砂壤质潮土夏玉米适宜的化肥种类研究

采用田间试验研究Agro Services International Inc（ASI）推荐施肥、缓/控释肥、保水型复混肥和普通复混肥对夏玉米产量、SPAD值及养分吸收积累的影响。结果表明,夏玉米施用缓/控释肥和ASI推荐施肥增产效果较好,分别比农户习惯施肥处理增产11.0%和9.8%,保水型复混肥没有显著增产效果。夏玉米专用缓/控释肥养分缓慢释放可弥补砂壤质潮土保肥性差的缺点,能维持夏玉米各生育时期较高的叶片叶绿素含量,促进夏玉米对氮、磷、钾养分的吸收利用,提高干物质积累量,具有显著增产效果,是砂壤质潮土区夏玉米适宜的化肥品种。     

四川小麦品种高、低分子量麦谷蛋白基因和1B/1R易位的分子标记鉴定

为给四川小麦品质育种提供参考信息,利用7个HMW-GS、17个LMW-GS和1个1B/1R易位的特异分子标记,对105份2000年后育成的四川小麦品种进行上述基因检测。结果表明:(1)针对HMWGS,在Glu-A1位点,含Ax2*的品种有2份,频率为1.9%;在Glu-B1位点,含Bx7、Bx20、Bx17、By8和By9的品种分别有73、26、4、45和30份,频率分别为69.5%、24.8%、3.8%、42.9%和28.6%,未检测到含Bx7OE的品种;在Glu-D1位点,含Dx5的品种有65份,频率为61.9%。(2)针对LMW-GS,在Glu-A3位点,含Glu-A3a、Glu-A3b、Glu-A3c、Glu-A3d和Glu-A3f的品种分别有2、2、63、29和9份,频率分别为1.9%、1.9%、60.0%、27.6%和8.6%,未检测到含Glu-A3e和Glu-A3g的品种;在Glu-B3位点,含Glu-B3b、Glu-B3d、Glu-B3f、GluB3g和Glu-B3i的品种分别有18、10、1、75和1份,频率分别为17.1%、9.5%、1.0%、71.4%和1.0%,未检测到含Glu-B3a、Glu-B3c、Glu-B3e和Glu-B3h的品种。(3)含1B/1R易位的品种有36份,频率为34.3%。(4)组合6种和5种以上优质基因的品种分别有2份(频率为3.8%)和15份(频率为14.3%)。可利用这些品种作为亲本,在四川小麦品质育种中逐步导入优质基因Ax2*、Bx7、By8、Dx5、Glu-A3d、Glu-B3d、Glu-A3b和Glu-B3b,并淘汰1B/1R易位,优化四川小麦面筋优质基因组成。     

Accurate Dereplication of Bioactive Secondary Metabolites from Marine-Derived Fungi by UHPLC-DAD-QTOFMS and a MS/HRMS Library

In drug discovery, reliable and fast dereplication of known compounds is essential for identification of novel bioactive compounds. Here, we show an integrated approach using ultra-high performance liquid chromatography-diode array detection-quadrupole time of flight mass spectrometry (UHPLC-DAD-QTOFMS) providing both accurate mass full-scan mass spectrometry (MS) and tandem high resolution MS (MS/HRMS) data. The methodology was demonstrated on compounds from bioactive marine-derived strains of Aspergillus, Penicillium, and Emericellopsis, including small polyketides, non-ribosomal peptides, terpenes, and meroterpenoids. The MS/HRMS data were then searched against an in-house MS/HRMS library of ~1300 compounds for unambiguous identification. The full scan MS data was used for dereplication of compounds not in the MS/HRMS library, combined with ultraviolet/visual (UV/Vis) and MS/HRMS data for faster exclusion of database search results. This led to the identification of four novel isomers of the known anticancer compound, asperphenamate. Except for very low intensity peaks, no false negatives were found using the MS/HRMS approach, which proved to be robust against poor data quality caused by system overload or loss of lock-mass. Only for small polyketides, like patulin, were both retention time and UV/Vis spectra necessary for unambiguous identification. For the ophiobolin family with many structurally similar analogues partly co-eluting, the peaks could be assigned correctly by combining MS/HRMS data and m/z of the [M + Na]⁺ ions.     

辽西半干旱区玉米大豆间作对作物产量及水分利用的影响

为探明玉米大豆间作的作物增产、土地生产力提升和水分高效利用机理,优化辽西半干旱区适宜的玉米大豆间作模式,于2018−2019年在国家农业环境阜新观测实验站,采用田间定位试验方法,设置了玉米大豆间作2行﹕2行（M2S2）、4行﹕4行（M4S4）、6行﹕6行（M6S6）,玉米单作（M）和大豆单作（S）5种种植模式,研究玉米大豆间作对作物产量、土地生产力、土壤水分空间分布及水分利用效率的影响。结果表明,5种单、间作模式作物总产量表现为M＞M6S6＞M4S4＞M2S2＞S,间作模式中作物对总产量的贡献率表现为玉米＞大豆,玉米贡献率为79.0%～87.3%,大豆贡献率为12.7%～21.0%;M6S6和M4S4间作模式土地当量比（LER）分别为1.13～1.19和1.06～1.07,均具有间作产量优势,其中M6S6间作优势最强;M2S2间作模式土地当量比（LER）小于1,表现为间作劣势;土壤水分空间分布结果表明,0−50cm土层间作玉米与大豆存在水分竞争,60−100cm土层玉米和大豆存在水分互补;3种间作模式均提高了单位面积的玉米水分利用效率,除M6S6间作模式外,M4S4和M2S2间作模式均降低了大豆水分利用效率;M6S6和M4S4间作模式水分当量比（WER）分别为1.18～1.21和1.05～1.06,水分生产力提高5%～21%,均具有间作水分利用优势,其中M6S6间作优势最强,M2S2间作模式水分当量比（WER）为0.99～1.01,间作水分利用优势不显著。综合分析认为,玉米大豆间作模式中M6S6间作产量优势和水分利用优势最强,能够显著提高农田土地生产力和水分利用效率,在辽西半干旱区农业生产中具有更好的应用价值。     

竹炭基生物炭对茶叶品质和土壤微生物群落结构的影响

为探讨竹炭对茶叶品质、土壤微生物群落结构及土壤酶的影响,本研究以多年种植的茶园土为对象,茶叶为供试作物,设置5个处理:不施肥对照处理(CK₁);有机肥7 500 kg·hm^-2对照处理(CK₂);有机肥7 500 kg·hm^-2+竹炭1 125 kg·hm^-2处理(T₁);有机肥7 500 kg·hm^-2+竹炭2 250 kg·hm^-2处理(T₂);有机肥7 500 kg·hm^-2+竹炭3 375 kg·hm^-2处理(T₃),探究茶园多年种植条件下土壤微生物和胞外酶对施入竹炭的响应机制。结果表明,竹炭的施入对土壤微生物总生物量(T)、细菌生物量(B)、真菌生物量(F)、茶叶产量(Y)、Mg含量、过氧化氢酶(PER)活性、酸性磷酸酶(ACP) 活性、β-葡萄糖苷酶(BG)活性和蔗糖酶(SU)活性具有促进作用,各处理表现为T₂>T₁>T₃> CK₂>CK₁;对放线菌生物量(A)、真菌/细菌(F/B)比值、百芽重(BW)、发芽密度(BD)、水浸出物(WE)、咖啡碱(Caf)、茶多酚(Po)、氨基酸(Am)、儿茶素(Cat)和Vc含量也具有促进作用,各处理表现为T₂>T₃>T₁>CK₂>CK₁。竹炭施入通过改变F/B比值和酚氨比,从而改善了病土食物网结构、土壤生态系统食物网营养结构以及茶叶的品质。在外界种植环境相同的条件下,随着竹炭添加量的增加,T、B、F、A、F/B、BG活性、PER活性、ACP活性、SU活性呈现先增加后减少的趋势,酚氨比、G^-/G⁺呈现下降趋势,压力指数先减少而后升高。竹炭添加量为2 250 kg·hm^-2(T₂)时更为有效。本研究结果可为深入解析茶叶品质、茶园土壤质量演变特征与保护提供科学依据。     

利用花培与辐照诱变培育粳型两系不育系江79S

为创制新的两系不育系,并将其应用于强优势杂交水稻品种培育,综合利用花培和诱变技术培育了粳稻两系不育系江79S。取培矮64S/粳稻H179的F₁幼穗,利用花药培养技术培育获得一个粳型光温敏不育系S79;后采用高能碳离子束处理S79干种子,在其后代中选育了一个熟期突变体GS79(江79S),其在长日照和短日照条件下始穗表现不同,分别较S79早7 d左右和迟5 d左右。观察江79S的育性转换特性,发现其在嘉兴种植时,每年9月8日左右开始出现可育花粉并开始结实;在陵水种植时,植株正常结实且结实率达80%以上。人工气候箱光温敏特性鉴定结果表明,江79S在长日照条件下育性转换温度低于23.5℃。稻米品质和抗性鉴定结果为江79S米质达农业部(现农业农村部)部颁三级优质米标准,苗叶期抗稻瘟病。对江79S进行全基因组测序,分析发现其携带源自农垦58S的光敏不育基因pms1和pms3,且含携带抗稻瘟病基因pi21、Pia、Pid3和Pita,与其高抗苗瘟的特性相一致。以江79S配制的亚种间杂交水稻品种江两优7901通过了国家主要农作物品种审定。本研究结果为综合运用花培和辐照诱变技术培育新两系不育系材料提供了研究方法。     

延河流域土地利用空间格局模拟对比研究

为探究延河流域土地利用演变规律及未来空间格局分布,基于延河流域1986年、2000年和2010年3期土地利用数据,利用土地利用空间转移动态图及土地利用转移面积矩阵等方法,分析了延河流域1986—2010年土地利用/覆被变化的时空规律; 运用Logistic-CA-Markov模型和MCE-CA-Markov模型分别预测了2030年延河流域土地利用空间格局,并对模拟结果进行了对比分析。结果表明:延河流域1986—2010年耕地降幅最为明显,减少了557.10 km²,主要转为草地、林地和建设用地; 林地和草地面积持续增加,建设用地扩张迅速,分别增加了378.34,136.97,48.17 km²,水域及未利用地面积总体变化不大,生态恢复政策是影响延河流域土地利用变化的主要因子。Logistic-CA-Markov预测得到的2030年延河流域耕地和草地减少明显,建设用地和林地则增幅较大,流域经济发展需求较高,这种情况下应准确把握地区经济发展与资源利用的关系,根据区域特点因地制宜制定适合当地发展的政策。而MCE-CA-Markov预测得到的2030年延河流域耕地、林地、水域及建设用地均有增加,且耕地增幅最明显,这种利用结构表明流域经济发展相对较缓,实现了对流域环境的保护,但应积极探索土地利用新结构,最大限度发挥资源优势,从而实现流域经济与环境的可持续性发展。     

不同种质茶叶籽皂素含量及组成分析

茶皂素是一类在山茶科植物种子中含量丰富且具有特异生物活性的化合物,但不同种质茶叶籽中皂素含量及组成尚不清晰。以浙江省同一地区采集的21个茶树品种（系）的茶叶籽为试验材料,对茶叶籽的基本特征、皂素含量及组成进行测定和分析。结果表明,不同品种（系）的茶叶籽的百粒质量、壳仁比、皂素含量均有显著性差异（P<0.05）。紫外分光光度法和高效液相色谱法（HPLC）测得21个茶树品种（系）的茶叶籽的皂素含量范围分别为30.82%~48.16%和16.93%~31.82%,其中黄观音的茶叶籽皂素含量最高。利用高效液相色谱-四极杆-静电轨道阱质谱（UHPLC-Q-Exactive/MS）同时检测出68种茶叶籽皂素单体,其中Theasaponin E1的峰相对强度最大。正交偏最小二乘法判别分析（OPLS-DA）显示,21个品种（系）的茶叶籽以树型为依据被明显地划分为2组,组间差异单体物质有21种。结合相关性分析,高积累的Theasaponin E12、Camelliasaponin B1/B2、Theasaponin A5/A6、Camelliasaponin C1/C2和Assamsaponin G可能是灌木型种质资源有别于小乔木型、乔木型种质资源的重要特征物质。研究结果为生产茶叶籽皂素原料的选择和高值化利用奠定了基础。     

机插密度对盐碱地超级稻产量及钠钾离子吸收的影响

为筛选出江苏滨海盐碱地超级稻品种‘湘两优900’的适宜机插密度,研究了不同机插密度（高密度,T₁：25.0×10⁴穴/hm²;中密度,T₂：19.9×10⁴穴/hm²;低密度,T₃：16.6×10⁴穴/hm²）对水稻各指标的影响,并动态监测了土壤及田间水盐分的变化。结果表明：水稻种植能够显著降低土壤可溶性总盐含量,降幅可达28.68%;随机插密度变小,水稻单穴的分蘖数、干物质重能够显著提高,而群体的分蘖数和干物质重会相应的显著降低;水稻SPAD值在生殖生长期时,随密度下降呈增加的趋势,而叶面积指数在所有生育期均呈降低的趋势;机插密度下降能够显著增加单穴钠钾离子积累量和显著降低群体的钠钾离子积累。相关分析表明,不同机插密度水稻实际产量与单株钠离子积累量呈显著负相关,与群体有效穗数、群体干物质积累量呈显著正相关,与每穗总粒数、群体钾离子积累量呈极显著正相关。本试验条件下,江苏滨海盐碱地‘湘两优900’的适宜机插密度为25.0×10⁴穴/hm²。     

利用InDel标记鉴定水稻籼粳交衍生株系的籼粳属性

通过籼粳杂交培育了9个水稻品系,进行形态指数法和分子标记法籼粳属性鉴定.结果表明,GY908、GY1128、GY1124和GY2888属籼稻类型,GY926和GY2750属偏籼类型,GY726、GY770、GY1134属偏粳类型,与分子标记的遗传距离聚类分析结果一致.说明通过籼粳渐渗手段,培育中间型水稻品系,对丰富水稻新材料的遗传背景具有重要意义.