利用基因拆分技术培育耐草甘膦转基因水稻的研究

耐除草剂转基因水稻基因飘流可能产生的环境安全问题是人们关注的焦点之一,并已成为耐除草剂转基因水稻能否在我国生产上发挥效益的限制因素。基因拆分技术能够有效地控制转基因目标性状飘流,为培育耐除草剂转基因水稻提供新的途径和思路。本研究将耐除草剂基因G2-aroA拆分成N端(EPSPSn,1～295aa)和C端(EPSPSc,296～435aa),分别与SspDnaE蛋白内含肽的N端(Intein-N)和C端(Intein-C)连接形成融合基因EPSPSn-In与Ic-EPSPSc,并分别通过农杆菌介导法转入受体材料中花11。Southern杂交证明转基因水稻En-12和Ec-22中外源基因为单拷贝插入。侧翼序列分析证明转基因水稻En-12和Ec-22中外源基因分别插入第2和第6染色体。利用四引物法筛选出转基因水稻En-12和Ec-22的纯合系,并通过有性杂交获得同时含有EPSPSn-In与Ic-EPSPSc的转基因水稻En×Ec。草甘膦抗性分析发现,单独含有1个基因片段的转基因水稻En-12和Ec-22不具有耐受草甘膦特性,而同时含有2个基因片段的转基因水稻En×Ec具有耐受草甘膦的特性,说明拆分后的2个蛋白片段在intein的介导下重新组装成完整有功能蛋白,并赋予转基因水稻耐受草甘膦的特性。转基因水稻En×Ec与含有完整G2-aroA转基因水稻G2-6相比,其耐受草甘膦的能力有所下降,但能够满足生产需求。本研究结果为利用基因拆分技术培育转基因耐草甘膦水稻提供了科学依据,同时也为利用基因工程手段培育转基因杂交稻提供了新的技术平台。     

土壤熏蒸剂棉隆防治土传病害研究进展及未来发展趋势

棉隆对病原细菌、真菌、根结线虫及杂草均有较高防效,而且作为固体微颗粒剂具有使用简单、安全的特性,被广泛用于作物种植前熏蒸土壤以防治土传病虫害。施用过程中,土壤环境因素（包括土壤类型、土壤温湿度、土壤有机质及pH等）、施药方式、施药季节和施药剂量均会对棉隆的熏蒸效果产生显著影响,不正确的使用方式常会导致熏蒸效果不理想或产生药害问题。该文系统综述土壤熏蒸剂棉隆的使用概况（包括作用机制、适用作物、施用方式和施用效果等）、存在的问题及原因分析（包括施用深度、水分、温度对棉隆有效成分含量的影响及其熏蒸对土壤微生物群落结构的影响等）、解决对策（包括改善施药方式、优化土壤环境和活化熏蒸后土壤微生物等）以及未来发展趋势,以期为棉隆的高效应用提供借鉴。     

刈割对山地草甸草原群落特征及多样性的影响

[目的]结合独立样本t检验和Spearman秩相关分析,研究刈割对草原群落特征及多样性的影响.[方法]设置刈割和不刈割2个处理,用目测法估测盖度,用测量法量取高度,密度为样方中的物种数目,分种齐地面剪割测定植被地上生物量.[结果]刈割对草地群落特征和物种多样性的影响仅在地上生物量上表现为差异显著(P＜0.05);刈割后,植被高度均高于不刈割,禾草和杂类草的地上生物量减少,相反,豆科和莎草科增加;刈割处理中,Margalef指数和Shannon-Wiener指数与地上生物量呈显著负相关,而不刈割处理中,前者没有相关性,后者表现出极弱的负相关性;刈割后的Simpson指数和Pielou指数与地上生物量表现为无相关性,但在不刈割处理中,二者均呈极弱的负相关性.[结论]刈割对植被地上生物量的影响效果显著;不同生活型的植物刈割后在高度、地上生物量和组成比例上均发生了变化;刈割对地上生物量和多样性的相关性影响有三种结果.     

微生物菌肥对熏蒸剂处理后土壤微生态的影响研究进展

土壤熏蒸是防治土传病害的有效手段，但化学熏蒸剂在杀死病原微生物的同时也会对有益微生物群落的组成与活性造成影响。微生物菌肥不仅能够减少农作物的病虫害侵染，而且能够改善农产品的品质与产量。将土壤熏蒸剂与微生物菌肥配合使用将有利于连作土壤修复、土壤-植物微生态环境的改良与重塑。一方面，土壤熏蒸剂用于消灭前茬作物遗留下的土壤病原物，给土壤进行消毒处理；另一方面，施用微生物菌肥给“纯净”的土壤环境输入有益菌群，引导更利于植物生长的土壤微生态环境(土壤理化性质、土壤微生物群落结构)形成。本文简述了土壤熏蒸剂、微生物菌肥以及微生物菌肥介入熏蒸后的土壤对土壤理化性质、土壤酶系及土壤微生物群落变化的研究进展，旨在系统解析微生物菌肥对经熏蒸剂处理后土壤微环境变化的影响，以期为解决连作障碍、防治土传病害、恢复植物根际功能提供相关理论与技术参考。     

土壤厌氧消毒技术、作用机理及其防治效果的影响因素

土壤厌氧消毒(anaerobic soil disinfestation,ASD)技术作为一种环境友好的非化学土壤消毒技术能有效防治真菌、细菌、线虫和杂草等引起的土传病害。该技术已在多个国家广泛应用并被证实可显著增加作物产量。ASD技术基本流程为向土壤中添加适量有机碳源、补充足够水分和用塑料薄膜覆膜密闭2～15周。ASD技术对土传病害防控的作用机理为有机碳源分解产生的挥发性有机物对土传病原菌有抑制作用,土壤理化指标的改变(如pH降低、有机质增加等)能提升土壤质量,从而提高作物抗逆能力,土壤厌氧条件促进土壤微生物群落结构及多样性的改变,通过生物竞争和结构重建改善土壤微生态环境,降低土传病害发生风险。ASD技术对土传病害的防治效果也因有机碳源类别、土壤理化性质及覆盖薄膜的不同而存在差异。因此,优化ASD技术试验条件、深入探索ASD技术作用机理、挖掘更多有灭菌活性的挥发性物质或有益生防菌是未来ASD技术的研究重点。同时,ASD技术与其他土壤消毒技术结合使用,有助于提高其防治效果,扩大应用范围。     

乙蒜素和嘧菌酯及其复配剂对4种病原真菌的室内毒力测定

为明确乙蒜素和嘧菌酯对尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)、立枯丝核菌(Rhizoctonia solani)、新拟盘多毛孢(Neopestalotiopsis clavispora)和刺盘孢属(Colletotrichum spp.)4种病原真菌的毒力效果,同时扩大乙蒜素的防治谱,筛选新的杀菌剂组合物,为枯萎病和立枯病等植物病害的防治提供更多的选择,在室内离体条件下,使用菌丝生长速率法先测定了乙蒜素和嘧菌酯对4种病原真菌的作用效果,并得到相应的毒力回归方程。结果表明,80%乙蒜素乳油对4种病原真菌的EC₅₀分别为15.507、31.357、15.991、35.454 mg/L;250 g/L嘧菌酯悬浮剂对4种病原真菌的EC₅₀分别为13.142、1 039.924、12.116、0.023 mg/L。随后在室内离体条件下采用Colby法进一步评价乙蒜素和嘧菌酯对4种病原真菌的混用效果,结果表明,乙蒜素和嘧菌酯混合使用对尖孢镰刀菌、立枯丝核菌、新拟盘多毛孢和刺盘孢属4种病原真菌表现出加成的作用效果。最后,对乙蒜素和嘧菌酯部分混配...     

土传病害防治技术进展及面临的挑战

近10年来, 随着人们对环境的关注, 绿色发展成为农业生产的主流。在土传病害的防治中, 要尽可能减少对环境和生态的影响, 同时保证取得更好的经济效益。因而, 一些环境友好的防治技术受到重视。农业防治技术如抗性品种利用和嫁接、阻截传播、深翻、轮作和无土栽培; 生物防治技术如生物熏蒸、厌氧消毒、生物防治制剂等; 物理防治技术如太阳能消毒、火焰消毒、微波消毒、电消毒、射频消毒也在不断地创新; 化学防治技术主要依赖土壤熏蒸剂, 一些新型的环境友好的熏蒸剂如异硫氰酸烯丙酯、二甲基二硫、乙二腈、乙蒜素等也在不断发展。熏蒸剂新剂型、新的施药机械也在不断创新。土壤熏蒸剂在防治土传病害时, 也会对土壤中的微生态造成不同程度的影响。此外, 我们也应该清醒地认识到任何技术都有两面性, 并正视不同防治技术中的不足。土传病害作为一类难以防治的病害, 也面临着巨大的挑战, 高传染性要求有高质量的种苗和高效的防治和阻隔技术, 土传病害的定量检测技术, 土壤中的病原菌数量与发病的关系、土壤微生态对发病的影响都是亟待研究和解决的问题。在防控土传病害时, 如何减少温室气体的排放、减少防治投入以及塑料薄膜的污染均为面临的环境和经济学挑战。     

微生物菌剂处理增加了生姜土壤中有益微生物的相对丰度

作物连作易导致土壤中病原菌大量积累, 促使土传病害频发, 影响作物生长?本试验采用微生物菌剂(富含哈茨木霉Trichoderma harzianum TH7?淡紫拟青霉Purpureocillium lilacinum PL22以及高效枯草芽胞杆菌Bacillus subtilis)处理具有多年生姜种植历史的地块, 并采用分离培养法和宏基因组测序技术对处理后土壤中的微生物进行检测, 明确微生物菌剂对生姜土壤中微生物群落组成的影响?结果表明, 与对照相比, 微生物菌剂处理后, 土壤中细菌属和种的数量增加, 而真菌属和种的数量减少?从微生物菌剂处理后的土壤中分离出3个门水平, 24个属水平和42个种水平细菌, 以及3个门水平, 20个属水平和24个种水平真菌, 其中分离频率较高的细菌和真菌种分别为温哥华假单胞菌Pseudomonas vancouverensis和Musidium stromaticum?从未经微生物菌剂处理的土壤(对照)中分离出导致生姜茎基腐病的病原菌尖镰孢Fusarium oxysporum和腐皮镰孢 F. solani?宏基因组测序结果表明, 微生物菌剂处理对真菌多样性的影响大于对细菌?与对照相比, 微生物菌剂处理提高了土壤中根瘤菌属Rhizobium?假单胞菌属Pseudomonas?芽胞杆菌属Bacillus等细菌属及Musidium?被孢霉属Mortierella等真菌属物种的相对丰度?综上, 微生物菌剂处理增加了生姜土壤中细菌属和种的数量, 增加了土壤中与有益微生物相关的细菌和真菌的相对丰度, 并且抑制了病原菌的生长?     

新疆博尔塔拉蒙古自治州草原蝗虫多样性及群落结构特征

2015―2018年,利用百网和“Z”形取样法系统调查了博尔塔拉蒙古自治州草原七个草地类型的蝗虫群落多样性,明确其蝗虫的群落结构特征和多样性组成。经过调查分类鉴定,确定博州草原蝗虫有 65种,隶属于5科30属,优势种为黑腿星翅蝗、黑条小车蝗和小米纹蝗。在博州,黑条小车蝗垂直海拔分布的范围最广（257～2382 m）,亚洲飞蝗和绿纹蝗垂直海拔的分布范围最为狭窄,仅为187～195 m;小翅曲背蝗和西伯利亚蝗多分布于高海拔地区（2000～2200 m）,红斑翅蝗则多分布于低海拔区域（750～1200 m）。温性荒漠的特有种为简蚍蝗、红翅瘤蝗和红斑翅蝗,低地草甸的特有种为亚洲飞蝗、小垫尖翅蝗和绿纹蝗。蝗虫群落的Shannon-Wiener多样性指数在温性荒漠、温性草原化荒漠和温性荒漠草原要显著高于低地草甸;Pielou均匀度指数和Simpson优势度指数在七个草地类型间无显著性差异。温性荒漠草原和温性草原的蝗虫群落最为相似,两者Jaccard相似系数为0.56。     

禁牧对博乐绢蒿种群和荒漠群落特征的影响

【目的】研究荒漠建群种种群和群落数量特征对禁牧的响应规律,明确其在不同生长季时期的动态变化,为草地的科学经营和管理提供理论依据。【方法】采用野外调查取样的方法,以博乐绢蒿荒漠为研究对象,对禁牧4 a后不同生长季时期(5、7和9月)植被生态经济类群重要值、博乐绢蒿种群和群落特征的测定分析。【结果】(1)半灌木、多年生草本的重要值在5和7月对禁牧的响应不明显,但在9月禁牧区分别显著高于和低于放牧区的6.5%、93.8%(P<0.05);(2)与放牧区相比,禁牧区的种群高度在7月显著增加23.1%,5月禁牧区的种群和群落盖度分别显著增加43.9%、57.0%,生物量分别显著增加119.9%、51.0%。【结论】短期禁牧可增加始牧期博乐绢蒿种群和荒漠群落盖度、生物量,改善草地质量。