蔗糖水解酶注释基因XC0805与野油菜黄单胞菌8004菌株的蔗糖利用及致病相关

 野油菜黄单胞菌(Xanthomonas campestris pv.campestris,Xcc)是造成十字花科植物减产的重要病原菌,其通过水孔或伤口进入植物体内并在维管束中快速繁殖。光合产物(蔗糖)的运输主要依靠植物维管组织,同时蔗糖也是维管组织重要的能量来源。本研究利用生物信息学和遗传学等方法对Xcc中参与蔗糖利用的基因进行了分析,并研究了这些基因与其致病力的关系。Xcc 8004菌株中注释的参与蔗糖分解蛋白的编码基因有XC1002、XC1642、 XC1645和XC0805。 XC1002和XC1642的编码产物属于糖苷水解酶GH97蛋白超家族,而XC1645和XC0805的编码产物则属于GH13家族。突变分析发现除XC0805外,其他3个都不影响Xcc的蔗糖利用能力。接种实验表明,XC0805参与Xcc的侵染或在植物体内的生长,其他3个不参与致病过程。另外,Xcc 8004中预测参与蔗糖转运的基因(XC0806和XC0807)突变并不影响细菌的蔗糖利用和致病力,表明其可能存在其他的蔗糖转运通路。上述结果说明XC0805可能是Xcc 8004主要的蔗糖水解酶基因,且在致病中起重要作用。     

水肥一体化技术在生姜生产中的应用

为了解决生姜生产中存在的费水、过度施肥、营养失衡、人工投入大、生姜产量低和品质不高的突出问题,本研究把水肥一体化技术和生姜生产实践结合起来,从生姜地块的土壤理化性状检测、设备选择与设计、水源选择、肥料选择以及生姜各生育期的水肥投入方案等方面,阐述了水肥一体化技术在生姜生产中的应用技术要点,形成了具有普遍指导性的水肥一体化技术规范。该技术要点体现了水肥一体化的技术优势,可为各生姜产区的生姜生产、广大农技推广人员农技推广服务和农业领域科研工作者提供技术指导和参考。     

西南弱光地区机插杂交籼稻“减穴稳苗”栽培的群体冠层质量特征

【目的】探明机插条件下减穴稳苗配置对杂交籼稻群体冠层质量的影响,为西南弱光稻区杂交籼稻机插栽培技术的推广应用提供理论支撑。【方法】2016—2017年采用两因素随机区组田间试验,因素1,2年均为不同田间配置,设常规配置（30 cm×12 cm）和减穴稳苗（30 cm×23 cm）;因素2,2016年为不同株型水稻品种（F优498,中后期株叶型松散;宜香优2115,中后期株叶型上紧下披）,2017年为不同基本苗（42×10⁴/hm²和63×10⁴/hm²）;研究了不同田间配置对机插杂交籼稻群体冠层结构、光合特性和微环境（冠层温度、湿度和透光率）的影响。【结果】（1）减穴稳苗齐穗期能维持与常规配置相当的单茎绿叶面积、粒叶比和上三叶比叶重,其中2017年倒二叶与倒三叶比叶重显著增大;齐穗期剑叶光合速率、气孔导度、蒸腾速率分别较常规配置显著提高23.84%、23.53%和13.79%。（2）较常规配置,减穴稳苗显著增大各时期冠层幅度,提高冠层透光率,降低收敛指数,群体通透性更好;减穴稳苗处理提高了2016年F优498孕穗期和齐穗期的一次分蘖角度,而宜香优2115的一次分蘖角度2年均表现为减穴稳苗小于常规配置。（3）相关分析表明,孕穗期冠层日均温、昼夜温差和昼夜湿差与齐穗期剑叶和倒二叶比叶重呈显著或极显著正相关,与齐穗期收敛指数呈显著负相关;此外,孕穗期冠层日均温和昼夜湿差还与齐穗期冠层幅度呈显著正相关;齐穗期冠层日均温和昼夜温差与分蘖盛期、拔节期及齐穗后20 d的一次分蘖角度呈显著或极显著负相关,日均相对湿度则相反。减穴稳苗有效地改善了植株冠层结构,从而显著提高孕穗期和齐穗期的冠层温度和昼夜温差,提高孕穗期、齐穗期和齐穗后20 d的昼夜湿差,并显著降低日均相对湿度。【结论】减穴稳苗田间配置优化了机插杂交稻的群体冠层结构和光分布,增大了群体内部昼夜温差和湿差,降低了相对湿度,提高了群体质量和光合速率,为高产稳产奠定了基础,是西南弱光稻区进一步推进机插秧发展的重要技术途径。     

不同保存温度和反复冻融次数对鸭疫里默氏杆菌DNA的影响

为探究不同保存温度和反复冻融次数对鸭疫里默氏杆菌DNA的影响,研究了不同保存温度和反复冻融次数对不同浓度梯度组鸭疫里默氏杆菌DNA样品浓度及荧光定量Ct值的影响.根据OmpA基因保守序列设计了鸭疫里默氏杆菌荧光定量PCR特异性引物,产物大小为112 bp,退火温度为56℃.荧光定量循环阈值Ct值随DNA浓度的下降而升高.常温保存的DNA样品7 d后出现明显降解,保存温度为4、-20、-80℃时则对荧光定量PCR检测效率影响不大.较高浓度的A、B组DNA样品Ct值未受冻融次数的影响,而浓度较低的C、D组则在冻融21次后Ct值明显升高.研究建立了鸭疫里默氏杆菌荧光定量PCR鉴定方法,Ct值随DNA浓度的下降而升高,DNA样品应低于4℃保存,低浓度DNA应避免反复冻融.     

锡林郭勒盟生态系统格局演变及驱动因素分析

在自然因素和人类活动的共同作用下，生态系统格局和质量都发生变化，而生态系统格局和质量的变化直接影响生态系统服务和人类福祉。锡林郭勒盟位于内蒙古中部地区，是京津冀地区的重要生态安全屏障，也是主要的畜产品供应地，研究锡林郭勒盟生态格局演变及驱动因素对于构建内蒙古北方生态安全屏障有重要意义。本研究利用遥感影像，通过分析2000和2015年生态系统类型和质量的变化，探讨资源开发、城市化发展、政策实施等多重因素对生态系统格局演变的作用。研究结果表明： 2000-2015年间锡林郭勒盟生态系统质量整体好转，草地生态系统质量中东部地区提高最为明显；草地、灌丛、城镇、裸地、湿地、森林、矿区面积有所增加，农田、沙地、水域面积有所减少；锡林郭勒盟生态系统格局和质量受到人为和自然因素的共同影响，其中，与降水正相关，与温度负相关。GDP与采矿用地显著正相关，退耕还草政策促使农田向草原转移。     

马铃薯细菌多样性解析及促生高产 IAA菌株的筛选

采用 3种不同的培养基从马铃薯根际土壤和叶片中共分离出 78株细菌，优势菌属是 Pantoea，占菌株总数的 55.13%。马铃薯根际土采用 R2A培养基(27株优势菌，13个菌属)分离的细菌多样性相对较好，阿须贝培养基(31株优势菌，9个菌属)次之，土壤浸提液培养基(1株优势菌，1个菌属)最少；马铃薯叶片内生菌用阿须贝培养基(19株优势菌，3个菌属)分离的细菌多样性较差。采用 Salkowski比色液显色法定量测定菌株产 IAA能力，结果表明有 58株细菌具有分泌 IAA的能力，占测定菌株总数的 74.36%，从马铃薯根际土(42株优势菌，13个菌属)筛选的产 IAA菌数量及细菌多样性均高于马铃薯叶片内生菌(16株优势菌，2个菌属)。根据菌株产IAA能力强弱和分离部位及分离培养基的差异，选择 7株产 IAA菌进行促生特性和马铃薯盆栽幼苗促生能力等研究，结果显示:有 6株产 IAA菌具有 ACC脱氨酶能力，1株产 IAA菌具有溶解无机磷能力，2株产 IAA菌具有溶解有机磷能力；两轮温室促生实验结果显示，菌株 Pantoeasp.MLS-34-25对马铃薯幼苗具有明显的促生作用，是生产微生物肥料的潜在菌种。     

增施有机肥改善黑土物理特性与促进玉米根系生长的效果

为改善东北黑土区粘重耕层的土壤物理特性,通过玉米秸秆还田基础上增施有机肥试验,拟明确增施有机肥对黑土物理特性和根系生长的提升效果。利用2015～2018年吉林省公主岭市和黑龙江省克山县黑土区的定位试验,测定了玉米抽雄期3种秸秆还田处理及其增施有机肥(旋耕秸秆还田+有机肥RSM、深翻秸秆还田+有机肥DSM、深松秸秆还田+有机肥SSM)处理的土壤物理指标;并采用微根管法原位测定了根系生长指标,计算出增施有机肥后各土壤物理特性与根系生长指标的变化量。结果表明,相比秸秆还田处理,增施有机肥降低了土壤容重、土壤紧实度,提升了土壤含水量,同时根长密度、根尖数密度和根平均直径均显著增加,其中根长密度和根尖数密度各土层平均增加了0.18 cm/cm~2和34.9×10~(-3)个/cm~2。不同秸秆还田方式增施有机肥后对黑土物理特性和根系生长的改善效果不同,其中0～15 cm土层RSM处理改善效果最明显,15～45 cm土层SSM和DSM处理改善效果最明显。有机肥和秸秆还田方式互作对黑土物理特性和促进根系生长指标具有显著的正向互作效应。上述结果表明,深松秸秆还田和深翻秸秆还田基础上增施有机肥模式更有利于改善黑土物理特性和促进根系生长,是改善东北黑土区粘重耕层的技术选择。     

微生物菌剂对青椒生长、品质和土壤养分状况的影响

以"圣鼎一号"青椒为试验材料,采用田间试验的方法,研究了增施微生物菌剂对青椒生长、品质和土壤养分状况的影响,以期为青椒合理的增施微生物菌剂提供参考依据.结果表明:增施含有侧孢短芽孢杆菌的微生物菌剂A能更有效地促进青椒生长,提高青椒的果实品质产量和土壤养分;与其它处理相比,减量施肥+微生物菌剂A处理促进青椒生长,提高果实品质产量的效果最明显.与其它增施微生物菌剂的处理相比,青椒的株高、茎粗和叶绿素均有不同程度的提高,使青椒维生素C含量、可溶性蛋白质、可溶性固形物和总产量分别提高了 3.3％～15.1％、14.2％～25.2％、6.2％～8.8％和23.3％～36.2％,硝酸盐含量降低了 9.1％～11.8％;与其它处理相比,常规施肥+微生物菌剂A处理使土壤养分含量增加的效果最明显.与其它增施微生物菌剂的处理相比,使土壤的硝态氮、有效磷和速效钾含量分别提高了 3.5～9.4％、4.8～14.0％和3.5～9.6％.增施含有侧孢短芽孢杆菌的微生物菌剂A可以作为一种促进青椒生长、增加果实品质产量和提高土壤养分的方法.     

青贮玉米品质性状遗传变异及主成分分析

为了鉴定青贮玉米品质性状间的相关和依附关系,对14份青贮玉米材料的22个品质性状检测分析,并进行一般描述统计、遗传变异、相关性及主成分分析。结果表明,参试青贮玉米各品质性状中,脂肪、钾、木质素、淀粉含量的变异系数较大,分别为0.20、0.19、0.17和0.16,表明这些性状在品种遗传选育进程中有较大的改良空间;消化率及能量品质相关性状的变异系数介于0.03~0.08,表明这部分性状难以得到遗传改良;青贮玉米品质性状间相关性较大,适宜采用主成分分析保留品质性状的最重要方面。对测试的22个品质性状进行主成分提取,前3个主成分的累积贡献率达到91.29%,分别代表了青贮玉米的饲用价值、微量元素及粗蛋白成分。     

Temporal disease dynamics and relative importance of sexual and asexual reproduction of grape downy mildew (Plasmopara viticola) in an isolated vineyard in the North Georgia Mountains,USA

The North Georgia Mountains are the southernmost region along the United States East Coast where European wine grapes (Vitis vinifera) are grown commercially. Epidemics of downy mildew, caused by Plasmopara viticola, are frequent and severe, but little is known about the epidemiology and population biology of the pathogen in this region. Disease monitoring in an experimental vineyard from 2015 to 2017 indicated that times of disease onset and progress rates were highly variable across years and cultivars. Oospores were observed microscopically, and simulation with a process-based model indicated presence of conditions favourable for oospore germination in the spring and early summer each year. A total of 409 P. viticola isolates collected over three  years were genotyped with seven microsatellite markers, revealing very high genotypic diversity, which when combined with the observation of oospores is indicative of a sexually reproducing population. Among the 409 isolates, 225 multilocus genotypes (MLGs) were identified, of which 164 were detected only once and 61 were repeated (clonal). Eight MLGs (represented by 28 isolates) were detected across years, suggesting the possibility of asexual overwintering of P. viticola in this region. Across sampling dates, the percentage of isolates belonging to nonrepeated (unique) MLGs ranged from 27.3% to 63.2%. Even towards the end of the annual epidemic, the percentage of isolates in nonrepeated MLGs was still relatively high, around 30%. These MLGs may have originated from oospores germinating late during the growing season, although incomplete sampling at earlier dates and contribution by immigration cannot be fully excluded.