小麦生长模型对拔节期和孕穗期低温胁迫响应能力的比较

【目的】作物生长模型是预测和评估气候变化对作物生产力影响的重要量化工具,明确典型作物生长模型对小麦拔节期和孕穗期低温胁迫响应能力的不足,可以为进一步改进低温胁迫对小麦生产力影响的模拟算法提供指导。【方法】本研究将来自4套国际知名小麦生长模型(美国密歇根州立大学的CERES-Wheat、美国华盛顿州立大学的CropSyst、荷兰瓦赫宁根大学的WOFOST和法国国家农业科学研究院的STICS模型)的典型低温胁迫效应算法,与本课题组研发的小麦生长模拟模型Wheat Grow相耦合,利用2012—2013年南京和2013—2015如皋不同品种(扬麦16和徐麦30)、不同温度水平(最低至-6℃)和持续时间(2、4、6 d)的人工气候室低温盆栽试验资料,检验和评价了原WheatGrow模型和耦合后低温胁迫效应算法的WheatGrow模型在拔节期和孕穗期低温胁迫下对小麦叶面积指数动态、茎生物量、地上部总生物量、籽粒产量等指标的预测能力。【结果】拔节—孕穗期低温胁迫明显降低了小麦叶面积指数、地上部生物量积累和籽粒产量,且随低温水平的降低和持续时间的增加降低幅度呈明显升高趋势。比较不同处理时期和品种发现...     

遮荫对东北红豆杉苗期生长及光合特性的影响

在100%、70%、40%和10%4种光照条件下,对东北红豆杉苗期生长及光合特性进行了研究。结果表明:在100%、70%光照下,净光合速率(Pn)日变化呈现"双峰型"曲线,有明显的"光午休"现象,后者较前者的"光午休"作用减弱了17.7个百分点;强光、高温、低湿是引起"光午休"的主要环境因子。在70%光照下,苗高、地径的生长量最大,净光合速率和水分利用率最高。70%光照是东北红豆杉苗期生长的适宜光环境。     

不同施氮水平对机插和覆膜机插水稻生长和产量的影响

为明确不同施氮水平下生物可降解膜覆盖对机插水稻生长和产量的影响,2019年和2020年在中国水稻研究所富阳试验基地开展大田试验,设置普通机插条件下0及13 kg/667 m2两个氮肥水平,生物可降解膜覆盖机插种植下13 kg/667 m2和11 kg/667 m2两个氮肥水平.结果 表明,相同施氮量下,与不覆膜相比,覆...     

基于转录组测序筛选乌苏里白鲑肌肉生长关键候选基因研究

为了挖掘调控乌苏里白鲑(Coregonus ussurinsis Berg)肌肉生长的关键候选基因,本研究对不同生长速度乌苏里白鲑的肌肉组织进行转录组测序,以期为乌苏里白鲑群体选育提供基础数据。首先,在同等条件下(从混合池中)随机选择乌苏里白鲑F2个体进行实验分组(快长组和慢长组)。接着分别从快长组[体重为(219.20±38.66) g]和慢长组[体重为(74.30±17.86) g]中随机选取10尾样本,取其背部肌肉进行转录组测序。以FDR (false discovery rate)<0.05且|log2(FC)|>1 (FC, fold change)为条件筛选差异表达基因并对其进行GO (gene ontology)和KEGG (Kyoto encyclopedia of genes and genomes)富集分析,并通过qPCR验证转录组数据的准确性。转录组测序结果显示,共筛选出2 211个差异表达基因,与慢长组相比,快长组中583个差异基因表达上调及1 628个基因表达下调。GO功能注释结果显示,差异基因主要参与细胞过程和结合过程,差异基因显著富集到251条KEGG通路(P<0.05),其中,MAPK信号通路(MAPK signaling pathway)、PI3K-Akt信号通路(PI3K-Akt signaling pathway)、紧密连接(tight junction)、胰岛素信号通路(insulin signaling pathway)、糖酵解/糖异生(glycolysis/gluconeogenesis)和PPAR信号通路(PPAR signaling pathway)参与细胞生长。之后结合功能注释结果和KEGG,鉴定出肌浆/内质网钙ATP酶基因atp2a1和atp2a2、葡萄糖-6-磷酸脱氢酶基因g6pc、生长因子结合蛋白1基因igfbp1以及肌球蛋白重链基因myh1、myh4、myh6、myh7、myh9和myh13等可能与肌肉生长密切相关的基因。本研究共筛选出10个可能与乌苏里白鲑肌肉生长相关的关键候选基因,为今后乌苏里白鲑分子标记辅助育种提供了基础数据。     

Zn2+浓度对鸡腿菇菌丝体生长的影响

将不同浓度的Zn2 加入鸡腿菇JM-08的发酵液中,研究其对菌丝体生长的影响.结果表明,不同浓度的Zn2 对菌丝体生物量、富集Zn2 量以及POD活性均有促进作用,且与对照组达到显著性差异(P＜0.05).当Zn2 浓度为200mg·L-1时,菌丝体生物量和POD活性均达到最大值,Zn2 浓度为300mg·L-1时,菌丝体Zn2 含量达到最大值.     

不同种植密度条件下单混种作物的生长曲线

代谢比例理论（Metabolic Scaling Theory）认为,植物小个体或幼苗的生物量和物质能量代谢速率之间的异速生长指数为1,而随着植物个体的逐渐增大,其代谢异速生长指数逐渐趋近于3/4。2012年,Deng等基于代谢比例理论建立了植物小个体的动态生长模型。然而,对于受到种内或种间不同竞争压力的植物个体来说,其生长过程无疑将受到邻体竞争的影响,他们是否仍然遵循上述植物小个体的动态生长模型尚不得而知。本研究针对此科学问题选取了春小麦（Triticum aestivum）、胡麻（Linum usitisimum）、玉米（Zea mays）3种作物分别进行两两组合混合种植以及单独种植,种植密度分别为高、中、低3种不同密度梯度;在作物出苗至成熟期间,分别对株高、基茎、冠幅、生物量、以及不同时期样方植物密度共进行6次跟踪测定。通过对Deng等建立的植物小个体动态生长模型的拟合分析,发现在种植密度梯度下不论单种还是混种,其植物个体的生长曲线均符合植物小个体动态生长模型,且具有相似生态位的物种混种条件下的个体生长状况要好于单种条件下的个体生长状况,而低密度条件下的生长状况亦显著优于中、高密度个体生长状况。总之,不同竞争压力下的植物个体,其生长速率和成熟大小虽有所变化,但其生长曲线均符合上述生长模型的预测。该研究不但对植物小个体生长模型和代谢理论的可靠性进行了进一步的验证,而且还使该理论的应用与发展得到进一步的完善。     

PEG与低温对法国百里香种子萌发的影响

以法国百里香(Thymus vulgaris)为材料,研究了PEG模拟干旱胁迫和低温对种子萌发和幼苗生长的影响,旨在探索进口百里香种子播种育苗的适宜条件。结果表明,温度、干旱及其互作对法国百里香种子萌发和幼苗生长均有显著影响。0~10% PEG-6000水分条件下,8~24 ℃下法国百里香种子均能良好萌发,其中在10~12 ℃时发芽率最高,达79.3%,显著高于其余各处理(P<0.05)。当PEG-6000达15%时显著抑制其萌发,至30% PEG-6000时仅在22~24 ℃下少量萌发。萌发后,当温度为22~24 ℃,根长、茎长均显著高于其他处理。种子和幼苗生长均表现出对PEG模拟干旱胁迫和低温不同的响应。     

K2SiO3促进梭梭生长并增强其抗旱性

通过修正1/2 Hoagland营养液配方加入K2SiO3的(KCl对照)方式,以蛭石为基质进行溶液培养,研究了硅(Si)元素在多浆旱生植物梭梭(Haloxylon ammodendron)生长和抗旱性中的生理作用。结果显示,与相应KCl对照相比,外加一定浓度的K2SiO3对梭梭的生长有促进作用,其中15 mmol·L-1 K2SiO3对梭梭生长的促进作用最大,而50 mmol·L-1以上的K2SiO3的处理(KCl对照)显著抑制了梭梭的生长(P0.05)。与未施肥和30 mmol·L-1 KCl相比,15 mmol·L-1 K2SiO3 处理的梭梭株高分别增加了20.2%和11.4%,分枝数分别增加了41.4%和21.6%;鲜重分别增加了39.1%和14.5%,含水量分别增加了35.2%和13.8%。在不同强度渗透胁迫下,与30 mmol·L-1 KCl对照相比,15 mmol·L-1 K2SiO3处理显著提高了梭梭的抗旱能力,使同化枝中丙二醛含量和相对电导率显著下降,减轻了渗透胁迫对梭梭生长造成的伤害。与对照和施加30 mmol·L-1 KCl的植株相比,当渗透势分别为 -0.5(轻度)、-1.0(中度) 和 -1.5 MPa(重度)时,15 mmol·L-1 K2SiO3处理的梭梭株高分别增加了24.7%和10.1%,26.4%和13.8%,24.2%和12.9%;鲜重分别增加了43.6%和15.7%,52.7%和15.0%,59.3%和20.1%;同化枝中丙二醛含量则降低了26%和12%,32.8%和17.2%,31.3%和17.2%,相对电导率降低了26.7%和13.3%,41.2%和23.5%,47.5%和25% (P0.05)。研究结果表明,适量浓度的K2SiO3处理能促进梭梭的生长并通过降低同化枝中相对电导率和丙二醛含量的积累来增强梭梭的抗旱性。     

中华绒螯蟹对赖氨酸、蛋氨酸和精氨酸的需要量

为探究饲料中辅酶渣替代鱼粉对中华绒螯蟹生长性能、健康情况和肠道菌群的影响,以中华绒螯蟹幼蟹 (0.70±0.01g)为研究对象,分别以等蛋白的辅酶渣替代基础饲料中鱼粉的0% (对照组,含20%鱼粉)、20%、40%、60%、80%、100% (记为C、T20、T40、T60、T80、T100)的饲料投喂8周。结果显示,与C组相比,T40组生长性能无显著改变,T60组肌肉粗蛋白含量显著降低。T80组、T100组生长性能、体粗蛋白和粗脂肪含量显著降低;与C组相比,替代组血清谷丙转氨酶 (ALT)、谷草转氨酶 (AST)、碱性磷酸酶 (AKP)、甘油三酯 (TG)水平未见显著差异,总蛋白水平 (TP)在T100组显著降低。血清葡萄糖 (Glu)在替代组中显著降低。T60、T80、T100组的血清总胆固醇 (T-CHO)、高密度脂蛋白胆固醇 (HDL-C)含量显著降低,T80、T100组的血清低密度脂蛋白胆固醇 (LDL-C)含量显著降低;与C组相比,各替代组肝胰腺超氧化物歧化酶 (SOD)活性无显著差异,谷胱甘肽过氧化物酶 (GSH-Px)活性显著上升,T100组丙二醛 (MDA)含量显著降低;C、T40、T80组肠道菌群α多样性指数无显著差异,主坐标分析显示T80组蟹肠道菌群组成较C组发生改变。研究表明,辅酶渣替代饲料中40%的鱼粉对幼蟹的生长、抗氧化能力、肠道菌群无负面影响,但当替代比例超过80%时将导致幼蟹的生长性能下降、营养物质积累减少和肠道菌群稳态发生改变。

     

江西彭泽鲫生殖方式的初步研究

为探究鳡和翘嘴鲌精子在诱导彭泽鲫雌核发育子代中的异精效应,实验分别以鳡和翘嘴鲌精子激活彭泽鲫卵的胚胎发育获得子二代 (F₂)群体：P×G (彭泽鲫♀×鳡♂)和P×Q (彭泽鲫♀×翘嘴鲌♂),以P×P (彭泽鲫♀×彭泽鲫♂)F₂为对照,比较各群体的染色体核型、DNA含量、形态学特征以及生长等。结果显示,P×G、P×Q和P×P的核型分别为3n=150=45m+66sm+27st+12t、3n=150=54m+51sm+39st+6t和3n=150=51m+48sm+45st+6t,与父本鳡的核型 (2n=48=10m+24sm+12st+2t)和翘嘴鲌的核型 (2n=48=16m+26sm+6st)明显不同;P×G和P×Q的DNA含量与P×P比值在95%的置信区间内 (均为0.97);上述结果表明,P×G和P×Q的F₂群体均为雌核发育子代。基于形态学参数的主成分分析显示,P×G和P×Q与P×P散点分布区域基本无重叠;P×G和P×Q与P×P间能通过判别函数进行初步判别 (准确率达97.8%),即存在显著的形态学差异;这表明P×Q和P×G子代存在异精效应。与P×P相比,P×G和P×Q的F₂群体各日龄的平均体重、平均体长、增重率和增长率均表现出优势,且P×G优势显著。综上所述,鳡和翘嘴鲌精子均能诱导彭泽鲫卵的雌核发育,且不同的精子源诱导对雌核发育子代的影响不同,存在典型的“异精效应”。