疣粒野生稻保护、遗传特性及利用研究进展

疣粒野生稻(Oryza meyeriana Baill.)是稻属中保存较多原始性状特征的种类,对病害、虫害及非生物胁迫的抗性良好,尤其是高抗白叶枯病,蕴含大量优良基因,既可作为抗病、抗虫、耐旱和耐盐碱基因发掘及水稻育种的优良抗源材料,也可作为稻作高蛋白、高赖氨酸等改良稻米品质育种的优异种质资源;但疣粒野生稻(GG基因组)与栽培稻(AA基因组)亲缘关系较远,其遗传特性研究和发掘利用远落后于普通野生稻等其他野生稻.文章通过综述疣粒野生稻分类和命名、优异性状、遗传特性及其在水稻种质资源创新与利用等方面的研究进展,并探讨疣粒野生稻研究和利用过程中存在的困难,指出当前疣粒野生稻赖以生存的原生境不断遭到破坏,其生存形势已十分严峻,若现存的居群得不到有效保护,将会造成更多的资源流失;此外,疣粒野生稻基因组的复杂程度限制了其功能基因及基因家族的研究,同时增加了同源基因克隆的难度和准确度,致使疣粒野生稻有利基因的发掘和利用进程缓慢,以疣粒野生稻为亲本的育种研究非常有限.因此,今后要从以下3个方面加强疣粒野生稻研究:(1)重视疣粒野生稻的保护,加强保存、保护措施研究;(2)借助现代生物技术,包括第三代高通量测序技术、蛋白组学分析和代谢组学技术等开展疣粒野生稻优异性状调控机理研究,加强抗病、抗虫、耐旱及耐阴等功能基因的发掘.(3)加强疣粒野生稻杂交障碍和杂交后代不育研究,寻求克服杂交障碍及挽救杂交后代的方法,促进疣粒野生稻在水稻育种中的应用.     

2-噻唑酰氨基环己烷基磺酰胺的合成与杀菌活性

为进一步研究环烷基磺酰胺类化合物的杀菌活性与构效关系，在前期工作基础上，合成了11个未见文献报道的2-噻唑酰氨基环己烷基磺酰胺类化合物 ( 7a ~ 7k )，其结构均经1H NMR、13C NMR、质谱和元素分析确证。分别采用菌丝生长速率法、黄瓜活体叶片法、孢子萌发法和番茄活体盆栽法对目标化合物进行了生物活性测定。结果表明:目标化合物对番茄灰霉病菌Botrytis cinerea表现出较好的抑制活性，其中化合物 7a 和 7c 在10 mg/L下对番茄灰霉病菌孢子萌发的抑制率分别为90%和67%；在200 mg/L 施药剂量下，对活体黄瓜叶片、番茄叶片和番茄花上灰霉病的防治效果，化合物 7a 分别为75%、78%和30%，化合物 7c 分别为78%、62%和44%，均优于对照药剂腐霉利，有进一步研究的价值。     

豫皖小麦田麦根腐平脐蠕孢交配型基因检测

麦根腐平脐蠕孢是一种可以引起多种植物病害的病原真菌，广泛分布于世界各地，对全世界的禾谷类作物生产带来了不可估量的损失。子囊菌交配型基因具有一定的广泛性，其编码的产物是调控子囊菌有性生殖的重要转录因子。为了对河南、安徽小麦田分离获得的麦根腐平脐蠕孢群体的MAT基因型进行探索，对在河南、安徽两省不同地区分离获得33株麦根腐平脐蠕孢菌株，利用麦根腐平脐蠕孢菌的MAT特异性引物进行基因型检测，并对不同交配型代表菌株进行生长形态、孢子形态观察和致病力测定，对麦根腐平脐蠕孢菌 MAT-2基因进行了系统发育分析。结果表明，河南、安徽两省存在两种MAT基因型的麦根腐平脐蠕孢群体，含有 MAT-2基因的菌株21株，含 MAT-1基因的菌株12株，比例为7∶4（ MAT-2∶ MAT-1）。两种交配型菌株的生长形态、孢子形态和致病力无显著差异，整体分析结果与物种的分子系统学分析表现出来的亲缘关系基本一致。     

双唑草腈对双季水稻田杂草的防效及后茬作物的影响

通过大田试验测定了双唑草腈及其与苄嘧磺隆、五氟磺草胺和扑草净混用对双季水稻田杂草的防效,并评价了双唑草腈对水稻及后茬作物的安全性。结果表明:2%双唑草腈GR对双季水稻田杂草具有良好的防治效果,210、315和420 g/hm~2处理药后30、45 d对禾本科杂草和阔叶类杂草的防效均在87%以上,低剂量140 g/hm~2处理药后30、45 d对双季水稻田禾本科杂草和阔叶类杂草防效均在75%以上。2%双唑草腈GR 140、210、315和420 g/hm~2处理对后茬作物小白菜、马铃薯、小麦、紫云英和冬季油菜生长安全。2%双唑草腈GR以140、210 g/hm~2分别与苄嘧磺隆或五氟磺草胺混用,药后30、45 d对禾本科杂草和阔叶杂草的防效均在93%以上,显著优于2%双唑草腈GR相应浓度的单剂处理,其中2%双唑草腈GR 210 g/hm~2+10%苄嘧磺隆WP 30 g/hm~2混用可以达到2%双唑草腈GR 315 g/hm~2处理的防治效果,且对水稻生长安全;单独施用50%扑草净WP 450 g/hm~2对双季稻田禾本科杂草的防效较差,其与2%双唑草腈GR混用后防效显著提高,但对水稻生长有较强的抑制作用。综上,双唑草腈及其与苄嘧磺隆、五氟磺草胺混用对双季水稻安全,可在双季水稻田推广应用。     

三疣梭子蟹B型清道夫受体蛋白的原核表达及细胞、组织分布研究

B型清道夫受体是清道夫受体超家族成员,可识别多种配体,在机体脂类转运及免疫防御过程中发挥重要作用。为深入研究三疣梭子蟹B型清道夫受体(Pt-SRB)的功能,本实验在前期工作基础上构建了Pt-SRB胞外结构域原核表达载体,并成功获得了重组蛋白rPt-SRB。利用亲和层析方法获得纯化的rPt-SRB,并将纯化rPt-SRB蛋白免疫大鼠获得抗rPt-SRB重组蛋白免疫抗血清以用于后续研究。SDS-PAGE检测发现,体外诱导表达重组rPt-SRB以包涵体的形式出现在大肠杆菌BL21裂解液的沉淀中,分子量大小约为49.18 ku。Western-Blot分析表明,大鼠抗rPt-SRB血清能与rPt-SRB特异性结合。本实验还利用免疫荧光技术,对Pt-SRB在三疣梭子蟹血淋巴细胞的定位及不同组织中的分布进行研究。结果显示,Pt-SRB在三疣梭子蟹消化道、肝胰腺、鳃、心脏、肌肉组织中均有分布,但不同组织中Pt-SRB的分布不同。免疫荧光结果显示,绿色荧光信号在消化道及腺体结缔组织中较强,另外在肝小管上皮、鳃丝上皮细胞中亦有较强的阳性信号,表明PtSRB蛋白在上述组织结构中分布较广;在血淋巴细胞中,绿色荧光信号主要分布于细胞质和细胞膜,在细胞核中没有明显荧光信号,提示Pt-SRB在三疣梭子蟹血淋巴细胞的细胞质和细胞膜上表达。本结果将为三疣梭子蟹B型清道夫受体蛋白的生理及免疫学功能的研究奠定基础。     

甘蓝型油菜对常用稻田除草剂的耐性评价

为降低稻田除草剂残留对油菜生产的风险,筛选不同除草剂耐性的油菜品种,以19个长江流域大面积应用的油菜品种为材料,选择吡嘧磺隆、丙草胺、灭草松、氰氟草酯等4种常用稻田除草剂,通过营养液纸培试验,考查发芽率及幼苗期株高、最大根长、鲜重、干重等性状,以各性状的耐除草剂系数作为衡量指标,对油菜品种进行除草剂的耐性综合评价。结果发现,在稻田除草剂胁迫下,油菜各生长指标反应因基因型而不同,差异显著。通过聚类分析筛选出与除草剂对应的耐性相对较强的油菜品种,并认为主成分分析、隶属函数法和聚类分析的方法综合评价更全面更稳定可靠。在稻-油生产模式中,建议根据水稻除草剂种类,选择对应的耐性油菜品种,降低生产风险。     

唑嘧磺草胺与精异丙甲草胺混用防除大豆田杂草技术研究

为了明确唑嘧磺草胺与精异丙甲草胺混用的适宜配比及防除大豆田杂草的施药剂量,采用盆栽法测定了唑嘧磺草胺与精异丙甲草胺5个配比的稗草生物活性,通过田间试验研究了4个混用剂量对大豆出苗数、株高、产量的影响和对杂草的防效。结果表明:唑嘧磺草胺与精异丙甲草胺混用具有很好的增效作用,对大豆安全,适宜的混用比例为1∶20,适宜的施药量为900~1 200 g·hm~(-2)。唑嘧磺草胺与精异丙甲草胺按1∶2.5、1∶5、1∶10、1∶20、1∶40混用的5个配比对稗草的生物活性均表现为增效作用,共毒系数为240.72~380.59,其中以1∶20配比的共毒系数最高。唑嘧磺草胺与精异丙甲草胺混用比例为1∶20时,施药量600,900,1 200,1 800 g·hm~(-2)施药后45 d对杂草的总株防效为78.9%~98.2%,鲜重防效为85.3%~99.6%,4个混用处理与人工除草处理之间在大豆出苗数、株高和产量方面均没有显著差异。     

莱州湾4种大型甲壳类的空间与营养生态位

根据2010—2019年夏季莱州湾底拖网调查数据,研究了4种大型甲壳类(中国明对虾、三疣梭子蟹、日本蟳和口虾蛄)的优势度、种间联结、空间生态位特征,并应用碳氮稳定同位素数据分析了4种大型甲壳类的营养级、营养生态位与摄食来源。结果显示,口虾蛄、日本蟳是目前莱州湾夏季甲壳类最主要的优势种,放流种类中国明对虾、三疣梭子蟹为群落的重要种;4种大型甲壳类的种间联结性不强,显著正联结主要出现于中国明对虾与其他三者之间;日本蟳空间生态位宽度最高(2.45),口虾蛄(2.13)次之,中国明对虾(1.92)和三疣梭子蟹(1.93)较低;生态位重叠较高主要发生于中国明对虾与其他3种之间;4种大型甲壳类营养级相近(3.02～3.28),中国明对虾生态位总面积最大,三疣梭子蟹与日本蟳、口虾蛄的生态位总面积相近,三疣梭子蟹和日本蟳的营养生态位重叠较高;摄食来源分析表明,中国明对虾摄食双壳类比例更高,其他3种摄食来源同质化程度较高。目前莱州湾三疣梭子蟹和中国明对虾的优势度低于口虾蛄和日本蟳,表明增殖放流虽然扩大了三疣梭子蟹和中国明对虾的种群规模,但尚未较大程度改变甲壳类群落结构。综合4种甲壳类的群落地位、种间联结性、空间生态位宽度与重叠、营养级与营养生态位以及摄食来源的研究结果,中国明对虾与其他三者竞争相对较小,而三疣梭子蟹与日本蟳、口虾蛄竞争较大。为最大程度发挥增殖效益,建议在确定放流地点和放流数量时,应着重考虑相近生态位物种对放流物种的竞争和限制。     

基于EDEM/FEM耦合算法平垄过程仿真

针对目前华北地区温室起垄栽培种植模式在旋耕作业时造成牵引机行走困难、耕作阻力大、平整度差、耕深一致性差的问题,设计了1种四头螺旋式弯刀与螺旋叶片组合布置的平垄装置。应用离散元方法建立垄结构土壤模型,选取土壤颗粒接触模型并设定仿真参数。在不同作业参数下利用EDEM软件对平垄过程仿真,得到平垄装置最优工作参数组合,在该参数下进行模拟仿真,并导出仿真过程带状螺旋叶片受到土壤颗粒的应力结果。基于EDEM/FEM耦合算法对带状螺旋叶片强度进行校核,结果表明该零件受到的等效应力波动小,平垄过程比较平稳。