不同磷、钾处理小麦苗期氮营养性状的QTL分析

【目的】 对不同浓度磷、钾处理下小麦苗期氮养分效率相关性状进行QTL分析,以深入理解磷、钾与氮养分效率的相互关系,为氮营养相关性状的图位克隆及分子标记辅助选择育种奠定基础。 【方法】 采用苗期液培试验,以“川35050 ×山农483”组合衍生的小麦重组自交系群体(131个株系)为研究材料,设置了中磷中钾(MPMK)、高磷(HP)、低磷1 (LP1)、低磷2 (LP2)、低磷3 (LP3),高钾(HK)、低钾1 (LK1)、低钾2 (LK2)、低钾3 (LK3)共9个处理,对不同磷、钾处理下的氮养分效率相关性状进行研究,并结合分子标记遗传图谱,从整个基因组水平对与小麦苗期氮养分效率相关的10个性状进行QTL定位及遗传分析。 【结果】 不同处理下的10个性状共检测到137个QTL,位于除3D外的20条染色体上,大部分QTL (89.05%)仅在单一处理下被定位到,有3个QTL (QRnue-1A.2、QSnue-1A.1和QTnue-1A.1)可在至少4个处理中被检测到,有5个QTL (QRnue-1A.1、QTnue-1A.1、QSnc-4A、QRnc-6A.3和QSnue-6B)可同时在低磷和低钾环境中被检测到。本研究还检测到至少包含3个以上QTL的QTL簇17个,分别位于1A、1B、2B、2D、3A、3B、4A、4B、5D、6A、6B、6D和7A染色体上,共涉及66个QTL,占QTL总数的48.18%。其中,有5个QTL簇仅与特定磷、钾处理有关,大多数QTL簇均同时定位了不同磷、钾处理的不同性状,许多QTL簇位点还与前人定位的生物量、产量及其他养分有关。 【结论】 磷、钾的供应能够显著影响小麦苗期对氮素的吸收利用及其相关QTL的表达。影响苗期小麦氮养分效率相关性状的QTL大多数仅在特定处理下被检测到,但大多数QTL会形成QTL簇,构成了控制氮养分效率的QTL热点,许多热点区域也与前人定位的许多成株期性状如生物量、产量及其他养分效率有关,这些QTL/基因密集区域及其特点的发现,为我们深入理解小麦氮养分效率的遗传控制特点及其与磷、钾养分供应的关系提供了新的视角,也为这些重要位点的克隆及其应用提供数据支持。     

玉米季横垄坡面片蚀阶段产流及水动力学参数变化特征

为弄清玉米各生育期片蚀阶段的径流特征,采用人工模拟降雨与微小区试验相结合的方法,研究不同坡度下紫色土横垄坡面片蚀阶段产流及水动力学参数变化特征。结果表明:(1)15°坡面,拔节期和抽雄期片蚀出现时间在8min后,且与苗期和成熟期间达显著差异;20°坡面,拔节期和抽雄期片蚀出现时间在6min后,且与苗期、成熟期片蚀出现时间达显著差异。(2)15°坡面,径流总量和产流率均表现为成熟期苗期抽雄期拔节期,且成熟期径流总量和产流率分别为31.25L和1.04L/min;20°坡面,径流总量和产流率却表现为苗期成熟期抽雄期拔节期,且成熟期径流总量和产流率分别为34.62L和1.44L/min;径流总量和产流率总体表现为20°坡面显著高于15°坡面。(3)15°坡面,水流剪切应力在各生育期无显著差异,其它水动力学参数均表现为抽雄期最小,成熟期和苗期较大。20°坡面,单位水流功率在各生育期无显著差异,其它水动力学参数表现为拔节期或抽雄期最小,成熟期或苗期最大。断面单位能量和水流功率是试验条件下与横垄坡面片蚀产流率关系最密切的水动力学参数,可较好地表征横垄坡面产流特征。研究结果可为紫色土丘陵区坡耕地片蚀的有效防控提供理论依据。     

不同基因型水稻苗期氮营养特性差异及综合评价

氮肥过量施用,不仅造成氮肥大量流失,还增加了农业生产成本,对生态环境带来了巨大的威胁。筛选氮高效基因型水稻品种是提高氮素利用效率、降低环境污染的有效途径。本文利用营养液培养方法,研究了55个水稻品种(系)在相同供氮水平(40 mg·L~(-1))、不同供氮形态(NH_4~+-N和NO_3~–-N)条件下苗期吸收与积累氮素的差异。并采用隶属函数法将评价指标进行标准化,基于氮效率综合值,运用分层聚类热图分析,进行55个水稻品种氮效率类型的划分,为氮高效水稻品种的筛选提供依据。在NH_4~+-N和NO_3~–-N培养下,不同水稻品种的整株生物量、茎叶生物量、根系生物量、根系氮含量、茎叶氮累积量差异性显著,变异系数分别在0.69~0.80和0.57~0.74之间。通过因子分析发现,在NH_4~+-N和NO_3~–-N培养条件下的主成分情况相同,第1主成分由整株生物量、茎叶生物量、根系生物量、整株氮累积量、茎叶氮累积量、根系氮累积量决定,主要为反映植株的生物量及氮素累积量指标;第2主成分由不同器官的氮含量决定。综合水稻苗期氮素吸收累积变异特征及因子分析,将整株生物量、茎叶生物量、根系生物量、茎叶氮累积量作为水稻苗期氮高效综合评价指标。根据隶属函数法计算出的氮效率综合值和采用欧氏距离平方拟合的分层聚类热图,55个供试水稻品种可分为氮高效型、氮中效型、氮低效型3大类,分别占供试品种总数的10.91%、27.27%、61.82%。在NH_4~+-N和NO_3~–-N供应条件下,初步确定‘广两优3905’、‘甬优9号’、‘中籼2503’、‘Ⅱ优602’、‘两优766’和‘深两优1813’为氮高效型品种。     

不同保存方法对少孢节丛孢菌存活及捕食活性的影响

为了探讨少孢节丛孢菌分生孢子及菌丝长期保存方法,以分生孢子萌发、菌丝生长、产生捕食器和捕食能力为指标,比较少孢节丛孢菌分生孢子及菌丝在不同保存条件下的保存效果。结果表明,在3种保存溶液中、-20℃条件下冻存3a的分生孢子没有萌发长出菌丝,而在4℃条件下保存3a的分生孢子仍可以萌发长出菌丝,且能产生捕食器捕食线虫。在固体培养基CMA和YPSSA生长的菌丝于-20℃或4℃条件下保存2a,菌丝仍可生长并产生捕食器捕食线虫;但在-20℃保存2a的菌丝复苏后接种对绵羊粪便中线虫的捕食活性较冻存前有所下降。研究结果提示,少孢节丛孢菌分生孢子可在3种保存溶液中4℃条件下及在固体培养基CMA、YPSSA中于-20℃或4℃条件下均可长期保存,但在3种保存溶液中4℃条件下菌株的捕食活性最高。     

四川盆北地震重灾区农林复合模式的土壤培肥改土效果

【目的】了解四川盆北地震重灾区不同农林复合模式对土壤的培肥改土效应,以筛选出适宜的农林复合模式。【方法】对四川盆北地震重灾区8种农林复合模式(梨树+蕉藕(LSJO)、梨树+胡豆(LSHD)、梨树+油菜(LSYC)、梨树+红苕(LSHS)、核桃+蕉藕(HTJO)、核桃+魔芋(HTMY)、枇杷+大豆(PPDD)、枇杷+红苕(PPHS))和农地对照(CK)的土壤物理性质、养分含量和酶活性进行研究,并利用隶属函数法对各模式的土壤抗蚀性、肥力和培肥改土效应进行综合评价。【结果】8种农林复合模式与CK相比,土壤非毛管孔隙、毛管孔隙、总孔隙、通气度、自然含水量、最大持水量、毛管持水量、最小持水量和排水能力分别增加17.6%—161.8%、11.6%—32.7%、12.5%—45.2%、17.9%—79.5%、10.7%—35.4%、13.7%—48.6%、12.0%—33.1%、16.4%—58.7%和10.4%—25.3%;0.25 mm土壤团聚体(干筛)、0.25 mm水稳性团聚体(湿筛)和水稳性团聚体平均重量直径分别增加0.9%—7.2%、5.6%—18.1%和14.8%—138.7%;结构体破坏率和不稳定团粒指数分别降低24.0%—51.4%和17.1%—54.7%;0.002 mm土壤黏粒含量、结构性颗粒指数、团聚状况、团聚度和物理稳定性指数分别增加15.1%—45.2%、14.2%—28.9%、69.3%—417.3%、58.3%—256.6%和3.5%—23.9%;0.05 mm微团聚体含量、分散率、侵蚀系数和受蚀性指数分别降低5.4%—33.7%、8.4%—44.1%、18.0%—49.8%和19.1%—75.1%;有机碳、全氮和碱解氮含量分别增加7.1%—46.7%、4.3%—30.9%和18.8%—57.5%;有效磷和速效钾含量分别降低1.7%—29.7%和20.8%—53.4%;脲酶、磷酸酶和蔗糖酶活性分别增加17.3%—60.0%、34.7%—149.2%和21.0%—102.8%;各模式土壤抗蚀性综合值(CVSA)和培肥改土效应综合值(CVAE)均显著高于农地对照(CK),各模式除梨树+红苕和枇杷+红苕外,土壤肥力综合值(CVSF)均显著高于农地对照(CK)。梨树、核桃和枇杷林下分别以种植蕉藕、蕉藕和大豆具有较高的土壤抗蚀性综合值、土壤肥力综合值和土壤培肥改土效应综合值。土壤抗蚀性综合值与土壤肥力综合值间呈显著正相关(P0.05)。【结论】在梨树林下种植蕉藕、胡豆和油菜,在核桃林下种植蕉藕和魔芋及在枇杷林下种植大豆具有显著的培肥改土效应,对于提高四川盆北地震重灾区土壤抗蚀性和土壤肥力具有重要作用;土壤抗蚀性的提高与土壤肥力的增加具有协同效应。     

DTA-6和S3307对大豆存留荚和脱落荚生理调控的效应

【目的】在半干旱地区,研究植物生长促进型和延缓型调节剂作用下,大豆花荚发育过程中存留和脱落荚生理效应差别,探讨调节剂减少大豆脱落作用的生理效应,为提高大豆产量寻找途径。【方法】试验于2012-2013年在黑龙江省大庆市林甸县,始花期（R1）对3个大豆品种绥农28（SN28）、垦丰16(KF16)、合丰50（HF50）分别叶面喷施调节剂2-N、N-二乙氨基乙基己酸酯（diethyl aminoethyl hexanoate,DTA-6）和烯效唑（uniconazole,S3307）,喷施清水作为对照（CK）。从喷药后第35天（R5）开始第1次取样,每隔7 d取样1次。采集存留和脱落的花荚,并将荚皮与籽粒分开,液氮速冻30 min,取出置于低温冰柜中（-40℃）,待全部样品收集完毕,统一测定。比较研究各处理中存留和脱落荚中氧自由基代谢、相关脱落酶、可溶性物质等生理指标的调控效应。【结果】（1）随着荚发育进程,脱落荚中丙二醛（methane dicarboxylic aldehyde,MDA）含量、超氧化物歧化酶（superoxide dismutase,SOD）活性、过氧化物酶（peroxidase,POD）活性、可溶性糖含量、可溶性蛋白质含量显著高于存留荚,脱落纤维素酶（abscission cellulose,AC）、多聚半乳糖醛酸酶（polygalacturonase,PG）活性显著低于存留荚。（2）DTA-6和S3307都能够调控大豆存留荚和脱落荚生理,二者过程不同,结果相似。二者调控效应表现为：总体上降低了存留荚MDA含量,提高了SOD、POD活性,效果S3307优于DTA-6,在绥农28和垦丰16鼓粒中早期,合丰50鼓粒后期阶段性的降低了存留荚AC活性、PG活性。存留荚和脱落荚生理差别随着荚的生育进程,随之变化,不同荚生育时期,差异幅度不同。存留荚和脱落荚生理指标的差异也受品种内在遗传因素影响。【结论】脱落后的荚生理指标状态与存留荚相比表现为质膜过氧化作用增强,保护酶系统的平衡被破坏,可溶性物质增加,脱落酶活性降低可能受脱落过程环境影响较大。脱落荚和存留荚生理相关指标存在差异,并受荚发育时期和品种影响。DTA-6和S3307调控后存留荚具有较强的生理调控和自我修复能力,其膜损伤、渗透调节、保护酶系统、脱落酶活性降低等均对降低脱落有积极的响应。     

飞机草总黄酮提取工艺及其急性毒性研究

[目的]优化飞机草总黄酮提取工艺,并研究飞机草总黄酮提取物对小鼠的急性毒性。[方法]以飞机草总黄酮提取率为关键指标,采用超声波辅助乙醇溶剂提取法,通过单因素试验和正交试验设计,对提取时间、提取温度、料液比、乙醇浓度等提取条件进行优化,筛选飞机草总黄酮提取的最佳工艺;以昆明种小鼠为试验动物,进行飞机草总黄酮提取物口服急性毒性试验,测定半数致死LD50和最大耐受量。[结果]飞机草总黄酮的最佳提取工艺为提取时间5 h、提取温度70℃、料液比1∶60(g∶m L)、乙醇浓度70%,飞机草总黄酮提取率为7.13%;飞机草总黄酮提取物对昆明种小鼠的口服LD50未测得,其小鼠口服最大耐受量为80 000 mg/kg。[结论]飞机草总黄酮属于实际无毒物质。     

北京草莓品种在天津地区引种表现

[目的]筛选适合天津地区日光温室栽培和市场消费的草莓新品种。[方法]引进京藏香、京桃香、京凝香、天香、书香、红袖添香、粉红公主7个北京草莓品种,比较了不同品种的成活率、物候期、植物学性状、果实品质、产量等指标。[结果]京藏香果实品质和产量中等,果实成熟期早;京桃香果实品质突出,风味独特;粉红公主口感细腻香甜,外观可人,果色为市场上少见的粉色。[结论]京藏香、京桃香和粉红公主在天津地区表现优异,适合在该地区设施栽培中作为观光采摘的新品种进行推广。     

水泵水轮机不同导叶开口的驼峰特性

为研究水泵水轮机在不同导叶开口下的驼峰特性,对某一电站水泵水轮机模型水泵工况进行试验,得到不同导叶开口下的驼峰特性曲线,结果表明随着活动导叶开口减小,在低负荷区水泵工况扬程越高,扬程趋势越陡,同时驼峰现象更明显,但是驼峰区域变小.在试验研究的基础上,对该模型进行三维实体建模,并进行网格划分,采用SST k-ω模型、标准k-ω模型、RNG k-ε 模型和标准k-ε模型分别对19 mm活动导叶开口下各个工况点进行数值模拟,最终确定SST k-ω湍流模型能够较好地符合试验结果.分别选取13,19,25 mm活动导叶开口进行数值模拟,得到水泵工况的扬程、力矩和效率与流量的关系曲线,与试验结果对比,其变化趋势一致.针对19 mm活动导叶开口低负荷工况点、驼峰区工况点、最优工况点和超负荷工况点进行流动特性对比分析,表明驼峰特性与转轮流道内和固定导叶部分流道内的流动分离及旋涡有关.     

凸轮轴型线及性能参数对发动机噪声的影响

发动机整机噪声主要包括燃烧噪声和机械噪声,其影响因素很多。以某型号发动机为例进行试验,探讨了改变凸轮轴型线以及性能参数对发动机噪声的影响。