Soil Test,Aerial Image and Yield Data as Inputs for Site-specific Fertility and Hybrid Management Under Maize

Several potential sources of information exist to support precision management of crop inputs. This study evaluated soil test data, bare-soil remote sensing imagery and yield monitor information for their potential contributions to precision management of maize (Zea mays L.). Data were collected from five farmer-managed fields in Central New York in 1999, 2000, and 2001. Geostatistical techniques were used to analyze the spatial structure of soil fertility (pH, P, K, NO₃ and organic matter content) and yield variables (yield, hybrid response and N fertilization response), while remote sensing imagery was processed using principal component analysis. Geographic information system (GIS) spatial data processing and correlation analyses were used to evaluate relationships in the data. Organic matter content, pH, P, and K were highly consistent over time and showed high to moderate levels of spatial autocorrelation, suggesting that grid soil sampling at 2.5–5.5ha scale may be used as a basis for defining fertility management zones. Soil nitrate levels were strongly influenced by seasonal weather conditions and showed low potential for site-specific N management. Aerial image data were correlated to soil organic matter content and in some cases to yield, mainly through the effect of drainage patterns. Aerial image data were not well correlated with soil fertility indicators, and therefore were not useful for defining fertility management zones. Yield response to hybrid selection and nitrogen fertilization rates were highly variable among years, and showed little justification for site-specific management. In conclusion, we recommend grid-based management of lime, P, and K, but no justification existed within our limited study area for site-specific N or hybrid management.     

长期食用黄豆对小鼠肠道微生物的影响研究

目的 探究长期食用黄豆对小鼠肠道微生物的影响,为日常膳食营养提供依据。方法 先将小鼠按照年龄分为1月龄（幼年）、6月龄（中年）、9月龄（老年）组,每组再按照随机数字表分为对照组、1：1组、1：2组和1：4组,对照组给予标准饲料喂养,1：1组、1：2组和1：4组分别将基础饲料与黄豆按1：1、1：2和1：4关系配比进行饲养。喂养4个月后,采集小鼠盲肠段内容物进行微生物分析。结果 1月龄小鼠食用不同比例的黄豆后,与对照组比较,肠道细菌总数、乳酸菌数、双歧杆菌数和大肠杆菌数均下降明显（P<0.01）;6月龄小鼠1：2组的肠道细菌总数、乳酸菌数、双岐杆菌数和大肠杆菌数远远高于其余各组（P<0.01）;9月龄小鼠食用不同比例的黄豆后,肠道细菌总数下降,且食用较高比例的黄豆,肠道乳酸菌数、双岐杆菌数和大肠杆菌数与对照组比较,下降明显（P<0.01或P<0.05）。结论 不同年龄段食用不同比例黄豆对肠道微生物的影响不同,6月龄食用1：2黄豆最佳。     

豆粕与发酵豆粕中主要抗营养因子调查分析

【目的】豆粕是动物饲料的主要原料,但其含多种抗营养因子（anti-nutritional factors, ANF）,阻碍营养成分的消化、吸收和利用,从而影响动物的生长发育和健康。研究表明豆粕经微生物发酵可有效地降低抗营养因子含量。但由于发酵工艺、发酵菌种、豆粕本身的因素,不同生产厂家的豆粕及发酵豆粕中各抗营养因子含量差别较大,现有研究中也少有关于二者中抗营养因子水平的研究报道。为此,抽取了市售的65批次豆粕和54批次发酵豆粕,对6抗营养因子：大豆球蛋白、β-伴大豆球蛋白、胰蛋白酶抑制因子、棉籽糖、水苏糖、脲酶进行分析测定,以了解饲料行业使用的豆粕及发酵豆粕中的抗营养因子含量。【方法】用ELISA法（enzyme-linked immuno sorbent assay）对样品中的大豆球蛋白、β-伴大豆球蛋白、胰蛋白酶抑制因子含量进行测定,其分析方法和操作要求均与所购ELISA试剂盒的说明相一致,主要过程为：样品前处理、加样、洗板、加酶标试剂、显色、终止。棉籽糖和水苏糖的检测采用高效液相色谱（high performance liquid chromatography, HPLC）检测微波提取的棉籽糖和水苏糖。脲酶分析参照国标方法：加入尿素缓冲液后恒温水浴,一定时间后加入盐酸溶液停止反应后冷却,清洗试管内容物,以氢氧化钠标准溶液滴定至pH4.7后根据体积计算得出脲酶活性。【结果】调查分析后发现：豆粕和发酵豆粕中的大豆球蛋白平均含量分别为129.3、54.7 mg·g^-1,发酵后大豆球蛋白平均含量降低了57.7%,根据百分位数法对数据进行统计分析,得出豆粕和发酵豆粕中的大豆球蛋白正常值范围分别为58.9-P₉₀（177.3 mg·g^-1）、ND-P₉₀（109.4 mg·g^-1）。豆粕中的β-伴大豆球蛋白平均含量为102.2 mg·g^-1,而发酵豆粕中的β-伴大豆球蛋白为37.6 mg·g^-1,相比豆粕降低了63.2%,使用相同的数据统计方法判定二者中β-伴大豆球蛋白含量正常值范围分别为42.8-P₈₅（147.2 mg·g^-1）和ND-P₈₅（61.8 mg·g^-1）。胰蛋白酶抑制因子在豆粕和发酵豆粕中平均含量分别为18.4 mg·g^-1和7.5 mg·g^-1,发酵处理使其含量下降了59.1%,同时得出豆粕及发酵豆粕胰蛋白抑制因子含量正常值范围分别在ND-P₈₀（28.6 mg·g^-1）、ND-P₈₀（9.9 mg·g^-1）之间。豆粕和发酵豆粕中的棉籽糖平均含量分别为11.02、1.93 mg·g^-1,发酵豆粕比豆粕减少了82.5%,豆粕和发酵豆粕中棉籽糖的正常值范围分别在ND-P₉₀ （13.79 mg·g^-1）、ND-P₉₀（4.65 mg·g^-1）之间。豆粕中水苏糖的平均含量为29.70 mg·g^-1,而发酵豆粕中水苏糖的平均含量为5.19 mg·g^-1,发酵后水苏糖含量降低了82.5%,同时水苏糖的正常值范围分别在ND-P₈₅ （33.29 mg·g^-1）、ND-P₈₅（11.58 mg·g^-1）之间;豆粕中脲酶含量正常值范围为ND-P₉₇（0.40 U·g^-1）,发酵豆粕脲酶未检出。综上得出,发酵豆粕的抗营养因子含量与豆粕相比有不同程度的减少。【结论】在分析调查的基础上得出了现行市售豆粕及发酵豆粕主要抗营养因子的含量范围。本调查分析为饲料加工工艺的进一步优化提供数据支撑,同时能够对养殖企业选择豆粕及发酵豆粕作为饲料原材料起到一定的理论指导作用。     

进境大豆种子上菜豆荚斑驳病毒和大豆花叶病毒的多重RT-PCR检测

【目的】针对进境大豆种子上症状相似的菜豆荚斑驳病毒（Bean pod mottle virus,BPMV）和大豆花叶病毒（Soybean mosaic virus,SMV）,建立同时快速检测2种病毒的多重RT-PCR技术。【方法】根据GenBank公布的BPMV、SMV外壳蛋白基因序列,设计2对特异性引物,以复合感染BPMV、SMV的大豆种子为材料,提取dsRNA作为模板进行多重RT-PCR的引物浓度、退火温度和循环数的优化。利用优化建立的多重RT-PCR方法分别对健康大豆种子、BPMV、SMV及2种病毒复合感染的大豆种子进行检测,测定该方法的特异性。利用健康大豆种子提取的dsRNA,将从复合侵染BPMV、SMV大豆种子中提取的dsRNA按10倍梯度稀释,依次稀释为原液的10^-1、10^-2、10^-3、10^-4、10^-5和10^-6倍作为模板,分别进行多重RT-PCR和单一RT-PCR扩增,测定灵敏度。多重RT-PCR扩增产物回收纯化后,连接于pMD18-T载体,进行克隆测序和序列比对,进一步验证该方法的可靠性。应用建立的多重RT-PCR方法对来自于美国、阿根廷、中国和巴西的疑似带病大豆种子进行检测,同时以单一RT-PCR检测进行验证。以BPMV、SMV抗体等体积混合液包被PCR管后再加入样品提取液或直接以样品提取液包被PCR管,将免疫捕获、试管捕捉和多重RT-PCR相结合,建立同时检测BPMV、SMV的多重一步IC-RT-PCR、多重一步TC-RT-PCR方法。【结果】多重RT-PCR的优化结果显示,最佳引物浓度为BPMV 0.4μmol·L^-1、SMV 0.4 μmol·L^-1,最佳退火温度为52℃,最佳循环数为35。特异性测定结果表明,多重RT-PCR能够从复合感染BPMV、SMV的大豆种子上同时扩增到大小约542、221 bp特异性目的条带,从单一感染BPMV的大豆种子上扩增到大小约542 bp特异性目的条带,从单一感染SMV的大豆种子上扩增到大小约221 bp特异性目的条带,而从健康大豆种子材料上未扩增出任何特异性条带。灵敏度测定结果表明,当dsRNA原液稀释至10^-3倍时,无论是多重RT-PCR,还是单一RT-PCR均未扩增出特异性目的条带,多重RT-PCR与单一RT-PCR的灵敏度相当,为10^-2倍dsRNA原液。多重RT-PCR扩增产物克隆测序和序列比对结果显示,BPMV、SMV所测的序列全长分别为542和221 bp,与预期大小完全相符,且与已报道的各病毒基因序列高度同源,证实了多重RT-PCR结果的可靠性。应用建立的多重RT-PCR方法分别对来自于4个国家的大豆种子样品进行检测,结果从3份美国大豆种子样品检出BPMV,1份美国大豆种子检出SMV,1份阿根廷大豆种子检出SMV,2份中国大豆种子检出SMV,该结果与单一RT-PCR验证结果一致,阳性符合率达100% 。建立的多重一步IC-RT-PCR、多重一步TC-RT-PCR方法能够从复合感染BPMV、SMV的大豆种子中成功扩增出2条特异性目的条带,而从健康大豆种子中未扩增出特异性目的条带。【结论】建立的多重RT-PCR检测方法为进境大豆种子上BPMV、SMV的快速检测提供了参考。     

大豆抗豆卷叶螟的转录组和蛋白质组关联分析

【目的】通过对大豆受豆卷叶螟幼虫胁迫下的转录组和蛋白质组结果进行联合分析,筛选出一些与大豆抗豆卷叶螟相关的候选基因,为深入认识大豆抗豆卷叶螟的分子调控机制奠定基础。【方法】以高抗材料赶泰-2-2（HR）和高感材料皖82-178（HS）为研究对象,运用RNA-Seq技术和iTRAQ技术鉴定出豆卷叶螟幼虫取食诱导0和48 h时样品间的差异表达基因（DEGs）和差异表达蛋白（DEPs）,将在蛋白水平和转录水平关联到的所有可定量数据进行关联分析,计算蛋白水平和转录水平间的相关系数。【结果】蛋白质鉴定结果表明,HR48/HR0、HS48/HS0、HR0/HS0和HR48/HS48比较组中分别鉴定出236、250、213、211个DEPs;转录组鉴定结果表明,HR48/HR0、HS48/HS0、HR0/HS0和HR48/HS48比较组中分别鉴定出1 064、680、605、468个DEGs。定量关联分析结果表明,HR48/HR0、HS48/HS0、HR0/HS0和HR48/HS48比较组的相关系数r分别为0.156、0.2687、0.1149和0.035;HR48/HR0、HS48/HS0、HR0/HS0和HR48/HS48比较组中分别关联到11、9、3和4个DEPs/DEGs,其中蛋白和mRNA表达趋势相同的基因分别有11、9、2和3个,蛋白和mRNA表达趋势相反的基因分别有0、0、1和1个。生物信息学分析结果表明,这些差异蛋白功能涉及代谢途径、核糖体、类黄酮生物合成、亚油酸代谢、氨基糖-核苷酸代谢、氨酰生物合成、亚麻酸代谢、次生代谢产物的生物合成、苯基丙酸生物合成、RNA运转、谷胱甘肽代谢、抗坏血酸盐和aldarate代谢等。功能关联分析结果表明,HR48/HR0比较组中有27条Pathway通路共关联到101个DEPs和23个DEGs,HS48/HS0比较组中有15条Pathway通路共关联到147个DEPs和16个DEGs,HR0/HS0比较组中有18条Pathway通路共关联到82个DEPs和10个DEGs,HR48/HS48比较组中仅有1条Pathway通路关联到71个DEPs和2个DEGs。同时关联发现胰蛋白酶抑制剂A、K型胰蛋白酶抑制剂、查尔酮异构酶4、脂氧合酶9、α-加氧合酶1、9S-脂氧合酶、植物凝集素前体、POD12、应激蛋白SAM22和cAPX1等可能是大豆抗豆卷叶螟潜在的靶标蛋白（基因）。qRT-PCR表达分析结果表明,5个DEPs/DEGs在HR48/HR0比较组的表达趋势与它们的RNA-Seq和iTRAQ结果基本一致。【结论】确定了一些与豆卷叶螟的抗性相关蛋白（基因）和代谢通路,这些差异蛋白可能直接或间接参与大豆对豆卷叶螟的抗虫反应。     

大豆和膨化大豆主要抗营养因子分析

【目的】大豆含有丰富的营养物质,除了作为食品原料外也是重要的饲料原料,但大豆所含抗营养因子限制了其在食品及饲料行业中的应用。挤压膨化工艺能够在基本保持大豆营养成分的基础上,降低其抗营养因子的含量,从而减小对人和动物健康的负面作用。调查分析市售大豆和膨化大豆中主要几种抗营养因子的差异,分析挤压膨化加工工艺对大豆中主要抗营养因子的消除降解作用,并对这几种主要抗营养因子的含量及活性给出置信范围,为膨化企业实际生产应用中选择优质原料及优化加工工艺提供参考,并对动物饲料的配方设计提供指导。【方法】采集市场上不同地区及厂家的大豆20批次和膨化大豆19批次,检测其中胰蛋白酶抑制因子、抗原蛋白（包括大豆球蛋白和β-伴大豆球蛋白）、低聚糖（包括水苏糖和棉籽糖）等抗营养因子的含量和脲酶活性,并与在膨化加工企业采集的2批次大豆原料和在不同加工条件下制备的8批次膨化大豆中相应抗营养因子的含量进行比较分析。其中胰蛋白酶抑制因子和抗原蛋白采用酶联免疫法测定;低聚糖采用高效液相色谱法（HPLC）测定,示差检测器检测。同时通过提取方式、活性炭用量、提取液浓度、料液比单因素试验,对苏糖和棉籽糖两种低聚糖的提取方法进行优化。综合分析检测结果,研究挤压膨化工艺对大豆主要抗营养因子含量或活性的影响。【结果】优化后的提取方法如下：称取一定质量的样品以料液比1﹕25加入体积分数为70%乙醇水溶液,微波辅助提取,离心浓缩,定容至25 mL,涡旋混匀,取2 mL离心检测。膨化大豆中胰蛋白酶抑制因子、抗原蛋白的含量及脲酶活性均显著低于大豆原料,而大豆和膨化大豆中的低聚糖含量没有显著差异。膨化大豆中脲酶活性基本为0,比大豆的脲酶活性低99%以上,胰蛋白酶抑制因子含量比大豆约降低66%,大豆球蛋白的含量约降低67%,β-伴大豆球蛋白含量降低90%以上,水苏糖和棉籽糖的总含量基本保持不变。推断市场上大豆原料中的胰蛋白酶抑制因子的含量范围为32.5-89.6 mg·g^-1,大豆球蛋白含量范围为91.0-143.1 mg·g^-1,β-伴大豆球蛋白的含量范围为161.1-268.7 mg·g^-1,棉籽糖含量范围为3.3-8.78 mg·g^-1,水苏糖的含量范围在21.4-34.16 mg·g^-1,脲酶活性范围为3.6-9.42 U·g^-1;膨化大豆样品中胰蛋白酶抑制因子含量范围为10.7-31.1 mg·g^-1,大豆球蛋白含量范围为17.7-64.5 mg·g^-1,β-伴大豆球蛋白含量范围为9.3-57.5 mg·g^-1,棉籽糖含量范围为4.25-10.21 mg·g^-1,水苏糖的含量范围为17.68-34.15 mg·g^-1 ,脲酶活性范围为0.00-0.02 U·g^-1。【结论】挤压膨化过程能显著降低大豆中主要抗营养因子的含量,从而减少这些因子带来的不良反应,并能提高大豆营养物质的利用率。     

葱黄寡毛跳甲成虫触角的超微形态及感器类型

葱黄寡毛跳甲Luperomorpha suturalis Chen是一种重要的农业害虫,主要危害葱、韭菜等作物。为了明确葱黄寡毛跳甲触角形态及感器类型,利用扫描电子显微镜对其触角进行超微形态观察。结果表明:葱黄寡毛跳甲触角为丝状,由柄节、梗节和包括9亚节的鞭节组成。触角上分布有6种感器,包括刺形感器Ⅰ、刺形感器Ⅱ、Bhm式鬃毛、锥形感器Ⅰ、锥形感器Ⅱ和毛形感器,刺形感器Ⅰ、表皮孔分布于整个触角,刺形感器Ⅱ、锥形感器Ⅰ分布于鞭节,Bhm式鬃毛、表皮附突分布于触角基部,而锥形感器Ⅱ、毛形感器则主要分布于触角端部。雌雄触角除大小外,形态、感器类型和分布均无明显差异。     

杉木幼林套种大豆的技术和效益

在杉木幼林地套种大豆试验中,作了大豆的品种选择、施肥和除草剂试验,并相应地进行了土壤分析和小气候观察,调查了杉木幼林的年生长量。研究结果表明:套种大豆早熟品种以坎山白最好,在4月5日播种为宜,株行距采用50cm×50cm,每穴3株最佳;迟熟品种以野猪戳最好,在5月15日前后播种为宜,株行距采用33cm×33cm为宜,每穴2～4株都可。以钙镁磷肥作基肥有显著的增产效果,以尿素、草木灰作追肥,则增产效果不明显。除草剂以来草克8ml/hm~2除草效果最佳,除草率达82.46％,并且对杉苗、豆苗安全无害,比人工除草省工省钱。另外,杉木幼林地套种大豆,可以明显改善小气候,改良土壤,促进杉木生长,杉木幼树株高当年生长量约可增加34.6％。     

秸秆还田与实地氮肥管理对直播水稻产量、品质及氮肥利用的影响

 【目的】探讨麦秸秆还田与施氮技术对直播水稻产量、品质的影响及氮肥利用效率的表现。【方法】以直播粳稻扬粳9538为材料进行大田对比试验,设置麦秸还田与不还田、实地氮肥管理（SSNM）和农民习惯施肥法（FFP）等处理,测定水稻产量、品质及氮肥利用效率。【结果】无论是SSNM还是FFP,与秸秆未还田相比,秸秆还田降低了单位面积穗数,提高了每穗粒数、结实率与千粒重,增加了产量,改善了稻米的外观品质与蒸煮品质。与FFP相比,SSNM显著提高水稻产量,降低了稻米蛋白质含量,改善了稻米的食味性。秸秆还田结合SSNM增大了籽粒最大灌浆速率与平均灌浆速率,缩短了活跃灌浆期,增加了粒重,并提高了氮收获指数、氮肥吸收利用率、氮肥农学利用率、氮肥生理利用率和氮肥偏生产力。【结论】秸秆还田结合SSNM可增加产量,改善稻米品质,提高氮肥利用效率。     

黑龙江省东部地区大豆灰斑病短期预测模型的建立

为了在大豆灰斑病的大发生年能够准确及时地预测病害发生情况,避免严重的损失,于2005~2013年在黑龙江省东部地区定点、定期调查大豆灰斑病的发生情况,并采集大豆灰斑病侵染期的气象因子,采用逐步回归的方法对大豆灰斑病的流行进行了短期预测,得方程:Y=-62.22-0.54 X2+0.16 X4+0.19 X5+0.12 X6+0.12 X7-0.07 X8+0.13 X9。利用该方程对2011~2013年进行回归拟合,可以看出其拟合效果非常好,因此,可利用该方程对黑龙江省东部地区大豆灰斑病的发生发展进行中短期预测。     

大豆组成型三重反应基因GmCTR1的克隆与功能分析

【目的】植物激素乙烯参与植物的生长发育以及生物与非生物胁迫过程。组成型三重反应基因CTR1作为乙烯受体下游一个负调控因子,结合乙烯受体共同参与乙烯的信号转导途径。本研究通过对大豆(Glycine max)的组成型三重反应基因CTR1进行克隆和诱导表达分析,以及在大豆发状根中过表达该基因后进行疫霉根腐病的抗性分析,探究CTR1在大豆与疫霉菌互作过程中的功能。【方法】利用同源克隆的方法,以拟南芥的AtCTR1序列为探针,在大豆基因组数据库中搜索同源性最高的基因即为大豆的GmCTR1(Glyma.13G151100),并从Williams82中将GmCTR1克隆出来。对GmCTR1进行多重序列比对、系统进化分析和疫霉菌的诱导表达分析。构建植物过表达载体p Bin GFP2:GmCTR1。应用发根农杆菌介导的遗传转化方法获得大豆发状根,经GFP荧光筛选得到大豆过表达GmCTR1的阳性发状根和转入空质粒的阴性对照发状根。对过表达GmCTR1发状根和阴性对照发状根侵染疫霉菌后,检测病斑长度、疫霉生物量和抗性相关基因的表达。【结果】根据同源序列比对结果,将与拟南芥At CTR1(AT5G03730)同源性最高(75.3%)的大豆基因Glyma.13G151100命名为GmCTR1,从Williams82中克隆得到GmCTR1的CDS序列。该基因的CDS序列全长2 511 bp,编码836个氨基酸的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶,蛋白质量为92.35 k D,等电点为6.51。多重序列比对结果显示,GmCTR1氨基酸具有CTR1同源蛋白的典型结构域和关键特征。构建系统发育树进行进化分析发现,GmCTR1与菜豆(Phaseolus vulgaris)、蒺藜苜蓿(Medicago truncatula)的CTR1亲缘关系十分相近,在同一个分支上,且与菜豆的亲缘关系最近。荧光定量PCR结果表明,在大豆疫霉菌P6497侵染后,GmCTR1受诱导逐渐上调表达,在侵染48 h后表达水平达到最高,随后表达量降低。利用酶切连接方法将GmCTR1的CDS序列构建到植物过表达载体p Bin GFP2中,PCR和酶切验证获得了重组质粒p Bin GFP2:GmCTR1。对发状根接种疫霉菌后发现,过表达GmCTR1减弱了对疫霉根腐病的抗性,疫霉菌侵染36 h后过表达发状根与对照相比病斑长度显著增长。过表达GmCTR1发状根中疫霉菌的生物量与对照相比增加,与大豆抗病反应相关基因的表达水平显著降低。【结论】GmCTR1在大豆与疫霉菌的互作过程中发挥一定的负调控作用。     

Sampling Survey and Identification of Races of Soybean Cyst Nematode （Heterodera glycines Ichinohe） in Huang-Huai Valleys

Soybean cyst nematode （SCN Heterodera glycines Ichinohe） is one of the most important nationwide soybean diseases in China. A total of 38 soil specimens or locations in the area was sampled and tested for SCN races during 2001-2003 for the inspection of race distribution in Huang-Huai Valleys. A map of race distribution was constructed according to the data from both the present study and the published reports cited. Three areas, namely, the area of southeast to Jinan in Shangdong Province; the area of northern Henan Province and its border region to south of Hebei Province; and the area of Luohe, Zhoukou of Henan Province and Fuyang of Anhui Province mainly infested with Race 1 were identified. Race 4 was predominant in Shanxi Province, Beijing and the adjacent area of Henan, Shandong, and Anhui provinces, and the delta of Huanghe River in Shandong Province. Race 2 was mainly found in Liaocheng, Dezhou of Shangdong Province and Shijiazhuang of Hebei Province, and Jiaozuo and Huojia of Henan Province. Race 7 was distributed in the west part of Jiaodong Peninsula of Shandong Province and Kaifeng, Huaxian, Wenxian of Henan Province. Race 5 was found and scattered in Hebei and Henan Province. Race 9 was found in Shangqiu of Henan Province, which was reported for the first time in China. It can be seen that Race 1 and Race 4 were the two predominant races in Huang-Huai Valleys, and that research should focus on developing resistant cultivars of these races. There might exist other races in an area with some predominant races. The race substitution in the past decade was not obviously found, therefore, the results should be meaningful to future breeding for resistance to SCN in Huang-Huai Valleys.     

不同密度下大豆叶部性状生长发育规律的研究

通过对3种不同密度大豆群体的研究,探讨了不同密度下大豆叶部几种主要性状的生长发育规律.试验结果表明:大豆不同密度下的单株叶干重、单株叶柄重、单株叶面积及叶面积指数在不同的生育时期呈抛物线型变化,单株叶柄的平均长度呈S型曲线变化,比叶重的变化呈"升-降-升"的趋势;单株叶干重、单株叶柄重、单株叶面积及比叶重均随着群体密度的降低而增加,叶面积指数及单株叶柄的平均长度则随着密度的增加而增加.     

大豆规模化转基因技术体系的构建及其应用

大豆是最早进行转基因品种大面积商业化种植的作物,也是目前转基因品种种植面积最大的作物,在食品、营养、工业和医药领域发挥着重要作用。1996-2012年的17年间,全球共累计种植转基因大豆76 310万公顷,给种植户带来了约370亿美元的收益。2013年,共有11个国家种植了8 450万公顷转基因大豆,约占全球转基因作物种植面积的48%,大豆种植面积的79%。尽管抗除草剂转基因大豆已在全球市场占据了主导地位,但长期以来大豆的转基因技术体系一直未能实现重大突破,高效、稳定的转基因技术体系仍是开展转基因品种选育和基因功能研究的瓶颈因素。根癌农杆菌介导的子叶节转化系统和基因枪介导的体细胞胚转化系统是目前最为常用的大豆转基因技术体系。自1988年采用这两种方法几乎同时获得了首批可育转基因大豆植株以来,大量的研究工作者对其开展了改良和优化研究,实现了转化效率的提升和再生方式向胚性悬浮细胞等的拓展,在大豆农艺性状改良和基因功能研究中发挥了作用。文章综述了大豆转基因技术的主要研究进展和问题,比较了大豆不定芽器官发生再生途径、体细胞胚再生途径和原生质体再生途径的特点;归纳了根癌农杆菌和基因枪介导的大豆转基因体系构建研究的典型案例,总结了其在大豆基因型选用、外植体选材、再生方式、筛选策略等技术参数和转化效率。分析认为：尽管通过多年努力,目前,可用于大豆转化的基因型、外植体类型等均有了很大拓展,转化效率也得到了显著提高,在多个报道中获得了超过10%的转化效率,甚至出现了转化效率高达30%以上的研究报道。但这些转化效率数据多数是在样本量较小的试验中获得的,而且在同一研究报道中,不同转化操作重复间的转化效率差异往往很大;在单因素对比试验中获得的高转化效率,往往在多因素整合试验中并没有得到很好的重演。这说明试验中尚有很多难以控制的未知因素对转化效率产生着影响,不同转化操作技术人员的技术熟练程度、操作习惯等人为因素,不同实验室设施设备条件的差别等环境因素,也都会对转化效率产生很大影响,这就造成了同一转化流程在不同实验室间的重演性不佳、不同操作人员间的转化效率差别较大、同一实验室的转化效率稳定性较差等问题,在很大程度上限制了大豆规模化转基因技术体系的形成。文章还概述了中国大豆转基因技术体系构建和转基因材料创制研究工作的发展历程,总结了近年来中国在农艺性状改良转基因大豆材料创制工作中取得的主要进展,并对基因组编辑技术、定点整合技术等新兴转基因技术在大豆中的应用前景进行了展望。     

大豆转录因子基因GmMYB111的克隆及功能分析

【目的】克隆大豆MYB转录因子基因,进行序列分析和表达模式分析,并对其功能进行鉴定。【方法】通过对盐胁迫相关的数字表达谱（DGEP）数据分析,获得一个MYB转录因子GmMYB111;以盐胁迫处理的cDNA为模板,利用RT-PCR法分离克隆MYB基因cDNA编码序列;根据GmMYB111蛋白序列进行同源性搜索,得到与GmMYB111蛋白序列相似度较高的其他物种的蛋白序列;使用 MEGA5.05对GmMYB111蛋白序列及其同源序列进行多序列比对分析并构建同源物种间系统进化树;利用实时荧光定量PCR方法检测目的基因在大豆中受非生物胁迫诱导表达情况及组织特异性表达情况;利用拟南芥原生质体转化体系分析GmMYB111的亚细胞定位情况;通过酵母杂交系统检测其转录激活活性以及体外结合活性。【结果】根据前期江苏省农业科学院农业生物技术研究所盐土农业研究室盐胁迫相关的数字表达谱（DGEP）数据获得盐胁迫响应显著上调（27倍）的GmMYB111,利用RT-PCR方法从栽培大豆根组织中克隆该基因片段,序列比对发现其与已公布的Williams82基因组数据库序列一致,生物信息学分析表明,其编码的氨基酸序列具有MYB类转录因子的共同特征,其N端具有R2、R3两个MYB结构域,同时其C-端还存在一个富含酸性氨基酸的转录激活区;系统进化树分析表明,该基因编码的蛋白与GmMYB76、GmMYB12a以及苜蓿MtMYB61的亲缘关系最近; GmMYB111在大豆中的表达受高盐、干旱、冷害和ABA诱导表达,实时荧光定量PCR检测结果显示,在高盐和冷害胁迫下,GmMYB111呈上调表达,在干旱胁迫诱导后呈先上调后下调的表达模式,在ABA诱导下其表达量呈现波动式上调和下调表达;时空表达分析表明,GmMYB111为组成型表达,在大豆幼苗期和成熟期的表达量相对较强,成熟期的表达量相对较低,从不同组织来看,GmMYB111在茎、叶和花中表达量最高,在根中表达量相对较低,在豆荚中不表达;亚细胞定位结果显示GmMYB111定位于细胞核中,为典型的转录因子;酵母杂交系统检测表明,GmMYB111具有转录激活功能,并且能够与顺式作用元件TAACTG基序相结合。【结论】GmMYB111为典型的R2R3-MYB转录因子基因,具有转录激活活性及DNA结合活性,在大豆中的表达可能与大豆的非生物胁迫和ABA信号转导途径有关,推测其可能通过调节下游基因的表达来调控大豆对非生物胁迫的应答。     

江苏地区3个居群细柱五加叶片显微结构及光合特性研究

以江苏地区3个细柱五加居群(汤山、宝华山、铁山寺)为材料,分别观察叶片形态结构,测定叶绿素含量及光合特性,为细柱五加人工栽培提供技术依据。结果表明,3个居群叶片结构均具阴生植物特征;光补偿点分别为24、18和21μmol.m-2.s-1,光饱和点分别为555、309和348μmol.m-2.s-1;CO2补偿点分别为72.5、82.5和67.6μmol.mol-1,CO2饱和点分别为1 500、2 550和1 490μmol.mol-1;叶绿素a/b均较低。认为3个居群细柱五加均为阴生植物,人工栽培需遮阴处理。     

复合蛋白饲料替代豆粕饲喂蛋鸡的效果及经济效益分析

试验选用30周龄产蛋高峰期海蓝褐商品蛋鸡192只,随机分成4个处理,每个处理设3个重复,每个重复16只鸡。以玉米蛋白粉、棉粕、DDGS和菜粕为主要原料配制成复合蛋白饲料完全替代基础日粮中的豆粕。结果表明:在对照组、试验1组、试验2组和试验3组等四个处理之间比较生产性能差异不显著(P>0.05),蛋品质测定指标差异不显著(P>0.05),产蛋鸡饲料中常规营养成分消化率差异不显著(P>0.05)。     

大豆和烟草上大豆孢囊线虫田间侵染特征比较分析

【目的】测定和分析2013年同一生长季大豆和烟草上大豆孢囊线虫（Heterodera glycines,SCN）的群体动态和世代发生特点,探讨2种作物对大豆孢囊线虫的寄主适合性差异和温湿度等气象条件对线虫发生的可能影响。【方法】采取“Zig-Zag”取样法对同一地点2种作物上的大豆孢囊线虫每隔6-8 d同时取样,用淘洗-过筛法和贝曼漏斗法分离土壤中线虫,用次氯酸钠-酸性品红染色法对根组织中线虫染色,镜检并计数。统计作物生长季每旬100 g土壤和10 g根组织中各虫态的数量,即群体密度。【结果】在大豆和烟草土壤中,大豆孢囊线虫2龄幼虫均出现于4月7日至9月15日,最大群体密度均发生在7月下旬,之前分别有2个和1个不明显发生高峰;白色雌虫最早均于6月3日出现,其群体密度在大豆土壤中于7月中旬和8月中旬有2个明显的发生高峰,而在烟草土壤中仅于6月份有1个较低水平的高峰阶段;孢囊群体密度均于7月中旬达到最大,之后在大豆土壤中一直保持较高水平,而在烟草土壤中逐渐下降到极低水平。在大豆和烟草根组织中,2龄幼虫最早均出现在5月19日,其群体密度在大豆根组织中出现3个明显高峰,分别发生在5月下旬、6月下旬和7月中旬,而在烟草根组织中出现2个高峰,分别发生在5月中旬和6月下旬,前一高峰不明显;3-4龄幼虫最早分别出现在5月26日和5月19日,最大群体密度均发生在6月下旬,但在5月下旬和7月中下旬在大豆根组织中另有2个较不明显的发生高峰;年轻雌虫最早均于5月26日出现在根组织中。该生长季大豆孢囊线虫在大豆和烟草上的繁殖系数（Rf=Pf/Pi）分别为5.0和0.5。7月上旬之后,大豆孢囊线虫在大豆上继续发生侵入和根内发育,而在烟草上再无侵入,却有许多半埋生根内的空瘪小的褐色孢囊产生。【结论】在同一生长季,大豆孢囊线虫在大豆上发生3代,而在烟草上只发生2代;大豆孢囊线虫在大豆上的繁殖明显较好,大豆寄主适合性程度明显高于烟草。7月份烟草土壤中2龄幼虫不能侵入根系可能与持续过高的土壤湿度有关,而7、8月的高温似乎抑制大豆孢囊线虫在大豆上的世代进程。     

Site-specific management of limiting nutrients in peanut (Arachis hypogaea) on the Texas High Plains

Nutrient data obtained from soil chemical tests were analyzed in an activity analysis model to identify limiting factors in peanut production on the Texas High Plains. A production function was estimated for the study field, and limiting factors were identified at individual sites where the production function indicated that yield did not respond. The estimated production function also enabled us to conduct a cost-return analysis of variable- and blanket-rate fertilizer applications. The results showed that peanut yields did not respond to most of the nutrients included in the study, which confirmed conclusions from previous studies in the study region. Calcium and nitrogen were the only two limiting factors identified in this study. Significant economic returns could be obtained by site-specific fertilizer application. The average economic return from variable-rate calcium fertilizer application was $27.84 ha⁻¹ and from blanket-rate it was $10.73 ha⁻¹. The return from variable-rate nitrogen fertilizer application was about $20 ha⁻¹ and from a blanket-rate it was about $14 ha⁻¹. There seems to be quite a strong economic incentive to adopt variable-rate application for calcium and nitrogen fertilizer application.