现代物理农业教学改革与实践

为了增强学生对物理农业技术的认识和了解,结合教学经验,从教学资源、教学方式和教学对象等方面对现代物理农业技术课程的教学改革提出了一些建议,以期为新形势下现代物理农业技术的推广和发展提供参考。      

‘尧麦16’选育过程中白粉病抗性与产量相关性研究

研究小麦品种选育过程中白粉病和产量之间的互作关系,为育种家在品种选育过程中相关品系的取舍提供参考。在国审品种‘尧麦16’选育过程中,该家系出现不同白粉病抗性和产量的品系。利用白粉抗性不同的‘尧麦16’家系及衍生品系为材料,比较材料间白粉病抗性与产量的差异。4个高代品系的产量三要素差异不显著,但小区产量随着抗白粉程度的降低逐渐提高,较抗病RI16-1依次提高13.2%、16.5%和23.9%。高感RI16-4的衍生品系白粉病反应型略有差异,RI16-4-1和RI16-4-2为3级,RI16-4-3、RI16-4-4、RI16-4-5、RI16-4-6、RI16-4-7和RI16-4-8均为4级;RI16-1的5个衍生平均产量为4.75 kg,而RI16-4高感白粉的6个衍生品系较RI16-1的衍生品系平均增产11.16%,平均产量为5.28 kg,感白粉的衍生品系普遍超过抗白粉衍生品系的产量。综合两年度各品系性状可以看出随着白粉病抗性的降低,不同衍生品系的小区产量随之提高。此外,小区产量整体上呈现产量水平与抗病性具有负相关的趋势。     

温光互作对棉花不同空间部位纤维品质的影响

【目的】为采取适宜栽培措施减轻花铃期不适宜温光条件对棉花纤维品质的影响提供理论依据。【方法】以温度敏感性差异较大的科棉1号（低温弱敏感型品种）和苏棉15号（低温敏感型品种）为材料,通过分期（4月25日、5月25日、6月10日）播种和花铃期遮阴（相对光照率CRLR为100%、80%、60%）,形成花铃期不同的温光条件,研究温光互作（用铃期内累积辐热积PTP表示）对棉花不同空间部位纤维品质的影响。【结果】（1）铃期内日均温、日均最高温、日均最低温和光合有效辐射是造成棉纤维品质差异的主要气象因子,棉株不同空间部位各气象因子值纵向随果枝数增加、横向随果节数增加均逐渐降低。（2）纤维品质指标中马克隆值对温光互作最为敏感,其次为纤维比强度、纤维长度。（3）各空间部位棉纤维长度、比强度、马克隆值随铃期内PTP的增加均呈抛物线型变化。各空间部位各纤维品质指标理论最大值,纵向比较内围果节以中部果枝最大,下部次之,上部最小,横向外围果节的理论最大值均小于其内围果节。中部内围铃各纤维品质指标达到优质棉A级、AA级时适宜PTP范围最广。低温敏感型品种各纤维品质指标适宜PTP范围皆低于低温弱敏感型品种。（4）纤维比强度的适宜PTP范围较小,是优质棉A级的主要限制因素;马克隆值和比强度适宜PTP匹配性差,是优质棉AA级的共同限制因素。棉纤维品质在PTP 183.5-633.7 MJ·m^-2（科棉1号）、229.0-589.6 MJ·m^-2（苏棉15号）时达到优质棉A级,在304.7-452.9 MJ·m^-2（科棉1号）、346.6-357.8 MJ·m^-2（苏棉15号）时达到优质棉AA级,两年试验中除6月10日播期CRLR60%处理外其余处理均达到优质棉A级;而达到优质棉AA级的只有 4月25日播期CRLR80%、CRLR60%处理和5月25日播期CRLR80%处理。【结论】棉花各纤维品质指标均有其适宜的PTP范围,纤维比强度和马克隆值是各空间部位达优质棉的限制因素,一定程度的晚播（如5月25日）与弱光有利于优质棉纤维品质的形成。     

西北地区近539年旱涝演变特征和趋势分析

选取1470 ～ 2008年间西北四省区19个站点的逐年旱涝等级序列,采用相关分析、累积距平法、移动T检验法和功率谱分析方法,对西北地区近539年的旱涝演变特征及趋势进行分析.结果表明:西北地区总体上以干旱为主,平均发生频率为38％,特别是青海西部达68％;15世纪旱和偏旱发生最为频繁,平均频率达55％,19世纪、20世纪和21世纪旱与涝均增加,旱涝发生更加频繁.各区域旱涝变化趋势具有不同的特点,青海南部、甘肃河西旱涝交替变化,持续时间较短,其余地方旱涝持续时间较长.17世纪40年代到50年代期间,西北地区普遍存在旱涝气候突变,突变时间点由西向东、向南和向北传播和推进;西北地区存在多尺度的周期振动,长周期主要在西北部,东南部以短周期为主,且普遍存在准两年和准三年的短周期振荡.     

草茎点霉毒素Ⅲ衍生物的合成与除草活性

为了提高草茎点霉毒素Ⅲ(2-甲基-3,5-二硝基苯甲酸甲酯)的除草活性,对其结构进行衍生优化。以邻甲基苯甲酸为起始原料,经硝化、酯化等反应合成了34个新的苯甲酸酯类化合物,其结构均通过IR、1H NM R和GC-M S确证。杂草种子萌发试验结果表明,目标化合物对供试杂草根的抑制率明显高于茎,在100μg/m L时,4-15、4-16和4-26对反枝苋Amaranthus retroflexus根的抑制率分别为92.8%、92.0%和87.4%,有较显著的除草活性;活体盆栽试验结果表明,在有效成分1 000 g/hm2时,4-1对马唐Digitaria sanguinalis和反枝苋A.retroflexus的鲜重防效均达100%,有较高的除草活性;毒力测定结果表明,4-1对马唐D.sanguinalis的ED50值为有效成分94.89 g/hm2。     

Signals induced by exogenous nitric oxide and their role in controlling brown rot disease caused by <Emphasis Type="Italic">Monilinia fructicola</Emphasis> in postharvest peach fruit

Recent evidence suggests that nitric oxide (NO) signaling plays an important role in plant–pathogen interactions and that aconitase is a major target of NO. In the present study on the signaling role of NO in the elicitation of defense responses in peach fruit against Monilinia fructicola and subsequent effect on brown rot disease, 15 μM NO solution induced disease resistance in harvested peaches. As a potentiated elicitor, NO induced high levels of endogenous NO and superoxide (O₂ ^?), hydrogen peroxide (H₂O₂), and NADPH oxidase and Ca²⁺-ATPase activity in the fruit. Aconitase activity in peach fruit was inhibited by NO. Activity of partially purified aconitase was inhibited in vitro by sodium nitroprusside (SNP) and H₂O₂; however, the inhibition could be relieved by carboxy-2-phenyl-4,4,5,5-tetramethylimidazoline-1-oxyl 3-oxide (cPTIO) or catalase (CAT), indicating that the defense response and signals induced by NO transduction depend on aconitase and conditions leading to elevated levels of NO; otherwise, H₂O₂ would inactivate aconitase directly in fruit. Treatment with NO resulted in salicylic acid (SA) accumulating during storage. Higher levels of jasmonic acid (JA) were detected in NO-treated fruit 48 h after the treatment. But after NO was removed, the level of SA and JA were lower than in the control. The results suggest that exogenous NO enhances resistance of harvested peach fruit against the fungus by inducing signals such as endogenous NO, reactive oxygen species (ROS), SA and JA and by inhibiting aconitase activity.     

荔枝酒酿造中酿酒酵母同步代谢醋酸的研究

以具有强降酸及耐高浓度酒精能力的酿酒酵母为出发菌株,研究荔枝酿酒过程中同步代谢挥发醋酸的机制。结果表明：酿酒酵母代谢醋酸的量随着起始醋酸浓度的增加先升后降,在初始醋酸浓度为1.5 g/L时,酿酒酵母对醋酸的代谢率最大达48.0％,发酵结束时醋酸含量为0.78 g/L。酿酒酵母代谢醋酸的最快速度是在对数期。醋酸对酿酒酵母主要代谢产物的影响表现为酿造过程中产生了较少的甘油、较高的乙醛和乙醇。丙酮酸脱羧酶（PDC）、乙醇脱氢酶（ADH）、乙醛脱氢酶（ALDH）及乙酰辅酶A合成酶（ACS）酶比活性的变化与乙醇、甘油、乙醛及醋酸含量的变化相一致。酿造过程中存在过量醋酸时,酿酒酵母ACS酶比活性进一步增强,说明过量醋酸的代谢与通过调节酿酒酵母提高其ACS酶活性有关。     

短时高温胁迫对褐飞虱存活及其热激蛋白基因hsp70表达的影响

为探讨短时高温胁迫对褐飞虱成虫存活的影响及热激蛋白基因hsp70在此过程中的作用,通过室内试验观察羽化24 h内的褐飞虱成虫经过不同高温(31~40℃)暴露和不同恢复时间(1~72 h)后的存活及其体内hsp70表达情况,并构建了褐飞虱hsp70实时荧光定量RT-PCR检测体系。结果表明,褐飞虱在31~39℃下暴露2 h对其成虫存活无显著影响,39.5℃下其存活率显著降低,为44.4%,40℃下无成虫存活;在37℃下暴露2 h后,在12 h的恢复时间内褐飞虱的存活率与对照组无显著差异,但随着恢复时间延长存活率迅速下降。缓和高温(31℃和33℃)对褐飞虱成虫hsp70表达具有诱导作用,其表达量分别为对照组的3.8和6.7倍;在35℃和37℃时达到最高峰,为对照组的291.2和232.5倍;当温度达到39℃和39.5℃时hsp70表达量呈下降趋势,但仍为对照组的46.7和26.2倍。褐飞虱37℃处理2 h后,随着恢复时间的延长,hsp70基因表达水平迅速下降,恢复48、72 h时,仅为对照组的0.4和0.7倍。推测该基因的表达在褐飞虱抵抗短时高温胁迫过程中具有重要作用。     

滚移式喷灌机压力对喷灌均匀性影响

为解决喷灌机械的喷灌均匀性差、移动不方便等问题,研制一种操控简单、适应性强的大型滚移式喷灌机,对其水量分布均匀系数和喷灌强度进行试验.试验采用单因素多重比较设计方法,选取距进水端距离分别为40,150,260 m处为测试处,喷灌压力分别为0.20,0.25,0.30,0.35,0.40 MPa,并运用Design-expert软件进行分析,研究各喷灌压力在各测试处对水量分布均匀系数和喷灌强度的影响.结果表明,各测试处的压力对水量分布均匀系数的影响均为显著性差异,且随喷灌压力上升,水量分布均匀系数升高.对喷灌强度的影响呈正相关性,但喷灌压力高于0.30 MPa时影响不显著.喷灌压力在0.40 MPa时,水量分布均匀系数平均可达88.75%,喷灌强度为12.3 mm/h,各处的水量分布均匀系数和喷灌强度能够保持均匀一致,并能够稳定作业,达到最优状态,完全满足大型滚移式喷灌机的性能要求.该项研究对于促进滚移式喷灌机推广和应用具有重要意义,为其深入研究提供了参考依据.