重组酶聚合酶扩增技术在植物病原快速检测中的应用

植物病原的快速检测对于植物病害防控具有重要意义。重组酶聚合酶扩增(recombinase polymerase amplification,RPA)是近年建立的等温核酸扩增技术,具有灵敏度高、特异性强、适用于现场快速检测等特点,已在多个领域广泛应用。本文对重组酶聚合酶扩增技术的原理、特性、检测方法及其在植物病原体检测领域的应用进展加以综述。     

锌肥与三唑酮配合喷施对冬小麦锌营养品质的影响

于2013—2014年小麦生长季,在陕西关中地区进行田间喷施试验,设置CK、喷Zn、喷三唑酮、喷Zn+三唑酮4个处理,以揭示锌与三唑酮配合喷施对小麦锌营养品质的影响。结果表明:不同喷施方式对小麦籽粒千粒重及产量均无明显影响;喷三唑酮、喷Zn+三唑酮及喷Zn使籽粒Zn含量由CK的25.9 mg·kg~(-1)分别提高到32.2、52.4 mg·kg~(-1)和52.7 mg·kg~(-1),增加幅度分别为24%、102%和103%;喷三唑酮和喷Zn+三唑酮处理降低了小麦籽粒植酸含量,相比对照分别降低23.8%、15.9%,使植酸/Zn摩尔比明显降低,从而显著提高了籽粒锌生物有效性。Zn与三唑酮配合喷施下提高籽粒锌含量及其生物有效性的效果十分明显,同时还能兼顾防治小麦白粉病、条锈病等。     

玉米抗粗缩病遗传及分子标记研究

Maize rough dwarf disease caused by Rice black-streaked dwarf virus (RBSDV) is transmitted by planthopper in China. Identification and development of resistant hybrids are complicated because of the inconsistencies in viral disease pressure every year. Marker-assisted selection can provide means for main-taining virus resistance alleles even in the absence of disease. In this paper a F₂ segregation population was constructed to identity the molecular markers linked to the resistance gene using a cross between a resistant and a susceptible parents (Qi319×Ye107). Fifteen-day-old seedlings of F₂ population were exposed to small brown planthoppers carrying RBSDV for 3 days in specific inoculation chamber. The inoculated plants were transplanted to screenhouse after removing the insects completely. In plant maturity stage the disease resistance of all the individuals were visually assessed. The results showed that 17, 8, 11, 51 and 122 plants were scaled from 0-4 respectively, in which 0 means no symptoms and 4 represents highly susceptible. Chi-square test demonstrated that the segregation ratio of phenotype was 1∶15 (resistant: susceptible) or 1∶6∶9 (resistant∶moderate∶susceptible) in the F₂ population, indicating RBSDV resistance of maize was controlled by two recessive genes. The F₂ individuals DNA were extracted and 261 SSR (simple sequence repeat) primers derived from maize genome ten chromosomes were selected from maize GDB database to construct genetic linkage map. The linkage map consisted of 71 polymorphic SSR markers, spanning a genetic distance of 996.6 cM with an average interval of 14.0 cM between adjacent markers. The resistant and susceptible gene pools were set up for BSA (bulked segregant analysis) and 6 polymorphism markers were obtained with BSA-SSR method between the two pools. The F₂individuals were further analyzed with 6 polymorphism markers. Chi-square test showed that phi 051, umc1407 and umc1432, mapped on chromosome 7 and 10, exhibited segregation distortion significantly and very significantly in susceptible individuals. These three SSR markers were identified as potential markers linked to the resistant loci.     

海洋细菌B-9987菌株产生的抑菌物质及对几种植物病原真菌的作用

 从海洋生境中分离得到317株菌株,筛选获得1株芽孢杆菌B-9987菌株,其胞外分泌的代谢产物对植物病原真菌有显著的抑制作用,其中对茄交链孢菌、大丽轮枝菌、黄枝孢菌、立枯丝核菌主要是造成真菌孢子或菌丝末端膨大成球状,继而胞壁崩解,原生质外泄;对尖孢镰刀菌和莴苣霜霉菌的抑制作用,则表现为孢子萌发率降低和芽管长度明显变短。该抑菌物质经乙醚萃取,硅胶G薄层层析纯化,官能团显色反应初步推断为酚类化合物。     

20%多效唑·甲哌Wong微乳剂防止小麦倒伏和增产机理研究

冬小麦二棱期喷施植物生长调节剂20%多效唑·甲哌鎓微乳剂375 mL/hm2,可以显著抑制茎秆基部节间伸长,增加各节间充实度,其中赤霉素(Gas)和生长素(IAA)降低,可显著增强小麦抗倒伏能力和降低田间倒伏率.处理还协调了穗数、穗粒数和粒重的关系,增产幅度6.2%～28.6%.增产原因可能在于促进籽粒灌浆强,增加籽粒中内源Gas、IAA、细胞分裂素(CTKs)的水平,增强了籽粒库活性,同时促进茎叶中干物质向籽粒运转.     

新疆阿勒泰地区冬季日降雪特性指标变化分析

基于新疆阿勒泰地区7个观测站1961-2011年冬季逐日降雪量资料,定义了日降雪特性指标:3个级别的降雪频率及贡献率,运用线性趋势、Cubic函数、Morlet小波变换、R/S分析等方法,研究该区冬季日降雪特性指标的气候变化特征。结果表明：阿勒泰地区及各站冬季降雪量与日降雪特性指标均呈显著正相关;日降雪特性指标、冬季降雪量都有明显的年代际变化特征,长期变化趋势均呈显著的线性增多趋势,小雪频率及贡献率最大;小雪频率是大到暴雪频率的近20倍;各站阿勒泰站中雪和大到暴雪频率及贡献率、富蕴站和青河站大到暴雪频率及贡献率、其他站日降雪特性指标对冬季降雪量的影响均显著。Cubic函数拟合表明,小雪频率、贡献率在20世纪90年代中后期发生了由多到少的转型;中雪、大到暴雪频率及其贡献率基本呈单调上升趋势;各站大到暴雪频率、贡献率与全区的基本一致。阿勒泰地区冬季大到暴雪频率及贡献率的变化是造成该地区冬季降雪量发生变化的内在因素;福海站是小雪频率及贡献率变化,其他站是大到暴雪频率及贡献率变化是造成冬季降雪量变化的内在因素。Morlet小波分析表明,日降雪特性指标存在显著的年代际和年际周期变化。R/S分析表明,未来该地区日降雪特性指标呈逐渐减少趋势,尤其是中雪频率和贡献率。     

溪岸蠼螋对棉铃虫的捕食能力

为明确棉田溪岸蠼螋 Labidura riparia 对棉铃虫的控害潜能, 在实验室条件下观察和测定了溪岸蠼螋不同龄期的若虫、雌雄成虫对棉铃虫幼虫、蛹和成虫的捕食能力以及其5龄若虫和雌雄成虫的捕食选择性。结果表明:不同发育阶段的溪岸蠼螋都不捕食棉铃虫完整的蛹体, 但对棉铃虫幼虫和成虫都具有较强的捕食能力。其中, 雌性溪岸蠼螋成虫的捕食能力最强, 对棉铃虫1龄幼虫日捕食量最大, 为(31.3±1.1)头。1龄溪岸蠼螋若虫也具有一定的捕食能力, 对棉铃虫1龄幼虫日捕食量为(1.7±0.7)头。不同龄期的溪岸蠼螋对相同龄期棉铃虫幼虫的捕食能力随龄期增加而增大。对1~3龄棉铃虫幼虫,溪岸蠼螋雌成虫捕食能力最强,其次是溪岸蠼螋雄成虫,再次是溪岸蠼螋5龄若虫。但是,对棉铃虫4~6龄幼虫和雌雄成虫,溪岸蠼螋雌雄成虫和5龄若虫的捕食量差异不显著。捕食选择试验表明:溪岸蠼螋5龄若虫和雌雄成虫对棉铃虫1～4龄幼虫均表现正喜好性, 对5～6龄棉铃虫幼虫和雌雄成虫表现负喜好性。     

改进FPAR的煤矿区植被NPP损失研究

基于遥感的CASA模型是测算植被NPP的主要方法之一,当前CASA模型中普遍以月内某一时刻或几个时刻的植被NDVI值计算光合有效辐射吸收比例(FPAR),这一方法忽略了月内FPAR的整体性和连续性,在计算中会产生较大误差.文中以煤矿区为例,首先通过时空自适应反射率融合模型构建高时空分辨率的矿区遥感影像,改进CASA模型中FPAR的计算方法,以FPAR连续函数均值代表月FPAR,并评价改进效果.通过FPAR损失量测算各植被NPP变化量,为煤矿区生态环境变化做出科学的判断.     

龟纹瓢虫对草地贪夜蛾卵和低龄幼虫的捕食作用

为明确龟纹瓢虫Propylaea japonica对草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda的控害潜力,在(25±1)℃、L∥D=16 h//8 h、RH (60±5)%的条件下研究了龟纹瓢虫雌、雄成虫和4龄幼虫对草地贪夜蛾卵、1龄和2龄幼虫的捕食能力。结果表明,龟纹瓢虫4龄幼虫和雌、雄成虫对草地贪夜蛾卵、1龄和2龄幼虫的捕食反应均符合HollingⅡ模型。龟纹瓢虫雌、雄成虫和4龄幼虫对草地贪夜蛾卵的日最大捕食量分别为204.6、110.9粒和124.7粒,瞬时攻击率分别为1.125、1.658和1.429,处理时间分别为0.004 9、0.009 0 d和0.008 0 d;对草地贪夜蛾1龄幼虫的日最大捕食量分别为242.4、265.5头和109.4头,瞬时攻击率分别为1.233、1.038和1.411,处理时间分别为0.004 1、0.003 8 d和0.009 1 d;对草地贪夜蛾2龄幼虫的日最大捕食量分别为41.2、40.3头和27.6头,瞬时攻击率分别为1.386、1.226和1.685,处理时间分别为0.024 3、0.024 8 d和0.036 2 d。雌、雄成虫和4龄幼虫对草地贪夜蛾卵和低龄幼虫的搜寻效应均随着猎物密度的增加而降低。龟纹瓢虫对草地贪夜蛾卵和1龄幼虫的捕食量高于2龄幼虫。结果表明龟纹瓢虫对草地贪夜蛾卵和低龄幼虫具有较好的控制作用,为利用龟纹瓢虫控制草地贪夜蛾提供了理论依据。     

底墒对压砂地西瓜生长和产量的影响

通过田间试验研究了底墒差异对西瓜生长和产量以及水分利用效率的影响。结果表明:播前适宜的底墒(0~100 cm土层储水量在223~238 mm)可以促进西瓜主蔓长的生长、叶片的发生以及提高西瓜叶面积;播前底墒较丰时(0~100 cm土层储水量在283 mm),不利于西瓜前期的生长。与播前不灌水相比,播前灌水造墒处理不同程度地提高了地上部生物量和西瓜产量;其中播前灌水量达到70m3/667m2时,西瓜产量和瓜蔓重最大,分别为1 645 kg/667m2和25.4 kg/667m2,相比播前不灌水处理分别提高了30%和49%。西瓜水分利用效率随播前土壤储水量增加而降低。