灌水对黄淮海冬小麦叶片光合特性的影响

为了解灌水对黄淮海地区冬小麦光合特性的影响,以周麦18、豫农202、豫麦49、郑麦366、矮抗58等5个黄淮海主栽冬小麦品种为材料,比较和分析了越冬水、越冬水+拔节水、越冬水+拔节水+灌浆水3个不同灌水处理下冬小麦开花后叶面积指数、旗叶叶绿素含量、光合参数及水分利用效率的特点。结果表明,随灌水次数减少,小麦灌浆期叶片光合功能衰退加快,叶面积指数和叶绿素含量下降,旗叶净光合速率、气孔导度和蒸腾速率减小,胞间二氧化碳浓度增加,光合作用受非气孔因素的限制增大,同时叶片水分利用效率增加。在不同灌水条件下,矮抗58和郑麦366叶片水分利用效率均较高,而周麦18、豫麦49和豫农202叶片水分利用效率均较低。     

甜菜制取燃料乙醇关键技术及其研究进展

本文分析了在不影响现有粮食和经济作物种植结构的前提下,利用“三北”地区边际性土地资源发展甜菜乙醇能源的生产潜力及提高甜菜抗逆性和可发酵糖的调控途径。介绍了甜菜原料预处理、发酵制取乙醇的高效菌株选育、发酵条件优化与副产物综合利用等甜菜酒精发酵技术的研究与应用进展情况。认为甜菜是一种抗盐碱性很强的能源作物,在生物乙醇生产中具有重要价值。指出了甜菜乙醇产业发展必须解决的关键问题是利用边际性土地生产优质甜菜原料,且需稳定供应;高效低成本的发酵菌种选育;为燃料乙醇生产过程中产生的副产品寻找出既环保又经济的利用途径。     

充足灌水条件下不同年代玉米品种干物质积累与分配规律的研究

试验于2010-2011年在河北农业大学温室内进行。以我国20世纪50年代以来6个玉米主推品种-白鹤、吉单101、中单2号、掖单13、郑单958和先玉335为材料,在充足灌水条件下,研究了玉米品种更替过程中成熟期单株干物质积累与分配的演变特征。结果表明:当代紧凑型品种叶片功能期长,干物质积累总量较大;随品种年代的递进,玉米单株光合产物转移率逐渐提高、果穗干物量和分配比例逐渐增加;1950-1980年品种单株根系质量逐渐增大,但1980年后品种根系质量趋向于减小。相对较小的根系减少了冗余生长,降低了光合产物的消耗。与早期品种相比,当代品种具有较大的叶面积指数和较少的冗余消耗,因而收获指数提高。本研究对探明当代品种的增产机理和实现玉米生产的优质、高产、高效具有重要意义。     

FgLEU1在禾谷镰刀菌亮氨酸生物合成及产毒致病中起关键作用

为挖掘新型药剂的潜在靶标,利用靶向基因敲除和互补技术研究赤霉病病原菌禾谷镰刀菌Fusarium graminearum中必需氨基酸亮氨酸合成酶编码基因FgLEU1的功能,并测定禾谷镰刀菌的生物学表型。结果表明,FgLEU1编码亮氨酸合成途径中的3-异丙基苹果酸脱水酶,其敲除突变体表现亮氨酸营养缺陷。生物学表型测定结果显示,与野生型菌株相比,FgLEU1敲除突变体的产孢量和孢子萌发率显著下降,产孢量仅为野生型菌株的20.96%,培养4 h后孢子萌发率下降了49.45%,且合成脱氧雪腐镰刀烯醇（呕吐毒素）能力丧失,在麦穗上的致病力下降,仅能侵染接种小穗,赤霉病症状不能扩展。外源添加一定量的亮氨酸、FgLeu1催化产物或导入含启动子的全长FgLEU1基因可以恢复敲除突变体表型缺陷。表明FgLEU1基因在禾谷镰刀菌亮氨酸合成、菌丝孢子形成及产毒致病过程中发挥着重要作用,可作为新型安全杀菌剂的潜在研发靶标,用于持续有效控制麦类赤霉病和镰刀菌毒素。     

氮、钾、钙不同配比对木薯生长发育及块根品质的影响

氮、钾、钙为植物生长发育中必需营养元素,均能对木薯生长发育产生影响,如能协调氮、钾、钙营养均衡将有助于作物产量与品质的进一步提高,对木薯的高产优质具有重要的指导意义。以SC9食用型木薯品种为材料,红壤∶蛭石=1∶2为供试栽培介质,设计三因素(氮、钾、钙)两水平(1为高水平,2为低水平)8处理正交试验,以盆栽形式种植100 d(快速生长期)、210 d(块根膨大期)进行氮、钾、钙配比试验,11个月后收获,分析8个处理下木薯光合速率、块根产量、全株总生物量、块根养分含量和品质的差异。结果表明:氮、钾、钙肥对木薯光合速率、总生物量、块根产量、养分含量及品质均有显著影响。在生长发育方面,高氮高钾处理在低钙配合下对叶片光合速率具有显著促进作用。在块根产量方面,高钾高钙处理显著提高木薯全株总生物量;低氮水平显著促进木薯块根产量;氮、钾、钙元素及互作对木薯块根养分含量有显著影响,尤其高钙低氮水平对块根钾含量具有显著的促进作用。在品质方面,低氮水平显著提高块根总糖、蛋白质含量;高钾水平能提高块根总糖含量;低钙水平能提高块根蛋白质含量。因此,木薯施肥应注重减少氮肥的投入,适当与钾、钙肥的合理配比进行施用,才能达到高产优质的效果。综上所述,氮、钾或钙的缺乏或过量,以及相对不平衡,均不利于木薯的生长发育,合理配比施用才能发挥3种元素的最大功能。木薯盆栽试验最佳肥料施用量为氮0.280 g/kg、钾0.210 g/kg或0.420 g/kg、钙0.165 g/kg,该用量的食用型木薯产量相对较高,块根品质较好。     

磷与水分互作的根土界面效应及其高效利用机制研究进展

【目的】磷与水分利用率低是制约作物生产的重要因子。磷必须在水分的作用下通过根土界面才能被作物吸收利用,磷和水分在根土界面的互作效应是影响其高效利用的关键环节。本文以根际为核心,重点综述了磷与水分在根土界面的互作机制,并剖析了通过强化根土界面磷与水分的协同,提高农田水肥资源利用效率的根际调控途径。[主要进展]根系的形态和生理变化深刻影响磷和水分的有效性,而根系生长和根际过程依赖于植物的营养和水分供应状况,作物根层适宜的水分和养分供应水平能最大化根系和根际过程的效率,从而促进作物对磷与水资源的高效利用。作物根系除了能对根层土壤中磷和水分的系统供应做出响应外,也对局部磷和水分的变化产生形态和生理上的反应。根系响应磷和水分的表型可塑性与植物激素的调控作用密切相关。ABA、乙烯、NO均参与磷和水分互作的调控过程,质外体pH在调控植物抵抗水分胁迫过程中具有重要作用,并与植物的营养状况密切相关。[展望]深入理解根土界面水与磷互作的协同过程及其调控机制是提高集约化作物体系水分和磷利用效率的关键。未来的研究方向与重点包括:进一步揭示磷和水分互作与激素信号途径之间的关系,探明农田生态系统中磷与水分互作的根土界面效应及其高效利用的协同机制,建立不同种植条件下水肥资源高效利用的根际调控途径,为通过根系、根际的定向调控,发挥其生物学潜力,提高集约化农田水肥资源的利用效率提供科学依据。     

宿主防御肽在奶牛乳腺中的表达及应用

宿主防御肽是生物体内产生的一类具有抗菌作用的阳离子多肽,是生物体非特异性免疫功能的重要组成部分。宿主防御肽具有广谱、抗菌、耐热、无毒、不易产生耐药性等诸多特性,在畜牧生产中具有广阔的应用前景。本文主要对宿主防御肽在先天免疫系统中的作用、奶牛乳腺中的表达及乳房炎诊断与治疗应用的研究进展进行综述,为宿主防御肽作为抗生素替代品在畜牧生产中的研究与应用提供理论支持。     

苜蓿根系生长对黄土母质生土的改良效应

为明确苜蓿根系生长对黄土母质生土的改良效应,以黄土母质生土为供试土壤,采用根管土柱栽培方法,研究了2~4年生紫花苜蓿(Medicago sativa L.) 0~300 cm土层根系生长特点及其根际土壤微生物、酶活性以及土壤营养的垂直分布。结果表明:黄土母质生土0~300 cm土层的苜蓿根重、根体积、根直径随土层的加深皆符合Y=A·e^-BX锥形负指数递减模型;苜蓿根系对土壤的穿孔、切割、挤压作用有利于改善生土的结构;苜蓿发达的根系明显促进了生土根际微生物的繁衍、酶活性的提高及土壤氮素营养与有机质含量的提高。试验年限内,以4年生苜蓿根际效应更好。本研究结果为苜蓿应用于黄土母质生土地的改良沃化提供了理论参考。     

基于叶片元素的配方施肥对草莓产量和品质的影响

为了探讨以草莓叶片元素为参考得出的施肥配方对草莓果实产量和可溶性固形物含量(SSC)的影响,以草莓品种"圣诞红"为试材,先利用叶片元素分析法测定草莓矿质元素的含量,确定了3种施肥配方(配方1、2、3),进而利用比例注肥泵的水肥一体化系统对温室中栽培的"圣诞红"进行施肥和管理。通过定期检测果实SSC和统计产量来评价配方效果。结果表明:利用配方1、2、3施肥管理的草莓果实在总产量、平均单株产量、平均单株果数和单果质量上都显著高于常规施肥方式下草莓果实的各参数(P0.05);配方3施肥下,草莓在果实产量、平均单株产量和单果质量上高于配方1和配方2施肥下的果实;配方2施肥下的草莓SSC最高,但与配方1和配方3施肥下的草莓SSC无显著差异。说明草莓种植时更适合满足其自身需求的营养元素供给,以草莓叶片矿质元素分析为依据的施肥配方明显提高了其果实产量和SSC,多组比例注肥泵并联使用保证了其配方肥料的均衡比例和投加的精准度,该方法更具科学和合理性,具有应用推广前景。     

适宜加工用苹果品种TP-M13-SSR 指纹图谱构建及遗传关系分析

 采用TP-M13-SSR 荧光标记方法,构建19 个适宜加工脆片和25 个适宜制汁的苹果品种在 11 个SSR 位点的指纹图谱,并通过聚类分析研究其遗传关系。仅利用两对引物CH04h02 和CH05d04 即 可区分44 个供试品种,各品种的TP-M13-SSR 指纹图谱互不相同。构建的适宜加工苹果品种的SSR 指纹 图谱可以作为品种特异指纹图谱为品种鉴别提供重要依据。44 个苹果品种的相似系数在0.7259 ~ 0.9704 之间,在相似系数0.798 处划分供试品种,除瑞光、马空、红月、蜜脆、珍宝、赤阳和短枝金冠,其余适 宜制汁的品种均聚到了一起,而适宜加工脆片的品种聚类比较分散。适宜加工苹果品种遗传基础广泛, 适宜加工特性与亲本相关。在制订和完善制汁用和加工脆片用苹果品质评价体系时,需要兼顾遗传关系 与加工特性的相关性。金冠、红玉、国光、富士和元帅等为较好的加工苹果品种的育种亲本,应加强育 种利用。