豫西长期不同耕作下土壤肥力质量评价

基于河南洛阳长期定位试验(1999—2021年),分析不同耕作措施对土壤化学和生物性状的影响,采用隶属度函数和主成分分析法计算土壤肥力质量综合指数,评估豫西长期不同耕作制度下土壤肥力差异。选取传统耕作(CT)、免耕(NT)、深松(SS)和小麦-花生轮作(TC)共4个耕作处理,采集0~20和20~40 cm的土壤,测定土壤有机碳等指标,分析不同耕作对土壤肥力质量的影响。结果表明:(1)与传统耕作相比,免耕、深松和小麦-花生轮作处理显著提高了0~20 cm土层土壤有机碳、全氮、硝态氮和速效钾含量,降低了土壤全磷和有效磷含量;而在20~40 cm土层小麦-花生轮作和传统耕作土壤养分含量更高。(2)相比于传统耕作,免耕显著提升了0~20 cm土层微生物量碳含量19.14%;免耕和深松显著提高了0~20 cm土壤亮氨酸氨基肽酶的活性;小麦-花生轮作土壤β-葡萄糖苷酶、β-纤维二糖苷酶、β-木糖苷酶、乙酰氨基葡萄糖苷酶、亮氨酸氨基肽酶、碱性磷酸酶酶活性最高。(3)4种耕作措施下0~20 cm土壤肥力质量综合指数从大到小的排序为小麦-花生轮作＞免耕＞深松＞传统耕作,20~40 cm土层为小麦-花生轮作＞传统耕作＞深松＞免耕。综上所述,免耕和深松提高了表层土壤有机碳等指标,改善了土壤肥力质量,小麦与豆科作物轮作也提升了土壤肥力质量。因此,与传统耕作相比,在豫西开展保护性耕作可以有效改善土壤质量。     

褐飞虱自噬相关基因NlATG4的表达与功能

ATG4是一种半胱氨酸蛋白酶,负责ATG8蛋白羧基末端的切割,在自噬体形成过程中发挥重要作用。本研究克隆得到褐飞虱ATG4基因（NlATG4）的cDNA全长序列（GenBank登录号:MF062502.1）。RT-qPCR分析结果表明,NlATG4基因在褐飞虱的若虫和成虫时期均有表达,1～2龄若虫的表达量最高,在其他发育阶段的表达量稍低。RNAi结果显示,在dsRNA注射后的第4d,靶标基因NlATG4的表达量显著下降（仅为dsGFP对照组的22%）,同时,NlATG4的RNA干扰导致虫体ATP含量显著降低,仅为1.0μmol/(L·mg蛋白-1),为对照组的25%;在注射后的第6d,dsNlATG4处理组的褐飞虱存活率出现显著降低,其脂肪体组织变得松散,大型脂滴（直径≥5.0μm）数量增多,类酵母共生菌周围泡状结构的界限基本消失;在注射后的第8 d,dsNlATG4处理的褐飞虱的存活率下降为36.7%,比dsGFP对照组的存活率下降53.3%。本研究表明靶向NlATG4基因的RNA干扰会破坏褐飞虱脂肪体的结构完整性和类酵母共生菌的微环境,影响脂类物质代谢和ATP含量,并导致褐飞虱存活...     

低温对南极假山毛榉光系统Ⅱ的影响

  目的  探究低温对南极假山毛榉Nothofagus antarctica光系统Ⅱ(PSⅡ)的影响,利用综合生物反应指数(IBR)评价法计算低温胁迫下的叶绿素荧光综合指标的可行性。  方法  采取逐步降低环境温度的方法(从25 ℃降至?25 ℃),测量并分析南极假山毛榉叶片的相对叶绿素含量和快速叶绿素荧光,计算各温度下植株的综合生物反应指数,综合评价温度降低对PSⅡ光化学活性的影响。  结果  环境温度为15 ℃时,PSⅡ光化学活性无变化;环境温度为5 ℃时,放氧复合体损伤,PSⅡ各单位之间的能量流通受阻。低温(?5、?15和?25 ℃)导致相对叶绿素含量显著降低,PSⅡ供体侧受损加剧,电子传递效率下降,PSⅡ各单位之间的能量流通混乱,热耗散显著增加。各温度处理下植株的综合生物反应指数和相对叶绿素含量与测试温度均表现为显著负相关。  结论  低于?5 ℃的低温会对南极假山毛榉PSⅡ的光化学活性造成严重胁迫,综合生物反应指数可以综合评价低温胁迫对植株PSⅡ光化学活性和相对叶绿素含量的影响。图7表1参24     

外源氯化钙对低温胁迫下胡椒抗寒生理指标的影响

以中国胡椒主栽品种‘热引1号’胡椒为材料,设置4个不同浓度氯化钙（7、14、21、28 mmol/L）处理,以去离子水为对照,低温胁迫4 d（10 ℃/5 ℃,12 h/12 h）,恢复培养6 d（28 ℃/20 ℃,12 h/12 h）,观察表型并测定各处理的光合参数、抗氧化酶活性及渗透性物质含量变化情况。结果表明：7 mmol/L氯化钙处理胡椒可以改善寒害表型,随氯化钙浓度升高寒害表型逐渐加重;外施7 mmol/L氯化钙能够显著改善胡椒的净光合速率,随氯化钙浓度升高,净光合速率越来越低,氯化钙浓度过高时（达到28 mmol/L）净光合速率低于CK;与CK相比,外施7 mmol/L氯化钙能够显著提高抗氧化酶活性、增加可溶性糖含量、降低丙二醛含量。随处理浓度升高,抗氧化酶活性和可溶性糖含量越来越低,丙二醛含量越来越高。本研究结果为胡椒生产上抗寒技术指导和抗寒分子育种提供了参考。     

胡椒4-香豆酸：辅酶A连接酶Pn4CL基因的克隆及表达分析

根据胡椒4-香豆酸：辅酶A连接酶（4-coumarate:coenzyme A ligase, 4CL）基因的部分序列设计引物,运用RACE方法获得其家族成员的1个全长cDNA,命名为Pn4cl,长度2130 bp,开放阅读框1638 bp,编码545个氨基酸。预测Pn4CL分子量为59.57 kDa,理论等电点为5.70。该基因含有AMP-binding（AMP-binding enzyme）、CaiC[Acyl-CoA synthetase (AMP-forming) /AMP-acid ligaseⅡ]、PLN02246、AFD-class I等结合域,具有植物4CL所共有的保守结构域。系统进化分析表明,Pn4CL与北细辛的同源性最高,同时与木兰分支类植物的4CL聚类在一起,与菊分支的进化距离较近,与蔷薇分支的进化距离较远。亚细胞定位表明,该蛋白定位在细胞膜上。Real-time RT-PCR结果表明,该基因受外援激素SA和MeJA诱导表达,同时接种辣椒疫霉菌后,Pn4CL基因的表达量在抗/感2种胡椒中均出现先增加后减少的现象,并且在抗病种质中表达量较高。研究结果为Pn4CL的功能研究提供了理论依据。     

间作香露兜提高槟榔根系生长和土壤酶活性

采用盆栽试验的方法,对槟榔单作、香露兜单作和槟榔间作香露兜3种栽培模式下根系生长发育和土壤酶活性进行比较研究。结果表明：槟榔间作香露兜促进了槟榔干物质累积,且分配到根系的干物质相对增多,地下部干物质质量显著增加,对香露兜的影响不显著;间作后显著增加槟榔叶片SPAD值,对香露兜无显著影响;间作模式下槟榔总根长、根系总表面积、根数目显著增多,分别比单作增加了78.64%、50.96%、81.22%,而且间作对槟榔根系生长发育的促进作用大于香露兜;槟榔间作香露兜后,土壤酸性磷酸酶、过氧化氢酶和过氧化物酶活性均显著高于槟榔单作,土壤脲酶与槟榔单作无显著差异,但显著低于香露兜单作;土壤过氧化物酶活性与根数目和根体积呈显著正相关。综上所述,槟榔与香露兜根系之间竞争较小,与槟榔单作相比,槟榔间作香露兜模式能够促进槟榔根系生长,提高土壤酶活性。     

富硒区茶树鲜叶中硒累积与土壤因子的相关性分析

茶树是富硒植物,饮用富硒茶是一种安全、有效的补硒途径之一。茶叶的硒含量受多种环境因素影响,但有关富硒茶区茶树硒积累特性及主要影响因子的研究还鲜有报道。以高硒茶区湖北恩施、陕西安康不同地点生产茶园成龄茶树和根际土壤为研究对象,结合土壤及植物样品全硒含量等多种指标,明确了根际土壤硒含量对茶树硒分布特性的影响,分析了富硒区土壤pH、硒含量等9个重要土壤特性相关因子的数值分布规律。通过对186组具有代表性的土壤样品和附生茶树新梢组织检测数据进行分组和整体相关性分析,证实了富硒区茶叶全硒含量与土壤硒含量之间存在极显著相关（相关系数r=0.59,P<0.01）,揭示了茶叶全硒含量与土壤有机质含量、水解性氮、锌含量以及茶叶中硫、锌含量的显著相关,同时对安康和恩施地区的土壤和茶叶硒含量相关因素进行了深入分析。提出了茶叶硒含量对土壤有机质含量、硫含量、硒含量和锌含量的数学模型,模型拟合优度为0.512 6,达极显著水平（P<0.01）。     

12份美国玉米自交系配合力评价

以12份引进美国解禁玉米自交系为供试材料,4份课题组骨干玉米自交系(KA105、KA064、KB043和KB204)为测验种,采用NC-II遗传交配设计,进行配合力测定与分析。结果表明,测验种KA105和KA064产量一般配合力(GCA)效应表现优良,供试美国玉米自交系中PHPR5、MBST、LH213、2FACC、LH212Ht、LH209和PHR47产量GCA效应表现优良。杂交组合PHPR5×KA105、LH213×KA105、PHH93×KA105、2FACC×KA064、LH212Ht×KA105、PHPR5×KB204产量的超标优势较强,可进一步试验。     

春季低温对小麦颖果发育的影响

为了探明春季低温（倒春寒）导致小麦减产的细胞学机理,以扬麦15为材料,在小麦幼穗处于雌雄蕊分化期至药隔期之间时,设置-3 ℃低温处理,通过树脂半薄切片对颖果不同发育时期的形态结构进行观察。结果表明：（1）在颖果发育早期,低温促进了颖果的长度生长,抑制了宽度生长;与对照相比,低温处理组小麦颖果发育进程缩短;（2）低温处理组颖果果皮发育早,中果皮降解速度快;（3）低温处理增加了胚乳淀粉体的积累量,降低了蛋白体的积累量,发育后期胚乳充实度显著低于对照组;（4）与对照相比,低温处理后颖果韧皮部面积和珠心突起传递细胞面积增大。以上结果表明,春季低温处理更有利于养分运输组织的发育,使得灌浆时间缩短,最终导致淀粉积累量增加及颖果早熟。     

生物菌肥在西瓜上的施用效果

以西瓜品种豫艺甜宝为试材,研究了生物菌肥在西瓜上的施用效果。试验结果表明,生物菌肥施用可以提前西瓜的物候期、提高叶片的光合速率和促进植株生长,每1 hm2施有机无机复混肥1800 kg+有机菌肥2250 kg和三元复合肥750 kg+有机菌肥2250 kg 2个菌肥处理分别比常规施肥增产19.48%、36.53%。与常规施肥相比,生物菌肥还可有效增加西瓜含糖量,提升品质。综合考虑各项指标,在本试验条件下,每1 hm^2施有机无机复混肥1800 kg+有机菌肥2250 kg的施肥处理为最优施肥方案。