水-土壤-牧草之间矿物质转化耦合系统研究概况

牧草对矿物质的吸收和转化主要与水和土壤中可吸收矿物质有关。矿物质的缺乏或过量会引起土壤有机质含量和酸碱度变化、水源成分差异以及牧草生长发育受阻和饲用品质下降,而土壤和水源的改变直接影响牧草对矿物质的利用。本文综述了常量矿物元素和微量矿物元素在水-土壤-牧草间发生转化耦合及其含量变化对牧草产量及品质的影响,旨在为优质牧草的生产提供理论依据。     

宁春4号×河东乌麦F6:7家系籽粒蛋白质性状及候选基因分析

【目的】对宁春4号和河东乌麦杂交、自交F_6:7家系进行籽粒蛋白质性状及候选基因分析,以期挖掘与籽粒蛋白质性状相关的基因,为小麦籽粒蛋白质性状遗传改良提供理论参考。【方法】以蛋白质性状差异较大的2个亲本(宁春4号和河东乌麦)及其杂交、自交的551个F_6:7家系为材料,对小麦籽粒蛋白质性状(粗蛋白含量、湿面筋含量和沉降值)进行方差分析、相关分析及聚类分析,通过高、低值株系转录组测序,对差异表达基因(DEGs)进行功能注释及信号通路富集分析,并鉴定籽粒蛋白质性状相关基因。【结果】籽粒蛋白质相关性状在F_6:7家系中均出现明显分离,分布均呈连续正态分布。粗蛋白含量、湿面筋含量和沉降值的平均值分别为15.64%、33.31%和39.06 mL,介于双亲该性状值之间,其中,超中亲比例为29.04%～77.31%,超高亲比例为7.08%～39.56%;变异系数排序为沉降值(10.99%)>湿面筋含量(6.07%)>粗蛋白含量(5.70%),且三者间呈极显著正相关(P<0.001)。551个F_6:7...     

‘烟73’葡萄果皮花色苷合成、修饰与转运相关基因的表达

花色苷在内质网中合成,而在液泡中发挥生理学功能,因此花色苷液泡转运过程非常关键。研究葡萄果皮中花色苷合成,修饰与转运基因的表达模式,有助于解析花色苷从合成到转运的完整通路。以宁夏青铜峡地区红色酿酒葡萄品种‘烟73’为材料,在果实成熟过程中测定可溶性固形物、可滴定酸含量pH及果皮总酚、单宁、花色苷含量,利用实时荧光定量PCR检测葡萄果皮中花色苷合成,修饰与转运相关基因表达水平。结果表明,成熟期‘烟73’可溶性固形物、可滴定酸和pH分别为（23.50±0.30）%、（3.22±0.03） g·L^-1和3.59±0.10;果皮单宁、总酚及花色苷含量分别为（22.32±1.15） mg·g^-1（果皮干质量）、 （62.50±1.23） mg·g^-1和（52.49±1.10） mg·g^-1。定量PCR结果显示,在果实成熟过程中,‘烟73’葡萄果皮 VviUFGT、VviGST1、VviGST2、VviGST3及VviGST4基因表达趋势基本相同,呈先上升后下降趋势,且在花后10周表达量达最高值; VviOMT基因表达总体呈下降趋势,花后8周和10周同其他时期相比存在显著性差异; AM1与 AM3基因表达呈“M”型变化趋势,花后10周与14周表达较高。相关性分析显示,‘烟73’中VviGST1、VviGST2、VviGST3以及VviGST4基因的表达趋势与花色苷积累量显著正相关,VviGST1与 VviOMT显著正相关。综上所述,‘烟73’葡萄果实理化及多酚成熟度较好,4个GST家族基因均参与了花色苷的液泡转运,其中VviGST1可能参与了‘烟73’果皮中甲基化花色苷的转运。     

间作栽培对宁夏南部山区马铃薯根际土壤真菌菌群结构的影响

根据宁夏南部山区气候和作物的生长特点,设计马铃薯‖玉米（P‖M,行比分别为4∶1,3∶2, 2∶3）、马铃薯‖蚕豆（P‖F,行比同前）、马铃薯不同品种（A‖B‖C,行比1∶1∶1）间作栽培模式,以马铃薯连作为对照,研究马铃薯根际土壤真菌多样性和菌群结构的变化,探寻能够减轻宁夏南部山区马铃薯连作障碍的有效栽培模式。采用基于18S rDNA的末端标记限制性片段长度多态性 (Terminal restriction fragment length polymorphism,T-RFLP) 技术研究不同间作栽培模式下马铃薯根际土壤真菌的菌群结构和多样性变化,构建真菌ITS克隆文库,利用Genbank数据库比对各栽培模式中ITS序列的测序结果,并作群落结构组成和功能分析。结果表明,马铃薯间作栽培后真菌Shannon-Wiener指数和Simpson指数均有不同程度降低;马铃薯与玉米、蚕豆间作后根际土壤真菌的物种丰富度在门、纲和目的分类学水平上与连作相比明显下降,菌群结构发生较大变化,成熟期马铃薯‖玉米3∶2行比间作模式与连作的差异最大,属的比例下降67.74%。间作栽培后,黑孢属（Nigrospora）、地丝霉属（Geomyces）、圆盘菌属（Orbilia）、枝顶孢属（Acremonium）、四枝孢属（Tetracladium）等9个属的真菌消失,同时新增刺盘孢属（Colletotrichum）、毛壳属（Chaetomium）、巨孢囊霉属（Gigaspora）、小球腔菌属（Pleosporineae）等13个属的真菌,其中马铃薯‖玉米3∶2行比间作后巨孢囊霉属比例高达60.35%。可见,马铃薯‖玉米间作栽培能有效改善马铃薯根际土壤的真菌菌群结构,使其微环境得以改善,缓解宁夏南部山区马铃薯连作障碍。     

奶牛乳脂性状候选基因EEF1D突变位点功能分析

提高乳脂含量、提升奶质已成为当前奶牛业研究的重点方向之一。前期经GWAS方法研究发现,EEF1D基因5'非翻译区(5'-UTR)的G/A突变与乳脂率极显著相关,为了进一步对候选基因EEF1D的突变位点进行功能分析,首先通过人工合成获得了EEF1D基因突变型与野生型片段,并在细胞水平上对其开展了功能验证实验。研究发现,EEF1D基因5'-UTR的G/A突变引起Sp3转录起始位点后移33 bp,并且突变型的活性大约是野生型的3倍。研究结果表明,该突变可改变转录因子的转录起始位点,从而使EEF1D的表达上调。     

不同播种方式下蒙古冰草和沙生冰草根系构型对干旱胁迫的响应

为探究不同播种方式下干旱胁迫对蒙古冰草和沙生冰草根系构型的影响,采用盆栽控制试验,基于单播和混播不同播种方式,分别设置田间持水量的80%(W1)、65%(W2)、50%(W3)、35%(W4)和20%(W5)5个水分梯度,研究了蒙古冰草和沙生冰草根系构型的变化。结果表明：单播蒙古冰草在W1和W4水分处理下具有较高的根长、根表面积,混播蒙古冰草的比根长和比表面积随干旱胁迫的加剧呈增加趋势,以W5处理的4582.84 cm/g和521.85 cm²/g最高;播种方式主要影响蒙古冰草的根长、比根长和分形维数。沙生冰草的根长、根表面积、平均根系直径、根体积及单株根系生物量随干旱胁迫的加剧总体呈先增加后降低的趋势,单播方式下以W2处理较高;在同一水分梯度下,各指标均呈现出混播显著高于单播。在W1、W4和W5水分处理下,混播蒙古冰草的相对竞争强度修正指数(CRCI)均为正值,分别为0.05、0.02和0.35;而沙生冰草在各水分梯度下的CRCI均为负值,表现出混播对沙生冰草生长的促进效应。隶属函数分析结果表明,混播提高了蒙古冰草和沙生冰草的抗逆性能;沙生冰草比蒙古冰草具有更强...     

氮磷添加对短花针茅荒漠草原两种禾草凋落物分解特征的影响

凋落物分解作为生态系统重要功能之一,在生物地球化学循环过程中发挥着重要作用。为了明确荒漠草原凋落物分解对氮(N)、磷(P)添加及二者交互作用的响应,以宁夏荒漠草原短花针茅和赖草的凋落物为研究对象,使用凋落物网袋分解法,采用随机区组设计。设置N、P添加各4个梯度,均为纯N、P含量,N₁、N₂、N₃、N₄添加量分别为0 g/(m²·a)、5 g/(m²·a)、10 g/(m²·a)、20 g/(m²·a);P₁、P₂、P₃、P₄添加量分别为：0 g/(m²·a)、4 g/(m²·a)、8 g/(m²·a)、16 g/(m²·a)。结果表明：(1)短花针茅和赖草凋落物分解过程分为快速分解和缓慢分解两个阶段,两个物种的分解速率存在差异性,短花针茅和...     

熏蒸灭菌对连作马铃薯生长发育及土壤微生物的影响

采用土壤熏蒸灭菌的方法,分析了连作土壤灭菌对盆栽马铃薯生长发育及根际土壤微生物功能多样性的影响.结果表明：土壤熏蒸灭菌对马铃薯主要光合特征参数影响规律较复杂,连作时间长短对叶片光合能力有显著影响;连作土壤熏蒸灭菌后,马铃薯具有较低的光合强度、蒸腾速率、气孔导度和较高的胞间CO2浓度.熏蒸土壤马铃薯光合作用的影响是由非气孔限制引起,水分因子可能是影响马铃薯叶片气孔导度下降的主要原因.连作提高了植物超氧化物歧化酶（SOD）活性,降低了马铃薯叶片抗坏血酸过氧化物酶（POD）活性.熏蒸灭菌在一定程度上缓解了不利马铃薯生长的环境因素,但马铃薯连作栽培障碍引起的过氧化反应没有完全消除.连作5年、10年土壤熏蒸灭菌提高了Biolog Eco板平均颜色变化率（AWCD）;与未灭菌相比,培养96h时AWCD分别提高30.9%～41.6%和2.7%～12.8%.连作土壤微生物对单一碳源底物利用能力一直较高,土壤微生物群落利用碳源的功能多样性也较高,但持续连作土壤微生物对碳源利用有趋于微生物功能多样性单一的趋势.     

100份番茄种质资源表型性状的遗传多样性分析

番茄种质资源遗传多样性的研究是番茄育种的重要基础。本研究对收集的100份番茄种质资源材料进行遗传多样性分析、主成分分析和聚类分析。结果表明,不同性状在不同材料之间表现出不同程度的多样性。其中,质量性状中遗传多样性指数(H′)的变化范围为0.34～1.52,花序类型的H′最高,为1.52,数量性状中H′最高的是果梗洼大小和单果种子数,均为2.06;提取的9个主成分累计贡献率达到67.72%,第一、二主成分主要反映植株的生长状态和果实的外观形态,第三、四主成分分别反映果实因子和植株长势,第五、六主成分主要与果实熟性和品质有关。通过聚类分析将供试材料在欧氏距离为0.91处聚为Ⅴ类,其中第Ⅰ、Ⅱ类群可以作为培育高品质番茄的种质材料,第Ⅲ类群遗传改良潜力较大,第Ⅳ类群可以为今后选育不同利用价值的番茄品种提供宝贵材料,第Ⅴ类群是优良的种质资源。     

北方晚熟大豆在宁夏引黄灌区的生态适应性及产量性状分析

在宁夏引黄灌区的生态及生产条件下,研究了北方11个大豆品种在大田种植条件下的生育表现及产量性状,结果表明:参试的11个品种均能正常成熟,生育期在122～142 d,每667 m2折合产量在131.86～415.39 kg之间;品种晋遗52每667 m2折合产量最高、为415.39 kg,冀豆20每667 m2折合产量最低、为131.86 kg,而对照铁丰31每667 m2折合产量为332.44kg.较对照增产的品种有晋遗52、沈农00-5011、晋遗51,其他品种较对照均减产.辽09品-31的百粒重表现为30.2 g、冀豆17单株粒数达到309个,均可以作为优势性状在大豆遗传育种研究中加以利用.