接种方法和接种时期对不同玉米杂交组合穗腐病抗性鉴定的影响

为研究不同接种方法和接种时期对玉米拟轮枝镰孢穗腐病(Fusarium verticillioides ear rot,FER)抗性鉴定的影响,选取高抗×高抗、高抗×高感、高感×高感组合各3份,2022年在北京顺义和河南新乡分别用针刺果穗注射法与双牙签法在玉米吐丝后5、10、15 d进行接种。结果表明,吐丝后5、10和15 d接种,针刺果穗注射法分别比双牙签法的平均病情严重度高6.3%、3.9%和1.8%;吐丝后5 d接种,不同组合采用针刺果穗注射法接种未达到显著差异,采用双牙签法达到极显著差异(P<0.01);吐丝后10 d和15 d接种,不同组合使用针刺果穗注射法均达到极显著(P<0.01)差异,牙签法均未达到显著差异。采用双牙签法接种时,建议吐丝后5 d接种;采用针刺果穗注射法接种时,建议吐丝后10～15 d接种。     

不同时期一次性施肥对夏玉米产量和氮肥效率的影响

在河南省鹤壁和原阳采用田间试验,研究不施氮(CK)、种肥同播(T1)、5叶期一次性施肥(T2)和10叶期一次性施肥(T3),对夏玉米生长发育、氮素积累转运及产量的影响,明确夏玉米包膜尿素1∶1配施普通尿素适宜的一次性施肥时期。结果表明,鹤壁和原阳T1处理产量最高,分别为12 700 kg/hm²和10 945 kg/hm²,但与T2处理间差异不显著,较T3处理分别提高14.2%和10.9%;干物质积累量较其他处理分别提高5.6%～25.1%和1.6%～21.2%。不同生育期T1处理叶片SPAD值和叶面积指数均达最高。鹤壁和原阳T1氮肥表观利用率最高,分别为35.2%和35.5%,较其他处理分别提高5.6～14.7个百分点和3.2～13.6个百分点;氮素积累量较其他施氮处理分别提高13.8%～34.5%和14.5%～41.5%。T1处理土壤氮素依存率低于T2和T3处理。综上,种肥同播提高了夏玉米产量、氮肥效率、叶片SAPD值和叶面积指数,保持较高的氮素吸收速率,降低了土壤氮依存率,满足夏玉米整个生育期的氮素需求,实现了夏玉米高产和高效施肥。     

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。     

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。     

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。     

芍药属组间杂交种皮开裂种子的解剖观察与胚培养

【目的】探究芍药属组间杂交种皮开裂种子的内部状态和胚培养成苗表现,为揭示种皮开裂种子的成苗潜力、提高组间远缘杂交育种效率提供参考。【方法】以24个芍药属组间杂交组合种皮开裂的种子为试验材料,解剖后观察并统计胚和胚乳的发育情况,通过离体培养观察胚的萌发和生长规律,分析不同组合种皮开裂种子发育和成苗差异。【结果】芍药属24个组间杂交组合中均出现了种皮开裂的杂交种子,平均种皮开裂率高达61.08%;1 767粒种皮开裂种子中,有11.09%的胚乳已腐烂;胚乳未腐烂种子中,约90%以上种子的胚乳存在不同程度的损伤或病变,24.18%的种子内部未观察到可见胚。对解剖得到的1 185个组间杂种胚进行离体培养发现,有24.73%的胚不萌发,63.47%的胚生长异常,仅有4.47%的胚能正常生长,得到完整植株。胚培养得到的完整植株具备良好的活力,移栽成活率达到86.79%。24个杂交组合种皮开裂种子通过离体胚培养共得到46株移栽成活的组间杂种苗,平均成苗率为2.60%,接近正常组间杂交种子的播种成苗率（2.75%）。【结论】种皮开裂现象在芍药属组间杂交种子中普遍存在,是组间远缘杂交障碍的重要表现之一,用离体胚培养技术能有效克服这类障碍,提高成苗率。