过表达ZmIBH1-1提高玉米苗期抗旱性

【目的】干旱是严重影响玉米生长发育进程的一个重要因素。挖掘玉米抗旱相关基因,通过转基因功能验证和转录组分析,解析关键基因在响应干旱胁迫过程中的分子调控机制,为抗旱分子育种和遗传改良提供理论依据。【方法】以玉米自交系B104（WT）为背景材料,利用农杆菌介导方法构建过表达ZmIBH1-1转基因株系（ZmIBH1-1-OE）;通过对转基因植株进行草铵膦抗性筛选、标记基因和目的基因PCR检测,以及运用实时荧光定量PCR检测目的基因的表达情况,鉴定阳性植株和株系;以WT和ZmIBH1-1-OE转基因株系为材料,通过干旱处理（20% PEG6000）,进行表型鉴定和耐旱生理生化指标测定,验证ZmIBH1-1的抗旱功能;通过对干旱胁迫下玉米4叶期转录组的比较分析,鉴定出差异表达的基因（differentially expressed genes,DEGs）;结合DAP-seq（DNA affinity purification sequencing）分析,初步确定ZmIBH1-1蛋白直接调控与抗旱相关的下游靶基因,利用基因组可视化软件IGV（integrative genomics viewer）分析ZmIBH1-1蛋白结合候选靶基因的位置,然后通过Dual-Luciferase试验验证ZmIBH1-1蛋白与靶基因的调控关系。【结果】通过玉米遗传转化获得12个转化事件;T₃代中,能同时检测到标记基因Bar和目的基因ZmIBH1-1的植株有458个,实时荧光定量PCR检测结果表明,ZmIBH1-1-OE中ZmIBH1-1的表达量显著高于WT,株系3和株系8表达量最高,将其自交获得T₄代转基因株系用于后续试验。在干旱胁迫条件下,ZmIBH1-1-OE株系存活率、叶片相对含水量、叶绿素含量、可溶性蛋白含量及其生理生化指标（超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶活性）均显著高于WT,说明玉米中过量表达ZmIBH1-1赋予玉米更高的耐旱性。转录组分析结果表明,WT与ZmIBH1-1-OE株系在干旱胁迫下有1 214个差异表达基因;Gene Ontology（GO）功能富集分析结果表明,差异表达基因主要涉及生物过程、细胞组分和分子功能,如在生物过程中主要涉及到光合作用、应激响应、脱水响应等;KEGG富集分析表明,差异表达基因主要参与植物激素信号传导、新陈代谢等过程。结合转录组显著差异表达基因和DAP-Seq分析所得到ZmIBH1-1蛋白的靶基因,初步确定ZmIBH1-1蛋白直接调控与抗旱相关的11个候选靶基因,包括2个钙信号相关基因、3个半胱氨酸代谢相关基因、1个bHLH转录因子、1个应激响应蛋白、1个谷胱甘肽转移酶、1个氧化还原过程蛋白和2个乙烯响应因子;基因组可视化结果显示ZmIBH1-1蛋白可以结合靶基因启动子区;随后通过Dual-Luciferase试验进一步表明,ZmIBH1-1蛋白可以直接作用于11个候选靶基因,其中,ZmIBH1-1蛋白可以促进ZmCa-M、ZmSYCO、ZmbHLH54、ZmGlu-r1、ZmCLPB3和ZmP450-99A2的表达,抑制ZmAGD12、ZmCYS、ZmCYSB、ZmERF-107和ZmEIN3的表达。此外,在干旱胁迫下NAC、WRKY、MYB等转录因子在ZmIBH1-1-OE和WT株系中也存在差异表达。【结论】ZmIBH1-1的过表达可以增强玉米苗期的耐旱性;ZmIBH1-1蛋白通过直接调控乙烯信号通路中的ZmERF-107和ZmEIN3的表达提高玉米的耐旱性;ZmIBH1-1蛋白通过直接调控钙信号相关基因ZmCa-M和ZmAGD12增强玉米的耐旱性;ZmIBH1-1蛋白可能通过间接调控NAC、WRKY、MYB等转录因子响应干旱胁迫。     

修剪控形对赣南油茶生长及产量的影响

研究了圆头形、圆锥形及平头形等3种冠形对油茶生长及产量的影响,以期促进赣南油茶增产。结果表明,3种冠形对油茶的生长及增产都有积极作用,其中以圆头形最为理想。     

温室春季摘心整枝处理对三个菜豆品种产量影响的试验研究

对三个菜豆品种在植株主蔓长到120cm进行摘心整枝,主蔓长到温室高度(200cm)时进行二次摘心,对照主蔓长到温室高度(200cm)时进行摘心.探讨二次摘心对菜豆早期产量、总产量的影响;以及二次摘心对不同品种菜豆早期产量、总产量的影响的差异性.为吉林省菜豆春季温室生产提供新的栽培模式,提高种植户经济效益.     

延迟收获对长江中游春玉米农艺性状及机收质量的影响

为探明长江中游玉米籽粒机械直收适宜品种与配套农艺措施，2018—2019年选用不同玉米品种，测定不同机收时间下玉米关键农艺性状、产量及机收质量指标。结果表明，收获时间对春玉米机收产量与机收质量均有显著影响。延迟1周收获后籽粒容重显著增加，机收产量显著提高，2年平均提高9.72%；而延迟2周收获则有降低机收产量的趋势。2年收获时杂质率总体≤3%，而机收籽粒破碎率与损失率均>5%，是该区域春玉米籽粒机收面临的主要问题。籽粒厚度、籽粒含水率和百粒重是影响机收籽粒破碎率的关键性状，三者与机收籽粒破碎率均呈显著的倒二次曲线关系；玉米的倒伏率、穗位高和重心高度是影响机收损失率的关键性状，倒伏率与机收损失率呈显著正相关，而穗位高和重心高度与机收损失率均呈显著的二次曲线关系。延迟收获能显著降低籽粒含水量，从而降低籽粒破碎率，但继续延迟收获有增加倒伏的风险。综上，长江中游春玉米成熟后适时延迟7~10 d收获，可有效降低籽粒含水量与机收籽粒破碎率，提高玉米籽粒机收产量。     

不同胭脂鱼混养模式的产量与综合效益分析

为探讨胭脂鱼(Myxocyprinus asiaticus)养殖模式中的结构优化,对不同胭脂鱼混养模式的产量与综合效益进行了研究。实验设置了5个模式,分别为胭脂鱼单养(M_1)、胭脂鱼与黄颡鱼(Pelteobagrus fulvidraco)混养(放养密度:P_1为2∶1、P_2为1∶1、P_3为1∶2)、胭脂鱼、黄颡鱼和长吻鮠(Leiocassis longirostris)混养(放养密度:P4为1∶1∶0.6)。结果显示:与M_1养殖模式相比,P_1、P_2和P_3养殖模式下的胭脂鱼平均重量、成活率、增重率和特定生长率均无显著性差异(P0.05),而P4模式则显著降低(P0.05)。各模式下总产量为179.39~226.21 g·m~(-2),其中M_1模式最低,P4模式最高。饲料系数为1.34~1.67,其中M_1模式最高,P4模式最低。各模式之间水体温度、溶氧和亚硝酸盐浓度均无显著性差异(P0.05)。总N、P浓度以M_1模式下最低,P4模式下最高。各模式的N、P利用率分别为20.51%~24.20%和12.54%~15.37%,与M_1模式相比,P_1、P_2和P_3模式均无显著性差异,而P4模式则显著提高(P0.05)。在经济效益和综合效益方面,与M_1模式相比,P_1、P_2和P_3模式均无显著性差异(P0.05),而P4模式则显著提高(P0.05)。研究表明,将胭脂鱼与黄颡鱼和长吻鮠混养,可以提高产量、NP利用率、池塘养殖经济和综合效益。     

不同氮肥处理对春季大棚番茄产量及肥料利用率的影响

以"荣威"番茄为试材,采用田间随机区组排列的方法,设置4个施肥处理(不施肥处理,CK;依据目标产量计算全氮处理,T1;减氮30%处理,T2;増施20%有机肥处理,T3),研究不同处理对番茄株高茎粗、土壤酶活性、肥料利用率及产量的影响。结果表明:T2处理番茄株高和茎粗与T1处理差异均不明显,显著高于CK和T3处理;采收盛期T2处理4种土壤酶(脲酶、蔗糖酶、过氧化氢酶、磷酸酶)活性及肥料利用率均最高,春季氮、磷、钾肥利用效率分别为36.66%、60.51%、26.19%,肥料偏生产力为237.17kg·kg~(-1);每667m2产量为9 952kg,显著高于其它处理,较T1处理显著提高79%。因此,T2处理(每667m~2施入N:21.01kg;P_2O_5:2.71kg;K:18.24kg)产量最高,施肥效果最佳,推荐为杨凌区春季番茄施肥标准。     

不同秧龄对沿江地区双季晚稻秧苗素质及产量的影响

以早熟高产品种上农粳2号和镇稻18为材料,采用常规毯苗机械栽插,分别设置20 d、24 d、28 d、32 d等4个秧龄处理,研究不同秧龄对沿江地区双季晚稻秧苗素质、生育进程、茎蘖动态及产量构成的影响。结果表明,随秧龄天数增加,参试品种的绿叶数、茎基宽和根系盘结力均逐渐升高;与20 d、24 d和28 d秧龄的处理相比,32 d秧龄处理的成熟期提前4~5 d,茎蘖高峰期提早15 d左右,结实率显著升高;与24 d秧龄处理相比,上农粳2号和镇稻18在32 d秧龄处理下的产量分别提高10.26%和20.82%。在秧苗强化化控和苗床管理的条件下,安徽沿江地区常规毯苗机插的栽插秧龄可延长至32 d。     

瓜州县氮磷钾配比对哈密瓜产量和效益的影响

采用“3414”完全设计方案进行了哈密瓜配方施肥试验，研究哈密瓜产量与氮、磷、钾施用量之间的关系，建立了哈密瓜产量（Y）与氮（N）、磷（P）、钾（K）肥之间的回归方程，得出哈密瓜最佳施肥量为N298.94 kg/hm~2、P_2O_5145.49 kg/hm~2、K_2O 60.90 kg/hm~2。在该施肥水平下，哈密瓜的产量最高为42 958 kg/hm~2,N、P_2O_5、K_2O最佳施肥比例1∶0.48∶0.2。