不同有机替代方式下稻田土壤胶体磷流失潜力研究

土壤胶体因具有较大的比表面积及较强的吸附与迁移能力，其所携带的磷（胶体磷）已成为农田磷流失过程中的重要形态。为评估不同有机替代方式下稻田土壤胶体磷（P_coll）的活性和流失潜力，本文依托两种有机肥部分替代化肥（控氮控磷与控氮不控磷）方式下稻麦轮作长期定位试验，探讨了P_coll含量变化、流失风险及其与不同土壤活性磷组分之间的关系。控氮控磷试验（4 a）设有3个处理：不施磷肥（CK）、单施化肥（CF）、猪粪有机肥替代30%化学磷肥（OF）；控氮不控磷试验（24 a）设有3个处理：不施肥（CK）、单施化肥（CF）、猪粪有机肥替代40%化学氮肥（OF）。结果表明：在控氮控磷条件下，有机替代处理较单施化肥处理，土壤有机碳（SOC）、P_coll含量及其流失潜力（LPP）均无显著性差异，胶体钼蓝反应磷占比（R_MRP，MRP_coll/P_coll）显著降低1.76%（P < 0.05）。在控氮不控磷条件下，有机替代处理的土壤P_coll和SOC含量分别为13.08 mg/kg和20.19 g/kg，显著高于单施化肥78%和212.6%（P < 0.05）；较单施化肥，土壤LPP和R_MRP分别显著升高了1.89%和16.05%（P < 0.05）。两种有机替代方式下土壤P_coll与土壤全磷（TP）、真溶解态磷（TSP）、Olsen-P、CaCl₂-P等均呈极显著正相关（P < 0.01）；与土壤有机碳（SOC）在控氮不控磷条件下呈极显著正相关（P < 0.01），在控氮控磷条件下无显著相关性。以上结果表明，较控氮控磷有机替代方式，长期仅控氮的有机肥施用显著增加了土壤有机碳、胶体磷和不同活性磷组分含量，磷流失风险升高。因此，有机肥部分替代化肥养分等量控制是改善农田磷流失可行的施肥方式。     

利用单片段代换系鉴定水稻抗性淀粉相关基因

目的 发掘稻米淀粉合成相关基因SBEIIb、SSIIa和ISA1的高抗性淀粉等位基因。方法 利用分子标记筛选携带SBEIIb、SSIIa或ISA1的单片段代换系(Single segment substitution lines，SSSLs)，利用改良的AOAC法测定SSSLs材料的抗性淀粉含量(w)，通过Sanger测序分析不同SSSLs的SBEIIb、SSIIa和ISA1基因序列，结合基因型和表型连锁分析，鉴定影响抗性淀粉含量的等位基因。结果 SBEIIb编码区的1个SNP(Ex4-96G/A)引起1个氨基酸的替换(196-Arg/His)，从而产生2种等位基因SBEIIb-1和SBEIIb-2。其中，SBEIIb-1的Ex4-96G导致第196位氨基酸为Arg，表现为高抗性淀粉含量，为1.72%。SSIIa第8外显子的2个SNPs(Ex8–334G/A和Ex8–865C/T)引起2个氨基酸替换(604-Gly/Ser和781-Leu/Phe)，从而产生3种等位基因SSIIa-1、SSIIa-2和SSIIa-3。其中，SSIIa-1的Ex8–334G和Ex8–865C导致第604和781位氨基酸为Gly和Leu，表现为高抗性淀粉含量，为3.37%。ISA1编码区序列的1个Indel(AGG/---)和1个SNP(Ex17–117C/T)导致第70位氨基酸Glu缺失和第717位氨基酸由Thr变为Met，从而产生3种等位基因ISA1-1、ISA1-2和ISA1-3。其中，ISA1-1编码区的AGG插入和Ex17–117C导致第70和717位氨基酸为Glu和Thr，表现为高抗性淀粉含量，为2.09%。结论 SBEIIb、SSIIa和ISA1是影响水稻抗性淀粉形成的重要基因，这3个基因编码区的SNPs和Indels引起了氨基酸的改变，继而影响了抗性淀粉的含量，鉴定到了3个高抗性淀粉含量的等位基因SBEIIb-1、SSIIa-1和ISA1-1。     

野生稻单片段代换系芽期耐旱性评价及QTLs鉴定

于2020－2021年以60份来自展颖野生稻和南方野生稻的单片段代换系（Single chromosome segments substitution lines，SSSLs）及其受体亲本‘华粳籼74’（‘HJX74’）为试验材料，在20% PGE-6000干旱胁迫浓度下开展水稻芽期耐旱性试验，以6个生长发育性状指标的相对值（相对芽长、相对根长、相对胚芽鞘长、相对根数、相对根干质量、相对芽干质量）作为评价指标，采用隶属函数法对SSSLs进行排序并筛选相关性状与‘HJX74’有显著差异的SSSLs，进行QTL鉴定与加性效应分析，初步鉴定与芽期耐旱性状相关的QTL。结果表明：供试SSSLs平均隶属函数值范围为0.14～0.71，‘HJX74’平均隶属函数值为0.58，有12个SSSLs的平均隶属函数值大于‘HJX74’。通过单因素方差分析，筛选出以相对芽长为指标的2份耐旱SSSLs和以相对根数为指标的4份耐旱SSSLs。在20% PGE-6000模拟干旱胁迫处理条件下，以发芽第8天的相对芽长和相对根数为指标鉴定耐旱QTLs，2份SSSLs（X24、X8）鉴定出1个相对芽长QTL，即qRSL1-1，加性效应分别为0.07、0.08，表型贡献率分别为11.17%、13.85%；4份SSSLs（M77、M120、M133和M142）鉴定出3个相对根数QTLs，即qRRN10-1、qRRN11-1、qRRN12-1，其加性效应为0.11～0.24，表型贡献率为16.64%～36.34%。表明这些SSSLs携带芽期耐旱QTLs，可以作为水稻耐旱基因发掘材料。     

基于单片段代换系的水稻苗高QTL定位和上位性效应分析

目的 挖掘控制水稻苗高的稳定QTL，并分析其上位性效应，为水稻苗高的分子育种提供QTL和理论参考。方法 以IR65598-112-2为供体、优良品种‘华粳籼74’为受体的单片段代换系(Single segment substitution line，SSSL)为材料，通过测定SSSL与‘华粳籼74’的苗高差异，对苗高QTL进行定位；通过代换作图缩小QTL的区间，并分析2个苗高QTL的上位性效应。结果 在第3号染色体长臂端定位到2个相邻的苗高QTLs (qSH3-1和qSH3-2)，分别位于第3号染色体的32.59—33.08 Mb和33.16—34.81 Mb区间，长度分别为0.49和1.65 Mb；加性效应分别为-0.86和-1.09 cm；加性效应表型贡献值分别为-4.14%和-5.15%；包含这2个QTL的SSSL的苗高与‘华粳籼74’无显著差异。结论 本研究定位到2个苗高QTL，这2个QTL之间可能存在显著的上位性。     

铝同晶替代对铁(氢)氧化物表面活性的影响研究进展

铝同晶替代现象在铁(氢)氧化物中普遍存在，可改变铁(氢)氧化物的结构、表面特性和反应活性，影响土壤中元素的行为、形态和归趋。运用文献计量法分析了铝同晶替代铁(氢)氧化物的国内外研究现状，分别综述了铝同晶替代对铁(氢)氧化物晶体结构、表面电荷和界面过程的影响，从静电作用、比表面积、位点组成与密度、Fe/Al位点亲和性以及空位缺陷等方面阐明了铝同晶替代对铁(氢)氧化物表面活性和吸附行为的影响机制。在此基础上，提出了未来研究应着眼于构建铝替代量–结构–反应活性定量关系、深入探究铝同晶替代铁(氢)氧化物不同晶面上的界面机制，以及将研究对象与体系过渡到实际土壤等。     

Development and characterization of wheat–Aegilopskotschyi1Uk(1A) substitution line with positive dough quality parameters

Exploring novel high molecular weight glutenin subunits (HMW-GSs) from wild related species is a strategy to improve wheat processing quality.  The objective of the present investigation was to identify the chromosomes of the wheat-alien introgression line N124, derived from the hybridization between Triticum aestivum with Aegilops kotschyi, and characterize the effects on quality-related traits.  Fluorescence in situ hybridization karyotypes showed that N124 is a disomic 1U^k(1A) substitution line.  Sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE) and reversed-phase high-performance liquid chromatography verified N124 expressed two HMW-GSs of the Ae. kotschyi parent.  PacBio RNA sequencing and phylogenetic analysis confirmed that the two HMW-GSs were U^kx and U^ky.  Compared to the wheat parent, the substitution line had no obvious agronomic defects except fewer grains per spike but improved several major quality parameters.  It can be served as a donor or bridge material for wheat quality improvement.     

稻-油轮作下有机替代对土壤胞外酶活性及多功能性的影响

通过田间定位试验,研究有机肥替代部分化肥对稻—油轮作体系下土壤胞外酶活性及多功能性的影响,为稻—油轮作体系土壤培肥和合理施肥提供理论依据.试验基于总养分替代原则,以不施肥为对照(CK),设置全量化肥(CF)、有机肥替代20％化肥(CFM1)及有机肥替代40％化肥(CFM2)处理,测定土壤化学性质、微生物学性质和土壤胞外...     

小麦-中间偃麦草2A/6St代换系014-459的分子细胞遗传学鉴定

中间偃麦草是小麦遗传改良的有用资源,育成了大量的小麦-中间偃麦草附加系、代换系及部分双二倍体。中4是小麦-中间偃麦草部分双二倍体,很方便与普通小麦杂交并被广泛用于小麦的遗传改良。014-459是中4与普通小麦杂交后代,具有一些特殊特性,材料014-459与一些普通小麦杂交,无论正反交,其F1表现为不育,而与另一些普通小麦的杂交F1表现为可育,此外,材料014-459粗蛋白和湿面筋含量很高。基于014-459的这些特性,猜测其可能具有中间偃麦草染色体片段,为此对014-459进行了细胞学鉴定。FISH和GISH以及PLUG标记分析用来分析材料014-459的染色体组成情况。连续的FISH和GISH试验证实小麦-中间偃麦草部分双二部体中4与小麦杂交后代品系014-459的1对小麦2A染色体被来自中间偃麦草的1对St染色体代换, PLUG标记分析证实这1对St染色体属于第6同源群,可能来自中间偃麦草的St染色体被代换进小麦中造成了材料014-459的一些特性。对品系014-459的分子细胞遗传学鉴定对促进中间偃麦草6St染色体在小麦中利用及小麦品质改良有积极作用。