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。     

砥砺前行,精进不息,推进中国农业机械化——访我国农业工程专家、南京农业大学农业工程学院原院长潘君拯教授

潘君拯是我国著名农业工程学专家,南京农业大学农业工程学院教授、博士生导师。20世纪30、40年代,潘先生的求学之路异常坎坷,1944年在跋涉4 000km抵达重庆,他毅然响应国家号召,志愿从军抗日。1950年潘先生任金陵大学农业工程系讲师,直到1992年退休,中国的历次运动导致他的工作曲折多舛,但是他不忘初心,努力于农机教育事业,为基层农机站输送大量专业人才,推动我国农业机械化的发展;他坚持理论研究和生产实践相结合,是我国最早研究水田土壤流变学的学者,在世界上也有一定的影响力。     

基于6 000 kg·hm－2以上籽棉产量水平的高产高效理论

提高棉花产量是棉农增收的根本途径，实现6 000 kg·hm^－2以上籽棉高产水平应满足如下群体质量特征要求：品种为环境适应性强、高光效且化调敏感的抗虫杂交种；密度在2.40万～3.00万株·hm^－2范围，棉花总铃数120万～135万；成铃时空均衡分布，伏前桃、伏桃、秋桃分别占5%、45%、50%，上、中、下部成铃各占35%、35%、30%，内、外围铃各占52%、48%。在6 000 kg· hm^－2以上籽棉产量目标下，棉花个体要达到“120壮株型、555超大铃”标准，即株高120 cm以上，高质量成铃时间达到70 d，单株果节120个以上，单株50铃以上，内围成铃占52%、外围成铃占48%，秋桃占50%左右、铃重6 g以上。     

旱地燕麦间作对土壤酶活性、微生物含量及产量的影响

本文通过研究内蒙古旱作区禾本科、豆科及茄科间作对土壤生物性状的影响，旨在揭示燕麦（Avena sativa Linn）与不同作物间作及其单作在土壤酶活性、微生物量及土地当量比（LER）等方面的优势机理。本试验设置燕麦、黑豆（Glycinemax（L.）merr）、苜蓿（Medicago sativa）、马铃薯（Solanum tuberosum L）单作和黑豆间作燕麦、苜蓿间作燕麦、马铃薯间作燕麦共7个处理，探讨各处理对上述各指标的影响。结果表明：燕麦间作黑豆土地当量比最高，2015年和2016年分别为1.62和1.65。燕麦间作黑豆土壤脲酶活性和蔗糖酶活性较苜蓿间作燕麦、马铃薯间作燕麦显著提高了5.00%~51.61%和5.73%~52.29%。2015年和2016年播种后75 d苜蓿间作燕麦土壤过氧化氢酶活性显著高于黑豆间作燕麦，分别提高了29.47%和40.56%。黑豆间作燕麦对比其他两间作处理土壤微生物的生物量碳、氮含量分别显著提高了2.70%~17.89%和11.36%~26.47%，土壤脲酶活性提高了1.51%~55.22%，蔗糖酶活性提高了5.73%~52.29%，是该地区最优的间作模式。     

油菜素内酯浸根对水稻水卷苗机插植伤的修复效应

目的 探究油菜素内酯(Brassinolide, BR)浸根对机插水卷苗栽后本田生长及产量的影响。方法 以宁粳8号为试验材料,分析不同浓度BR(T1、T10、T20,分别表示水培营养液中BR浓度为1 mg/L、10 mg/L、20 mg/L)浸根对水卷苗机插本田后返青活棵及产量的影响,以正常水培营养液处理为对照(CK)。结果 BR浸根(T1、T10、T20)能够促进水稻地上部生长,栽插本田21d后株高较CK分别增加11.68%、8.12%和7.61%;BR浸根对水卷苗栽后根系的促生作用更为明显,不同浓度BR浸根对水卷苗栽后根长、根表面积、根尖数、根体积、根直径、根质量和根冠比均产生了显著影响,其中根尖数以低浓度BR处理效果更优,而其他根系指标均以高浓度BR处理效果更优。与CK相比,不同浓度BR浸根降低了叶片过氧化氢浓度(至移栽后12 d,分别降低12.50%、23.25%和22.25%),增强了叶片抗氧化酶活性;与移栽当天相比,移栽后第2天BR浸根处理叶片中玉米素(ZT)浓度迅速增加(分别为197.27%、153.11%和243.78%),而CK增加缓慢(2.94%),根系表现一致,且根系中生长素(IAA)浓度显著高于CK;同时BR处理在栽后一周内赤霉素(GA₃)浓度均明显高于对照。与CK相比,T10处理显著提高了每穗粒数和结实率(分别为15.04%和6.62%),T20处理显著提高了结实率(6.17%),但BR处理千粒重均显著下降,最终产量T10和T20处理较CK分别提高5.11%和7.99%。结论 适当浓度的BR(T10~T20)浸根能减轻水卷苗机插植伤,提高抗氧化酶活性,降低H₂O₂含量,提高ZT、GA₃和IAA浓度,高效地促进根系生长,提高了每穗粒数和结实率。本研究可为减轻机插植伤,促进机插水稻高产稳产提供理论依据和技术参考。     

扬麦17/ 宁麦18的F2群体穗部性状QTL定位

小麦穗部性状特别是穗顶部、基部结实性对穗粒数的建成及产量具有重要影响。为给QTL精细定位、基因克隆及穗部性状分子标记的开发和辅助选择奠定基础，本研究以扬麦17与宁麦18杂交获得的310个F₂群体及其衍生的F_2:3家系为材料，构建了一个由215个SSR标记组成的全长为1 717 cM的遗传连锁图谱，共覆盖19条染色体（1D和6A未涉及），标记间平均距离为7.99 cM，并对6个穗部性状进行QTL定位。利用复合区间作图法共检测出22个QTL，分布在1A、1B、2B、2D、3B、3D、4B、5A、5B和7A染色体上。其中，穗顶部结实粒数QTL有7个，穗基部结实粒数QTL有2个，穗长QTL有5个，总小穗数QTL有3个，不育小穗数QTL有2个，穗粒数QTL有3个，表型贡献率为2.56%～13.66%。控制穗顶部和基部结实粒数QTL的增效基因来源于宁麦18，表明该品种可作为具有高产潜力的小麦育种材料加以利用。     

高温影响水稻颖花育性的生理机制综述

综述了生殖生长期高温诱导水稻颖花不育的生理机制。高温阻碍水稻授粉、受精过程,导致严重颖花不育,不同生殖生长期高温影响颖花育性的生理机制不同,幼穗分化期高温阻碍雌、雄性花器官生长发育,引起花器结构、形态异常,限制花后授粉受精,增加水稻颖花不育率;抽穗扬花期高温导致花器生理活动紊乱,抑制花药开裂、花粉萌发和花粉管伸长,直接阻碍授粉受精,增加空粒率。花期高温对水稻颖花育性的影响最严重,针对该时期高温可通过遗传改良、栽培管理、化学调控、辅助授粉等缓解高温对颖花育性的伤害。未来在不同生育时期高温对水稻颖花育性影响差异的生理机制、高温与其他环境因子互作对颖花育性的影响及高温下颖花发育的联动性等方面还须要深入研究。     

气候变暖对我国水稻生产的综合影响及其应对策略

气候变暖已是不争的事实,预计到21世纪末全球地表平均气温仍将上升1.5℃以上。水稻是我国最重要的口粮作物,全国80%以上的人口以稻米为主食,探明气候变暖对我国“口粮绝对安全”的潜在影响意义重大。作者依据多年的田间增温试验及长期观察,并结合国内外现有研究,阐明了我国粮食主产区气候变暖的基本态势,总结发现温度升高1.5℃对我国水稻生产的潜在影响正负参半,并取决于具体的稻作季节和地区。但是,随着水稻种植制度调整,尤其是南方双季稻种植面积下降,温度升高对我国水稻生产的负面影响将逐步递增。最后,作者提出了应对气候变暖的气候智慧型稻作技术创新建议,并展望了该研究领域的重点内容和方向。     

低温条件下喷施乙烯利对温敏核不育水稻育性的影响

【目的】为解决我国南方温敏核不育水稻制种过程中遇低温易发生育性转换问题,对处于育性转换敏感期的温敏核不育水稻进行低温诱导并喷施不同浓度乙烯利,探讨其对温敏核不育水稻育性的影响。【方法】利用温敏核不育水稻株1S和准S为材料,在育性敏感时期对其进行连续7 d冷灌池低温(22.5℃)诱导并分别喷施乙烯合成促进物质乙烯利和抑制物质二氧化氯溶液,统计花粉可染率及套袋自交结实率,对乙烯合成关键酶进行实时荧光定量PCR分析。分离并分析了乙烯合成途径关键酶OsA CO5和Os ACS5的启动子。【结果】在22.5℃低温诱导条件下,株1S和准S连续7 d喷水处理后的可染花粉率分别是4.3%和8.9%,套袋结实率分别是1.6%和2.5%;与喷水对照相比,喷施1600 mg/L乙烯利,株1S和准S可染花粉率分别下降3.3和7.2个百分点,且都无结实;喷施1500 mg/L二氧化氯溶液的株1S和准S可染花粉率分别上升3.5和3.3个百分点,套袋结实率分别上升0.78和0.52个百分点。在低温诱导条件下(以喷水为对照),连续7 d喷施1600 mg/L乙烯利时,株1S和准S幼穗中OsA CO5和OsA CS5基因表达量显著升高,分别是对照(喷水)的1.19、1.24(株1S)和1.24、1.1(准S)倍;连续7 d喷施1500 mg/L二氧化氯溶液时,株1S和准S幼穗中Os ACO5基因表达量变化不显著,而株1S和准S中OsA CS5基因表达量显著降低,分别是对照(喷水)的93%和89%。与正常大田温度相比,在22.5℃低温诱导7 d时,喷水、喷施1600 mg/L乙烯利及1500 mg/L二氧化氯溶液处理分别会导致株1S和准S幼穗中OsA CO5和Os ACS5基因下调表达。此外,发现OsA CO5和OsA CS5的启动子除含TATA盒和CAAT盒等基本结构以外,还含有多个组织特异表达及乙烯调控顺式作用元件。【结论】低温诱导条件下,在温敏核不育水稻育性敏感期,喷施1600 mg/L乙烯利可抑制育性转换。     

我国花椰菜雄性不育研究进展

介绍了我国花椰菜雄性不育的类型,从花器形态、细胞学、生理生化及分子生物学等方面综述了花椰菜雄性不育机理的研究进展,并总结了其利用情况及今后的发展方向,以期为花椰菜雄性不育的研究和应用提供参考。