陆地棉钙依赖蛋白激酶GhCDPK28-A10参与抗黄萎病的功能分析

【目的】解析GhCDPK28-A10在棉花黄萎病反应中的作用机制，并为棉花抗病育种提供基因资源。【方法】从棉花基因组数据库获得Gh CDPK28-A10基因同源序列，进行生物信息学分析。采用实时荧光定量聚合酶链式反应(real-time quantitative polymerase chain reaction,qRT-PCR)方法检测在经大丽轮枝菌(Verticillium dahliae)、茉莉酸甲酯(methyl jasminate,MeJA)、水杨酸(salicylic acid,SA)或H₂O₂处理的棉株中GhCDPK28-A10基因的表达量变化。通过病毒诱导的基因沉默(virus-induced gene silencing,VIGS)技术验证GhCDPK28-A10在棉花抗黄萎病中的作用。【结果】进化树和基因结构分析表明，陆地棉中GhCDPK28-A10的6个同源蛋白具有相似数量的基序和CDPK家族典型的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶结构域；启动子区域的序列分析发现GhCDPK28-A10包含响应茉莉酸(jasmonic acid,J...     

不同种源光皮树叶绿素荧光特性及其光合响应能力

【目的】为光皮树的引种筛选提供理论参考。【方法】以11个种源光皮树Swida wilsoniana为研究对象，采用丙酮浸提法测定叶绿素含量，使用LI-6400便携式光合作用测定仪测定净光合速率，并采用直角双曲线修正模型拟合光响应曲线，使用PAM-2500便携式脉冲调制叶绿素荧光仪测定叶绿素荧光参数，分析不同种源的光合特性，确定其光合能力的差异。【结果】YG8023和JX17种源叶片的光合色素含量显著高于其他种源。JX2的F₀(最小荧光)、F_m(最大荧光)和F_v(可变荧光)值均显著高于其他种源，各种源的F_v/F_m(PSⅡ最大光化学效率)值为0.729～0.779,YG8040的PQ(光化学猝灭)和ETR(相对电子传递速率)值显著高于其他种源。F_v/F_m与NPQ(非光化学猝灭)呈显著负相关；ETR与PQ呈极显著正相关，与NPQ呈显著负相关。JX17光响应曲线的α(初始斜率)值最高，JX3的LCP(光补偿点)最高，YG8023的R_...     

解淀粉芽孢杆菌7T6的分离鉴定及对金银花白粉病的防治效果

以金银花褐斑病菌拟茎点霉（Phomopsis sp.）、黑圆斑病菌旋丝毛壳（Chaetomium bostrychodes）、尖孢镰刀菌（Fusarium oxysporum）、链格孢（Alternaria）、金银花白粉病菌忍冬叉丝壳（Microsphaera lonicerae）5种病原菌为试材，采用平板对峙培养和田间有效性检验的方法，研究了金银花根际土壤微生物的拮抗活性和田间防效，以期筛选出1株对金银花白粉病田间防效最佳的生防潜力菌。结果表明：在筛选出的6株生防潜力菌中，解淀粉芽孢杆菌7T6（Bacillus amyloliquefaciens 7T6）对金银花白粉病的防效最佳。田间随机区组试验显示，在试验第3天时，解淀粉芽孢杆菌7T6菌液对金银花白粉病的防效略低于药剂对照43%戊唑醇SC;第7天时，解淀粉芽孢杆菌7T6菌液用量在325 g·（15kg）^-1和650 g·（15kg）^-1时防效分别达到81.22%和88.47%,与43%戊唑醇SC的防效87.40%在统计学上无差异。表明虽然解淀粉芽孢杆菌7T6菌液的杀菌速效性略低于化学农药...     

基于黄土高原保护性耕作技术研究

黄土高原是我国水土流失最为严重及沙尘暴最严重的地区之一，随着全球变暖现象日益严重，保护性耕作技 术因其良好的生态环境效益而在黄土高原地区得到大力推广与普及。保护性耕作技术始于20 世纪90 年代初，经过近 半个世纪的发展，黄土高原地区的保护性耕作技术已转变为特色鲜明、因地制宜的一种系统科学的特定性保护性耕作 技术体系。在新时代背景下，黄土高原区保护性耕作技术在减少温室气体在农田阶段的排放及吸收方面的作用逐渐 凸显，有效地防止黄土高原地区的水土流失、保护黄土高原地区的土壤及水分，保护黄土高原地区生态经济效益的科 学化发展。本文立足于生态保护的背景下，探讨保护性耕作在黄土高原地区存在主要问题，并指出如何在黄土高原地 区推广及应用保护性耕作技术，指出黄土高原地区未来农业发展的思路，为黄土高原的地区农业的可持续发展及系统 性管理提供理论支撑。     

棉花中不同植物病毒介导的VIGE体系的研究

植物病毒介导sgRNA的传递与表达相比传统转化完整的编辑载体进行基因编辑具有巨大优势,因为sgRNA的表达可以伴随着病毒的复制和移动而快速扩增、累积,从而产生高效的基因编辑效率。为在棉花中开发应用更多植物病毒介导的基因编辑系统(virus-induced genome editing, VIGE)。本研究以超表达Cas9 (Cas9-OE)棉花作为VIGE受体,在棉花中分别建立了棉花叶皱缩病毒(cotton leaf crumple virus,CLCrV)和烟草脆裂病毒(tobacco rattle virus,TRV)介导的VIGE系统。首先CLCrV和TRV介导的VIGE均可以靶向敲除棉花GhBsrk1和GhMAPKKK2基因A亚组和D亚组基因组序列,验证了这2个系统的可行性和有效性。进一步量化这2个系统对GhBsrk1和GhMAPKKK2基因的编辑效率结果发现,CLCrV和TRV介导的VIGE均能够产生高效的基因编辑效率,并且2种系统基因编辑效率不存在显著差异。本研究还探究了使用棉花内源U6启动子和拟南芥U6启动子驱动sgRNA对VIGE基因编辑效率的影响。结果显示,这2个启动...     

橡胶树野生种质资源产量相关性状的灰色关联度分析

【目的】天然橡胶是重要的工业原料和战略物资，在国民经济发展中具有十分重要的地位和作用， 属 资源约束性产业，其主要来源于巴西橡胶树，在已知的产胶植物中以 橡胶树的产胶量最高，质量最好。巴西 橡胶树以收获 胶乳为 主要经济产出，胶乳产量是受微效多基因控制的数量性状，影响因素较多，其表型值受遗 传效应和环境效应影响，为全面了解橡胶树野生种质资源产量与主要相关农艺性状的关系，对橡胶树干胶产量 及主要农艺性状进行研究，以期为橡胶树种质资源鉴定评价筛选以及新品种选育种研究提供科学依据。【方法】 采用灰色关联度分析法，对种植于中国热带农业科学院试验场红星队的 13 份橡胶树野生种质资源产量及生长等 相关农艺性状进行研究分析。【结果】与株次干胶产量相关的 8 个主要农艺性状的关联顺序为茎围＞干胶含量 ＞平均乳管个数＞平均乳管列数＞树皮厚度＞茎围增长＞侧脉胶等级＞胶值比，对应权重分别为茎围 0.1380、 干胶含量 0.1338、平均乳管个数 0.1322、平均乳管列数 0.1264、树皮厚度 0.1205、茎围增长 0.1182、侧脉胶等 级 0.1178、胶值比 0.1143。综上，茎围、干胶含量、乳管数目、树皮厚度等性状与干胶产量的关联度较密切， 对株次干胶产量影响较大。【结论】在橡胶树种质资源鉴定评价中，应以茎围、干胶含量、乳管数量等性状为 重点，并兼顾其他性状对产量的潜在影响。     

四倍体大白菜叶球形成中内源激素变化及相关基因表达分析

以叠抱类型和舒心类型四倍体大白菜为试材,采用实时荧光定量(qRT-PCR)方法对中脱落酸相关基因Bra018800和生长素相关基因Bra018750进行表达量分析,并利用酶联免疫法对其内源激素进行测定,研究了四倍体大白菜叶球形成内源激素变化及相关基因表达变化,以期为后继研究四倍体大白菜不同叶球类型形成的机理提供参考依据。结果表明:Bra018800和Bra018750基因分别在叠抱类型四倍体大白菜的包心期和莲座期表达量达到最高,比舒心类型同时期表达量高2.56~2.80倍和5.18~6.59倍。内源激素测定结果表明,脱落酸(ABA)和生长素(IAA)2种激素在叠抱和舒心四倍体大白菜2类材料中表现为差异显著。其中ABA在叠抱类型四倍体大白菜的包心期含量达最高,比舒心类型四倍体大白菜同一时期的含量高2.05~2.12倍,与脱落酸相关基因Bra018800在2种类型材料中的表达趋势相一致;在叠抱类型四倍体大白菜莲座期IAA含量显著高于舒心类型同时期的2.58~2.60倍,与生长素相关基因Bra018750在2种类型材料中的表达趋势相一致。综上所述,Bra018750和Bra0188002个基因调控内源激素IAA和ABA的合成,分别在四倍体大白菜包心期和莲座期对叶球类型的形成起着关键性作用。     

棉花GhIQM1基因克隆及抗黄萎病功能分析

棉花是我国重要的经济作物,而黄萎病(Verticillium wilt)是棉花生产上的主要病害,严重危害棉花产量和纤维品质。本研究通过转录组数据分析筛选出1个与棉花抗病相关、不依赖Ca²⁺的钙调素结合蛋白基因GhIQM1。该基因受黄萎病菌和水杨酸(SA)诱导表达。利用病毒诱导的基因沉默(virus-induced gene silencing, VIGS)技术研究其在棉花抗黄萎病中的功能发现,抑制GhIQM1基因表达增强了植株对黄萎病的抗性, TRV:GhIQM1植株病情指数、维管束褐化程度、体内病原菌积累量都显著低于TRV:00。qRT-PCR分析表明,抑制GhIQM1表达的植株接种黄萎病后,作为参与水杨酸途径中的3个重要基因NPR1、NPR3和PR5的表达量显著高于对照。以上结果初步表明,GhIQM1基因可能通过抑制SA途径负调控了棉花的黄萎病抗性。     

油菜直播机分层定量施肥装置设计与试验

针对长江中下游地区现有油菜直播同步肥料混施作业,肥料施用方式粗放的问题,结合油菜厢面条播种植模式及油菜根系生长规律,该研究提出了一种基于肥料流均匀分布的上下层肥量按比例分配、上层肥料左右分施技术,设计了一种分层定量施肥装置,通过构建肥料在均布器中均匀分散的状态转移矩阵验证该装置的肥料均布效果,并确定了装置的基本参数.以...     

抚育间伐对西山林场侧柏林冠层可燃物特征及潜在火行为的影响

  目的  研究不同间伐强度对北京西山试验林场侧柏林冠层可燃物特征及其潜在火行为的影响，为冠层可燃物调控和预防高能量连续型树冠火的发生提供参考。  方法  以北京西山试验林场侧柏为研究对象，设置3种间伐强度（低15%、中35%、高50%，均为株数强度）的处理，并设置对照样地，每种处理设置3块重复样地。基于标准枝法所调查冠层可燃物参数（枝条数量、长度、基径），对冠层可燃物载量建立线性回归模型，进一步计算冠层容积密度。通过单因素方差分析探讨不同间伐强度对冠层可燃物特征（冠层可燃物载量、冠层容积密度）的影响。利用Behave Plus 5.0软件，分别根据样地可燃物含水率和气象条件设置中度湿度条件和10 m高空风速（0 ~ 18 m/s），探讨不同间伐强度对树冠潜在火行为指标（树冠火蔓延速率、火线强度、火焰长度、单位面积发热量等）的影响，并依据树冠火转化模型研究抚育间伐对连续型树冠火发生的影响。  结果  （1）林分冠层可燃物特征在不同间伐强度下存在差异，中度间伐强度下与未间伐样地差异最显著，冠层可燃物载量、冠层容积密度随着间伐强度的增加而减少，冠层可燃物载量由3.280 kg/m2减少到0.540 kg/m2，冠层容积密度由0.478 kg/m3减少到0.056 kg/m3。（2）不同间伐强度下林分冠层可燃物载量、冠层容积密度垂直分布特征为随树高的增加而先增加后减少。（3）树冠潜在火行为指标在中度间伐强度下与未间伐样地差异显著，其中火线强度、火焰长度以及单位面积发热量随间伐强度的增大而减小，树冠火蔓延速率在抚育间伐后小于未间伐样地，但不随间伐强度的变化而变化，临界树冠火蔓延速率随间伐强度的增大而增大。在未间伐、低度间伐强度下样地将发生连续型树冠火，中度、高度间伐强度样地不发生；随着间伐强度增大，发生连续型树冠火时所需10 m高空风速由6 m/s逐渐增大到8 m/s，火线强度由6 930 kW/m减少到5 829 kW/m，火焰长度由9.7 m减少到8.6 m，单位面积发热量由47 817 kJ/m2减少到40 667 kJ/m2，树冠火蔓延速率由8.7 m/s增加到8.9 m/s。  结论  抚育间伐影响冠层可燃物特征、树冠潜在火行为指标。中度间伐强度对冠层可燃物特征和树冠潜在火行为指标影响显著，通过减少冠层容积密度，可以有效降低树冠潜在火行为，避免连续型树冠火的发生。综合考虑经济效益和生态效益，在对侧柏林进行冠层可燃物调控时建议采取中度间伐处理。