轮耕对冬小麦田土壤酶活性时空变化的影响

为了解轮耕对土壤酶活性的影响,采用田间定位试验,比较和分析了秸秆还田和不还田条件下,连续3年常规耕作(3C)、1年深翻+2年常规耕作(DP2C)、2年深翻+1年常规耕作(2DPC)和连续3年深翻(3DP)处理的冬小麦田土壤酶活性时空变化特点。结果表明,秸秆还田和深翻均可提高0~40cm土层土壤蔗糖酶、脲酶、碱性磷酸酶和过氧化氢酶的活性,其中秸秆还田后平均增幅分别为24.92%、9.20%、6.66%和11.04%,经深翻处理后平均增幅分别为5.33%、6.26%、2.02%和3.43%。随着土层深度增加,各处理土壤酶活性逐渐降低,2DPC和3DP处理相对3C处理20~40cm土层4种土壤酶活性降低幅度较小。秸秆还田配合2DPC、3DP土壤耕作处理不仅能提高酶活性,也有利于酶在土壤中均匀分布。     

牡丹呼吸速率和内源激素含量变化与开花衰老的关系

 以牡丹品种‘洛阳红’和‘胡红’为材料,研究开花和衰老过程中花瓣内源激素水平与呼吸代谢的变化。结果表明,随着花朵的发育,‘洛阳红’和‘胡红’呼吸速率均呈现典型的跃变特征,高峰分别出现在盛开期和半开期。牡丹开花后表现出花瓣中可溶性蛋白质含量下降和花色素苷积累的生理特征。牡丹在开花、衰老过程中内源IAA、ZR和GA3含量降低,内源ABA含量上升,‘洛阳红’属于类似乙烯跃变型,‘胡红’属于类似乙烯末期上升型。结果提示,牡丹在开花和衰老过程中花瓣内源激素代谢失衡是导致花瓣衰老的重要原因。     

中国小麦微核心种质的根系生物量

以231份中国小麦微核心种质为材料,测定不同材料根系生物量,以鉴选出根系发育较好的种质。结果表明,中国小麦微核心种质的根系生物量在品种间存在极显著差异(P0.01),根干质量平均值为1.08g,变幅为0.49~2.12g。鉴定筛选出根干质量大于1.50g的品种13个,其中,农家品种"白冬麦"根干质量最大,为1.93g,其次是农家种"三月黄"和现代育成品种"矮丰3号",根干质量分别为1.92g和1.74g;国外引进品种"敖德萨3号"、"Villa Glori"和"Atlas66"的根干质量也较大,分别为1.62、1.56和1.52g。将微核心种质按原产地及麦区分别进行分析得出,国外引进品种和长江中下游麦区的小麦根干质量最大,北方麦区和黄淮冬麦区小麦选育品种根干质量的平均值均小于地方品种。这些结果对小麦育种中根系性状的亲本选择具有重要意义,可为后续的QTL定位奠定基础。     

秋季耕作方式对旱地麦-玉二熟区小麦产量形成的影响

为明确秋季耕作方式对旱地麦-玉二熟体系小麦籽粒产量形成的影响，于2019年6月至2021年6月，在豫西典型旱作麦-玉二熟区的洛阳市孟津区小浪底镇明达村，选择前茬夏玉米免耕的田块，设置秋深松、秋免耕和秋旋耕3种耕作方式，分析了不同秋季耕作方式下两个试验年度的小麦籽粒产量及其构成因素和穗部性状以及2020-2021年度的小麦群体茎蘖数、孕穗后的旗叶净光合速率（P_n）和干物质积累转运特性。结果表明，秋季耕作方式对小麦产量、穗部性状、旗叶P_n和干物质积累转运特性均有显著的调节作用。与秋旋耕相比，秋深松的小麦茎蘖数除返青期外均显著增加，穗数增加5.74%~16.06%；秋深松虽然对小麦旗叶P_n无显著影响，但提高灌浆中后期的旗叶SPAD值，显著改善了干物质积累转运特性，从而使千粒重增加，其中2019-2020年度使穗长和小穗数分别提高7.50%和9.42%，最终使籽粒产量提高9.77%~19.09%。秋免耕后，小麦孕穗和抽穗期的叶片P_n、返青至开花期的干物质积累量、花前干物质转运量及其对籽粒产量的贡献率也较秋旋耕均显著降低，而花后干物质对籽粒产量贡献率提高7.35个百分点，从而保证了籽粒产量无显著下降。与秋免耕相比，秋深松下不同生育时期的茎蘖数均显著增加，孕穗至灌浆中后期的叶片P_n，灌浆中后期的旗叶SPAD值，返青-成熟期的干物质积累量，花前干物质转运量、转运效率及其对籽粒产量的贡献率分别提高7.16%~18.41%、10.27%、12.25%~19.97%、42.19%、4.02个百分点和11.95个百分点，其中2019-2020年度穗长和小穗数分别增加7.50%和8.41%，穗数和籽粒产量分别提高16.74%~17.63%和10.31%~23.63%。综上，秋深松不仅可增加小麦穗数，而且可改善旗叶光合及干物质积累转运特性，进而提高籽粒产量，是旱地麦-玉二熟区实现小麦高产的耕作方式。     

利用酵母双杂交系统筛选玉米ZmPRR73的互作蛋白

为了阐明ZmPRR73基因的生物学功能,构建诱饵表达载体pGBKT7-ZmPRR73，利用酵母双杂交技术，从长日照光照环境诱导的热带玉米自交系的cDNA文库中筛选与ZmPRR73互作的蛋白。结果显示：构建的诱饵载体pGBKT7-ZmPRR73对酵母菌株无毒性，且对报告基因无自激活活性，共鉴定出12个与ZmPRR73互作的候选蛋白。生物信息学分析表明，这些候选互作蛋白的功能涉及植物的转录调控、离子跨膜转运的调节、信号转导、电子传递链等多个方面，推测ZmPRR73蛋白与以上蛋白互作参与多个信号转导和代谢途径，研究结果补充和完善了ZmPRR73蛋白参与的调控途径，为进一步研究生物钟核心元件ZmPRR73的分子功能提供了新的分子证据。     

牡丹Ty3-gypsy 类反转录转座子反转录酶序列的克隆及分析

 根据Ty3-gypsy反转录转座子反转录酶的保守序列设计简并引物,从中原牡丹（Paeonia suffruticosa Andrews）品种‘洛阳红’和野生种卵叶牡丹（Paeonia qiui Y. L. Pei et D. Y. Hong）中扩增出430 bp左右的目标片段。目的条带经回收、克隆、测序及相关生物信息学软件进行序列分析后,获得了13条来自牡丹的Ty3-gypsy反转录转座子反转录酶序列。这些核苷酸序列具有较高的异质性,主要表现为缺失突变,序列长度变化范围为412 ~ 446 bp,同源性范围为71.5% ~ 94.8%。翻译成氨基酸后,有12条序列出现1 ~ 9个不同程度的终止密码子突变,3条序列出现移框突变。其核苷酸序列经过系统聚类后可分为6个家族。将其氨基酸序列与已登录的不同物种Ty3-gypsy反转录转座子反转录酶的氨基酸序列进行聚类分析,结果表明与其他植物具有较高的同源性,表明它们间可能存在着Ty3-gypsy反转录转座子的横向传递。     

耕作方式对河南小麦产量和水分利用效率影响的Meta分析

为了明确在河南不同生产条件下实现小麦高产高效的耕作技术,通过CNKI和Web of Science进行文献检索,共获得45篇相关大田文献和192组试验数据,以常规耕作（翻耕）为对照,采用Meta分析方法,定量分析了不同区域、不同降雨量、不同施氮量、不同土壤类型下旋耕、深松耕、免耕对河南小麦产量及水分利用效率的影响。结果表明,与常规耕作相比,旋耕小麦的产量和水分利用效率分别降低3.08% （P<0.05）和3.75%（P>0.05）,深松耕提高10.46%（P<0.05）和8.56%（P<0.05）,免耕提高2.32% （P>0.05）和8.32%（P<0.05）。其中,旋耕小麦产量在豫东、豫南、豫北均显著降低,降幅分别为10.58%、7.85%、 4.05%;深松耕小麦产量在豫中、豫东、豫西均显著提高,增幅分别为12.58%、15.01%、12.29%;免耕小麦产量在豫西和豫南分别显著增加（增幅8.38%）和显著降低（降幅4.15%）。与常规耕作相比,在年降雨量≤500 mm、500~600 mm、>600 mm下,旋耕小麦产量均显著降低,降幅分别为6.30%、4.20%、 3.33%,水分利用效率均无显著变化;深松耕产量均显著提高,增幅分别为13.68%、7.19%、11.45%,水分利用效率分别提高9.23%（P<0.05）、6.45%（P>0.05）、16.79%（P<0.05）;免耕小麦产量在年降雨量500~600 mm条件下提高6.23%（P<0.05）,水分利用效率在年降雨量>600 mm条件下提高10.87% （P<0.05）。与常规耕作相比,旋耕小麦产量和水分利用效率在施氮量150~240 kg·hm^-2条件下均显著降低,降幅分别为5.39%和 7.54%;深松耕小麦产量在施氮量≤150 kg·hm^-2和150~240 kg·hm^-2条件下,水分利用效率在施氮量≤150 kg·hm^-2、150~240 kg·hm^-2、>240 kg·hm^-2条件下均显著提高,产量增幅分别为12.41%和 9.65%,水分利用效率增幅分别为8.98%、11.69%和11.21%;免耕小麦的产量和水分利用效率在施氮量≤150 kg·hm^-2条件下分别提高8.88%和11.10%。与常规耕作相比,在潮土和砂姜黑土条件下旋耕小麦产量均显著降低,降幅分别为9.48%和9.25%,而在黄土条件下免耕小麦产量和水分利用效率均显著提高,增幅分别为8.38%和9.21%;深松耕在不同土壤类型下均能提高小麦产量和水分用效率,且在壤土和黄土条件下效果较好。综上,旋耕在河南不同生产条件下均会降低小麦产量和水分利用效率;除豫南外,深松耕均可提高河南小麦产量和水分利用效率;免耕显著提高了总体水分利用效率,尤其在豫西地区、施氮量≤150 kg·hm^-2以及黄土质地条件下效果显著。因此,采用深松耕技术有利于提高河南除豫南外地区的小麦产量和水分利用效率,在豫西地区、施氮量≤150 kg·hm^-2或黄土条件下也可以应用免耕技术。     

豫西地区有效铜含量分布及其影响因素

采用野外调查采样结合室内分析的方法,研究了豫西地区农田土壤有效铜含量的分布特征及其影响因素。结果表明,豫西地区全铜含量介于23.60～52.70 mg·kg^-1,平均30.17 mg·kg^-1,有效铜含量介于0.28～4.13 mg·kg^-1,平均0.89 mg·kg^-1,表现为山地<丘陵<平原。本区域有15. 93%的样点有效铜含量低于缺铜临界值,有60.44%的样点濒临缺铜。土壤有效铜含量与有机质、全氮含量呈显著线性正相关关系,与pH值呈显著负相关关系。前茬玉米土壤有效铜含量最高,平均1.18 mg·kg^-1,前茬红薯土壤有效铜含量最低,平均0.63 mg·kg^-1。     

膜下灌水量对棉瓜套作模式下棉花叶片光合特性和产量的影响

以棉花甜瓜间作模式为研究对象,分析土壤水分变化对间作棉花叶片光合特性和产量的影响。结果表明,间作棉花中65%水分处理的叶绿素和类胡萝卜素质量分数相对较高,相同水分条件下间作棉花的叶绿素和类胡萝卜素质量分数均高于单作。间作棉花叶片的Pn、Gs和Ci均为65%处理的最高。间作棉花的Fm、Fv/Fo、ΦPSII大于单作,而NPQ小于单作,说明间作相比单作有更高的PSII光化学效率。65%处理的NPQ低于其他两个处理,有助于光合作用的提高。单作和间作条件下棉花的产量均在65%水分处理时较高,75%和55%处理的产量有所降低。     

氮肥形态对小麦不同生育期土壤酶活性的影响

采用田间试验与室内分析相结合的方法,研究了氮肥形态对小麦不同生育期土壤酶活性的影响。结果表明： 脲酶、蛋白酶活性随小麦生育时期推进呈现出两个峰值,蔗糖酶先降后升再降,呈倒‘S’型曲线,脱氢酶在越冬、成熟期高,其它生育期低,曲线似‘U’型,过氧化氢酶活性在返青后呈急剧上升,拔节后缓降。0～20 cm酶活性普遍高于20～40 cm;施肥可以提高土壤酶活性,可使脲酶活性提高60.3%,蛋白酶活性平均提高36.0%,蔗糖酶活性平均提高36.7%,脱氢酶活性平均提高100%,过氧化氢酶平均提高33.8%;土壤酶活性变异系数的平均值大小顺序是：脲酶＞脱氢酶＞蛋白酶＞蔗糖酶＞过氧化氢酶;氮肥形态对小麦不同生育期5种土壤酶的影响各异,没有一定的规律性 。