土下微膜覆盖与灌水管理对冬小麦水分利用与物质生产效果的影响

针对华北平原小麦生产水资源高耗与存量极度稀缺的问题,通过河北省两地大田试验,研究了全田土下微膜覆盖与不同灌水管理对冬小麦水分利用和物质生产效果的作用。结果表明,土下微膜覆盖条件下,冬小麦雨养或少量灌水消耗了占常规生产(对照)2/3~3/4的耗水量,生产了不少于7500 kg hm–2的籽粒产量;籽粒产量水分利用效率达到24.8~26.5 kg mm–1hm–2,较对照提高28.3%~41.0%。与对照相比,生物产量水分利用效率高峰由抽穗扬花期提前至拔节期,且提高1.3~2.7倍,雨养或少量灌水还可有效提高小麦收获指数。土下微膜覆盖下的土壤贮水消耗速度变缓,2 m土体贮水量播种时不小于600 mm就可满足小麦的全生育期耗水,壤质土壤供水量为212.2 mm,黏质土壤供水量为230.0 mm。土下微膜覆盖下,雨养或扬花前少量灌水能够显著促进花后20 d内的净光合速率,蒸腾速率减小同步显著提高光合水分利用效率,但在灌浆中期灌水则对提高净光合速率及光合水分利用效率无意义。在华北平原,全田土下微膜覆盖雨养或适时少量灌水是大幅降低小麦耗水和提高水分利用效率,保证小麦产量的有效方法。     

晚冬早春田间阶段性覆膜增温促进冬小麦产量提高

针对华北平原北部冬春温度变化与冬小麦生长发育所需适宜温度间的矛盾,以及由此造成的冬小麦相对低产问题,于2012—2013和2013—2014连续2个生长季,通过大田试验研究了晚冬早春搭建棚室阶段性升高田间温度对小麦产量的影响。结果表明,2月20日前后麦田塑膜覆盖每提前1周积温提高23.0~49.7℃,1月下旬至3月上旬的整个升温阶段内可增加积温167.7~176.8℃,从而小麦生长发育提前。塑膜揭除后形成的相对低温环境使后续各生育阶段持续时间延长4~10 d。与常规种植(对照)相比,最早增温处理的开花期干物质产量提高18.8%,叶面积指数提高14.7%,花后光合势增加43.6%,花后净光合速率高值持续期延长10 d以上;返青后各生育阶段的延长促进了干物质积累和向籽粒转移,有效穗数增加48~98万hm?2、单穗粒数增加3.9~4.5粒、千粒重增加2.5~5.6 g。在全生长季积温较少的2012—2013年度,最早增温处理的籽粒产量提高37.5%,在积温较多的2013—2014年度增产18.2%,并提前5 d成熟。晚冬早春农田阶段性覆膜增温是有效提高小麦籽粒产量的新型方法,提前并延长了生长发育和干物质累积的时间是改善小麦产量构成因素和获得高产的原因。     

EMS诱导小麦TcLr19感叶锈病突变体的筛选

为了利用小麦感叶锈病突变体进行抗病基因功能和机制研究,用EMS处理小麦抗叶锈病近等基因系Tc Lr19的种子,对获得的M2、M3植株进行农艺性状观察和田间抗叶锈性鉴定。结果显示,不同浓度的EMS溶液处理种子共获得367个M1单株,处理浓度为1.0%时,接近半致死剂量,且M2表型突变频率最高,适宜突变筛选。在2 359个M2突变群体中,共筛选到表型突变体38个,表型突变频率1.61%;筛选出感叶锈病突变体53个,感病突变频率2.25%。在459个M3感病突变群体中,共鉴定出146个感病突变体,其中M36-2、M333-8、M333-9、M333-11、M344-4、M396-8这6个M3感病突变材料,遗传稳定率较高,达70%以上。为保证结果的可靠性,试验中还利用Lr19的分子标记对突变体进行分子辅助筛选。结果表明,EMS诱变是获得小麦感叶锈病突变体的有效手段,不仅为小麦抗叶锈基因的克隆和功能研究提供了重要的基础材料,还为小麦育种提供了新的种质。     

磷素营养对青饲玉米产量品质形成与肥水利用效果的影响

在华北农牧交错区旱滩地条件下，以饲用玉米白马牙为试验材料，研究了磷肥不同施用量对青饲玉米产量品质形成与肥水利用效果的影响。结果表明，施磷使饲用玉米的生物产量增产10.5 %～25.1 %；显著促进了玉米植株氮素和磷素的吸收，使植株比不施磷分别多吸收氮素26.03～51.10 kg/hm2和磷素8.63～28.95 kg/hm2；植株粗蛋白、粗脂肪和粗纤维的含量随施磷量增加而显著增加；粗蛋白和粗脂肪的产量也增加显著，增幅分别为9.26 %～37.82 %和14.95 %～33.33 %。试验结果还表明，施磷比不施磷显著提高了青饲玉米的水分利用效率，增幅为10.44%～16.77%, 相当于多供水27.51～47.36 mm。因此，施用磷肥是提高饲用玉米饲草产量、营养品质和肥水利用效果的有效技术手段。     

基于灰色预测模型的广东生猪养殖分析

广东是全国的猪肉消费大省,也是生猪生产大省。由于2006年生猪价格的低迷和高致病性蓝耳病疫情的影响,广东生猪出栏数量由2006年的3 634.82万头骤减至2007的3 213.88万头,出栏数量减少了11.58%。分析了广东生猪养殖现状,并利用灰色预测模型对广东生猪出栏数量进行预测,以期为政府制定相关生猪产业政策提供参考。     

小麦抗叶锈基因Lr38差异表达的初步研究

小麦叶锈病是一种世界性发生的小麦病害,利用抗病品种是防治该病害最经济、安全、有效的方法。目前已经正式定名的56个小麦抗叶锈基因中,有许多表现出抗锈性的丧失。来自中间偃麦草的小麦抗叶锈基因Lr38则表现出优良的抗锈性。利用DDRT-PCR技术,分析了小麦抗叶锈近等基因系材料TcLr38与感病对照Thatcher间的表达差异。通过对差异片段的克隆测序,获得一条425bp的差异表达序列,推测可能为一与抗病相关的基因片段。     

覆膜和补灌对杂交谷子产量形成与水分利用效率的影响

针对干旱对杂交谷子的生产限制及耗水与产量的关系尚不明确的问题,通过大田试验研究了不同降水年型下地膜覆盖与补灌对杂交谷子产量形成与耗水的影响。结果表明,播后40~80 d是杂交谷子需水关键期,拔节时补灌增加了单位面积有效穗数,110 mm水分蒸散是提高抽穗期生物产量的充分条件;全生育期耗水400 mm可获得较高籽粒产量。抽穗期生物产量是籽粒产量形成的基础,产量形成具有"递进决定"的特征,覆膜结合补灌显著提高了抽穗期生物产量。丰水年覆盖条件下或在欠水年,补灌增加了花后干物质量;欠水年雨养花后物质在营养器官中累积,补灌促进了营养器官物质向籽粒转移。补灌下覆膜籽粒增产10.1%~18.6%,比露地提高水分利用效率10.7%~19.4%。在欠水年,雨养时覆膜下的籽粒产量较露地更低,补灌是显著提高产量和水分利用效率的必要条件。丰水年覆膜能显著提高籽粒产量和补灌的增产效应,欠水年补灌的增产效果则优于覆盖。地膜覆盖结合拔节期或抽穗期适量补灌是提高杂交谷子产量和水分利用效率的有效方法。     

玫瑰黄链霉菌几丁质酶基因克隆及拼接表达

应用PCR扩增到得到玫瑰黄链霉菌S. roseoflavus的几丁质酶基因的整个催化域，将其与包含信号肽区、纤维素结合区、几丁质结合区三个结构功能域的S. lividans chiC基因片段相连接，插入pET23b (+)质粒上，构建成表达载体，用来转化大肠杆菌JM109(DE3)，转化子在几丁质酶培养基上表现活性。     

不同水分管理下全田土下微膜覆盖的冬小麦耗水特性

【目的】针对海河平原水资源匮乏与冬小麦生产水分高耗的现实矛盾,研究不同水分管理条件下全田土下微膜覆盖的冬小麦耗水特性,探索区域小麦节水生产新方法。【方法】采用大田试验,以小麦常规种植方法为对照,进行两地3年试验研究。【结果】全田土下微膜覆盖下,小麦生育期田间耗水量显著降低116.1—167.9 mm,土壤贮水消耗占总耗水的55.5%—77.9%。覆膜显著减少了小麦返青前的耗水量,生育后期耗水占总耗水量的比例提高。覆膜条件下,拔节前根系吸水深度较露地处理浅40 cm,生育期2 m土体可供水212.2—240.3 mm,春季灌水75 mm小麦对土壤贮水消耗集中在0—140 cm土层,比常规生产（CK,3次灌水共225 mm）深40 cm,灌水时间后移可显著减少2 m土体贮水消耗。土下微膜覆盖条件下,雨养耗水284.3 mm可获得不低于7 500 kg•hm-2的小麦产量,播前灌水≥60 mm或抽穗期灌水75 mm,可获得与CK相当的产量,水分利用效率比CK提高40%以上、净水分利用效率和灌溉水利用效率达到最高。【结论】全田土下微膜覆盖雨养或适时少量灌水是海河平原大幅降低小麦耗水,缓解水资源供需刚性矛盾的一种新型种植方法。     

链霉菌几丁质酶基因分子检测、克隆及原核表达

随着分子生物学的发展,近几年生物防治分子水平的研究也发展很快,在植物抗性基因和病原菌无毒基因的鉴定与分离、真菌酶抑制剂、抗真菌蛋白质等方面取得了很大进展。在抗真菌蛋白方面, 报道最多的是几丁质酶,它催化几丁质的水解,从而破坏植物病原真菌细胞壁的主要组分。链霉菌是一类重要的天然抗生素和几丁质酶生产菌,能分泌多种胞外酶,如纤维素酶、几丁质酶和木聚糖酶等,以分解和利用土壤环境中的多种有机质。本试验建立的PCR分子检测方法,可以从土壤细菌中直接筛选产生几丁质酶的链霉菌菌株,发掘几丁质酶资源。在此基础上克隆了一株链霉菌菌株的几丁质酶基因,并在大肠杆菌中进行了表达。