植物根结线虫基因组学研究进展

根结线虫是世界农业生产中危害最大的植物病原之一,目前仍缺乏安全有效的防治措施。深入揭示寄生线虫与植物之间互作的分子机制,利用生物技术进行抗性育种被认为是最有前景的抗线虫策略。在根结线虫基因组学研究方面,目前已经构建了北方根结线虫AFLP遗传连锁图谱,南方根结线虫和北方根结线虫基因组测序也已完成;基因组的注释和比较基因组学分析,较全面地描述了根结线虫的遗传组成;以差异表达分析和比较基因组学为主的方法鉴定了大量的重要基因;以RNA干扰、植物转化和蛋白互作为主的根结线虫基因功能研究也取得了一些进展。本文就根结线虫基因组学研究予以综述,并进一步探讨其研究方向和可持续抗线虫新策略的发展前景。     

长期保护性耕作对黄土高原旱地土壤养分和作物产量的影响

通过长期定位试验,研究了黄土高原西部旱农区传统耕作措施(T)和5种保护性耕作措施免耕+秸秆覆盖(NTS)、免耕(NT)、传统耕作+秸秆还田(TS)、传统耕作+地膜覆盖(TP)和免耕+地膜覆盖(NTP)对土壤有机质、速效养分以及作物产量的影响。结果表明,经过6 a不同耕作措施后,各处理土壤有机C、NO3-N以及速效P含量均有所提高,其中有机C含量比试验初期提高了4.92%~18.05%,NO3-N含量提高了17.98%~31.08%,速效P含量提高143.04%~212.87%。各处理土壤速效钾含量均有所下降,其中以NTS和TS降幅较小,仅为2.75%和6.26%。6 a间小麦和豌豆平均产量均以NTS最高(分别为2 030 kg·hm-2和1 381 kg·hm-2),而NT最低(1 608 kg·hm-2和1 060 kg·hm-2)。传统耕作秸秆还田能促进土壤耕层肥力的提高,但产量效应不明显;地膜覆盖有些年份增产效应明显,但不利于土壤肥力的持续提高。因此,在黄土高原西部旱农区实施免耕秸秆覆盖既有利于作物产量的提高,也可以改善耕层土壤肥力。     

人工绿洲防护林林下植物多样性研究

采用"标准地+样方"法,对克拉玛依农业综合开发区防护林林下植物群落进行调查,统计并计算林下植物的丰富度、物种多样性及均匀度。结果表明:(1)研究区防护林林下植物共有33种,主要以农田杂草为主;(2)研究区防护林林下植物物种多样性以紫穗槐林为最高,沙棘、沙枣林和柽柳林次之,杨树林和榆树林最小;(3)高郁闭度的乔木防护林对林下植物的生长有较强的抑制作用,林下植物多样性低,中等郁闭度的乔木防护林林下植物多样性最高,而灌木防护林林下植物多样性和均匀性都比较高,多样性在不同郁闭度下差异不大。文中旨在了解干旱区不同防护林林下植物群落的现状,为该地区防护林建设和经营提供科学依据。     

8个WRKY转录因子在水稻叶片生长和抗病过程中的表达分析

 WRKY是植物体内最大的转录因子家族之一, 其成员在植物生长发育和抗逆过程中发挥重要作用。为了解水稻WRKY的功能, 本研究利用蛋白质免疫印迹(western blotting, WB)技术, 检测了8个WRKY转录因子在水稻叶片生长和Xa21介导的抗白叶枯病过程中的表达丰度变化。结果表明:OsWRKY12、43、55和86在苗期表达量较低, 随叶片的生长表达逐步增加;OsWRKY50和84在苗期叶片中的表达量相对较高, 成熟期下降;未检测到OsWRKY40/64和52在叶片中的表达。在Xa21介导的白叶枯病抗性反应中, OsWRKY40/64、50和52受白叶枯病菌诱导表达, OsWRKY84受侵染后表达量上调, OsWRKY12、43、55和86在抗病过程中没有检测到表达丰度的变化。进一步比较这些转录因子在抗、感和对照(Mock)反应中的表达, 发现抗、感反应间蛋白质的表达变化是相似的。研究结果提示:OsWRKY12、43、55和86可能在叶片正常生长中发挥作用;OsWRKY40/64和52可能在水稻-白叶枯病菌互作过程中发挥作用;OsWRKY50和84则在叶片生长和抗白叶枯病过程中都有一定的功能。     

哈茨木霉菌与5种杀菌剂对番茄灰霉病菌的协同作用

采用对峙法、菌丝生长速率法和离体叶片法分别测定了哈茨木霉菌Trichoderma harzianum与5种不同作用机制杀菌剂联用对番茄灰霉病菌Botrytis cinerea的抑制作用。结果表明,联用可增强哈茨木霉菌及啶酰菌胺、嘧菌酯、咯菌腈、氟啶胺和啶菌噁唑5种供试药剂对番茄灰霉病菌的抑制作用,即具有协同作用,因此可考虑将杀菌剂与木霉菌联合用于番茄灰霉病的防治。     

北方白菜型冬油菜花器特性及农艺性状与含油量的相关性

为研究北方白菜型冬油菜花冠直径与千粒重及含油量之间的相关性,以20份不同的白菜型冬油菜为材料,测定花器大小、农艺性状、种子含油量及蛋白质含量,并对控制花器特征基因mf6、apetala和myb进行实时荧光定量PCR分析。结果表明:花冠直径受雌蕊直径影响较大,主成分分析提取的3个主成分可综合为花器各性状长度、雌蕊直径和花器各性状宽度;以花冠直径为指示性状,将20份白菜型冬油菜花冠划分为3类群;相关性分析表明,花冠直径与千粒重呈极显著正相关,相关系数0.663;千粒重与含油量呈极显著正相关,与蛋白质含量呈显著负相关。相较于小花,mf6在大花中相对表达量上调了151.63%,而apetala和myb分别下调了83.80%和72.70%。北方白菜型冬油菜品种间花器大小存在显著差异;在育种中可通过增加花冠直径来提高千粒重,进而增加油菜产油量,培育高含油量白菜型冬油菜品种。mf6、apetala和myb基因对白菜型冬油菜花器生长发育均具有一定调控作用。     

甜玉米蔬菜间套复种模式产值效益研究

为进一步提高蔬菜作物间套复种的经济效益,采用田间小区试验,研究甜玉米与蔬菜间套复种的8种种植模式的产值效益。结果表明：甜玉米与不同蔬菜间套作的总产量和总产值均高于蔬菜单作;其中,2004年2∶4带型处理年总产值最高,平均比单作增加49.1%;2005年夏播模式2行甜玉米‖4行甘蓝/4行莴笋（2∶4带型）的经济效益均高于其它处理,其作物总产值达到67 377 元·hm^-2,比当季蔬菜单作增加96%;2005年甜玉米间作蔬菜（2∶4带型）的秋播模式2行萝卜‖11行大蒜/2行莴笋模式总产值达64 667 元·hm^-2,比蔬菜单作增加161%,其年总产值比蔬菜单作平均增加299.5%。说明甜玉米与不同蔬菜间套作有利于提高农作物的经济效益,而2∶4带型的 种植模式可在蔬菜农业生产中推广应用。     

DNA去甲基化参与提高白菜型冬油菜抗寒性的生理机制

利用来自不同育种环境的10份白菜型冬油菜材料,通过半致死温度的测定分析其抗寒性与环境的关系,并利用不同浓度DNA甲基化抑制剂5-azaC处理,分析DNA去甲基化对白菜型冬油菜DNA整体甲基化水平及低温胁迫下苗期生理特性的影响。结果表明,不同育种环境选育的材料,其半致死温度具有显著差异,其中材料2018-FJT、DT-7、DT-9与MXW-1的半致死温度分别为-16.04℃、-15.98℃、-15.63℃、-15.04℃;材料CT-2360、CT-2380、CT-2400、CT-2420、CT-2440、CT-2460的半致死温度分别为-11.32℃、-11.6℃、-11.42℃、-11.44℃、-12.97℃、-13.28℃。依据半致死温度,10个白菜型冬油菜抗寒性由强到弱依次为:2018-FJTDT-7DT-9MXW-1CT-2460CT-2400CT-2380CT-2420CT-2440CT-2360。抗寒性的形成与育成环境的纬度和年平均气温呈极显著正相关。选择抗寒性及产地不同的4个材料CT-2360、MXW-1、2018-FJT、DT-7进行生理测定,结果表明,1 000μmol·L~(-1) 5-azaC处理能显著抑制幼苗的根生长,4个材料的根长较对照减少93.14%～95.06%;低温下5-azaC处理对抗寒性较弱材料CT-2360幼苗的相对电导率、丙二醛含量以及强抗寒性材料DT-7幼苗的脯氨酸、可溶性蛋白含量影响最显著(P0.05);低温处理过程中,4个材料的SOD、POD、CAT活性均上升,以低温处理5d最显著(P0.05),其中2018-FJT的SOD活性增幅最高,为45.85%,DT-7的POD活性增幅最大,为460%,CT-2360的CAT活性增幅最显著,为321.02%。HPLC分析发现常温下抗寒性较弱材料CT-2360的甲基化水平为77.48%,高于其他3个抗寒性强的材料;经过5-azaC处理后发生明显的去甲基化作用,证明抗寒能力受DNA去甲基化的调控。     

旱地组合型微垄全膜不同覆盖时期对土壤水分及胡麻生长的影响

春夏干旱是榆中县旱作区胡麻产量的主要限制因素。进一步减少旱地冬春季土壤水分的无效蒸发、提高土壤含水量,为胡麻前期生长创造良好的土壤条件是实现该区胡麻高产稳产的必须步骤。2011—2012年连续两年在地处甘肃省中部半干旱雨养农业区的榆中县石头沟旱作农业示范点进行了组合型微垄全膜覆盖不同覆膜时期对旱地胡麻生长影响的试验。本试验设组合型微垄全膜秋覆盖垄侧栽培、组合型微垄全膜播种前覆盖垄侧栽培和露地穴播三个处理,分别对其土壤水分、经济性状、生育期、产量结果进行分析。结果表明,旱地胡麻组合型微垄全膜秋覆盖垄侧栽培可明显减少冬春季土壤水分的无效蒸发,增加土壤水分含量,0~60 cm的土壤平均含水量,分别比旱地胡麻微垄全膜播种前覆盖垄侧栽培和旱地胡麻露地穴播栽培高31.9 g·kg-1和45.3 g·kg-1;胡麻的经济性状明显改善,株高分别比旱地胡麻微垄全膜播种前覆盖垄侧栽培和旱地胡麻露地穴播栽培高3.8 cm和14.7 cm、单株蒴果数分别增加8.5个和11.5个、蒴果粒数分别增加0.6个和1.65个、千粒重分别提高0.05 g和0.31g。旱地胡麻组合型微垄全膜秋季覆盖垄侧栽培比胡麻露地栽培增产1 471.2 kg·hm-2,增幅129.54%,比旱地胡麻微垄全膜播种前覆盖垄侧栽培增产378.22 kg·hm-2,增幅17.41%,增产效果十分明显。     

耐根肿大白菜新品种CR丰美的选育

CR丰美是以自交不亲和系CR028为母本,自交不亲和系BC001为父本配制而成的早熟耐根肿病大白菜一代杂交种.生育期55～60 d,外叶绿色,有毛,心叶黄,叶球合抱,直筒炮弹形,株高35～38 cm,株幅45～50 cm,球高25 cm,球宽13 cm,单球质量2.0～2.5 kg,产量6600 kg/677 m2.该...