蛋白质组学研究技术进展及其在烟草科学研究中的应用前景

随着蛋白质组学相关研究技术的飞速发展,蛋白质组学已成为后基因时代生命科学领域研究的热点。本文对蛋白质组学主要研究技术包括蛋白质的提取、分离、鉴定等技术进行了简要的概述,并对蛋白质组学技术在烟草科学研究上的应用前景进行了展望。     

“独秆”栽培模式下全程氮肥在分蘖中后期施用对旱直播水稻产量和品质的影响

稻麦两熟地区,旱直播水稻生产受前茬小麦收获、全量麦秸秆还田及耕整地质量不高等因素的影响,常采用迟播期、大播量、高基本苗和主茎成穗为主的“独秆”栽培模式,而配套该模式直播稻优质丰产的氮肥管理技术尚缺乏系统的研究。以优质食味粳稻南粳9108为材料,采用机械旱直播方式,基本苗为380×10⁴ hm^-2,设置不同叶龄期(六、七、八、九和十叶龄期)氮肥追施处理及氮肥追施用量(纯氮180 kg hm^-2和225 kg hm^-2)处理,以基本苗380×10⁴ hm^-2和300×10⁴ hm^-2的旱直播精确定量氮肥管理(纯氮270 kg hm^-2,基肥︰分蘖肥︰穗肥=3.5︰3.5︰3.0)为对照,系统比较研究“独秆”栽培模式下,全程氮肥在分蘖中后期施用对旱直播水稻产量和品质的影响。结果表明,随追施叶龄的延后,水稻产量呈先增后降趋势,八叶期追施氮肥水稻产量显著高于其他处理,且追施量增加,水稻产量进一步提高。与2组对照相比,在纯氮180 kg hm^-2,氮肥减量33.3%情况下,不施氮素基肥配合八叶期一次性追施氮肥,可显著提高水稻产量5.10%和8.65%;在纯氮225 kg hm^-2,氮肥减量16.7%情况下,不施氮素基肥配合八叶期及7 d后二次追肥可显著提高水稻产量7.46%和11.09%。不施氮素基肥配合八叶期追施氮肥水稻产量提高的原因是,保障较大穗型的基础上增加有效穗数,显著提高群体颖花量,同时保持较高水平的结实率和千粒重。随追肥叶龄延后,水稻整精米率呈增加趋势,垩白度呈增大趋势,蛋白质含量增加,直链淀粉含量下降,食味值呈降低趋势。与2组对照相比,不施氮素基肥配合八叶期追施氮肥的水稻,加工品质提高,整精米率提高0.67%~2.23%;外观品质变好,垩白度降低3.6%~14.5%;营养品质提升,蛋白质含量增加3.03%~14.08%;蒸煮食味品质呈变优趋势,直链淀粉含量下降4.23%~10.95%;食味值无显著差异。综上所述,“独秆”栽培模式下基肥不施氮肥配合全程氮肥在分蘖中后期适宜叶龄施用可实现稻麦两熟地区旱直播稻迟播期、大播量和高基本苗生产方式的提质增产生产。     

基于CRISPR/Cas9技术创制宜直播香型水稻

水稻香味可显著改善稻米品质,香稻相较于普通稻米更易获得消费者青睐。为快速创制宜直播香型水稻新种质,探索提高豫南地区籼稻稻米品质新途径。本研究以宜直播籼稻品系‘直优151’和粳稻模式品种‘日本晴’为试验材料,利用CRISPR/Cas9基因编辑技术,在水稻香味基因Badh2第2和7外显子处分别设计靶序列,构建pC1300-Cas9-E2单敲除表达载体和pC1300-Cas9-E2-E7双敲除表达载体,并分别转化‘直优151’和‘日本晴’。经筛选鉴定共获得21株‘直优151’突变株系和32株‘日本晴’突变株系,包括纯合突变、双等位突变和杂合突变类型。与野生型相比,突变体株系的株高、有效穗数、每穗总粒数、结实率和千粒重均未发生显著变化。使用气相色谱质谱法测定突变株系稻米中香味物质2-乙酰-1-吡咯啉(2-AP)含量,结果表明,与野生型相比各突变株系2-AP含量均极显著提高。本研究基于CRISPR/Cas9技术成功对水稻香味基因Badh2进行靶向编辑,快速创制了宜直播种植的香型‘直优151’突变株系,为豫南稻区直播籼稻提供了优质香型新种质。     

减氮增密对籼粳杂交稻产量和稻米品质的影响

以籼粳杂交稻品种甬优2640和甬优15为材料,研究减氮增密[常规氮肥水平(纯N 300 kg/hm²)下每穴2苗(T1),减氮水平(纯N 225 kg/hm²)下每穴2苗(T2)、3苗(T3)、4苗(T4)、5苗(T5)]对籼粳杂交稻产量和稻米品质的影响,以期为籼粳杂交稻的绿色高产栽培提供技术支撑。结果表明,2个水稻品种各减氮处理的产量均随着密度的增加呈先增加后降低的趋势,以T3处理最高,且显著高于T1处理,甬优2640和甬优15分别提高7.03%和6.59%,其他减氮处理均显著低于T1处理。T3处理能获得高产主要得益于其具有最高的有效穗数和穗粒数。稻米品质方面,2个水稻品种各减氮处理的糙米率、精米率、整精米率、蛋白质及其组分含量、直链淀粉含量、支链淀粉含量、总淀粉含量、硬度、最终黏度总体上均随着密度的增加而降低,且均低于或显著低于T1处理;而垩白粒率、垩白度、食味值、消减值均随着密度的增加而增加,且均高于或显著高于T1处理。综合来看,对于籼粳杂交稻而言,在施氮量为225 kg/hm²条件下,采用穴行距12 cm×30 ...     

关于农学专业人才培养模式的思考

本文从当前农学专业大学生培养现状出发,分析了其存在的问题,针对新形势下农业发展对复合型应用人才的需求,探讨了农学专业人才培养模式具体改革对策。     

穗肥氮素用量与结实期遮光复合作用对常规粳稻品质的影响

氮素穗肥用量和结实期遮光可通过影响叶片光合和植株氮营养状况对水稻籽粒碳氮代谢能力产生调节作用,从而形成不同特征的稻米品质。为探明氮素穗肥用量与结实期遮光复合作用对常规粳稻品质的影响,于2019—2020年以生育期相近的常规粳稻淮稻5号、南粳9108和扬农香28为材料,设置40.5 kg hm–2 (N1)、81.0 kg hm–2 (N2)、121.5 kg hm–2 (N3)3个氮素穗肥用量处理,并于抽穗至成熟期采用人工遮阴方式控制水稻冠层光照,包括100%自然光照(S0)和50%自然光照(S50)处理,研究了结实期不同光氮处理组合对稻米品质的影响效应。结果表明:糙米率、精米率、整精米率在S0条件下随氮素穗肥用量的增加呈先升后降趋势,在S50条件下呈下降趋势,其中S0N2处理的整精米率最高,加工品质较好;垩白粒率和垩白度均呈S50N3> S50N2> S50N1> S0N3> S0N2> S0N1的趋势,且穗肥氮素用量的增加和结实期遮光对稻米提高垩白粒率和垩白度具有累加作用。穗肥氮素用量增加和结实期遮光均降低直链淀粉含量和胶稠度,提高蛋白质含量,其中谷蛋...     

蛋白质组学研究技术及其在烟草科学研究中的应用前景

随着蛋白质组学相关研究技术的飞速发展,蛋白质组学已成为后基因时代生命科学领域研究的热点.对蛋白质组学主要研究技术包括蛋白质的提取、分离、鉴定等技术进行了简要的概述,并对蛋白质组学技术在烟草科学研究上的应用前景进行了展望.     

播期对豫南地区粳稻稻米品质的影响

以5个粳稻品种为供试材料,采用分期播种的方法,设4月25日(Ⅰ)、5月10日(Ⅱ)、5月25日(Ⅲ)、6月9日(Ⅳ)、6月24日(Ⅴ)5个播期,探讨了豫南地区粳稻适宜播种期及其对稻米品质的影响。结果表明,随着播种期的推迟,供试5个品种的糙米率、精米率总体上呈现增加的趋势,而垩白度、垩白粒率以及垩白大小呈现明显的降低趋势;粒长和长宽比在不同播种期下的变异较小;各品种的胶稠度在不同播种期下基本上是以第Ⅱ期或第Ⅲ期的最大;直链淀粉含量和碱消值在不同播种期下虽然差异较大,但无明显的变化规律。模糊概率法综合评价结果显示,各品种稻米品质的综合表现均是随着播种期的推迟表现出提升的趋势,均是以第Ⅳ期或第Ⅴ期的模糊概率最高,说明在豫南地区,适当推迟播种期有利于提升稻米的综合品质。     

不同育秧方式对水稻秧苗素质及产量性状的影响

以岗优188和南粳9108为材料,研究了泥质法露天育秧、营养土露天育秧和营养土工厂育秧3种育秧方式对秧苗素质及产量性状的影响。结果表明,不同育秧方式对供试品种的大田生育期并无明显影响;泥质法露天育秧所育秧苗茎基宽最高,但秧苗叶面积最小,营养土工厂育秧所育秧苗的地上部鲜质量和干质量明显高于泥质法露天育秧;泥质法露天育秧所育秧苗根数最多,但根鲜质量和根干质量以营养土露天育秧最高;产量方面,2个供试品种均以泥质法露天育秧最高,其次是营养土露天育秧,营养土工厂育秧最低,泥质法露天育秧产量较高的原因在于其每穗总粒数和结实率较高。     

豫南稻区特种稻主要农艺性状及矿质元素含量分析

为筛选适宜豫南稻区综合性状表现较好的特种稻品种,选用包含有色种皮、糯性和香味等特殊性状的12个特种稻资源,测定其株高、分蘖数、穗长、结实率和千粒质量等主要农艺性状,以及钾、钙、镁、铜、锌、铁和硒等矿质元素含量.采用主成分分析法,建立豫南特种稻的综合评价模型,筛选出得分较高的品种(系)为黑糯2、河南黑粳、黑宝糯、鱼绿1号...