马铃薯晚疫病菌效应子PITG_16427.2的基因序列分析及功能验证

 马铃薯晚疫病的病原是致病疫霉菌(Phytophthora infestans),该病原菌在侵染马铃薯过程中分泌大量RxLR型效应子,但目前绝大多数RxLR效应子的功能和作用机制尚不明确。本研究成功克隆了致病疫霉菌的一个RxLR效应子PITG_16427.2,在本氏烟中瞬时表达PITG_16427.2,发现该效应子能够抑制6种激发子(INF1、PsojNIP、BAX、SIF2、Avh238、Avh241)激发的植物免疫反应。进一步研究发现,效应子PITG_16427.2在晚疫病菌侵染马铃薯早期上调表达。在15个致病疫霉菌株和3个同属菌株中克隆该基因,克隆到氨基酸序列一致性超过93%的同源基因,这些同源基因均能在本氏烟中抑制INF1和Avh241引起的HR,揭示了该效应子在病原卵菌中序列和功能的高度保守性。在本氏烟和马铃薯感病品种Désirée中瞬时表达PITG_16427.2,发现该效应子能够显著促进晚疫病菌的侵染。通过qRT-PCR方法检测发现,乙烯信号的相关基因ERF1显著上调,而水杨酸信号相关基因PR1b显著下调,表明PITG_16427.2在晚疫病菌侵染过程中可抑制寄主的SA信号途径,促进晚疫病菌侵染。因此,RxLR型效应子PITG_16427.2是致病疫霉菌中一个重要的侵染致病因子。     

Genomic footprints of wheat evolution in China reflected by a Wheat660K SNP array

Common wheat(Triticum aestiuum L.)is one of the most important crops because it provides about 20%of the total calories for humans.T.aestiuum is an excellent modern species for studying concerted evolution of sub-genomes in polyploid species,because of its large chromosome size and three well-known genome donors.Establishment of common wheat genome reference sequence and development of high-density SNP chips provide an excellent foundation to answer questions of wheat evolution and breeding at the genomic level.By genotyping more than 600 accessions of common wheat and their diploid and tetraploid ancestors using a Wheat660 K SNP array,we found dramatic genome changes due to tetraploidization and hexaploidization,in contrast to weaker influences of domestication and breeding on them.Further,since common wheat was introduced in China in 1500 BCE,Chinese landraces formed two subgroups(T.aestiuum-L1 and T.aestiuum-L2)with considerably diverse geographic distributions and agronomic traits.T.aestiuum-L2,mainly distributed in central and east China is found to have more but smaller oval grains with early maturity characteristics.We found that variation and selection in intergenic regions of the A and B sub-genomes dominated this differentiation,in which chromosomes 7 A and 3 B took the leading roles due to the existence of putative genes related to defense responses and environmental adaption in the highly differentiated regions.Large haplotype blocks were detected on 3 B(232.6-398.3 Mb)and 7 A(211.7-272.9 Mb)in the landraces,forming two distinct haplotypes,respectively.We discovered that artificial crosses in breeding promoted recombination in the whole genome,however,this recombination and differentiation was highly asymmetric among the three sub-genomes in homoeologous regions.In addition,we found that the wide use of European and northern American cultivars in breeding at early era,led dramatic changes in Chinese wheat genome,whereas,the recent breeding functioned to optimize it.This study will provide the insight for reconsideration of wheat evolution and breeding,and a new strategy for parent selection in breeding.     

基于产科教一体化的高职院校科研创新路径研究——以北京农业职业学院为例

产科教一体化是科教融汇理念实践的创新路径。北京农业职业学院立足职业院校“科技服务”职能,利用常年服务乡村的优势,打造国家“双高校”科技创新服务平台,探索形成“341”科技服务模式,推动北京都市型现代农业新质生产力的提升,走出富有协同创新特色的高职院校科研工作创新之路。     

化肥有机替代对黑土土壤肥力的影响——基于30年长期定位试验

有机粪肥施入与秸秆还田已经成为改良黑土性状的重要途径。以30年长期定位试验为研究平台,探讨了长期有机物料投入对土壤理化性质的影响。研究共包含4个处理：（1）不施肥（CK）;(2)单施化肥（NPK）;(3)有机粪肥部分替代化肥（NPKM）;(4)秸秆部分替代化肥（NPKS）。研究结果指出,与NPK处理相比,NPKM与NPKS处理分别提高58.7%和10.7%的土壤有机碳含量、66.4%和18.5%的全氮含量、27.6%和25%的全钾含量（P<0.05）;在土壤全磷含量方面,NPKM处理提高了56.6%的全磷含量（P<0.05）,而NPKS处理对土壤全磷含量无显著影响。NPK处理中土壤pH最低,为5.97,NPKM与NPKS处理土壤pH分别为7.26和7.99,显著高于NPK处理（P<0.05）。与NPK处理相比,NPKM和NPKS处理分别降低了17.9%和13.8%的土壤容重（P<0.05）。在作物产量方面,与NPK处理相比,NPKM处理显著提高了9.6%的玉米产量（P<0.05）,而NPKS处理对作物产量无显著影响。综上所述,长期有机粪肥与秸秆施入可以有效...     

基质深度及基质袋摆放方式对春季袋培番茄产量、品质和养分吸收的影响

为探究不同栽培深度基质和基质袋摆放对春季袋培番茄产量、品质、养分吸收和基质养分利用率的影响,以‘巴宝丽’番茄为试材,设置不同基质深度(7.5、10.5和13.5cm)及基质袋不同摆放方式(地面摆放和地面下沉20cm),共6个处理,测定了番茄的生长发育、产量、品质和养分吸收等指标。结果表明:栽培基质深度对产量、果实品质均有显著影响;基质袋摆放方式对产量影响不显著,但显著影响果实可溶性蛋白、番茄红素、硝酸盐和有机酸含量;基质深度和基质袋摆放方式对果实硝酸盐含量的影响有显著的交互作用。随着栽培基质深度的增加,产量显著提高,品质明显改善;基质深度13.5cm时,番茄单株产量最高,达3.83kg/株。基质袋摆放方式和基质深度对番茄开花期、初果期及盛果期P和K的累积吸收影响显著,基质深度对番茄开花期、初果期和盛果期N的吸收也有显著影响,基质深度和基质袋摆放方式对开花期和初果期番茄植株N、P和K的累积吸收存在显著的交互作用。基质内N、P和K养分利用率均是基质深度为13.5cm的处理最高,且不同基质袋摆放方式对基质养分利用率无显著影响。综上,为实现省工省力且高产优质载培,在实际生产中推荐将春季栽培番茄的基质深度设置为13.5cm(即基质供应量为9L/株)且地面摆放。     

光周期处理对兰州地区菊花花期的影响

以9个菊花品种为试材,研究了不同遮光时长对菊花的生长期、现蕾期及开花期的影响。结果表明,与兰州地区7—8月自然光周期相比,短日照处理可促进菊花生长,提前现蕾和开花。综合比较,每天19:00时至翌日8:00时遮光,日遮光时长为13 h时能够促使菊花最快开花。     

土壤固化剂对湿陷性黄土物理特性的影响

为湿陷性黄土EFS土壤固化剂适宜用量的确定以及生态环境防护提供科学依据,以湿陷性黄土为研究对象,在土壤含水率分别为5.51%、10.00%、15.00%、20.00%和25.00%条件下,研究EFS土壤固化剂含量为0(CK)、0.05%、0.10%、0.15%、0.20%和0.30%对湿陷性黄土物理特性的影响。结果表明:黄土强度,不同含水率黄土内摩擦角和黏聚力均随着固化剂含量的增加呈先升后降趋势,当固化剂含量为0.15%时,湿陷性黄土抗压强度最大,固化剂含量0.15%后,黄土抗压强度随固化剂含量增加呈下降趋势;当含水率为15.00%,固化剂含量为0.15%时黄土强度最大;水分特征曲线,不同固化剂含量拟合方程中土壤持水曲线拟合参数A均低于CK,随着固化剂含量增加,CK的土壤持水曲线拟合参数A呈先减小后增大的变化趋势,添加固化剂湿陷性黄土的持水力减弱,且随固化剂含量的增加呈先增强后减弱趋势,土壤供水能力随固化剂含量的增加呈先减弱后增强趋势,当含水率为15.00%和固化剂含量为0.15%时,土壤持水力达最大,供水力最小,即黄土强度最大;比水容量,相同含水率时湿陷性黄土比水容量随固化剂含量的增加呈逐渐减小趋势,不同处理间均差异显著,当含水率为15.00%时,比水容量达最大,固化剂含量为0.05%、0.10%、0.15%、0.20%和0.30%时,其比水容量较CK分别下降0.68%、0.94%、2.10%、2.74%和3.26%。     

加格达奇市黄芪种植地土壤形态描述及适宜性分析

黄芪(Astragalus membranaceus)因其药用价值高近年来被大量、无节制采挖,致使野生黄芪资源几近枯竭。探究黄芪适宜生长的土壤,将为人工驯化黄芪提供一定的科学依据。本研究以加格达奇市连续多年人工种植黄芪的土壤为研究对象,系统分析了2个典型土壤剖面的形态特征及土壤养分。结果表明：表层土壤结构疏松,孔隙度较大,土壤颜色较深,干态为黑棕色,润态为黑色;淀积层及母质层土壤结构坚实,孔隙度较小,土壤颜色随着层次加深,颜色逐渐变黄、变棕。表层土壤质地肥沃,多以壤土为主;表层有机质含量高,分别为122.07、110.09 g/kg,占其整个土壤剖面有机质含量的52%和82%,土壤剖面有机质随土层深度的增加呈现一个骤降的趋势;表层土壤全氮含量较高,分别为6.58、8.87 g/kg,而土壤全磷含量较低,主要分布于土壤表层,表层土壤的全磷含量分别为0.07、1.01 g/kg,土壤酸碱度在pH 5.11~6.35之间。黄芪适应生长土壤质地疏松,土壤温度状况为寒冻性、土壤水分状况为湿润,土壤肥沃,表层土壤有机质含量高,全氮含量也较高,而全磷含量较低,土壤呈弱酸性至中性。     

浑善达克沙地飞播区不同恢复阶段植物群落结构动态变化

为研究浑善达克沙地飞播区不同恢复阶段植物群落结构动态变化,揭示飞播后浑善达克沙地植被恢复的特点和变化规律,于2013—2017年在浑善达克沙地11个飞播区进行了植被调查试验,并从功能型角度出发,结合对应分析、关联度分析以及Mann-Kendall趋势分析等数据分析方法探讨了飞播区植被恢复的阶段性以及各功能型植物在群落中的地位和作用。结果显示:浑善达克沙地飞播区19 a恢复时间共分为3个恢复阶段,且飞播后,伴随恢复时间的推移,乔木、灌木半灌木、多年生杂类草、一/二年生杂类草、多年生豆科牧草、多年生禾草、一/二年生禾草7个功能型植物间的相互依赖程度逐渐减弱;随着恢复年限的增加,群落的稳定性逐渐增大。不同恢复阶段,植被恢复的主导功能型并不唯一,可在不同阶段进行适时管理,从而使植物群落的演替阶段和整体发展趋势更有利于退化沙地的植被恢复与重建。     

基于GC-MS对水稻种子耐镉差异代谢物的筛选与分析

为了筛选耐镉性较好的水稻品种,本研究利用气相色谱质谱联用仪,对24份不同耐镉程度的水稻品种进行了代谢物的定性与定量分析,通过主成分分析(PCA)和偏最小二乘判别分析(PLS-DA)等多元统计分析方法筛选出水稻耐镉差异性代谢物。结果表明:24份水稻种子共检测出59种主要代谢产物,有机酸类物质可将不同耐镉水平的水稻区分开;同时结合PLS-DA与T检验筛选后得出4种差异代谢物(VIP>1,p<0.05),其中9,12-亚油酸主要存在于低耐品种,而丙二酸、扁桃酸和D-甘露醇主要存在于高耐品种中。说明有机酸类物质与水稻耐镉性相关,可作为区分水稻种子耐镉差异的标志代谢物。