作物根系表型鉴定评价方法的现状与展望

根系是作物固定植株并吸收土壤水分和养分的主要器官,其表型特征直接影响作物的生产力和适应性。优化根系表型被认为是实现第二次“绿色革命”的重要途径之一。然而,根系的隐匿性、复杂性和可塑性极大地制约着根系表型鉴定效率,导致根系优化进程远远滞后于地上部器官。随着光谱成像、机器学习和三维重建等新技术的快速发展,根系表型鉴定方法逐渐由传统取样观测向原位、无损、自动化检测转变,评价依据由二维形态指标向立体构型参数拓展,促进了根系表型鉴定效率大幅提升,根系表型数据快速增长。与此同时,海量数据也带来了信息冗余及利用率低等问题,对根系表型研究提出了规范化和共享化的时代新要求。本文概述了现行主要根系表型鉴定方法的原理和技术要点,从精准度、通量和成本等方面对不同方法进行系统比较,并从使用许可、运行平台和分析方式等方面对常用根系表型量化软件进行归纳总结;进一步提出今后重点研究方向,即开发高效的田间根系表型鉴定方法,建立根系可塑性鉴定评价技术体系,加强根系解剖结构的鉴定和利用,强化分子检测技术在根系表型鉴定中的应用,推进根系表型鉴定技术规范化和数据信息共享化,以期为合理选用和改进作物根系表型鉴定评价方法提供参考,促进作物根系改良。     

大豆种荚应答镰刀菌侵染的叶绿素荧光成像规律

  目的  种荚是大豆Glycine max防御霉菌侵染的第1道防线,部分大豆品种种荚具有极佳的田间霉变抗性,本研究目的在于寻找与豆荚霉变抗性相关的快速鉴定指标。  方法  采用叶绿素荧光成像技术,以高抗大豆‘QWT15-2’、中抗大豆‘E1’和易感大豆‘E314’为研究对象,对离体种荚接种轮枝镰刀菌Fusarium verticillioides,监测其叶绿素荧光参数变化情况。  结果  大豆种荚接种霉菌24 h后,通过叶绿素荧光成像系统可清晰观察到豆荚表皮病斑,叶绿素荧光参数发生显著变化。霉菌侵染后0~5 d,大豆种荚初始荧光参数初始荧光(F_o)、最大荧光(F_m)、可变荧光(F_v)大幅降低,非光化学猝灭系数q_N上升、Q_NP下降,最大光化学量子产量(F_v/F_m)、实际光化学效率(Φ_PSⅡ)及电子传递速率(R_ET)均呈下降趋势。  结论  高抗大豆‘QWT15-2’维持了较健康的组织形态,各荧光参数表现稳定;中抗大豆‘E1’和感病大豆‘E314’受霉菌侵染影响,其表皮组织破坏严重、荧光参数变化幅度大;其中F_v/F_m、F_m、F_v、q_N和Q_NP荧光参数对霉菌侵染响应敏感,可作为评价大豆种荚田间霉变抗性的鉴定指标。图4参17     

高产碱性纤维素酶细菌的筛选鉴定及其酶学特性与发酵条件研究

【目的】从自然环境中分离筛选高产纤维素酶的菌株,开展碱性纤维素酶的酶学特性分析,为该菌株及所产纤维素酶的综合开发利用打下基础。【方法】采用羧甲基纤维素钠（CMC_Na）平板筛选法筛选纤维素酶高产菌株,利用生理生化分析结合分子生物学法对菌株进行鉴定,并通过3, 5-二硝基水杨酸（DNS）法研究其活性特征与发酵条件。【结果】在长期覆盖枯树叶的土壤中分离获得1株高产碱性纤维素酶的菌株,经鉴定该菌株为蜡样芽孢杆菌（Bacillus cereus）,名称为B. cereus strain CQNUX 3-1。酶活性分析显示该菌株胞外分泌液具有内切葡聚糖酶、外切葡聚糖酶及β-葡萄糖苷酶的活性,其酶活力分别达107.7、33.1和155.6 U/mL。酶学特征分析表明3种酶组分均具有较好的耐碱和一定的耐高温能力。其中,内切葡聚糖酶、外切葡聚糖酶和β-葡萄糖苷酶的最佳反应温度分别为70、60和40℃;最佳反应pH分别为8.0、9.0和9.0;Fe3+能增加3种酶的酶活力,而β-葡萄糖苷酶具有较好的EDTA、尿素和Cu2+耐受性。发酵条件对菌株产酶的分析结果表明,该菌株发酵温度在37℃较适宜;发酵第4 d时的酶活力达最大值;该菌株能在碱性发酵环境下生长并产酶,在初始pH为7.0时发酵酶活力最高。【结论】筛选获得的纤维素酶高产菌株B. cereus strain CQNUX 3-1所生产的纤维素酶具有较高的反应温度适用性和较强的碱耐受性,菌株发酵产酶温度适中,且有较宽的发酵pH适用范围,可作为碱性纤维素酶生产资源菌株,具有应用于纤维素酶制剂制备与生产、纤维素资源综合利用等领域的潜力。     

一株抗南方根结线虫长形赖氨酸芽孢杆菌的分离鉴定及应用

【目的】筛选对南方根结线虫具有良好活性的生防菌株,为杀线虫制剂的研制与应用提供理论依据。【方法】采用平板稀释法对从抗线虫黄瓜根系附近采集的土壤样品进行芽孢杆菌分离,通过浸渍法筛选出杀线活性高且稳定的菌株,结合形态特征、生理生化特性和16S rDNA序列分析对活性菌株进行分类鉴定,并通过离体、盆栽及田间试验对分离菌株防治南方根结线虫的效果进行验证。【结果】筛选出1株具有较高杀线虫活性的芽孢杆菌C1,经鉴定菌株C1为长形赖氨酸芽孢杆菌（Lysinibacillus macroides）。杀线活性测定结果表明,菌株C1发酵上清液对南方根结线虫卵孵化的相对抑制率为74.50%、对雌虫孵化的相对抑制率为95.17%、对2龄幼虫的24和48 h校正死亡率分别为98.83%和100.00%,且杀虫活性稳定;盆栽试验发现,菌株C1发酵液50倍稀释液对番茄南方根结线虫的防效为73.24%;田间防病试验结果显示,菌株C1发酵液50倍稀释液对黄瓜南方根结线虫病的防效达82.67%,且产量较清水对照增产20.0%。【结论】菌株C1不仅对南方根结线虫病具有良好的防治效果,且能促进作物生长,可作为生物农药和肥料在农业生产中开发利用。     

“桂香22号”等茶树良种杂交后代早期鉴定

采用田间调查法对“桂香22号”等茶树良种杂交后代出苗率及苗木生物学特征特性进行早期鉴定。结果表明:“桂香18号”♀ד福云7号”♂、“桂香22号”♀ד尧山秀绿”♂及“桂香22号”♀ד云南大叶种”♂3个组合的苗木综合性状表现良好,大部分指标均超过父母本,杂种优势显著。     

棕榈科观赏植物真菌病害鉴定

鉴定了采自广州和顺德棕榈科观赏植物上的9种病原真菌，即银海枣小球腔菌（Leptosphaeria phoenix P．G．Xi，Y．X．Chen et Z．D．Jiang）、围小丛壳[Glomerella cingulata（Stonem）Spauld．et Schrenk]、     

毛白杜鹃耐碱突变体的离体筛选与鉴定

利用由NaHCO3建立的高pH值筛选培养基对毛白杜鹃组培再生的丛生芽进行了耐碱筛选,并对获得的耐碱突变体植株在碱性环境中叶绿素含量和根系Fe3+还原酶活性变化进行了分析.结果表明:10mmol/LNaHCO3是合适的选择压,突变体植株对碱性环境比对照具有较好的适应性和耐受性;该筛选方法是可行的.     

银杏叶的利用价值及其研究进展

通过综述了银杏叶的药用、食用和保健价值，及生物活性成分的研究进展。首次提出适当控制发展规模，加强现有银杏园的管理，综合利用资源的战略。提高银杏叶提取物的纯度、分离纯化出单体活性物质。     

“薯类酒精发酵工艺与燃料乙醇新产品开发研究”通过省级成果鉴定

2008年5月18日,由湖南农业大学熊兴耀教授主持完成的“薯类酒精发酵工艺与燃料乙醇新产品开发研究”技术成果鉴定会在长沙召开。会议由湖南省科学技术厅组织并主持。项目协作单位湖南龙山县金山实业有限责任公司和湖南长江生物能源有限公司等单位负责人,省科技厅农村处、成果处有关领导,湖南农业大学副校长符少辉、校科技处负责人参加了会议。     

柿品种鉴定及分类研究进展

综述了国内外柿品种鉴定及分类研究的进展,内容涉及以柿果实脱涩原理分类、形态学分类、同功酶及RAPD分析等生物化学鉴定与分类、组培试管苗的生长特性分类等,介绍了各种鉴定和分类方法的具体结果。对RAPD分析在柿品种鉴定中的应用,介绍了对分析结果的可重复性有重要影响的PCR条件等。形态学分类所采用的方法包括聚类分析及数量化理论Ⅲ。并对不同方法做出简要评价,对今后柿品种分类提出了一些建议。