蔬菜作物应答非生物逆境胁迫的分子生物学研究进展

蔬菜作为重要的经济作物,近年来的种植面积、产量及需求都在不断增加。蔬菜作物在生长和发育过程中经常受到非生物逆境（包括干旱、盐、极端温度及重金属胁迫等）的侵害,影响其产量及品质。近十年来,国内外关于蔬菜应答非生物逆境胁迫的分子生物学研究领域取得了一定的进展。在应答干旱胁胁迫方面,DREB、WRKY、NAC、bHLH及bZIP等转录因子受干旱信号诱导,调节下游抗旱基因的表达,从而提高蔬菜作物抗旱能力。同时,水分运输相关功能基因（PIP、TIP）、E3连接酶SIZ1及脱水蛋白DHN也被报道受干旱诱导,并通过调节水势、渗透势及ROS积累抵御干旱胁迫。在抵御盐胁迫方面,SOS途径至关重要。SlSOS2能够通过调节SlSOS1和Na+/H+逆向转运蛋白LeNHX2/4的表达维持离子平衡和调节植物器官中Na+的分配。蔬菜抗盐研究中NAC、ERF、MYB等转录因子响应盐胁迫并激活抗逆相关基因表达,从而提高蔬菜作物抗盐能力。此外蔬菜植物大量合成渗透调节物质是其抵御盐胁迫的常见方式。吡咯啉-5-羧酸合成酶PvP5CS和tomPRO2、脯氨酸脱氢酶BoiProDH等在盐胁迫下能提高脯氨酸的含量;过表达甜菜碱醛脱氢酶SlBADH能提高番茄中甜菜碱含量。在高温胁迫响应过程中,HSFs位于调控网络的核心位置,可调控包括HSPs在内的一系列抗逆基因的表达,番茄中热激转录因子SlHSFs相互之间形成复合体调控下游SlHSPs的表达而应答高温逆境。在低温胁迫中,CBFs/EREBs位于调控网络的核心位置,并受ICE1调控;LEA及HSPs蛋白在低温下能够防止细胞中蛋白质变性并维持细胞膜流动性。蔬菜应答重金属胁迫主要依靠体内隔离和体内外螯合机制。在蔬菜应答非生物逆境的过程中,ABA作为信号受体起到至关重要的作用。蔬菜中NAC、MYB、HSF等转录因子则受ABA信号诱导,应答非生物逆境,进而提高活性氧清除能力,合成更多抗逆物质,从而抵御非生物逆境的侵害。     

鱼腥草炭疽病病原鉴定及室内药剂筛选

【目的】明确鱼腥草炭疽病病原菌种类,筛选出有效的防治药剂,为鱼腥草炭疽病大田防治提供参考。【方法】采用组织分离法对湖北省宜昌市当阳市两河镇鱼腥草炭疽病病原菌进行分离,基于柯赫氏法则进行病原菌致病性测定,并对病原菌的ITS、GAPDH、TUB2、ACT和CAL基因序列进行扩增,结合多基因序列分析和形态学特征对病原菌进行种类鉴定,利用菌丝生长速率法测定病原菌生物学特性和5种常用杀菌剂对病原菌的室内毒力。【结果】从病叶样本中共分离获得6株菌株,选取具有代表性的菌株YXC26进行形态特征和致病性测定。致病性测定结果显示菌株YXC26为鱼腥草炭疽病致病菌。结合菌株YXC26形态观察和多基因序列分析结果,确定菌株YXC26为胶孢炭疽菌（Colletotrichum gloeosporioides）。菌株YXC26生物学特性测定结果显示,菌株YXC26菌丝生长的最适pH为6,最佳碳源为麦芽糖和葡萄糖,最佳氮源为酵母提取物和牛肉浸粉,菌丝致死温度为53℃处理10 min。5种供试杀菌剂中,50%多菌灵可湿性粉剂对菌株YXC26菌丝生长的抑制效果最好,其抑制中浓度（EC₅₀）为0.04 mg/L;其次为25%吡唑醚菌酯悬浮剂,其EC₅₀为0.14 mg/L;62%嘧环·咯菌腈水分散粒剂的EC₅₀为1.16 mg/L,抑制效果也较好;30%甲霜噁霉灵水剂和250 g/L嘧菌酯悬浮剂的EC₅₀均超过30.00 mg/L,抑制效果较差。【结论】湖北省宜昌市当阳市两河镇鱼腥草炭疽病病原菌为胶孢炭疽菌。50%多菌灵可湿性粉剂、25%吡唑醚菌酯悬浮剂和62%嘧环·咯菌腈水分散粒剂对鱼腥草炭疽病菌菌丝生长均有较好的抑制作用,可作为鱼腥草炭疽病田间防治的候选药剂。     

人工老化处理对菠菜种子生理生化指标及萌发相关基因表达量的影响

为探究菠菜种子老化后活力下降的原因和生理生化指标及基因表达量的变化规律,采用高温高湿人工加速老化的方法处理菠菜种子,并测定菠菜种子人工老化过程中的一系列生理生化指标及萌发相关基因表达量的变化。结果表明:随着老化时间的延长,菠菜种子的根长、发芽势和发芽率,超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶、抗坏血酸过氧化物酶活性以及萌发相关基因(GAI1、GA2ox、RACK1、DGAT、ARP1、ARF、ABA8ox1和VP1)的表达量对比未经老化处理的均逐渐下降;可溶性糖和丙二醛的含量逐渐增加。由于抗氧化酶活性的降低,体内的氧自由基得不到及时的清除,从而导致膜质过氧化作用加剧最后引起生物膜的损伤,这是影响种子萌发和加速种子老化的重要原因之一。     

湖北省小香葱绿色优质高效栽培技术

小香葱(Allium ascalonicum)又称细香葱、北葱、火葱,为葱科植物,鳞茎聚生,矩圆状卵形、狭卵形或卵状圆柱形;鳞茎外皮红褐色、紫红色至黄白色、白色,膜质或薄革质,不破裂.叶为中空的圆筒状(半圆筒状),向顶端渐尖,深绿色,常略带白粉.植株小,叶极细,质地柔嫩,味清香,微辣,主要用于调味和去腥.同时小香葱含有特殊香辛物质——硫化丙烯,有开胃消食之功效,也是解腥调味之佳品.葱白有发热解汗的功效,可健胃、利尿、祛痰,经常食用可以改善血压、扩充血管,对心脑血管疾病具有一定的预防作用.其原产于亚洲西部,在我国南方栽培较为广泛,欧洲和亚洲的一些地区也有栽培.     

鱼腥草全程机械化生产技术

鱼腥草是重要的药食同源作物,其生产过程繁琐,用工成本非常高,亟待解决。本文探索总结出一套鱼腥草从栽种到收获的全程机械化生产技术,大幅度降低生产成本,以湖北省当阳市为例,每667 m2约降低劳动成本3 583元,有力地推动了当阳市鱼腥草产业规模化生产,成功打造鱼腥草之乡。     

四倍体生姜新品种金凤1号的选育

金凤1号是利用体细胞染色体加倍技术对来源于湖北省来凤县的凤头姜进行诱变获得的四倍体生姜新品种。密苗型,播种至老姜收获约210 d(天);植株生长势强,适收期株高130 cm左右,分枝能力强,单株分枝数20个左右;子姜灯泡形、肥大,长25 cm左右,宽15 cm左右,肉色黄色,肉质脆嫩,香味浓郁,粗纤维含量1.00%,姜辣素含量6.76 g · kg^-1,可溶性糖含量6.31%;单株根茎质量790～850 g,每667 m~2产量4000～4500 kg,田间对姜瘟病、叶枯病、茎基腐病的抗性强于对照凤头姜,适合湖北及周边地区种植。     

生姜病虫害发生变化及绿色防控策略

2021年,中国生姜种植面积36.87万hm²,比2020年增长18.7%,作为药食同源的典型代表,生姜绿色防控对我国大健康产业和城市居民的需求显得尤为重要。基于中国知网,对生姜病虫害相关的论文进行整理分析,结果表明,主要病害致病菌多样性,目前重大细菌性病害是姜瘟病、真菌性病害是茎基腐,主要虫害是姜螟和姜蛆。分析了生姜种植面积增加和追求高产农事操作等现状,从加大品种选育、脱毒姜种生产、升级生产技术和模式、大力推广标准化生产方面提出对策,进而减少病虫害发生,推动生姜产业可持续发展。     

魔芋优质轻简高效栽培实用技术

魔芋大多集中种植于我国的云贵川渝地区及邻近的湖北、陕西等偏远山区,耕地单块面积小,地形情况复杂,存在栽培管理粗放、机械化应用率低、用工多、生产成本高等问题。集成旋耕机整地、起垄机起垄、履膜机覆膜、手动施肥器追肥等魔芋生产中主要工序机械化,在提高生产效率和减轻劳强度方面具有重要意义;同时通过在厚5～10μm的地膜上覆厚度为3～5 cm的土,让魔芋从膜中自然钻出,省去破膜和后期除草工序,大幅度减少了用工成本,667 m²用工量由原来的20个减至10个左右。     

鱼腥草—大蒜苗周年高产高效生产模式

导读:湖北省当阳市两河镇是中国鱼腥草之乡和全国一村一品示范镇,主导产业为鱼腥草和大蒜,种植面积在3333 hm2以上,产值在7亿元以上,成为当地乡村振兴的特色主导产业.多年来,两河镇不断研究和实践,研发了鱼腥草—大蒜一年两茬高产高效栽培技术,年平均纯收入23000～26200元/667 m2,是玉米—油菜等传统模式的10多倍.重点介绍大蒜、鱼腥草的模式效益、茬口安排以及栽培技术等.     

大蒜种质资源鉴定评价及优异种质筛选

为了对湖北地区大蒜种质资源进行鉴定评价,筛选综合性状表现优良的大蒜种质,对81份湖北省大蒜地方资源和19份国内外引进的种质资源进行了农艺性状、产量和部分营养指标分析和评价。试验结果表明,大蒜不同生长时期23个数量性状的变异系数为9.466%～52.619%,13个质量性状的多样性指数在0～1.079之间。综合分析各项性状指标,筛选出适宜南方地区青蒜生产的优异大蒜资源6份：彭州大蒜1号、二月早、12-7D-917脱毒大蒜、彭州大蒜2号、二水早、品11;适宜蒜薹生产的优异大蒜资源5份：彭州大蒜1号、二月早、彭州大蒜2号、二水早、房县大蒜;适宜蒜头生产的优异大蒜资源8份：五峰红蒜、南漳大蒜、老蒜、14-7DS脱毒大蒜、六月蒜、百合蒜、五峰紫皮蒜、莫桑比克3号。并进一步筛选出VC含量较高的大蒜资源1份：五峰红蒜;大蒜素含量较高的优良大蒜资源2份：南漳大蒜、二月早。