苎麻对重金属Cd污染的耐受和富集能力研究

为了探究野生型和栽培型苎麻对Cd耐受和富集积累方面的差异,在前人研究的基础上,以野生型和栽培型苎麻为研究对象,采取盆栽试验,以富顺青麻‘、湘苎3号’、冷水江野麻以及浏阳野麻4个品种作为试验材料,对苎麻的耐Cd能力以及Cd富集积累特性进行研究,以期为苎麻耐Cd种质筛选奠定基础。结果表明：各器官对Cd的富集系数顺序与Cd含量相同,在2种高浓度处理下,地上部富集系数均小于1,且随浓度升高而降低;富顺青麻、冷水江野麻和‘湘苎3号’对Cd的转运系数均大于1,表明苎麻植株向上运输Cd的能力较强,说明苎麻除了对Cd有一定的耐性,还具备一定的富集能力,作为经济作物有修复重金属污染的潜力。     

苎麻体细胞植株再生体系优化研究

旨在探索苎麻体细胞植株再生体系的优化方案,为苎麻组织培养及品种改良提供理论与技术依据。本试验以‘湘苎3号’为试材,优化苎麻愈伤诱导植株再生体系,再将此优化的再生体系应用于其他4个种质材料,得出5个种质的愈伤诱导率、芽诱导率、再生苗生根率,来比较不同基因型之间的体细胞植株再生率差异。结果表明,‘湘苎3号’最佳愈伤诱导培养基为附加2,4-D (0.1 mg/L)和6-BA (2.5 mg/L)的MS培养基;‘湘苎3号’、‘咸丰大叶绿’、‘A’、‘B’、‘中苎1号’的愈伤诱导率分别是：83.3%、80.0%、76.7%、70.0%、53.3%。‘湘苎3号’最佳芽诱导培养基为附加TDZ (0.5 mg/L）、2,4-D (0.02 mg/L)和IAA (0.03 mg/L)的1/2MS培养基,‘湘苎3号’、‘咸丰大叶绿’、‘A’、‘B’、‘中苎1号’的芽诱导率分别是：28.4%、21.2%、12.8%、8.9%、4.9%。‘湘苎3号’最佳生根培养基为附加TDZ (0.02 mg/L)+NAA (0.05 mg/L)+IAA (0.02 mg/L)的MS培养基,‘湘苎3号’、‘咸丰大叶绿’、‘A’、‘B’、‘中苎1号’的生根率都是100%。     

月季‘金玛丽’对土壤镉污染的修复研究

通过盆栽模拟实验方法来探究重金属镉(Cd)对月季品种中‘金玛丽’生长特性的影响,从而探究‘金玛丽’在镉污染土壤修复中最适宜的修复浓度。实验中设置了6个不同的镉处理浓度:5 mg/kg、20 mg/kg、50 mg/kg、100 mg/kg、150 mg/kg、200 mg/kg,发现不同浓度的镉处理对‘金玛丽’生长影响不同,在镉处理浓度为5 mg/kg,对‘金玛丽’的生长有促进作用,随着镉处理浓度的增加,镉对‘金玛丽’的生长产生了抑制作用;在镉处理浓度为150 mg/kg,‘金玛丽’中根、茎、叶镉浓度达到最大值,‘金玛丽’中镉浓度值的分布大小分别是根茎叶;‘金玛丽’的吸收系数在镉处理浓度为5 mg/kg时有最大值,在20 mg/kg时有较大值,转运系数在镉处理不同浓度下值都比较低;‘金玛丽’比较适宜镉污染浓度在20 mg/kg以下的中低浓度土壤中进行植物修复。     

Cd胁迫对11个青稞品种种子萌发和幼苗生长的影响

重金属污染土壤的修复治理工作迫在眉睫。为研究适合在青藏高原种植的Cd污染土壤修复植物,以11个青稞品种为试验材料,研究不同浓度Cd (0, 5, 10, 20, 40, 80, 160和320 mg/L)胁迫对青稞种子萌发情况及幼苗生长的影响。结果显示,(1)重金属Cd对青稞种子萌发表现出低浓度[ρ(CdCl2)=20 mg/L]促进和高浓度(ρ(CdCl2)≥80 mg/L)抑制效应;Cd胁迫对青稞幼苗生长过程的抑制效应强于种子萌发过程。(2) 11个品种青稞种子耐Cd胁迫能力加权隶属函数D值依次为‘昆仑14号’‘昆仑10号’‘黑青稞’‘柴青1号’‘门农1号’‘门源亮兰’‘昆仑15号’‘北青3号’‘昆仑12号’‘肚里黄’‘北青6号’。结果表明:‘昆仑14号’及‘昆仑10号’对重金属Cd的耐受性最强,能较好地适应重金属土壤环境,具有作为青藏高原地区Cd污染土壤修复植物的潜力。     

重金属Cd对两个马铃薯品种生长发育的影响

以马铃薯克新1号与费乌瑞它为参试材料,采用盆栽试验,研究不同浓度Cd胁迫对马铃薯两个品种生长发育的影响。结果表明:当Cd处理浓度提高时,植株毒害程度加大,生长明显受到抑制。低浓度(10 mg/kg)Cd胁迫促进费乌瑞它植株的生长,而高浓度重金属Cd(50 mg/kg)胁迫对两个品种的生长均有抑制作用。轻度Cd(10mg/kg)与重度Cd(50 mg/kg)胁迫下,马铃薯单株产量及叶片、地上茎、块茎、根系干质量均显著下降。Cd对植株各器官毒害程度由高到低分别为根系>块茎>叶片>地上茎。克新1号抗Cd能力优于费乌瑞它。     

苎麻新品系R057新麻产量与品质的初步研究

以湘苎三号和中苎一号等湖南主要推广品种为对照,对苎麻新品系R057新麻的产量与品质及其产量构成的数量性状进行了初步研究,结果表明：新品系R057新麻平均产量高达566．25kg／hm^2,比对照（产量平均值）增产26．48％,增产效果明显;纤维支数（1735．7m／g）次于Tri-2,但优于其余对照,纤维品质较优。     

不同程度污染农田苎麻吸收积累镉特性研究

以4个主要的苎麻栽培品种为材料,分别在安化和株洲镉污染农田研究这些品种的生长情况以及各器官镉含量。结果表明,安化和株洲试点苎麻平均产量分别为2501和2148 kg/hm2.a。苎麻各品种皮中的镉含量显著高于骨和叶。两个试点平均地上部镉含量分别为21.05和7.75 mg/kg,品种间地上部镉含量存在显著差异,且地上部镉含量与土壤镉含量呈显著正相关,各品种富集系数均大于1。中苎1号产量和地上部镉含量显著高于其它品种。在镉污染农田种植耐性强、高积累的苎麻品种能产生较好的经济效益和生态效益。     

水稻抗Cd胁迫的生理生化特性研究

以耐性不同的两个水稻品种（Lement,低累积型和Dular,高累积型）为材料,研究了镉胁迫对水稻植株生长和抗氧化酶系统的影响。采用水培试验,Cd处理设0、5mg/kg和10mg/kg三个水平。结果表明,Cd胁迫改变丙二醛（MDA）含量和超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）、过氧化物酶（POD）活性。在抗氧活性上,根和地上部对Cd胁迫的反应存在差异。根和地上部MDA随着培养液浓度的提高而增加,且增加幅度Dular大于Lement。高浓度胁迫下,两个品种在MDA含量的增加幅度和叶绿素含量的降低幅度上表现不同,显示出它们在镉的耐性上存在着差异。     

钾对不同早稻品种产量及钾素吸收利用的影响

通过田间试验研究双季稻区不同早稻品种在钾胁迫和供钾充足条件下产量及对钾素的吸收利用,为双季稻区不同早稻品种合理施钾提供科学依据。以13个早稻品种为试验对象,测定不同生育期生物量、收获期稻谷和稻草产量以及钾含量,计算钾的吸收量。结果表明：13个早稻品种不施钾处理的产量变幅为5080.0~6653.3 kg/hm²,平均为6214.4 kg/hm²,变异系数为6.73%。施钾处理增产量变幅为-80~1646.66 kg/hm²,平均增产量为716.41 kg/hm²,变异系数为59.62%。不施钾处理的吸钾量为89.8~154.2 kg/hm²,平均为116.4 kg/hm²,变异系数为15.3%。施钾处理的吸钾量为124.1~193.1 kg/hm²,平均为157.0 kg/hm²,变异系数为12.6%。‘湘早籼32号’的增产率显著高于其他品种,钾肥贡献率达到24.44%,‘陵两优211’和‘中早39’的增产率显著低于其他品种,钾肥贡献率分别为1.47%和-1.23%。供试的13个品种早稻中,‘湘早籼32号’为钾素敏感型品种,施钾能使该品种早稻发挥更大的增产潜力;‘陵两优211’和‘中早39’为低钾耐受型品种,施钾对这2个品种早稻增产潜力不大,在种植期间可以减少钾肥的施用量。     

镉胁迫对圆叶决明幼苗生长及镉吸收的影响

为探明圆叶决明的耐镉性,笔者采用营养液培养试验的方法,研究了不同浓度镉胁迫对圆叶决明‘CIP86134’和‘ATF3248’幼苗生长发育、矿质养分吸收、Cd的吸收累积及其分布的影响。结果表明：镉胁迫抑制圆叶决明幼苗的生长,株高和出叶速度均低于对照;降低了圆叶决明生物产量和减少Ca、Mg、Cu、Zn 的吸收。‘CIP86134’和‘ATF3248’对Cd的忍耐浓度分别为33.4 mg/kg 和33.1 mg/kg,为非耐镉性植物。通过形态诊断、生物产量、Cd 的吸收累积量等指标的比较,‘CIP86134’的耐镉能力较‘ATF3248’强。对于Cd污染土壤的生态修复来说, ‘CIP86134’ 是更为适宜的品种。     

Physiological Mechanism of Different Varieties and Potassium Application Amounts on Cotton Resistance to Verticillium Wilt

[Objective] It has theoretical guiding significance for the comprehensive control technology of Verticillium wilt of cotton to explore the effect of potassium nutrition on mechanism of cotton Verticillium wilt resistance under the condition of pathogen stress of Verticillium dahliae. [Method] Three cotton cultivars Jimian 11 (JM-11 as susceptible cultivar), Zhongzhimian 2 (ZZM-2 as control cultivar), Nongda 601 (ND-601 as resistant cultivar) were adopted, and each cultivar had 0, 75, 150, 225, 300 kg· hm－2 potassium levels represented by K0, K75, K150, K225, K300. Two factors split plot experiment was designed under artificial nursery inoculated Verticillium dahlia, to observe disease index of Verticillium wilt, and researched resistance associated substances content and enzyme activity. [Result] (1) The lignin, total phenol contents and POD, PAL activity in leaves or roots of JM-11 were more greatly influenced by Verticillium wilt compared with ZZM-2, ND-601; the crucial disease resistance substances and enzymes were lignin, total phenol and PAL for JM-11, total phenol for ZZM-2 and ND-601. (2) The lignin, total phenol contents and POD, PAL activities of JM-11 were more sensitive to root potassium than ND-601, but weaker than that of ZZM-2. The sensitivity of POD, PAL activities in functional leaves of JM-11 to potassium were more sensitive than ND-601 and ZZM-2. (3) The best effect of potash fertilizer for relieving disease index for JM-11, ZZM-2, ND-601 were 32.5%, 26.4%, 16.5%, and corresponding potassium application amounts were 290.5 kg·hm－2, 253.5 kg·hm－2 and 229.5 kg·hm－2, respectively. [Conclusion] Application of potassium could increase the resistance to Verticillium wilt and reduce the occurrence of cotton Verticillium wilt.     

冬小麦非监督分类结果的类别选择研究

为了实现基于遥感影像作物的自动分类,发挥遥感技术宏观、迅速的大范围监测特点,本文在遥感影像非监督分类的基础上,提出了一种基于ISODATA非监督分类结果的自动分类方法。该方法分为ISODATA非监督分类过程和自动分类过程,自动分类过程又可分为冬小麦样本点占比排序和类冬小麦类别确定两个方面。当非监督分类类别设置为40或50类、每类样本数量为4或5类时,冬小麦遥感分类精度较高且分类精度稳定。在200个样本点组合（40个分类类别,每个类别中5个样本点）中,基于ISODATA非监督自动分类结果的总体精度相较于最大似然分类方法提高了2.5个百分点,KAPPA系数提高了19.4%。在500个样本点组合（100个分类类别,每个类别中5个样本点）下,基于ISODATA非监督自动分类结果总体精度和KAPPA系数与最大似然分类方法相近。基于ISODATA非监督分类结果的自动分类方法可以在样本量较少时保持较高的分类精度,人机交互少,分类效率高,适用于业务化应用。     

植被NPP时空变化特征及驱动因子分析——以延安地区为例

基于2000—2009年植被净初级生产力(NPP)数据,结合气候、植被、地形和土壤4个自然因子,利用趋势分析和地理探测器等方法,揭示延安地区NPP时空变化及其驱动力。结果表明：（1）2000—2009年研究区NPP总体上呈波动上升趋势。（2）延安地区NPP的空间分布呈“南高北低”的分布特征。（3）降水、植被类型、高程和气温为延安地区NPP空间分布格局的主要驱动因子,任意2种自然因子交互作用的贡献率均高于单因子。研究区实施的退耕还林工程和气候波动变化是导致NPP年际增加的主要原因,NPP空间分异受多种自然因子的交互影响。开展NPP时空变化及其驱动力研究可为区域生态系统恢复提供理论依据。     

苹果炭疽病抗性miRNA的筛选

为筛选炭疽病菌侵染苹果属植物后相关miRNA的响应情况,以抗病品种‘八棱脆’海棠、感病品种‘嘎啦’苹果2个为试验材料,分别用胶胞炭疽孢子悬浮液侵染组培苗,4天后发病,提取植物总RNA并反转miRNA,用qRT-PCR分析2种植物中抗病相关miRNA相对表达量的差异,并对其靶基因进行预测。在抗性品种中miR390a和miR396b/c/f表达量下调,而在感病品种中表达量上调,且其靶基因均有LRR受体样丝氨酸/苏氨酸蛋白,miR482b靶基因为抗性蛋白。miR390a、miR482b和miR396b/c/f可能在苹果炭疽病的侵染过程中起重要作用。     

砜嘧磺隆在烤烟生产中的应用及安全性评价

为指导化学除草剂砜嘧磺隆在烤烟生产上的应用,在旺长初期,采取烟株茎叶定向喷雾的方法,研究砜嘧磺隆施用后烤烟的药害,评价其安全性,筛选奈安、芸苔素内脂2种保护剂与砜嘧磺隆混施,开展保护性试验。试验结果表明,25%碸嘧磺隆会对烤烟快速产生最高7级程度的药害,但药害症状表现期较短,施药10天后基本消失,15天后全部消失,烟株恢复正常生长,成熟期的烟叶无药剂残留。2种保护剂可对砜嘧磺隆产生的药害起到一定缓解修复作用;奈安保护剂使用效果优于芸苔素内酯,但两者对直接接触到药液的叶片影响效果修复不显著;2种保护剂降低了砜嘧磺隆对杂草的防效和持效期。在烟叶生产活动中砜嘧磺隆施用的有效浓度以50~58.3 mg/kg为宜,一旦发现烟株有明显的药害症状表现,即可喷施奈安或芸苔素内酯进行保护性修复。     

重庆武隆高山甘蓝根肿病气象预测研究

根肿病是由芸薹根肿菌(Plasmodiophora brassicae Woron.)引起的一种世界性病害。任何十字花科植物的感病品种都会被该病菌侵染,在环境条件有利于病害发生时可导致作物产量和品质下降。为防御和减轻重庆地区高山甘蓝根肿病的发生,选择武隆高山甘蓝为研究对象,采用该区2010-2014年气象资料和高山甘蓝田间试验资料,分析气象因子与根肿病发病率的关系。筛选出对根肿病影响显著的气象因子为定植-成活期的累积雨量、定植后第12-14日的平均气温,采用回归方法建立甘蓝根肿病气象预测模型。利用2015-2016年试验资料对模型进行验证和试用,确定系数R2为0.68,说明该预测方法具有较好的客观性和适用性,可应用于重庆高山地区甘蓝根肿病发生的气象条件预测。气象防治和生物防治相结合,将为高山甘蓝根肿病的综合防治提供新的理论依据。     

基于温度植被干旱指数的曲靖市干旱监测研究

本研究利用MODIS归一化植被指数(NDVI)和地表温度(Ts)产品数据,构建Ts-NDVI特征空间,计算温度植被干旱指数(TVDI),分析评价云南曲靖市2010—2012年的干旱时空分布状况。结果表明,2010年曲靖市遭遇了非常严重的干旱灾害,受灾面积高达研究区总面积的80%以上,基于TVDI指数的旱情动态监测方法适合云南省曲靖干旱监测。本研究建立的温度植被干旱指数模型提高了干旱监测的实用性,在曲靖市干旱监测上具有很好的适应性,可以广泛应用到该地区干旱监测研究中,为曲靖的农业防灾减灾能力和可持续发展提供科学保障。     

不同运输方式对生菜采后生理的影响

为研究运输方式对生菜采后生理及保鲜效果的影响,以‘橡生2号’生菜为研究对象,选择3种常见的运输方式:保温箱包装常温运输(A)、保温箱加制冷剂包装在常温下运输(B)、PE包装袋加纸箱包装在0℃下运输(C)进行试验。结果表明,采用C方式在0℃冷藏条件下运输的生菜,其失重率和呼吸强度均低于另外2组,VC含量和感官评价高于另外2组。因此在运输时间在12 h内可以采用A方式运输,在24 h内可以采用B方式运输,如超过24 h则最好使用C方式运输来保证生菜的货架期及品质。     

中国液态地膜的应用、研究与展望

回顾了液态地膜的发展历程,简述了国内五代液态地膜各自的生产材料,总结了液态地膜的应用对象、应用范围以及应用效果,充分表明了液态地膜可适用于大多数作物,适用地域之广,并可显著提高作物产量、土壤温度、水分含量和水分利用效率,有效减少水土流失和“白色污染”,改善农田生态环境,推动了国内绿色农业可持续发展的进程。同时也指出了液态地膜在使用过程中存在的问题,仍需科技工作者对液态地膜的喷施环境、喷施浓度、持久性和完整性等继续研究,不断升级换代,获得更佳效果。最后提出了废弃资源再生液态地膜的发展设想,液态地膜覆盖集成技术的研发趋势。     

Localization of a Dwarfing Mutation in Upland Cotton Using InDel Markers Based on Genome Re-Sequencing Data

[Objective] InDel markers that were developed by comparing whole genome re-sequencing data were used to map the AS98 gene of a dwarf mutant of upland cotton (Gossypium hirsutum L.). [Method] An F2 segregation population was constructed from an upland-cotton dwarf mutant (AS98) and its wild type (LHF10), and InDel markers were developed based on genome re-sequencing data from the two parents. The InDel markers and the F2 generation were then used to map the AS98 gene of the dwarf mutant. [Result] A total of 114 InDel markers located in a previous mapping region were screened and used to genotype 223 F2 individuals. Ultimately, phenotypic data and 20 polymorphic primer pairs were used to construct a genetic linkage map. Molecular marker analysis mapped AS98 within a 6.9 cM distance of the marker InDel-50 on chromosome D12. [Conclusion] This study has demonstrated the feasibility of using InDel markers developed from re-sequencing data for gene localization in isolated populations derived from upland cotton dwarf materials. The resulting gene map provides a basis for future fine mapping and molecular-assisted selection breeding.