利用CRISPR/Cas9系统定向编辑水稻SD1基因

【目的】半矮秆水稻品种的选育和应用是水稻育种的最重大成果之一。半矮秆品种大多是半矮秆基因SD1(semi-dwarf1)功能缺失突变体,为了获得sd1突变体,本研究对SD1基因进行了定向编辑。【方法】利用CRISPR/Cas9系统,以SD1基因为靶基因,构建基因编辑载体CRISPR-SD1,用农杆菌介导的方法转化水稻恢复系申繁17和申繁24。【结果】在2个转化受体的T₀代均获得了纯合的sd1突变体,并且在T₁代株系中分离出了不含转基因序列的植株。2个品种的sd1突变体与各自的野生型相比,株高分别下降了25%左右。【结论】利用CRISPR/Cas9系统可以有效地对目的基因进行编辑,在水稻分子育种领域具有巨大的应用价值。     

温度对加州新小绥螨捕食比哈小爪螨功能反应的影响

为明确加州新小绥螨对橡胶重要害螨比哈小爪螨的控害潜能,系统研究 5 个不同温度 21、24、27、30、33 ℃ 条件下加州新小绥螨对比哈小爪螨各螨态的捕食作用。结果表明：不同温度条件下加州新小绥螨对比哈小爪螨各螨态 的功能反应均能很好的拟合 Holling-II 型圆盘方程。在 21~33 ℃时,加州新小绥螨对比哈小爪各螨态的瞬时攻击率（a） 和捕食效能（a/Th）随温度的升高而增加,处理时间（Th）则缩短;当 30 ℃时,加州新小绥螨对比哈小爪螨成螨、若 螨、幼螨和卵的瞬时攻击率最大,分别为 1.119 0、1.336 5、1.241 8、1.233 5,a/Th 最强,分别为 18.90、56.39、141.11、 31.38 头（粒）/d,处置时间（Th）最短,分别为 0.059 2、0.023 7、0.008 8、0.039 3;当温度高于 30 ℃时,a 和 a/Th 开始下降,Th 延长。     

氮肥运筹对郑单1002和郑单958冠层特征和产量的影响

以郑单1002和郑单958为材料,0(N0)、150(N1)、300(N2)kg/hm2氮肥水平,常规尿素和一次性基施掺混控释肥两种氮肥类型,研究不同氮肥运筹对夏玉米冠层特征、干物质积累与分配和产量的影响。结果表明,增加施氮量,两个品种穗位层和近地表叶面积指数(LAI)比N0处理增加25.7%~52.5%,开花期和成熟期干物质积累、千粒重、穗粒数、穗长和产量显著增加,农学利用效率降低22.0%~40.0%。与常规尿素相比,掺混控释肥增加玉米生长后期穗位层和近地表的透光率和成熟期干物质积累,提高了千粒重、穗粒数、产量和氮肥农学效率,降低子粒含水率。在相同施肥条件下,与郑单958相比,郑单1002的LAI和穗粒数分别提高7.5%~14.8%和2.3%~11.5%,千粒重降低1.4%~6.2%,产量提高0.8%~6.2%。     

粗茶多糖的膜-纤维素柱色谱分离过程的抗氧化活性研究

以粗茶多糖为原料,经膜分离-纤维素柱色谱法制得分级纯化茶多糖TPs-1、TPs-2和TPs-3,分析比较其清除DPPH、羟基、超氧阴离子等自由基活性变化及其总抗氧化活性表达.结果表明,以10000～20000D的茶多糖为对照,经DEAE-纤维素52吸附分离后分级茶多糖溶液清除自由基活性及总抗氧化能力呈极显著性减弱;纤维素柱色谱分级茶多糖之间来看,DPPH清除率TPs-2>TPs-3>TPs-1,抑制羟基能力TPs-2>TPs-1>TPs-3,抗超氧阴离子活力TPs-1>TPs-2>TPs-3,总抗氧化能力与还原力以TPs-2活性最强.相关性分析表明,茶多糖与总抗氧化能力呈显著正相关,与抑制羟基能力呈显著正相关,纤维素柱色谱分级茶多糖的抗氧化活性表达源于茶多糖的含量变化.     

不同覆膜方式对西北旱地麦田土壤水热特征和产量形成的影响

为了改善西北旱区土壤水热条件,提高降水利用效率,研究西北旱作条件下白膜平铺覆土穴播(T1)、黑膜平铺覆土穴播(T2)、白膜垄沟覆土穴播(T3)、黑膜垄沟覆土穴播(T4)、白膜平铺无土穴播(T5)、黑膜平铺无土穴播(T6)和露地穴播(CK)对麦田土壤水热效应和籽粒产量及水分利用效率的影响,以期为实现春小麦高产高效种植提供理论依据。结果表明:地膜覆盖具有明显增温和降温双重效应。与CK相比,在春小麦苗期和分蘖期覆膜处理下0~25cm土层土壤平均温度增加0.73℃和0.88℃,而在扬花期和灌浆期降低0.38℃和0.75℃。从整个生育期看,不同覆膜处理在0~25cm土壤温度变异系数(18.24%~20.02%)低于CK处理(21.48%),说明地膜覆盖有利于减轻土壤温度波动。不同处理下小麦全生育期0~25cm土层地温随土层的加深而逐渐降低,在25cm处的平均地温低于5cm处5.38℃。春小麦抽穗至灌浆期阶段的耗水量和耗水比例均最大,平均分别为126.83mm和47.37%,T3处理在此阶段的耗水量最高,显著高于CK处理21.33%。地膜覆盖可显著提高春小麦的籽粒产量和水分利用效率,增幅分别为9.64%~21.92%和6.45%~20.15%,且T3处理的籽粒产量最高(3 915.40kg·hm~(-2));而T4处理的水分利用效率最高,T1处理次之,T5处理最低,分别较CK显著增加20.15%、15.39%和6.45%。综合考虑,T4处理是最适宜在西北旱区条件下推广的春小麦种植模式。     

植物角质层结构组成、生物学功能及分离方法研究进展

角质层包括角质和蜡质,是覆盖在花、叶和非木质茎等植物地上部分器官的一层疏水性脂类物质,具有限制植物体内水分过度散失、抵御紫外辐射、防止病虫害入侵等功能,在植物生长发育和适应生物与非生物逆境过程中起到重要保护作用。角质层结构以及化学组成是影响其生物学功能的主要原因,具有十分重要的研究价值。综述了植物角质层的结构组成、生物学功能及其常用分离方法,并对已有研究中存在的问题进行了探讨,以期为今后角质层生理作用及其生物学功能方面研究提供理论参考。     

贵州紫苏叶中氨基酸及游离氨基酸含量分析

采用L-8800氨基酸分析仪对奇苏II、奇苏III、M183和M218四个贵州本地紫苏品种叶片中总氨基酸及游离氨基酸进行测定。结果表明,四个品种的贵州紫苏叶中总氨基酸含量有显著差异,最高为奇苏II,鲜叶含量为8.02 g/100g;游离氨基酸中奇苏III与M183两个品种均检出17种游离氨基酸,奇苏II与M218共检出16种及15种游离氨基酸,四个品种紫苏叶游离氨基酸含量在0.25~0.31 g/100g之间。结果还表明,四种贵州紫苏叶中氨基酸EAA/TAA、EAA/NEAA值接近WHO/FHO参考标准,药效氨基酸比例高达60%以上,具有较高的营养价值和保健作用,是有利于人体氨基酸营养平衡的植物氨基酸资源。     

我国甘薯生产与消费结构的变化分析

随着我国甘薯产业化进程的加快,甘薯发挥着为广大农民增收致富、为国人提供健康食品、为工业提供原料等重要作用。阐述了近50年来我国甘薯种植面积、总产和单产的动态变化历程及其特征,客观分析了我国甘薯消费结构的变化特点及发展趋势,并对"十三五"期间(2016-2020年)我国甘薯产业的消费结构和经济产值进行预测。充分了解我国甘薯产业种植与消费结构的变化特点与发展趋势,对于引导和推动甘薯产业科学与可持续发展有着重要意义。     

蓝靛果忍冬(Lonicer acaerulea L.)果实中内源酚类物质抗氧化性能检测方法的研究进展

蓝靛果忍冬(Lonicer acaerulea L.)是一种优质的药食同源类浆果,因其果实中富含酚类物质而具有明显的抗氧化功能并具有抗病、杀菌等功效。介绍了蓝靛果忍冬果实提取物中内源酚类物质的组成,并从直接检测和间接检测两方面综述了其抗氧化性能检测方法的研究进展,同时对未来内源酚类物质抗氧化性能的检测方法进行展望,以期为我国蓝靛果忍冬果实产品的开发和利用提供参考。     

4树种叶片表面颗粒物洗脱特征与其微观形态的关系

【目的】深入了解不同树种叶片的颗粒物(Particulate Matter,PM)滞纳能力在降水事件中的恢复特征。【方法】对颗粒物滞纳量达到饱和状态的核桃、刺槐、加拿大杨和银杏4个树种的叶片进行模拟降雨处理,降雨量设置为0,0.66,1.32,1.98和2.64mm,测定并计算单位面积叶片粒径2.0~8.0μm的颗粒物(PM2.0~8.0)和粒径小于2.0μm的颗粒物(PM2.0)的洗脱率,并观察叶片的微观结构,分析其对颗粒物洗脱作用的影响。【结果】单位面积叶片颗粒物饱和滞纳量最大的是核桃,其对PM2.0~8.0、PM2.0的饱和滞纳量分别为(37.05±2.54)和(5.30±0.74)μg/cm2,其次为刺槐(对PM2.0~8.0和PM2.0的饱和滞纳量分别为(8.17±1.15)和(2.47±0.14)μg/cm2);加拿大杨和银杏叶片的饱和滞纳量较低。洗脱率测算结果显示,银杏叶片表面2个粒径范围的颗粒物均最易洗脱,在降雨量为2.64mm时,PM2.0~8.0、PM2.0的洗脱率分别为99.36%和99.44%;刺槐叶片表面PM2.0~8.0比PM2.0更易洗脱,在降雨量为2.64mm时,PM2.0~8.0、PM2.0的洗脱率分别为78.79%和52.02%;核桃叶片表面PM2.0比PM2.0~8.0更易洗脱,在降雨量为2.64mm时,PM2.0~8.0、PM2.0的洗脱率分别为83.13%和95.84%;加拿大杨叶片表面2个粒径范围颗粒物的洗脱率相近,在降雨量为2.64mm时,PM2.0~8.0、PM2.0的洗脱率分别为87.36%和80.29%。扫描电镜图显示:核桃叶片表面呈现不规则平滑褶皱,气孔较小,数量较多,蜡质呈无定形态;刺槐叶片表皮毛分布丰富,表皮细胞呈顶部平缓的凸起状,且表面分布形态规律的蜡质晶体,气孔十分稀疏;加拿大杨叶片表皮细胞无明显凸起,蜡质层平滑,气孔较大,数量与核桃相比较少;银杏叶表皮细胞具有明显的穹状凸起,整个叶片覆盖厚且形态规律的蜡质晶体,气孔大而稀疏。【结论】具有规则形态结构的蜡质层(加拿大杨、银杏)和穹状凸起表皮细胞及不具有表皮毛(银杏)的叶片颗粒物饱和滞纳量较低,而洗脱率较高;反之,叶片(核桃,刺槐)的颗粒物饱和滞纳量较高,洗脱率较低。