中国南瓜对嫁接黄瓜产量与风味影响的综合评价

为探讨中国南瓜砧木种质资源的多样性,筛选同时具有较高产量和较优风味品质嫁接黄瓜的中国南瓜砧用种质,本研究以国内外102份中国南瓜高代自交系种质为砧木,以黄瓜品种新泰密刺为接穗进行嫁接,利用主成分分析、隶属函数分析和聚类分析对嫁接黄瓜形态学和农艺性状等13项指标进行综合评价。结果表明,与对照新泰密刺相比,102份嫁接组合的各项指标存在广泛变异,主成分分析显示前5个主成分累计贡献率达到86.226%,其中植株产量因子、雌花因子、果实风味因子是构成嫁接组合性状差异的主要因子。系统聚类分析将102个嫁接组合划分为4个类群,隶属函数分析表明柿饼南瓜5Bb636-3(N67)和三禾13-s08z13-3(N91)等7份砧木的嫁接组合产量和口感等各项指标表现突出,可作为南瓜砧木品种选育的优异亲本材料。本研究进一步丰富了中国南瓜砧木的评价体系,为选育嫁接黄瓜性状良好的中国南瓜砧木品种提供了重要依据。     

Iron oxide‐humic acid coprecipitates as iron source for cucumber plants

In soil, iron (Fe) solubility depends on complex interactions between Fe minerals and organic matter, but very little is known about plant availability of Fe present in Fe oxides associated with humic substances. For this purpose, this study investigates the effect of Fe mineral crystallinity in the presence of humic acids (HA) on Fe availability to plants. Four Fe–HA mineral coprecipitates were prepared, either in the presence or absence of oxygen, i.e., two goethite (G)‐HA samples containing large amounts of Fe as nanocrystalline goethite and ferrihydrite mixed phases, and two magnetite (M)‐HA samples containing crystalline magnetite. Bioavailability studies were conducted in hydroponic systems on cucumber plants (Cucumis sativus L.) grown under Fe deficient conditions and supplied with the Fe–HA coprecipitates containing goethite or magnetite. Results showed that plants grown in the presence of Fe–HA coprecipitates exhibited a complete recovery from Fe deficiency, albeit less efficiently than plants resupplied with Fe‐chelate fertilizer used as control (Fe‐diethylene triamine penta acetic acid, Fe‐DTPA). However, the supply with either G‐ or M–HA coprecipitates produced different effects on plants: G–HA‐treated plants showed a higher Fe content in leaves, while M–HA‐treated plants displayed a higher leaf biomass and SPAD (Soil–Plant Analysis Development) index recovery, as compared to Fe‐DTPA. The distribution of macronutrients in the leaves, as imaged by micro X‐ray fluorescence (µXRF) spectroscopy, was different in G–HA and M–HA‐treated plants. In particular, plants supplied with the poorly crystalline G–HA coprecipitate with a lower Fe/HA ratio showed features more similar to those of fully recovered plants (supplied with Fe‐DTPA). These results highlight the importance of mineral crystallinity of Fe–HA coprecipitates on Fe bioavailability and Fe uptake in hydroponic experiments. In addition, the present data demonstrate that cucumber plants can efficiently mobilize Fe, even from goethite and ferrihydrite mixed phases and magnetite, which are usually considered unavailable for plant nutrition.     

不同基肥对黄瓜根际土壤微生物群落多样性的影响

分别以RAPD分子生物学方法和BIOLOG生理学方法,研究了不同基肥对黄瓜根际土壤微生物群落DNA序列多样性和群落功能多样性的影响。结果表明,在本试验条件下,基肥为75000 kg/hm2有机肥处理和75000 kg/hm2有机肥加300 kg/hm2复合肥处理最好;基肥为600 kg/hm2复合肥处理而使土壤微生物群落DNA序列丰富度指数和多样性指数显著下降,与对照的DNA序列相似系数最低;有机肥处理有利于土壤微生物群落DNA序列多样性、均匀度和黄瓜产量的提高。此外,不同基肥处理改变了土壤微生物对单一碳源的利用能力。     

黄瓜幼苗内源激素和多胺对NO3-胁迫的适应性变化研究

通过溶液培养试验,研究了黄瓜幼苗内源激素和多胺对NO3-胁迫的适应性变化研究。结果表明,黄瓜幼苗在56~98 mmol/L NO3-浓度范围内培养7 d,根中ZR、GA和IAA含量均比对照显著升高;ABA含量降低。说明在此浓度范围内,根系有关酶活性首先被激活,从而引起促进生长的激素合成加速;而ABA等促进衰老的激素合成受抑,黄瓜生长势增加。叶中激素变化规律与根中正好相反,说明主导黄瓜幼苗生长的关键激素是根中相关激素的变化。当NO3- 浓度达140 mmol/L时,叶片中ZR、GA、ABA和IAA含量比对照极显著升高;而根中ZR、GA和IAA含量开始降低,ABA含量开始升高,幼苗生长受到严重抑制,从而加速了幼苗的衰老。叶片中Spm和Spd及根中Spm含量在一定浓度范围内,均随NO3-浓度的增加而升高,当NO3-浓度高于140 mmol/L时,其含量反而开始降低;叶片中Put含量均明显低于对照。而叶片和根中（Spd+Spm）/Put比值却显著高于对照。结果表明,黄瓜幼苗内各种激素之间通过此消彼长的变化过程,以提高对高浓度NO3- 胁迫的抗性。     

不同新型磷肥对黄瓜产量、品质及磷肥利用率的影响

为了探明不同新型磷肥对黄瓜产量、品质及磷肥利用效率的影响,遴选适合黄瓜的最优新型磷肥品种,为土壤-黄瓜-新型磷肥匹配提供理论依据。选用不同新型磷肥进行田间栽培试验和室内培养试验,以黄瓜为研究对象,设置4个处理：不施磷肥（CK）、普通磷酸二铵（DAP）、控失活化磷酸二铵（LC-DAP）和聚磷酸铵（APP）。通过田间试验探究不同新型磷肥对黄瓜品质和磷肥利用率的影响;基于室内培养试验利用X射线衍射（XRD）、傅里叶变换红外光谱（FT-IR）和X射线光电子能谱（XPS）等手段解析新型磷肥对磷有效性的化学增效机制。结果显示：与DAP处理相比,APP处理中黄瓜产量增加18.5%,黄瓜可溶性糖和维生素C含量分别提高了33.5%和16.7%,硝酸盐含量降低了3.7%。相比DAP处理,LC-DAP与APP处理均可以显著提高土壤有效磷含量和黄瓜植株磷素累积量（P < 0.05）,磷肥吸收利用率分别提高了4.7%和10.9%,磷肥贡献率分别提高了13.6%和13.4%;磷肥农学利用率分别提高了170.4%和172.9%;磷肥偏生产力分别提高了18.3%和18.5%,除磷肥吸收利用率外,LC-DAP与APP处理差异不大,APP处理磷肥吸收利用率增幅最大。通过XRD、FT-IR、和XPS等技术得出APP处理残留物的H₂PO₄^-形态磷酸盐含量占比最高,为36.54%,比DAP处理高出15.0%,这表明施用APP可减少难溶性磷酸盐产生。结果表明,与普通磷酸二铵相比,控失活化磷酸二铵和聚磷酸铵均可显著提高黄瓜产量及磷肥利用率,并可改善品质,其中以聚磷酸铵效果最佳。聚磷酸铵可更有效地减少磷肥固定,提高土壤可溶性正磷酸盐含量,从而保障磷肥持续供应。     

温室黄瓜发育期模拟模型的检验

针对作物生育期研究主要有3种方法:有效积温法、生理发育时间法和正弦指数函数法。试验选取不同温室不同茬口黄瓜的发育期数据和温室环境数据对3种发育期模拟模型方法进行验证。温室黄瓜发育期的预测结果表明,正弦指数函数法预测准确而稳定,回归估计标准误差(RMSE)在0.8~2.4d之间,以每日平均气温和每小时平均气温为输入值的生理发育时间法RMSE值分别在0.8~6.1和0.8~7.0d,有效积温法1.3~6.2d。基于以上验证结果,3种模拟预测发育期方法中,正弦指数函数法表现出较好的预测性和较强的机理性,适用于作物发育期的预测。     

内共生菌Buchnera协助蚜虫抑制寄主植物的防御反应

为明确蚜虫内共生细菌Buchnera能否协助蚜虫抑制植物的防御反应,采用混合抗生素除去瓜蚜Aphis gossypii体内的Buchnera,采用刺吸电位技术和生命表方法比较除菌瓜蚜和正常瓜蚜在黄瓜上的适合度,并测定被除菌瓜蚜和正常瓜蚜预侵染黄瓜叶片中H₂O₂、茉莉酸和水杨酸的含量变化以及抗蚜特性变化。结果表明,除菌瓜蚜体重较正常瓜蚜极显著下降了71.15%,净增殖率极显著下降了95.60%,但寿命延长了2.34倍;刺吸电位图谱显示除菌瓜蚜几乎不产生代表唾液分泌的E1波和韧皮部被动吸食的E2波。在黄瓜叶片中,除菌瓜蚜比正常瓜蚜能激发产生更高水平的H₂O₂;在为期14 d的侵染中,除菌瓜蚜侵染诱发总茉莉酸含量持续升高、总水杨酸含量持续下降,而正常瓜蚜侵染诱发总茉莉酸含量先升高后降低、总水杨酸含量先降低后升高。在被除菌瓜蚜预侵染黄瓜上,瓜蚜进入稳定取食的时间显著滞后于正常瓜蚜预侵染处理,且前3 d的产蚜量显著低于正常瓜蚜预侵染处理。表明Buchnera除了可为蚜虫提供必需的营养外,还有调控和抑制寄主植物防御反应的功能。     

全雌黄瓜单性结实性遗传分析

 采用植物数量性状主基因+多基因混合遗传模型对黄瓜强单性结实雌性系‘6401’ 与非单性结实自交系‘6429’、‘6426’杂交组合多世代群体的单性结实性进行联合分析,结果表明：全雌黄瓜单性结实性在不同遗传背景下遗传表现基本一致,单性结实性遗传均表现为不完全隐性基因遗传,符合E-1-1模型,受2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性多基因控制。两组合第1主基因显性效应、主基因显性×显性互作效应以及多基因效应较大。‘6401×6429’组合的B₁、B₂、F₂群体（主基因+多基因）遗传率分别为51.36%、72.31%和76.78%;‘6401×6426’组合的B₁、B₂、F₂群体（主基因+多基因）遗传率分别为20.50%、75.39%和74.58%。强单性结实全雌黄瓜品种选育以双亲均为强单性结实为宜。     

细辛精油对5种黄瓜病害致病菌的离体抑菌活性

采用生长速率法和孢子萌发法测定了细辛精油对引起黄瓜病害的5种病原菌的菌丝生长和孢子萌发的影响。结果表明,对灰霉病菌菌丝生长和孢子萌发的抑制效果均较好,其次是对褐斑病菌、枯萎病菌和叶斑病菌;而对根腐病菌菌丝生长和孢子萌发的抑制效果均较差。对于同一种病原菌来说,细辛精油对其孢子萌发的抑制效果和对其菌丝生长的抑制效果存在差异,如灰霉病菌和根腐病菌,对其孢子萌发的抑制效果好于对其菌丝生长的抑制效果。     

水肥一体化模式下日光温室黄瓜氮磷钾优化施肥方案的研究

为了探明水肥一体化模式下日光温室黄瓜氮(N)、磷(P_2O_5)、钾(K_2O)的适宜施用量,采用三因子D–饱和最优设计,研究N、P_2O_5、K_2O用量对黄瓜产量和品质的影响,建立了以N、P_2O_5、K_2O用量为变量因子,以黄瓜产量和品质为目标函数的三元二次数学模型。通过对模型解析表明:N、P_2O_5、K_2O对黄瓜产量和品质均有显著影响;当N、P_2O_5、K_2O用量分别达到861.5 kg·hm~(-2)、306.1 kg·hm~(-2)和1 082.0 kg·hm~(-2)时,边际产量效应降至0;N、P_2O_5、K_2O用量分别达到688.4 kg·hm~(-2)、320.2 kg·hm~(-2)和1 230.2 kg·hm~(-2)时,边际品质效应降为0。通过计算机模拟运算,得出本试验条件下日光温室黄瓜产量达138 000 kg·hm~(-2)以上,同时品质综合评分达到88分以上的优化施肥方案为N 665.5~827.6 kg·hm~(-2),P_2O_5 267.9~334.3 kg·hm~(-2),K_2O 1 043.1~1 235.0 kg·hm~(-2),适宜的氮磷钾配比为1︰0.40︰1.53。