芦苇高光效育种材料筛选研究

芦苇作为造纸工业重要的草类纤维原料,其经济价值,已被人们逐渐认识,通过多年的科学研究,对芦苇的人工栽培管理达到了一定水平,芦苇的新品种培育研究已提到议事日程。芦苇高光效品种选育是芦苇育种的其中一项。1998~1999两年对14个芦苇变种进行了叶面积指数、光合势、净光合率的测定分析,已选择出2份较理想的芦苇高光效育种材料,5份可用于高光效育种的转育材料。     

超高产水稻的高光效特性和高光效材料的筛选

综述了超高产水稻的光合特性、光抑制、光合性状的遗传规律和高光效材料的筛选等内容,比较详细地介绍了光抑制部位及其表现,光抑制的原因以及光抑制中热耗散的可能途径及作用等。由于叶黄素循环在水稻耐光抑制、增加热耗散中起着十分重要的作用,也总结了叶黄素循环的功能。最后,讨论和展望了超高产水稻的高光效育种前景。     

水稻的光合特性与高光效育种

综述了国内外在水稻高光效生理育种研究领域中的最新进展，分析了在常规育种的基础上开展水稻高光效生理育种是作物育种发展的趋势：讨论和展望了超级稻的高光效育种前景。     

皖南山区冷浸田高光效水稻品种的筛选

[目的]筛选皖南山区冷浸田高光效水稻品种.[方法]以皖南山区推广应用的两系中籼稻品种为材料,在休屯盆地周边丘陵山冲深脚田进行田间试验.[结果]在冷浸田开沟降渍的条件下,不同品种表现不同的分蘖速度,干物质积累也有明显的差异,冷浸田有效穗少是影响超级稻增产潜力发挥的主要原因.丰两优4号、扬两优6号、Y两优2号、D优202、丰两优80和徽两优6号能够耐冷浸田的低温和短日照;D优202和丰两优80、扬两优6号能够耐冷浸田的低温和短日照,对光能的利用效率较高.[结论]三系组合品种D优202和两系组合品种丰两优80、扬两优6号可作为皖南山区主推品种.     

皖南山区冷浸田高光效水稻品种的筛选

[目的]筛选皖南山区冷浸田高光效水稻品种。[方法]以皖南山区推广应用的两系中籼稻品种为材料,在休屯盆地周边丘陵山冲深脚田进行田间试验。[结果]在冷浸田开沟降渍的条件下,不同品种表现不同的分蘖速度,干物质积累也有明显的差异,冷浸田有效穗少是影响超级稻增产潜力发挥的主要原因。丰两优4号、扬两优6号、Y两优2号、D优202、丰两优80和徽两优6号能够耐冷浸田的低温和短日照;D优202和丰两优80、扬两优6号能够耐冷浸田的低温和短日照,对光能的利用效率较高。[结论]三系组合品种D优202和两系组合品种丰两优80、扬两优6号可作为皖南山区主推品种。     

PEPC酶活性作为水稻高光效育种筛选指标的研究

以稳定的转玉米磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶基因(pepc)水稻(PC)、未转基因野生型水稻(WT)和PC与9516、苏沪香粳和武育粳3号杂交转育后代为材料,分别测定苗期、分蘖期、拔节期和孕穗期以及花后PC和WT的光合特性.结果表明:①PC叶片的PEPC活性和净光合速率(Pn)在整个水稻生育期都比WT高,其中孕穗期的PEPC酶活性和Pn增加最显著;②与茎和穗相比,花后水稻剑叶的PEPC酶活性最高,叶片的PEPC活性PC和WT在开花后5～10 d剑叶PEPC活性和Pn最大,相对稳定;③开花后第5 d PC剑叶的PEPC酶活性和Pn呈正相关,相关系数为0.923**,其中上午10∶00～12∶00 PEPC酶活性表现较高水平且保持相对稳定;④34株转育材料剑叶PEPC酶活性与Pn的相关系数为0.918**.据此认为水稻开花后第5 d到第10 d,晴天上午10∶00～12∶00,剑叶的PEPC酶活性可作为水稻高光效筛选的可靠指标.     

水稻光合特性研究与高光效育种

研究表明,在广东的自然条件下,优良稻种桂朝2号、七桂早等会发生过剩强光所造成的光抑制及光氧化伤害,但由于叶面积发展快,群体的光能截获能力较强,笔者确定这类品种属于适应低光强的生态型。而美国优良品种Lemont、Bellemont等则光抑制及光氧化的伤害不明显,它们的叶片较厚,在强光下光合作用光能转化效率较高,但其叶面积发展速度较慢,笔者确定这类品种属于适应高光强的生态型。将这两种光强生态型的水稻组配成化杀杂种稻Lemont/七桂早后,F#-1代杂种在反映群体光能截获能力及单叶光能转化效率的“整体光合能力”方面,较之父母本均有明显改进。其谷物产量的光能利用率在中国广州及美国阿肯色州均比父母本高8%～62%。扩大的试验进一步证明：利用两种光强生态型的水稻组配成杂种稻后,F#-1代杂种均可比原亲本明显改进“整体光合能力”。     

如何做好高光效示范工作

高光效作为一种新型的栽培模式,有很高的增产潜力,同时也存在很多的技术难题。因此如何克服难题,做好高光效示范工作是增加粮食单产、创建粮食高产的有效途径。     

苹果树高光效整形修剪技术

根据经验总结,从几种苹果高光效树形的整形修剪、郁闭结果树调冠改形技术等几方面阐述了苹果树高光效整形修剪技术,为广大果农生产优质苹果提供技术指导。     

利用SPAD-502叶绿素计筛选苎麻高光效种质

苎麻对氮素的吸收和利用存在基因型差异,SPAD值可以很好的反应这种差异。本研究以26份苎麻种质为材料,通过测定旺长期和成熟期的SPAD值,使用t检验和方差分析等方法,以苎麻植株SPAD值为高光效评价指标来筛选高光效苎麻种质。     

尖孢镰刀菌侵染枸杞根系的转录组分析

由尖孢镰刀菌引起的根腐病是枸杞种植中的主要病害之一,为探究尖孢镰刀菌侵染枸杞的分子致病机制,并挖掘其关键致病基因,通过尖孢镰刀菌侵染‘宁杞1号’枸杞根系,于侵染第7天刮取菌样进行转录组测序分析。结果表明,与纯培养菌株相比,在侵染第7天的尖孢镰刀菌中共发现了1 892个显著差异表达基因,其中上调表达基因1 242个,下调表达基因650个;GO富集分析表明,分子功能分类的跨膜转运蛋白和ATP酶活性以及生物学过程分类的跨膜转运可能在尖孢镰刀菌致病过程中发挥了重要作用;KEGG富集分析表明,鞘脂代谢、过氧化物酶体和ABC转运蛋白是尖孢镰刀菌侵染过程的主要代谢途径。此外,通过对比分析编码碳水化合物酶与植物-病原互作相关基因在尖孢镰刀菌侵染前后的表达量,筛选到10个关键致病候选基因。     

钒胁迫下枸杞和芥菜幼苗蛋白的分子分布研究

通过G-75凝胶层析结合电泳分析,研究了不同V(Ⅴ)浓度胁迫下枸杞和芥菜的蛋白分子分布。经过凝胶层析后出现两个紫外吸收峰,第一峰主要集中在8号至15号管,第二峰集中在25号至33号管。对第一紫外吸收峰的电泳分析表明,V胁迫下植物蛋白的分子分布发生了变化:当V浓度为10 mg·L~(-1)时,枸杞根产生了分子量为58.6 KD蛋白,茎产生了分子量分别为64.5、46.9KD两种蛋白;当V浓度增大到20 mg·L~(-1),叶产生了分子量为20 KD蛋白。随着V胁迫浓度增大,芥菜中分子量为33.9 KD和36KD两条蛋白条带逐渐变浅,而27.3 KD蛋白条带逐渐加深。枸杞幼苗第一洗脱峰蛋白中V含量随V胁迫浓度增大而增加,而芥菜叶在V≥10 mg·L~(-1)时V含量降低。这与不同植物蛋白结合V的能力有关,因枸杞幼苗蛋白结合V的能力较强,生成的植物螯合肽较多,故对V有较强的耐受能力。     

NaCl胁迫下宁夏枸杞ABA代谢相关基因差异表达分析

为解析宁夏枸杞响应NaCl胁迫的ABA代谢分子调控机制,检测NaCl胁迫下宁夏枸杞叶片脱落酸（ABA）含量变化,并利用RNA-seq和qRT-PCR技术研究NaCl胁迫下ABA代谢相关基因的差异表达规律。结果表明,不同浓度NaCl胁迫下,宁夏枸杞叶片中ABA含量随NaCl浓度的增加呈现增加趋势;通过转录组测序筛选得到21个ABA代谢相关的差异表达基因,从100 mmol/L、200 mmol/L、300 mmol/L NaCl处理下的宁夏枸杞叶片中检测到ABA代谢相关的差异表达基因分别有17、11、9个,qRT-PCR检测结果与转录组测序结果基本一致。宁夏枸杞通过相关基因的差异表达调控ABA代谢和信号通路,从而参与调控其响应NaCl胁迫。     

枸杞深色有隔内生真菌定殖规律及其与土壤因子的相关性

利用采自宁夏银川市金凤区和西夏区两个枸杞栽培区0~20、20~40和40~60 cm共3个土层深度的枸杞根系和根围土样,研究枸杞 (Lycium barbarum)根系深色有隔内生真菌 (dark septate endophytes,DSE)的定殖规律及其与土壤因子的相关性,以期为充分利用DSE资源和基于生物技术促进荒漠植被恢复和生态改良提供依据。结果表明,DSE可定殖于枸杞根系形成深色、有隔菌丝,微菌核多呈聚合型和离散型。两样地DSE定殖率差异显著,金凤区样地DSE平均总定殖率（73.27%）显著高于西夏区样地 （23.54%）;不同土层DSE定殖率有差异,两样地DSE总定殖率、菌丝定殖率和微菌核定殖率最大值均出现在20~40 cm土层。两样地不同土层深度间土壤因子的分布差异显著,主成分分析显示pH、碱解氮、速效磷、有机质、碱性磷酸酶和蔗糖酶能综合反映银川市两枸杞样地根际土壤养分状况。方差分解分析结果表明,DSE定殖受到样地和土壤因子的共同影响。相关性分析表明,DSE定殖在两样地间存在较大差异,金凤区样地DSE总定殖率与有机质显著正相关,与速效钾极显著负相关;DSE菌丝定殖率与有机质、速效磷和碱解氮显著正相关,与速效钾和pH显著负相关。西夏区样地DSE总定殖率和微菌核定殖率与pH极显著正相关;DSE菌丝定殖率与有机质、速效磷和脲酶显著负相关。上述结果说明,枸杞根系能被DSE侵染,DSE定殖具有明显的垂直空间异质性,并与土壤因子密切相关。     

不同产区枸杞品质比较研究

以宁夏惠北、园林场、舟塔3个产区的‘宁杞一号’枸杞为试材,对3个产区枸杞品质进行分析。结果表明,惠北、园林场和舟塔3个产区枸杞的可溶性固形物质量分数、总糖质量浓度、可滴定酸质量浓度、维生素C质量分数、可溶性蛋白质量分数、总黄酮质量分数和总酚质量分数都存在极显著差异。枸杞中可溶性固形物质量分数、可溶性蛋白质质量分数和总黄酮质量分数以舟塔的最高,分别为19.91%、1.23g/kg和1.09g/kg;可滴定酸质量浓度、维生素C质量分数、总酚质量分数以惠北的最高,分别为5.49g/L、0.29g/kg和3.29g/kg。园林场枸杞的可溶性固形物质量分数、可滴定酸质量浓度、维生素C质量分数、可溶性蛋白质量分数和总黄酮质量分数均低于惠北和舟塔,但总糖质量浓度高于另外两个产区,为68.50g/L。由此可见同一品种枸杞在不同产地其品质存在明显差异,舟塔产区枸杞品质相对较好。     

枸杞根腐致病菌及拮抗菌的分离鉴定

旨在探索枸杞根腐病发生地根际土壤生防细菌资源,为该病的防治提供理论依据。采用组织分离法分离枸杞根腐致病菌,对其进行形态学、分子生物学鉴定和柯赫氏法则验证;再利用平板对峙法,以分离出的病原菌为靶标,筛选具有拮抗效果的菌株,对其进行鉴定。结果表明：从青海省海西蒙古族藏族自治州主要栽培枸杞林中分离鉴定出4种致病菌,分别为黄色镰刀菌（Fusarium culmorum）、三线镰刀菌（F.tricinctum）、尖孢镰刀菌（F.oxysporum）、木贼镰刀菌（F.equiseti）;经筛选,有8株生防细菌对4种病原菌具有不同程度的拮抗效果,其中,抑菌效果最好的是QH-588菌株,其抑制率在36.09%~51.79%;经形态学和16S rDNA/Gyr B基因分析鉴定,其中1株为萎缩芽孢杆菌（Bacillus atrophaeus）,5株为枯草芽孢杆菌（B.subtilis）,2株为短小芽孢杆菌（B.pumilus）。在国内首次报道了三线镰刀菌为枸杞根腐病病原菌,筛选出的生防细菌在室内对枸杞根腐病的4种病原均具有较好的拮抗效果,可作为防治青海省枸杞根腐病的候选菌株。     

枸杞根系发育及地上生长对不同施氮量的响应

为明确不同氮素水平对枸杞根系发育及地上生长的影响,探究根系形态特征与枸杞果实产量及品质等指标的相关性,以枸杞主栽品种‘宁杞7号’4 a生植株为试验材料,采用田间试验的方法研究了不同氮肥施用量N1(减氮20%,540 kg·hm^-2)、N2(中氮,675 kg·hm^-2)、N3(增氮20%,810 kg·hm^-2)对宁夏枸杞夏季生长期根系形态、根系累积生长量及地上部叶片氮含量、SPAD值、净光合速率、经济产量、果实品质的影响。结果表明：(1)不同施氮水平下,枸杞根系形态特征中除根平均直径外,总根长、总根投影面积、总根表面积以及根体积增量均随着施氮量的增加呈先升高后降低的趋势,即在N3处理下根系生长受到一定的抑制作用,导致根长累积增量由大到小分别是N2(1 778.1 cm)>N3(1 342.2 cm)>N1(1 330.4 cm)。(2)不同施氮量对根系在土壤中的分布造成了影响,研究结果显示N1、N2处理下,枸杞根系增量主要分布在20～60 cm土层中;在N3处理下,枸杞根系增量主要分布在0～20 cm土层中...     

覆沙对盐碱地土壤水盐运移及枸杞生长和产量的影响

旨在探明盐碱地种植枸杞不同覆沙方式(不覆沙为对照、覆细沙5 cm、覆细沙10 cm、覆粗沙10 cm、覆粗沙5 cm)对土壤水盐运移及枸杞生长和产量的影响。以3 a生‘宁杞1号’枸杞为试材,测定不同生育期0～100 cm土层土壤含水量、pH、盐分含量及组成等。结果表明:与不覆沙相比,覆沙条件下枸杞生育期内的土壤含水量均极显著提高,盐碱地土壤pH和全盐量有效降低,以覆粗沙厚度为5 cm最佳,其盐分离子Na~+、K~+、SO~(-2)_4、Cl~-抑制效果更突出。同时,不同覆沙处理对枸杞生长发育也有明显促进作用,枝条长度平均增加15.22%,枸杞产量均达到极显著水平,覆粗沙5 cm产量最高,纯收入及产投比最佳,相比对照增产19.64%。对于盐碱干旱区枸杞的种植,覆粗沙5 cm整体抑盐增产效果最显著,是红寺堡灌区枸杞持续稳产的有效覆盖方式。     

宁杞7号周年干物质与氮磷钾累积动态特征

【目的】明确枸杞干物质和氮磷钾周年动态累积规律,为枸杞施肥量和施肥时期的优化提供依据。【方法】以5年生宁杞7号整树为试材,采用树体分解法,分别于枸杞春梢期(4月)、花果期(5月)、盛果期(7月)、夏眠期(8月)、秋果期(9月)、休眠期(11月)整株挖取干周和树高相近的枸杞树各3株,分解为主干、枝条(分别按新生枝、1年生枝采集)、叶片、果实和根系样品,测定并分析其干物质及氮、磷、钾含量和累积量的动态变化。【结果】在枸杞周年生长过程中,干物质累积高峰集中在盛果期和秋果期;全物候期枸杞不同器官干物质累积量从高到低依次为:果实主干叶片根系新生枝1年生枝。枸杞叶片、果实中的氮、磷、钾含量显著高于其他器官;另外,枸杞叶片和果实中的氮、磷含量在春稍期、花果期较高,钾含量在花果期、秋果期较高。当经济产量为971.17 g/株时,枸杞氮、磷、钾累积量分别为72.80,11.87,32.62 g/株,累积高峰期出现在花果期和盛果期,其中新增氮、磷、钾累积量分别为58.41,7.98,27.19 g/株,多累积在果实、叶片中。【结论】宁杞7号枸杞每形成100 kg干物质,N、P(P_2O_5)、K(K_2O)养分需要量分别为13.56～15.58,4.90～9.22和5.50～8.97 kg/hm~2,需求质量比为1.00∶0.23∶0.48。应注意在干物质和养分累积的高峰期,即花果期、盛果期和秋果期保证养分供应充足。     

吡虫啉对枸杞土壤微生物群落功能多样性的影响

采用Biolog方法研究吡虫啉对枸杞土壤微生物群落功能多样性的影响。结果表明,吡虫啉3 000倍稀释液在施用后1d对土壤微生物群落功能多样性影响显著;在施用后3d对土壤微生物群落功能多样性的影响仍然十分明显,施用后5d开始减弱;即使极低浓度30 000倍稀释液的吡虫啉对枸杞土壤微生物群落多样性仍然会产生影响。施用吡虫啉后不同时间对枸杞土壤微生物群落功能多样性的影响大小为:施用后第1天第3天第5天第7天。施用吡虫啉后物种数量呈现增加趋势,个体数减少,Simpson指数无变化,Shannon指数、均匀度和Brillouin降低,未施药土壤和30 000倍稀释液处理的土壤McIntosh指数相同,3 000倍稀释液处理的McIntosh指数较低。