利用RNAi技术沉默大麦B-Hordein基因的研究

为限制大麦籽粒中贮藏蛋白的积累,降低其蛋白质含量,以大麦幼胚为受体材料,采用农杆菌介导的转化方法,将大麦B组醇溶蛋白基因gp4/antisense gp4片段与Ubi启动子相连导入大麦,经PCR检测证实,含有gp4反向重复基因片段的RNAi抑制表达框架已成功转入大麦。RT-PCR结果表明,转基因株系中B-Hordein mRNA积累受到明显抑制。收获T1代籽粒,经近红外谷物分析仪测定表明,2个转基因大麦株系籽粒蛋白质含量(分别为11.4%、11.7%)较对照(12.3%)降低。因此,利用RNA干涉技术降低大麦蛋白质含量是可行的。     

施肥方式对旱地土壤酶活性和养分含量的影响

为了明确不同施肥方式下旱地土壤酶活性与养分间的相互关系,以30年(1979-2008)肥料长期定位试验地为基础,研究了不同施肥方式下旱地小麦田耕层(0~20cm)土壤酶活性与养分的变化趋势及其相关性。结果表明,相比单施氮肥和氮磷配施,小麦秸秆与氮磷配施的土壤蔗糖酶、磷酸酶、过氧化物酶和多酚氧化酶活性以及土壤中全氮、全磷和有机质含量提高,但全钾含量降低。相关分析表明:土壤中的蔗糖酶活性与磷酸酶和过氧化物酶的活性,磷酸酶与过氧化物酶活性之间相关显著,相关系数依次为0.6747、0.5878、0.6414(n=9),其余酶活性之间相关不显著。土壤蔗糖酶、过氧化物酶活性与土壤全氮含量,土壤磷酸酶活性与土壤全磷和有机质含量高度正相关,相关系数分别为0.9969、0.9997、0.9998、0.9863(n=9);多酚氧化酶活性与土壤中的全磷和有机质含量密切负相关,相关系数分别为0.9945、0.9587(n=9),而蔗糖酶、磷酸酶、过氧化物酶和多酚氧化酶活性与土壤中的全钾含量相关性较低。     

不同用量有机肥对陇东旱塬黑垆土磷素形态转化及有效性的影响

以覆盖黑垆土土壤为材料,研究了不同用量有机肥对土壤磷素有效性及不同形态无机磷含量的影响。结果表明:在陇东旱塬黑垆土上施肥能够增加全磷、有效磷含量,有机肥增加效果更明显,且随有机肥施用量的增加而增加。无磷肥输入的氮肥处理区,活性较强的Ca_2-P、Ca_8-P、A1-P和Fe-P含量都有所降低,而较稳定态的O-P和Ca_(10)-P含量则有所提高。与CK相比,有机肥处理随有机肥用量的增加,Ca_2-P、Ca_(10)-P、A1-P含量表现为增加,而Ca_8-P、Fe-P、O-P则相反。同时Ca_2-P与有机质、有效磷显著正相关,与p H值显著负相关。因此,在本试验条件下,从有效态的Ca_2-P和难溶性的Ca_(10)-P含量变化来看,在施等量氮的基础上配施农家肥60 000 kg·hm~(-2)更有利于活化土壤磷和减缓磷吸附,从而提高磷素的有效性。     

不同覆膜方式对旱地玉米生长发育、产量和水分利用效率的影响

针对甘肃陇东旱作区年降水量少、季节分布不均,特别是玉米生产春旱严重等问题,以露地平播为对照(CK),研究了双垄面全膜覆盖沟播,双垄面半膜覆盖沟播,宽膜覆盖平播,窄膜覆盖平播,全地面覆盖平播,膜侧播种等6种覆膜种植方式对旱作玉米出苗率、干物质积累量、株高、叶面积指数、生育时期、产量和水分利用效率的影响。结果表明,全膜双垄沟提高了玉米出苗率和出苗速度,提早成熟,整个生育期玉米株高、叶面积指数和干物质积累量始终大于其它处理,显著提高了产量和水分利用效率,是旱作区进一步挖掘降水潜力和高产田创建的有效途径。     

染色体消除法诱导啤酒大麦单倍体技术研究

为了探索完善染色体消除法诱导啤酒大麦单倍体的技术体系,以7个啤酒大麦F1代材料为母本,分别以1个二倍体和1个四倍体的球茎大麦为父本进行杂交诱导。结果表明,二倍体球茎大麦的单倍体诱导率平均为28.13%,四倍体球茎大麦的单倍体诱导率为0。研究了试验期间的环境日最高温度、不同授粉时间和授粉后激素处理对授粉结实率的影响,结果表明,杂交试验期间环境日最高温度低于22℃、啤酒大麦去雄后2d进行授粉、授粉后第1～3d每天用Dicamb∶2,4-D∶GA3=1∶2∶75(质量比,各激素浓度分别为1、2、75mg·L-1)的混合激素喷授粉小花1次,可获得最高的杂交结实率。同时,分析了不同年际间授粉结实率存在较大差异的原因和不同倍性的球茎大麦对单倍体诱导率的影响。     

玉米行距对大豆/玉米间作产量及种间竞争力的影响

为明确大豆/玉米间作体系中玉米最佳种植行距,通过设置5个间作玉米种植行距(D10:10 cm、D20:20 cm、D45:45 cm、D60:60 cm、D70:70 cm),研究不同玉米种植行距对作物产量、体系生产力、种间相对竞争力的影响。结果表明:玉米行距改变不影响间作产量优势,土地当量比(land equivalent ratio,LER)均大于1;随玉米行距的增加,间作大豆产量随之下降,间作玉米产量随之升高,系统生产力(system production,SP)随之提升;间作玉米行距改变显著影响了间作大豆的结荚数和单株粒数,单株结荚数从D10处理的38.5荚·株-1下降为D70处理的15.8荚·株-1,单株粒数从D10处理的66.6粒·株-1下降为D70处理的26.4粒·株-1;随玉米行距的增加,间作玉米穗粒数呈现先增加后减小的趋势,D60处理穗粒数最大,达606粒;间作玉米行距改变显著影响了种间相对竞争力,随间作玉米种植行距的增加,大豆相对于玉米的竞争力Asm逐渐弱化,竞争力平衡点出现在D45处理,采样期平均Asm为0.01。因此,综合考虑间作体系产量,作物产量和种间竞争力,D45处理为大豆/玉米间作体系间作玉米的最佳行距配置。     

不同施肥处理对陇东旱塬冬小麦产量及土壤肥力的影响

通过6 a冬小麦连作田间定位试验,研究等量氮（N）磷（P）养分投入条件下施用不同形态有机物料对陇东黄土旱塬土壤肥力及冬小麦产量、水分利用效率的影响。结果表明,氮磷化肥与不同有机物料配合施用,土壤养分及冬小麦产量、水分利用效率比氮磷配施（CK2）及不施肥（CK1）处理有进一步改善和提高。生物有机肥配施化肥处理效果最明显,2011年收获时土壤有机质、全氮、全磷、全钾较2006年分别提高15.5%、 21.4% 、14.1%和5.9%,速效磷和速效钾分别提高14.2 mg·kg^-1 和48.0 mg·kg^-1,显著高于其他配施处理;冬小麦平均产量（3 536.3 kg·hm^-2）最高,较CK2、CK1分别提高53.2%和86.7%;平均水分利用效率（11.7 kg·mm^-1·hm^-2）最高,较CK2、CK1分别提高30.2%和71.2%。因此,生物有机肥配施氮磷化肥处理在陇东黄土旱塬雨热条件下对于全面提升土壤质量具有重要意义,且该施肥处理的土壤养分状况、作物产量具有很好的一致性,可以表征土壤肥力状况及产量水平。     

PAL肥料增效剂对黄土旱塬春玉米产量及光合特性的影响

2008～2010年在陇东黄土旱塬进行春玉米田间试验,研究PAL肥料增效剂对黄土旱塬春玉米产量、水分利用效率(WUE)及光合特性的影响。结果表明,在相同施氮量情况下,配施凹凸棒(PAL)肥料增效剂玉米增产效果明显,施氮量180 kg/hm2、配施PAL肥料增效剂90 kg/hm2的处理春玉米产量和水分利用效率最高,3年平均分别为11 637.6 kg/hm2和43.8 kg/(mm.hm2),较不施肥处理分别增加14.4%和13.0%,较相同施氮量不配施PAL处理分别增加6.0%和5.4%,产量性状优,具有较高的光合速率、气孔导度、蒸腾速率和叶片水分利用效率。     

控释尿素基施及普通尿素不同基追比对旱地春玉米生长发育及水分利用效率的影响

通过2年的田间试验,研究了控释尿素一次性基施和普通尿素不同基追比对旱地春玉米光合特性、产量及水分利用效率的影响。结果表明:等氮量的控释尿素与普通尿素相比,产量和水分利用效率差异不显著,但等氮量的控释尿素较普通尿素2年平均增产幅度为4.1%一5.8%,产量构成因素中百粒重和行粒数优势较大。同时,控释尿素能保持较高的光合性能和干物质积累量。因此,综合考虑玉米生长发育及产量水分效应,在本试验条件下,陇东旱地春玉米生产中以控释尿素(纯N)240kg/hm²为最佳施肥量。     

Ta6-SFT基因对油菜的转化及抗旱性分析

为了研究Ta6-SFT对油菜抗旱的影响,进行了Ta6-SFT对油菜纯系材料的遗传转化,获得经PCR、Southern杂交和Northern 斑点杂交验证的转基因植株。对7株T₁代转基因油菜进行了为期36 d的干旱胁迫,分析干旱胁迫36 d和复水后2 d各植株及野生型对照中的Ta6-SFT的转录水平表达和果聚糖含量,同时进行同时期丙二醛含量和相对电导率测定。结果表明,Ta6-SFT的转录水平表达与转基因植株体内的果聚糖含量、转基因植株的抗旱性呈正相关,表明Ta6-SFT在干旱胁迫下的表达增强了转基因植株的抗旱性。