基于分子生态学网络分析松嫩退化草地土壤微生物群落对施氮的响应

【目的】 氮素输入影响着全球草地生态系统的可持续性,关注施氮对土壤微生物群落的影响及其分子生态网络,为草地退化修复提供理论依据。【方法】 以松嫩退化羊草草地为研究对象,通过施氮和未施氮处理,利用高通量测序和随机矩阵网络构建理论构建土壤微生物群落分子生态网络。探讨氮素管理对退化羊草草地土壤微生物群落结构及网络的影响,氮添加条件下微生物网络结构中的关键微生物变化规律,以及该过程中微生物之间的互作关系,解析外源氮素添加条件下土壤细菌动态变化的关键结点和规律。【结果】 在门分类水平上施氮处理草地有细菌门22个,未施氮处理23个。7个菌门是施氮和未施氮处理草地的优势菌门,其中变形菌门（Proteobacteria）是含有OTU数量最多的门类,约占总序列的30.46%,酸杆菌门（Acidobacteria）是含有OTU数量次之的门类,约占总序列的30.15%,芽单胞菌门（Gemmatimonadetes）是含有OTU数量第3的门类,约占总序列的8.14%,放线菌（Actinomycete）约占总序列的6.15%,绿弯菌门（Chloroflexi）、拟杆菌门（Bacteroidetes）和硝化螺旋菌门（Nitrospirae）三者约占总序列的17.16%。施氮处理草地土壤微生物中的变形菌门、放线菌门、拟杆菌门的相对丰度均显著高于未施氮处理草地土壤（P<0.01）;未施氮草地土壤中绿弯菌门、酸杆菌门、芽单胞菌门相对丰度显著高于施氮草地土壤（P<0.01）,其他各门细菌施氮与未施氮处理间未呈现出显著差异。表征网络的正向连接比、平均路径长度、平均聚类系数和模块性均为施氮处理显著低于未施氮处理（P<0.001）。在土壤的分子生态网络中,未施氮处理有16个模块枢纽（Zi>2.5,Pi≤0.62）,施氮处理有6个模块枢纽,均属于酸杆菌门、芽单胞菌门和放线菌门。施氮导致土壤微生物种间关系改变,进而改变土壤整体生态网络。【结论】 施氮降低了退化草地土壤网络结构的复杂程度和紧密性;降低了退化草地土壤中的酸杆菌门和绿弯菌门相对丰度,提高了变形菌门、放线菌门和芽单胞菌门相对丰度。土壤中微生物关键物种（OTU）由16个（未施氮）减少为6个,且二者土壤中均没有重叠OTU,这表明施氮调控微生物群落网络的关键物种,进而改变其分子生态网络结构。     

红三叶种质的耐盐性评价及对盐胁迫的生理响应

以美国品种"雷迪"为对照,对10份耐寒性较好的红三叶种质进行耐盐性综合评价,并对盐胁迫下3种典型材料的生理响应进行了初步研究。结果表明:标准差系数赋予权重法能够定量的评价出每份材料的耐盐能力,具有很强的科学性和合理性。供试种质中耐盐能力较强的材料是‘Z1308’和‘Z1310’,‘07p-3188’的耐盐能力最弱。盐胁迫后3种典型材料的游离脯氨酸含量、可溶性糖含量、丙二醛(MDA)含量和超氧化物歧化酶(SOD)活性均增加,不同材料的变化幅度不同。耐盐性较强种质‘Z1308’的可溶性糖含量和SOD活性的累计增加量显著高于耐盐性较弱种质‘07p-3188’,而游离脯氨酸和MDA含量显著低于‘07p-3188’。     

早熟禾新品种农菁15的选育

为选育高产优质饲用和坪用草品种,将早熟禾优异风干种子经50Gy60 Co-γ射线辐射处理后,通过田间系统选择,结合生物产量、返青率、营养品质、抗病性及坪用性能等指标的检测,选育出农菁15早熟禾;该品种抗寒、耐盐碱、抗病性强、适应性广、饲用价值较高;与对照优异相比,具有青绿期长、草产量高、种子产量高等优点;在黑龙江高寒地区平均干草产量达3 832.6kg·hm-2,成熟期平均种子产量达510.2kg·hm-2;适宜在黑龙江全省推广种植。     

高粱杂交种龙杂5号的特征特性及栽培技术

龙杂 5号是黑龙江省农科院作物育种所1 992年以龙 3 0 1Ａ与哈恢 1 1 8测交配制而成。熟期适中、抗逆性强、高产稳产的中早熟高粱杂交种“龙 93 -73 8” ,1 999年 2月通过了黑龙江省农作物品种审定委员会的审定 ,定名为“龙杂5号”。1　特征特性龙杂 5号的母本龙 3 0 1Ａ不育系是以Ａ1 细胞质回交转育的不育系。幼苗绿色 ,叶鞘白色 ,叶片宽厚 ,茎秆粗壮 ,株高 1 0 0ｃｍ左右 ,整齐度好 ,穗长 3 0ｃｍ ,中紧穗 ,叶部病害轻 ,抗黑穗病 ,生育日数 1 0 7ｄ左右 ,活动积温2 2 0 0℃ ,开花后灌浆速度快 ,配合力高。父本哈恢 1 1 8是在有性杂交后代…     

高粱低单宁含量基础材料的筛选及利用

对黑龙江省主要种植的162份高粱基础材料进行了单宁含量测定，单宁含量的平均值为0.91%，其中低于0.3%的材料有25份，占15.4%，今后可利用这些基础材料进行低单宁含量杂交种的组配。     

异细胞质不育系在黑龙江省高粱育种中的应用研究初探

利用黑龙江省高粱生产上应用的主要杂交种的恢复系对相应异胞质雄性不育系进行测配,并对杂交后代的育性反应及主要农艺性状进行测定。结果表明,不同细胞质不育系的育性反应不同,但后代的主要农艺性状无显著变化,A3、A6细胞质雄性不育系有被利用的可能。     

基于遗传多样性评估燕麦品种的农艺性状

为客观评价燕麦种质资源重要农艺性状的遗传多样性,并为黑龙江地区燕麦新品种选育提供关键数据,对51份燕麦种质资源13个农艺性状进行了形态多样性指数分析,并对其中的9个数量性状进行了聚类分析和主成分分析。结果表明,各性状的遗传多样性指数均较大,遗传多样性指数最高的是主穗长(1.517),其次为株高(1.448)和主穗粒重(1.414),性状变异系数最大的是主穗小穗数(34.8%),其次为主穗粒重(33.1%)和单株分蘖数(27.4%);聚类分析将51份燕麦品种的9个数量性状分为4大类群,类群Ⅰ为有益性状不明显,为多目标性状育种的亲本材料,类群Ⅱ为选育矮秆育种目标亲本材料,类群Ⅲ为高杆、增加分蘖数育种目标亲本材料,类群Ⅳ为选育大粒型、多轮层数、多小穗数等育种目标亲本材料。主成分分析结果表明,前3个主成分对变异的累计贡献率为70.09%,第一主成分反映种子产量,第二主成反映单株分蘖数,第三主成分反映株高。     

基于遗传多样性评估燕麦品种的农艺性状

为客观评价燕麦种质资源重要农艺性状的遗传多样性,并为黑龙江地区燕麦新品种选育提供关键数据,对51份燕麦种质资源13个农艺性状进行了形态多样性指数分析,并对其中的9个数量性状进行了聚类分析和主成分分析。结果表明,各性状的遗传多样性指数均较大,遗传多样性指数最高的是主穗长(1.517),其次为株高(1.448)和主穗粒重(1.414),性状变异系数最大的是主穗小穗数(34.8%),其次为主穗粒重(33.1%)和单株分蘖数(27.4%);聚类分析将51份燕麦品种的9个数量性状分为4大类群,类群Ⅰ为有益性状不明显,为多目标性状育种的亲本材料,类群Ⅱ为选育矮秆育种目标亲本材料,类群Ⅲ为高杆、增加分蘖数育种目标亲本材料,类群Ⅳ为选育大粒型、多轮层数、多小穗数等育种目标亲本材料。主成分分析结果表明,前3个主成分对变异的累计贡献率为70.09%,第一主成分反映种子产量,第二主成反映单株分蘖数,第三主成分反映株高。     

高粱高淀粉基础材料的筛选及利用

对黑龙江省100份高粱基础材料进行了总淀粉、直链淀粉和支链淀粉含量的测定。其中总淀粉含量高于70％的有41份，占总数的41％；支链淀粉含量高于80％的有16份，占总数的16％。在高粱育种中，可利用这些材料进行高淀粉杂交种的组配。