序批式秸秆牛粪混合厌氧干发酵影响因素研究

为提高中国农业废弃物序批式厌氧干发酵工艺的产甲烷效率,该文研究了不同因素作用下玉米秸秆-牛粪混合原料序批式厌氧干发酵特性及微生物群落特征,探明重要影响因素及其相互作用关系。研究发现,喷淋频率、接种物浓度对促进序批式厌氧干发酵容积产甲烷率具有关键作用,贡献度分别为30.84%和24.96%,细菌群落对序批式厌氧干发酵产气特性影响显著(P0.05),喷淋频率、接种物浓度提高促进了Ruminofilibacter、Hydrogenispora、Ruminiclostridium丰度,提高了体系容积产甲烷率,并具有明显的协同作用关系,对改善序批式厌氧干发酵环境具有重要的调节作用。该研究为优化农业废弃物序批式厌氧干发酵产甲烷工艺关键因素把控提供理论参考。     

中国40个小麦农家品种和甘肃南部40个生产品种抗条锈病基因推导

【目的】明确中国小麦农家品种与甘肃南部生产品种抗条锈性类型及可能含有的抗性基因和遗传多样性,为抗源的选择与利用提供参考。【方法】苗期于自控温室内使用中国当前小麦条锈菌（Puccinia striiformis f. sp. tritici）流行小种CYR32,成株期于大田病圃使用当前主要流行小种和重要致病类型共12个菌系组成的混合菌种对80个供试材料进行抗病性鉴定与评价。基因推导在温室用25个毒性谱不同的小麦条锈菌系于苗期接种30个已知抗条锈病基因载体品系及对照铭贤169、17个国际鉴别寄主和供试品种,根据供试品种和标准品系对不同菌系的侵染型,对农家品种和生产品种进行抗性谱比对分析和系谱分析,解析其可能含有的抗条锈病基因或基因组合及抗性谱,并通过NTSYSpc-2.2软件计算遗传相似系数,以UPGMA法进行聚类分析,将其抗性归类。【结果】供试品种大多具有良好的成株期抗性,除清农1号、清农2号、红壳小麦(2)在成株期表现感病,兰天3号、兰天4号、兰天6号等20个品种在成株期表现慢锈性外,其他品种均表现中抗至免疫的抗性水平。品种抗性多由全生育期抗性、部分由成株抗性提供。甘肃生产品种中抗病基因以Yr9、Yr24、Yr26为主,有的还含有其他未知抗条锈病基因。其中,兰天1号、兰天14号、兰天17号、兰天21号、清农4号等含Yr9;兰天24号、中梁04335、天选51号可能含Yr24;兰天17号、兰天23号、兰天25号、中梁17号、中梁04260、天选43号、天选48号可能含Yr26。农家品种中有19份材料含有未知抗条锈病基因,其余21份材料不能确认含已知抗病基因Yr1、Yr2、Yr4、Yr6、Yr7、Yr8、Yr40,可能含有未知基因。聚类分析发现,甘肃生产品种大都抗性谱较宽,遗传相似性较高;40份材料的抗条锈性相似系数范围在0.30-1.00,在抗性相似系数为0.70水平上可分为3大类,其中兰天15号单独聚为1类,清农1号和清农2号聚为1类,其余37份材料聚为1大类。农家品种抗性谱宽窄不一,显示出遗传多样性水平较高;40份材料的抗条锈性相似系数范围在0.38-1.00,在抗性相似系数为0.70水平上可分9大类。【结论】供试品种均有良好的抗条锈性,相对于甘肃南部生产品种,供试的农家品种更具丰富的遗传多样性和有效抗条锈病基因,可作为抗源在育种中加以利用。     

大麦种质对叶斑病的抗性鉴定与评价

 由麦根腐平脐蠕胞菌引起的叶斑病在世界各大麦种植区均有发生,严重影响大麦的产量和品质。选育和应用抗性品种是防控该病害最有效的策略,然而可利用的抗源非常有限。在本研究中对中国233份具有代表性的大麦种质资源进行成株期抗叶斑病田间人工接种鉴定,发现只有垦啤麦5号等10份材料对3个供试菌株都表现抗病,仅占供试材料的4.3%。另外对37份国内外重要的叶斑病抗源材料进行苗期及成株期抗叶斑病鉴定,结果显示成株期抗叶斑病材料所占比例为41%~46%,苗期抗性材料所占比例为50%~64%,其中ND17293等11份材料在苗期和成株期对3个菌株均表现为抗病,可作为抗源继续加以利用;基于上述鉴定结果,进一步分析发现供试大麦苗期对三个菌株的抗病比例均高于成株期抗病比例,说明大麦在不同生育期对叶斑病的抗性存在较大差异。另外发现大麦对B. sorokiniana不同致病类型的抗性也存在明显的专化性。     

"绿色"引领下东北地区秸秆产业发展长效机制解析

东北地区秸秆产出总量大、积温低,是中国秸秆综合利用的重点和难点区域,推进东北地区秸秆综合利用对于保护黑土地、促进农业绿色发展具有重要意义。该研究在总结农业绿色发展内涵的基础上,结合东北地区秸秆利用现状、主要问题和发展需求,分析了"绿色"引领下秸秆产业发展的总体思路。通过文献调研,研究了以美国等为主的直接还田肥料化利用方式、以韩国等为主的种养结合饲料化利用方式,以丹麦等为主的发电供热能源化利用方式,结合东北地区秸秆利用主要成效与典型做法,阐释了"绿色"引领下东北地区秸秆产业发展长效机制的构成要素及其内在关联,绘制了秸秆产业发展长效机制框架图,并从技术装备研发、法规政策创设、市场主体培育、公共服务与市场监管等方面进行了解析。提出了基于产业发展长效机制的全要素、多维度秸秆利用模式构建原理,并示例说明了利用模式构造基本过程与方法。该研究可为推动东北地区秸秆高质高效利用提供基础支撑和决策参考。     

玉米灰斑病抗性反应中酚类物质代谢作用的研究

 研究了玉米灰斑病菌(Cercospora zeae-maydis)侵染前后的4个玉米品种苯丙氨酸解氨酶、过氧化物酶、多酚氧化酶及木质素含量的变化。3种酶比活性在病菌侵染后都发生明显的先增后降的变化,而抗病品种的变化要明显大于感病品种的变化,尤其是苯丙氨酸解氨酶最大增加活性与品种抗病性呈现极显著的相关性。4个品种的木质素含量在病菌侵染的第9 d时增加到最大值,以后略下降,而且抗病品种的木质素含量峰值高于感病品种的峰值。     

海南省农业领域碳排放时空分布与预测

为探究海南省碳排放的时空分布特征,以海南省农业领域碳排放情况为研究对象,基于2016—2020年海南省农业年鉴数据,从种植业、养殖业、渔业和农用能源等4个方面入手,采用IPCC碳排放计算方法,分别计算全省与各市县农业年碳排放总量和碳排放强度。结果表明：海南省农业领域碳排放总量历年变化幅度较小,2018年海南省农业领域碳排放总量（以碳当量计）达到最大为495.69万t,种植业和农用能源碳排放所占比例最大,分别为61.62%和31.29%;海岛特点导致海南省农业领域碳排放总量在地域上存在明显差异,海口、文昌、琼海、澄迈、临高、儋州地区等沿海县区农业领域碳排放量远大于岛中央地区,呈现北高南低、外高内低的特点;海南省及各市县区农业领域碳排放强度逐年下降,2020年全省农业领域碳排放强度（以碳质量计）降低至0.26 kg/亿元,降低速度超过全国平均水平。在目前农业发展场景下,海南省已基本实现农业领域碳达峰,碳排放总量与碳排放强度虽处于高位,但在未来几年内仍会不断下降。     

生物质水热液化产物特性与利用研究进展

近年来,由于水热液化技术可以将高含水率的生物质直接转化为生物原油而极具潜力,引起了人们的广泛关注。该文综述了生物质水热液化研究的最新进展,简述了生物质水热液化的产物分离流程,着重分析了水热液化4种产物(生物原油、水相产物、固体残渣和气体)的产物特性及其利用方式。在4项产物中,生物原油可作为燃料或者从中提炼高附加值产品,水热液化水相可以进行微藻养殖、经厌氧发酵产甲烷或者利用微生物电解池产生氢气等,固体残渣通过进一步处理后可作为生物炭使用,气相产物可作为温室的气体肥料。另外,该文总结了生物质中关键元素在水热液化产物中的分布规律,展望了水热液化技术未来研究方向,以期能为生物质水热液化研究提供参考与借鉴。     

PstVosA1转录因子基因在调控小麦条锈菌耐高温反应中的生物学功能分析

 小麦条锈病是典型的冷凉生态区气传真菌病害,病原菌在越夏易变区(即秋季菌源基地)的越夏情况决定了冬季繁殖区条锈菌的初侵染菌源。小麦条锈病的发生流行极易受到温湿度关键气象因子的影响。近年来的调查研究发现,我国小麦条锈菌越夏海拔下限逐年下降,且越夏区范围进一步扩大,说明条锈菌耐高温胁迫能力增强,给未来小麦条锈病流行规律研究及制定防治策略带来了全新挑战。真菌特有的Velvet转录因子家族中VosA基因参与了真菌生长发育和次生代谢的调控,但关于该转录因子在条锈菌耐高温性中的作用却知之甚少。实时荧光定量PCR分析发现,温度敏感菌系蓬9和耐高温菌系A4在侵染寄主过程中PstVosA1基因均受高温胁迫诱导表达,但耐高温菌系PstVosA1相对表达水平明显高于温度敏感菌系蓬9。利用寄主诱导的基因沉默技术(HIGS)沉默小麦条锈菌耐高温菌系A4中的PstVosA1基因能显著降低在高温(21℃)接种条件下的平均发病严重度、孢子堆密度和生物量。研究结果说明PstVosA1基因正调控小麦条锈菌耐高温胁迫反应过程,增加该基因的表达水平,有利于增强小麦条锈菌耐高温性。     

小麦接种条锈菌前不同光强及光照时间对病菌侵染及发病情况的影响

正由条形柄锈菌小麦专化型Puccinia striiformis f.sp. tritici(Pst)引起的条锈病是小麦生产上的重要病害。条锈病的流行多受环境中温度、湿度、光照等因素的影响。目前,在条锈病标样接种和病菌繁殖中常重视接种后的光照条件,而忽视接种前繁菌苗的光照条件。de Vallavieille-Pope et al.(2002)在建立小麦条锈病流行模型时,发现小麦在接菌前增加光量能够提高条锈菌的侵染效率。本研究以感病小麦品     

小麦重要抗源Holdfast抗条锈性遗传分析

本研究在苗期对小麦品种Holdfast进行抗病性鉴定和温敏微效基因检测,并构建Holdfast和铭贤169的杂交群体,对其成株抗条锈病基因进行遗传分析。结果表明：Holdfast苗期常温下对中国流行小种CYR29、CYR31、CYR32和CYR33高度感病,高温下可诱导温敏微效基因表达;成株期大田条件下Holdfast对CYR32免疫,由1对显性和2对隐性基因互补控制。综合已有研究结果确认,Holdfast至少含有2对显性主效全生育期抗病基因、1对显性成株抗病基因和2对隐性温敏微效抗病基因。建议将其作为抗源在育种中加以利用。