白叶枯病菌效应子XopN在拥有OsSWEET11同源基因的水稻品种上发挥毒性作用

【目的】黄单胞菌细胞外泌蛋白质(Xanthomonas outer proteins, Xops)是植物病原黄单胞菌高度保守的毒性效应子或毒性辅助组分,通过细菌Ⅲ型分泌系统分泌到细菌细胞外部,然后转入植物细胞而发挥病理作用。水稻黄单胞菌水稻致病变种即水稻白叶枯病菌的标准菌株PXO99^A分泌的XopN是一种毒性效应子,通过影响寄主免疫反应而使水稻发病。但是,XopN对病菌毒性的影响是否因水稻品种的不同而异,还有待研究。【方法】利用同源双交换技术,先敲除了PXO99^A的XopN基因,获得了∆XopN突变体,又经过遗传互补,得到了回补菌株∆XopN/XopN。通过营养肉汤液体培养,测定了XopN对病菌繁殖能力的影响;根据文献选用14个水稻品种,通过接种实验,测定了PXO99^A对这些品种的毒性与XopN敲除或回补的影响;在XopN发挥毒性作用的水稻品种上,测定了隐性抗病基因OsSWEET11/xa13与显性感病基因OsSWEET11/Xa13受病菌侵染而表达的情况,分析了XopN敲除或回补的影响。【结果】在营养肉汤液体培养过程中,病菌突变体菌株∆XopN的繁殖速度明显低于野生型PXO99^A。PXO99^A、∆XopN和∆XopN/XopN接种水稻后,根据其在水稻叶片组织内的繁殖量及随后产生的白叶枯病症状的严重程度,将供试的14个水稻品种分为两种情况。一是感病程度与病菌XopN是否敲除或回补无关,这有10个水稻品种（IRBB1、IRBB3、IRBB8、IRBB10、IRBB14、IR24、IRBB203、IRBB204、IRBB205和IRBB211）,PXO99^A、∆XopN和∆XopN/XopN对它们的毒性无明显差别。二是XopN对病菌毒性发挥作用的水稻品种,包括高度感病的3个品种（IRBB208、Asominori和日本晴）和低感品种IRBB13。与PXO99^A或∆XopN/XopN相比,∆XopN对这4个水稻品种的毒性大为降低。在IRBB13上,病菌侵染对隐性抗病基因OsSWEET11/xa13在叶片内的表达发生抑制作用,这一效应与XopN的毒性功能相关。相反,日本晴显性感病基因OsSWEET11/Xa13却受病菌侵染的诱导,在叶片内的表达水平大幅度提高。IRBB208和Asominori携带OsSWEET11/Xa13同源基因,该同源基因在叶片内的表达水平也因病菌侵染而大幅提高。在这4个水稻品种上,PXO99^A和∆XopN/XopN能够诱导OsSWEET11/Xa13或其同源基因表达,但∆XopN无此作用。另外,XopN对病菌在非寄主植物烟草上诱发过敏反应有量变贡献,相比PXO99^A或∆XopN/XopN,∆XopN引起过敏反应的程度有所降低。【结论】XopN是一个有限广谱性效应子,在拥有OsSWEET11同源基因的水稻品种上发挥毒性作用。XopN也是病菌繁殖所需要的,对病菌在非寄主植物上诱导过敏反应有一定贡献。     

基于高斯过程建模的物联网数据不确定性度量与预测

物联网已经成为农业大数据最重要的数据源之一,自动观测数据的质量控制对农业生产分析以及基础科研数据应用非常重要。针对农业物联网观测的一类非平稳时间序列数据中的数据缺失、野值剔除、感知故障预警和长时间预测等问题,采用光滑弱假设高斯先验,构建了基于高斯过程的自回归模型表征的动态系统,并通过样本集学习,形成能考虑噪声干扰的传感变化规律建模,并可提供预测误差带用于预测数据的不确定性度量。针对原始数据的缺失和野值问题,采用基于高斯过程的短期预测,可补齐缺失数据,利用其不确定性度量可甄别数据野值,进行野值剔除与替换,并在此基础上判断感知故障;给出了基于输入数据不确定性传播的多步迭代预测方法,使长期预测仍可以跟踪农业数据的动态轨迹,并可为其预测值提供不确定性度量;将温室采集的真实传感数据用于分析试验,验证了高斯过程用于服务器端的农业时间序列数据采集质量控制的可行性。     

果园除草剂药害产生原因探究

果园杂草控制是土壤管理的一个重要方面,近年来果园除草剂应用趋向普及化、常规化,但由于人为或环境因素,常观察到果园发生除草剂药害的情况。概述了果园除草剂产生药害的几种原因,以引起果农的重视,避免药害的发生。     

除草剂对巨峰葡萄果实品质的影响

选择10年生巨峰葡萄园,研究了生长季使用除草剂对成熟期葡萄品质的影响。结果表明,使用高浓度乙草胺、乙羧氟草醚和百草枯复合除草剂后,降低了葡萄果实可溶性固形物含量和花青素含量;第2年使用高浓度的乙羧氟草醚单剂,降低了葡萄果实可溶性固形物含量、花青素含量和维生素C含量。表明除草剂的使用降低了巨峰葡萄的果实品质。     

菇渣水苔复合基质对草莓生长、产量及品质的影响

以草莓品种丰香为试材,以菇渣为对照,将菇渣与水苔按不同质量比混配成栽培基质,研究不同配比的新型基质对草莓生长、产量及品质的影响。结果表明,不同配比的新型基质理化性状(EC值、p H值、容重、比重、孔隙度)均适合草莓生长,混配基质栽培的草莓茎粗、叶面积、还原糖、维生素C、可溶性蛋白及果实产量均优于对照,以菇渣∶水苔=15∶1的处理更能显著提高草莓生长量,提高果实产量及品质。     

石榴皮提取液对草莓的保鲜效果

为了发展草莓贮藏保鲜的新技术和有效利用石榴皮资源,以新鲜草莓为材料,在贮藏前分别经过1.25%壳聚糖溶液（T1）、1%石榴皮提取液（T2）、1.25%壳聚糖石榴皮提取物复合溶液（T3）浸泡处理,以蒸馏水浸泡作为对照（CK）,通过对其在贮藏期相关品质指标（质量损失率、软化腐烂率、可溶性固形物质量分数、可滴定酸质量分数、Vc质量分数、丙二醛（MDA）含量）的测定,比较了3种处理溶液的保鲜效果。结果显示,T1、T2、T3处理均降低了草莓果实质量损失率、软化腐烂率和MDA含量,延缓了果实可滴定酸、可溶性固形物和Vc质量分数的下降,其中T3处理效果明显好于T1和T2处理,T3处理可使在室温下放置的草莓保鲜期延长1～2 d。结果表明石榴皮提取液用于草莓保鲜可行,与一定浓度的壳聚糖配制的复合保鲜液保鲜效果更理想。     

烟台地区樱桃茎腐病病原菌、致病性及流行条件

【目的】从田间分离并鉴定樱桃茎腐病病原菌,探究病菌对不同品种樱桃叶片、新梢及木质化枝条的致病性及病害的流行动态和流行条件,为病害的防治及品种选育提供科学依据。【方法】从烟台地区樱桃苗圃分离得到樱桃茎腐病病原菌菌株P1639,进行初步形态学和分子生物学鉴定;通过室内试验测定菌株P1639对5个属和1个属间杂交种共17个樱桃品种的致病性,测定对‘先锋’的叶片、新生枝条和木质化枝条的致病性;连续4 a(年)对樱桃茎腐病的发生情况进行田间调查,分析病害流行动态及流行条件。【结果】从田间分离得到病原菌菌株P1639,通过形态学和分子生物学鉴定樱桃茎腐病的病原菌为烟草疫霉(Phytophthora nicotianae);确定了菌株P1639对‘黑珍珠’‘红灯’‘艳阳’‘先锋’‘明珠’‘拉宾斯’‘萨米脱’‘美早’‘桑提娜’‘晚丰’‘布鲁克斯’11个甜樱桃品种均致病,而对‘大青叶’‘马哈利’‘吉塞拉6号’‘ZY-1’‘东北山樱’和‘樱砧王’6个樱桃砧木品种均不致病;菌株P1639能够侵染‘先锋’樱桃叶片和当年的新生幼嫩枝条,不能侵染木质化枝条;樱桃茎腐病的发生与温度、降雨量、湿度密切相关,在7月多雨的年份容易大发生。【结论】烟台地区樱桃茎腐病的病原菌对欧洲甜樱桃(Prunus avium)具有较强的致病力,而对中国樱桃(P.pseudocerasus)、马哈利樱桃(P.mahaleb)、山樱花(P.serrulata)、欧洲酸樱桃(P.cerasus)4个属及酸樱桃(P.cerasus)和灰毛叶樱桃(P.canescens)的杂交种‘ZY-1’均不致病;该病原菌能够侵染欧洲甜樱桃的叶片和当年生新梢,不能侵染木质化枝条;烟台地区樱桃茎腐病的发生与温度、降雨量、湿度密切相关,大爆发于高温多雨年份的夏季。     

黄瓜硝酸还原酶基因(CsNR)序列分析及正反义表达载体的构建

为进一步研究CsNR的作用机制,从黄瓜幼叶中克隆获得硝酸还原酶基因编码区序列(CDS)全长和片段(CsNR;EC1.6.6.1),并运用生物学软件对该基因进行序列分析。其中CDS全长2 748 bp,编码915个氨基酸;CDS片段360 bp。CDS全长和p ROKⅡ经Kpn I单酶切和连接,构建了CsNR正义表达载体;CDS片段和p ROKⅡ经Kpn I和Sac I双酶切,构建了CsNR反义表达载体。通过与其他高等植物NR蛋白进行同源性比对分析,结果发现,CsNR基因的氨基酸序列与甜瓜、烟草、拟南芥、油菜NR基因编码的氨基酸序列高度同源,其中与甜瓜NR蛋白之间同源性最高,为98.25%。     

山东苹果产业转型升级的七点建议

<正>近几年调研发现,美国、法国、新西兰及日本等世界苹果产业强国,普遍采用市场化的体制与机制、工业化的思路、理念和措施来经营、管理现代果业,全面实现了良种化、多样化、区域化、规模化、集约化、标准化、机械化、设施化、技术简化、水肥一体化、生草化、信息化、安全化、组织化、一体化,取得了显著的经济和生态效益。在山东省现代农业发展资金苹果产业项目、山东省财政支持技术推广项目、农业部水果标准园创建项目及山东省现代农业产业体系水     

转变耕作方式对长期旋免耕农田土壤有机碳库的影响

土壤深松是解决长期旋免耕农田耕层浅薄化、亚表层（>15～30 cm）容重增加等问题的有效方法之一,而将长期旋免耕农田进行深松必然导致农业生态系统中土壤有机碳（soil organic carbon,SOC）及碳固定速率的变化。因此,为对比将长期旋免耕转变为深松前后农田土壤有机碳库变化,该研究利用连续12a 的旋耕和免耕长期定位试验以及在此基础上连续6 a旋耕-深松和免耕-深松定位试验,对比了转变耕作方式对农田土壤0～30 cm有机碳含量、周年累积速率及其固碳量的影响。研究结果表明,经过连续12 a的旋耕和免耕处理（2002－2014）,2014年免耕处理土壤0～30 cm有机碳储量比试验初期（2002年）提高38%,旋耕处理降低了30%,而对照常规处理无显著差异。免耕处理土壤0～30 cm有机碳储量比旋耕处理高约2.6倍（2014年）。长期免耕显著提高了土壤0～30 cm的有机碳含量,2002~2014年其土壤0～30 cm固碳量为16.69 t/hm2,但长期旋耕导致土壤0～30 cm SOC含量显著降低,表现为土壤有机碳的净损耗,年损耗速率为?0.75 t/hm2。而长期旋耕后进行深松（旋耕-深松处理）6年其土壤0～30 cm的有机碳含量较原旋耕处理提高32%～67%,且显著提高了土壤固碳量及周年累积速率;免耕-深松土壤0～30 cm的有机碳周年累积速率较免耕处理下降了42%。长期旋耕造成有机碳水平下降的条件下,将旋耕处理转变为深松处理在短期内更有利于促进土壤有机碳的积累,而将长期免耕处理转变为深松措施,降低了土壤有机碳的累积速率和固碳量。