减数分裂期高温胁迫对耐热性不同水稻品种产量的影响及其生理原因

以两个耐热性不同的籼稻品种为材料,在减数分裂期进行高温(白天温度>35℃)处理,以同期自然温度(白天温度<33℃)为对照,研究减数分裂期高温对产量的影响及其生理机制。结果表明,高温处理与对照相比,显著降低了热敏感品种双桂1号的花药开裂率及花粉育性,对耐热品种黄华占影响较小;明显降低了每穗颖花数、结实率和粒重,从而使产量显著下降,其中耐热品种下降幅度小于热敏感品种;热敏感品种粒宽显著缩短,长宽比显著增大,而对耐热型品种影响不大;明显降低了水稻的根系活力和幼穗的核糖核酸(RNA)含量,显著增加了叶片丙二醛(MDA)含量和幼穗的乙烯释放速率,热敏感品种变化幅度大于耐热品种;显著增加了耐热品种叶片的抗氧化酶活性,对热敏感品种无显著影响。总之,根系活力和抗氧化保护系统能力强、RNA含量高、MDA含量低及乙烯合成少是耐热性品种在高温胁迫下保持较高产量的重要生理原因。     

大丽花花粉活力及离体萌发研究

为筛选大丽花花粉活力有效的测定方法,了解大丽花不同品种的花粉活力,以大丽花栽培品种为试验材料,采用4种方法检测大丽花花粉活力,在此基础上,采用单因素试验和正交设计试验分别对大丽花花粉的离体萌发培养条件及培养基组分进行优化,得到最优方案后进一步检测、比较不同品种之间的花粉活力。研究结果显示,TTC染色法不能使花粉着色,I₂-KI和孢粉染色法不能有效区分有活力和无活力花粉,离体萌发法效果良好,可准确直观地反映大丽花花粉活力状况, 是测定大丽花花粉活力的有效方法。当培养条件为pH 6.0、温度25℃、培养时间2.5 h时,花粉萌发率最高。培养基组分对大丽花花粉萌发的影响程度依次为PEG>蔗糖>硼酸,实际最佳处理组合为A₃B₄C₂,即PEG4000 25 g/L、蔗糖60 g/L、硼酸50 mg/L的处理组合下,大丽花花粉萌发率最高达62.1%。采用上述获得的最优方案检测22个大丽花品种的花粉活力,花粉萌发率为11.75%~78.72%,不同品种的花粉萌发率差异大,其中,‘兰花公主’的花粉萌发率最低,‘波彻儿’最高。大丽花品种的花粉活力多样性丰富,所测定的22个大丽花品种有14个品种正常可育,杂交时可用作父本;8个品种为半不育或低不育,杂交时更适合作母本。     

马铃薯品种遗传多样性分析

为解析一套(559份)从世界各国收集的马铃薯种质资源的遗传多样性,用16个表型性状和36个SSR标记进行了聚类和多样性参数分析。对454份表型数据完整材料的UPGMA聚类分析表明,在欧氏距离14.66处被聚成2个类群(A_1和A),其中A_1在欧氏距离12.74处被分为A_(11)和A_(12)亚群;454份材料在欧氏距离11.73处被划成9个类群,包括4个小类(A、B、C和H)和5个大类(D、E、F、G和I),其中类群I所包括的材料占总数的57.5%,该结果较好地揭示了马铃薯种质材料之间的形态差异,区分生态类型不同和遗传差异明显的亲本。36个SSR标记在559份材料中共检测出134个多态性位点,每对引物检测1~7个等位变异,平均3.72个,引物多态性信息量(PIC)为0.1545~0.7743,平均为0.5783,说明品种间有丰富的遗传多样性。NJ系统进化树分析表明,559份材料可分为3个大群。类群I为一个混合群,各地区品种均有分布,包括133份马铃薯材料,占总数的23.8%;类群II中欧洲、北美及中国东北和西北地区的材料所占比重较大,数量为187,占33.5%;类群III中北美、南美以及中国东北和西南地区马铃薯材料所占比重较大,包含239份材料,占42.8%。表型性状聚类与SSR分子标记聚类结果相似,均与地理位置有很大相关性,应结合共同用于评价马铃薯品种遗传多样性。     

丙环唑对玉米幼苗生长的调控及其相关机制

丙环唑(propiconazole,简称Pcz)作为一种杀菌剂被广泛应用于作物生产,它同时具有调节作物生长发育的作用,但关于丙环唑在玉米上的应用研究较少。本研究以玉米品种郑单958为材料,研究丙环唑(Pcz)对玉米苗期植株生长、细胞形态和激素信号的影响。结果表明,Pcz处理显著抑制玉米中胚轴与胚芽鞘的生长,降低株高,缩短叶片和叶鞘长度,减小叶夹角,同时显著抑制叶片和叶鞘细胞的纵向伸长,促使叶枕细胞排列由疏松变为紧密;Pcz处理显著降低玉米中赤霉素(GA1和GA3)的含量,下调GA合成酶基因GA3ox1基因的表达,上调GA钝化酶基因GA2ox5和GA2ox8表达,而GA合成酶基因GA20ox1的表达呈现先上调后下调模式;Pcz处理显著降低油菜素内酯(BR)含量,但BR合成基因CPD和DWF4的表达上调,可能是由于反馈调节。此外,Pcz处理下调扩张蛋白基因EXPA4、EXPA5和木葡聚糖内糖基转移酶/水解酶基因XTH1、XET1的表达。综上所述,Pcz处理调节GA和BR信号转导途径,抑制GA和BR在植株内积累,调控扩张蛋白、木葡聚糖内糖基转移酶/水解酶基因表达,操纵细胞生长,有效调控株型。     

冬小麦超高产栽培技术研究

以洛阳农林科学院选育的超级小麦新品种洛麦23和洛麦24为试验材料,在洛阳农林科学院试验田于2011年～2013年连续3年建立超高产攻关田,应用精细整地、配方施肥、精准播种、优化群体质量等技术措施,研究大田条件下,超高产攻关田小麦群体动态变化、叶面积指数变化.2011年由河南省科技厅组织有关专家对洛麦23高产攻关田进行实打验收,实现11322 kg/hm的河南单产记录.     

Methods and Techniques to Enhance the Production of Secondary Metabolites in Hairy Roots

Hairy roots culture is a new means to gain the plant secondary metabolites. How to enhance the production of secondary metabolites in hairy roots becomes a new hotspot recently. The authors summarize recent trends and results about the increase of the production of secondary metabolites in medicinal plant hairy roots. The change of culture conditions and the application of biotechnologies can enhance the production of secondary metabolites in hairy roots.     

生物炭对不同浇水条件下冬小麦产量及水分利用效率的影响

为了探讨生物炭施用量在不同浇水条件下对冬小麦的增产效果,2015-2017年通过大田试验设置0(B0,CK),20(B20),40(B40),60(B60) t/hm²共4个生物炭施用量和不浇水(W0)、浇越冬水(W1)2个浇水处理,研究了生物炭施用量在不同浇水条件下对土壤含水量、土壤温度、土壤容重、冬小麦产量及构成因素以及水分利用效率的影响。结果表明,不浇水条件下,小麦产量及水分利用效率随生物炭施用量增加先增加后减少,当生物炭施用量为40 t/hm²时产量和水分利用效率均最高,比B0(CK)处理分别增加8.0%和8.2%;浇水条件下,小麦产量和水分利用效率随生物炭施用量增加而增加,B40和B60处理比B0(CK)分别增加7.4%,12.2%和8.0%,16.3%。不浇水条件下,当土壤含水量低于15%时,B60和B40处理下土壤水分含量低于其他处理;浇水条件下,施用生物炭可增加土壤水分含量,施用生物炭增加土壤贮水量、减少小麦生育期耗水量、降低土壤容重,浇水比不浇水增加容重降低幅度。不浇水条件下,生物炭明显提高返青期前土壤日平均温度,浇水使生物...     

抑制无效分蘖对不同基因型水稻根系特征及养分吸收的影响

为了研究抑制无效分蘖对不同基因型水稻根系特征及养分吸收积累的影响,以培杂泰丰和粤晶丝苗为材料(分别记为P和Y),通过设计不同的栽插孔穴直径(栽插孔径分别为20,28,35 mm,依次记为D1、D2、D3)限制水稻的无效分蘖,试验采用水培法。结果表明:与D1、D3相比,D2显著提高了水稻培杂泰丰和粤晶丝苗的穗粒数和产量;在幼穗分化期,D2处理水稻培杂泰丰和粤晶丝苗根系根长、根表面积、根系体积以及根尖数和分叉数均明显高于D1处理;D2与D3处理培杂泰丰水稻抽穗期茎鞘P、K含量显著高于D1处理;D2处理抽穗期的钾素积累总量显著高于D1、D3处理;D3处理水稻粤晶丝苗幼穗分化期、抽穗期的氮素积累总量、磷素积累总量和钾素积累总量均显著高于D1处理。相关分析结果也表明,水稻齐穗期的总根长与氮素积累总量和钾素积累总量存在显著的正相关关系,根系的表面积和总体积与氮素、磷素和钾素积累总量均存在显著或极显著的正相关关系,而且,根系的平均直径与磷素积累总量和钾素积累总量也显著正相关。     

施肥对甜菜产量、物质积累和养分吸收规律的影响

采用田间试验研究了施肥对甜菜产量、干物质积累和吸肥规律的影响。结果表明：氮、磷、钾肥配合施用可以提高甜菜产量,制约甜菜产量的养分因子依次为N〉P〉K。干物质日积累规律为：苗期增长缓慢,叶和块根分别在出苗后80,125d达到最大值,在60～80d时,块根的日积累量超过叶。氮的吸收速率,全株表现为慢-快-慢的规律,叶片和块根分别在出苗后100,160d达到最大值,氮的累积总量在叶中较多。磷的吸收速率,叶片表现为出苗后40～80d最快,块根在40～120d快速增加并达到最大值;磷在叶和根中的累积量分别在出苗后80,120d达到最大,80d之后根的累积量超过叶。对于钾,叶在出苗后40—120d快速吸收并达到最大值,块根在出苗60d后吸收加快,收获时达到最大;在整个生育期内块根对K的吸收量都低于叶。甜菜单株日吸收N和P量分别在出苗后100,60d达到最大值;K的日吸收量苗期较少,40～80d快速增加达到最大,收获前出现负增长。     

棉花盐害的控制技术及其机理

棉花是耐盐作物,但土壤耕层中积累过多的盐离子会通过离子毒害、渗透胁迫和引起营养失衡等机制导致盐害。控制棉花盐害的途径主要有两条,一是提高棉花自身的耐盐性,另一方面是躲避或减轻盐胁迫。本文评述了提高棉花耐盐性和躲避或减轻盐胁迫的途径、原理和方法,提出在工程措施改良盐碱地的基础上,综合运用适宜品种、水肥运筹、种子处理及地膜覆盖和诱导根区盐分差异分布等农艺措施是现阶段控制盐碱地棉花盐害的有效途径。