油菜钵苗开沟槽水平推苗栽植机构设计与试验

为了提高油菜钵苗移栽效率与质量,设计了一种适合厢面开沟槽水平推苗移栽的栽植机构。为了分析和优化该机构的结构参数,建立了数学模型和运动学方程,并编写了基于Matlab的人机交互式程序。结合油菜钵苗水平推苗移栽的农艺要求,探讨了栽植机构运动轨迹与幼苗移栽直立度合格率的关系。研究了水平推苗移栽的运动机理,优选了栽植机构杆件长度、安装位置和初始角度等参数,并根据该参数设计了油菜钵苗幼苗移栽试验装置。进行了栽植机构运动静、动轨迹验证试验和栽苗试验,轨迹验证试验表明,样机实际运动规律符合仿真设计要求,栽苗试验表明,在行驶速度0. 4～0. 6 m/s、栽植机构循环频率在1～1. 5 Hz之间,移栽株距0. 2～0. 3 m,移栽深度0. 04～0. 06 m时,水平推苗栽植合格率不低于90%,说明水平推苗移栽满足油菜钵苗移栽要求。     

油菜覆膜打孔穴播机打孔装置设计与试验

为实现油菜等小粒径作物覆膜种植中膜上均匀打孔的功能,针对传统膜上成穴装置结构庞大复杂、工作时易黏土挑种及撕挑地膜等问题,设计了一种法兰式滚轮与螺纹式圆锥型锥钉组合式结构的打孔装置,确定了其主要结构参数范围;构建了打孔装置运动学模型,分析了打孔锥钉关键点的运动轨迹,确定了膜上打孔过程,并基于轨迹方程分析了膜孔尺寸参数;运用ADAMS运动学仿真,采用四因素三水平正交试验方法,以打孔锥钉顶角、打孔锥钉直径、打孔滚轮半径、机组前进速度为试验因素,以膜孔长度、膜孔间距偏差为试验考核指标,进行了打孔装置结构和运动参数的仿真试验。仿真结果表明:影响膜孔长度的因素主次顺序为打孔滚轮半径、打孔锥钉顶角、打孔锥钉直径、机组前进速度;影响膜孔间距偏差的因素主次顺序为打孔滚轮半径、机组前进速度、打孔锥钉顶角、打孔锥钉直径;基于参数优化,获得较优参数组合为:打孔锥钉顶角53°、打孔锥钉直径16 mm、打孔滚轮半径65 mm、机组前进速度4 km/h。以打孔装置较优结构参数组合进行了田间验证试验,结果表明:打孔装置所打膜孔形状较规则,普遍呈类圆形状,膜孔长度均在18 mm以上,膜孔间距较为均匀,与仿真结果基本一致;各行膜孔长度一致性变异系数为4.98%,各行膜孔间距均匀性变异系数为3.44%。结果表明试验参数组合选取合理,打孔装置符合设计要求。     

玉米耐盐基因ZmHKT1;5在烟草中的功能验证

HKT类基因是与植物耐盐性密切相关的一类基因。在作物中HKT蛋白可通过排出Na+来维持植物体内的Na~+/K~+平衡,从而影响植物耐盐性。通过在烟草中过表达玉米ZmHKT1;5基因,验证该基因具有提高植物耐盐性的作用。结果表明,过表达ZmHKT1;5基因的T0代材料即显示出叶片耐盐能力的明显提高;T2代转基因株系种子在含盐培养基上的发芽能力明显强于野生型材料,T2代转基因株系幼苗阶段的耐盐能力也得到了明显的提高。通过比较在盐胁迫后2月龄的转基因材料和野生型材料的生理指标,发现野生型材料中MDA和H_2O_2的含量相较转基因材料发生了更为明显的上升,说明转基因材料中过表达ZmHKT1;5基因有效降低了盐胁迫引起的过氧化物积累。综合转基因验证的结果,证明ZmHKT1;5基因具有提高植物耐盐性的作用。     

寄主诱导的基因沉默提高植物真菌病害抗性研究进展

寄主诱导的基因沉默(host-induced gene silencing,HIGS)以病原菌生长发育、产孢繁殖、侵染或致病过程中的关键基因作为靶点,在寄主植物中表达针对靶基因的RNAi构建体,在病原菌侵染植物的过程中,摄入相应的ds RNA或si RNA分子,通过识别、结合特异核苷酸序列,干扰病菌靶基因表达,从而抑制病菌侵染和扩展,使植物表现抗病。这项技术为培育基于病原菌特异序列的植物抗病性奠定了基础,显示了巨大的应用潜力。本文综述了利用HIGS技术提高植物真菌病抗性的最新研究进展,总结了国内外利用这项技术改良植物真菌病害抗性的主要策略、技术路线,展望了发展应用前景。     

Transgenic sorghum with suppressed synthesis of kafirin subclasses: Effects on flour and dough rheological characteristics

Arising from work showing that conventionally bred high protein digestibility sorghum types have improved flour and dough functionality, the flour and dough properties of transgenic biofortified sorghum lines with increased protein digestibility and high lysine content (TG-HD) resulting from suppressed synthesis of several kafirin subclasses, especially the cysteine-rich γ-kafirin, were studied. TG-HD sorghums had higher flour water solubility at 30 °C (p < 0.05) and much higher paste viscosity (41% higher) than their null controls (NC). TG-HD doughs were twice as strong as their NC and dynamic rheological analysis indicated that the TG doughs were somewhat more elastic up to 90 °C. CLSM of doughs and pastes indicated that TG-HD had a less compact endosperm protein matrix surround the starch compared to their NC. The improved flour and dough functional properties of the TG-HD sorghums seem to be caused by reduced endosperm compactness resulting from suppression of synthesis of several kafirin subclasses which modifies protein body and protein matrix structure, and to improved protein-starch interaction through hydrogen bonding specifically caused by reduction in the level of the hydrophobic γ-kafirin. The improved flour functionality of these transgenic biofortified sorghums can increase their commercial utility by complementing their improved nutritional quality.     

稻油轮作区驱动圆盘犁对置组合式耕整机设计与试验

针对长江中下游稻油轮作区油菜种植时土壤黏重板结、秸秆量大、播种作业需同步开畦沟的农艺要求,考虑传统耕整作业耕层浅、功耗大的不足,依据驱动圆盘犁组与传统铧式犁相比,不易缠草堵塞、通过性好、牵引阻力小的特征,设计了用于油菜播种的驱动圆盘犁对置组合式耕整机。提出了主动式对置犁耕与被动式开畦沟、碎土、平整相结合的联合耕整作业方案,分析了对称布置的圆盘犁组的动力学和运动学特性,确定了其主要结构和工作参数。根据犁体曲面成形原理,设计了开畦沟前犁犁体曲面;依据组合式船型开沟器与土壤挤压互作机制的分析,确定了开畦沟区域宽度为350 mm时,开畦沟系统作业后可有效保证畦沟和种床厢面质量。耕深稳定性试验表明,整机作业实际耕深与限深深度基本一致,耕深稳定性系数均在90%以上。厢面质量试验表明,开畦沟系统在中间开畦沟区域能开出沟宽241.6~293.5 mm,沟深328.6~370.8 mm的梯形沟。经组合式船型开沟器挤压的土壤对犁沟的实际填埋率高于87.67%,碎土辊作业后厢面平整度为22.45~26.70 mm,碎土率为60.14%~68.37%。正交试验结果表明,整机较优工作参数为:限深深度为180 mm,机组前进速度为3.5 km/h,圆盘犁组转速为160 r/min,此时整机功耗为24.37 k W,相比传统旋耕方式的油菜播种种床整备机具的功耗降低了37.67%,秸秆埋覆率为92.78%,碎土率为66.74%,厢面平整度为24.18 mm,土壤对犁沟平均填埋率为92.3%,满足油菜播种的农艺要求。     

低纬高原山区暖冬年与冷冬年油菜品种稳定性和适应性对比分析

为有效评价并推荐丰产性、稳产性和适应性好的山地油菜品种在低纬高原山区推广应用,采用灰色关联度、AMMI模型和模糊聚类等分析方法,对玉溪市典型的暖冬年(2012年)与冷冬年(2015年)4个不同海拔试点的7个参试油菜品种进行稳定性和适应性对比分析。结果表明:(1)暖冬年和冷冬年主要气象因子与油菜产量的关联度有明显差异;(2)AMMI模型中暖冬年的基因、基因与环境互作两者方差分量均显著高于冷冬年,而环境方差分量则明显低于冷冬年;(3)基因型与环境间的互作对暖冬年与冷冬年的主要农艺性状影响存在较大差异。低纬高原山区应主推‘云花油早熟1号’、‘花油6号’、‘玉红油1号’和‘花油5号’等优质油菜品种。     

不同包膜肥用量对油菜碳氮代谢产物和产量的影响

为研究包膜肥在直播早熟油菜上的应用效果,采用田间小区试验,探究不同用量包膜肥对‘湘杂油1613’碳氮代谢和籽粒产量的影响。结果表明,施肥量相同条件下,施用包膜肥油菜碳氮代谢活跃,叶绿素含量(SPAD)升高,可溶性糖和游离氨基酸总量增加,含量差异不明显;单株有效分枝数和角果数明显增加,每角果粒数和千粒重小幅提高。施用包膜肥增产效果明显,包膜肥施肥量为1500 kg/hm~2时产量最高,达到2066.9 kg/hm~2。通过拟合建模,包膜肥用量为1611.0 kg/hm~2时,产量达到最高为2164.9 kg/hm~2;而普通肥的用量为1870.5 kg/hm~2时,最高产量为1904.8 kg/hm~2,包膜肥产量增加13.6%,同时用量减少13.9%。     

盐份浓度对油菜干物质积累分配、农艺性状及品质的影响

为了研究不同土壤盐份浓度对油菜生长的影响,2015—2016年度以‘扬油9号’和‘苏油211’为供试品种,在低盐浓度(2.978 g/kg)和高盐浓度(4.900 g/kg)试验田进行种植,于成熟期取样测定植株干物质积累量、农艺性状及籽粒品质含量。结果表明,随着盐份浓度增加,全株及不同器官干物质积累量均显著降低,高盐与低盐处理相比,‘扬油9号’和‘苏油211’产量下降幅度分别为24.14%和27.83%,不同器官中根系干物质积累量下降幅度最大,‘扬油9号’和‘苏油211’根系干物质下降幅度分别为34.52%和39.69%,茎枝干物质积累下降幅度最小,两品种下降幅度分别为9.46%和12.93%。随着盐份浓度增加,茎枝干物质分配比例显著增加,其余器官干物质分配比例均显著降低。随着盐份浓度增加,株高和角果数显著降低,而每角粒数和千粒重在不同盐份浓度处理间无显著差异。随着盐份浓度增加,籽粒油份含量显著降低,蛋白质含量显著增加。     

双低杂交油菜‘丰油10号’干物质积累及养分吸收规律

为了解双低杂交油菜新品种‘丰油10号’养分吸收利用规律,以‘丰油10号’为材料,在河南油菜主产区进行田间试验,分析了油菜各器官干物质积累量以及成熟期氮、磷、钾、硫、硼养分的累积量。结果表明:油菜全株干物质积累量随生育进程的推进呈"S"形变化曲线,蕾薹期至花期呈快速增长趋势;油菜籽粒产量与苗期干物质积累量呈抛物线关系(R2=0.9798**),与开花期-成熟期干物质净增量呈显著线性关系(R=0.9879**)。籽粒是氮、磷的分配中心,分别占总吸收量的73.32%和75.16%;钾主要分布在茎枝和角果壳中,籽粒中钾素仅占总吸收量的21.31%;硫主要分布在角果壳和籽粒中;硼元素主要分布在茎枝和籽粒中,占总吸收量的69.89%;根中各养分分布均最少,分配比例也最低。新品种‘丰油10号’地上部分与全株干物质积累量均随生育时期的推进呈现"慢—快—慢"的变化曲线,根、茎、叶中的养分N和P在花期后会转移到籽粒中,因此,油菜花期前保证充足的养分供给是高产的前提。