刺萼龙葵种子中适宜内参基因的筛选

入侵杂草刺萼龙葵Solanum rostratum Dunal传播扩散的主要载体是种子,研究其种子休眠萌发基因的激素调控对于其防除具有重要意义,而选择合适的内参基因可以提高相关基因表达分析的准确性。本研究以赤霉素、脱落酸和水处理的刺萼龙葵种子为材料,利用geNorm、NormFinder、BestKeeper和RefFinder 4种软件对15个候选内参基因进行表达稳定性评价,并通过检测ABI5(abscisic acid-insensitive 5)的表达验证所筛选的内参基因的适用性。结果表明,对于赤霉素、脱落酸和水处理过的种子,最稳定的内参基因分别为eIF(eukaryotic initiation factor)、SAND(SAND protein family)和ACT(β-actin);对所有种子样本而言,PP2Acs(a catalytic subunit of protein phosphatase 2A)是最稳定的内参基因。研究结果将为刺萼龙葵种子休眠萌发的遗传调控研究提供重要参考。     

利用凝胶扩散法测定刺萼龙葵种子中β-甘露聚糖酶的活性

β-甘露聚糖酶是种子萌发过程中降解胚乳细胞壁的关键酶,明确其活性的动态变化可为揭示杂草种子的休眠萌发机制提供重要依据。以外来杂草刺萼龙葵Solanum rostratum Dunal种子为材料,建立了种子中β-甘露聚糖酶活性的检测方法—凝胶扩散法。利用凝胶扩散法对不同贮存时间及贮存条件下刺萼龙葵种子中β-甘露聚糖酶的活性进行了检测,发现贮存3年以上的种子中该酶的活性为0.03 nmol/(min·mg),显著低于贮存3年以下的种子中的酶活性0.15 nmol/(min·mg),而湿润冷藏的种子中β-甘露聚糖酶的活性为0.12 nmol/(min·mg),显著高于干燥冷藏的种子的酶活性0.02 nmol/(min·mg)。实际应用结果表明,凝胶扩散法综合了传统方法的优势,检测特异性强、灵敏度高、重复性好,可同时检测大量种子样品,具有良好的实用性。     

外来杂草刺萼龙葵及其风险评估

外来入侵生物已对世界各国的自然生态系统、农业生产及公众健康造成了严重危害。刺萼龙葵(Solanum rostratum)起源于北美洲,其繁殖和适应能力很强,是具有潜在危险的外来有害杂草。对刺萼龙葵的分布、生物生态学特性、经济和生态影响及其控制和管理措施等进行了系统综述。根据生物生态学特性、潜在危险及管理控制的难度等特点,对刺萼龙葵进行了风险评估,得出其风险值为86,属高度危险的检疫性有害生物。应当高度重视刺萼龙葵的入侵,积极采取措施控制其危害蔓延。     

土壤杂草种子库与杂草综合管理

土壤杂草种子库是农田杂草发生危害的主要根源,种子库的动态变化规律对于杂草的综合管理具有非常重要的意义。目前研究表明,杂草种子库的密度和组成变化很大,与田间杂草群落具有密切的联系。杂草种子库时刻处于输入和输出的动态变化之中。耕作方式影响杂草种子在土壤中的垂直分布,从而间接影响种子库的密度和种类组成;作物轮作使杂草的生存环境趋于多样化,能够限制某些对单一种植系统有着良好适应性的杂草种类的生长,作物轮作对杂草种子库种类组成和丰富度的影响要大于耕作方式;杂草管理措施能够大大降低田间杂草的结实,从而减小杂草种子库的规模。随着人们对除草剂使用和环境安全问题的日益关注,发展基于生态规律的杂草管理措施越来越受到人们重视,结合近几年国内外的研究进展,作者提出了杂草种子库今后的一些新的研究发展方向。     

茎叶除草剂对刺萼龙葵的防治效果评价

采用茎叶喷雾法评价了7种防除阔叶杂草的除草剂对野外5～7叶期刺萼龙葵的防除效果。药后30d调查结果表明,7种除草剂对刺萼龙葵的生长均有一定的抑制作用,不同药剂对刺萼龙葵的防效差异显著。防除刺萼龙葵较好的药剂有48%三氯吡氧乙酸乳油、24%氨氯吡啶酸水剂和20%氯氟吡氧乙酸乳油,试验剂量下对刺萼龙葵的鲜重防效均在85%以上,25%氟磺胺草醚水剂对刺萼龙葵的防效较差。三氯吡氧乙酸、氨氯吡啶酸和氯氟吡氧乙酸能够有效防治刺萼龙葵,根据药剂的不同特性,探讨了在不同入侵地的应用可能性。     

不同时段补光对日光温室番茄营养与风味品质的影响

在日光温室基质栽培条件下,以‘粉太郎’番茄(Solanum lycopersicum)为试验材料,采用红蓝光配比为7∶2的LED灯作为光源,设置3个不同补光时段,分别为揭帘前补光5 h(T1)、盖帘后补光5 h(T2)、揭帘前和盖帘后各补光2.5 h(T3),以不补光为对照(CK),研究了不同时段补光对番茄成熟果实总产量、糖酸组分及番茄红素质量分数的影响。结果表明,补光能够显著增加番茄果实总产量,与对照相比,揭帘前补光5 h、盖帘后补光5 h、揭帘前和盖帘后各补光2.5 h分别增加4.23%、12.91%、16.63%;揭帘前补光5 h显著增加番茄果实中果糖、葡萄糖、蔗糖和总糖及番茄红素质量分数,分别为40.48%、53.33%、66.66%、47.25%和31.52%,而柠檬酸、苹果酸、有机酸质量分数差异不显著,从而显著增加番茄果实中糖酸比;盖帘后补光5 h和揭帘前和盖帘后各补光2.5 h分别显著降低番茄果实中蔗糖和果糖质量分数,而总糖、苹果酸、酒石酸、糖酸比及番茄红素质量分数差异不显著。不同时段补光处理的番茄果实糖酸各组分及番茄红素之间存在一定相关性,其中果糖、葡萄糖和总糖质量分数两两之间呈极显著正相关,柠檬酸和有机酸质量分数呈显著正相关,酒石酸与果糖、葡萄糖和总糖质量分数呈极显著正相关,与蔗糖质量分数呈显著正相关;番茄红素质量分数与总糖、各糖组分、苹果酸质量分数呈显著正相关。因此,揭帘前补光5 h可显著增加番茄果实的总产量,同时有利于促进番茄果实各糖酸组分质量分数的积累,从而提高番茄果实中总糖、有机酸质量分数和糖酸比,且增加番茄果实中番茄红素的质量分数,进而提高番茄营养与风味品质。     

利用双标准曲线法检测刺萼龙葵 SrDOG1基因的表达

双标准曲线法是基因表达定量研究中应用较广的一种相对定量检测方法。本研究结合绝对定量的原理,对传统双标准曲线法进行了改进。以刺萼龙葵延迟萌发基因DELAY OF GERMINATION 1(DOG1)的表达检测为例,选择β-actin为内参基因,分别将目的基因和内参基因片段插入pEASY-Blunt Zero载体,制作标准质粒。提取冷藏或常温储藏种子的RNA进行荧光扩增,同时将标准质粒梯度稀释液作为模板构建标准曲线,以此计算SrDOG1的相对表达量。结果表明,双标准曲线法能够灵敏地检测SrDOG1基因的差异表达,发现冷藏种子中SrDOG1基因的表达量较常温储藏显著增高。双标准曲线法检测结果稳定,重现性好,数据处理简单,适用于多种条件下基因表达水平的比较,为进一步系统研究刺萼龙葵DOG1基因的表达特性和基因功能奠定了基础。     

反枝苋对咪唑乙烟酸抗性水平及分子机制

为初步明确大豆田反枝苋对咪唑乙烟酸的抗药性水平,并从分子角度对抗药性机制进行解释,以我国四川成都和黑龙江嫩江采集的反枝苋种子为材料,通过琼脂法检测了反枝苋对咪唑乙烟酸的抗药性水平,并分别对R(嫩江抗性种群)和S(成都敏感种群)的乙酰乳酸合成酶(ALS)部分序列进行扩增和测序。皿内生测结果表明,成都种群的GI50为11.20,嫩江种群的GI50为52.26,其抗药性指数RI为4.67。分子检测结果表明,与S种群相比,R种群反枝苋ALS位于高度保守区Domain B编码574位氨基酸的基因发生突变,TGG突变为TTG,导致色氨酸被亮氨酸取代。ALS保守区域氨基酸的替换可能是嫩江反枝苋种群对咪唑乙烟酸产生抗性的重要原因之一。     

河北省冬小麦田杂草群落特征

为了明确河北省冬小麦田杂草的群落组成和结构,采用倒置"W"取样法对河北省7个地区146块冬小麦田的杂草进行了调查和物种多样性测度。结果显示,河北省冬小麦田有61种杂草,隶属于21科53属,播娘蒿、打碗花、荠菜、麦瓶草和麦家公是河北省冬小麦田的优势杂草。保定地区麦田杂草群落的物种丰富度最大;沧州地区麦田杂草群落的Shannon-Wiener指数和Pielou指数最大;廊坊地区麦田杂草群落的Gleason指数、Shannon-Wiener指数和Pielou指数最小,优势草种比较突出。经聚类分析和主成分分析,河北省冬小麦田杂草群落分为3组:石家庄、保定、邢台和廊坊的麦田杂草群落中耐旱杂草的相对多度较高;沧州和衡水的麦田杂草群落中耐盐杂草的相对多度较高;邯郸的麦田杂草群落中喜湿杂草的相对多度较高。说明土壤的盐度和湿度是影响河北省冬小麦田杂草群落组成的主要生态因子。     

WinSEEDLE系统在测定刺萼龙葵种子维度中扫描分辨率的优化

WinSEEDLE系统是专门用于研究种子或病斑形态的专业图像分析系统。以外来杂草刺萼龙葵（Solanum rostratum Dunal）种子为材料,探讨了应用该系统进行种子维度测定的最佳方案,以期为相关研究提供借鉴。结果表明,扫描分辨率显著影响WinSEEDLE系统测量种子的准确度和精确度,当分辨率达到300 dpi时可准确计数所有刺萼龙葵种子。测定刺萼龙葵种子维度的推荐分辨率为600 dpi,此条件下单次扫描用时较短（27 s）,测量的准确度和精确度较其他分辨率高,测得种子平均长度2.61 mm、宽度2.11 mm,与人工实测值基本一致。