轮耕对冬春休闲旱地土壤结构及团聚体稳定性的影响

为了探索半干旱区合理的耕作制度,改善旱地土壤结构,提高农田生产力,于2007—2010年在宁南旱区进行了冬闲期免耕/深松/深松(N/S/S)、深松/免耕/免耕(S/N/N)、连年免耕(NT)及连年翻耕(CT)4种不同耕作模式试验,研究了轮耕对土壤孔隙度、团聚体结构组成及其稳定性的影响。结果表明,N/S/S轮耕处理较CT和NT显著降低了冬春休闲旱作农田0~20 cm土层的土壤容重和土壤孔隙度,降低幅度2.5%~3.1%,较S/N/N轮耕处理20~40 cm土层土壤孔隙度提高了2.8%(P0.05);NT处理与S/N/N轮耕处理0~40 cm土层0.25 mm机械稳定性与水稳性团聚体含量、平均重量直径(MWD)和几何平均直径(GMD)均高于翻耕处理。连续两年以上免耕处理(NT和S/N/N)能够促进旱作农田土壤团聚体的形成,增加了土壤团聚体平均重量直径和几何平均直径,降低了土壤团聚体的破坏率,提高了土壤的结构稳定性。     

烤烟‘K326’抗TMV防御物质初探

烤烟主栽品种‘K326’在打顶后,随着次生代谢产物的积累,烟草花叶病症状呈减轻趋势。本试验利用半叶枯斑法对‘K326’的全株、根、茎、叶甲醇提取物及根部不同极性溶剂萃取物进行抗烟草普通花叶病毒活性筛选,结果表明:在浓度为1mg/mL时,‘K326’各部位甲醇提取物中,根部甲醇提取物的活性最强,对TMV体外钝化、初侵染和复制增殖作用的抑制率分别为74.50%、68.82%和47.76%;利用不同极性溶剂对根部甲醇提取物萃取处理后,乙酸乙酯萃取物活性增强明显,对TMV体外钝化、初侵染和复制增殖作用的抑制率分别为76.81%、78.02%、61.42%;经普通烟‘K326’进一步验证,根部甲醇提取物的乙酸乙酯萃取物活性最强。综上,‘K326’中抗病毒防御物质可能存在于根部甲醇提取物的乙酸乙酯萃取物中。     

‘芽黄’红瑞木枝干溃疡病病原菌的鉴定及药剂防治

‘芽黄’红瑞木枝干溃疡病在上海发生严重。本研究通过病原菌分离,致病性测定和形态学特征观察,将引起此病害的病原菌鉴定为拟盘多毛孢属一种Pestalotiopsissp.。通过扩增病原菌的rDNA-ITS序列,构建系统发育树,其在系统发育树上与拟盘多毛孢属中分生孢子中间三个细胞异色的类群处于同一分支,此结果与形态学鉴定结果一致。5种杀菌剂室内药剂筛选结果表明,对Pestalotiopsis sp.的抑制中浓度(EC50)为0.639~1.787μg/mL。4种杀菌剂室外药效试验结果表明,在发病初期,25%丙环唑乳油和25%嘧菌酯悬浮剂防治效果可达80%以上,当病害发展后,供试4种杀菌剂对病害的防治效果均小于50%。     

戊唑醇防治小麦赤霉病施药时期及安全性评价

为了明确戊唑醇防治小麦赤霉病的关键施药时期及其安全性,进行了戊唑醇防治小麦赤霉病施用浓度和时期的田间试验。结果表明,25%戊唑醇EC在有效成分150g/hm2和75g/hm2两个施用剂量下对小麦赤霉病的防治效果没有显著差异,对病穗率和病情指数的防治效果分别为83.7%、86.0%和85.1%、88.5%;25%戊唑醇EC在有效成分150g/hm2施用剂量下在齐穗期到灌浆初期喷施对小麦安全,以盛花期施药对小麦赤霉病的防治效果最好,对病穗率和病情指数的防治效果分别为80.6%和84.1%,其次为齐穗期和初花期施药,对病穗率和病情指数的防治效果分别为53.9%、53.3%和54.6%、56.8%,灌浆初期施药的防治效果最差。     

1971-2014年新疆区域寒潮气候特征

利用1971-2014年新疆105个台站逐日最低气温资料,分析了新疆寒潮天气的时空变化特征.结果表明:①新疆单站寒潮北疆多、东疆次之、南疆少,阿勒泰地区发生频次最高,其次是哈密北部、巴音布鲁克和塔城大部地区,南疆中西部地区发生频次最少.新疆区域寒潮天气冬季最多、秋季和春季次之,2月发生频次最高;春季寒潮主要集中在3-4月,秋季寒潮主要在10-11月.②新疆寒潮影响区域主要在北疆地区,其次是东疆、南疆东部,南疆西部影响次数最少.春季主要影响区域为北疆东部、沿天山一带和南疆东部;秋季为东疆、北疆沿天山以及北疆东部和北部地区;冬季为北疆东部和沿天山一带.③新疆区域寒潮过程一般持续3～7d,过程极端最低气温主要出现在寒潮爆发当天或次日,极端气温出现时间延迟天数不超过4d.寒潮过程最低气温24 h平均降幅在10.7℃,最大19.3℃,单站最大25.3℃;寒潮过程平均降温14℃,最大达18.8℃,单站最大32.7℃.     

基于环介导等温扩增技术检测雪松疫霉根腐病菌

雪松疫霉根腐病菌(Phytophthora lateralis Tucker et Milbrath)是一种重要的毁灭性植物病原菌,也是我国进境植物检疫性有害生物。目前,我国未有该病害发生的报道,为了防止P.lateralis的传入和扩散,需对其进行快速、准确的检测。本文利用环介导等温扩增技术(loop-mediated isothermal amplification,LAMP),以Ypt1基因为靶标序列,设计LAMP特异性引物,建立LAMP反应体系,并对灵敏度和特异性进行检测。结果表明:整个检测过程仅需80 min,即可通过肉眼观察直接判定检测结果。在特异性检测中,P.lateralis菌株都能观察到天蓝色的阳性反应,而其他疫霉菌和真菌供试菌株均呈阴性反应。在灵敏度检测中,最低检测限为100 pg/μL。该方法的建立为P.lateralis的检疫鉴定及其所致病害的快速诊断提供了新技术。     

液相色谱-串联质谱同时检测水稻样品中乙基多杀菌素及其代谢物残留

采用液相色谱-串联质谱(LC-MS/MS)技术建立了同时检测水稻植株、谷壳、糙米中乙基多杀菌素及其代谢物N-demethyl-175-J和N-formyl-175-J残留的分析方法。样品采用乙腈提取,经分散固相萃取(PSA)净化,LC-MS/MS检测。结果表明:在0.02、0.2和2 mg/kg添加水平下,乙基多杀菌素及其代谢物的平均回收率在73%~105%之间,相对标准偏差(RSD)在0.9%~10%之间。乙基多杀菌素-J和-L的定量限(LOQ)分别0.016和0.004 mg/kg,代谢物的定量限(LOQ)为0.02 mg/kg。该方法操作简便、稳定和快速,可以满足水稻样品中乙基多杀菌素及其代谢物的定性与定量分析要求。     

Cover Image,Volume 73, Issue 12

The cover image, by Jiang‐Lin Qin et al., is based on the Research Article New Technology of Using Meteorological Information in Forest Insect Pest Forecast and Warning Systems, DOI: 10.1002/ps.4647 . The insect is Loepa oberthuri (Leech, 1890).

     

碱胁迫对小麦(Triticum aestivum Linn)叶片代谢过程的影响

【目的】阐明碱胁迫对小麦叶片离子平衡、初生及次生代谢产物的影响及其涉及的代谢途径,讨论其生长代谢变化规律及应答机制。【方法】以普通小麦(Triticum aestivum Linn)为材料,采用盆栽试验利用Na HCO_3﹕Na2CO_3=1﹕1混合模拟不同盐度碱胁迫条件,在苗期连续胁迫12 d后测定叶片生长、光合、离子和代谢产物。【结果】当碱胁迫强度超过小麦自身调节能力时,叶片中Na~+含量剧增,加上高p H危害,造成叶绿体遭到破坏、叶绿素含量降低、光系统Ⅱ活性受抑制、气孔导度及碳同化能力急剧下降,最终导致生长率降低。碱胁迫下Na~+大量增加的同时阴离子明显减少,造成叶片内负电荷亏缺和p H不稳定,导致离子平衡遭到破坏,进而引起一系列代谢途径的协变反应。通过GC-MS检测出73个代谢物,主要包括碳水化合物、氨基酸、有机酸等,其中,分别有25和48个代谢物在中度和重度碱胁迫下发生明显改变。主成分分析(PCA)结果显示全部样本均分布在95%的置信区间内,2个主成分得分达到89%。单因素方差分析表明,与对照组比较,在高浓度碱胁迫下发生的显著性变化明显高于低浓度碱胁迫。碱胁迫导致5种参与三羧酸(TCA)循环和6种参与糖酵解途径的代谢物含量明显降低,且引起大部分氨基酸(谷氨酸、丙氨酸、γ-氨基丁酸、天冬氨酸等)和糖类及多元醇(果糖、蔗糖、塔罗糖、肌醇等)大量降低。与此同时,碱胁迫诱导小麦有机酸大量积累,随胁迫强度的增加而上升,这种现象可能是小麦被动的适应调节过程,主要用于维持离子平衡并调节p H浓度。【结论】碱胁迫引起了TCA循环、糖酵解途径、卡尔文循环、莽草酸途径、细胞膜脂代谢、转氨基反应和γ-氨基丁酸(GABA)途径等代谢网络系统广泛变化,暗示了碱胁迫不仅对糖类、氨基酸类、脂肪和蛋白质合成代谢过程造成负面影响,而且限制C-N转变过程影响植物对N素的利用,造成营养匮乏抑制植物生长发育。     

电阻抗断层成像评价丰花月季抗寒性

【目的】研究电阻抗断层成像(electrical impedance tomography,EIT)技术评价丰花月季抗寒性的可行性,为快速、非破坏性地检测观赏植物抗寒性提供新的可借鉴方法。【方法】以3个多年生丰花月季(Rosa hybrida Hort.‘Floribunda’)品种‘红帽’(Hongmao)、‘柔情似水’(Rouqingsishui)、‘仙境’(Xianjing)为试材,测定当年生茎段在自然低温以及人工冷冻处理下EIT图像和电阻抗图谱(electrical impedance spectroscopy,EIS)参数的变化,并与传统电导法(electrolyte leakage,EL)测定的抗寒性进行相关分析。同时,对自然低温下3个丰花月季品种茎的胞外电阻率r_e、胞内电阻率r_i、弛豫时间t和弛豫时间分布系数ψ4个EIS参数与EIT重构值进行相关性分析。【结果】3个丰花月季品种在最冷月抗寒性顺序为:‘仙境’‘柔情似水’‘红帽’;各个品种不同温度下的茎段都可以得到清晰的EIT图像,且EIT重构值随温度降低呈减小的趋势,通过EIT重构值计算的抗寒性与电导法求得的抗寒性有极显著的相关性(r=0.92),但较EL法测得的抗寒性低。抗寒锻炼期间,EIS参数均发生变化,总体上,胞外电阻率r_e呈上升趋势,弛豫时间t呈下降的趋势;自然低温下,‘红帽’和‘仙境’的胞外电阻率r_e与EIT重构值正相关(r0.72),‘柔情似水’和‘仙境’的弛豫时间t同样和EIT重构值正相关(r0.63),说明EIT重构值、r_e和t可以表征细胞、组织的状态。【结论】冷冻处理下,丰花月季枝条受到冻害以后,EIT图像重构值显著降低,可以通过重构值用Logistic方程拟合计算,得到抗寒性,但是所得抗寒性较EL法低。未经冷冻处理的胞外电阻率r_e和弛豫时间t两个EIS参数与EIT重构值有一定的相关性。样本经冷冻处理后,可以用茎的电阻抗断层成像(EIT)图像重构值评价丰花月季的抗寒性。