重庆三峡农科所玉米育种50年

概述了重庆三峡农科所50年玉米育种的发展历程、主要研究内容与育种成就,浅谈了育种的经验和体会,以便和国内玉米育种界同仁共勉。     

新疆棉花物候期对气候变化的响应及敏感性分析

为了研究气候变化背景下棉花物候的变化规律,对棉花生长模型COSIM进行参数调校,验证实现本地化,利用数理统计及作物模型模拟的方法,分析了棉花物候期对气候变化的响应及其敏感性。结果表明：1980—2019年,新疆棉区棉花出苗期、现蕾期、开花期分别提前0.5~7.0 d/10a、0.1~5.8 d/10a、0.3~3.9 d/10a,吐絮期推迟0.1~4.7 d/10a。COSIM模型模拟棉花物候变化趋势结果与实际较一致,出苗期、现蕾期、开花期、吐絮期实际值与模拟值的RMSE分别为0.9、0.7、0.6、0.7天。以1981—2010年气候条件为基准,增温0.5℃、1℃、1.5℃、2℃,各棉区棉花出苗期、现蕾期、开花期和吐絮期分别提前0~2天、1~9天、2~12天和3~31天,营养生长、生殖生长分别缩短0~6天、2~22天。在气候变暖的趋势下,通过选择生育期较长的品种、调整播期等措施,可充分利用热量资源,实现棉花优质高产。     

裸脚菇0612-9提取物对柑橘青、绿霉的抑菌活性及作用机制

为探索裸脚菇0612-9提取物(GSFE)对意大利青霉(Penicillium italicum)和指状青霉(P. digitatum)的抑菌活性和作用机理,本试验采用菌丝生长速率法测定GSFE对意大利青霉和指状青霉的抑菌活性,分析GSFE处理后意大利青霉和指状青霉的菌丝形态、细胞膜通透性和麦角固醇含量变化情况,并通过靶位竞争剂试验探究GSFE的抑菌机理。结果表明,GSFE对意大利青霉和指状青霉的半有效浓度(EC₅₀)值分别为116.76和147.74 μg·mL^-1,最小抑菌浓度(MIC)均为200 μg·mL^-1;经质量浓度为EC₅₀和MIC的GSFE处理后意大利青霉和指状青霉菌丝体均发生严重的皱缩、干瘪,并且胞内呈空泡状结构,细胞质大量减少,胞外相对电导率显著上升,菌体内核酸、可溶性蛋白等胞内物质含量显著降低。这表明意大利青霉和指状青霉细胞膜通透性增加,胞内物质外泄,细胞膜完整性遭到破坏。经浓度为EC₅₀的GSFE处理的意大利青霉和指状青霉菌丝体,其麦角固醇含量均显著降低,分别仅为对照组的17.92%和20.13%。由此可见,GSFE主要通过抑制意大利青霉和指状青霉菌丝体的麦角固醇合成而损伤病原真菌细胞膜的结构和功能。本研究结果为后续开发新型微生物源柑橘采后保鲜剂提供了设计思路。     

盐渍条件下不同施锌量对玉米幼苗生长和锌形态转化的影响

为揭示外源锌在绿洲盐化潮土中的转化特征,通过盆栽模拟试验,探究了盐渍条件下不同施锌量对玉米幼苗生长和锌形态转化的影响。结果表明,无论非盐渍条件还是盐渍条件下,随着施锌量的增加玉米的株高和干重均呈先增加后减小的趋势,施锌量为5～10 mg/kg时达到最大。玉米含锌量随施锌量的增加而增大,吸锌量随施锌量的增加先增大后减小,施锌量为10 mg/kg时达到最大。施锌0.5、1.0、2.0、5.0、10.0、20.0 mg/kg处理的株高与不施锌比较,在非盐渍条件下分别增加13.60%、13.89%、15.58%、20.84%、21.57%、19.58%,在盐渍条件下分别增加3.31%、8.00%、9.74%、11.51%、8.41%、6.87%。由此认为,绿洲盐化潮土的适宜施锌量为5～10 mg/kg,有害或过量施锌量为≥20 mg/kg。随施锌量的升高,盐渍条件下的土壤有效锌(DTPA-Zn)、碳酸盐结合态锌(CAB-Zn)、松结有机结合态锌(WBO-Zn)、氧化锰结合态锌(OxMn-Zn)、无定形氧化铁结合态锌(AOFe-Zn)、晶形氧化铁结合态锌(COFe-Zn)和残留矿物态锌(RES-Zn)均呈上升趋势,分别增加了15.63%～767.19%、7.69%～296.92%、5.68%～270.45%、0.72%～19.42%、1.82%～65.25%、1.01%～37.61%、0.18%～6.92%。与非盐渍条件下相比,盐渍条件下的玉米株高、干重、含锌量、吸锌量、土壤有效锌(DTPA-Zn)、植物可利用态锌(碳酸盐结合态锌、松结有机结合态锌、氧化锰结合态锌)均降低,其他态锌(无定形氧化铁结合态锌、晶形氧化铁结合态锌和残留矿物态锌)均升高。综合分析认为,施用适量锌肥能显著提高玉米的耐盐性,缓解长期盐分胁迫带来的毒害,在短期内能有效改善土壤-作物系统的锌营养水平。     

板栗红粉病病原菌鉴定及其生物学特性研究

为明确板栗红粉病的病原及其生物学特性,采用组织分离法分离纯化病原菌,通过柯赫氏法则、形态学特征及分子生物学技术对病原菌进行鉴定,研究了温度、湿度、培养基、碳氮源、光照及pH对病原菌生长和产孢的影响。PDA培养基上病原菌菌丝生长初期为白色,后期菌丝中央橘粉色、边缘浅白色、具同心轮纹,分生孢子无色透明、单胞、梨形、表面光滑,有横膈膜0～1个,不具有纵膈膜,隔膜处缢缩。该病原菌ITS序列与粉红单端孢菌（Trichothecium roseum MN882763）的序列相似性为100%,结合形态学特征及分子生物学技术,板栗红粉病的致病菌为粉红单端孢菌（Trichothecium roseum）。该菌菌丝生长最适的碳源为阿拉伯树胶粉,氮源为蛋白胨,pH 8,温度为25 ℃,培养基为PDA培养基,光照条件为12 h光暗交替;产孢最适碳源为α-乳糖,氮源为蛋白胨,pH 7,温度为25 ℃,培养基为牛肉膏蛋白胨培养基,光照条件为12 h光暗交替,为该病的防治提供了科学依据。     

Effect of side deep placement of nitrogen on yield and nitrogen use efficiency of single season late japonica rice

Side deep placement of nitrogen plays an important role in improving rice yield and nitrogen use efficiency. Few studies have examined the effects of reducing the times of nitrogen(RTN) application and reducing the nitrogen rate(RNR) of application on rice yield and nitrogen use efficiency under side deep placement of nitrogen in paddy fields. Therefore, a field experiment of RNT and RNR treatments was conducted with nine fertilization modes during the 2018–2019 rice growing seasons in a rice–wheat cropping system of the lower reaches of the Yangtze River, China. Rice yield and nitrogen use efficiency were investigated under side deep placement of nitrogen. We found that under the same nitrogen application rate, the yield of RTN3 increased by 9.64 and 10.18% in rice varieties NJ9108 and NJ5718, respectively, compared with the farmers' fertilizer practices(FFP). The nitrogen accumulation of RTN3 was the highest at heading stage, at 11.30 t ha–1 across 2018 and 2019. Under the same nitrogen application rate, the N agronomic use efficiency(NAE), N physiological efficiency(NPE) and N recovery efficiency(NRE) of RTN3 were 8.1–21.28%, 8.51–41.76% and 0.28–14.52% higher than those of the other fertilization modes, respectively. RNR led to decreases in SPAD value, leaf area index(LAI), dry matter accumulation, nitrogen accumulation, and nitrogen use efficiency. These results suggest that RTN3 increased rice yield and nitrogen use efficiency under the side deep placement of nitrogen, and RNR1 could achieve the goals of saving cost and increasing resource use efficiency. Two fertilization modes RTN3 and RNR1 both could achieve the dual goals of increasing grain yield and resource use efficiency and thus are worth further application and investigation.     

中早熟玉米淀粉积累规律的研究

试验针对黑龙江省东部淀粉加工企业常用的4个高淀粉中早熟玉米品种,分析其授粉后18～63d时淀粉含量的差异和淀粉积累速率,挖掘玉米淀粉含量的最大潜力,为提高和稳定玉米淀粉的含量提供理论依据。     

南繁地区筛网用于转基因玉米种植隔离距离控制条件的研究

筛网作为控制基因漂移的物理隔离屏障早已应用在农业生产中,然而一直缺乏可靠的试验数据供选择。因此,本研究使用筛网作为隔离措施,研究南繁地区转基因玉米基因漂移距离的控制条件,研究期为2 a,分别在2个南繁季节和2个南繁地点进行。结果显示:在基因漂移阈值为0.1%的条件下,250目的筛网在高度高于种植的玉米2.5 m时,可有效地将花粉漂移距离控制在20~30 m,大大缩短了转基因玉米安全监管规定的隔离距离,这对于农用土地越来越少的南繁基地是非常有利的。本研究结果也可适用于南繁地区常规玉米制种过程的基因漂移风险控制。     

低能离子束介导转基因小麦叶片蛋白指纹分析

用SDS－PAGE电泳方法研究了低能离子束介导转大豆DNA小麦灌浆期叶片中蛋白图谱变化，结果表明，离子束介转基因小麦部分个体的叶片蛋白图谱与对照有显著差异，各处理的蛋白图谱中，带型变化主要集中在157，104，83，36，35，34，28和23kD等条带；相对稳定的蛋白质条带分别为47，44，41，40，39，31和24kD。各处理间蛋白图谱存在一定的差异。导入DNA时间对蛋白质图谱有显著影响。