基于APSIM模型的不同氮肥方案小麦叶面积指数的模拟研究

【目的】了解黄土丘陵沟壑区域旱地春小麦叶片的生长规律.【方法】在田间试验的基础上,调试APSIM模型参数,利用调参后的APSIM模型模拟低氮量N_1、中氮量N_2和高氮量N_3 3种氮肥方案下小麦整个生育期叶面积指数的动态变化过程.【结果】APSIM模型对不同氮肥方案下小麦叶面积指数的模拟有较高的精度,均方根误差(RMSE)范围在0.100～0.366,决定系数(R~2)介于[0.808,0.975],有效性指数(Me)的范围在0.507～0.911.在中氮方案下的RMSE值最小,R~2值最大,Me值最大.【结论】在中氮方案下APSIM模型表现出更好的一致性,更高的解释程度和更好的有效性;其次是低氮方案;高氮方案下的模拟效果较差.     

小麦矮腥黑粉菌侵染小麦子房的激光共聚焦显微观察方法

本试验利用碘化丙啶(propidium iodide)和Alexa Flour 488(AF 488)标记的麦胚凝集素(WGA)分别对小麦子房细胞和小麦矮腥黑粉菌进行染色,结合激光共聚焦显微镜成像系统获取小麦子房的三维立体图像。该技术可获得清晰的小麦子房细胞图像,并观察小麦矮腥黑粉菌在小麦子房中的侵染状况。该方法将为研究病原菌在寄主体内的分布提供可参考依据。     

白蜡属SSR-PCR反应体系优化及引物筛选

本研究建立了适合白蜡SSR-PCR反应的最佳体系，并利用该体系从50对白蜡引物中筛选出了3对条带清晰、多态性好的引物，用于白蜡SSR标记的进一步研究。该研究采用L16（4^5）正交设计和单因素试验对影响白蜡SSR-PCR的Taq聚合酶用量、Mg2＋浓度、DNA模板浓度、dNTP浓度和引物浓度等5个因素在4水平上进行筛选。优化后的白蜡SSR反应体系为：Mg2＋（25mmol／L）0．8μＬ、引物（10μmol／L）0．2μL、DNTP（10mmol／L）0．3μL、Taq酶（5U／μL）0．05μL、DNA模板（5-10ng／μL）2．00μL、10×PCR缓冲液1．0μL，ddH2O 5．45μL，总体积10．0μL。该结果为今后利用SSR-PCR标记技术研究分析白蜡奠定了基础。     

大麦条纹病原菌的RAPD遗传多样性分析及大麦亲本抗性评价

为了明确大麦条纹病菌-麦类核菌(Pyrenophora graminea)在甘肃省河西走廊地区不同地理位置的遗传差异性,并鉴定大麦亲本品种对其抗性,运用RAPD(Random Amplified Polymorphic DNA)技术,对甘肃农业大学农学院麦类实验室保存的20个采自河西不同地区的大麦条纹病菌株进行遗传多样性分析,采用"夹心法"对30种大麦亲本材料进行抗性评价。结果表明,在遗传相似系数(GS)为0.7166时可将20个麦类核菌(P.graminea)菌株划分为4类,菌株XTB和JT聚为一类,且这2个菌株的地理位置相隔较远,菌株YC和HYH各自单独为一类,剩余16个菌株聚为一类;20个供试菌株中,菌株QQ和SW、菌株HZ和QWC的遗传相似系数(Genetic Similarity,GS)均为0.936 5,遗传相似性最高,遗传距离值分别为0.052 3和0.045 5。菌株YC的遗传相似系数最小,为0.624 1,与其他菌株间的遗传距离范围是0.372 2～0.633 0,得出不同地理来源的麦类核菌菌株存在一定的遗传差异性;在供试菌株中,菌株CJZ和SW的地理位置接近,遗传距离小,而菌株SW和QWC,HZZ和SW,SSB和HZ之间的地理位置均相隔较远,但两两之间的遗传距离值均较小,得出菌株间地理位置的远近差异与遗传距离的大小无显著相关性。抗性鉴定结果显示,30份供试的大麦亲本品种对菌株QWC的抗病性差异较大,鉴定出6份高感大麦条纹病品种,19份感病品种,5份抗病品种,其中‘Isotta’的抗性最差,‘甘啤6号’抗性最好。综上所述,引起甘肃河西走廊地区大麦条纹病的病原菌群体存在较高遗传差异性,且其亲缘关系的远近与地理差异无明显相关性;鉴定大麦亲本抗性,得到抗感大麦品种组合‘甘啤6号’和‘Isotta’。     

黄土丘陵区不同土地类型下土壤养分特征—基于生态化学计量学

为探讨黄土丘陵区不同土地类型下土壤有机碳（SOC）、全氮（TN）、全磷（TP）含量特征，本研究以黄土丘陵区典型小麦地、云杉林地、苜蓿地为对象，基于实测数据，采用方差、相关统计分析，研究不同土地类型、不同土层深度（0~10 cm、10~20 cm、20~40 cm、40~60 cm、60~80 cm、80~100 cm）土壤SOC、TN、TP含量及其化学计量比。结果表明：3种不同土地类型土壤SOC、TN和TP含量均随土层深度增加而降低，其平均含量分别为12.19、0.33和0.48 g·kg^-1，小麦地和苜蓿地土壤SOC、TN和TP空间变异性较云杉林地偏大。SOC、TN含量为云杉林地>小麦地>苜蓿地，TP含量为云杉林地>苜蓿地>小麦地。土壤SOC、TN和TP间均存在显著正相关关系。小麦地C/P显著（P<0.05）高出苜蓿地41.96%，N/P显著高出云杉林地、苜蓿地28.57%、36.19%。3种不同土地类型土壤化学计量比（C/N、C/P、N/P）均值分别为：39.61、31.53、0.83，且其C/N大于中国平均值（12.3），C/P、N/P较全国平均值（61.0、5.2）明显偏小，黄土丘陵区C/N较稳定。土地类型对土壤C、N、P含量及其化学计量比存在不同程度的影响，合理调整土地利用结构有助于土壤养分的存留，有利于土壤生态的恢复。     

阿拉善驼妊娠前后卵巢差异蛋白质组学分析

为了比较阿拉善双峰驼妊娠前后卵巢中差异表达的蛋白质,采集非繁殖季节未妊娠和妊娠期阿拉善驼卵巢,运用双向电泳技术构建双峰驼卵巢蛋白质凝胶电泳图谱,凝胶经考马斯亮蓝染色后,用PDQuest 8.0软件检测3倍以上的表达变化的蛋白点。结果表明在两组样品中共检测到10个差异蛋白点,这些蛋白点经MALDI-TOF/TOF-MS鉴定为8种蛋白质,包括谷胱甘肽S-转移酶、过氧化物酶-6、丙酮酸激酶同工酶M1/M2异构体1、纤维蛋白原β链前体、核纤层蛋白A/C转录物变异体1、视黄醛脱氢酶1和一种未命名的蛋白质。其中核纤层蛋白A/C转录物变异体1仅在未妊娠卵巢中表达,视黄醛脱氢酶1在双峰驼妊娠卵巢组织中表达量下降,而其他蛋白质在妊娠卵巢中表达量增加。这些差异表达蛋白质的发现为了解双峰驼妊娠期卵巢的生理机制奠定了基础。     

荷斯坦奶牛妊娠早期血浆差异蛋白质组学研究

采用二维凝胶电泳(2-DE)结合MADIL-TOF-TOF串联质谱法对荷斯坦奶牛妊娠早期血浆进行蛋白质组学分析鉴定,发现了6种差异蛋白在妊娠后表达量上调,分别是凝集素1前体、转甲状腺素蛋白前体、3,5-二碘水杨酸络合的牛血清白蛋白的晶体结构的A链、白蛋白、未命名蛋白产物及结合珠蛋白-25同源物1前体。对这6种蛋白在不同时期含量的变化趋势及可能引起每种蛋白含量变化的原因和在妊娠过程中的功能进行了分析。     

盐生草Actin基因片段的克隆及表达

根据藜科植物的肌动蛋白(Actin)基因编码区保守序列设计一对简并引物,提取盐生草(Halogeton glomeratus)叶片的总RNA,运用RT-PCR技术扩增出Actin基因的核心序列并连接到pMD19-T载体,阳性克隆经PCR检测后进行测序。序列分析表明,盐生草Actin基因核心序列长度为598bp,编码198个氨基酸,并在GenBank中注册,登录号为KF699314,由盐生草Actin基因推导的氨基酸序列与其他几种耐盐植物的同源性均在94%以上,具有高度的保守性。采用荧光定量RT-PCR技术分析其Actin基因在盐生草不同器官的表达情况,结果显示其表达量恒定无差异,表明克隆的Actin基因可作为盐生草内参基因来研究其相关耐盐基因的表达。     

秸秆带状覆盖对旱地冬小麦土壤温度及产量的影响

为探明秸秆带状覆盖对西北半干旱雨养农业区冬小麦土壤温度和产量的影响，以露地不覆盖为对照（CK），设置秸秆带状覆盖4行（SM₁）、秸秆带状覆盖5行（SM₂）、黑膜覆盖（PM₁）和白膜覆盖（PM₂）共5个处理，利用大田试验研究了不同覆盖处理冬小麦土壤温度及产量相关指标的异同。结果表明，与CK相比，秸秆覆盖处理（SM₁、SM₂）显著降低了冬小麦全生育期0~25 cm土层温度，返青期和灌浆期降温幅度最大，平均降温2.0 ℃；越冬期降温幅度最小，平均降温0.1 ℃；上层土壤(0~10 cm)的降温幅度大于下层土壤(15~25 cm)，SM₁降温效应大于SM₂。地膜覆盖在不同生育时期存在增温和降温的双重效应，成熟期增温幅度最大，较CK增加2.4 ℃；灌浆期5 cm土层降温幅度最大，降低1.8 ℃；无论增温还是降温，PM₁效应均高于PM₂。覆盖处理一天中，表层土壤温度以中午14:00变化最大，晚19:00次之，早7:00变化最小，且中午14:00均表现为降温效应；秸秆覆盖降温效应(4.9 ℃)大于地膜覆盖(0.8 ℃)。覆盖降低土壤有效积温，地膜覆盖有效积温显著高于秸秆覆盖。秸秆覆盖平均增产9.6%，SM₂增产率高于SM₁；地膜覆盖显著增产（20.8%），PM₂增产率高于PM₁。产量三要素中，穗粒数受温度影响最大，与各生育时期0~25 cm土层土壤温度、阶段土壤有效积温均呈显著或极显著正相关。综合考虑土壤温度、土壤有效积温、产量、千粒重和穗数等，SM₂处理更有利于旱地冬小麦产量的形成。     

GGE双标图在氮肥对马铃薯生长影响分析中的应用

为研究氮肥施用量对马铃薯产量及农艺性状的影响,试验以马铃薯品种‘新大坪’为材料,采用随机区组设计,以尿素(N 46%)为氮源,分别设置0,45,90,135和180 kg/hm25个氮素施用处理,利用方差分析及GGE双标图分析了产量与农艺性状。结果表明,氮肥不同施用量对马铃薯产量及农艺性状有一定影响,当氮肥施用量为T2(N 90 kg/hm2)时,在2014~2015年试验马铃薯的产量以及单株薯块数,单株薯块重量,商品薯率表现最好。其中产量,单株薯块数,单株薯块重量,商品薯率相比对照CK分别增加67%、30%、63%、30%;而氮肥施用量为T4(N 180 kg/hm2)时,尽管各项指标均优于对照,而且株高较T2处理增加4%,但是相比T2处理下的马铃薯产量下降18%,商品薯率降低12%;产量、单株薯块重量对各试验处理差异的区分力和对目标农艺性状的代表性较好。因此,试验结果表明,精准合理的施用氮肥可以提高马铃薯的产量,同时方差分析与GGE双标图结合能够帮助科研工作者更加客观、有效地分析肥料施用量的最佳效应。