转植酸酶基因（phyA2）玉米磷素营养的初步研究

在大田栽培条件下研究3种转phyA2基因玉米C63、C83-1-7和C84-1-14对土壤有机磷的利用能力及玉米磷素营养状况。初步结果表明,转phyA2基因玉米能有效利用土壤有机磷,与阴性对照相比,转phyA2基因玉米生长发育状况更好,磷素积累量更多,可获得更高的生物量和子粒产量,转基因玉米C63、C83-1-7和C84-1-14单株磷积累量分别是阴性对照的7.8倍、1.6倍和2.5倍,单株子粒产量分别是阴性对照的5.5倍、1.5倍和2.1倍。在大田栽培条件下转phyA2基因玉米生长状况好于阴性对照。     

不同毒性玉米大斑病菌侵染对感病玉米叶片PAL活性的影响

利用从自然界中分离纯化的156株玉米大斑病菌菌株中筛选得到的强毒菌株YC和弱毒菌株01-23T分别接种感病玉米叶片,测定玉米叶片苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性的动态变化。结果表明,与不接种对照相比,接种强毒菌株YC 1~2 d时,玉米叶片PAL活性显著降低;接种3~4 d时,PAL活性略有上升但差异不显著;接种5 d时,PAL活性又显著降低。接种弱毒菌株01-23T 1~2 d时,玉米叶片PAL活性略有降低但差异不显著,接种3~5 d时,PAL活性上升但差异仍不显著。PAL是玉米抵抗玉米大斑病的一种重要防御酶,在侵染初期,只有降低玉米叶片的PAL活性玉米大斑病菌才能达到成功定殖的目的,可为明确玉米大斑病菌致病性的生化机制提供一定理论依据。     

天优3301在沙县作烟后稻种植表现及高产栽培技术

天优3301是福建省农业科学院生物技术研究所和广东省农业科学院水稻研究所用天丰A×闽恢3301配制而成的籼型杂交水稻新品种。2010—2012年引进三明市沙县夏茂镇作烟后稻示范推广种植,表现生育期适中、抗逆性强、丰产性好、米质优等特点。总结了天优3301在沙县作烟后稻示范种植表现及高产栽培技术。     

杂交中稻广两优香5的营养特性与施肥效应研究

采用田间试验的方法,研究了杂交中稻广两优香5的营养特性与施肥效应。结果表明,在生育前期广两优香5对氮、磷需求量大,中后期钾素吸收增加;养分对其产量构成因子的影响上表现为氮钾磷;结合模拟的最佳施肥量和经济施肥量,推荐了江汉平原地区中等肥力条件下的施肥量为氮170~200 kg/hm2、磷70~100 kg/hm2、钾105~135 kg/hm2。     

基于转录组测序的文心兰花香形成分析

文心兰具有很高的观赏价值,但花香形成分子机制研究相对薄弱。本研究以香水文心、黄梦香和白梦香为材料,利用气相色谱-质谱分析其花香挥发物成分。结果表明,3个品种的花香挥发物均以萜类化合物为主,但种类差异较大。盛花期花香挥发物总量由高到低依次为黄梦香、香水文心、白梦香。从转录组数据中共获得459 756个单基因(unigenes),大约40.61%的unigenes被公共数据库注释。MEP和MVA途径中的多数基因在黄梦香中表达量最高,香水文心次之,白梦香最低,与花香挥发物释放总量相符。转录组数据中共筛选出5个显著差异表达的萜类合成酶基因(TPS)。其中,OnTPS4在3个品种中均高表达,说明OnTPS4在3个品种中对香气的形成起重要作用;OnTPS1、OnTPS2和OnTPS5在香水文心中表达偏高,是调控香水文心萜类挥发物形成的重要基因;OnTPS3在黄梦香中表达较高,是调控黄梦香萜类挥发物形成的重要基因。由上述结果可知,MEP和MVA途径的基因表达水平与花香挥发物释放总量相一致,TPS的表达与具体萜类挥发物释放密切相关。 本研究通过花香形成机理研究,为文心兰花香改良提供了依据。     

不同栽培基质对6种侧耳属食用菌风味成分的影响

为探究不同栽培基质对侧耳属食用菌风味成分的影响以及不同品种食用菌间的风味成分差异,本研究采用顶空固相微萃取结合气相色谱-质谱联用(HS-SPME-GC-MS)技术对桑枝、杂木屑和棉籽壳基质上栽培的6种侧耳属食用菌风味成分进行了分析。结果表明,18个样品中共检出47种挥发性化合物,包括13种醛类化合物、9种醇类化合物、9种酮类化合物、2种呋喃类化合物、2种酯类化合物等。18个样品中的共有成分有17种,包括正己醛、壬醛、1-辛烯-3-醇、3-辛酮、1-辛烯-3-酮、2-正戊基呋喃等。18个样品中挥发性化合物的种类和相对含量差异较大,但棉籽壳基质上栽培的6个菌株子实体中均出现了较高含量的酯类化合物。所有样品中的关键风味成分(ROAV≥1)均包括1-辛烯-3-酮和1-辛烯-3-醇,桑枝基质和杂木屑基质栽培的部分菌株中关键风味成分还包括正己醛、壬醛和2-壬烯醛等。18个样品中总5'-核苷酸含量和总游离氨基酸含量分别为7.86~43.86 mg·g^-1 DW和8.54~25.34 mg·g^-1 DW, 且杂木屑基质栽培的所有菌株中总游离氨基酸含量均高于桑枝基质和棉籽壳基质。综上所述,棉籽壳基质有利于侧耳属食用菌中酯类化合物的生成,而杂木屑基质有利于游离氨基酸的生成。本研究结果为侧耳属食用菌栽培及风味成分的开发利用提供了科学依据。     

铁皮石斛枫斗加工前后差异成分比较

铁皮石斛(Dendrobium officinale Kimura et Migo)的传统功效为益胃生津、滋阴清热,在降血糖方面具有较好的作用。前期研究发现,与铁皮石斛鲜条相比,枫斗的α-葡萄糖苷酶抑制率更高,且枫斗中化学成分种类丰富。为明确铁皮石斛枫斗与鲜条的差异性成分,阐明铁皮石斛加工成枫斗的科学内涵,本研究利用超高效液相色谱-四级杆串联飞行时间质谱仪(UPLC-QTOF-MS)在正离子模式下采集二者的代谢物信息,通过主成分分析、偏最小二乘判别分析等算法挖掘差异性化合物,并利用质谱碎片、数据库比对等方式鉴定差异性成分,最后采用聚类分析方法研究差异性成分在铁皮石斛枫斗和鲜条中的含量变化规律。经过筛选和鉴定共得到16种差异性化合物,其中柚皮素、4,4'-二羟基-3,5-二甲基联苄、诺比林A、石斛酚等12种黄酮、联苄类化合物在枫斗中含量较高,而α-亚麻酸、L-苯丙氨酸、草质素等4种脂肪酸、氨基酸类化合物在鲜条中含量较高,这些差异性成分可能是潜在的铁皮石斛枫斗降血糖功能成分。本研究结果为阐明铁皮石斛枫斗降血糖物质基础提供了数据支撑,对进一步促进铁皮石斛精深加工具有重要意义。     

昆嵛山国家级自然保护区生态系统服务价值演变

昆嵛山国家级自然保护区位于山东省东部沿海,是胶东半岛重要的生态屏障区,研究该区土地利用类型和生态系统服务价值的动态变化,为进一步明确该区域主体服务功能,完善昆嵛山自然保护地体系构建提供科学依据。通过解译2008—2018年的遥感影像数据,分析不同土地利用类型动态变化,运用当量因子法估算昆嵛山国家级自然保护区生态系统服务价值。结果表明2008—2018年昆嵛山国家级自然保护区土地利用类型变化主要是裸地及其他、耕地和林地之间的转移,面积增加最多的土地利用类型是林地,面积减少较大的土地利用类型是耕地、裸地及其他。2008—2018年,昆嵛山国家级自然保护区生态系统服务价值由3.36亿元增长至3.68亿元,食物生产功能价值呈减少趋势,原料生产、水资源供给、气体调节、气候调节、净化环境、水文调节、土壤保持、维持养分循环、生物多样性、美学景观功能价值均呈不同程度的增长趋势,其中气候调节和水文调节功能价值增长显著。生态功能是昆嵛山的主要服务功能,其中调节服务是昆嵛山的主要生态功能。不同土地利用类型中,林地的生态服务能力较高,也是维持昆嵛山生态系统服务的主体,昆嵛山自然保护区土地利用结构向着增强其生态功能的方向发展。     

基于遥感影像与逻辑回归模型的延河流域沟壑分布概率预测

为研究黄土高原沟壑地貌空间分布特征,开展了基于遥感影像和机器学习的沟壑地貌提取,研究了延河流域沟壑地貌空间分布及其环境控制因子。以Google Earth Pro平台为支撑,在人工提取大量沟壑地貌样本的基础上,基于Landsat8 OLI影像波段信息,采用主成分分析前3个变量、缨帽变换前3个变量、NDVI、高程、坡度和坡向10个因子,使用逻辑回归模型预测整个延河流域的沟壑概率分布。结果表明:(1)在10个变量因子中,因子Brightness的R²_McF为0.158,重要性最大,因子elevation的R²_McF为3.6×10^-5,重要性最小;(2)最优逻辑回归模型由组合因子Brightness,PCA₁,Greenness,Wetness,PCA₃和slope确定,其重要性R²_McF为0.206;(3)最优逻辑回归模型的沟壑概率预测精度为73.72%,ROC曲线下面积即AUC值为0.80;(4)延河流域沟壑地貌约占整个延河流域面积的52.05%。研究表明,延河流域沟壑分布呈现从西北方向到东南方向逐渐集中的特点。     

基于熵权TOPSIS的河南省农业水土资源承载力时空分异与关联分析

目前全球粮食生产面临巨大的挑战,作为我国重要的粮食输出大省,河南省的农业水土资源承载能力直接关系到我国的粮食安全。为客观反映河南农业水土资源承载力状况,通过构建熵权TOPSIS模型,对近10年河南省农业水土资源承载能力的时空动态变化做了定量研究,并对其影响因素进行了关联分析。结果表明:(1)2006—2018年,河南省农业水土资源承载力指数平均值0.266,承载力水平总体上升但波动较大,承载力指数最高值与最低值相差近1.26倍,除2018年外,绝大多数年份处于稳定水平; 濮阳、焦作、鹤壁农业水土资源承载力年均增长速率较快,均超过9%; 信阳和驻马店下降较多,年均分别下降8.49%和2.77%;(2)河南省农业水土资源承载力在空间上的分布规律为:豫北>豫南>豫东>豫西,其中郑州、新乡、信阳、商丘、许昌5市较高,开封、平顶山、漯河、鹤壁4市较低,研究时段内豫南农业水土资源承载力逐渐下降、豫北和豫东逐渐增高;(3)农作物受灾面积比例、本年度农林水利工程投资比例、废水处理率、农业水土资源匹配系数以及森林覆盖率是影响河南省农业水土资源承载力的主要因素。可见,为提升农业水土资源承载力,河南省应加强高标准基本农田建设,提高耕地的防灾抗灾能力,同时加大生态环境保护投入力度。