌溉(N_0+FI)、常规施氮+常规灌溉(FT+FI)、优化施氮+常规灌溉(OPT+FI)、优化施氮+优化灌溉(OPT+OI)。测定不同处理下秋冬茬番茄-春茬小型西瓜的产量、品质以及根、茎、叶、果实氮素吸收量。结果表明:优化水氮处理(OPT+OI)番茄产量和果实可溶性糖、可滴定酸和Vc含量与农户常规水氮处理(FT+FI)无显著差异,但番茄果实的硝酸盐含量降低了66.3%(P0.05);灌溉量相同时,减氮40%处理(OPT+FI)的小型西瓜产量相比常规施氮处理(FT+FI)提高了13.1%;OPT+OI处理果实的可溶性糖、可滴定酸和Vc含量较对照处理(N_0+FI)均显著提高。不同水肥处理下,两季作物氮在各器官的累积量均表现为果实叶茎根。随着番茄的生长,果实和茎的氮素携出量占总携出量的比例分别由62.4%和5.9%增加至67.1%和6.3%,而根和叶中氮素携出量降低,OPT+OI处理果实氮素携出所占比例增量最大,促进了营养器官中的氮素向果实中转运。在当前日光温室栽培条件下,适当优化施氮量和灌溉量既可以保证作物产量和氮素吸收,同时提高果实的品质。     

High-temperature-tolerant mungbean (Vigna radiata L.) lines produce better yields when exposed to higher CO2 levels

Increasing global air temperatures, along with rising CO₂ levels, are causing concerns about reducing available freshwater resources and altering cropping patterns. They may influence overall growth and production pattern of crop plants. These likely changes would become major limiting factors for future sustainable food production largely in the tropics and subtropics. Thus, understanding physiological responses hold the key to determining the functional relationship between the environment and crop performance. We explore here the impact of rising CO₂ on the growth and yield traits of a few selected high-temperature (HT)-tolerant mungbean lines, which we earlier screened for HT tolerance using a physiological assay under managed growth conditions. The HT-tolerant lines grown under elevated CO₂ levels (550 and 700 μL L^?1) showed a considerable improvement in growth rates (13.5%, 67.8%, and 46.5% in plant height, leaf area, and total dry matter, respectively) and pod and seed yield (48.7% and 31.7%, respectively), compared to local checks under the same environments. Interestingly, the symptoms of accelerated pod maturity were also observed in most of these lines. The outcome of the study would undoubtedly open up opportunities for increased yield potentials of legumes under the conditions of the warming climate and elevated levels of carbon dioxide.     

安徽省早稻小满寒及高温逼熟时空分布特征

利用安徽地区均匀分布的国家常规气象观测站1960—2012年逐日气象观测数据,结合前人研究的双季早稻生长季低温及高温致灾临界气象指标,运用Matlab软件统计分析了安徽地区各气象站点小满寒及高温逼熟历年发生次数的多时间尺度特征,并进行了相关的检验。结果表明,小满寒灾害高值区主要位于安徽北部的砀山和宿县,而高温逼熟重灾区主要在皖南的安庆地区。从时间变化上看,安徽省双季稻区小满寒具有明显的下降趋势,高温逼熟发生次数相对较为稳定。小波分析结果表明,在2012年以后,小满寒和高温逼熟等值线处于偏多年且未闭合,表明未来一段时间安徽地区仍处于小满寒及高温逼熟重灾年。