马尾松PmPIN1基因的克隆及功能分析

【目的】PIN1基因通过调控生长素极性运输的方式在植物根系生长发育中发挥作用。对马尾松PmPIN1基因进行全长克隆和功能分析,有助于在分子水平揭示马尾松的生根机制。【方法】运用PCR和RACE技术成功克隆马尾松PmPIN1基因cDNA序列;利用生物信息学软件分析PmPIN1基因的核苷酸序列及其编码蛋白的氨基酸序列,并构建系统进化树;通过实时荧光定量分析PmPIN1基因在10年生马尾松幼根、1年生枝条、新叶、花中的表达量差异;利用农杆菌侵染法将PmPIN1基因转入烟草获得转基因植株,比较转基因烟草与转pCAMBIA-1302空白载体烟草之间的表型差异;用激光共聚焦显微镜观察PmPIN1-GFP荧光蛋白在转基因烟草根中的表达模式;酶联免疫法测定野生型和转基因烟草的根、根茎结合处及叶中的生长素含量;用不同浓度的生长素极性运输抑制剂1-N-萘基邻氨甲酰苯甲酸(NPA)处理野生型与转基因烟草,分析烟草根、根茎结合处、叶中的生长素含量变化;利用PEG介导法将16318-hGFP-PmPIN1重组载体转化至拟南芥原生质体中进行亚细胞定位分析。【结果】PmPIN1基因全长2914bp,包含2085bp的ORF,编码的蛋白由695个氨基酸组成,N端与C端均有膜运输蛋白。系统进化树显示马尾松与油松在发育树同一支上。通过实时荧光定量发现PmPIN1在不同组织中的表达量差异达到极显著,1年生枝条与幼根中表达量较高,花中最低。农杆菌介导法转化烟草获得的转基因烟草,较转空载烟草株高增长,生根量增加且根系变长。激光共聚焦显微镜观察得出转基因烟草根部中间有明显绿色荧光富集现象。酶联免疫法测定结果表明转基因烟草根、根茎结合处生长素含量高于野生型,且叶较根和根茎结合处减少。不同浓度NPA处理后,野生型烟草根中生长素含量变化达极显著,且生长素含量随NPA处理浓度的增加而减少;处理浓度为10nmol·L~(-1)时,叶中生长素含量最高;处理浓度为2nmol·L~(-1)时,根茎结合处生长素含量增加较多。不同浓度NPA处理后,转基因烟草不同部位生长素含量变化均未达到极显著。亚细胞定位分析表明PmPIN1蛋白主要分布于细胞膜上。【结论】马尾松PmPIN1与油松PIN1亲缘关系最近。PmPIN1属于膜蛋白。PmPIN1转基因烟草可能提高生长素由地上部位向地下部位的运输能力,减少NPA对生长素含量变化的影响,表明PmPIN1可能调控生长素的极性运输;PmPIN1-GFP绿色荧光富集在根部中间部位,PmPIN1在幼根中表达量较高,转基因烟草较转空载植株发根量多,根长长。研究结果表明PmPIN1基因可能在根系发育中发挥重要作用。     

三七根际土壤中皂苷类自毒物质降解拮抗细菌的分离筛选

[目的]筛选出既可降解三七皂苷类自毒物质又能拮抗三七锈腐病菌的细菌菌株,为防治三七病害及克服连作障碍提供生防资源.[方法]利用连续稀释法从健康三七根际土壤中分离可培养细菌,测定细菌菌株在以粗皂苷为唯一碳源培养基上的生长情况,以对峙培养法测定细菌菌株对三七锈腐病菌毁灭柱孢菌(Cylindrocarpon destruc-tans)RS006的拮抗活性;结合16S rDNA测序和形态学特征对活性菌株进行分类鉴定,并通过HPLC测定活性菌株在不同时间内对主要皂苷类自毒物质(R1、Rg1、Re、Rb1和Rd)的降解能力.[结果]从三七根际土壤中分离获得91株细菌分离物,其中17株分离物能在以粗皂苷为唯一碳源的培养基上生长、14株分离物对菌株RS006具有拮抗活性;菌株41既能以三七粗皂为唯一碳源生长,又对菌株RS006具有较强抑制活性.综合菌株41的形态特征和16S rDNA分子鉴定结果,将菌株41鉴定为蒙氏假单胞菌(Pseudomonas monteilii),编号为PM-41.菌株PM-41对三七主要皂苷类自毒物质R1、Rg1、Re、Rb1和Rd均存在较明显的降解效果.[结论]蒙氏假单胞菌PM-41既能拮抗毁灭柱孢菌又能有效降解三七皂苷类自毒物质,具有防治三七锈腐病和缓解三七连作障碍的生防潜力.     

有机肥部分替代化肥氮对叶菜产量和环境效应的影响

针对叶菜类蔬菜有机肥氮替代化肥氮的最佳替代比例及对经济效益和环境效应综合评价较缺乏等问题,本研究采用田间试验,对包心菜和小青菜进行等氮水平下不同比例有机肥替代化肥处理,包括:纯化肥氮(0M),25%、50%、75%和100%有机肥替代化肥(25%M、50%M、75%M和100%M),研究不同处理下蔬菜产量、经济效益、土壤氨挥发和氧化亚氮排放。结果表明, 25%M处理下包心菜和小青菜产量均达最高,且与0M处理相比包心菜和小青菜的产量分别增加15.0%(P0.05)和16.3%(P0.05)。25%M比0M处理经济效益分别增加11.7%和5.4%,但在50%M、75%M和100%M处理下经济效益为负增长。25%M处理下,氨挥发累积排放量在包心菜和小青菜季分别为42.1kg·hm~(-2)和12.9kg·hm~(-2),比0M处理分别降低23.4%(P0.05)和41.6%(P0.05); 0M和25%M处理间氧化亚氮累积排放量无显著差异, 25%M处理在包心菜和小青菜季的氧化亚氮累积排放量分别为0.74 kg·hm~(-2)和3.06 kg·hm~(-2);与25%M处理相比, 50%M、75%M和100%M处理下氧化亚氮排放分别增加33.7%～60.8%(P0.05)、50.0%～134.3%(P0.05)和56.8%～185.6%(P0.05)。基于此,提出叶菜类蔬菜有机肥氮替代化肥氮的适宜替代比例在25%左右时可实现最佳的增效减排效果。     

农产品监测预警模型集群构建理论方法与应用

【目的】农产品供给与需求的准确分析测定,是农业监测预警能力提升的重要表现。构建产品多品种多环节模型集群理论方法,可高效解决单一环节或单一模型难以解决的分析技术难题。【方法】在农产品供需的重要要素即生产量、消费量、贸易量、价格等分析预测过程中,针对农产品品种间关联性强,自然、社会、经济诸多影响因素纠缠,模型多变量强耦合、非线性、参数时变的特点,提出多品种农产品“因素分类解耦、参数转用适配”方法,以构建多时空维度的监测预警模型集群。【结果】利用“因素分类解耦、参数转用适配”技术方法,研究构建了不同农产品的生产类、消费类、贸易类、价格类的模型集群。这些模型集群可用于对不同时空维度的水稻、玉米、小麦、肉类等主要农产品供需的长中短期的分析预测,支撑形成了农业展望中的主要农产品平衡表,其中主要农产品全国年度生产量6年平均预测精度高于97%。【结论】研究提出的农产品监测预警模型集群构建理论及其方法,有效提升了农产品多品种模型集群的求解效率和准确率,增强了农产品供需分析预测的系统性与智能性,为系统揭示农产品复杂的时空供需变化特征、促进农产品市场调控科学性和可预见性,提供了新技术方法。     

葡萄越冬冻害研究进展

葡萄越冬冻害是制约葡萄产业发展的障碍性因素之一,近年来国内外的研究表明,不同葡萄品种抗寒性差异很大,砧木嫁接可显著改善葡萄抗寒性;葡萄不同部位的抗寒力有明显差别,表现为枝条芽眼根系;低湿度日数与葡萄枝条死亡率的相关性最大,受冻后失水是树体死亡的直接原因;最主要的越冬防寒方式是埋土,研究者对不埋土越冬做了很多技术探索;通过可溶性糖、可溶性蛋白、组织含水量、相对电导率等指标可衡量葡萄枝条和根系的抗寒力。通过品种选育提高葡萄抗寒性、通过沟栽等栽培技术的改进保护根系免受冻害、通过选择保温又保湿的特殊材料覆盖是预防葡萄越冬冻害的有效途径。     

SPI凝胶颗粒制备及其Pickering高内相乳液特性研究

制备了大豆分离蛋白（Soy protein isolate，SPI）凝胶颗粒，并使用该颗粒制备了稳定的Pickering高内相乳液。通过粒径和ζ 电位测定、冷冻扫描电镜和光学显微镜观察以及外观分析，以流变特性为指标，对SPI凝胶颗粒和Pickering高内相乳液特性进行研究。结果表明，SPI凝胶颗粒的粒径和ζ 电位随pH值的变化而变化，当SPI凝胶颗粒pH值为4.0～5.0时，临近SPI等电点，ζ 电位的绝对值最小，此时凝胶颗粒相互聚集，不能成功制备稳定的高内相乳液。在pH值为 9.0时，大豆分离蛋白凝胶颗粒紧密结合在一起，呈凝胶网络状结构。在碱性条件下，蛋白质质量分数为1.00%、内相体积分数为78%～82%时，可以制备稳定的Pickering高内相乳液。通过增加内相体积分数，使大豆分离蛋白凝胶颗粒稳定的Pickering乳液体系分布更加均匀，不易发生聚集，形成更加致密稳定的多孔结构，且具有更强的弹性凝胶乳液特性。     

江西省级良种赣茶3号品种介绍

“赣茶3号”原名为“九曲783”,是1978年上犹县茶叶技术推广站从上犹群体中单株选育的品种。1997年经江西省农作物品种鉴定委员会鉴定为江西省省级茶树良种,并更名为“赣茶3号”。该品种主要种植在上犹县及周边,种植面积已达到三千余亩。     

大熊猫分布区近半个世纪逐日气温空间插值分析

目的高时空分辨率的气温分布是准确模拟物种适宜分布区的基础。大熊猫分布区是全球35个生物多样性热点区之一，属于典型山地地形。方法为了有效消除海拔效应在气温空间插值中的误差，本研究基于线性递减率调整法(linear lapse rate adjustment, LLRA)对大熊猫分布区42个气象站点1960—2010年的日最高气温(daily maximum temperature，dT_max)、日最低气温(daily minimum temperature，dT_min)和日平均气温(daily mean temperature，dT_mean)进行了空间插值，评估了LLRA插值法的准确度，并分析了近半个世纪大熊猫分布区气候变暖的格局。结果结果表明，使用LLRA法校正误差的局域递减率插值，准确度明显高于全球平均递减率和初步局域递减率；大熊猫分布区将近90%的区域dT_max、dT_min和dT_mean同时显著上升，上升最快的地区主要集中在秦岭和岷山西北部；dT_max、dT_min和dT_mean显著上升的中位速度分别为每100年上升1.68、2.32和1.77 ℃，超过3/4的区域dT_min上升速度大于dT_max；在气象站点代表的低于3 500 m的海拔范围内，dT_min和dT_mean的变化速度随海拔上升表现出显著增加趋势，且dT_min的上升趋势大于dT_mean。结论本研究证明了LLRA法能有效消除海拔效应在气温空间插值时造成的误差，提高山地气温空间插值的准确度。研究发现，大熊猫分布区近半个世纪经历了显著变暖，由LLRA插值获得的逐日气温分布图可为进一步评估变暖对大熊猫分布区珍稀濒危物种的分布影响、制定相应的保护规划提供基础。      

一株燕麦根腐病生防菌的鉴定及其防治效果

燕麦镰刀菌(Fusarium avenaceum)是引起燕麦(Avena sativa)根腐病的主要病原菌之一,为开发高效防治燕麦根腐病的绿色生物菌剂,本研究从健康燕麦根际土壤中分离筛选出一株燕麦镰孢菌高效拮抗细菌YF,并开展了形态学和分子鉴定,研究了该菌的抑菌谱及对燕麦镰孢菌的室内防治试验和作用机理。结果表明,该菌被鉴定为多粘类芽孢杆菌(Paenibacillus polymyxa)。活性测定发现该菌对燕麦镰刀菌的菌丝生长抑制率达到70.69%,对孢子萌发抑制率为85.92%。通过抑菌谱筛选发现该菌对常见的8种病原真菌均有较好的防治作用。利用该菌发酵液处理后燕麦镰孢菌菌丝出现异常分枝、囊泡状畸形且伴有细胞壁破裂。盆栽试验表明,该菌对燕麦根腐病的防治效果达到81.45%,其防效显著高于化学农药多菌灵(61.87%) (P < 0.05),且该菌对燕麦表现出较好的促生长作用。因此,该菌株多粘类芽孢杆菌具备了开发燕麦根腐病生物防治菌剂的潜力。     

福建滨海沙地造林树种的适应性与选择研究

对不同树种滨海沙地适生性进行测定 ,不仅可以筛选出适宜于在不同滨海沙地的树种 ,丰富滨海防护林的树种资源 ,同时 ,也是防护林生态系统管理的要求。本文通过对各树种在不同滨海沙地立地上的成活率 (或保存率 )、生长量和抗风性的比较 ,筛选出适宜在福建东南滨海后沿沙地上栽植的树种有巨尾桉、刚果1 2 #桉、厚荚相思、纹荚相思和马占相思等 5个树种 ;较适宜的树种有山地木麻黄、柠檬桉、大叶相思、湿地松等 1 0个树种 ;适宜于木麻黄基干林带更新改造的树种有木麻黄无性系 70 1 #、60 1 #、厚荚相思等 3个树种 ,较适宜的树种为刚果 1 2 #桉 ,但建议慎重使用 ;适宜于前沿有少量稀疏木麻黄老林带保护的风口沙地立地上造林的树种有厚荚相思 ,较适宜的树种有纹荚相思和马占相思等 2个树种 ;适宜于滨海风口沙地立地上造林的树种有木麻黄惠安 1号无性系和木麻黄澳大利亚种源C3 8,具有一定潜力但尚需做进一步观察的树种有短枝木麻黄、木麻黄澳大利亚 1 5 1 98种源、木麻黄无性系 70 1 #和细枝木麻黄。