水分胁迫对冬小麦冠层辐射截获率和利用效率的影响

冬小麦地上部生物量和最终产量都取决于冠层截获光合有效辐射(Photosynthetically active radiation,PAR)的能力以及辐射利用效率(Radiation use efficiency,RUE)的大小。目前主要的作物生长模型都是利用作物冠层PAR截获率与RUE的关系来模拟作物的干物质积累和产量形成过程。为了探讨不同生育期受旱对冬小麦冠层PAR截获率和RUE的影响,本研究开展了2个生长季(2015—2016年和2016—2017年)的冬小麦田间试验。试验设置返青+拔节受旱(Early stress,ES),抽穗+灌浆受旱(Later stress,LS)以及全生育期不灌水(Whole stress,WS)3个不同处理,另外设置充分灌水处理作为对照(CK),灌水定额为80 mm。冠层接收到的太阳辐射通过每个小区中心处安装的PAR传感器全天候、不间断测得。结果表明土壤相对含水率能够有效反映冬小麦在不同受旱处理下的缺水状态。在受旱条件下,ES、LS和WS处理的最大叶面积指数分别比CK处理低31%、15%和58%。受叶面积指数影响,CK、ES、LS和WS处理的最大冠层PAR截获率分别为90%、88%、79%和42%,WS处理显著低于其他3个处理,同时,各处理叶面积指数和冠层PAR截获率的差异导致不同的冠层消光系数,其中ES处理的消光系数低于LS处理。CK、ES、LS和WS处理2年的平均地上部生物量分别为1 532、1 410、1 403、537 g/m~2。冬小麦的作物生长速率(Crop growth rate,CGR)呈现出和地上部生物量相似的规律,二者之间具有良好的相关性(R~2=0.99)。冠层辐射截获率和地上部生物量决定了冬小麦的RUE,本研究中CK处理的RUE为3.55 g/MJ,ES和LS处理的RUE要比CK处理低22%和5%,而WS处理仅比CK处理低22%。冬小麦的RUE在整个生育期呈先增大后减小的趋势,在开花期达到峰值。营养阶段受旱引起的冬小麦RUE降低幅度更大,全生育期受旱下冬小麦RUE呈现不同的干旱响应机制,有待于进一步研究。本研究认为将消光系数和RUE作为生育期或者积温的函数来对待而非单一常数,可以帮助改善作物模型中干物质的估算精度,降低模拟结果的不确定性。     

UV—B辐射增加对麦田生态系统N,P累积和循环的影响

在大田栽培和自然光条件下,研究了模拟ＵＶ－Ｂ辐射（ＵＶ－Ｂ,２８０￣３１５ｎｍ）增强对麦田生态系统Ｎ、Ｐ累积和循环的影响。ＵＶ－Ｂ辐射显著影响春小麦不同生育期各部位Ｎ、Ｐ含量和群体Ｎ、Ｐ累积,并显著降低群体Ｎ、Ｐ总累积。在５．３１ｋＪ／ｍ＾２ＵＶ－Ｂ辐射下,春小麦群体Ｎ、Ｐ总累积的降低最显著。ＵＶ－Ｂ辐射降低春小麦群体Ｎ、－Ｐ输出,标志羞麦田生态系统Ｎ、Ｐ产投比降低,Ｎ、Ｐ循环功能下降。麦田土壤有     

辐射诱变选育陆地棉型长绒棉新进展

由于气候原因,长绒棉只有小部分地区能进行生产,我国只有新疆棉区能种植,但面积小产量低。我国棉花主产区的黄河流域和长江流域,建国初期,虽曾通过引种改良和海陆杂交等方法选育长绒棉品种,未能取得成效。本所于１９８５年通过辐照埃及棉阿须莫尼的干种子并结合常规育种方法,经多年系统选育,培育出一批具有陆地棉的适应性和长相,品质指标达到或略高于我国当前生产的长绒棉的陆地棉型长绒棉突变系。１９９６年将选择的单株材料和优系由省棉花研究中心用ＨＶＩ９００测试,在入选株系中,平均绒长３４７３±１３９ｍｍ,比对照中１２提高５９３ｍｍ。比强度全部在２４ｇ／ｔｅｘ以上,平均为２６７５±１６２ｇ／ｔｅｘ,最高的达３１１ｇ／ｔｅｘ,比对照增强６０５ｇ／ｔｅｘ,且各品质性状相互协调。     

小麦抗赤霉病突变体的选育及RAPD分子验证

利用辐射诱变,组织培养和细胞筛选相结合的方法选育出了抗赤霉病突变体９２ｋ８０９该突变体不仅抗赤霉病能力强,且抗性稳定,同时具有优良的农艺性状,比原亲本增产４．９％,经ＲＡＰＤ技术检测,所用的１２８个引物中有１个引物（ＯＰＹ１５）在抗病变体９２ｋ８０９和赤霉病抗原苏麦３号中得到了相同的扩增产物,初步认为该片段与赤霉病的抗性有关。     

方便面含油率的近红外漫反射光谱快速测定

探讨了用近红外漫反射光谱快速无损检测方便面含油率的可行性,分别采用漫反射光谱的一阶导数、二阶导数,按两种入选波数准则进行向前逐步回归分析,得出4个定标方程,方程的复相关系数均大于0.94,与标准化学分析（GB9848－88）相比,在用第二种入选波数准则情况下,训练集的平均相对误差小于3.75%。结果表明,近红我射光谱分析法能满足实际生产中方便面含油率测定的需要。     

土壤水溶性有机物的紫外光谱特征及地域分异

测定了中国中东部地区 1 7种土类 45个样点近表层 1 0cm土样中水溶性有机物的紫外光谱和分子量分布特征 ,同时测定部分样品富里酸的相应特征。在此基础上比较和分析水溶性有机物与富里酸紫外光谱特征的差异、紫外光谱特征与样品平均分子量分布的关系及其地域分异规律。结果表明土壤水溶性有机物和富啡酸具有相似的紫外光谱特征 ;WSOC样品紫外 /可见光比值与其平均分子量负相关 ,而WSOC单位浓度的紫外吸收值则与平均分子量正相关。研究区水溶性有机物的单位浓度紫外吸收值具有明显的自北向南和自东向西递降的趋势 ,从根本上受制于水热条件的WSOC分子量分布可能是影响样品紫外特征地域分异的主要因素。     

UV-B辐射胁迫对水稻叶绿素荧光动力学的影响

研究结果表明，增强的紫外线－B（UV－B，280－320nm）辐射会导致水稻植株矮化4.71%-16.59%、叶面积变小、干物质生产量减少11.79%-60.57%。究其原因主要是叶片光合作用色素叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素含量的降低和叶绿素a荧光动力学参数的改变，光合系统Ⅱ受到破坏，光合作用能力下降、生长发育受阻。     

水稻多组分双向反射模型的建立

在作物多组分双向反射模型的基础上，基于辐射传输原理和水稻群丛结构特征，特别是考虑水稻不同生长时期的特点，建立了水稻的多组分双向反射模型。模拟与实测结果的比较表明：模型基本上能反映水稻多组分反射光谱的角度分布特征，特别是较准确地模拟水稻不同生长期，不同太阳天顶角下，“热点”的右移和乳熟期前向反射中的反射高峰点。分蘖期和抽穗期，水稻冠层“热点”效应在水稻各组分的平均倾角约37°左右时达到最大，然后随平均倾角的增大，“热点”效应明显减弱。从数学的角度，模型计算值与实测值通过了t-检验，证明模拟值是可接受的。     

耐辐射奇球菌Deinococcus radiodurans中非编码RNA

耐辐射奇球菌(Deinococcus Radiodurans)对电离辐射、紫外线以及强氧化剂等方面具有惊人的抗性。非编码RNA(non-coding RNA,ncRNA)在参与转录调控、RNA的加工与修饰、mRNA的转录、蛋白质的运输与稳定性调节等方面具有非常明显的作用。本文通过概率上下文无关算法(Stochastic ContextFree Grammar,SCFG),对耐辐射奇球菌R1菌株的基因间序列进行相似二级结构预测,结果发现,在耐辐射奇球菌R1基因组的非编码区存在28个非编码RNA家族。其中IRE家族成员最多,其次是Histone3、tRNA和SECIS家族。所发现的DicF与ctRNA_pGA1t、mRNA等家族成员为细菌所特有。与其他生物比较分析结果显示,可以用这些非编码RNA来研究耐辐射奇球菌的生物学功能,并为进一步研究其DNA损伤与修复分子机制提供依据。