EMS诱变玉米自交系郑58后代变异分析及应用评价

种子是农业的“芯片”,是保障粮食安全的根本,农业种质资源又被称为“种业芯片”。因此,引进、创制和丰富种质资源是攻克“卡脖子”技术的关键,通过人工诱变是种质资源创新的一个重要途径。利用0.67 mg/L EMS诱变玉米自交系郑58花粉,构建1 650个株系的玉米突变体库,从M₂和M₃后代筛选到包括生育期、株型、叶型、穗型、粒型、叶色、轴色、育性等多个农艺性状突变体,表型变异率约为9.6%。结果表明,具有育种应用潜能的代表性材料有Z330、Z641和Z1433等,可供用于选育矮秆、低穗位、耐密植、抗倒伏型新品种;Z636、Z848和Z930等新种质材料可用于测配或改良玉米穗型、粒型、轴色、粒色及品质性状。     

不同生态区玉米自交系苞叶与穗轴同步发育特性研究

2022-2023年在河南和海南以玉米自交系驻85、驻136、ZM3358为试验材料,研究自交系苞叶与穗轴同步发育特性。结果表明,河南苞叶驻85第1～7 d伸长迅速,速增期与ZM3358一致,低于驻136;穗轴,驻85第1～11 d急剧伸长。海南苞叶ZM3358伸长速增期为13 d,比驻85、驻136延长2～3 d;穗轴ZM3358伸长渐增期最长为19 d,显著高于驻85、驻136。河南苞叶驻85宽度持续变宽,驻136苞叶宽度第11 d开始增幅变缓,ZM3358苞叶宽度速增期最短为7 d;穗轴粗度驻136第1～17 d持续变粗,第19 d稍有下降。海南ZM3358苞叶宽度速增期为13 d,驻85、驻136苞叶宽度速增期均为9 d;驻85穗轴粗度速增期最长为19 d,苞叶与穗轴可保持同步发育特性。     

20份早熟欧美血缘玉米自交系利用潜力分析

以20份早熟欧美血缘自交系为供试材料,9份SS群自交系为母本、11份NSS群自交系为父本,采用不完全双列杂交设计,进行配合力分析评价。结果表明,自交系DNF342、DNLM18、东407、东409和东401产量一般配合力(GCA)优良,东304和东503株高、穗位高一般配合力优良,有利于降低杂交组合株高和穗位高。杂交组合东407×东601、东409×DNF342、东502×DN4206、东409×东305、东407×DN4206和东401×东601产量对照优势较强,可用于新品种试验。     

循环流化床中塑料粉与稻壳共燃生成NO的研究

为研究塑料与稻壳共燃的氮氧化物生成规律,在自行设计的循环流化床装置上进行了二者的共燃实验。研究了温度、塑料粉和稻壳的混合比例及过量空气系数对NO生成量的影响。实验结果表明,随温度升高,NO生成量升高;随塑料粉与稻壳混合比例增加,NO生成量呈降低趋势,且NO的生成量低于二者单独焚烧时生成量的线性叠加;随着过量空气系数增加,NO生成量降低。为寻找二者共燃NO生成的一般性规律,采用径向基神经网络建立了NO生成的预测模型,预测结果显示该模型具有很高的精度。     

氮素用量对玉米子粒蛋白组分形成积累的影响

试验研究了不同施氮水平对春玉米子粒蛋白组分的影响。结果表明东农250、丰禾10子粒清蛋白含量呈下降趋势（东农250 NO处理灌浆初期略有升高）,四单19吐丝后7-21天略有增加而后下降;子粒球蛋白含量,东农250呈下降趋势（吐丝后7—21天略有升高）;四单19、丰禾10则先升高再降低而后略有升高再迅速降低;子粒醇溶蛋白含量呈高-低-高的变化趋势,不同品种间醇溶蛋白含量存在差异;子粒谷蛋白含量不断升高（东农250、四单19吐丝后21-28天略有降低）,不同品种春玉米谷蛋白含量存在差异。     

宁夏两次夏季典型暴雨过程成因对比分析

利用自动气象站站点实况和ECMWF ERA5的逐时再分析资料,通过环流分析和物理量诊断方法,对比2017年6月4日和2019年8月2日宁夏区域性暴雨强降水区域、环流背景、影响系统和物理量因子的共性和不同.结果表明:后者累积降水量和最大小时雨强均比前者大;2017年6月4日,宁夏处于东高西低的环流形势中,强降水出现在低空急流的左前方,低空切变线的右前方,即宁夏中北部,稳定维持的地面中尺度辐合线触发了局地强降水;2019年8月2日暴雨过程出现在宁夏南北两头,是两槽一脊环流背景下,由500hPa冷涡、冷槽和700hPa低槽、切变、低空急流共同造成的,是一次典型的强对流单体导致的暴雨过程.2019年8月2日短时强降水过程比湿、CAPE、ZH零度高度、-20度层高度数值较大;两次短时强降水过程沙氏指数为正;2017年6月4日LI为正值,2019年8月2日LI为负值;2017年6月4日850-500假相当位温差为负值,2019年8月2日为正值;二者200hpa 、700hPa为辐散,850hPa为辐合,后者200hPa辐散中心强度大于前者,而700hPa辐散中心强度和850hPa辐合中心强度反之。     

3株蒜头果内生木霉的鉴定及其对幼苗的促生作用研究

【目的】鉴定3株蒜头果内生木霉,并探讨其对幼苗生长发育的影响,为蒜头果内生木霉资源的利用及优质苗木培育提供参考。【方法】采用分子系统学和形态学方法,鉴定3株分离自蒜头果茎部和根部的内生木霉。通过接种效应试验,测定根施3种木霉菌液和无菌水（对照）后,蒜头果幼苗的生长性状、生物量、叶绿素含量、抗氧化酶活性、可溶性糖和可溶性蛋白含量以及木霉的根系定殖率,并结合各项指标的隶属函数值对不同处理的蒜头果幼苗品质进行综合评价。【结果】通过构建木霉属菌种系统发育树以及对菌落形态和微观结构的观察,确定3株内生木霉分别为哈茨木霉（Trichoderma harzianum,SF15）、贵州木霉（T. guizhouense,SF548）和绒毛木霉（T. tomentosum,SF434）。接种菌株SF15和SF548的蒜头果幼苗株高增量、叶片增量显著高于对照,3种木霉处理的幼苗茎粗增量均显著高于对照。接种菌株SF15和SF548的蒜头果幼苗主根长和根部吸器数量显著高于对照,而最大吸器直径显著低于对照,且不同处理组的蒜头果幼苗主根长与根部吸器数量呈一定正相关,而与最大吸器直径呈一定负相关。接种菌株SF15和SF548的幼苗地下、地上、全株鲜质量及干质量均显著高于对照,接种菌株SF434的处理组全株鲜质量及地下和全株干质量显著高于对照。3个接菌组蒜头果幼苗叶片叶绿素含量,POD、SOD、CAT活性以及可溶性糖和可溶性蛋白含量均显著高于对照。接种菌株SF15和SF548的蒜头果幼苗根系定殖率分别为64.25%和61.78%,显著高于接种SF434的根系定殖率55.57%。基于各项测定指标的隶属函数值,不同处理组幼苗品质的综合排名为：接种SF15的处理>接种SF548的处理>接种SF434的处理>对照。【结论】3株蒜头果内生木霉对幼苗生长、生物量、叶绿素含量、抗氧化酶活性以及可溶性糖、可溶性蛋白含量的提高有积极促进作用,其中菌株SF15和SF548的促生效果较为显著,为蒜头果潜在的促生菌株。     

福建柏愈伤组织诱导与抗褐化研究

【目的】比较不同抗褐化剂减轻福建柏组织培养过程中褐化现象的效果,以提高福建柏愈伤组织培养的增殖分化能力。【方法】以福建柏鳞叶和茎段为外植体,通过单因素试验,研究0.0～2.5 mg/L NAA和2,4 D及0.0～3.0 mg/L IBA对愈伤组织诱导率与生长状态的影响;以福建柏茎段为外植体,采用单因素和多因素组合试验,研究100～2 000 mg/L聚乙烯吡咯烷酮（PVPP）、100～1 000 mg/L活性炭（AC）和V_C以及不同质量浓度VC与AC组合,对愈伤组织污染率、死亡或褐化率及诱导率的影响;以诱导的愈伤组织为材料,采用单因素试验,研究100～1 000 mg/L PVPP、100～300 mg/L V_C、200～1 000 mg/L AC、30～100 mg/L V_B对愈伤组织增殖生长量、增殖率、褐化率及PPO、POD活性的影响。【结果】① 不同质量浓度NAA、2,4-D和IBA对福建柏鳞叶愈伤组织的诱导率总体高于茎段,各生长素对福建柏鳞叶和茎段愈伤组织的诱导率均表现为NAA＞IBA＞2,4-D,所有处理中以1.0 mg/L NAA对福建柏鳞叶愈伤组织的诱导率最高,为83.33%;以0.5 mg/L NAA对茎段愈伤组织的诱导率最高,为61.11%;愈伤组织生长状态和抗褐化效果优劣依次为NAA、2,4-D、IBA。②仅100 mg/L V_C+200 mg/L AC处理的愈伤组织污染率低于不添加抗褐化剂的对照;死亡或褐化率仅500 mg/L PVPP处理与对照相同,均为0.00%,其余处理均高于对照;诱导率则以不同质量浓度PVPP、1 000 mg/L VC、100 mg/L V_C＋200 mg/L AC处理与对照相当或高于对照,其余处理均低于对照;愈伤组织生长状态总体以PVPP处理表现最优。③仅300 mg/L PVPP、200和400 mg/L AC处理的愈伤组织增殖率高于对照,增殖生长量仅100和200 mg/L PVPP、100 mg/L V_C、200 mg/L AC处理高于对照;所有处理中以200 mg/L AC处理的愈伤组织增殖率和增殖生长量最高,分别为70.00%和10.07 g;各抗褐化剂对福建柏愈伤组织增殖效果的优劣依次为PVPP、AC、V_C、V_B。④不同抗褐化剂处理的愈伤组织褐变率均呈先增加后趋于稳定的变化趋势,但变化幅度存在显著差异;各抗褐化剂的抗褐化效果优劣依次为AC、PVPP、V_C、V_B。⑤不同质量浓度PVPP、V_C、AC处理对福建柏愈伤组织PPO和POD活性的影响具有显著差异,但各处理PPO活性均与对照无显著差异,POD活性以500 mg/L AC处理显著高于其他处理。【结论】在福建柏愈伤组织诱导阶段,愈伤组织的褐化与生长素种类有关,生长素NAA、2,4-D适用于福建柏愈伤组织的诱导,IBA诱导的愈伤组织容易褐化,添加适量抗褐化剂能减少愈伤组织的褐化情况。在愈伤组织增殖培养阶段,适宜质量浓度的PVPP、AC作为抗褐化剂能有效减缓福建柏愈伤组织的褐化进程,保持愈伤组织的正常增殖生长,但高质量浓度的抗褐化剂会抑制愈伤组织的生长。     

丛枝菌根真菌对元宝枫生长及其根系形态的影响

【目的】阐明丛枝菌根（arbuscular mycorrhizal,AM）真菌对元宝枫生长状况及根系形态特性的影响,探讨元宝枫根系形态与其生长发育的关系。【方法】在元宝枫幼苗生长基质中接种摩西斗管囊霉（Funneliformis mosseae）和根内根孢囊霉（Rhizophagus intraradices）2种AM真菌,以不接种AM真菌为对照,通过盆栽试验,培养90 d后,测定元宝枫的生长状况、根系活力及根系形态指标,利用单因素方差分析和多重比较方法,分析接菌与不接菌处理之间的差异,采用envfit ()函数、冗余度分析和变差分解分析元宝枫生长状况与其他指标间的关系。【结果】①接种2种AM真菌后,元宝枫株高、地径、茎干质量和根系活力较对照显著提高,根冠比下降。根内根孢囊霉对元宝枫的促生作用比摩西斗管囊霉显著。②与对照相比,接种2种AM真菌后,元宝枫根表面积和根体积显著增大,粗根根长占总根长的比例增加,细根根长占总根长的比例显著降低。根内根孢囊霉对元宝枫根系形态的影响比摩西斗管囊霉显著。③元宝枫生长状况与其根系活力和根系形态密切相关。【结论】接种AM真菌有助于增强元宝枫的根系活力,改善其根系形态,促使其汲取更多养分,进而提高其生物量。     

桂花OfWRKY120基因鉴定及盐胁迫响应功能研究

【目的】根据前期基因家族鉴定分析得到OfWRKY120,对该基因盐胁迫响应的功能进行分析,为桂花盐胁迫下的调控机制研究奠定基础。【方法】利用生物信息学方法对OfWRKY120保守结构域、系统进化进行分析,并采用qRT-PCR技术研究盐胁迫下OfWRKY120在桂花叶片中的相对表达量。构建OfWRKY120超表达载体,使用亚细胞定位、酵母自激活检测等探究其特性,将该基因瞬时转化本氏烟草后,对烟草进行盐处理,利用DAB、NBT染色和相关生理指标的测定,解析瞬时转化OfWRKY120对本氏烟草耐盐性的影响。【结果】OfWRKY120基因全长为1 422 bp,编码474个氨基酸,存在WRKY superfamily保守结构域。盐胁迫能够激活桂花叶片中OfWRKY120的表达,在72 h时相对表达量最高,与对照有显著差异。亚细胞定位结果表明,OfWRKY120定位于细胞核。酵母自激活结果显示OfWRKY120无自激活活性。盐胁迫后,OfWRKY120瞬时过表达植株的超氧阴离子(O^-₂·)和脯氨酸含量显著高于空载对照,且DAB和NBT染色表现出更深的颜色。本氏烟草中的qRT-PCR结果显示,OfWRKY120显著降低了NbCAT的表达,而显著提高了NbP5CS1、NbP5CS2和NbP5CR的表达。【结论】OfWRKY120过表达增加了盐胁迫下本氏烟草中活性氧（ROS）的含量,导致植物对盐胁迫的敏感性提高。