马铃薯响应磷胁迫机制及磷高效利用育种

无机磷是马铃薯生长和块茎发育必需的大量营养元素,广泛参与了遗传物质和生物膜的构成、能量转化以及代谢调控等过程,对马铃薯茎叶生长和块茎发育起着重要的作用.土壤的磷含量会明显影响马铃薯的发育,且在不同遗传特性的马铃薯品种间存在磷效率差异.为了保证马铃薯的正常生长和产量的稳定,磷肥在马铃薯种植业中被大量使用.然而,磷肥的过量...     

湍流强度对风电机组动力学特性及载荷的影响

为研究湍流强度对机组动力学特性及气动载荷的影响,以3.3 MW三叶片水平轴风电机组为研究对象,采用仿真及试验相结合的方法,并对来流风速和主导载荷进行功率谱分析。通过开展4种湍流强度0.10、0.12、0.14和0.16的计算仿真,结果表明随着湍流强度的增加,风电机组机舱振动加速度、载荷及等效疲劳载荷都有规律性变化。为验证仿真结果的合理性,对某风场的型式测试机组进行1a多的数据测试采集和分析。测试结果表明,机组运行在0.06、0.08、0.10和0.12这4种不同湍流强度下,其机组在不同风速运行下的机组振动及载荷同样出现有规律性的变化,仿真与实测结果的变化趋势吻合度较高。该研究为风电场风电机组的微观选址提供依据,也对风电机组设计有一定的指导意义。     

用宏基因组学方法研究绿肥对水稻根际微生物磷循环功能基因的影响

  【目的】  绿肥对土壤微生物磷循环的影响受到研究者们的广泛关注,但绿肥影响土壤磷循环的微生物机理尚不明确。利用宏基因组学方法剖析长期绿肥还田对土壤磷循环功能微生物的影响,旨在阐明绿肥对土壤磷循环影响的微生物机理,为绿肥的科学利用提供依据。  【方法】  以中国湖南祁阳绿肥及稻草还田定位试验的水稻根际土为材料,利用宏基因组学方法,对土壤微生物DNA进行PE150 (双端读长150 bp) 宏基因组测序,使用MetaWRAP软件中的read_qc模块进行质控,用assembly模块megahit方法进行组装;基于组装的较长序列 (> 1000 bp) 使用Diamond软件的BLASTX和UniProtKB/SWISS-PROT数据库进行序列比对,根据磷活化 (磷酸酯矿化、膦酸酯矿化、无机磷溶解)、磷吸收 (膦酸酯运输、磷酸酯运输和无机磷酸盐运输) 和缺磷诱导响应调控三大类主要磷循环功能相关基因 (重点关注的64个磷循环功能基因) 进行筛选;再利用R语言进一步分析水稻根际土壤中磷循环功能基因相对丰度及其与土壤理化指标之间的关系,阐述绿肥对土壤磷循环功能微生物的影响。  【结果】  土壤pH等9个常规指标在有、无绿肥处理之间均无显著差异。无稻草还田时,绿肥处理对64个磷循环功能基因中的11个相对丰度影响显著,这11个基因广泛分布在除磷酸酯运输及无机磷溶解外的5个功能组中,其中phnA、phnN、phnV等3个基因相对丰度上升,phnI、phnL、glpB、glpO、pitA、phoA、phoP、phoU等8个基因相对丰度下降。而在稻草还田时,绿肥处理仅phnPP基因相对丰度显著降低。相关性分析显示,土壤pH与磷酸酶活性、无机磷溶解基因pqqB、pqqC 、pqqCD、pqq E、pqqF相对丰度呈显著负相关 (P < 0.05);无机磷溶解pqqB、pqqC 、pqqCD、pqq E等4个基因相对丰度分别与有效磷含量、磷酸酶活性以及有机氮含量呈显著正相关 (P < 0.05)。冗余分析 (RDA) 结果表明,绿肥处理通过pH、AP以及磷酸酶活性影响磷循环功能基因。  【结论】  绿肥翻压下水稻根际微生物磷功能基因相对丰度深受稻草还田的影响。与单绿肥或单稻草还田相比,绿肥翻压基础上增加稻草还田对磷循环功能基因影响效果不明显,秸秆甚至减弱了绿肥对磷循环功能基因的影响,其原因可能是绿肥和稻草还田下不同微生物及不同磷循环功能基因之间存在激烈竞争。     

连续秸秆–紫云英协同还田对双季稻产量、养分积累及土壤肥力的影响

  【目的】  水稻秸秆和紫云英是稻田系统重要的原位有机肥源,明确长期连续秸秆–紫云英协同还田后水稻增产趋势、养分积累和土壤肥力变化特征,以便对秸秆和绿肥资源进行综合利用。  【方法】  本试验为3年连续大田试验 (2016―2018年),以双季稻为研究对象,设置3个处理:1）早、晚稻秸秆不还田,冬季不种植紫云英 (CK);2）早、晚稻秸秆全量还田,冬季不种植紫云英,即秸秆单独还田 (T1);3）早、晚稻秸秆全量还田,冬季种植紫云英,即秸秆–紫云英协同还田 (T2)。各处理均施用等量化肥。  【结果】  相对于对照,连续秸秆单独还田和秸秆–紫云英协同还田周年轮作下水稻产量分别增加1.93%～9.15%和1.34%～12.48%,且连续秸秆–紫云英协同还田周年增产效果随着试验年份的增加而增加。不同年份间水稻产量变异系数和可持续性指数分析表明,连续秸秆单独还田和秸秆–紫云英协同还田均有利于双季稻持续性高产稳产,其中秸秆–紫云英协同还田效果优于秸秆单独还田。连续3年6季还田后,秸秆单独还田和秸秆–紫云英协同还田对水稻产量的贡献率分别为6.92%和11.10%,其中秸秆–紫云英协同还田处理比秸秆单独还田处理高76.47%。与产量变化趋势一致,连续秸秆–紫云英协同还田不仅有利于早稻氮、磷、钾养分积累,对晚稻养分积累也有一定的后效作用。与试验初始土壤养分含量相比,2018年晚稻收获后,对照土壤有机碳、全氮、有效磷和速效钾含量分别降低了9.03%、11.11%、3.87%和10.57%。而相对于对照,连续秸秆–紫云英协同还田处理土壤有机碳、全氮、有效磷和速效钾含量分别增加了20.51%、25.00%、24.16%和20.37%;相对于秸秆单独还田处理有机碳、全氮和有效磷含量分别增加了2.73%、7.14%和14.19%。  【结论】  在双季稻轮作系统中,连续秸秆–紫云英协同还田有利于早稻和晚稻获得高产和稳产,同时增加早稻氮、磷、钾养分积累,提高土壤有机碳、全氮和有效磷含量,是综合利用秸秆和绿肥资源较好的方式。     

猫杯状病毒分离株VP1基因序列与致病性分析

旨在了解上海地区猫杯状病毒(feline calicivirus, FCV)VP1基因与致病性,采用常规方法分离鉴定出13株FCV,经RT-PCR和测序获得分离株VP1的基因序列,与参考株VP1基因进行同源性和遗传演化分析,对2株分离株进行动物致病性试验。结果显示,13株上海地区分离株VP1基因核苷酸序列相互间相似性为74.3%～99.8%,与参考株核苷酸序列和氨基酸序列相似性也较低,符合FCV易突变的特征;进化树分析表明,上海地区FCV流行株主要来自国内北方地区,少数毒株来自国外地区;通过对宿主临床症状、VP1进化树和VS-FCV特征性氨基酸位点进行分析,筛选出7株FCV强毒株;动物致病性试结果验表明,FCV-SH202101株和FCV-SH202113株可导致感染猫发病和死亡,潜伏期为1～2 d,接种后第3天即可检测到排毒,不同年龄段猫的病程不一致,可导致幼猫5 d后死亡,成年猫病程可持续11～18 d, 2株分离株在致病性方面均符合VS-FCV特征。本研究丰富了中国FCV的分子流行病学资料,为VS-FCV毒株的筛选提供了有力的证据,也为FCV疫苗的研究提供了技术支持。     

油莎豆对自然盐碱胁迫的生长及生理响应

探究油莎豆在不同浓度自然盐碱胁迫下的生长及生理响应,揭示油莎豆在盐碱胁迫的耐盐碱机制与能力。本试验以‘中油莎1号’品种为供试材料,通过采集自然盐碱土和农田土,分别按0%、25%、50%、75%、100%的盐碱土比例进行胁迫,观测油莎豆的生长发育、渗透调节物质、丙二醛及保护酶活性等生理代谢指标。结果表明：随着盐碱胁迫强度的增大,油莎豆叶绿素合成受阻,其株高、分蘖数、结豆数、总粒重及生物量均显著下降;脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白及丙二醛含量均呈上升趋势,且在75%盐碱土比例下均显著上升;SOD活性呈先上升,在50%盐碱土处理下达到最大后下降。油莎豆在自然盐碱胁迫下生长受到抑制,出苗和分蘖期均显著延后,随盐碱胁迫程度的升高细胞膜脂过氧化逐渐加重,而油莎豆可通过提高体内SOD活性来缓解盐害,同时盐碱胁迫下油莎豆可通过调节脯氨酸与可溶性糖的积累,从而增强植株从环境中的保水能力,以提高植株对盐碱胁迫的适应能力。     

秸秆覆盖深松对夏玉米田土壤酶活性的影响

探讨秸秆覆盖深松对夏玉米田土壤酶活性的影响。采用4种保护性耕作模式(SS+M、SS+NM、NT+M、NT+NM)在河南西平进行连续3年田间试验,研究不同处理对土壤脲酶、土壤碱性磷酸酶、土壤蔗糖酶、土壤过氧化氢酶活性的影响。结果表明,4种保护性耕作方式下土壤脲酶、土壤碱性磷酸酶、土壤蔗糖酶、土壤过氧化氢酶活性均随着土层的加深而降低。4种酶的活性随着玉米生育期的变化而变化,即随着玉米生育时期的推进,土壤酶活性从播种到花后45天先升高后下降,土壤脲酶和土壤蔗糖酶活性在开花期达到最大值,而土壤碱性磷酸酶和土壤过氧化氢酶活性在花后15天达到最大值。在0～5 cm和5～10 cm土层,秸秆覆盖处理下土壤酶活性显著高于不覆盖处理,SS+M>NT+M>SS+NM>NT+NM;在10～20 cm土层,NT+M处理下土壤酶活性急剧下降;在20～30 cm和30～40 cm土层,在大多数时期深松处理下土壤酶活性显著高于免耕处理,SS+M>SS+NM>NT+M>NT+NM。在豫南雨养区实施秸秆覆盖深松能够提高土壤的酶活性,值得推广。     

纺高支纱陆地棉主要经济性状间相关性分析

利用单相关、偏相关和通径分析等多种相关分析方法,研究了纺高支纱陆地棉主要产量、品质性状间的相关关系。结果表明:各性状对皮棉产量的单相关系数由大到小依次为株铃数、衣分、铃重、衣指、马克隆值、绒长、比强度、籽指;偏相关系数由大到小依次为株铃数、铃重、比强度、衣分、衣指、籽指、绒长、马克隆值;直接通径系数由大到小依次为株铃数、衣分、铃重、衣指、籽指、比强度、马克隆值、绒长。比强度与单株皮棉产量的单相关系数、偏相关系数和直接通径系数分别为-0.206,0.481,0.129。绒长与单株皮棉产量成不显著负相关,与比强度、马克隆值成正相关。马克隆值与比强度成不显著负相关。以上结果说明高产纺高支纱陆地棉首先应具有结铃性强、成铃多的基本性状,同时要兼顾衣分;选择高强纤维不会影响高产基因型的获得;纺高支纱陆地棉存在纤维品质不配套的问题,应进一步改良。文章还对纺高支纱陆地棉的选育提出了可资借鉴的建议。     

江西4个地方鹅品种遗传多样性的微卫星标记分析

通过选用31个多态性较好的微卫星标记,检测江西4个地方鹅品种的遗传多样性。利用等位基因频率计算出各群体的平均遗传杂合度(H)、多态信息含量(P IC)和群体间的遗传距离(DA)。结果表明:31个微卫星位点中有25个微卫星位点在4个鹅群体中的多态信息含量均为中度多态,可作为有效的遗传标记用于各鹅品种的遗传多样性和系统发生关系的分析;4个鹅品种的杂合度都较高,平均杂合度为0.584 6~0.643 4,其中最高的是广丰白翎鹅(0.643 4),最低的是莲花白鹅,而且杂合度的高低与P IC值的大小表现出较高的一致性。用DA的U PGM A法进行聚类分析,结果4个鹅品种被聚为3类,莲花白鹅与丰城灰鹅聚为第1类,广丰白翎鹅自聚为第2类,兴国灰鹅自聚为第3类。     

甜柿不同类型树体叶片光合、光照的研究

以成年新次郎树为试材,进行了甜柿树体的光合、光照研究。结果表明,丰产稳产树较低产树和变产树在光合、光照方面有以下特点:树冠叶幕外层叶面积较大;叶幕中层光照状况较好;叶幕中层叶片净光合速率较高,在所有测定时期整株净光合速率均较高。