Response and resistance of cereal crops to pathogens

正The special topic of the two papers is the systemic acquired resistance (SAR) and pathogenesis-related protein genes(PR). SAR is an enhanced resistance against further potential parasite beyond the initial infection site, which can be induced by either pathogen infection or exogenous inducer, including synthetic chemicals and natural products. As awhole-plantresistance defense, SAR confers     

内生菌螺旋毛壳抗生素和水解酶的协同抗真菌作用

 生防因子螺旋毛壳(Chaetomium spirale) ND35生长于含立枯丝核菌(Rhizoctonia solani)菌丝细胞壁制备物的SM培养基中,从培养滤液提取的粗酶液强烈抑制Valsa sordida、Valsa mali、Glomerella cingulata和Curvulavia lunata病原真菌的菌丝生长和孢子萌发。经DNS法检测,粗酶液同时具有β-1,3-葡聚糖酶(包括内切和外切酶)和几丁质酶活性,分别为0.19 U.mg-1和0.09 U.mg-1。生长于3%玉米粉浸渍液的螺旋毛壳ND35的培养滤液也能抑制上述病原菌的菌丝生长和孢子萌发。离体条件下检测了ND35产生的一纯化的具有分子量为73 kD的内切β-1,3-葡聚糖酶(GLUC73)和一纯化的抗生素对苹果炭疽病菌的分生孢子萌发和芽管延长的抑制效果。当内切β-1,3-葡聚糖酶使用浓度为180 μg·mL^-1时,抑制了测试真菌的孢子萌发,造成细胞壁的改变,导致了菌丝顶端的破裂;抗生素的有效抑菌中浓度ED₅₀为1.75 μg·mL^-1。单独应用时,1.0 μg·mL^-1的抗生素或40 μg·mL^-1的内切β-1,3-葡聚糖酶没有或仅有很低的抑菌效果;两者组合导致孢子萌发约78%受抑制。甚至10 μg·mL^-1的内切β-1,3-葡聚糖酶也使1.5 μg·mL^-1抗生素的抑菌作用从低于25%增加到超过50%的抑菌效果。此外,80 μg·mL^-1的内切β-1,3-葡聚糖酶使1.0 μg·mL^-1抗生素的抑菌活性从0%提高到90%。抗生素和β-1,3-葡聚糖酶的协同抗菌活性可能在内生菌螺旋毛壳的植病生防中起重要作用。     

毛乌素沙地农业生态系统分析及评价

针对毛乌素沙地农业生态系统长期处于低而不稳的问题,结合毛乌素沙地农业生态系统自然环境优势,从整体上对毛乌素沙地农业生态系统结构进行了分析和评价。研究表明:毛乌素沙地农业生态系统在种植业上存在粮食生产压力过大、规模效益低下,特色产业开发不够、生态环境逐渐恶化;在养殖业上存在资金和科技投入不足、草畜矛盾突出、生产条件差等问题。但该沙地具有光、热、水、风能及土地等自然环境优势。因此,应大力调整种植业和养殖业结构,充分利用自然资源。并采取农牧结合、农林结合和沙区绿洲型发展模式,建立可持续发展的毛乌素沙地农业生态系统。     

平作区棉秆粉碎与残膜回收联合作业机设计与试验

针对新疆平作区残膜回收作业过程中秸秆粉碎合格率低、残膜回收率低的问题,设计了一种秸秆粉碎与残膜回收联合作业机。对甩刀秸秆粉碎过程进行受力分析,确定了刀轴最佳转速为2 000 r·min-1。对起膜铲起膜机理和残膜捡拾过程进行分析,确定了导曲面参数方程和残膜捡拾装置主要工作参数。以机具作业速度v、起膜铲入土倾角α和残膜输送链转速n为影响因素,以秸秆粉碎合格率Y1和残膜回收率Y2为评价指标进行田间试验。结果表明:当起膜铲入土角为30°,机具前进速度为5.5 km·h-1,残膜输送链转速为120 r·min-1时,秸秆粉碎合格率为91.5%,残膜回收率为85.7%,整机运行状态良好,满足秸秆粉碎还田与残膜回收的技术要求。     

植物内生枯草芽孢杆菌Em7菌株对葡萄灰霉病菌的抑菌活性

通过室内皿内对峙抑菌试验、分生孢子萌发抑制试验、离体果实接种试验以及电镜技术,研究测定了分离自小麦根部的植物内生枯草芽孢杆菌Em7菌液对葡萄灰霉病菌Botrytiscinerea Pers.的抑制作用及抑菌机理。结果表明:用Em7菌液处理葡萄灰霉病菌后,在PDA培养基上形成了明显的抑菌圈,直径达2.81 cm;菌液对分生孢子萌发的抑制率达到88.65%;经Em7菌液处理后,离体果实病情指数明显低于空白对照,相对防治效果达到78.92%。电镜观察发现,处理组菌丝生长异常,体表凹凸不平,局部膨大成结或缢缩,分枝变多,菌丝体内液泡增多,细胞壁增厚,细胞膜透性发生变化。表明植物内生枯草芽孢杆菌Em7菌株对葡萄灰霉病菌有良好的抑制作用,并且可以有效控制葡萄灰霉病的发生。     

21 世纪的农业水土工程

介绍了农业水土工程学科的历史和形成过程,分析其在我国农业可持续发展中的地位和作用,提出了２１世纪中国农业水土工程学科需要解决的关键科技问题,探讨其在基础理论,应用持等方面的发展趋势。     

基于MODIS的沙漠化地区植被覆盖度提取模型的研究

目前常用的植被覆盖度遥感反演模型,受限条件较多,所用系数精度不高。针对上述问题,提出了利用研究区域的实测最大和最小植被覆盖度确定反演模型系数的方法和基于MODIS影像数据的地面实测验证方法。经用该方法对毛乌素沙地沙漠化地区的植被覆盖度进行反演,并同步监测该区域的地表覆盖度对反演结果进行验证,结果表明地面同步实测植被覆盖度与反演的误差绝对值平均值为0.04,反演方法精度较高。研究表明本文提出的利用MODIS影像数据反演沙漠化地区地表覆盖度的模型、地面验证方法切实可行,适合对沙漠化地区地表植被覆盖度大范围且快速的遥感监测。     

有机无机肥配施对甘肃省秦王川灌区蚕豆产量、养分吸收量及肥料利用率的影响

通过田间小区试验,研究了不同施肥对蚕豆成熟期干生物量、籽粒产量、养分吸收量以及肥料利用率的影响.结果表明:在相同的施氮、磷水平下(N180.0kg/hm2、P2O5120.0kg/hm2),有机无机配施以及单施有机肥的肥效均高于无机肥配施以及单施无机肥.羊粪+氮磷配施(MNP),籽粒产量、全株吸氮量、籽粒吸氮量、全株氮肥吸收利用率、全株钾肥吸收利用率、氮肥农学利用效率、钾肥农学利用效率均最高,分别达到6557.6kg/hm2、227.36kg/hm2、162.73kg/hm2、45.49％、173.74％、5.47 (kg/kg)、20.78 (kg/kg),其中籽粒产量,比对照(CK)、秸秆+氮磷配施(SNP)、氮磷钾配施(NPK)、羊粪+氮配施(MN)、羊粪(M)分别增产17.67％、6.86％、4.57％、1.75％、4.99％.羊粪+氮配施(MN),籽粒吸钾量、籽粒氮肥吸收利用率、籽粒磷肥吸收利用率、籽粒钾肥吸收利用率、磷肥农学利用效率均最高,分别达到81.33kg/hm2、34.80％、12.38％、81.95％、12.11(kg/kg).羊粪(M),全株干生物量、全株吸磷量、籽粒吸磷量、全株吸钾量、全株磷肥吸收利用率均最高,分别达到15043.73 kg/hm2、33.85kg/hm2、27.00kg/hm2、194.23kg/hm2、20.55％.     

重组人骨形态发生蛋白2复合物对犬胫骨骨折愈合中4种相关细胞因子的作用

研究重组人骨形态发生蛋白2(rhBMP-2)、碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)、纤维蛋白凝胶(FG)与妥布霉素复合物加速骨折愈合。bFGF与rhBMP-2和妥布霉素以纤维蛋白胶为载体复合,将具有抗生素缓释系统的复合物注入犬胫骨骨折处,并做内固定,于术后第2周,采集犬胫骨骨折处样品,每隔2周采集1次,共采集4次,将每次采集的样品制成组织切片,采用免疫组织化学的方法检测4种因子,并对组织切片进行分析,用多功能真彩色细胞图象分析管理系统,分析所得数据用SPSS18.0版统计软件进行统计学分析。血管内皮细胞生长因子(VEGF)在试验组第2周表达强阳性,而对照组阳性表达较弱;前4周,试验组血小板源性生长因子(PDGF)阳性率呈上升趋势,强于对照组;前8周,试验组胰岛素样生长因子(IGF)和转化生长因子-β1(TGF-β1)阳性率均高于对照组。说明bFGF与rhBMP-2和妥布霉素以纤维蛋白胶为载体的复合物在骨折愈合具有中促进细胞增殖、黏附、趋化、分化,以及骨折末端血管生长和形成的作用。     

基于主成分-聚类分析评价不同轮作模式对土壤肥力的影响

为探明我国西北半干旱区粮经饲不同轮作模式的土壤肥力效应,于2017年在宁夏自治区固原市原州区设置玉米-豌豆(C-Pe)、玉米-玉米(C-C)、2龄苜蓿(2A)、高粱-马铃薯(B-Po)、燕麦-玉米(O-C)、马铃薯-燕麦(Po-O)、豌豆-高粱(Pe-B)7种轮作处理模式,研究了不同粮草轮作模式土壤养分、酶活性及可培养微生物群落特征,并进行土壤肥力综合评价。结果表明:(1)不同轮作处理模式对土壤养分影响显著,与其他轮作模式相比,2A模式更有利于土壤养分的累积,而C-C模式增加了对养分的消耗,C-Pe和Po-O模式的有机质、全氮、速效氮、速效磷和速效钾含量高于B-Po和O-C模式,轮作处理对全钾含量影响较小。(2)不同轮作处理模式对土壤酶活性影响显著,2A模式较其他轮作模式显著增加了土壤脲酶和蔗糖酶活性(P<0.05),C-C模式土壤酶活性最低。O-C和Pe-B模式的蔗糖酶、脲酶和碱性磷酸酶活性高于B-Po模式。(3)不同轮作处理模式对土壤可培养微生物数量影响显著,且各轮作模式下土壤微生物数量以细菌占绝对优势,放线菌次之,真菌数量最少,并有明显的土层垂直分布规律,与其他轮作模式相比,2A、C-C和B-Po模式的细菌数量和微生物总数量显著下降(P<0.05),真菌数量显著增加(P<0.05),O-C模式的细菌数量和微生物总数量明显增加,真菌数量降低。(4)运用主成分分析-数值聚类方法对不同轮作模式下土壤养分、土壤酶活性、土壤微生物数量的15个指标进行土壤肥力综合评价,主成分分析提取的2个主成分累计贡献率达89.38%,第1主成分以土壤有机质、全氮、速效氮、全磷、速效磷、速效钾、蔗糖酶、脲酶和碱性磷酸酶贡献最大,达63.56%,第2主成分以细菌数量、真菌数量和微生物总数贡献最大,达25.82%,且各轮作模式在2个主成分上的综合得分排名为2A>Pe-B>C-Pe>O-C>Po-O>B-Po>C-C。再以2个主成分得分进行聚类,将7个模式共分为3类,第1类(2A)土壤综合肥力最好;第2类(Pe-B、O-C、C-Pe、Po-O、B-Po)土壤综合肥力较好;第3类(C-C)土壤综合肥力较差。研究结果为当地耕作方式改良提供理论依据和实践指导。