生物有机液体混合肥对甜高粱根系形态特征的影响

为揭示生物液体有机混合肥对陕北农牧交错区青贮饲草作物根系形态特征的影响,通过盆栽控制试验,以甜高粱(Sorghum bicolor L.)为材料,设置不同浓度的生物活性水(BMW)(B1、B2、B3和B4)和Aidoora溶液(A1、A2和A3)处理,并测定甜高粱幼苗期的根系形态特征。结果表明:在大多数单一液体肥和混合液体肥下,甜高粱的根系生物量(RB)、根冠比(RSR)、根系体积(RV)、总根长(TRL)、根系表面积(RSA)、平均根直径(RAD)、比根长(SRL)和比根面积(SRA)均显著高于CK,表明BMW和Aidoora溶液有利于促进甜高粱苗期根系生物量积累和根系吸收能力;甜高粱的RB、TRL和RSA两两间均呈明显的正相关关系,表明根系表面积和总根长均随着根系生物量的升高而增加。综上分析表明,B3A2和B3A3相对于其他BMW和Aidoora混合液体肥,有利于促进甜高粱幼苗根系生物量积累和根系形态建成。     

甜菜DAMD-PCR体系的建立及优化

为了建立甜菜DAMD扩增体系,以期利用DAMD引物应用于甜菜品种指纹图谱的构建及分子标记辅助育种。本实验利用单因素变量的方法对甜菜DAMD体系进行优化。同时选用12个甜菜品种,利用优化的体系对25条DAMD引物进行扩增。获得甜菜的最适DAMD体系:总体积为20μL,包含模板DNA 10~80 ng、0.75 U的DNA聚合酶、0.2μL的d NTPs(2.5 mmol/L each)以及2.0μL的引物(10μmol/L)。同时25条引物均扩增出了清晰条带,除了个别引物多态性较差外,其余引物多态性都非常的丰富,其中引物62H(-)就可以把实验中用到的12个甜菜品种全部区分开。由此可见,DAMD引物的扩增效率很高,并且扩增结果稳定,条带清晰,非常适合甜菜品种指纹图谱的构建及遗传多样性分析。     

干旱胁迫对蒲公英渗透调节物质、酶保护系统及质膜水孔蛋白PIP2-3基因表达的影响

为了揭示蒲公英在干旱胁迫下渗透调节和酶保护系统的作用机理以及质膜水孔蛋白PIP2-3基因的表达特征,采用盆栽控水试验,研究了不同干旱胁迫RWC=(90±5)%、RWC=(75±5)%、RWC=(50±5)%下蒲公英渗透调节物质、酶保护系统以及质膜水孔蛋白基因的相关表达。结果表明:随着干旱胁迫的加重,蒲公英叶片中的可溶性糖、可溶性蛋白、游离脯氨酸的含量显著增加,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)的活性显著提高,在轻度胁迫(MS)中呈持续上升的趋势,重度胁迫(SS)中则呈现先升高后下降的趋势(可溶性糖除外);质膜水孔蛋白PIP2-3基因的相对表达量上调,轻度胁迫(MS)显著高于重度胁迫(SS)。复水7 d后,渗透调节物质的积累以及SOD的含量下降,但仍显著高于CK,POD、CAT的含量以及质膜水孔蛋白PIP2-3基因的相对表达量恢复正常,说明在干旱胁迫条件下蒲公英通过增加渗透调节物质的积累,提高酶保护系统的活性来增强植株的抗逆性,上调质膜水孔蛋白基因的相对表达量来加强水分运输能力。     

根钻和图像法测定棉麦套种及单种作物根长密度的精确性研究

【目的】研究田间根钻取样结合计算机图像软件分析方法测定棉麦套种及单种作物根长密度的精确性。【方法】结合田间根钻取样,分别用图像法(DT-SCAN图像软件分析法)和直尺法(常规人工直尺测量法)测量根长密度,通过2002―2013年试验获得的3423对根长密度数据分析图像法的精确性,使用根均方差描述图像法测定值(模拟值)与直尺法测定值(观测值)之间的一致性。【结果】2种方法测定根长密度的相关性较好,图像法的精确性较高。对可能影响图像法精确性的因素分析表明:(1)在不同种植模式下图像法的精确性表现为小麦单种模式棉花单种模式麦棉套种模式;(2)随着土壤深度增加,图像法的精确性增加;(3)在麦棉套种模式下图像法的精确性从麦幅到棉幅逐渐提高,在小麦单种模式下行上大于行间,在棉花单种模式下行上小于行间;(4)在棉花开花前图像法的精确性表现为棉花单种模式大于麦棉套种模式,在棉花开花后表现为棉花单种模式小于麦棉套种模式。【结论】田间根钻取样结合计算机图像软件分析方法测定棉麦套(单)种作物根长密度的精确性较高,该方法成本低、测定速度快,能更好地扫描并分析计算棉花的细小侧根,具有较强的先进性和较高的可靠性。     

马铃薯卷叶病毒PLRV RT-LAMP检测方法优化

马铃薯卷叶病毒Potato leafroll virus(PLRV)是目前严重影响马铃薯产量与品质的主要病毒之一,给马铃薯产业造成巨大损失。本研究采用环介导等温核酸扩增(loop-mediated isothermal amplification, LAMP)技术建立PLRV的RT-LAMP检测方法。采取单因素变化试验,对RT-LAMP反应体系中多个因素包括引物组合、温度条件及Mg~(2+)、betaine、Bst 3.0 DNA聚合酶、dNTPs、UNG、SYBR GreenⅠ和引物组合的浓度进行一系列试验和优化。采用RT-PCR检测方法进行平行比对试验,对优化后的RT-LAMP反应体系进行了验证。结果表明,最佳引物组合为P3,最适反应温度62℃,25μL反应体系中,Mg~(2+)、betaine、Bst 3.0 DNA聚合酶和UNG的最佳终浓度分别为4 mmol/L、0 mmol/L、0.64 U/μL和0.08 U/μL,dNTPs的最佳用量为1μL(dATP、dGTP、dCTP各0.4 mmol/L,dUTP 1.2 mmol/L),SYBR GreenⅠ(20×)的最佳用量1μL,primer mix的最佳用量2.5μL(PLRV-FIP/BIP、PLRV-F3/B3和PLRV-LF/LB的浓度分别为0.8、0.2μmol/L和0.6μmol/L),RNA模板1μL(2 ng/μL),加DEPC-H_2O至25μL,反应时间50 min。优化后的RT-LAMP检测结果与RT-PCR一致,且可视化判读结果。因此,建立的PLRV RT-LAMP检测方法为进一步开发RT-LAMP检测试剂盒及其实际应用奠定了基础。     

豌豆根腐病研究进展

根腐病是豌豆根部的重要病害之一,在世界各地豌豆产区均有发生,是制约豌豆产业持续健康发展的因素之一。世界上尚未发现对根腐病完全免疫的豌豆品种,防治方法主要以农业防治和化学防治为主。本文从豌豆根腐病的发生与分布、病原菌的分类及特点、抗性鉴定及评价标准、种质资源、分子标记及防治策略等方面对国内外豌豆根腐病研究现状进行综述。并提出抗病育种和未来豌豆根腐病综合防治的研究方向。     

基于"量-质-域-流"四维指标体系的水资源荷载状况评价——以黑河流域三地市为例

随着社会经济用水不断增加,水资源供需矛盾加剧,水资源系统出现荷载不均衡现象,制约了区域发展,危及生态环境良性循环。本文从水资源系统的负荷需求和承载能力出发,基于“量、质、域、流”四个维度构建水资源荷载均衡评价指标体系,采用指标规范化的正态云模型,评价2015年黑河流域张掖市、酒泉市、阿拉善盟水资源配置方案的荷载均衡状况,并依据负荷与承载能力评分二维坐标,分出低负荷-高承载能力、低负荷-低承载能力、高负荷-高承载能力和高负荷-低承载能力四个分区。评价结果表明：2015年三地水资源荷载状况均为Ⅳ级,张掖市综合评分为3.697,酒泉市为3.657,阿拉善盟为3.901,三地均处于高负荷-低承载能力区域;三地在水质维度上处于低负荷-高承载能力区间,水质维度评分均处于Ⅱ级,酒泉市水质评分优于张掖市,张掖市水质评分优于阿拉善盟;在水量、水域、水流维度上均处于高负荷-低承载能力区间,水量方面三地处于Ⅳ级,张掖市优于酒泉市,酒泉市优于阿拉善盟;水域方面张掖和阿拉善盟评分均处于Ⅴ级,酒泉评分处于Ⅳ级;水流方面三地均处于Ⅴ级。需要采取调控手段在水量、水域、水流方面上进行“增强承载”和“卸荷”。     

生物有机肥对马铃薯根际土壤生物活性 及根系活力的影响

针对大量化肥长期施用对马铃薯田土壤造成的生物活性降低等问题,利用根际益生菌（PGPR）制成生物有机肥,通过盆栽试验,研究了不施肥（对照,CK）以及分别施化肥（CF）、普通有机肥（OF）和5种生物有机肥（BOF1,BOF2,BOF3,BOF4和BOF5）对马铃薯根际土壤生物活性和根系活力的影响。结果表明,在马铃薯的成熟期,5种生物有机肥处理的可培养细菌数量平均比CF及OF高52%和37%,微生物量碳比CF和OF处理平均增加了30%,其中以BOF3效果最明显,比其它生物有机肥处理的可培养细菌数量和微生物量碳增加达3%～7%和2%～7%;且土壤脲酶、蔗糖酶和磷酸酶活性显著提高(P<0.05),相比CF和OF,5种生物有机肥处理土壤酶活性的增幅为11%～114%;根系活力分别增加了265%和224%,块茎产量分别增加了16%和21%,根系活力和块茎产量的提高也以BOF3效果最明显,其根系活力比BOF5高出166%,其块茎产量比其它生物有机肥处理的增幅为5%～9%。说明生物有机肥有助于提高土壤的生物活性,改善马铃薯的根际环境,进而提高了马铃薯的根系活力,增加了马铃薯的块茎产量。     

局部高浓度硝酸盐供应对玉米根系 形态及氮累积的影响

以郑单958和鲁单981为研究对象,进行水培分根试验,在正常供水和水分胁迫条件下,分别以均匀低浓度硝酸盐处理主根和种子根(LPR-LSR)、局部高浓度硝酸盐处理主根（HPR-LSR）和局部高浓度硝酸盐处理种子根（LPR-HSR）,测定分析根系形态、生物量以及氮含量。结果表明：与氮低效鲁单981相比,氮高效郑单958具有较高的主根根长、根表面积、根系生物量、地上部生物量和氮累积量。水分胁迫条件下,郑单958和鲁单981的主根的根长、根表面积、根体积、地上部生物量和氮累积量总体上均低于正常水分条件。玉米主根和种子根对局部高浓度硝酸盐的反应存在差异。与均匀低浓度硝酸盐处理相比,局部高浓度硝酸盐处理促进正常水分条件下主根和种子根根系的生长,尤其是根长和根系表面积;在正常水分条件下,主根根长和根系表面积增加幅度范围为6.8%~27.3%和1.9%~21.9%,除HPR-LSR处理条件下的郑单958外,种子根根长和根系表面积增加幅度范围为30.4%~92.7%和10.5%~135.1%;在水分胁迫条件下,主根根长和表面积增加幅度范围为24.6%~152.9%和62.1%~229.9%,然而种子根根长降低了10.0%~29.9%,表明水分胁迫会影响种子根对高浓度硝酸盐的响应。除水分胁迫条件下LPR-HSR处理外,局部高浓度处理可同时增加两侧根系的生物量和氮累积量。无论是正常供水还是水分胁迫,与LPR-LSR处理相比,局部高浓度硝酸盐供应均能够增加地上部生物量以及氮累积量,在LPR-HSR处理条件下,增加幅度范围分别在35.0% ~107.9%和162.9%~291.1%,在HPR-LSR处理条件下分别为56.7%~109.4%和204.1%~377.0%,HPR-LSR处理条件下增加幅度较大,表明在氮素非均匀分布环境中,当主根处于高浓度硝酸盐区域时将会更显著促进生物量的增加和氮累积。     

寄主植物中抑制十字花科黑腐病菌Ⅲ型分泌系统小分子化合物的鉴定

 寻找抑制植物病原菌III型分泌系统的植物源活性小分子化合物,是研发生物安全农药的重要途径之一。本研究采用水煮提取法从十字花科黑腐病菌寄主植物满身红萝卜中提取分离活性小分子化合物,利用高效液相-质谱联用解析出活性物质的单体结构。然后用荧光素酶基因luxAB构建融合报告系统以及定量PCR检测活性物质对十字花科黑腐病菌III型分泌系统的抑制效果,最后采用剪叶接种和压渗接种的方法研究活性小分子物质对十字花科黑腐病菌的生防作用。研究表明,植物鞘氨醇和二氢鞘氨醇对十字花科黑腐病菌III型分泌系统基因的转录表达有一定程度的抑制作用,但是对I、II、IV型分泌系统基因的表达没有明显的抑制作用。植物鞘氨醇在XCM1上影响菌的生长,而二氢鞘氨醇不影响菌的生长。同时,还发现这两种物质能显著降低Xcc在寄主植株满身红萝卜上的病害症状以及能够使Xcc在非寄主植物辣椒上引起过敏反应的能力丧失。该研究结果为深入研究小分子化合物对十字花科黑腐病菌III型分泌系统的作用机制及后续开发植物源抑制剂提供了一定的理论依据。