蛋白修饰调控植物育性与生殖发育的研究进展

植物育性与生殖发育不仅与植物繁衍后代息息相关,也是作物杂种优势利用技术的遗传基础。探究作物生殖发育的分子调控机制是植物发育研究的重要科学内容,也是农作物杂交育种的重要需求。蛋白质修饰是重要的翻译后调控方式,广泛参与植物生长发育的各个过程。近年来,植物育性调控和生殖发育的分子网络调控研究取得了重要进展,但尚未系统总结蛋白质修饰在该发育过程中的功能和作用。为此,本文总结了磷酸化、泛素化、SUMO化和糖基化等多种蛋白修饰类型在植物育性调控和生殖发育阶段的调控作用,以期为后续的研究提供参考和思路。     

植物对盐胁迫的响应及耐盐调控的研究进展

土壤盐胁迫已成为制约农作物生长的重要非生物因子之一,深入探究植物对盐胁迫的响应路径及外源调控措施,对提高植物耐盐能力、增加作物产量、改善作物品质意义重大,现已成为众多植物学家及育种学家研究的重点。就植物对盐胁迫的响应及外源调控途径的研究进展,综述了盐胁迫对植物生长的危害、植物对盐胁迫响应的内在机制(包括渗透调节、离子区域化、活性氧清除、基因表达的调控等)、外源调控植物耐盐性的途径,并对提高植物耐盐性的研究进行了展望。     

不同化控剂对糜子生长发育的调控效应

为了筛选出能有效降低糜子株高、提高其抗倒伏能力的化控剂及其最佳喷施期,并探讨不同药剂对糜子生长发育和产量的影响。分别于分蘖期、拔节期对齐黍1号喷施4种化控剂(多效唑、甲哌■、矮壮素、烯效唑),并设置清水对照。于灌浆期、成熟期测定各处理植株干物质积累量、SPAD值、净光合速率、茎秆特性以及产量构成等指标。结果显示：在糜子分蘖期和拔节期喷施多效唑、甲哌■、矮壮素、烯效唑都能不同程度地矮化植株,增加茎粗,提高其抗倒伏能力,达到增产效果;4种药剂处理中除烯效唑外均能显著提高叶片的SPAD值,增强光合效率;与CK相比,喷施化控剂对糜子植株地上部干物质积累影响不显著;总体来看,分蘖期化控效果优于拔节期。分蘖期喷施多效唑化控效果最好,与对照相比,主茎高、茎秆倒伏指数分别显著降低4.59%、22.59%,地上部干质量、净光合速率、产量分别显著增加2.20%、26.13%、7.53%,可作为糜子高产栽培适宜的化控抗倒伏措施应用。     

夏大豆干物质生产、光合生理特性对群体调控的反应

试验设置12.75万、15.75万、18.75万、21.75万、24.75万株/hm~2 5个群体密度,研究了夏大豆干物质生产、光合生理特性对群体调控的反应。结果表明同一生育时期随群体密度的增加单株干物质积累量、各器官分配比重、叶绿素相对含量、产量性状呈下降趋势,叶面积指数随着生育进程的推进呈现先增加后降低的单峰抛物线变化趋势,鼓粒期达到峰值后开始下降。在12.75万～24.75万株/hm~2群体密度范围内,产量随群体密度的增加呈现先增加后降低趋势,18.75万株/hm~2产量最高达3 029.58 kg/hm~2。     

黄土旱区土壤C/N调控对谷子根系形态及产量的影响

为明确土壤C、N配施调控旱地谷子根系形态构建及产量形成的关联机制,研究以晋谷21谷子品种为试验材料,采用大田试验（处理小区面积30 m²）,设置不同C/N调控处理：CK（N 21.7 kg/hm²);A（N 21.7 kg/hm², C 6.7 kg/hm²）;B（N 32.7 kg/hm², C 6.7 kg/hm²）;C（N 43.3 kg/hm², C 6.7 kg/hm²）;D（N 54.3 kg/hm², C 6.7 kg/hm²）,N为含量为46%的尿素,C为玉米秸秆生物炭,系统调查了谷子根系形态指标体系和产量构成因子的变化规律。试验结果表明：①土壤CN合理配施可以有效增加谷子的产量,增产效果以处理C最为显著,较CK 处理显著增加44.9%;②同等生物炭施用水平下,充足或过量的N会抑制根系伸长下扎,但有助于根系的横向生长和体积膨大,处理B对根系总长、总表面积、总体积都有显著的促进作用,分别提升4.75%、13.92%、17.02%。③同等生物炭施用水平下,增施氮肥会减少土壤含水量,其中B处理较CK处理土壤水分含量显著降低4.2%;④增加氮素的施用可以有效促进谷子在抽穗期和灌浆期的根系生长发育,促进根系干物质的积累,与CK处理相比,A、B、C三个处理抽穗期和灌浆期谷子根系的干物质都显著性增加,增幅分别为28.13%、35.93%和24.75%,灌浆期增幅分别为36.83%、46.35%、49.52%;⑤配施生物炭可有效调控土壤电导率和土壤温度随作物生育期和气候环境的变化而变化,与CK相比,B处理显著降低土壤电导率19.5%,D处理显著提升了3%的土壤温度,对根系形态发育和功能发挥具有显著影响。综上所述,合理的CN配施调控可以通过改善土壤水肥环境,优化根系空间分布格局和功能,实现谷子产量和水分利用效率同步提升。     

类胡萝卜素代谢途径基因变异导致园艺植物色泽差异的研究进展

类胡萝卜素是园艺植物中广泛存在的次生代谢物和色素物质,在植物生长发育和观赏价值中发挥重要作用。同时它也是高价值的天然活性物质,对人体健康有益。因此,类胡萝卜素的代谢调控一直是园艺植物的研究热点。类胡萝卜素组分和含量的差异是造成园艺植物色泽和营养成分多样性的重要原因之一,解析优质性状形成的分子机制是进行定向改良的前提和基础。目前,植物类胡萝卜素代谢途径已明确,大量研究表明代谢通路上基因的启动子和编码区变异是造成类胡萝卜素代谢多样性的关键因素之一。本文对园艺植物类胡萝卜素变异遗传机制的研究策略、启动子和编码区的变异类型及变异对类胡萝卜素代谢的影响进行综述,为园艺植物类胡萝卜素的定向改良提供理论依据。     

黄羽肉种鸡营养需要量与饲料研究进展

为促进我国黄羽肉鸡种业高效、健康发展,解决目前存在的饲粮浪费、环境污染以及繁殖效能低下等问题尤为关键。总结了关于黄羽肉种鸡营养需要量和饲料研究方面的国内外相关文献,从其代谢能、粗蛋白质、主要必需氨基酸（蛋氨酸、赖氨酸、苏氨酸、色氨酸、精氨酸和异亮氨酸）、维生素（VA、VD、VE）和矿物元素（钙、磷、铁、铜、锌、锰和硒）的需要量,饲料资源评价与利用,生物活性添加剂益生素与益生菌,植物提取物和中草药制剂,抗应激剂应用等方面研究现状进行较全面的综述,对存在问题和未来研发趋势进行分析。总体来看,近年来在黄羽肉种鸡营养需要量和饲料添加剂的应用研究越来越多,但主要集中在产蛋期,研发亮点在于开展黄羽肉鸡代谢能每天需要量与代谢体重、平均日增重和产蛋量的相关性分析,以代谢体重、平均日增重和产蛋量为变量,建立了重型、中型和轻型 3 种类型黄羽肉种母鸡日粮氮校正代谢能需要量析因法预测模型。目前黄羽肉种鸡育雏期、育成期营养及限饲技术研究报道较少,饲料资源评价与安全高效利用技术、繁殖性能提升关键技术等仍需进一步突破。     

脂质分析技术及其在植物种子脂质 代谢调控研究中的应用进展

脂质是一类具有独特生理功能活性的化合物,参与调节多种植物应答非生物胁迫过程,对维持植 物组织中生理动态平衡至关重要。脂质组学（Lipidomics）自 2003 年被提出后,已迅速发展成为对脂质整体系 统分析的一门新兴学科,为传统代谢组学注入新的技术支撑,有助于阐明脂类物质在植物中的代谢调控机制。 同时,质谱成像技术因其具有无标记、非特异性、高灵敏度、多物质同时分析等优势,被广泛应用到植物组织 中各类脂质分子的空间分布研究。介绍了脂质组学和质谱成像技术的研究现状,重点综述脂质分析技术在植物 种子脂质代谢调控研究中的最新进展,特别是新兴质谱成像技术在植物种子中脂类物质的成像应用。脂质组学 和质谱成像技术作为目前多组学技术的重要补充,将为植物代谢途径和调控机制的深入探究提供新的契机。亚 微米级高空间分辨率质谱成像技术的不断发展,将进一步推动植物在空间分辨水平的脂质代谢调控网络的深入 解析和前沿应用研究。