干旱盐渍化地区控释肥水氮耦合效应与制度优化

为探索盐渍化地区控释肥水氮耦合效应及优化组合方案,提高水氮利用效率,减少硝态氮流失,2019年和2020年在河套灌区开展了控释肥施用农田不同水氮配比试验,研究了盐渍化地区向日葵产量和水氮利用效率对控释肥与传统肥料的响应差异,以及控释肥不同水氮配比对向日葵产量和水氮利用效率的影响,构建了向日葵经济效益与水氮交互作用的数学回归模型,并优化了水氮组合方案。结果表明：与传统肥料相比,控释肥处理产量、氮肥农学利用率、氮肥偏生产力和灌溉水生产效率平均增加了13.89%、46.42%、13.61%和13.62%（P<0.05）,收获指数差异不显著（P>0.05）。控释肥施用条件下,不同水氮处理交互作用明显,控水灌溉限制了氮素利用,充分灌溉条件下向日葵产量、氮肥农学利用效率和氮肥偏生产力平均增长了21.87%、80.89%和21.53%;低氮同样降低了水分利用效率,从低氮到中氮,向日葵产量和灌溉水生产效率平均增长了14.83%和15.35%,从中氮到高氮平均增长了3.86%和3.43%。2年最高产量均为高水高氮处理,分别为3.9435、3.7887kg/hm2。控释肥施用条件下,灌水量、施氮量与向日葵经济效益之间符合二元二次回归模型,2年预测经济效益与实际经济效益决定系数R2均为0.99,通过主因素分析,经济效益随施氮量的增加先增加后减小,通过模拟寻优及综合各项指标分析,控释肥充分灌溉条件下中氮水平经济效益在18000~21000元/hm2之间,是本试验最优处理,在增产的同时可以减少氮素流失。研究可为河套灌区向日葵种植、减少农田面源污染提供技术参考。     

农户最低收购价预期与种植结构调整——来自农业生产性投资的调节检验

使用2018年湘、赣、苏三省水稻主产区农户调查数据,研究农户最低收购价预期对种植结构调整的作用机制及农业生产性投资的调节效应。实证结果显示,农户预期最低收购价下降对种植结构变化、调模式行为有显著正向影响,且预期降幅超线对调模式行为的影响更显著,表明最低收购价政策变化传递出较明显的种植结构调整效应。农户预期最低收购价下降、预期降幅超线和专用型设备投资对调面积行为的影响显著为负,且专用型设备投资与预期降幅超线交互项对调面积行为的负向作用更显著。这种负向调节效应源于农户专用型设备投资收益回报机制对水稻种植规模的“锚定”效应,使得专用型设备投资对农户面积减少行为有较大的延迟作用。未来种植结构调整应引导低端农产品向优质、品牌化转型,稳定农户生产性投资收益回报率预期,探索分类引导不同规模农户种植结构调整的政策。     

保护性耕作技术的发展现状

介绍了美国、澳大利亚、加拿大保护性耕作技术的发展现状,以及山西省引进澳大利亚保护性耕作技术开展研究、示范和推广的情况,列举了6种常用的保护性耕作技术模式,对其优缺点进行了分析。     

河套灌区春小麦与向日葵套种模式下水分利用效率评估

以河套灌区春小麦套种向日葵田间实测资料为基础,讨论了灌水与小麦套种向日葵总产量的关系,根据实测数据,拟合了春小麦套种向日葵水分生产函数模型,通过对耗水资料的分析整理,揭示了春小麦与向日葵套种模式下需水规律及水分利用效率。通过对河套灌区春小麦套种向日葵水分生产函数及灌水边际效益的分析表明,水资源投入的最佳效益点并非产量最高点和水分利用效率的最高点。合理利用小麦套种向日葵水分生产函数及其规律,可以实现小麦套种向日葵节水、高产、高效的较好统一。     

茉莉酸甲酯对罗汉果SQS、CS和CAS基因表达的影响

以人工授粉后50d的罗汉果果实为试材,喷施不同浓度的茉莉酸甲酯(Methyl Jasmonate,MeJA),诱导不同时间后取样并提取RNA,采用实时荧光定量PCR测定罗汉果甜苷V代谢途径3个关键酶(角鲨烯合酶:squalene synthase,SQS;葫芦二烯醇合酶:cucurbitadienol synthase,CS;环阿乔醇合酶:cycloartenol synthase,CAS)基因的相对表达量,以期为掌握SQS、CS和CAS的表达规律,进而为提高罗汉果甜苷V的代谢提供参考依据。结果表明:MeJA对SQS和CS的表达均有促进作用,在200μmol·L^-1的MeJA诱导后12h和24h,SQS和CS的相对表达量最高,分别为处理前的11.12倍和9.82倍;MeJA能抑制CAS的表达,在100μmol·L^-1的MeJA处理后6h,CAS相对表达量降至最低,仅为对照的0.13倍。     

NaCl胁迫对黑果枸杞幼苗生理及生化指标的影响

以黑果枸杞幼苗为试验材料,将幼苗在0、50、100、200 mmol·L^-1 NaCl条件下处理10 d后,分析了主根伸长量、叶片花青素、游离脯氨酸、丙二醛、可溶性蛋白质含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性和过氧化物酶(POD)活性及其同工酶等生理生化指标的变化,探究其适应盐生环境可能的机制,以期为合理开发利用黑果枸杞提供参考依据。结果表明:经0、50、100、200 mmol·L^-1NaCl处理后,黑果枸杞幼苗主根生长未受抑制,0～100 mmol·L^-1 NaCl处理时,叶片花青素含量变化不显著,200 mmol·L^-1 NaCl处理后,花青素含量显著升高;0～100 mmol·L^-1 NaCl处理时,幼苗中游离脯氨酸及丙二醛含量变化不显著,200 mmol·L^-1 NaCl处理后以上物质均显著升高;经0～200 mmol·L^-1 NaCl处理,黑果枸杞幼苗中SOD活性及其同工酶酶谱表达稳定,变化不显著;POD活性先升后降,100 mmol·L^-1 NaCl胁迫时活性最强,为1 065.9 U·g^-1·min^-1,且同工酶POD 1、POD 2与黑果枸杞幼苗响应盐胁迫紧密相关。     

元宝枫天然居群表型多样性研究

以10个具有代表性的元宝枫天然居群的叶片、果实、种子为试验材料,采用相关性分析、聚类分析、主成分分析等方法,研究了群体间和群体内的表型多样性,以期揭示元宝枫表型变异程度与变异规律。结果表明:10个种源元宝枫居群间表型性状的变异系数在4.65%~40.34%,其中果实张开角变异幅度最大,而着生痕稳定性最高。主成分分析表明,元宝枫居群表型多样性来源依次为果实贡献率叶片贡献率种子贡献率。表型性状相关性表明,果实和种子之间的关系密切,而叶片相关性状与种实之间相关性不显著。不同种源元宝枫表型性状与各地地理生态因子分析表明,经纬度对元宝枫种实及其相关性状影响较大,而叶片相关性状受年均温的影响更加明显。聚类分析将元宝枫10个居群分为4类,各居群并未完全依照地理距离而聚类。     

不同大小辽东栎种子的脱水敏感性

以采自宁夏六盘山区的辽东栎种子为材料,在缓慢脱水和快速脱水条件下,研究了不同大小种子的脱水耐性。结果表明,轻度脱水对种子萌发具有促进作用,但种子萌发率随着脱水时间的延长和含水量的继续减少而显著降低;不论是缓慢脱水还是快速脱水,不同大小种子的萌发速率和萌发指数均随脱水时间的延长持续减小或波动性减小,且都在缓慢脱水36h后和快速脱水8h后显著降低;活力指数在缓慢脱水72h和快速脱水24h前的各脱水阶段均不同程度地增大,但在缓慢脱水120h和快速脱水48h后显著减小。大种子含水量和萌发率在脱水过程中始终显著高于小种子;尽管不同大小种子间的萌发率仅在脱水后期差异显著,但大种子萌发速率、萌发指数和活力指数均显著大于小种子,且在脱水处理后期所有萌发参数在不同大小种子间均差异显著。     

CRISPR-Cas9系统敲除亚麻FAD2基因表达载体的构建

CRISPR/Cas9系统是一种新型基因编辑工具,准确编辑目标基因,广泛应用于动植物的基因编辑中。本实验构建了油用亚麻品种‘陇亚10号’FAD2基因的CRISPR/Cas9基因编辑载体,以CRISPR/Cas9基因编辑技术为切入点,根据Gene Bank中公布的FAD2基因序列(DQ222824.1)在FAD2基因外显子部分运用sg RNA在线设计软件CRISPR-P 2.0对亚麻FAD2基因做脱靶分析,在外显子区域选取2个片段作为靶序列进行敲除。以潮霉素作为筛选标记,采用Golden Gate cloning法构建针对‘陇亚10号’FAD2基因的CRISPR/Cas9基因敲除载体,命名为p YLCRISPR/Cas9-FAD2。将pYLCRISPR/Cas9-FAD2载体导入农杆菌并检测其稳定性,保存菌种以便后期利用农杆菌介导法转化‘陇亚10号’,为深入研究亚麻FAD2基因的功能提供参考。     

罗汉果分子生物学研究进展

罗汉果是广西著名的道地药材,也是我国特有的药食两用植物,具有重要的药用价值和开发前景。近年来,罗汉果分子生物学的研究涉及罗汉果种质资源鉴定、功能基因克隆、抗病性育种等方面,这些技术研究内容主要包括罗汉果性别鉴定、遗传多样性、转录组特征及功能基因克隆等。应用现代分子生物学技术已实现了罗汉果幼苗性别鉴定,全面揭示了其遗传多样性及品种间的亲缘关系;通过构建罗汉果转录组数据库,促进了对该植物的果实生长发育和代谢调控相关功能基因的研究;利用RNAi技术有望获得抗病毒病的罗汉果转基因植株。今后可利用罗汉果基因组数据,深入挖掘基因资源,研究候选基因的功能,明确罗汉果果实生长发育过程中的基因调控网络,利用基因工程手段促进罗汉果种质资源开发及分子遗传育种发展。