涝渍对Bt棉棉蕾杀虫蛋白表达含量及氮代谢影响

以Bt棉常规种泗抗1号和杂交种泗抗3号为材料,于盛蕾期设计不同程度涝渍(土壤持水量为最大持水量的90%、100%,渍水2 cm)胁迫4 d以及土壤持水量为最大持水量90%逆境下持续胁迫24~120 h的试验,探讨棉蕾中Bt杀虫蛋白表达量变化及相关氮代谢生理机制。结果表明,土壤不同涝渍程度影响棉蕾Bt蛋白含量。土壤持水量为最大持水量的90%、100%和渍水2 cm处理胁迫后,常规种泗抗1号棉蕾中Bt蛋白含量分别下降36.5%、42.1%和51.4%,杂交种泗抗3号分别下降19.2%、57.2%和64.5%。90%的土壤持水量持续胁迫96 h使棉蕾Bt蛋白含量开始显著下降,泗抗1号和泗抗3号分别下降20.8%和17.6%。随着胁迫时间延长下降幅度增大。不同涝渍程度或水渍持续胁迫条件下,棉蕾中可溶性蛋白含量,硝酸还原酶(NR)、谷氨酸草酰乙酸转氨酶(GOT)、谷氨酸丙酮酸转氨酶(GPT)、谷氨酰胺合成酶(GS)和谷氨酸合成酶(GOGAT)活性下降,游离性氨基酸含量,肽酶、蛋白酶活性增加。说明涝渍逆境下,棉蕾中蛋白质合成能力下降、分解能力增强,引起可溶性蛋白包括Bt杀虫蛋白含量下降,导致棉蕾抗虫性下降。     

黄河中游地区土壤侵蚀的整体分析

从区域系统整体特征方面，分析了黄河中游地区黄土高原的土壤侵蚀特征。利用实际资料和聚类分析发现本区自北而南分异为侵蚀性质各不相同的三个地带。从全区角度看，侵蚀作用因子中自然因子与人文因子之比约为２．８。在ＣＯ２倍增，全球增温的背景下，本区土壤侵蚀可能减少１８％。     

不同有机叶面肥对盐城盐碱地有机水稻产量·品质及效益的影响

研究不同类型有机叶面肥对江苏盐城射阳盐碱地有机水稻剑叶的叶绿素含量、产量、品质及效益的影响。结果表明,有机叶面肥施用后,剑叶叶绿素含量、产量、品质和效益均高于对照处理。其中大量元素有机叶面肥(处理(1)),叶绿素含量、稻谷产量和稻米效益均最高;其次为有机碳肥(处理(5)),明显提高了水稻的直链淀粉含量;海藻高钾有机肥(处理(4))富含钾和海藻酸植物激素,施用后千粒重最高,但在低氮条件下,产量相比其他有机肥处理增长不大;单一中量元素钙肥(处理(3))叶绿素含量、产量和效益均与对照相差不大;鱼蛋白有机肥(处理(2))叶绿素含量与处理(1)和处理(5)无显著差异,但产量低于处理(1)和处理(5),且差异显著。不同类型叶面肥平衡施肥提高盐碱地有机水稻产量和品质有待于进一步研究。     

土壤水分亏缺对Bt棉铃壳杀虫蛋白表达的影响

【目的】研究土壤水分亏缺对Bt棉杀虫蛋白含量及Bt基因表达、氮代谢酶活性的影响,为Bt棉抗虫性安全表达提供理论参考。【方法】2014—2015年以Bt棉常规品种泗抗1号、杂交种泗抗3号为材料,采用盆栽法,2014年设置5个土壤水分处理:G1、G2、G3、G4和CK,其土壤含水量分别为最大持水量的15%、30%、45%和75%。2015年设置4个处理:G2、G3、G4和CK。观察土壤水分亏缺对盛铃期Bt棉铃壳杀虫蛋白含量影响。所有处理于盛花期前10 d控制浇水,如遇下雨,将处理盆钵移入室内。使用WET土壤三参数速测仪监测土壤水分,用称重法控制土壤水分,即当监测发现土壤水分低于设计值时,于早晨、中午、傍晚进行定量补水。2015年进一步研究水分亏缺对Bt基因表达量、氮代谢相关合成酶(硝酸还原酶和谷氨酸丙酮酸转氨酶)活性、分解酶(肽酶和蛋白酶)活性的影响。【结果】与对照(土壤含水量为最大持水量75%)相比,泗抗1号和泗抗3号铃壳中Bt蛋白含量随土壤水分亏缺程度的增加而降低,且在土壤含水量为最大持水量60%时开始显著下降,但泗抗1号下降幅度低于泗抗3号,其中2014年泗抗1号下降22.5%,泗抗3号下降41.6%。在土壤含水量为最大持水量60%时,铃壳中Bt基因表达量增加,泗抗1号、泗抗3号分别比对照提高48.6%和22.1%。氮代谢相关酶活性变化表明,水分亏缺条件下,2个类型品种的硝酸还原酶(NR)和谷氨酸丙酮酸转氨酶(GPT)活性降低,肽酶和蛋白酶活性增加。且肽酶和蛋白酶活性变化幅度高于NR和GPT。相关分析表明,NR和GPT活性与铃壳中杀虫蛋白含量呈显著或极显著正相关;肽酶和蛋白酶活性与杀虫蛋白含量呈显著负相关。【结论】水分亏缺胁迫下,供试品种铃壳中杀虫蛋白质含量下降。但在转录水平,未发现Bt基因表达量下降。但氮代谢关键合成酶(NR和GPT)活性降低,分解酶(肽酶和蛋白酶)活性增加。因此,蛋白质合成减弱、分解加强可能导致铃壳中杀虫蛋白含量下降。     

减氮增钾对水稻产量品质和土壤肥力的影响

为减少氮肥用量，明确减氮增钾对土壤肥力和水稻产量品质的影响，以水稻为材料，采用大田试验，设置了5个处理：空白对照，不施肥(CK);常规施肥(T1);减氮20%+氯化钾肥(T2);减氮20%(缓释氮肥)+氯化钾肥(T3);减氮35%(缓释氮肥)+氯化钾肥(T4)。结果表明：与CK相比，各生长期T4处理水稻分蘖数均显著增加。在拔节期，施肥处理后的水稻生物量显著高于CK组。在成熟期，T4处理水稻株高显著高于CK处理12.43%。从作物产量及其构成来看，T4处理水稻单位面积穗数最高，分别显著高于CK、T1处理44.36%、10.44%,T3、T4处理水稻单产较CK增幅分别为25.97%、19.39%。从作物外形和品质来看，减氮增钾肥处理稻米的垩白粒率显著低于CK、T1处理，其中T3处理稻米黏度和平衡度均显著高于CK组，且与T1处理相比，T3处理稻米平衡度明显提高了6%。从土壤理化性质来看，T3、T4处理土壤速效钾含量较T1处理显著提高，涨幅分别为29.40%、25.37%。综合来看，以减氮处理(缓释氮肥)+氯化钾肥方案效果最佳，可为水稻化学肥料减施技术模式的建立提供重要依据。     

昼夜变温下高温对Bt棉铃壳杀虫蛋白及氮代谢生理的影响

【目的】确定在昼夜变温条件下,高温逆境对转基因棉花铃壳中杀虫蛋白含量的影响及相关生理特征。[方法]以大面积推广应用的Bt棉常规品种泗抗1号和杂交种泗抗3号为材料,于2011―2012年在扬州大学遗传生理重点实验室,用盆栽棉花在人工气候室设计昼夜变温(39/27℃)条件下高温持续4~10 d胁迫,研究铃壳中Bt蛋白含量、氮代谢相关物质和关键酶活性的变化特征。【结果】铃壳中Bt杀虫蛋白含量随胁迫时间的延长而降低。与对照(32/25℃)相比,胁迫7 d后铃壳中Bt杀虫蛋白开始急剧下降。2011年度常规种泗抗1号和杂交种泗抗3号分别下降了18.44%和14.82%;2012年分别下降了19.07%和15.26%。铃壳中Bt杀虫蛋白下降同时,其游离性氨基酸含量和蛋白酶活性明显上升,而可溶性蛋白含量和GPT活性则显著下降。【结论】昼夜变温下高温引起铃壳中蛋白质合成减弱,分解加剧,导致蛋白质含量下降(包括Bt蛋白含量下降),从而引起抗虫性降低。     

高温胁迫对Bt棉蕾中杀虫蛋白含量及氮代谢的影响

为明确高温气候下Bt棉抗虫性下降的原因,以2个不同类型Bt棉品种为材料,2011年于盛蕾期设计38℃高温胁迫3、5和7 d;2012年设计38℃/25℃的昼夜变温胁迫4、7和10 d,研究其对转Bt棉蕾的杀虫蛋白表达量影响及其生理机理。结果表明,持续高温胁迫7 d内,棉蕾中Bt杀虫蛋白含量呈下降趋势,持续胁迫3 d内下降幅度最大,与未胁迫相比,泗抗3号和泗抗1号分别下降18.71%和26.54%;昼夜变温下高温胁迫4 d时蕾中Bt杀虫蛋白表达量无显著变化,当胁迫7 d以上时,Bt杀虫蛋白含量显著下降,泗抗3号和泗抗1号分别比对照下降11.32%和14.18%。持续高温或昼夜变温高温持续胁迫下,棉蕾中游离氨基酸含量和蛋白酶活性都显著增加,可溶性蛋白含量和GPT活性都显著下降。相关分析表明,游离氨基酸含量、蛋白酶活性与Bt杀虫蛋白含量呈极显著负相关;可溶性蛋白含量和GPT活性与Bt杀虫蛋白含量呈极显著正相关。分析表明,高温胁迫下蛋白质合成功能下降,分解能力增强导致可溶蛋白含量,包括Bt杀虫蛋白含量下降。常规种泗抗1号的抗虫性和氮代谢受高温的影响较大。     

缓释氮肥对小麦后直播棉产量及氮素吸收利用的影响

【目的】研究缓释氮肥运筹对小麦后直播棉产量及氮素吸收利用的影响。【方法】2016―2017年以短季棉品种中棉所50为材料,采用小麦后直播的种植方式,设3个缓释肥氮素用量:45、90和135 kg·hm-2,2个施用时期分别为2叶期和4叶期。以常规氮肥尿素(纯氮90 kg·hm-2,CK1)和不施肥为对照(CK2)。【结果】缓释肥氮素90 kg·hm-2,并于2叶、4叶期施用产量较高,其中2017年籽棉产量显著高于其它处理,分别达4198.7和4037.8 kg·hm-2,比对照CK2分别高517.2和356.3 kg·hm-2,干物质积累量也表现为缓释肥氮素用量90 kg·hm-2于2叶、4叶期施用较高,其中2017年分别达到14090.5 kg·hm-2、13564.5 kg·hm-2,分别比对照CK2高12.6%和8.4%。氮素积累量表现相似的结果。氮素利用效率结果进一步表明,2叶期施缓释肥氮素用量45 kg·hm-2的处理氮素回收利用率(NARE)、氮素农学利用率(NAE)及氮素生理利用率(NPE)都最高,2叶期施缓释肥氮素用量90 kg·hm-2的处理其次,如2017年2叶期施缓释肥氮用量45 kg·hm-2处理的上述3个氮素利用效率分别为75.62%、23.68%、77.26%,施缓释肥氮素用量90 kg·hm-2处理则分别为60.9%、19.9%、46.6%,而对照CK2仅为53.79%、14.12%、40.91%。【结论】小麦后直播棉在2叶期一次性施用缓释肥氮素用量90 kg·hm-2能显著提高氮素利用效率,促进群体干物质生产并实现高产,同时达到轻简高效的目的。     

苏中沿海地区南粳系列优质水稻品种比较试验

为筛选出适宜苏中沿海地区种植的优质水稻品种,选取了3个南粳系列优质食味粳稻品种进行比较试验。结果表明,南粳9108和南粳2728产量较高、生育期较长,且综合抗性好,可在苏中沿海地区推广种植;南粳505产量较低,需在下一年度进一步继续研究其适宜栽培措施。