Optimization of slow-release fertilizer application improves lotus rhizome quality by affecting the physicochemical properties of starch

To achieve the dual goals of high yield and good quality with low environmental costs,slow-release fertilizer (SRF) has been widely used in lotus cultivation as new type of fertilizer instead of traditional nitrogen fertilizer.However,the optimal amount of SRF and how it would promote lotus rhizome quality remain unclear.This study was designed to investigate the photosynthetic characteristics and the synthesis,accumulation,and physicochemical properties of lotus rhizome starches under six SRF l...     

番茄对番茄晚疫病抗性遗传分析

试验利用04957(感),04968(感),L3708(抗)和Wva700(抗)4个抗感不同的番茄品种,按Griffing(Ⅰ)完全双列杂交方法配置组合,接种番茄晚疫病,调查发病情况进行分析。结果发现:①不同品种、不同组合间抗病性存在极显著差异;②供试品种间一般配合力和特殊配合力存在极显著差异,Wva700,L3708具有较高的一般配合力效应,二者在配制抗性组合时是较为优良的杂交亲本。Wva700×04957,Wva700×04968组合特殊配合力最高,有进一步研究利用的价值;③抗性遗传中加性效应是主要的,同时存在部分显性,存在细胞质效应;④广义遗传力为90.64%,狭义遗传力为81.48%,均较高,说明亲代对后代的影响作用较大,抗性基因可以通过基因累加的方式在后代中表现出来,宜早代选择。     

香根草的引种及抗逆性栽培试验

香根草Vetiver zizanioides发达的网状根系,以及净化水体、抗污染的生物学特性使其成为水土保持、改善环境的先锋植物。湖北省林业科学研究院于2003年开始对该草种进行了引种栽培试验。笔者从香根草的生物学特性及抗逆性方面阐述了香根草的推广利用价值。     

生猪废水处理和磷回收工艺中抗生素和耐药细菌的削减特征

调查生猪废水处理和磷回收工艺中,厌氧消化、氧化池、磷回收流化床和潜流人工湿地对水质参数、抗生素、耐药细菌和病原菌丰度削减的贡献。结果表明,在水质指标方面,厌氧消化对COD的去除率最大,为40.28%;人工湿地对TP和NH_4~+-N的去除率最大,分别达到53.33%和67.74%;流化床对TP的去除率为49.94%。在抗生素吸附和降解方面,厌氧消化、流化床和人工湿地对土霉素(OTC)和环丙沙星(CIP)具有较大幅度的去除,去除率范围分别为32.27%～63.77%和40.44%～44.11%;厌氧消化、氧化池和人工湿地对磺胺二甲嘧啶(SM2)具有中等幅度的去除,去除率范围为18.10%～28.52%。在耐药细菌方面,厌氧消化作为一级处理工艺对各类型耐药细菌均具有最大去除率(50%);同样作为三级处理工艺,人工湿地能进一步削减耐药细菌的数量,而流化床出水中以奇异变形杆菌、鼠伤寒沙门氏菌和宋内氏志贺氏菌为主的耐药细菌数量出现反弹。微生物群落分析发现,人工湿地在降低病原细菌丰度方面优势显著。研究表明,设置潜流人工湿地承接流化床出水可进一步深化处理生猪废水。     

Multivariate analysis and genetic diversity for morphometric and root textural quality traits in ashwagandha (Withania somnifera Dunal)

Ashwagandha (Withania somnifera) is an important medicinal plant and its dried roots are used in traditional systems of medicine. The market price of roots is determined by physical (textural) quality. Brittle roots with high starch and low fiber are considered to be superior because of ease in grinding. Genetic diversity studies based on root textural parameters have not been done so far. So the present study was designed to assess genetic diversity for morphometric traits and root textural quality parameters among two morphologically distinct groups: Poshita and Nagore. The PCA separated the morphometric and root texture variables distinctly into two different principal components: PC-1 and PC-2 respectively, indicating that both are negatively associated. All the morphotypes in Poshita group showed high positive loadings in PC-1 indicating that component genotypes are high root yielding. Nagore morphotypes were low yielding but the root texture was good. Clustering of morphotypes grouped Poshita and Nagore separately with high inter-cluster distances indicating that both groups are highly divergent from each other, suggesting that there is sufficient scope for varietal improvement through hybridization.     

水稻粉质皱缩胚乳突变体fse4的表型分析与基因克隆

【目的】水稻种子主要以淀粉形式储藏能量。淀粉合成需要多种酶类和调控因子参与，机制较为复杂。本研究利用水稻胚乳发育缺陷突变体，克隆和鉴定新的调控淀粉合成相关基因，旨在为研究淀粉合成及其调控提供理论依据。【方法】从化学诱变剂甲基亚硝基脲（1-methyl-1-nitroso-urea, MNU）处理的宁粳3号(Ningjing 3, WT)突变体库中筛选到一个能稳定遗传的胚乳粉质皱缩突变体，命名为fse4 (floury and shrunken 4 )。与籼稻品种Dular杂交获得F1种子（F2），通过图位克隆的策略确定FSE4候选基因。利用杂合植株（FSE4fse4）分离出的粉质种子，观察形态学特征，分析其理化性质。使用扫描电镜和半薄切片技术观察胚乳结构。使用qRT-PCR和免疫印迹分析淀粉合成相关基因表达模式和淀粉合成相关酶类的蛋白积累量。利用全自动氨基酸分析仪测定成熟胚乳各氨基酸含量。【结果】突变体fse4籽粒宽度、厚度以及千粒重显著下降，同时胚乳中总淀粉、总蛋白、直链淀粉含量亦显著下降，而脂肪含量显著上升；淀粉黏度、崩解值和消减值显著低于野生型。突变体fse4中多为单粒型淀粉颗粒，且排列分散。FSE4定位于第5染色体长臂约252 kb的区间内，测序发现编码Δ1-吡咯啉-5-羧酸合成酶基因 （Delta 1-pyrroline-5-carboxylate synthetase, P5CS）第1外显子上发生单碱基替换，导致一保守的氨基酸发生变异。突变体fse4中大部分淀粉合成相关基因表达量下调，多种淀粉合成相关蛋白积累量减少。突变体fse4米粉中多种氨基酸含量发生显著变化，游离氨基酸含量是其野生型的3.6倍。此外，外源喷施脯氨酸能部分恢复突变体fse4种子萌发缺陷表型。【结论】FSE4编码脯氨酸合成关键限速酶P5CS，该基因对胚乳中氨基酸的合成及代谢起重要的调控作用，并影响淀粉的合成与积累。     

大麦籽粒抗性淀粉含量快速测定方法研究

为探索快速高效测定大麦籽粒中抗性淀粉含量的方法,利用衰减全反射中红外（attenuated total reflection mid-infrared spectroscopy,ATR-MIR）和近红外（near-infrared spectroscopy,NIR）光谱技术,分别用3种不同方法进行预处理,建立大麦样品的抗性淀粉含量快速测定红外模型,通过不同预处理预测模型的校正和内部交叉验证结果的比较,依据决定系数（r）和均方根误差（RMSE）筛选出基于ATR-MIR和NIR光谱的最佳预测模型,再对最佳预测模型进行外部验证。结果表明,经基线位移校正+范围归一化（BOC+RN）预处理后的PLS模型为最佳ATR-MIR预测模型;经标准正态变换+Savitzky-Golay法一阶求导（SNV+1thD）的预处理模型为最佳NIR预测模型。用验证集材料对BOC+RN和SNV+1thD最佳预测模型的预测效果进行外部验证,光谱预测值与化学测定值之间没有显著差异,说明两种方法均可以用于大麦籽粒抗性淀粉含量测定;ATR-MIR光谱比NIR光谱具有更好的预测能力。     

水稻灌浆过程中籽粒淀粉合成关键酶活性与蒸煮食味品质

选用稻米蒸煮食味品质有显著差异的4个粳稻品种,对水稻籽粒灌浆过程中淀粉合成关键酶的活性变化及其与蒸煮食味品质关系进行了研究。 不同品质类型的品种间籽粒直链淀粉和支链淀粉含量在灌浆前、中后期表现出差异,这种差异主要表现在灌浆不同时期淀粉积累速率上。籽粒灌浆过程中,不同品质类型的品种中ADPG焦磷酸化酶和可溶性淀粉合成酶活性出现峰值的时间无差异,但淀粉分支酶活性出现峰值的时间,劣质品种明显早于优质品种,而且优质品种灌浆中、后期仍然保持较高水平的酶活性。ADPG焦磷酸化酶、可溶性淀粉合成酶、淀粉分支酶的活性与直链淀粉含量、支链淀粉含量、味度值、RVA谱特性间的相关性和程度因灌浆时期不同而发生变化。在整个灌浆过程中,可溶性淀粉合成酶活性与味度值间的相关均不显著,但灌浆前期和中、后期的ADPG焦磷酸化酶和淀粉分支酶的活性与味度值间呈显著或极显著相关。选择灌浆前期酶活性低或灌浆后期酶活性高的材料,将有利于提高稻米蒸煮食味品质。     

春小麦抗旱耐热性QTL分析

为发掘控制小麦抗旱耐热基因位点,以小麦重组自交系(RILs)群体为材料,于2015-2017年小麦灌浆期进行干旱胁迫、热胁迫、旱热胁迫处理,并对抗旱耐热相关性状QTL进行分析。结果表明,在干旱胁迫、热胁迫、旱热胁迫下分别检测到22、36和30个QTL,其中控制旗叶叶绿素含量、旗叶含水量、穗粒重、千粒重的QTL数分别为26、21、22和19个。抗旱相关性状QTL位于2A、3B、4B、7B、3D、4D和7D染色体上,表型贡献率为9.38%～30.81%;耐热相关性状QTL位于2A、2B、3A、3B、4B、4D、5D、6D、7A和7B染色体上,表型贡献率为9.03%～34.97%。抗旱性共定位区间2个,分别位于2A(gwm294-wmc644)和7B(barc140-gwm297)染色体上;耐热性共定位区间2个,分别位于5D(cfd67-cfd40)和6D(barc196-barc54)染色体上;抗旱耐热性共定位区间3个,分别位于2A(gwm294-wmc644)、2B(wmc441-wmc317)和7B(wmc83-wmc276)染色体上,其中共定位区间gwm294-wmc644( Qcc-2A.2、 Qgw-2A.1)的贡献率超过10%,遗传距离较小(6.49 cM)。     

高淀粉抗病甘薯新品种漯徐薯8号的选育

漯徐薯8号是由徐薯18与徐781杂交选育而成的高淀粉抗病甘薯新品种,2008年3月通过全国甘薯品种鉴定委员会鉴定。该品种鲜基薯块烘干率36.5％,淀粉率25.4％,薯干洁白平整,丰产稳产,抗根腐病、茎线虫病和蔓割病,中抗黑王证病,耐贮藏,萌芽性好,适宜淀粉加工、生产燃料乙醇等。