种植方式对玉米干物质积累、养分吸收动态变化的研究

采用田间小区试验方法研究了不同种植方式下玉米产量,干物质积累动态和养分吸收动态变化特点.结果表明:不同种植方式下玉米的干物质积累与养分吸收动态可用Logistic方程描述.套种玉米干物质积累最大速率高于单作玉米,养分吸收最大速率低于单作玉米,养分吸收最大速率出现日期比干物质最大积累速率出现日期早.套种玉米干物质积累与养分吸收均滞后于单作玉米,是套种玉米产量降低的主要原因.套种玉米生长前期养分吸收效率和利用效率低于单作玉米,生长后期套种玉米氮素利用效率高于单作玉米,而磷素利用效率相反.     

甘蓝型油菜COI1的调控功能分析

【目的】研究甘蓝型油菜中茉莉素受体复合体核心成员CORONATINE INSENSITIVE 1（COI1）蛋白的基因表达特性及生理调控功能。【方法】利用基因组数据分析甘蓝型油菜及其亲本种白菜和甘蓝基因组的COI1构成情况;使用定量和半定量RT-PCR扩增方法检测油菜COI1的组织特异性表达;克隆油菜COI1保守区片段,构建病毒诱导的基因沉默（virus-induced gene silenceing,VIGS）载体,以农杆菌侵染方法培育VIGS诱导COI1沉默的油菜植株,然后,用鉴定出的COI1沉默植株研究油菜COI1在育性调控及虫害抗性等方面的调控功能。【结果】基因组数据分析表明,甘蓝型油菜亲本种白菜和甘蓝共有7个高度同源的COI1,依序列同源性可分为4类：COI1a、COI1b.1、COI1b.2和COI1c;甘蓝型油菜有8个COI1,也由上述几类同源基因组成。半定量和定量RT-PCR扩增试验表明甘蓝型油菜COI1在茎中的表达水平最低。从培育的VIGS诱导COI1沉默油菜中,共鉴定出COI1表达水平被抑制超过70%的株系25个,其中抑制效果最明显的10个株系被用于育性调控及蚜虫抗性试验。育性分析结果证明,VIGS沉默COI1油菜的结实能力受到严重影响,其角果在授粉20 d以后的长度只达到对照油菜角果授粉5 d后的长度,且角果中无正常种子;沉默COI1油菜的雄蕊长度短于相同花期的对照油菜雄蕊,其花药开裂延迟;显微观察发现,沉默COI1油菜的花粉中有超过80%呈不正常形态。在相同处理条件下进行的蚜虫抗性比较试验中,沉默COI1油菜叶片上的蚜虫数量超过对照油菜1倍多,而且有很多小蚜虫围绕大蚜虫的虫落,繁殖态势比对照油菜叶片上的蚜虫旺盛。【结论】甘蓝型油菜COI1具有组织特异表达特性,沉默COI1会导致油菜雄性不育性状发生,并降低油菜植株对蚜虫的抗性。     

基于分数阶微分的葡萄叶片SPAD值高光谱遥感反演研究

【目的】探明高光谱遥感技术反演葡萄叶片叶绿素含量的可能性,构建葡萄叶片叶绿素含量反演模型,为快速且无损估测葡萄长势提供技术参考。【方法】以西南山区成熟期葡萄叶片为研究对象,同步获取冠层叶片高光谱数据和SPAD值,研究不同分数阶(0.0～1.4阶,步长0.2阶)微分光谱反演葡萄叶片SPAD值的能力,构建多个基于特征波段和光谱指数的单因素模型及基于连续投影算法的多因素模型。【结果】不同SPAD值葡萄叶片原始光谱曲线整体一致,在可见光区域反射率较低而在近红外区域反射率高;可见光、近红外区域反射率与SPAD值分别呈反比和正比;随着分数阶上升,特征波段由近红外向红边靠近,光谱指数由近红外与蓝光组合变更为近红外与绿光组合,单因素模型建模变量相关性呈先升后降趋势,在0.6阶达峰值;除0.6与0.8阶外,其余分数阶微分光谱单因素模型建模变量均为DSI;多因素模型优于单因素模型,机器学习算法可提升传统回归模型精度,所有模型以0.6阶下SPA-GA-XGBoost回归模型精度最优,其建模与验证R²分别为0.79和0.75,相应均方根误差(nRMSE)分别为15.54%和14.45%。...     

叶面喷施混合钙镁肥克服‘三月红’荔枝果皮“滞绿”现象的成因初探

为了探究叶面喷施混合钙镁肥克服‘三月红’荔枝果皮“滞绿”现象的生理生化机制,以‘三月红’荔枝的成年单株为试验材料,以叶面喷施混合钙镁肥为处理,以喷清水为对照（CK）,观测其果皮色素、内源激素含量以及相关酶的活性。结果表明,处理与CK的色调角（h值）、叶绿素和生长素（IAA）等含量总体呈下降趋势;糖酸比和花色素苷、乙烯（Eth）、脱落酸（ABA）、赤霉素（GA₃）等含量及类黄酮糖基转移酶（UFGT）、叶绿素单加氧酶（PaO）、叶绿素酶（Chlase）等活性总体呈上升趋势;处理果实的h值在3月29日、4月5日和4月12日显著低于CK;花色素苷含量在4月5日至4月12日之间则显著高于CK;处理的叶绿素含量在4月5日和4月12日显著低于CK;处理的糖酸比在4月5日后显著高于CK;处理的Eth含量在3月29日及4月8日、15日显著高于CK;处理的果皮ABA含量在4月5日后显著高于CK;处理的IAA含量在4月1日显著低于CK,4月12日显著高于CK;处理的UFGT活性在3月29日显著低于CK,4月8、12日显著高于CK;处理的PaO活性在4月1日、8日、12日显著高于CK;UFGT活性与ABA、Eth含量极显著正相关;PaO活性与Eth含量极显著正相关;花色素苷含量与ABA、Eth含量和UFGT活性极显著正相关;叶绿素含量与Eth含量和UFGT、PaO活性分别极显著负相关,与ABA显著负相关;处理与CK的GA₃含量、Chlase活性全程同期间均无显著差异。可见,喷施混合钙镁肥处理可促进着色而克服果皮“滞绿”现象,主要是通过提高Eth与ABA等含量、进而提高UFGT和PaO活性等促进花色素苷的合成和叶绿素降解,使得果皮在果肉糖酸比最高时提前着色,成功克服了果皮“滞绿”现象。     

药水后混式生物农药喷洒装置的设计及性能试验

利用生物农药防治病虫害具有安全、有效、无污染等特点,介绍了药水后混式的生物农药喷洒装置结构设计及工作原理,并就其药水混合性能评价进行了理论分析和试验研究,对生物农药喷洒的雾流谱、雾滴粒径等雾化特性以及生物农药活性开展了试验研究。研究结果表明:该生物农药喷洒装置药水混和效率在90%以上,满足生物农药喷洒需求;当风机转速从2 500r/min增大到4 500r/min时,雾流谱均匀,雾滴运动速度快,粒径变小且分布均匀,生物农药活性略微降低,但仍然在90%以上,整机喷洒效果理想。     

协同多时相国产GF-1和GF-6卫星影像的艾草遥感识别

艾叶具有巨大的食用和医用价值,近些年艾草种植面积在中国南方地区显著增加.掌握艾草空间分布信息对于区域作物种植结构调整、艾草产业布局优化具有重要现实意义.该研究以中国艾草主要生产地——湖北省蕲春县为例,探讨国产高分1号(GF-1)和高分6号(GF-6)卫星影像识别艾草的潜力.本文首先基于高分影像构建了20个光谱特征,然后...     

晋西山杨和油松生物量分配格局及异速生长模型研究

山杨和油松是晋西地区重要的建群树种,采用整株收获法分析了山杨和油松各器官生物量以及地上地下生物量分配格局.采用胸径(DBH)、树高(H)、树木因子(D2H)、平均冠幅(CW)和冠长(CL)等变量建立了叶、枝、干、根、地上部分及整株生物量模型,并选取了最优模型.结果表明:(1)山杨的叶、枝、干、根生物量分配比例分别为3.42％,11.23％,64.30％和21.06％,油松的叶、枝、干、根生物量分配比例分别为13.44％,19.86％,47.52％和19.18％;山杨和油松地上生物量和地下生物量比值分别为3.32∶1和3.99∶1.(2)山杨和油松的地上生物量与地下生物量之间呈极显著线性相关(p＜0.001).(3)山杨和油松各器官生物量拟合的最优模型形式均为CAR类型,模型解释量均超过92％.(4)基于树木胸径D的山杨和油松各器官单变量模型可解释量除叶(解释量＞83％)外均达到或超过了90％,树高不宜单独对各器官生物量进行预测.综合考虑模型的可解释量和生产实践中的需要,胸径是预测山杨和油松不同器官生物量的可靠变量.     

短小芽孢杆菌AR03挥发性有机物的抑菌活性及其组分分析

【目的】对分离自烟草根际土壤中的一株短小芽孢杆菌(Bacillus pumilus)AR03菌株产生的挥发性有机物进行抑菌活性测定和组分分析。【方法】采用培养皿对扣熏蒸法和凹玻片孢子萌发法测定挥发性有机物对烟草黑胫病菌(Phytophthora parasitica var.nicotianae)和赤星病菌(Alternaria alternata)菌落、菌丝生长以及孢子萌发的影响,采用离体叶片接种法测定挥发性有机物对烟草黑胫病和赤星病的防治效果;采用顶空加热法收集抑菌挥发性有机物,对其进行气相色谱-质谱(GC-MS)检测,并结合保留指数(retention index,RI)和内标(internal standard,IS)1-十五烯对其组分进行定性和定量分析。【结果】短小芽孢杆菌AR03菌株分泌的挥发性有机物对供试的两种病原真菌均具有一定的抑制作用,表现为经处理后的烟草黑胫病菌菌丝生长稀疏缓慢变粗、分支增多且扭曲、断裂;赤星病菌菌丝生长畸形,其上不产生分生孢子梗,内含物大部分聚集成团导致菌丝干瘪、缢缩。对峙培养2、4、6和8 d时,挥发物对黑胫病菌和赤星病菌菌丝生长的抑制率分别为56.21%和59.23%、64.75%和59.86%、66.13%和61.10%、67.04%和70.00%;对黑胫病菌游动孢子和赤星病菌分生孢子的抑制作用表现为延迟萌发且萌发后的芽管生长缓慢;黑胫病菌产生孢子囊数明显减少,赤星病菌分生孢子各分隔处的细胞畸形肿胀成泡状。离体叶片抗病测定结果显示,挥发性有机物抑制黑胫病菌和赤星病菌病斑在叶片的扩展,对峙熏蒸40 h时,对照叶片黑胫病的发病率为92.50%,圆形坏死病斑直径是25.10 mm,经挥发物处理后叶片发病率为70.83%,病斑直径为9.45 mm,对黑胫病斑扩散的抑制率为62.35%;对峙熏蒸80 h时,对照叶片赤星病的发病率为88.33%,病斑扩散为近圆形的褐色坏死斑,平均直径为8.32 mm,经挥发物处理后赤星病的发病率为60.80%,病斑扩展较慢,平均直径为2.85 mm,挥发物对赤星病斑扩散的抑制率为65.75%。SPME GC-MS分析表明,AR03菌株胞外分泌7种组分挥发性物质,均为C15H24结构的倍半萜烯类化合物,分别是二氢姜黄烯、(E)-β-金合欢烯、γ-姜黄烯、α-姜烯、π-红没药烯、β-倍半萜水芹烯和γ-E-红没药烯;AR03培养1 d后,其中β-倍半萜水芹烯相对含量最高,为80.64%,其次为(E)-β-金合欢烯和α-姜烯,相对含量分别为7.20%和6.67%;随着AR03培养时间的延长,各组分种类相同,但相对含量差异较大,除二氢姜黄烯含量保持基本不变外,其他组分含量呈递减趋势,培养至第6天时,各组分含量下降超过50%。【结论】短小芽孢杆菌AR03菌株能够产生具有较强抑菌活性的挥发性有机物,有潜力作为开发抗真菌代谢物和新药物的重要微生物资源。     

北京口岸进境苗木线虫检出分析

近年来,北京口岸多次从进境苗木中检出植物病原线虫。本文对北京口岸线虫检出情况进行分析,总结了线虫疫情的特点,并提出加强进境苗木检疫监管的工作建议。旨在为提高口岸对进境苗木的检疫监管、降低检疫性线虫传入风险提供参考。     

番茄白粉菌的PCR分子检测

根据番茄白粉菌核糖体DNA的ITS(internal transcribed spacer)序列的特异性,设计2对引物OidF1/R1、OidF2/R2,对番茄白粉菌进行了PCR特异性扩增试验。结果表明:2对引物都可以从番茄白粉菌基因组DNA中扩增出350 bp左右的特异性扩增产物,并具有专一性,只在白粉菌和接种感病组织DNA中有扩增条带,而番茄早疫病菌、叶霉菌以及健康组织DNA中均无特异性扩增片段;引物具有高度的灵敏度,可以检测含有1 ng的番茄白粉菌DNA。由此证明,该方法可快速、准确和灵敏地鉴定和检测番茄白粉病的发生。