欢迎投稿 《湖南林业科技》杂志

本刊是湖南省林业局主管,湖南省林学会、湖南省林业科学院联合主办的林业科技学术刊物,其学术性强、实用性广、社会影响大。创刊40多年来,先后被评定为全国中文核心期刊、中国学术期刊综合评价数据库来源期刊、中国学术期刊(光盘版)入编期刊、重庆维普数据库入编期刊,并获《CAJ-CD》执行优秀期刊称号。近些年来,本刊影响因子不断提高,在全国省级林业科技学术期刊中名列前茅。     

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。     

不同治沙技术对风积沙地原生土壤理化性质的影响

【目的】研究不同治沙技术对原生土壤理化性质的影响，在防沙固沙的基础上，提高原生土壤养分含量，实现土壤改良的方法，对改善现有环境提供新的思路。【方法】设置2种治理方式包括固沙网-人工栽植（Plant）技术和团粒喷播植被恢复技术，固沙网-人工栽植（Plant）区域植物为黑松，团粒喷播植被恢复区域配置不同植物，包括波斯菊、早熟禾、白草（17-1）；菊叶香藜、牛膝菊、白草（17-2）；波斯菊、地毯草、白草（17-3）；黄花草木樨、白花草木樨、紫花苜蓿（19-1）。以未治理风积沙地原生土壤为对照（CK），测定不同治理技术下土壤含水量、碱解氮、速效磷、速效钾以及有机质含量，以探究不同治沙技术和不同植物配置下，对原生土壤理化性质的影响。【结果】团粒喷播植被恢复区域原生土壤含水量和碱解氮含量较高，Plant和CK差异均不显著；原生土壤的速效磷含量，与CK相比，17-2、17-3和19-1分别增加63.63%、44.83%和39.31%,CK、Plant和17-1的土壤速效磷含量差异不显著；原生土壤速效钾含量由高到低分别是17-3>19-1>Plant>17-2>17-1>...     

不同机械化整地技术对稻田土壤理化性质和水稻产量的影响

[目的]了解不同机械化整地技术对稻田土壤理化性状和水稻产量的影响,为机械化技术模式的推广和开发新型农业机械提供参考.[方法]2017—2019年在安徽省肥东县进行田间试验,比较3种不同机械化整地方式旋耕(处理①)、深松(处理②)、深翻(处理③)对稻田0～10、10～20、20～30 cm土层土壤理化性质和水稻产量的影响.[结果]与处理①相比,处理②和③在0～20 cm土层可导致土壤含水率降低9.67％～26.79％,土壤容重增加0.08～0.16 g/cm3,且差异达到显著水平,土壤透气性有所提高,土壤孔隙度降低3.05％～11.67％;各土层总体表现出有机碳、全氮和碱解氮含量均逐渐降低,0～10 cm土层的有机质、全氮和碱解氮含量均低于处理①;处理②条件下水稻产量2年持续增加,第1、2年分别增产4.91％和9.54％,处理③对水稻产量影响较小,仅在第2年呈现出增长的趋势,但是差异不显著.[结论]深松可以提高稻田土壤向下的透水性和容重,对土壤有机质和氮素影响较小,可连年增加水稻产量.深翻虽然也可以改善土壤的理化性质,但是效果较深松处理差,且会降低上层土壤肥力,水稻产量增加不明显.     

胡杨河市棉铃虫理化诱控集成技术研究

为践行绿色植保理念,推动胡杨河市农药减量控害,研究棉铃虫在新型种植模式(稀-早-优)下的诱控技术.以性诱、灯诱、食诱为主体,以化学防治技术为辅助,开展棉铃虫的理化诱控集成技术研究.结果显示,理化防控区棉田落卵量较对照区降低,新增蕾铃被害率降低,防治成本较常规化学防治区降低909元/hm2.然而,理化诱控技术单一使用较为容易,如何与化学防治集成需进一步探索.因此,在新型种植模式下,理化诱控集成技术可以更好地防治棉铃虫,保护天敌,调控生态平衡,经济效益及生态效益显著.     

宁夏鸣翠湖富营养化评价及空间分布特征

为评价宁夏回族自治区鸣翠湖国家湿地公园水体富营养化,2020年9月布点采样设计6个采样点,通过对单因子指数法的利用,并结合以综合污染指数法和富营养化状态指数法,进一步实现了对水质的评价,运用ArcGIS10.2分析了其富营养因子空间分布特征。结果表明:鸣翠湖水体整体达Ⅱ类水质标准;鸣翠湖水体综合污染指数位于0.7~1.0之间,整体水质为“轻污染”级别;鸣翠湖综合营养状态指数位于30~41这一区间之中,为贫营养到中营养状态;鸣翠湖水体富营养指标呈明显的空间异质性。     

大连市城区绿地土壤质量特征研究

以大连城区典型公园和公共绿地土壤为研究对象,通过野外调查,分析大连绿地土壤基本理化特性,并对不同深度土壤理化性质进行差异性分析。结果表明,大连市绿地土壤pH较高,达8.69;土壤EC较低,仅为0.08 mS·cm^-1;有机质含量偏低,有50.7%的样点低于《绿化种植土壤》标准要求;土壤速效养分中速效钾含量较为丰富,水解氮和有效磷含量普遍偏低;土壤石砾含量较高,达26.17%;土壤质地以壤土为主,占比达70.0%;土壤容重较大,有接近1/2的土壤存在压实现象;土壤含水率和田间持水量低;土壤非毛管孔隙度、毛管孔隙度和总孔隙度均较低。不同深度土壤理化性质存在一定差异,主要体现在表层土壤有机质、水解氮、有效磷和速效钾含量均显著高于底层土壤,而其他理化指标差异不显著。     

甘肃静宁苹果无袋与套袋栽培理化性状及农药残留比较

以‘成纪1号’短枝型富士品种和‘静宁1号’粉红秦冠品种为试材,研究苹果套袋与无袋栽培对果实内在品质及农药残留的影响。对套袋和不套袋果实硬度、维生素C含量、可溶性固形物、可溶性糖和可滴定酸等理化指标进行测定。研究结果表明,两个品种无袋栽培果实综合品质均优于套袋果实;无袋栽培果实与套袋栽培果实农药残留检测结果无明显差异。综合考虑果实内在品质、农残及当地生产成本等因素,在静宁苹果产业转型升级的关键时期,应大力推广发展当地自主选育的优良苹果新品种‘成纪1号’和‘静宁1号’,同时引进推广易着色、特色优势品种,并进一步研究苹果无袋栽培综合技术,在静宁及周边地区逐渐推广苹果无袋化栽培。     

不同微喷弥雾调控方式下微气候因子对极端干旱区葡萄果实生长及糖度的影响

通过对极端干旱区葡萄在不同微喷弥雾调控方式（WP1,架上喷水1 h;WP2，架下喷水1 h；WP3，地上喷水1 h）下微气候因子与葡萄果实生长形态及糖度的监测，分析葡萄园微气候因子变化规律及其与葡萄果实生长形态和糖度的关系。结果显示：采用微喷弥雾调控可有效降低葡萄园温度和增加湿度，与CK处理（常规滴灌，不喷水）相比，白天平均温度低2.9℃~3.3℃，平均温度低2.5℃~2.9℃，夜晚平均湿度高4.7%~5.5%，同时可促进葡萄果实生长和糖度累积，WP1、WP2和WP3与CK处理相比，果粒纵茎高出2.88、1.76、0.9 mm，果粒横茎高出1.33、1.80、1.76 mm，果粒均重高出0.22、0.26、0.25 g，糖度分别高出7.75%、3.96%和5.53%。在葡萄果实生长发育过程中，白天平均温度和平均温度是影响葡萄纵径和横径的关键微气候因子，晚上平均湿度是影响葡萄果实重量和糖度的关键微气候因子，在白天平均温度为30.4℃~33.8℃、晚上平均湿度为49.5%~50.5%时接近葡萄果实纵径、横径和果粒均重拟合值最大值。根据其相互关系和建立的回归模型，得出可以用白天平均温度、平均温度和晚上平均湿度对该地区葡萄生长和糖度变化进行分析和预测。     

酵母单杂交文库构建及巨峰葡萄VvFT基因启动子上游调控因子筛选

[目的]利用酵母单杂交文库筛选巨峰葡萄VvFT基因启动子上游调控因子,挖掘参与调控葡萄开花时间的因子,为揭示花期转变代谢通路和定向改良葡萄品种提供理论参考.[方法]利用PlantCARE分析预测VvFT基因启动子顺式作用元件,并以VvFT基因启动子为诱饵,利用酵母单杂交文库筛选技术,筛选作用在VvFT基因启动子上游的调控因子.[结果]葡萄VvFT基因启动子区域存在13种启动子顺式作用元件,包括A-box、CAAT-box和TATA-box组成型调控元件;光响应调控元件ATC-motif、Box 4、G-Box和GT1-motif;茉莉酸甲酯(MeJA)响应调控元件CGTCA-motif和TGACG-motif;干旱诱导的MYB结合位点元件MBS;玉米蛋白代谢必需的调控元件O2-site;参与生物钟控制的调控元件circadian;厌氧诱导必需调控元件ARE.以VvFT基因启动子为诱饵,筛选获得34条表达序列标签(EST),其中有21条为未知功能,有13条在植物生长、抗逆防御、信号转导、转录调控、蛋白酶等方面均有已知或预测的功能,包括转录抑制因子ft41、GRF1互作因子ft44、NAP1相关蛋白ft64及ft70分子伴侣DnaJ10.酵母单杂交点对点验证结果表明VvDnaJ10和VvFT基因启动子之间有相互作用.[结论]通过酵母单杂交文库筛选获取13条候选EST,虽然大部分EST功能预测分析结果与VvFT调控开花时间无明显的直接关系,但研究结果为进一步探索VvFT转录或表达水平控制葡萄开花时间的分子机制提供侯选基因.