农杆菌介导遗传转化获得转CP4基因籼稻的研究

  目的  建立籼稻‘中恢161’Oryza sativa subsp. indica ‘Zhonghui 161’农杆菌Agrobacterium tumefaciens介导的转化体系。  方法  以籼稻‘中恢161’的成熟胚为材料,设置了5个草甘膦质量浓度(100、200、300、400和500 mg·L?1)进行胚性愈伤组织的草甘膦敏感性试验。利用农杆菌介导法,将草甘膦抗性基因CP4-EPSPS导入‘中恢161’的胚性愈伤组织中,转化后的胚性愈伤组织分别在含有300、350和400 mg·L?1草甘膦的选择培养基上进行抗性筛选。抗性愈伤组织进一步分化、成苗。  结果  草甘膦质量浓度为300~400 mg·L?1时,愈伤组织褐化率约50%,具有很好的选择效果。经统计,300、350和400 mg·L?1草甘膦抗性筛选后,愈伤组织阳性率分别为40.16%、61.72%和84.04%,抗性愈伤组织的分化率为46.43%,成苗率为32.84%。共获得67株再生小苗,经PCR检测,43株成功转入CP4基因,再生植株阳性率为64.18%。  结论  建立了‘中恢161’农杆菌介导的转化体系。图5参20     

种子贮藏加工学课程教学改革与实践

通过分析种子贮藏加工学课程教学的现状以及存在的问题,对课程的教学改革进行了积极的探索和实践,在丰富和发展教材内容、优化教学模式、改革教学方法和手段、完善考核方法和培养学生综合应用能力等方面,取得了较为明显的成效,为现代种业人才培养体系的改革创新提供了参考.     

以实际应用为导向的农学专业理论与实践教学探讨

如今我国的农业高等教育还没有做到理论与实践相结合教学,为了改进我国高等农业院校对农业技术人才的教育模式,为提高作为一名高等农业院校教师的教学能力,前往梅西大学,对其教学模式和农业专业课程内容等方面进行了观摩和学习。梅西大学的农学专业是其传统的优势学科。该文从我在梅西大学的个人收获与体会以及对自身教学的反思等方面讲述,旨在通过梅西大学农业高等教育与我国农业高等教育的比较,取其可借鉴之处,对今后的教学工作提出几点改进措施。     

施钾量对甘薯贮藏期间腐烂率及细胞壁成分和降解酶活性的影响

旨在探究甘薯贮藏的调控手段,为调控甘薯贮藏提供理论依据.从肥料入手,以商薯19、心香2个品种为试验材料,通过控制一定量的氮肥和磷肥,并施用不同梯度的钾肥,统一收获后挑选大小一致且无破损的甘薯,放置于14℃,湿度为85％的冷库中贮藏,并在贮藏期0,15,30,60,90 d进行取样制样,分别测定其腐烂率及其细胞壁成分和酶活性,从而探究不同的施钾量对甘薯腐烂率及其细胞壁成分和降解酶活性的影响.结果表明,不同施钾量处理后的甘薯贮藏期间出现不同程度的腐烂,其中商薯19施钾量为150 kg/hm2(商薯19 K2)和心香施钾量为225 kg/hm2(心香K3)在90 d内耐贮性表现较好,腐烂率最低,分别为18.25％,23.00％,且商薯19 K2具有较高的纤维素含量,其含量高达80.63 mg/g.心香K3的原果胶含量显著高于其他处理,平均高1.14％,且其β-Gal酶活性较其他处理显著较低.对于甘薯施用中钾处理能减缓甘薯细胞壁成分的降解,提高其细胞壁完整性的保持能力,从而降低腐烂率.     

不同1-甲基环丙烯熏蒸处理对甘薯贮藏保鲜及抗氧化能力的影响

甘薯在常温环境下放置极易出现失重、腐烂、发芽等问题,较难贮藏。为明确不同1-甲基环丙烯(1-MCP)熏蒸处理对甘薯贮藏保鲜及抗氧化能力的影响,并筛选出适宜甘薯常温贮藏的保鲜技术,本试验以烟薯25号为试验材料,研究不同熏蒸浓度(0.5、1.0、2.0、4.0、8.0 μL·L^-1)、不同熏蒸时间(6、12、24、36、48 h)及其交互作用对甘薯贮藏保鲜效果的影响,并通过模糊评价方法对不同1-MCP处理组在不同贮藏时间(0、7、14、22、30、60、90、120 d)的动态时间点上进行综合评判与分析。结果表明,在相同熏蒸时间条件下,高浓度1-MCP处理显著抑制甘薯发芽率、发芽指数和丙二醛(MDA)含量上升,抗氧化酶活性随着1-MCP处理浓度的增加呈降低趋势。相同熏蒸浓度条件下,12 h熏蒸处理与其他处理组相比贮藏保鲜效果更好。双因素方差分析结果显示,熏蒸浓度、熏蒸时间及其交互作用对甘薯贮藏期不同理化指标的影响随贮藏时间的延长逐渐减小,其中熏蒸浓度对甘薯发芽率、发芽指数、失重率、MDA含量及过氧化氢酶(CAT)、坏血酸过氧化酶(APX)活性的影响较大,熏蒸时间对甘薯超氧化物歧化酶(SOD)活性影响更大,熏蒸浓度与熏蒸时间的交互作用主要影响甘薯的呼吸强度。模糊综合评价模型表明, 2 μL·L^-1 1-MCP密闭熏蒸12 h最接近标准物元的最优状态,贮藏保鲜效果最好。本研究结果可为延长甘薯货架期与贮藏期提供技术参考。     

基于CGMD302水稻生长指标光谱监测技术研究

运用CGMD302作物生长监测光谱仪对植株进行无损监测,能够在不影响作物生长的前提下,及时有效地对生长指标进行测量。该试验在浙江湖州浙江农林大学德清现代农业高科技园区,采用甬优538和秀水134两个品种,设立不同氮水平试验小区,开展单季稻小区试验。试验明确了在直播播种技术下叶面积指数和生物量与播种后天数的量化关系,建立了叶面积指数、生物量和产量与CGMD302作物生长监测光谱仪测得的光谱参数的估计模型。能够在各个生育时期对水稻的不同生长指标进行监测,及时了解水稻生长状况,在水稻的生长过程中起到很好的监测指导作用。     

区域气候模型数据修订方法及其在作物模拟中的应用

【目的】建立一种修订区域气候模型所生成数据的方法,为作物模型在未来气候情景下的应用研究提供技术支持。【方法】 选取徐州、淮安、郑州、潍坊、石家庄5个生态点,利用各地点1960—1993年的历史气象数据,对区域气候模型RegCM3所生成的1994—2010年降雨频率、逐日降雨量、太阳辐射、最高气温、最低气温等气象要素进行修订。【结果】与修订前的RegCM3数据相比,修订后的RegCM3月平均降雨量、温度、太阳辐射等气象要素与实际观测数据更加一致;修订后5个生态点1994—2010年的逐月降雨量、温度、太阳辐射等气象要素参数以及逐日降雨量、温度、太阳辐射等数据的概率分布,与实际观测数据更加吻合,尤其是RegCM3生成数据中的极端高温和高频率降水得到了较好的修正,反映降雨频率的连续干旱天数与实测数据也更趋一致。基于修订后RegCM3逐日气象数据在5个生态点的WheatGrow模型模拟产量与实测产量之间的决定系数和标准根均方差分别达0.72和10.5%,比修订前分别增加了0.35、降低8.2%左右。【结论】采用本研究所构建的方法来修订RegCM3生成的未来气象数据,并将修订后的气象数据输入作物模型,可以提高未来情景下作物模型预测的可靠性。     

基于WheatGrow和CERES模型的区域小麦生育期预测与评价

【目的】研究小麦生长模型在区域应用中的关键技术,并利用WheatGrow和CERES-Wheat两套模型模拟区域小麦生育期,以检验和评价模型区域应用方法的有效性。【方法】首先利用薄盘样条法（thin plate spline,TPS）对各站点逐日气象数据进行空间插值,得到研究区域气象要素表面数据;其次利用TPS方法对各站点历史多年小麦播种期进行空间插值,并将插值后的结果进行多年平均得到研究区域播种期表面数据;进一步将Markov Chain Monte Carlo（MCMC）方法与生长模型相结合,利用典型站点历史多年小麦生育期实测数据,估算出典型站点的品种参数,并将其作为各省份的代表性生态型品种参数;最后将生成的气象要素和播种期表面数据以及生态型品种参数等输入到WheatGrow和CERES-Wheat模型中,并以栅格为单元进行研究区域小麦生育期的模拟,进一步结合不同站点历史年份的生育期观测资料,检验和评价模型区域应用方法的有效性,并量化区域生育期模拟结果的不确定性。【结果】两个模型在区域尺度上的生育期预测效果均较好,区域尺度上拔节期、抽穗期、成熟期的预测值和观测值之间的R2分别为0.85、0.87和0.86（WheatGrow）,0.87、0.85和0.82（CERES）;RMSE分别为9.6、7.2和6.3 d（WheatGrow）,9.4、7.8和6.6 d（CERES）。另外,WheatGrow模型对抽穗期和成熟期区域预测的准确度略高于CERES-Wheat,但由品种参数导致的区域模拟结果的不确定性也相对较高。【结论】通过气象数据和小麦播期数据的TPS插值技术结合MCMC方法的品种参数估计技术,将基于机理的生育期模型拓展到区域尺度,较好地预测区域小麦生育期,量化了由品种参数导致模拟结果的不确定性,研究结果可为进一步量化中国小麦主产区的区域生产力提供技术支撑。     

水稻冠层叶片SPAD数值变化特征及氮素营养诊断

建立水稻Oryza sativa氮营养诊断模型,实时反映水稻植株氮素营养状况,对水稻田间管理至关重要。于2015年在浙江省德清市开展田间试验,选择‘甬优538’‘Yongyou 538’和‘秀水134’‘Xiushui 134’作为代表品种,设置5个施氮水平0（N₀）,70.0（N₁）,140.0（N₂）,210.0（N₃）,280.0（N₄）kg·hm-2,通过研究不同施氮水平下2个水稻品种冠层叶片作物分析仪器开发值（SPAD）变化规律,探究5个不同施氮水平下植株氮质量分数的变化趋势,并利用归一化SPAD指数（I_NDSPAD14）估算植株氮质量分数。结果表明:顶4叶相较其他叶片更能指示水稻植株氮质量分数,归一化SPAD指数与N₀~N₄所有不同施氮量组别之间冠层叶片氮质量分数呈显著正相关（P < 0.05）,‘甬优358’水稻品种决定系数为0.69~0.96,‘秀水134’品种决定系数为0.64~0.94。该指数可以对水稻冠层叶片氮质量分数快速估测。