施肥对北京山区农田地表氮磷流失的影响——以密云水库流域为例

农田非点源污染是最普遍的非点源污染类型之一,直接威胁北京市密云水库的水质状况;施用化肥是农田非点源污染物的主要来源.以北京市山区的农田化肥施用现状为基础,紧邻密云水库布设径流试验小区,种植当地的主要作物——夏玉米,设置常规(施肥)和对照(不施肥)2种处理,分析天然降雨条件下,施肥对农田地表氮和磷流失的影响.结果表明:施肥显著提高地表径流中氨态氮的浓度,但对径流硝态氮、总氮、可溶磷和总磷的影响有限;附着于泥沙上的颗粒态磷质量分数因施肥显著增加,但颗粒态氮质量分数仅在底肥施用后的首次产流中,表现出较大差异;泥沙是地表径流中氮和磷流失的主要载体,试验期间常规和对照小区,氮随泥沙流失负荷分别占氮流失总量的58.6％和53.6％,磷随泥沙流失负荷占比分别为97.2％和96.5％.研究结果可为密云水库流域农业生产管理和非点源污染治理提供参考.     

290个吉林省审定玉米品种SSR-DNA指纹构建及遗传多样性分析

吉林省审定玉米品种标准指纹构建及遗传多样性分析,可为其品种审定、保护、市场监测等提供核心数据支撑,同时对于品种选育、种质创新也具有重要意义。本研究利用40对SSR标记构建了吉林省2010—2017年审定的290个玉米品种标准SSR-DNA指纹并进行了遗传多样性分析。结果表明,40对SSR标记检测到等位基因数平均值为11.85个, PIC平均值为0.64;品种杂合基因型频率平均值为0.66;品种间差异位点数目均≥2个。6个熟期组的遗传多样性分析显示,中晚熟和中熟审定的品种较多占71.72%,极早熟、早熟、晚熟审定品种较少;早熟组具有基因多样性参数最高值0.69,品种数量最多的中晚熟组具有相对低的基因多样性值。聚类结果显示,吉林省审定推广种植品种被划分为3类,分别是甜糯爆裂、极早熟和早熟类、偏中或晚熟类;偏中或晚熟的品种显示了两大趋势,代表了选用杂优群的差异、品种选育单位的不同、品种类型的差异等。本研究为吉林省玉米品种管理、品种选育、种质创新提供了重要的理论和数据基础。     

草本花卉植物新品种保护概况

<正>截至目前,农业农村部公布植物新品种保护名录涉及41个草本花卉植物属或者种我国花卉资源十分丰富,蕴含宝贵的观赏植物资源,同时我国也是世界上花卉栽培面积最大的国家,花卉产品远销世界各国,花卉产业发展前景广阔。保持良好的国际竞争力不仅需要专业化、标准化、规模化的生产模式,拥有自主知识产权的品种和技术也是不     

内生真菌HND5菌株抗香蕉枯萎病菌相关非核糖体多肽合成酶基因簇的鉴定

为明确帚枝霉属内生真菌Sarocladium brachiariae HND5菌株具体的抑菌活性物质,在全基因组测序数据的基础上,利用生物信息学对抑菌活性物质合成基因簇进行定位,通过聚类分析和系统发育树分析对基因簇合成产物进行鉴定,并通过基因缺失突变构建及代谢组分析确定具体的抑菌活性物质。结果显示,HND5菌株共含有7个非核糖体多肽合成酶(non-ribosomal peptide synthetase,NRPS)基因簇,聚类分析结果表明基因簇29合成产物为噬铁素,基因簇30合成产物为类环孢霉素类抗菌多肽;系统发育树结合生物信息学结果显示基因簇30合成产物与已知环孢霉素结构差异大,为一个新型非核糖体多肽;将基因簇30 NRPS基因缺失突变后,HND5菌株丧失抑菌活性;同野生型菌株相比,基因簇30 NRPS基因缺失突变体缺失一个分子量为887.54 Da的多肽类物质。表明HND5菌株的抑菌活性物质为一个分子量为887.54 Da的新型类环孢霉素非核糖体多肽,基因簇30负责该多肽的生物合成。     

中国玉米审定品种标准SSR指纹库的构建

【目的】对数量庞大的已知玉米品种构建可共享的作物品种标准DNA指纹库。【方法】基于荧光毛细管电泳检测平台和植物品种DNA指纹库管理系统,利用筛选的40对SSR核心引物对3 998份中国玉米审定品种标准样品进行建库,通过多实验室、多检测平台进行建库数据的质量评估。【结果】绘制了40个玉米建库引物的等位基因频率分布图作为每个引物的特征图谱,在建库试验中发挥了相当于参照样品的作用。形成了一套十重荧光毛细管电泳组合,并在SSR指纹分析器中建立了一套系统默认PANEL作为不同实验室建库时的标准PANEL。统计玉米审定品种指纹库构建的试验情况,每份样品具有2—5套原始试验数据及对应的指纹图谱,其中61%的样品做了2组独立试验,33%的样品做了3组独立试验,最终建成的标准指纹库累计缺失和差异位点仅占0.2%,数据完整性达到99.8%。在不同实验室、不同电泳检测平台的评估结果表明,同一荧光电泳检测平台上获得SSR指纹数据一致性高,而不同的电泳检测平台获得的数据存在一定偏差,为实现不同实验室的SSR指纹数据共享,需要统一荧光引物、分析软件及电泳检测平台。对所有审定品种指纹数据进行整体两两比较,表明中国玉米审定品种之间差异比较大,品种间差异位点百分比集中在80%—95%(占78.28%),品种间差异位点百分比在50%以上的已达到99.21%,而低于20%的只有0.09%;对玉米审定品种杂合率水平进行分析,平均品种杂合率达到64%,主要集中在50%—80%(占89%)。通过玉米品种标准指纹比对服务平台(网址:http://www.maizedna.org/)实现了指纹库的共享。【结论】形成了构建作物品种SSR指纹库的标准化程序,构建了3 998份玉米审定品种的SSR指纹库,通过多实验室联合比较试验,保证建库数据的准确性和数据库的可共享性;建立了玉米品种标准指纹比对服务平台网站,实现玉米审定品种指纹库在全国种子检验系统的共享。     

山东省玉米穗腐病病原菌的分离鉴定及优势种的系统发育分析

旨在明确山东省玉米穗腐病病原菌组成及优势病原菌的流行趋势。对2015-2017年在山东省采集的138份玉米穗腐病样品进行了病原菌的分离,采用形态学和分子生物学方法对分离物进行鉴定,并对优势病原菌进行系统发育分析,明确其发生发展规律。分离鉴定结果表明,分离到的真菌共有18种,其中镰孢属的拟轮枝镰孢菌分离频率为67.39%,为山东省优势病原菌;其次为层出镰孢菌,分离频率为10.87%;禾谷镰孢复合种、木贼镰孢菌和尖孢镰孢菌的分离频率分别为7.97%,5.80%,0.72%;木霉属的哈茨木霉分离频率为7.91%;青霉属的草酸青霉分离频率为6.52%;曲霉属黄曲霉和黑曲霉的分离频率分别为2.17%和5.07%。基于EF-1α基因序列构建了山东省2015-2017年拟轮枝镰孢菌的系统发育树,并分析了山东省菌株与河北省菌株的遗传进化关系。系统发育分析结果发现,89个拟轮枝镰孢菌菌株可以分为2个大群,其遗传距离较小,为0.002～0.016,表明山东省2015-2017年的菌株之间遗传关系较近;河北省和山东省拟轮枝镰孢菌菌株的遗传距离较小,相似性较高,亲缘关系较近,存在较为频繁的基因交流。研究结果为深入开展拟轮枝镰孢菌穗腐病的抗性育种、发生发展规律以及综合防治提供科学依据。     

蘑菇湖水库浮游植物群落结构及营养状态评价

为了解蘑菇湖水库浮游植物及水体富营养化状况,在2016年分别在丰水期(4月)、平水期(7月)、枯水期(11月)对蘑菇湖水库的浮游植物群落结构,包括浮游植物的种类构成、密度、生物量优势度及生物多样性进行了调查研究。结果表明:5个站点共鉴定出浮游植物90种(属),其中优势种(属)12种;浮游植物群落结构全年以蓝藻-绿藻型为主,3次采样浮游植物平均密度为(817±982)×10~4 cells/L,平均生物量为(6.72±5.88)mg/L;浮游植物生物量和密度季节变动显著(P0.05),最高值均出现在7月份(夏季),最低值均出现在4月份(春季);全年水质整体处于国家Ⅴ类水质状态;温度、硝态氮和亚硝态氮是影响蘑菇湖浮游植物优势种的主要环境因子,且温度与浮游植物密度和生物量具有显著相关性(P0.05)。研究表明,蘑菇湖水库浮游植物多样性较好,群落结构较稳定,但蘑菇湖水库处于富营养化污染状态,本研究结果可为蘑菇湖水库的环境治理和渔业资源开发提供参考。     

基于经典力学的油菜直播机旋耕功耗分析与仿真

由湖南农业大学自主研发的2BYD–6型油菜直播机,采用T245型国标旋耕刀,左右弯刀各20把,以阿基米德螺线排布,旋转半径为0.287 5 m。基于经典力学,提出旋耕作业过程中切割土壤体积的计算方法以及其受力平衡方程,计算刀片在作业过程中的切土扭矩和抛土扭矩,建立了旋耕功耗的计算模型,分析了旋耕功耗与直播机运动参数的关系。旋耕功耗模型计算结果表明,旋耕刀作业过程中,水平方向受力随着刀轴转速和直播机前进速度的增大而增加,垂直方向受力变化较小,直播机前进速度分别为0.4、0.5、0.6 m/s时,旋耕功耗与刀轴转速呈线性关系,拟合方程分别为y=–4.481+0.101 6x、y=–4.947+0.109 0x、y=–4.466+0.113 0x。采用EDEM仿真模拟计算油菜直播机旋耕功耗,在前进速度分别为0.4、0.5、0.6 m/s,刀轴转速为100～160 r/min条件下,与功耗模型计算结果的误差为2.51%～6.69%。     

有机酸改良剂对盐碱土水盐运移的影响

土壤盐碱改良剂的应用研究对土壤改良及作物生长有重要意义,其中富含有机酸的改良剂因其无毒无害效果显著被广泛使用。通过室内一维土柱入渗试验,选取“禾康”盐碱清除剂作为典型有机酸改良剂(简称OA),设置4组施用含量梯度(0.140,0.145,0.150,0.155 g/cm^2),以未施加OA的处理作为对照,同时设置不同的OA施加深度(5—10,15—20,25—30 cm),以研究OA对盐碱土水盐运移的影响。结果表明:混施OA处理中,随着OA施加量的增加,土壤入渗能力减弱,稳定入渗率显著下降,通过Philip和Green-Amp入渗模型对入渗过程拟合,Philip模型较Green-Ampt与拟合参数的一致性较好,更适合于土壤中含有有机酸改良剂作用的入渗过程模拟,吸渗率S、稳渗率A相对误差分别为9.82%,2.23%,吸渗率S、稳渗率A、饱和导水率KS及土壤水吸力Sf均呈减小趋势,土壤的持水性能和土壤脱盐率显著提升。在层施OA处理下,随着层施深度的增加,累积入渗量增大,稳渗率降低,土壤的脱盐率无明显提高。研究结果为有机酸改良剂在盐碱土改良应用中提供理论依据。     

基于叶绿体InDel标记对玉米S型胞质不育制种鉴定的研究

以精选表型和基因型丰富的29份代表性玉米自交系以及三联体验证材料,基于叶绿体基因组中11个InDel位点进行引物设计、筛选评估,确定2对玉米S型不育鉴定特异引物。两对引物CPMIDP01CE和CPMIDP02CE的多态分别为83个和5个碱基的插入缺失变异,属于trnS-trnG和ndhJ-ndhK基因间区。CPMIDP01CE和CP?MIDP02CE引物的扩增产物如果含有83 bp插入序列(片段长度为339 bp),不含有5 bp的插入序列(片段长度为239 bp),所分析样品即为S型胞质不育材料。两对特异鉴定引物基于变性荧光毛细管、非变性凝胶毛细管、琼脂糖等不同电泳平台均建立了检测方法,并且具有兼容更高效的KASP、TaqMan等技术体系的潜力。