集约化互作体系植物根系高效获取土壤养分的策略与机制

【目的】植物根系的形态与生理变化是植物从土壤中高效获取养分资源的重要机制,由相同物种或不同物种组成的互作体系中植物根系对养分的吸收利用受相邻植物竞争的强烈影响,阐明互作体系不同竞争条件下植物根系获取养分的策略并揭示其作用机制,这是基于根系觅食行为探讨养分高效利用的根际调控途径与技术措施的重要理论基础。主要进展根系属性的互补性有利于降低根系间对养分的竞争。根系构型的互补性,例如深根系与浅根系植物互作,促进个体植株对土壤剖面不同深度养分的吸收利用;由根系可塑性介导的水平方向上根系空间分布的互补性,提高了植物根系对同一土层不同空间位点土壤养分的挖掘;个体植株根系形态属性与相邻植物根际生理过程的互补性促进根系对不同形态养分的利用。互作体系根系获取养分的策略具有高度互补性,这有助于提高整个作物系统的养分利用效率,进而提高生产力。根系空间生态位的分离 (包括垂直与水平方向) 以及根际生物化学特征生态位的分离,是驱动互作体系根系高效获取养分资源的主要机制。合理的根层调控可以提高植物根系挖掘土壤养分的能力;优化互作体系物种的搭配能充分发挥根的互作效能,提高养分利用的生物潜力。问题与展望今后应进一步针对集约化高投入作物体系,通过管理根层养分供应和物种间的互作效应,强化根际养分信号的调控作用,调节根系形态与生理特性,降低种间竞争,增强种间互利,以最大化根系和根际的生物学潜力,提高养分利用效率和作物产量,为实现以节肥增效为核心的可持续集约化作物生产提供重要的调控策略与途径。     

刀鲚精子超微结构研究

在光学显微镜及透射电子显微镜下观察刀鲚精子超微结构,并对精子各部分长度进行测定。研究表明,刀鲚精子由头部、中段和尾部(鞭毛)组成。头部在光学显微镜下近梭形,透射电镜下纵切则近圆形。头部无顶体,由细胞核组成,核内染色质致密,空隙少,几乎无细胞质。头部后端偏一侧处有一植入窝,内有中心粒复合体。精子中段位于核后端,由中心粒复合体和袖套组成。中心粒复合体由近端中心粒和远端中心粒组成,两者基本位于一直线上。袖套肥厚的一侧有较多的线粒体和囊泡。尾部分为主段和末段,无侧鳍。主段具典型的9+2的轴丝结构,末段很短,无典型轴丝结构。通过光学显微镜测定,精子头部为(2.34±0.16)μm,中段(1.49±0.18)μm,头宽(1.29±0.21)μm,尾部长(34.07±4.31)μm,全长(37.77±4.21)μm。     

外源水杨酸甲酯对高温胁迫下茶树光合作用和抗氧化酶的影响

近年来茶园高温灾害频发,而关于提高茶树耐热性的研究相对较少。本文以龙井43为试验材料,利用不同浓度水杨酸甲酯（MeSA）喷施茶苗后,在高温环境下（43℃）处理12βh,随后测定茶树叶片的净光合速率（Pn）,Rubisco最大羧化速率（V_c,max）、RuBP最大再生速率（J_max）,电解质渗透率（EL）,丙二醛（MDA）含量以及抗氧化酶活性等相关指标。结果发现,1βmmol·L^-1 MeSA能够有效缓解高温导致的茶树Pn降低,维持V_c,max和J_max稳定;高温导致茶树叶片EL和MDA含量迅速上升,而适当浓度的MeSA可显著降低高温环境下EL和MDA含量。此外,结果表明1βmmol·L^-1 MeSA能够提高APX和CAT活性,进而减少H₂O₂积累,减轻茶树细胞膜过氧化作用。综上所述,外源施用MeSA能够在一定程度上维持高温条件下植物叶片细胞光合系统稳定,提高茶树叶片的抗氧化酶活性,缓解氧化胁迫,最终提高茶树的耐热性。     

小麦远缘杂交后代花药培养最佳条件的研究

对远缘杂交后代花药培养条件的比较研究发现w14培养基比C47培养基更适用于小麦与小黑麦杂交后代的花药培养。花药培养的出愈率、再生率和绿苗率均和材料的遗传基础有一定的关系。培养中预处理温度和时间、初培养温度条件、花药密度效应、壮苗培养以及安全越夏都是提高花药培养效率的必要条件。     

长枝木霉T6菌株对美洲南瓜枯萎病菌的抑制作用

为探明长枝木霉T6菌株对美洲南瓜枯萎病菌的作用机理,采用对峙培养、显微观察、孢子萌发、室内防效测定等方法研究其抑制能力和防治效果。结果表明:长枝木霉T6菌株对美洲南瓜枯萎病菌具有较强的抑制作用,对峙培养7d时,长枝木霉T6菌株对该病菌的抑制率为60.09%;显微形态观察表明:长枝木霉T6菌株菌丝与美洲南瓜枯萎病菌菌丝发生缠绕;长枝木霉T6菌株发酵液对美洲南瓜枯萎病菌分生孢子萌发具有明显的抑制作用,抑制率为31.00%;长枝木霉T6菌株对美洲南瓜枯萎病具有较好的防治效果,室内盆栽防效为69.06%。     

生态条件对大麦产量及β-葡聚糖含量的影响

为明确不同生态条件下大麦籽粒产量及β-葡聚糖含量的环境效应,选取了11个不同的大麦品种,在全国6个生态条件有差异的试点种植。结果表明,各试点间大麦籽粒产量差异显著,襄樊试点平均产量最高;苏啤3号大麦在6个试点的平均产量最高,达5391.7kg/hm2,与其他品种差异显著。各试点及各品种间,大麦籽粒β-葡聚糖含量差异也达到显著水平。G231M004M大麦在6个试点β-葡聚糖含量的平均值显著高于其他品种;各个大麦品种在保山试点的籽粒β-葡聚糖含量均明显高于其他试点。因此,选取特定品种种植在适宜的生态条件下对调节大麦籽粒产量和β-葡聚糖含量具有积极意义。     

小麦缺体-四体的SSR辅助鉴定

用SSR辅助鉴定一套小麦缺体－四体,为小麦缺体－四体鉴定提供了一种简易方法。并用所鉴定的材料对一些未知位点的SSR进行染色体定位。     

东乡野生稻种质资源的抗性研究进展

为了更加深入研究和利用东乡野生稻种质资源,对东乡野生稻种质资源的抗性鉴定(抗病性、抗虫性和抗逆性)、抗性遗传分析、抗性基因分子标记定位及抗性基因同源片段克隆等方面进行综述,展望了东乡野生稻抗性研究和利用的方向.     

不同泌乳水平奶牛瘤胃发酵及血清代谢差异的研究

本试验通过研究不同泌乳水平奶牛在瘤胃发酵和血清代谢上的差异,从消化和代谢的角度解释不同泌乳水平奶牛的泌乳合成机制差异,为提高奶牛的生产性能提供理论依据。试验采用随机区组设计,选择24头体况良好、体重[(648.50±68.65)kg]、胎次[(2.64±0.70)胎]相近的泌乳中期[(182.0±31.5)d]荷斯坦奶牛,按产奶量分为高产组[(41.7±4.8)kg/d]和低产组[(24.1±3.9)kg/d],各12头,在相同的饲养管理条件下饲喂相同的全混合日粮。分别用乳成分分析仪、酶免法、比色法和气相色谱法对乳成分、血清代谢指标及瘤胃发酵参数进行测定。结果表明:1)高产组奶牛乳成分中乳蛋白、乳脂和乳糖含量极显著高于低产组(P<0.01),乳总固形物含量显著高于低产组(P<0.05),而乳蛋白率极显著低于低产组(P<0.01);2)高产组奶牛瘤胃中总挥发性脂肪酸、丙酸及丁酸含量极显著高于低产组(P<0.01),乙酸含量显著高于低产组(P<0.05);3)高产组奶牛血清能量代谢指标葡萄糖(GLU)和甘油三酯(TG)含量极显著低于低产组(P<0.01),非酯化脂肪酸(NEFA)和低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)含量显著低于低产组(P<0.05),β-羟丁酸(BHBA)含量极显著高于低产组(P<0.01);抗氧化指标血清丙二醛(MDA)含量显著高于低产组(P<0.05),总抗氧化能力(T-AOC)、超氧化物歧化酶(SOD)活性显著低于低产组(P<0.05);免疫指标血清白细胞介素-2(IL-2)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)含量极显著低于低产组(P<0.01),免疫球蛋白G(IgG)、白细胞介素-6(IL-6)含量显著低于低产组(P<0.05),而免疫球蛋白M(IgM)含量显著高于低产组(P<0.05)。综上所述,高、低产奶牛在瘤胃发酵及血清代谢指标方面存在显著性差异。     

能产生多角体的可线性化杆状病毒的构建

【目的】改进用于同源重组研究的制备杆状病毒DNA的方法。【方法】采用PCR方法从BmNPV中扩增出多角体基因,并在其两端引入Bsu36 I酶切位点。将此片段克隆入转移载体pBacPAK8中,与线性化的杆状病毒DNA共转染昆虫细胞,获得重组病毒。该病毒能形成多角体,便于纯化,同时可以被 Bsu36 I酶切。该重组病毒的多角体纯化后被裂解,并提取病毒DNA。病毒DNA经Bsu36 I酶切后,与含gfp基因的转移质粒共转染家蚕BmN细胞,在荧光显微镜下观察重组病毒的转染效率。【结果】BmNPV多角体基因克隆入转移载体pBacPAK8中后,与线性化的AcPak6及BmPak6 DNA共转染sf细胞及BmN细胞,均能产生大量的多角体。获得的重组病毒DNA经酶切后,进一步与含gfp基因的转移质粒共转染的实验表明,这种改造后的重组病毒仍具有较高的转染重组率。【结论】本实验成功地对用于同源重组的杆状病毒DNA进行了改进,简化了病毒DNA的纯化方法,并且重组效率较高。