除草剂研发及其复混使用的现状与展望

除草剂又称除莠剂,是可以有效消灭或抑制杂草生长的一类化学或生物药剂。近年来,化学除草剂种类的不断增加以及除草技术的日趋完善,极大地变革了传统的劳动生产方式。但是,化学除草剂的不合理使用,使生态环境遭到破坏,同时对食品安全造成威胁。如何降低化学除草剂对环境的污染,并进一步提高除草效率,是目前除草剂领域研究的热点。发展新型绿色环保的除草剂,也是农业可持续发展和绿色生产中亟待解决的问题。因此,生物除草剂以其低污染、无残留等优势,引起了人们的广泛关注。如何正确、安全、高效地使用除草剂或利用不同植物之间的化感作用来防除和抑制杂草的生长已成为当前研究的热点。本文综述了化学和生物除草剂的研究进展、使用现状,并对除草剂不合理使用所导致的药效降低以及引发的一系列环境问题展开阐述,着重讨论不同类型或成分的除草剂或助剂复混使用在农业生产、环境保护和生态平衡中的重要作用,并在此基础上探讨除草剂领域未来的主要研究方向。     

荫蔽胁迫对At-RS31基因mRNA可变剪切的影响

在密植或高低作物间套作模式下易产生荫蔽胁迫,进而影响产量与质量。因此,研究植物对荫蔽胁迫的响应机制具有重要的理论和实践意义。At-RS31基因编码植物可变剪切蛋白复合体的重要组成成分,其表达量高低是表征体内mRNA可变剪切强度的关键指标之一。本研究以拟南芥At-RS31基因为对象,通过荫蔽处理拟南芥幼苗,研究不同时间点At-RS31 mRNA转录本的变化趋势,以探究荫蔽胁迫对植物mRNA可变剪切的影响。表型分析表明,相对于正常光照,荫蔽胁迫下拟南芥下胚轴显著伸长。qRT-PCR分析表明,At-RS31总mRNA表达量在荫蔽胁迫下上升。进一步对At-RS31的两种主要异构体含量进行分析,结果显示,At-RS31mRNA-1和At-RS31 mRNA-3对荫蔽信号有着不同响应趋势:荫蔽极显著诱导At-RS31 mRNA-3表达,但对At-RS31 mRNA-1的表达无明显影响。因此,本研究表明,植物可能通过影响可变剪切因子At-RS31的mRNA各组分含量,调节At-RS31相关蛋白的表达,进而影响其他基因mRNA的可变剪切,以形成多种形式的mRNA,提高植物适应荫蔽环境胁迫的能力。     

大豆EMS突变体库构建及其M_1代重要农艺性状评价

构建突变体库是进行遗传学与分子生物学研究的重要前提条件之一。当前大豆突变体数量的不足,严重制约了大豆功能基因组学研究的深入开展。以南方大面积推广的大豆品种-南豆12为材料,通过EMS诱变构建了大豆EMS突变体库。统计发现,M1种子田间出苗率为34.85%,表明EMS强烈抑制大豆种子的萌发和出苗。对随机选取的913株M1植株进行了株高、单株荚数等重要农艺性状的调查。结果表明:经EMS处理后,M1植株在株高、单株荚数、节间数等方面与对照存在显著差异、表型变异丰富,其中18.07%发生矮化,11.06%表现出多荚,另有3株不育株;群体间的节间个数极差达到18。这些数据表明已成功构建了大豆EMS突变体库。在进一步的研究中,将对单个突变体进行分离、分类,并克隆相应的重要功能基因,为深入研究大豆功能基因组学以及筛选适合玉米-大豆带状复合种植模式的高光效、抗倒伏大豆品种奠定基础。     

植物化感物质对种子萌发的影响及其生态学意义

化感现象作为植物之间的一种相互作用方式,在农林业生产中广泛存在。合理利用植物之间的化感作用,对于生产实践具有重要的指导意义。研究表明,化感物质可促进或抑制不同物种种子的萌发过程,这对于植物的生长发育、植物群落的组成与分布以及生态系统的平衡有着重要影响。本文从化感物质对种子萌发的影响与其生态学意义两个方面进行了综述。一方面,在阐述化感作用影响种子萌发的基础上,进一步总结了化感物质抑制植物种子萌发的生理生化机制。包括:化感物质通过抑制胚根和胚轴的伸长,破坏亚细胞结构,干扰植物激素及活性氧的合成与代谢,造成细胞损伤,从而阻碍种子萌发;抑制种子中储存物质的代谢,阻碍种子萌发过程中的物质以及能量转换,导致种子萌发受阻等。另一方面,本文从化感作用在抑制农田杂草及影响生态系统稳定性两个方面,阐述了化感物质调控种子萌发的生态学意义。讨论了农作物的化感抑草作用,农林业生产中的化感自毒作用以及化感作用造成的生物入侵等,以期为农林业生产提供借鉴。最后,根据目前研究进展,对本领域未来研究方向进行了展望和讨论。