Effects of compost and defatted oilseed meals as sustainable organic fertilisers on cardoon (Cynara cardunculus L.) production in the Mediterranean basin

Cardoon (Cynara cardunculus L.) is considered as one of the most suitable energy crops for Southern Europe. The aim of this work was to outline the effects of organic fertilisers on the productivity and the global warming potential (GWP) on cardoon production. Six fertilisers (N 100 kg ha^?1, N 50 kg ha^?1, Compost 30 t ha^?1, Compost 15 t ha^?1 + N 25 kg ha^?1, 3 t ha^?1 of defatted oilseed meals of sunflower, 3 t ha^?1 of defatted oilseed meals of Brassica carinata), and unfertilised control, were evaluated on two cultivars (‘Gobbo di Nizza’ and ‘Altilis 41’) in a split-plot experiment. Defatted oilseed meal of sunflower recorded higher total dry weight (+10%), seed yield (+17%), nitrogen use efficiency (+14%) and better GWP (?66%) compared to the other organic fertilisers and performing as well as N 100 kg ha^?1. Altilis 41 cultivar showed the highest aboveground total dry weight (10 t ha^?1 y^?1), seed yield (1.7 t ha^?1 y^?1), stalk dry weight (7 t ha^?1 y^?1) and head dry weight (3 t ha^?1 y^?1). Our results highlighted that by combining suitable cultivar and fertilisation strategies, it could be possible to increase the production sustainability of C. cardunculus.     

基于最大熵方法的未来气候变化下狼毒在中国潜在分布的预测

为了解入侵杂草狼毒Stellera chamaejasme在当前(1970—2000年)和未来气候情景下的扩散动态,采用最近邻体距离法选取样本数据,采用相关性分析和主成分分析选择环境变量,应用最大熵方法建立生态位模型用来预测当前(1970—2000年)和未来(2050年和2070年)气候变化下狼毒的潜在分布区,并应用Matlab软件计算气候变化下狼毒地理分布重心、平均海拔和等级分布区范围的动态变化。结果表明,当前(1970—2000年)气候条件下狼毒种群的潜在分布区从西南到东北呈带状分布,适生区等级随纬度的增加逐渐降低;未来气候变化下狼毒的潜在分布区将向西南方向和高海拔地区扩散,平均海拔将增高638 m,高适生区面积增长尤为迅速,2050年的相对增长率达51%;高寒草地将成为未来狼毒扩散的主要区域,因此应进一步加强对该区狼毒的防控。     

菜粉蝶Pain离子通道基因的克隆和功能研究

通过克隆十字花科蔬菜重要害虫菜青虫Pieris rapae瞬时感受器电位通道中的Painless（Pain）基因,实现它的体外功能性表达,为进一步研究其在鳞翅目昆虫中的生理功能提供重要依据。根据菜青虫的转录组数据,采用RT-PCR克隆菜青虫Pain基因得到完整开放阅读框;利用哺乳动物表达系统在体外表达菜青虫Pain离子通道。鉴定出菜青虫Pain基因是GenBank登录号为NW_019093434.1的序列。其完成开放阅读框由2850个核苷酸组成,编码949个氨基酸。预测蛋白分子量为108.3 kDa,理论等电点pI为5.37。预测该基因所编码蛋白序列有2个结构域,分别是包含8个锚蛋白重复序列的锚蛋白结构域和6个跨膜区的跨膜结构域。氨基酸序列比对结果显示菜青虫Pain和家蚕、帝王蝶、小菜蛾以及烟草天蛾Pain的序列相似度都高达70%以上,但与黑腹果蝇Pain的序列相似度仅有31%。进化分析结果显示菜青虫Pain离子通道和小菜蛾以及帝王蝶的Pain离子通道的亲缘关系最近。体外钙流检测结果表明,菜青虫Pain离子通道可被43℃缓冲液激活,这说明菜青虫Pain离子通道可以感受高温。     

苜蓿种植年限对土壤硝化潜势和氨氧化微生物丰度的影响

依托布设在黄土高原半干旱区的长期定位试验,通过高通量测序研究不同种植年限（L2003、L2005和L2012）苜蓿土壤氨氧化古菌(AOA)和氨氧化细菌(AOB)丰度,并分析揭示了影响氨氧化微生物丰度的环境因子。研究结果表明,土壤硝化潜势随苜蓿种植年限延长逐渐下降,其中,L2012、L2005和L2003处理的硝化潜势分别为0.05、0.04、0.04 μg·g^-1·h^-1,且处理间差异显著(P<0.05);土壤全氮含量随苜蓿种植年限延长逐渐增加,其中,L2012、L2005和L2003处理的全氮含量分别为1.02、1.14、1.18 g·kg^-1,且处理间差异显著(P<0.05),L2003和L2005处理的全氮含量分别比L2012高15.69%和11.76%;土壤硝态氮含量表现为随种植年限延长显著增加(P<0.05),L2003处理和L2005处理硝态氮含量分别比L2012处理提高59.73%和33.62%。高通量测序发现,AOA amoA基因拷贝数为9.75×10⁶~12.68×10⁶个·g^-1,明显高于AOB的5.01×10⁶~7.70×10⁶<个·g^-1,AOA丰度随苜蓿种植年限延长显著增加(P<0.05),但AOB丰度表现出随种植年限延长先升高后降低的趋势,这表明黄土高原半干旱区苜蓿土壤氨氧化微生物以AOA占主导地位。相关分析表明,AOA丰度与土壤全氮（r=0.853）和硝态氮（r=0.833）均呈极显著正相关,但与硝化潜势（r=-0.802）呈极显著负相关,AOB丰度与土壤氮素含量和硝化潜势没有明显相关性。由此可见,黄土高原半干旱区苜蓿土壤氨氧化微生物以AOA为优势类群,且对苜蓿种植年限有更强烈的响应,但其并未主导土壤硝化过程。     

气候变化背景下埃及吹绵蚧在中国的适生区预测

基于埃及吹绵蚧分布点的经纬度数据,利用最大熵模型MaxEnt软件对埃及吹绵蚧在中国当前和未来(2050年和2070年)的适生区进行了预测,为林业和海关检疫部门对埃及吹绵蚧当前与未来的防控与检疫工作提供重要参考依据。在本研究中,梳理并筛选了埃及吹绵蚧在国内外的分布点,通过优化MaxEnt生态位模型,预测了在当前气候和未来气候下埃及吹绵蚧在中国的潜在分布,通过统计软件计算了各种气候条件下的适生区面积,并对影响埃及吹绵蚧分布的环境因子进行了筛选和统计。预测结果显示,基于当前气候,埃及吹绵蚧在我国的潜在分布区包括华南全部地区、华中和西南部分地区,主要集中在我国经度98°E～123°E、纬度20°N～30°N的地区。未来气候条件下的适生区范围呈现增大的趋势;刀切法(Jackknife)显示,对埃及吹绵蚧分布影响较大的环境要素主要为降水量,同时模型计算了埃及吹绵蚧定殖所需的四项环境要素的适宜范围。结合实际踏查数据和文献资料,MaxEnt模型预测结果可信度高,精确预测了影响埃及吹绵蚧分布的环境因子及其适生区范围,对埃及吹绵蚧的研究具有重要意义。     

四川省红叶石楠炭疽病病原菌鉴定及其潜在侵染源测定

为明确引起四川省红叶石楠炭疽病的病原菌及其潜在侵染源,采集疑似感染炭疽病的典型病叶进行分离获得纯化病原菌菌株,从中随机选取菌株HYSN3制成分生孢子悬浮液和菌饼,以无伤、刺伤、剪伤3种方式进行接种,筛选出效果最好的接种方式进行致病性测定,结合形态学特征与多基因序列分析将病原菌鉴定到种,并采用筛选出的接种方式将分离自其它19种寄主的23株炭疽菌接种到红叶石楠上,明确其潜在侵染源。结果表明,从红叶石楠病叶中共纯化得到14株菌株,基于形态特征和显微初步鉴定结果,从中选择8株代表菌株进行进一步鉴定。3种接种方式中,以刺伤后接种菌株HYSN3菌饼的效果最好,可用于致病性测定。基于形态学特征、致病性测定和多基因序列分析结果,将病原菌鉴定为胶孢炭疽菌Colletotrichum gloeosporioides(5株)、喀斯特炭疽菌C.karstii(1株)和暹罗炭疽菌C. siamense(2株),表明四川省红叶石楠炭疽病是由多种病原菌复合侵染引起的。来自其它寄主的23株炭疽菌菌株都能侵染红叶石楠,但致病力强弱不同,附近受炭疽菌侵染的植物都有可能成为红叶石楠炭疽病的潜在侵染源,园林植物养护过程中需予以一定的重视。     

中国草蛉科天敌昆虫及其生防应用研究进展

草蛉是一类重要的捕食性天敌昆虫,在蚜虫、介壳虫、粉虱、蓟马和螨类等农业害虫的生物防治中发挥着积极作用。虽然利用草蛉进行生物防治在我国已有近50年的历史,但针对不同农业生态系统及不同害虫物种,有关草蛉优势天敌物种的精准开发利用仍受到分类鉴定、生物学习性和捕食潜能等基础科学问题研究不足的制约。本文总结了草蛉科的基础生物学习性、地区优势物种与栖境选择、捕食潜能、草蛉与猎物及植物的互作关系和田间应用现状,提出了改善草蛉生防应用成效中的关键问题,对我国具有生防应用前景的草蛉种质资源发掘进行了评述,以期为推动我国草蛉天敌物种的发掘及其在生物防治中的应用提供参考。     

A drought resistance index to select drought resistant plant species based on leaf water potential measurements

The water deficit in arid and semi-arid regions is the primary limiting factor for the development of urban greenery and forestation. In addition, planting the species that consume low levels of water is useful in arid and semi-arid regions that have poor water management measures. Leaf water potential (Ψ) is a physiological parameter that can be used to identify drought resistance in various species. Indeed, Ψ is one of the most important properties of a plant that can be measured using a pressure chamber. Drought avoiding or drought resistant species have a lower Ψ than plants that use normal or high levels of water. To determine drought resistance of species that are suitable for afforestation in arid urban regions, we evaluated twenty woody species in the Isfahan City, central Iran. The experimental design was random split-split plots with five replications. The species were planted outdoor in plastic pots and then subjected to treatments that consisted of two soil types and five drip irrigation regimes. To evaluate the resistance of each species to drought, we used the Ψ and the number of survived plants to obtain the drought resistance index (DRI). Then, cluster analysis, dendrogram, and similarity index were used to group the species using DRI. Result indicates that the evaluated species were classified into five groups: (1) high water consuming species (DRI>-60 MPa); (2) above normal water consuming species (-60 MPa≥DRI>-90 MPa); (3) normal water consuming species (-90 MPa≥DRI>-120 MPa); (4) semi-drought resistant species (-120 MPa≥DRI>-150 MPa); and (5) drought resistant species (DRI≤-150 MPa). According to the DRI, Salix babylonica L., Populus alba L., and P. nigra L. are high water consuming species, Platanus orientalis L. and Albizia julibrissin Benth are normal water consuming species, and Quercus infectoria Oliv. and Olea europaea L. can be considered as drought resistant species.