2种水青冈属植物次生木质部导管分子形态特征比较观察

为探讨水青冈属植物的演化以及导管分子的生态学适应性,以台湾水青冈、米心水青冈为研究材料,运用离析法和光学显微照相等方法,对其次生木质部导管分子的类型、直径、端壁长度、倾斜度和穿孔板类型进行观察和比较研究。研究结果表明：台湾水青冈和米心水青冈均只存在梯纹、网纹、孔纹这3种能高效运输水分的导管类型;台湾水青冈的穿孔板类型以单穿孔为主(85.71%),比米心水青冈的单穿孔比例(62%)高;且具有较米心水青冈短的端壁长度和大的导管直径,表明台湾水青冈比米心水青冈在系统发育上更为进化;但仅以导管分子形态特征作为台湾水青冈和米心水青冈种间特征指标就表现出很大的局限性,只有在形态特征辅以数值测量的情况下可以对物种进行初步的分类鉴定。2种水青冈种内不同居群间导管分子的直径、端壁长度、端壁倾斜度的差异则是由于植物对不同生境变化的适应造成的。     

海河低平原深松播种对夏玉米根系生理的影响及其节水增产效应

于2012—2013年在河北省农林科学院旱作农业研究所深州试验站,以郑单958为供试品种,设置夏玉米深松播种和免耕播种两个处理,从玉米出苗开始,根据生育进程定期观察玉米根系形态、生理指标及微观结构、玉米冠层光合特性和叶面积指数,成熟期测定产量,计算水分利用效率和2 m土体水分储蓄情况。结果表明,0~60 cm土层,深松播种处理可提高玉米根系干物质积累、表面积、根长和活跃吸收面积比例,全生育期分别比免耕播种处理提高30.5%、24.6%、29.7%和56.3%。0~60 cm土层,深松播种处理玉米根系脯氨酸含量、硝酸还原酶活性和根系活力分别比免耕处理高140.0%、37.0%和36.5%。全生育期,深松播种处理根系伤流液总量比免耕播种处理提高15.2%。0~40cm土层,深松播种处理单根和整株根系导水率分别提高15.8%和17.0%。0~40 cm土层,深松播种处理玉米根系中柱导管直径增大,中柱鞘细胞壁及中柱内薄壁细胞的细胞壁增厚栓化,髓细胞数量增多但整体在髓腔横切面积中所占比例偏小,后生木质部导管直径增大、数量增多,皮层厚度降低;0~20 cm土层,深松播种处理根系皮层中部细胞虽也较大但层数较少,相当于免耕处理的86.2%。深松播种处理可提高玉米叶面积指数,全生育期平均比免耕处理高12.5%;深松播种处理还可提高叶片光合速率和光合势。深松播种处理玉米籽粒灌浆速率全生育期平均比免耕播种处理高5.0%。与免耕处理相比,深松播种处理2年平均穗粒数、千粒重和产量分别比免耕播种处理提高2.4%、3.9%和8.2%,耗水量降低9.1%,产量和水分利用效率分别比免耕处理高8.2%和14.4%,2 m土体贮水量提高31.7%。     

不同品种梨新梢木质部细胞的解剖学比较分析

研究‘水晶梨’、‘丰水梨’的细胞解剖学结构,试图为梨树的生理生态特性及其进化提供理论依据。以‘水晶梨’、‘丰水梨’与对照品种‘酥梨’的新梢木质部细胞为试材,对3个梨品种的导管分子、管胞分子以及纤维分子等细胞解剖学特征进行了比较分析。结果表明：‘水晶梨’较‘丰水梨’和‘酥梨’导管细胞上的纹孔大且致密,畸形导管明显比‘丰水梨’和‘酥梨’少。‘丰水梨’导管分子的最大直径较‘水晶梨’和‘酥梨’大,差异达到极显著水平;端尾长度较‘水晶梨’和‘酥梨’短,差异达到极显著水平;纤维分子长度较‘水晶梨’和‘酥梨’无显著差异;纤维分子直径较‘水晶梨’和‘酥梨’小,差异达到极显著水平。与‘酥梨’相比,‘水晶梨’导管的横向运输能力强,‘丰水梨’导管的纵向运输能力强,这些特征有利于提高它们的生态适应性。     

香蕉根系转录组SSR位点信息分析

分析香蕉根系转录组中的SSR位点信息,并设计SSR引物,为开发新的分子标记奠定基础。利用MISA工具对香蕉根系转录组unigene序列进行SSR检索。从25158条unigene中共发现4663个SSR,分布在3820条unigene序列中,出现频率为18.53%,平均每7.77 kb含有1个SSR位点,共有58种重复基元。香蕉根系转录组中,二、三核苷酸重复基元所占比例最大,分别为40.50%和40.63%;二者分别以AG/CT和AGG/CCT重复基元为主,分别占该重复基元的88.03%和30.83%。SSR重复次数以5~9次为主,基序长度主要分布于12~20 bp,平均长度为18.80 bp。香蕉根系转录组SSR位点频率、密度较高,类型多样,在香蕉遗传多样性研究及分子标记辅助育种中有较大应用潜能。     

不同品质类型小麦籽粒淀粉粒度的分布特征

选用小麦强筋品种德丰3号、德99-3和弱筋品种滨育535和鲁麦21,研究了籽粒中淀粉粒度、淀粉粒的体积、数目和表面积的分布特征,及其与小麦籽粒蛋白质和淀粉含量的相关性。结果表明,成熟期小麦籽粒含有A (＞9.8 μm)、B (＜9.8 μm)两种类型淀粉粒,其粒径为0.37~52.60 μm。淀粉粒的体积和表面积均表现为双峰分布;淀粉粒的数目表现为单峰分布,其中B型淀粉粒数目占总数的99%以上。在强筋品种中,B型淀粉粒所占体积和表面积百分比相对较高,而弱筋品种中A型淀粉粒体积、表面积百分比相对较高。籽粒直链淀粉和总淀粉含量与2.0~9.8 μm和＜9.8 μm的淀粉粒体积百分比分别呈显著和极显著负相关,与9.8~18.8 μm的淀粉粒体积百分比呈极显著正相关。籽粒蛋白质含量与2.0~9.8 μm和＜9.8 μm的淀粉粒体积百分比呈显著正相关,而与9.8~18.8 μm的淀粉粒呈极显著负相关。籽粒淀粉和蛋白质含量均与其他粒径范围的淀粉粒体积无显著相关性。     

褐飞虱不同生物型组成比例对水稻品种抗性的影响

应用二次通用旋转组合设计方法,研究了褐飞虱生物型Ⅱ和孟加拉型的不同组成比例对抗生物型Ⅱ品种IR36抗性的影响。结果表明,当孟加拉型密度比例占69.40%、生物型Ⅱ密度比例占30.04%~30.60%时会使IR36由抗虫变为感虫。     

我国水稻品种的蛋白质含量及与米质的相关性研究

研究了5 323份稻谷样品（籼稻谷3 805份、粳稻谷1 518份）的蛋白质含量的分布特点、类别比例及与稻米品质的关系。结果表明，我国当前生产上应用的水稻品种的蛋白质含量呈单峰曲线分布，虽覆盖6.0%~15.7%的宽广范围，但主要分布于8.0%~11.0%；籼稻与粳稻蛋白质含量的分布曲线有所差别。约73%的水稻品种具中等蛋白质含量，高、低蛋白的品种分别占14%和13%；其中高蛋白籼稻品种的比例是粳稻的6倍，而低蛋白籼稻品种仅为粳稻的1/3。蛋白质含量对稻米的垩白度、透明度及直链淀粉含量等品质指标有负面影响，因而高蛋白品种的优质率显著低于中等及低蛋白的品种。本文还对稻谷、谷壳、糙米和精米等不同形态样品的蛋白质含量作了比较，并进行了相关和回归分析。     

中国野生葡萄抗寒基因的RAPD标记及其序列分析

以抗寒性存在差异的83份葡萄种质及3个杂交组合玫瑰香(Vitis vinifera)×黑龙江实生(V.amurensis)、北醇(V.vinifera×V.amurensis)自交、燕山-1(V.yes hanensis)×河岸-3(V.riparia Beaumont)的F1代122株为试材,进行了中国野生葡萄抗寒基因RAPD标记的研究。通过对110个随机引物的筛选,获得了2个与中国野生山葡萄抗寒基因相连锁的RAPD标记S241-670和S238-800。通过克隆、测序,这2个RAPD标记的实际长度分别是717bp和854bp,因此重新命名为S241-717和S238-854,其序列的GenBank登录号分别为GQ338290和GQ338289。经序列分析,S241-717与29条欧洲葡萄全基因组鸟枪序列有77%~97%的同源性,S238-854与6条欧洲葡萄全基因组鸟枪序列有82%~100%的同源性;二者分别编码欧洲葡萄的一种假定蛋白。RAPD标记S241-717和S238-854可用于葡萄抗寒育种的早期分子标记辅助选择。     

不同苗龄期黄瓜根系生理生化及形态指标的研究

为了确定黄瓜秧苗适宜的定植时间,为黄瓜穴盘苗的生产提供科学依据,本试验以‘津育五号’黄瓜为试验材料,采用穴盘育苗方法,研究了不同育苗时间对黄瓜根系的形态及生理生化指标的影响。这些指标包括根系的形态、根冠比、根系活力、根系保护酶活性及根系结构。本研究根据直径将黄瓜根系分为细根（<0.05 mm）,中根（0.05~0.45 mm）和粗根（>0.45 mm）。结果表明,三叶一心处理秧苗各直径根系的根长和根表面积虽然在绝对数量上占优势,但是吸收能力较强的细根的根长和根表面积占总根系的比例均低于两叶一心处理和一叶一心处理,吸收能力较差的中根比例明显高于两叶一心处理和一叶一心处理。相对于其他两个处理,三叶一心处理的秧苗鲜重增加,根冠比减小,根系活力降低,SOD、POD酶活性均升高;秧苗中导管数目增多,但单个导管直径相对较小。总之,一叶一心秧苗和两叶一心秧苗的各项指标差异不大,均可进行秧苗的定植;三叶一心秧苗由于秧龄过大,已不适宜作为适龄苗龄进行定植。     

基于RNA-seq技术的玉米SNP和InDel标记分析

高温已对玉米(Zea mays L.)生产造成了巨大危害。为了给耐高温胁迫玉米品种选育提供可用的分子遗传标记,本研究以耐高温和高温敏感的两个玉米品种为实验材料,通过花粉总RNA提取、mRNA纯化、反转录、转录组文库构建及测序等工作,对获得的转录组数据进行SNP和InDel分子标记分析。结果显示:高质量碱基数据量平均为6.69 Gb,占原始数据比例平均达94.71%;在SNP分子标记中,Homo位点平均为19450个,Hete位点平均为23598个,转换类型共52337个,颠换类型共27868个;在InDel分子标记中,Homo位点平均为1023个,Hete位点平均为1736个;SNP/InDel位点在外显子区分布最多,达到总量的58.02%,其次是基因间隔区、3'非翻译区和5'非翻译区,其余区域位点占总量比例均低于5%;SNP/InDel造成同义单核苷酸突变比例最高,平均值为60.69%,其次为非同义单核苷酸突变,平均值为36.72%,非移码替换突变为平均值1.64%,其余3种均不到1.00%;在SNP和InDel标记位点基因功能注释中,NR数据库注释最多,超过8000个,其次为KEGG和eggNOG;注释到GO和Swissprot数据库的相对较少。本研究结果为进一步标记辅助耐高温玉米品种选育提供了分子基础,也为其它植物的类似研究提供了参考。     

早熟与常规熟期冬油菜品种养分吸收规律差异研究

探明南方三熟区早熟与常规熟期冬油菜品种在干物质积累及养分吸收方面的规律差异,为稻-稻-油三熟制油菜施肥提供依据。于2017年冬季至2018年春季在湖南衡阳布置田间小区试验,供试品种为早熟品种湘油420和湘油642、常规熟期品种湘油1035和湘杂油710×1035,间隔10~15d取样,监测4个油菜品种的干物质积累动态,氮、磷、钾元素吸收的时空特征及产量。早熟冬油菜品种与常规熟期冬油菜品种的产量及产量收获指数无显著差异,早熟冬油菜品种的干物质、磷在花期-角果期积累比例最大,分别为79.9%~80.0%、69.3%~79.5%,氮、钾积累量在花期的比例最大,分别为46.8%~47.7%、39.9%~52.3%;常规熟期冬油菜品种的干物质、磷、钾在花期积累比例最大,分别为37.1%~38.6%、44.1%~49.3%、32.8%~36.2%,氮在苗期的积累比例最大（48.6%~73.9%）。相较于常规熟期冬油菜品种,早熟冬油菜品种对干物质及养分的吸收高峰推迟,干物质和磷、钾养分累积多集中在花期-角果期。冬油菜的养分积累量随干物质积累量的增大而提高。早熟冬油菜品种生育期185d,较常规熟期冬油菜品种短15d,能缓解稻油轮作时茬口矛盾;收获期早熟冬油菜品种氮、磷积累量明显高于常规熟期冬油菜品种,氮、磷、钾累积特性适用于缓控释肥养分释放速率慢、周期长的释肥特性。早熟冬油菜品种生育期短且养分积累量高,在南方三熟区存在季节优势和养分积累优势,适宜在南方三熟区大面积推广。     

Investigations on possible mechanisms of resistance to nematodes in Musa

Summary The burrowing nematode (Radopholus similis) is one of the major nematode species attacking banana and plantains. Sources of resistance to this nematode were found and studies were made of the resistance mechanisms involved. Relatively greater numbers of preformed phenolic cells were found in roots of the resistant and intermediately resistant cultivars Yangambi km5 and Gros Michel than others. However, in another resistant cultivar, Pisang Jari Buaya, fewer phenolic cells were found, but this clone had high numbers of cells with lignified walls suggesting a different mechanism of resistance. An interesting correlation was found between level of susceptibility to R. similis and root dry matter. A possible role of lignin in resistance to R. similis in Musa is also indicated.     

不同辣椒材料对疫病的抗性研究

为筛选抗性种质资源,进行抗性品种选育和推广种植,利用苗期游动孢子灌根法对206份江西省地方辣椒材料进行抗病性鉴定,并初步分析不同时期材料的发病情况。研究结果表明,不同材料间的抗病性存在较为明显的差异,无论是病株率还是病情指数均有显著差异性,病株率在0~30.0%、30.1%~70.0%、70.1%~100%之间的材料分别为21、32、153份,占供试材料的10.19%、15.53%、74.27%;表现为高抗、抗病、中抗和感病的材料分别有15、17、23、151份,占供试材料的7.28%、8.25%、11.17%和73.30%;鉴定出的‘赣椒18号’、‘赣椒35号’、C047、WY38、CM334和A204等15份高抗材料是很好的抗疫病资源。分析供试材料在2次调查结果中的发病情况可知,材料间的发病速度（侵入和扩展）存在显著差异性。     

生物质炭对土壤特性及葡萄幼苗植株生长的影响

试验选择河北省张家口市怀来县中法庄园酿酒葡萄苗圃种植园区,研究施用生物质炭以及生物质炭与木醋液配施对土壤肥力和葡萄幼苗植株生长的影响。结果表明：生物质炭与生物质炭和木醋液配施,显著增加土壤有机质及有效态养分含量,其中有机质、碱解氮、速效磷、速效钾含量分别提高了31.4%~68.4%、27.3%~30.2%、145.5%~192.1%和65.3%~82.5%。施用生物质炭及其与木醋液配施还可促进土壤微生物活性,其中微生物生物量碳显著提高60.5%~89.3%,并且显著降低土壤容重,但施生物质炭对土壤肥力特性的影响与配施木醋液相比有机质含量显著增加,其余有效养分含量无明显差异。同时,施用生物质炭及其配施木醋液显著提高葡萄幼苗植株鲜重、株高、茎直径及叶片叶绿素含量。虽未增加植株总根数及中级根(1.38~2.00 mm)根数,但显著增加粗根(>2.00 mm)根数、细根(<1.38 mm)根数和根容积,且生物质炭和木醋液配施葡萄细根根数比施生物质炭植株提高22.1%。因此,施用生物质炭可明显提高土壤中植物有效态养分的含量,降低容重,改善土壤结构,促进葡萄幼苗植株的营养生长,而且配施木醋液对葡萄的细根发育有明显的刺激作用。生物质炭在葡萄生产中具有一定的生产应用潜力。     

蚯蚓粪对‘紫甜’葡萄扦插苗生长及根系的影响

为探索蚯蚓粪用于葡萄扦插苗栽培基质的最佳配比,以1年生‘紫甜’葡萄扦插苗为试材,对蚯蚓粪、草炭与园土进行不同配比,共设计6个不同的基质处理,并以不加蚯蚓粪的基质为对照,探究蚯蚓粪及含不同比例蚯蚓粪的基质,对葡萄株高、径粗、节间长等生长指标及对根长、根表面积等根系指标的影响。结果表明:较于其他基质下的扦插苗栽培效果,葡萄苗栽培基质中蚯蚓粪、草炭与园土的配比为2:3:1时,扦插苗生长指标及根系指达到最佳,可为葡萄育苗基质选择提供依据。     

葡萄霜霉病田间调查及防治效果试验

葡萄霜霉病是中国葡萄产区的重要病害之一,为了该病害的防治,2012年笔者调查了北京地区30个不同葡萄品种霜霉病的田间发生情况,并对病情指数进行了差异显著性和聚类分析。结果发现：30个葡萄品种被划分为4类：第1类包括‘甲斐乙女’、87-1、‘京早晶’、‘黑奥林’、‘红富士’、‘奥迪亚无核’和‘红伊豆’,田间发病程度最重,病情指数为61.63~49.96;第2类包括‘茉莉’、‘贵妃玫瑰’、‘秋黑’、‘亚都蜜’、‘龙宝’、‘美人指’和‘红宝石无核’,发病程度较重,病情指数为44.91~28.56;第3类包括‘红双味’、‘玫瑰香’、‘里扎马特’、‘无核早红’、‘世纪无核’、‘亚历山大’和‘黄意大利’,发病程度中等,病情指数为23.86~12.64;第4类包括‘葡萄园皇后’、‘巨峰’、‘香妃’、‘魏可’、‘醉金香’、‘藤捻’、‘红脸无核’、‘夏黑’和‘黎明无核’,发病最轻,病情指数为10.47~3.78。调查结果一定程度上反映了这些品种在生产上对霜霉病的抗性,为抗病品种的利用提供了参考依据。另外,试验还在田间进行了6种农药对霜霉病防治效果的比较,结果发现它们对葡萄霜霉病均有较好的防治效果。其中,代森锰锌、波尔多液和百菌清效果最好,可达87.23%~76.48%,它们可作为田间防治霜霉病的推荐药剂。关键词：葡萄霜霉病(Plasmopara viticola);品种;病情指数;药效     

红地球葡萄贮藏效果预测因子初探

【研究目的】研究不同产地红地球葡萄品质指标及发病率的变化,明确影响红地球葡萄贮藏效果的主要因素。【研究方法】以5个不同产地红地球葡萄为试验材料,测定冷藏条件下果实的带菌率、果梗含水量、发病率、可溶性固形物、可滴定酸及多酚含量的变化。【研究结果】不同产地红地球葡萄的贮藏特性不同,其中怀来葡萄的带菌率与发病率均较低,果梗含水量低且下降缓慢(下降率为5.60%),可溶性固形物含量和多酚含量高,比其他产地葡萄有更好的抗病性。各指标与果粒发病率相关程度不同,贮藏过程中可溶性固形物含量及果肉多酚含量变化与发病率的相关系数均大于0.828;采收时红地球葡萄果肉多酚含量与贮藏80d后果粒发病率相关系数为0.885。【结论】贮藏过程中可溶性固形物含量及果肉多酚含量变化可以较好的监测葡萄发病率的变化,采收时红地球葡萄果肉多酚含量能够作为大批量红地球葡萄贮藏效果的预测因子。     

黄化病对葡萄生长发育的影响

[目的]为了研究黄化病对葡萄生长发育的影响。[方法]以吐鲁番主栽品种无核白和无核白鸡心为试材,通过对不同黄化程度葡萄的叶片生长量、叶绿素含量及果实产量等指标进行对比分析。[结果]黄化对葡萄植株生长、果实产量和品质造成了严重危害。随着葡萄黄化程度的加剧,两种葡萄植株的单叶重、叶长、叶宽及单叶厚等逐渐减小,且黄化株生长量较正常株明显下降。黄化植株葡萄的产量较低,两种葡萄正常园产量分别是黄化园产量的2.47倍和2.51倍,果粒大小和可溶性固形物也显著低于正常植株。采用不同方法提取叶绿素含量比较得出,利用丙酮研磨法提取两种葡萄叶绿素含量的效率均优于乙醇浸泡法。[结论]黄化病造成葡萄叶片光合代谢失调,植株生长迟缓,严重威胁着吐鲁番葡萄产业的健康发展。对黄化病的发生原因进行深入分析,并采取有效的防治措施是现在葡萄生产上比较棘手的问题。     

稻桩贮藏同化产物的分配与再生稻腋芽再生率及产量构成的关系

以4个品种为材料,研究了稻桩贮藏同化产物的分配与再生稻腋芽再生率及产量构成的相关关系。结果表明:老桩贮藏同化产物的52%~70%转运到了再生稻体内,其中,穗部占27%以上,茎鞘占14%~26%,叶片占9%左右;老桩贮藏同化产物主要分配在再生稻倒二和倒三节位,两节位总计约占46%~61%;同化产物在再生稻各器官的分配比例与腋芽再生率、产量及所有的产量性状均呈正相关;同化产物在任一节位的分配比例与相应节位腋芽再生率、产量及产量构成因子均呈显著正相关。