基于DSSAT模型的晋南小麦节水灌溉应用

作物模型是一种机理性模型,综合考虑了与作物生长相关的环境和栽培技术,能合理地模拟作物在整个生育期的生理过程。引入DSSAT模型研究晋南麦区小麦生长过程,验证和评估DSSAT模型的适用性,通过DSSAT模型灌溉情况假设,分析该地区的节水灌溉制度。结果表明,小麦生育期的模拟误差均在3 d以内,小麦模拟产量的归一化均方根误差(RRMSE)均小于10%,D指数(D-index)均大于0.95,残差系数(CRM)均接近于0,表现出很好的模拟精度;在节水灌溉方面,在连续2 a的冬小麦生育期间,灌一次拔节水比雨养小麦增产3 500 kg/hm2左右,灌2次水(越冬水+拔节水,拔节水+灌浆水)比灌1次水(拔节水)增产2 000 kg/hm2左右,灌3次水产量增加并不十分明显。因此,DSSAT模型在晋南麦区具有较好的适应性,能为合理灌溉提供一定的支撑,为农业生产及节水灌溉提供一定的实践指导。     

不同灌溉条件下冬小麦叶面积指数的高光谱监测

LAI是作物长势监测的一个重要指标,实时、无损和准确地估测冬小麦LAI具有重要的实践意义。通过对冬小麦进行不同的灌溉处理试验,研究LAI与冠层光谱反射率的关系,计算350～2 450 nm不同波段组合的原始光谱指数和导数光谱指数,筛选最优波段组合光谱指数,并建立LAI的监测模型。结果表明,冬小麦LAI与冠层光谱反射率和不同波段组合光谱指数相关性较好;冬小麦LAI监测的最优光谱指数为DVI(435,447),以此为自变量建立的指数模型y=10.669e~(-701.9x)表现最优,模型最稳定。     

黔产续断总皂苷和多糖含量的测定

为更好地评价黔产续断药材质量,以便合理开发利用贵州续断药材资源,采用紫外一可见分光光度法测定了黔不同产地续断药材中总皂苷和多糖的含量.结果表明,黔不同产地16个药材样品中总皂苷和多糖含量分别为2.54%～4.51%和1.37%～4.38%,平均加样回收率分别为96.98%(RSD=1.87%)和100.50%(RSD=2.81%).此方法能准确、快速测定续断中总皂苷和多糖含量,可作为续断药材的质量分析方法.     

多效唑对荞麦生长、生理及产量影响的研究

以甜荞82-230为材料,研究了不同浓度的多效唑对荞麦生长、生理及产量的影响。结果表明:(1)多效唑有矮化植株的作用,随着浓度的增加,植株矮化、茎秆增粗的效应越明显。(2)多效唑可提高叶绿素含量,延缓叶片衰老过程中SOD活性的下降。(3)200 mg/L多效唑可最大幅度地增加荞麦产量,增产58.9%,主要表现为株粒数和百粒重的增加。     

基于Sentinel-2A影像的县域冬小麦种植面积遥感监测

小麦种植面积遥感监测是小麦估产的基本要素,准确而及时地提取不同灌溉类型冬小麦种植面积及其空间分布信息可为冬小麦长势监测以及产量评估提供科学依据。以山西省闻喜县冬小麦为研究对象,以Sentinel-2A影像为基础数据源,选择主成分(PCA)、红边归一化植被指数(RENDVI)、纹理特征等3个特征变量,结合实地调查样本点,采用随机森林算法,提取冬小麦种植面积,并结合数字高程模型(DEM)提取雨养区和灌溉区冬小麦种植面积。结果表明,Sentinel-2A遥感数据适合作为县域尺度冬小麦监测的数据源;主成分分析、纹理特征和RENDVI的引入可以提高单时相遥感影像对县域冬小麦分类的识别能力;随机森林算法和数字高程模型结合可以实现雨养区和灌溉区冬小麦种植面积的提取。     

荞麦多倍体育种研究进展

荞麦作为新世纪全球重要的保健食品资源,具有广阔的开发前景。而多倍体育种是近代作物育种常采用的一种方法。综述了多倍体育种方法在荞麦育种中的应用,并提出荞麦多倍体育种的发展前景。     

六倍体小黑麦品种资源Glu-1位点的多态性

利用SDS-PAGE技术分析了我国新疆101份和波兰11份六倍体小黑麦品种资源高分子量谷蛋白亚基(HMW-GS)组成,共检测到17种高分子量谷蛋白亚基,其中Glu-A1位点编码的HMW-GS有3种变异类型,即1(a)、2*(b)和Null(c),Glu-B1位点编码的HMW-GS有8种变异类型,即7(a)、7+8(b)、7+9(c)、6+8(d)、20(e)、13+19(g)、7+18(r)和6.8+20y(s),Glu-R1位点编码的HMW-GS有6种变异类型,即1r+4r(a)、2r+6.5r(b)、6r+13r(c)、2r+9r(d)、6.5r(e)和0.8r+6r(f)。这些小黑麦品种的HMW-GS组成以Null(c)、7+18(r)和6r+13r(c)为主,分别占58.93%、67.90%和58.00%。在112份供试材料中共检测到30种HMW-GS组合变异类型,其中[Null,7+18,6r+13r(c,r,c)]和[2*,7+18,6r+13r(b,r,c)]出现频率较高,分别为16.91%和16.02%,其他类型组合出现频率较低,个别材料具有少见的特殊亚基组合,如[2*,7+18,2r+9r(b,r,d)]、[2*,6.8+20y,2r+6.5r(b,s,b)]等类型。分析2个地域品种的遗传多样性,发现新疆品种的遗传变异范围小于波兰品种,波兰品种在Glu-1位点上的遗传变异更丰富。结果还显示,在六倍体小黑麦的人工进化过程中Glu-B1位点发生了很大变异,产生了小黑麦特有的7+18(r)和6.8+20y(s)亚基,而且频率很高,为小麦品质改良提供了丰富的基因资源。     

转Bt基因棉种植对根际土壤生物学特性和养分含量的影响

通过盆栽试验,比较了转Bt基因棉Bt新彩1和Bt基因的受体棉新彩1根际土壤可培养微生物种群数量、酶活性及养分含量的变化。结果表明,Bt新彩1根际土壤可检测到Bt蛋白,且花期达到峰值56.14 ng/g;与对照新彩1相比,Bt#61472;新彩1根际土壤更有利于细菌和真菌的生长和繁殖,放线菌数量没有显著变化。Bt新彩1的根际土壤碱性磷酸酶活性受到抑制,在生长旺盛期脱氢酶活性受到激活,而根际土壤蛋白酶、脲酶和蔗糖酶活性无显著变化;苗期、花期Bt新彩1根际土壤有机质、全氮、速效氮和钾含量没有显著变化,且苗期速效磷含量也没有显著改变,花期其含量显著降低。     

基于TM和MODIS数据的水旱地冬小麦面积提取和长势监测

采用Mahalanobis Distance分类法提取了冬小麦种植面积,通过搭建决策树结构进行了不同灌溉类型冬小麦种植面积的提取,通过两个年份不同生育时期MODIS-NDVI的比较,分析了NDVI时间曲线与冬小麦长势的响应规律和水旱地冬小麦年同期长势。结果表明：2007年临汾地区冬小麦总种植面积为234778.5 hm2,提取精度为96.96%,其中水地种植面积为107488.3 hm2,提取精度为86.15%,旱地冬小麦为127290.2 hm2,提取精度为86.16%。生育期内,水地冬小麦整体长势好于旱地冬小麦,通过NDVI变化斜率比较,表明随着生育期的推进,水地冬小麦NDVI达到峰值前的上升速度远大于旱地冬小麦,峰值后水地冬小麦NDVI下降速度小于旱地冬小麦。     

燕麦籽粒皮裸性相关AP2/ERF转录因子基因的克隆

燕麦籽粒皮裸性是燕麦籽粒带壳与籽粒不带壳(裸粒)的一对相对性状,反映了籽粒脱离谷壳的难易程度,研究该性状对作物育种、起源驯化具有重要作用。以二倍体皮、裸燕麦为材料,采用电子克隆的方法,克隆到2个AP2/ERF转录因子基因AsNud1和AsNud2,对这2个基因的结构分析发现,AsNud1和AsNud2为旁系同源基因;二者与HvNud都具有很高的相似性,其中,AsNud2与HvNud的相似性更高;皮燕麦的AsNud1和AsNud2编码的氨基酸有提前终止现象,而裸燕麦中的这2个基因则没有此现象。对AsNud1和AsNud2表达特性分析发现,AsNud1和AsNud2在皮、裸燕麦的花器官中都有表达,但表达模式不同,其中,AsNud1在CIav2921中的表达量低于在CIav9008中的表达量,但二者差异没有达到显著水平;而AsNud2在CIav2921中的表达量显著高于在CIav9008中的表达量。因此推测,AsNud可能参与调控燕麦籽粒麸皮的发育。