番茄黄化曲叶病毒侵染危害海南番茄及其分子特征

[目的]明确引起海南三亚、东方和陵水番茄黄化曲叶病的病毒分子特征,为防控该病害提供科学依据.[方法]以2019年2月从海南三亚、东方和陵水采集的15份疑似番茄黄化曲叶病样本为材料,采用菜豆金色花叶病毒属病毒的通用简并引物AV494/CoPR对15份样本进行PCR检测,并对PCR检测为阳性的样本进行滚环扩增(RCA)及基因克隆,获得侵染海南三亚、陵水和东方番茄的病毒基因组全序列,进而在GenBank数据库BLASTh程序进行相似性比对,利用SDT 1.2的MUSCLE alignment进行序列相似性比较分析,采用MEGA 6.0的邻接法(Neighbor-joining,NJ)构建系统发育进化树,明确所获得病毒分离物与已报道分离物的亲缘关系.[结果]获得侵染海南三亚、陵水和东方番茄的3个番茄黄化曲叶病毒(Tomato yellow leaf curl virus,TYLCV)分离物基因组全序列,其大小均为2781 nt,编码6个开放阅读框(ORF),其中病毒链上AV1和AV2基因,互补链上AC1、AC2、AC3和AC4基因.相似性比对分析结果表明,TYLCV海南分离物与墨西哥和美国分离物的相似性在99.0%以上,与来自我国不同省(市)的14个TYLCV分离物的相似性在98.0%以上.系统发育进化分析显示,海南三亚、陵水和东方3个分离物与墨西哥、美国及我国北京和江苏分离物聚集在一个小分支,进一步与来自我国其他12个省(市)、韩国、哥斯达黎加和澳大利亚的分离物形成一个分支.[结论]侵染海南番茄的TYLCV可能来自我国大陆的番茄等种苗和烟粉虱带毒传入,也有可能来自墨西哥和美国等其他国家.     

柠檬花精油挥发性成分的GC-MS分析

[目的]对柠檬8份种质资源的花进行精油提取和成分分析鉴定,分析8种柠檬花精油挥发性成分组成差异和相似度,为柠檬花资源的开发利用、不同种质柠檬亲缘关系鉴定及优质柠檬种质的筛选提供基础数据.[方法]利用水蒸气蒸馏法对福建省泉州市国家农业科技园区果蔬园柠檬良种筛选圃内尤力克、费米耐劳、印度大果、越南四季柠檬、台湾香水柠檬、漳州本地柠檬、北京柠檬和江苏2号等8份种质资源的花进行精油提取,运用气相色谱—质谱联用法(GC-MS)分析和鉴定其挥发性成分,并采用SPSS 22.0进行相似度分析.[结果]8份柠檬花精油出油率为0.052%~0.139%.共鉴定出151种挥发性成分,其中萜烯类52种、醇类47种、酯类15种、醛类11种、酮类10种、烷烃类7种、酚类4种、其他5种.尤力克共鉴定出挥发性成分54种,费米耐劳67种,印度大果27种,越南四季柠檬78种,台湾香水柠檬27种,漳州本地柠檬45种,北京柠檬42种,江苏2号42种.8份柠檬花精油共有成分8种,分别为D-柠檬烯、β-蒎烯、3-蒈烯、β-石竹烯、柠檬醛、芳樟醇、α-松油醇和香叶醇;特异性成分78种,其中尤力克6种、费米耐劳19种、印度大果2种、越南四季柠檬29种、台湾香水柠檬4种、漳州本地柠檬3种、北京柠檬7种、江苏2号8种.柠檬花精油中以萜烯类(35.29%~80.81%)、醇类(7.91%~43.04%)和醛类(0.19%~14.67%)相对含量较多,其中萜烯类中相对含量较高的有D-柠檬烯、β-蒎烯和3-蒈烯,醇类中相对含量较高的有合金欢醇和芳樟醇,醛类中相对含量较高的是柠檬醛.8份柠檬花精油间关系最近的是北京柠檬与江苏2号,相似度为0.996,最远的是越南四季柠檬与台湾香水柠檬,相似度为0.650.[结论]不同柠檬花精油出油率和成分的差异反映柠檬不同种质间的遗传差异.同时,柠檬花精油中含有的成分具有良好的开发和应用价值.     

广东甘薯疮痂病病原菌鉴定

[目的]明确广东甘薯疮痂病的病原菌种类及生物学和系统发育学特征,为甘薯疮痂病防治及抗病育种提供参考.[方法]从广东省茂名和湛江等甘薯产区采集甘薯疮痂病植株,采用分生孢子悬液梯度稀释分离法分离病原菌,通过病原菌的形态特征观察、致病力测定,结合核糖体内转录间隔区(ITS)、28S核糖体RNA(LSU)、RNA聚合酶II第二大亚基(rpb2)和翻译延伸因子1-α(TEF1)部分序列的多核苷酸序列系统学分析等方法对病原菌进行鉴定.[结果]共分离获得26株单分生孢子分离物,随机选取3株代表性菌株SPEb-1、SPEb-2和SPEb-3进行观察和测定.光学显微镜下观察发现,3株代表性菌株的产孢细胞透明,内生芽殖;分生孢子单细胞,透明,短棒形,两侧顶端钝圆,大小为6.1~9.0μm×2.2~3.0μm;分生孢子梗短棒状;致病性人工接种表明,3株代表性菌株均可侵染甘薯引起典型的疮痂病症状.3株代表菌株的ITS、LSU、rpb2和TEF1序列与痂囊腔菌属(Elsino?)的E.ampelina、E.bidentis、E.arachidis、E.mimosae、E.ricini和E.sesseae等多个种的对应序列一致性为95%~99%.系统发育进化树分析结果显示,3株代表性菌株与蓖麻痂囊腔菌(E.ricini)单独聚成一支.[结论]广东甘薯疮痂病的病原菌为甘薯痂囊腔菌(E.batatas).     

露地栽培番茄斑萎病毒病发生流行规律调查及TSWV重要寄主植物监测

为明确云南省昆明市露地栽培条件下番茄斑萎病毒病的发生流行特征,于2014—2015年采用病害系统调查法结合病毒ELISA及RT-PCR检测方法研究露地栽培条件下由番茄斑萎病毒(tomato spotted wilt virus,TSWV)引起的病毒病发生规律及其重要寄主种类,并研究利用防虫网隔离蓟马对番茄斑萎病毒病的防控效果。结果表明:番茄斑萎病毒病在露地番茄主要种植期3—10月普遍发生,番茄苗期和移栽初期是该病毒病防控的关键期,带毒种苗调运是该病毒病的主要传播途径;田间多种茄科和菊科植物是TSWV的重要中间寄主。在田间,菊科寄主植物油麦菜、莴苣、鬼针草、牛膝菊上TSWV的检出率均较高,在42.53%～81.63%之间;茄科寄主植物中辣椒上TSWV的检出率最高,为41.99%,其次为马铃薯,TSWV检出率为27.78%,在番茄上TSWV的检出率为19.02%,因此生产中应对这些TSWV重要中间寄主给予更多关注和防控。应用防虫网能有效隔离蓟马,使番茄斑萎病毒病发病率和病情指数较对照分别降低了6.44个百分点和5.31,可有效降低番茄苗期及定植期斑萎病毒病的发生。     

基于无人机高光谱遥感的柑橘患病植株分类与特征波段提取

目的 结合传统与现代农业病虫害监测的优缺点,探索通过无人机高光谱遥感技术检测出患病的柑橘植株、通过人工田间调查方式判断其患病种类及患病程度的病虫害监测方法。方法 使用无人机获取原始高光谱图像,经过光谱预处理和特征工程后,采用连续投影算法提取对柑橘患病植株分类贡献值最大的特征波长组合,基于全波段使用BP神经网络和XgBoost算法、基于特征波段使用逻辑回归和支持向量机算法,建立分类模型。结果 基于全波段的BP神经网络和XgBoost算法的ROC曲线下面积(Area under curve,AUC)分别为0.883 0和0.912 0,分类准确率均超过95%;提取出698和762 nm的特征波长组合,基于特征波长使用逻辑回归和支持向量机算法建立的分类模型召回率分别达到了93.00%和96.00%。结论 基于特征波长建模在患病样本分类中表现出很高的准确率,证明了特征波长组合的有效性。本研究结果可为柑橘种植园的病虫害监测提供一定的数据和理论支撑。     

农业工程学科教育改革研究

论述了农业工程学科的概念及地位,探讨了农业工程学科教育改革途径,即:优化专业结构,拓宽专业口径,建设高素质的师资队伍,更新教学内容,改革教学方法和教学手段,加强实践教学环节,提高人才培养质量。     

微生态调节剂CHM-2对禽畜粪便高温堆肥的影响

利用自行研制的微生态调节剂CHM-2对鸡粪、猪粪、牛粪等禽畜粪便进行高温好氧堆肥化处理,探讨该制剂对堆肥过程温度和种子发芽指数的影响。结果表明:应用该制剂在猪粪、鸡粪、牛粪堆肥化处理中,最高温度分别达到61.6℃、65℃、56.5℃,且持续时间达到无害化的要求;在种子发芽指数试验中,猪粪、鸡粪、牛粪堆肥到达GI>50%时间分别为15 d、15 d、10 d,均较EM对照组和空白组提早。     

花生果种皮特异表达基因候选片段的分离

应用改良的琼脂糖凝胶电泳展示DDRT-PCR产物的方法分离花生果种皮特异表达基因,共分离出24条差异表达片段.经测序后排除重复,最终得到8条差异片段.其中1条为花生上已知基因片段,余下7条均为花生上尚未报道过的基因.此7个片段序列已登录Genbank,其登录号分别为DQ450065、DQ450066、DQ450067、DQ450068、DQ450069、DQ450070、DQ450071.同时本研究还对应用琼脂糖电泳分离DD-PCR产物的方法进行了探讨.     

Comparative Analysis of Genomes in Oryza sativa, O.officinalis, and O. meyeriana with C0t-1 DNA and Genomic DNA of Cultivated Rice

Fluorescence in situ hybridization (FISH) and comparative genomic hybridization (CGH) were applied to somatic chromosomes preparations of Oryza sativa, O. officinalis, and O. meyeriana with labeled probes of C0t-1 DNA and genomic DNA from the cultivated rice. The coverage percentage (%) and size (Mb) of C0t-1 DNA in O. sativa, O. officinalis, and O. meyeriana were 47.1 ±0.16, 38.61 ±0.13, 44.38±0.13, and 212.33± 1.21,269.42 ± 0.89, 532.56± 1.68 Mb, respectively. The coverage percentage and size of genomic DNA from O. sativa in O. officinalis and O. meyeriana were 91.0, 93.6% and 634, 1 123 Mb, respectively, in which 365 and 591 Mb in O. officinalis and O. meyeriana were from O. sativa genomic DNA, but not from repetitive sequences of O. sativa, and the uncoverage genome size in O. officinalis and O. meyeriana were 64 and 78 Mb, respectively. In addition, karyotype analysis was conducted based on the signal bands of C0t-1 DNA in O. sativa, O. officinalis, and O. meyeriana. The results showed that highly and moderately repetitive sequences in Oryza genus were conserved as the functional genes during evolution. The repetitive sequences reduplication may be one of the important causes of the genome enlargement of O. officinalis and O. meyeriana, and O. officinalis genome enlarged more slowly when compared with O. meyeriana. Based on the above results, it is concluded that O. officinalis and O. meyeriana were formed by reduplication, rearrangement, and gene selective loss during the evolution process.