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1.
Background : Rice production in low‐input systems of West Africa relies largely on nitrogen supply from the soil. Especially in the dry savanna agro‐ecological zone, soil organic N is mineralized during the transition period between the dry and the wet seasons. In addition, in the inland valley landscape, soil N that is mineralized on slopes may be translocated as nitrate into the lowlands. There, both in‐situ mineralized as well as the laterally translocated nitrate‐N will be exposed to anaerobic conditions and is thus prone to losses. Aim : We determined the dynamics of soil NO3‐N along a valley toposequence during the dry‐to‐wet season transition period and the effects of soil N‐conserving production strategies on the grain yield of rainfed lowland rice grown during the subsequent wet season. Methods : Field experiments in Dano (Burkina Faso) assessed during two consecutive years the temporal dynamics and spatial fluxes of soil nitrate along a toposequence. We applied sequential and depth‐stratified soil nitrate analysis and nitrate absorption in ion exchange resin capsules in lowlands that were open to subsurface interflow and in those where the interflow from the was intercepted. During one year only we also assessed the effect of pre‐rice vegetation on conserving this NO3‐N as well as on N addition by biological N2 fixation in legumes using δ15N isotope dilution. Finally, we determined the impact of soil N fluxes and their differential management during the transition season on growth, yield and N use of rainfed lowland rice. Results : Following the first rainfall event of the season, soil NO3‐N initially accumulated and subsequently decreased gradually in the soil of the valley slope. Much of this nitrate N was translocated by lateral sub‐surface flow into the valley bottom wetland. There, pre‐rice vegetation was able to absorb much of the in‐situ mineralized and the laterally‐translocated soil NO3‐N, reducing its accumulation in the soil from 40–43 kg N ha?1 under a bare fallow to 1–23 kg N ha?1 in soils covered by vegetation. Nitrogen accumulation in the biomass of the transition season crops ranged from 44 to 79 kg N ha?1 with a 36–39% contribution from biological N2 fixation in the case of legumes. Rice agronomic performance improved following the incorporation as green manure of this “nitrate catching” vegetation, with yields increasing up to 3.5 t ha?1 with N2‐fixing transition seasons crops. Conclusion : Thus, integrating transition season legumes during the pre‐rice cropping niche in the prevailing low‐input systems in inland valleys of the dry savanna zone of West Africa can temporarily conserve substantial amounts of soil NO3‐N. It can also add biologically‐fixed N, thus contributing to increase rice yields in the short‐term and, in the long‐term, possibly maintaining or improving soil fertility in the lowland.  相似文献   
2.
农杆菌介导遗传转化获得转CP4基因籼稻的研究   总被引:1,自引:1,他引:0       下载免费PDF全文
  目的  建立籼稻‘中恢161’Oryza sativa subsp. indica ‘Zhonghui 161’农杆菌Agrobacterium tumefaciens介导的转化体系。  方法  以籼稻‘中恢161’的成熟胚为材料,设置了5个草甘膦质量浓度(100、200、300、400和500 mg·L?1)进行胚性愈伤组织的草甘膦敏感性试验。利用农杆菌介导法,将草甘膦抗性基因CP4-EPSPS导入‘中恢161’的胚性愈伤组织中,转化后的胚性愈伤组织分别在含有300、350和400 mg·L?1草甘膦的选择培养基上进行抗性筛选。抗性愈伤组织进一步分化、成苗。  结果  草甘膦质量浓度为300~400 mg·L?1时,愈伤组织褐化率约50%,具有很好的选择效果。经统计,300、350和400 mg·L?1草甘膦抗性筛选后,愈伤组织阳性率分别为40.16%、61.72%和84.04%,抗性愈伤组织的分化率为46.43%,成苗率为32.84%。共获得67株再生小苗,经PCR检测,43株成功转入CP4基因,再生植株阳性率为64.18%。  结论  建立了‘中恢161’农杆菌介导的转化体系。图5参20  相似文献   
3.
基于叶片反射光谱估测水稻氮营养指数   总被引:1,自引:0,他引:1  
【目的】基于叶片反射光谱建立快速、无损监测水稻氮营养指数(nitrogen nutrition index,NNI)的估算模型。【方法】2018—2019年开展2个水稻品种(徽两优898和Y两优900)及5个氮肥梯度(施氮量为0、75、150、225和300 kg·hm-2,分别记为N0、N1、N2、N3、N4)的田间小区试验,测定关键生育期不同叶位叶片反射光谱和植株NNI,构建多种光谱指数的水稻NNI监测模型。【结果】单叶及叶位组合的敏感波段均分布在540 nm的绿光波长处,其与近红外波段构成的窄波段比值指数SR(R900,R540)可较好反演水稻NNI。但不同叶位叶片窄波段比值指数与水稻NNI的预测精度表现不同,顶3叶(L3)预测精度最好(R2=0.731,RMSE =0.130,RE=11.6%),顶2叶(L2)次之(R2=0.707,RMSE =0.136,RE =12.2%),顶1叶(L1)最差(R2=0.443,RMSE =0.187,RE =14.7%);顶2叶和顶3叶组合平均光谱(L23)的预测精度优于单叶水平和其他叶位组合(R2=0.740,RMSE =0.128,RE =11.5%)。再将窄波段比值指数SR(R900,R540)近红外与绿光区域分别重采样50 nm和10 nm,所构建的宽波段比值指数SR[AR(900±50),AR(540±10)]模型精度较SR(R900,R540)未明显降低,且在L23水平下2个模型的模型精度和预测精度基本一致(R2=0.740,RMSE =0.128,RE =11.5%)。水稻NNI小于1时与产量呈线性的正相关关系(P<0.05),大于1时产量趋于平稳。【结论】L2和L3叶片反射光谱为监测水稻NNI的敏感叶位,其中叶位组合L23可提高模型预测精度。基于叶片反射光谱构建的多种波段比值指数(SR(R900,R540)和SR[AR(900±50),AR(540±10)])可快速估测水稻NNI,从而为不同传感器对水稻氮营养指数估测监测研究提供了理论依据。  相似文献   
4.
【目的】 揭示不同施氮水平下灌浆结实期高温对稻米贮藏蛋白积累及其组分的影响,明确不同温氮处理组合下稻米贮藏蛋白合成积累过程与籽粒氮代谢关键酶及相关基因表达间关系。 【方法】 以2个主栽常规晚粳品种(秀水134和秀水09)为材料,利用盆栽土培试验,在水稻穗分化期设低氮(每盆0.5 g尿素)和高氮(每盆2.0 g尿素)2个氮水平,继而通过在水稻灌浆结实期的人工气候箱控温试验,设置高温(日均温度30℃,日最高温和最低温分别为34℃和26℃)和常温(日均温度23℃,日最高温和最低温分别为26℃和20℃),构成低氮-常温(LN-NT)、低氮-高温(LN-HT)、高氮-常温(HN-NT)、高氮-高温(HN-HT)4个处理组合,并结合水稻籽粒灌浆不同时期取样,探讨氮素穗肥对水稻高温灌浆过程贮藏蛋白积累和主要蛋白组分含量影响及其与籽粒氮代谢关键酶及相关基因表达间关系。 【结果】 氮素穗肥和灌浆期高温均会导致稻米粗蛋白相对含量上升,但在高温处理下单位籽粒中粗蛋白的绝对量却呈降低趋势,以13 kD醇溶蛋白亚基组分在高温处理下的下降幅度最大,从而引起籽粒谷蛋白/醇溶蛋白质比值的上升,其原因主要是由于编码水稻13 kD醇溶蛋白合成基因(Pro13, Pro14Pro17)在高温处理下的下调表达所致。与之相比,增施氮素穗肥(HN-NT和HN-HT)在引起稻米粗蛋白相对含量提升的同时,单位籽粒中的粗蛋白总量、谷蛋白和醇溶蛋白含量均显著增加,但对贮藏蛋白谷/醇比的影响不明显,且谷蛋白组分中的37 kD酸性亚基和22 kD碱性亚基在不同氮处理水平下的相对比例也基本保持稳定;氮素穗肥可增强灌浆籽粒中的谷氨酰胺合酶(GS)、谷草转氨酶(GOT)和谷丙转氨酶(GPT)活性,但HN-HT处理下的籽粒GS、GOT和GPT活性显著低于HN-NT处理,高温胁迫对水稻灌浆中后期籽粒器官中的氮转运代谢具有抑制作用。此外,在不同氮素水平下,灌浆期高温均可引起稻米整精米率的明显下降和垩白度的显著上升,但HN-HT处理的千粒重、结实率、产量水平、整精米率却高于LN-HT处理,且前者的稻米垩白度显著低于后者,氮素穗肥不足加剧了高温胁迫对千粒重、结实率、整精米率和垩白度等产量和品质性状的负面影响。 【结论】 氮素穗肥对水稻高温灌浆过程贮藏蛋白合成积累起重要调节作用,增施氮素穗肥虽然对水稻籽粒灌浆过程中的谷蛋白和醇溶蛋白质合成具有促进作用,并导致稻米贮藏蛋白相对量与绝对量增加,但对于高温灌浆下13kD醇溶蛋白亚基合成及其组分含量下降具有一定程度的缓解效应,有利于维持贮藏蛋白谷/醇比相对稳定。  相似文献   
5.
Zinc (Zn) is an important micronutrient for rice (Oryza sativa L.) production and its deficiency has been observed in various production systems. High grain Zn concentration is equally important for high rice yield and human health. In this work, the effects of Zn fertilization on seedling growth, grain yield, grain Zn concentration, and their association with root traits were studied under alternate wetting and drying (AWD), aerobic rice (AR), system of rice intensification (SRI), and continuous flooding (CF). Zinc fertilization (15 kg ha?1) improved nursery seedlings chlorophyll and Zn concentrations, root length, and number of roots with highest values observed in CF. At harvesting, maximum plant height, panicle length, total and panicle bearing tillers, and kernel yield were found with Zn addition in AWD and CF rice systems. Mid season drainage provided at maximum tillering and Zn fertilization increased its concentration in leaves, culms, panicles, and grains under CF and AR at physiological maturity. Most of Zn applied was allocated into culms and panicles, nevertheless, a significant increase in grain Zn concentration was also observed in all production systems. Association of leaf Zn with grain Zn concentration was stronger than with culm and panicle Zn. The results indicate that Zn application after rice nursery transplanting is more important for grain Zn enrichment in all rice systems than for increase in grain yield in all systems except AWD where grain yield was also increased. More grain yield in CF and AWD as compared to SRI and AR can also be attributed to decreased spikelet sterility and to better Zn phyto‐availability in these rice systems at physiological maturity.  相似文献   
6.
灌浆温度和氮肥及其互作效应对稻米贮藏蛋白组分的影响   总被引:1,自引:0,他引:1  
灌浆结实期温度与氮肥施用量是影响稻米品质的两个重要生态因子,尤其是与稻米蛋白含量及米饭食味关系密切。本文以多个水稻主栽品种为材料,通迆灌浆结实期的人工控温试验、大田长期定位点的施氮处理试验和盆栽条件下的温氮两因素复合处理试验,探讨了水稻灌浆结实期温度对稻米贮藏蛋白含量与组分影响及其有别于氮肥处理效应的差异觃律,幵分析了温度与氮肥两个因素对稻米贮藏蛋白及其组分影响的交互作用特点。结果表明,高温胁迫和增施氮肥均引起水稻籽粒总蛋白及其谷蛋白组分含量(%)的显著增加,但两者对稻米醇溶蛋白影响却存在明显差别。其中,高温处理引起醇溶蛋白含量显著下降,提高稻米谷蛋白/醇溶蛋白比值,而增施氮肥引起稻米谷蛋白和醇溶蛋白含量明显增加,但对谷蛋白/醇溶蛋白比值与贮藏蛋白各亚基的组成比例影响相对较小。在高温处理下,谷蛋白的57kD前体亚基组分含量有所提高,而37kD酸性亚基和22kD碱性亚基随温度处理的差异变化却因品种而异,且高温处理对水稻籽粒蛋白绝对含量(mg grain~(–1))的影响程度也进没有其对蛋白相对含量(%)的影响明显。高氮×高温处理组合对稻米总蛋白与谷蛋白含量的影响程度显著大于单一高温或高氮处理,但在高氮水平下由高温引起稻米醇溶蛋白含量的下降幅度却小于其低氮对照,有利于稻米醇溶蛋白含量在不同温度处理下的相对稳定。  相似文献   
7.
为探究苜蓿生产过程中使用的杀菌剂对其传粉昆虫意大利蜜蜂(意蜂)的安全性,利用田间推荐使用浓度的菌核净、咪鲜胺和异菌脲处理意大利蜜蜂,分别测定蜜蜂体内3种保护酶:超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和3种解毒酶:羧酸酯酶(CarE)、谷胱甘肽S-转移酶(GSTs)和细胞色素P450(P450)的活性。结果表明,不同浓度的3种杀菌剂均可诱导意蜂SOD和POD活性,其中咪鲜胺1500倍液(0.17 mg·L-1)处理的蜜蜂体内SOD和POD活性最高,分别为对照的1.82和5.40倍。3种杀菌剂对CAT、CarE和GSTs活性表现为低浓度诱导,高浓度抑制,对P450活性表现为抑制作用(咪鲜胺)或者诱导作用(菌核净和异菌脲)。随着处理时间的延长,3种杀菌剂1000倍液(0.40、0.25和0.50 mg·L-1)对意蜂体内3种保护酶的活性总体表现为诱导作用;而对3种解毒酶的影响各异,菌核净对3种解毒酶活性均为先激活后抑制;异菌脲对CarE和GSTs活性表现为先抑制后激活,对P450为诱导作用;咪鲜胺对CarE和GSTs表现为先激活后抑制,对P450表现为随时间逐渐降低的抑制作用。该结果表明意蜂可以通过调节体内保护酶和解毒酶活性,降低杀菌剂的负面影响,但对蜜蜂正常生理和代谢产生了影响。因此在生产中应当谨慎施用杀菌剂,保护蜜蜂安全授粉。  相似文献   
8.
通过对超声提取法中提取剂、固相萃取中淋洗液和洗脱剂、高效液相色谱中流动相的筛选,建立固相萃取–高效液相色谱定量检测水稻中洛克沙胂的方法。所建方法为:样品先经0.05 mol/L NaOH+20 g/L K2HPO4超声提取;再利用活化后的固相萃取小柱,依次采用1.5 mL 0.05 mol/L乙酸钠–甲醇溶液(pH=7)和1.5 mL甲醇淋洗及体积分数为13%的甲酸–甲醇溶液洗脱;最后利用以含0.3%甲酸的0.05 mol/L磷酸二氢钾溶液和甲醇(体积比80∶20)为流动相的高效液相色谱进行定量分析;该方法在洛克沙胂质量浓度为0.01~10.00 mg/mL时线性关系良好,相关系数大于0.999,检测限和定量限分别为20、67 ng/kg;洛克沙胂在水稻根、茎、叶、壳、米中的加标回收率分别为80.0%~87.2%、74.0%~80.6%、80.0%~83.7%、81.0%~90.0%和83.2%~92.7%,相对标准偏差分别为2.2%~5.9%、2.4%~4.6%、2.0%~2.6%、3.6%~5.7%和3.2%~5.5%。  相似文献   
9.
为了解不同苜蓿(Medicago sativaL.)品种在宁夏南部山区的丰产性、稳产性,以及试点的代表性和区分力,本研究利用方差分析、GGE双标图模型对区域3个不同试点的6个苜蓿品种的产量进行分析。结果表明:苜蓿产量最高的试验区是原州区彭堡镇彭堡三队,最低的是隆德县关庄乡前庄村,前者比后者高43.7%;产量最高的品种是‘甘农7号’,最低的是‘阿尔冈金’,前者比后者高44.9%;联合方差分析显示,基因型与环境互作(G×E)、环境(E)、基因型(G)对品种产量影响显著(P<0.05),其中G×E是引起苜蓿产量差异的最主要原因,它引起的变异是E的1.19倍,是G的1.58倍。利用GGE双标图模型分析可知,高产稳产的品种是‘三得利’、‘苜蓿王’;3个不同区域可划分为2个生态区,原州区头营镇徐河村和原州区彭堡镇彭堡三队为1个,隆德县关庄乡前庄村为1个;综合代表性和区分力,较理想的试点为头营镇徐河村。  相似文献   
10.
紫花苜蓿是优质的多年生豆科牧草,广泛种植于世界各地。豌豆蚜是紫花苜蓿的主要害虫之一,其不仅可危害植物生长,还会传播多种植物病害,从而降低牧草产量和品质,造成巨大的经济损失。丛枝菌根(AM)真菌可与80%的陆生植物根系共生形成互惠共生的菌根结构,其可促进植物对矿物营养的吸收,增强植株抗逆性。以紫花苜蓿为材料,探究AM真菌对植物应答豌豆蚜胁迫的生化机理。结果表明,AM真菌可以通过促进植物生长和养分吸收,改变植株防御性酶活性以及植物激素信号物质含量来调控植物自身对蚜虫的响应。2种AM真菌根内球囊霉和幼套球囊霉均显著提高了紫花苜蓿生物量、分枝数和植株N、P含量(P<0.05)。此外,根内球囊霉显著提高了植物过氧化物酶(POD)活性,且蚜虫处理下,较不接菌处理,根内球囊霉植株的POD、过氧化氢酶(CAT)活性以及激素信号物质水杨酸(SA)含量均显著增加(P<0.05)。在蚜虫处理下,相比不接菌处理,幼套球囊霉显著增强了植株POD活性(P<0.05)。蚜虫取食显著提高了植株SA含量,降低了超氧化物歧化酶(SOD)活性(P<0.05);且接种AM真菌后,蚜虫处理下的根系POD活性和SA含量提升程度更大,表明AM真菌可抑制蚜虫对植株造成的负效应。  相似文献   
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