玉米籽粒早期发育相关蛋白的差异表达特性

玉米籽粒发育早期,代谢活动旺盛,细胞分裂与增大活跃,为后续贮藏物质的合成形成充足库容。为阐明籽粒早期发育的蛋白合成、积累与调控过程,本研究以夏玉米品种登海661为试验材料,在开花期人工饱和授粉后第3、第5、第10天取果穗中部籽粒,利用同位素标记相对定量(iTRAQ)技术分析其蛋白差异表达特性。玉米籽粒早期发育阶段总计鉴定及定量2639种蛋白,这些蛋白涉及多种生物过程与分子功能,其中代谢过程和分子过程是最主要的2个生物过程;催化活性和绑定功能是最主要的2个分子功能,这些生物过程与分子功能对籽粒早期发育具有重要作用。定量分析结果表明137种蛋白在籽粒发育早期显著差异表达,其功能涉及蛋白代谢、胁迫响应、细胞生长与分裂、碳水化合物与能量代谢、转运、次生物质代谢、淀粉合成、转录、油脂代谢、信号转导、氨基酸代谢等。其中,表达差异较大的是与蛋白代谢、胁迫响应、细胞生长与分裂以及碳水化合物与能量代谢相关的蛋白。表达模式聚类结果显示这些不同功能类别的蛋白协同表达,共同调控玉米籽粒的早期发育。     

丙环唑对玉米幼苗生长的调控及其相关机制

丙环唑(propiconazole,简称Pcz)作为一种杀菌剂被广泛应用于作物生产,它同时具有调节作物生长发育的作用,但关于丙环唑在玉米上的应用研究较少。本研究以玉米品种郑单958为材料,研究丙环唑(Pcz)对玉米苗期植株生长、细胞形态和激素信号的影响。结果表明,Pcz处理显著抑制玉米中胚轴与胚芽鞘的生长,降低株高,缩短叶片和叶鞘长度,减小叶夹角,同时显著抑制叶片和叶鞘细胞的纵向伸长,促使叶枕细胞排列由疏松变为紧密;Pcz处理显著降低玉米中赤霉素(GA1和GA3)的含量,下调GA合成酶基因GA3ox1基因的表达,上调GA钝化酶基因GA2ox5和GA2ox8表达,而GA合成酶基因GA20ox1的表达呈现先上调后下调模式;Pcz处理显著降低油菜素内酯(BR)含量,但BR合成基因CPD和DWF4的表达上调,可能是由于反馈调节。此外,Pcz处理下调扩张蛋白基因EXPA4、EXPA5和木葡聚糖内糖基转移酶/水解酶基因XTH1、XET1的表达。综上所述,Pcz处理调节GA和BR信号转导途径,抑制GA和BR在植株内积累,调控扩张蛋白、木葡聚糖内糖基转移酶/水解酶基因表达,操纵细胞生长,有效调控株型。     

高密度对甘肃黄灌区玉米品种农艺性状和产量的影响

选择4个玉米品种,设置3种密度,于2015-2016年在甘肃中部沿黄灌区种植试验得出：同一品种在不同密度下的农艺性状和产量存在差异。对宁玉524、辽单588、高玉818、先玉335的各农艺性状和产量构成因素在密度9.75万、11.25万、12.75万株/hm ²处理下两年测得的数据均值进行了分析比较,发现随着种植密度的增大,玉米的农艺性状和产量出现趋向性变化。表现为玉米的空秆率、倒伏率、株高、穗位高和产量随着密度的增加而增加;茎粗、穗粗、穗长、穗粒数和百粒重随密度增加有所减小。其中空秆率、茎粗、穗粗、穗长、穗粒数和产量差异显著,高种植密度对他们有显著的影响。     

玉米Reid种质DH系遗传分析

为探讨玉米Reid种质遗传改良效果,本研究以Reid类群重要种质J1491、J1492、J1493、J1495、J1498与PH6WC构建基础群体,通过DH技术育成DH系,经鉴定从中选取5个代表DH系6DH6、6DH7、6DH9、6DH10、6DH12作母本,以Non-Reid群5个优良自交系作父本,按NCII设计组配25个杂交组合,对DH系单株产量及其构成因素的杂种优势、配合力和相关方面进行了研究。结果表明,单株产量杂种优势以组合6DH7×J1628最高为180.22%,组合6DH12×J1673最低为54.94%;单株产量一般配合力效应值最高的有6DH7和6DH10,穗长、穗粗亦为正效应,因此认为6DH7和6DH10更具应用潜力;特殊配合力效应值最高的组合是6DH7×J1673。各产量性状中穗长、穗粗和秃尖长,狭义遗传率高,主要以基因加性效应为主。本研究为鉴定有潜在价值的DH系及杂交种提供选择,为玉米遗传改良提供参考。     

海河流域水生态环境破坏的经济损失估算

利用多种方法估算海河流域水生态环境破坏造成的经济损失，并综合已有相关研究，认为1999年的经济损失相当于流域GDP的0．63%-16．6％。利用影子价格法估算的经济损失相当于流域GDP的7．3％。海河流域现状水生态环境恶化造成的相对经济损失值处在历史高峰期。未来在实施南水北调工程及按照规划开展大规模节水挖潜举措的前提下，经济损失的相对量将大为减少，但是绝对经济损失量可能还会有所增大。向流域节水挖潜领域的项目投资，会给全社会带来较高的经济收益。     

秸秆还田机鞭式刀具原理及运动特性分析

针对现有秸秆还田机刀具性能的不足,研制了鞭式刀具.同时,在阐述鞭式刀具的结构与工作特点的基础上,着重对该刀具破茬瞬时的加速性能进行了计算分析.计算和田间试验结果表明,该刀具作用于根茬时刀头速度大,采用该刀具的还田机既可切碎秸秆,又可以同时入土破茬,并实现了碎茬与土壤的均匀混拌.     

提高耕地质量建设高标准基本农田

依据黑龙江省耕地的现状，从加强“三库”建设、推行虚实并存的耕作技术、科学实施集中投入等3个方面提出了提高耕地质量、建设高标准农田的建议。     

挖土受损农田对冬小麦植株性状及生理参数的影响

研究了农田挖土1 m深后不同时段对冬小麦植株性状(地上部分生物量、子粒的各项指标、叶面积)以及生理特性的影响。结果表明:植株地上部生物量挖土后10年、6年与未挖土样地在抽穗后期大于抽穗前期,而挖土1年、3年后的样地则是抽穗前期大于抽穗后期;穗部性状(子粒干、鲜重、鲜样子粒体积)以及叶面积指数的变化趋势一致,且未挖土>挖土后10年>挖土后6年>挖土后3年>挖土后1年;灌浆后20天之内,灌浆速率的变化趋势为挖土后1年>挖土后3年>未挖土>挖土后10年>挖土后6年,之后则表现为未挖土>挖土后10年>挖土后6年>挖土后3年>挖土后1年。同时未挖土的光合速率大于挖土。研究结果显示,开挖农田严重影响了小麦植株的营养吸收量和干物质的累积量,限制了小麦同化物的合成能力,受损农田生产力的修复过程需要10年以上甚至更长的一段时间。     

农田土壤氮素径流损失的影响因素及其防治措施研究

根据当前国内外在农田土壤氮素运移转化机理方面已取得的研究成果,简要回顾了农田土壤氮素损失产生的环境污染危害,分析了影响土壤氮素径流损失的主要因素。在此基础上,提出了优化水肥管理、合理施用氮肥、发展生态农业、调整种植结构、推广缓控释肥料等防治举措。     

不同密度与施氮量对玉米品质的影响

采用二次饱和D最优设计方法,研究了不同密度、氮肥施用量对玉米品质的影响,结果表明：合理密植,增施氮肥,有利于提高玉米产量和改善玉米品质;通过模拟试验和优化选择,提出了玉米产量≥7500kg/hm2、粗淀粉≥65%、粗脂肪≥4.55%、粗蛋白质≥11.2%、赖氨酸≥0.33%、色氨酸≥0.075%的栽培措施,其相应的密度为53475~72435株/hm2,氮肥施用量为278.85~488.70kg/hm2。