水分胁迫对荔枝幼树根系与梢生长的影响

以盆栽沙培1年生荔枝空中压条苗为试材,研究了水分胁迫对荔枝幼树根系和梢生长的影响以及二者的相互关系。3个处理为:沙体积含水量为7.5%(严重缺水),15.0%(一般缺水),22.5%(充分供水)。结果表明:水分胁迫严重抑制荔枝幼树地上部分和各级侧根的生长,使地上部枝梢生长严重受阻,叶片数量、平均叶面积、叶片厚度均显著变小;根总干重、侧根长度、根表面积显著减少。水分胁迫下促进须根的生长,须根的长度、根表面积比水分充足时显著增加。水分胁迫时叶片淀粉含量下降,而根系积累更多的淀粉。比较不同处理的根梢比发现,干旱对根系生长的抑制作用比枝梢更显著。     

糖和氮对山楂组织培养新梢生根的影响

采用敞口山楂组培新梢研究糖和无机氮源对不定根形成的影响,含有高水平蔗糖的培养基比低水平蔗糖的培养基新梢生根率高。新梢对糖的这种反应与糖代谢和物理渗透都有关,用甘露醇作为渗透代替剂在低浓度蔗糖存在下无作用,当蔗糖浓度达到一定程度时(86.64mmol·1~(-1))能影响新梢的生根率。在培养基中分别加入NO_3~(-)-N或NH_4~(+)-N作为唯一氮源,或是在MS培养基中加入NO_3~-/NH_4~+比率为标准的混合氮源,在测试范围(0～120mmol·1~(-1))内均降低新梢的生根率,三者对生根的抑制作用大小顺序依次为NH_4~+>NO_3~(-)-NH_4~(+)-N>NO_3~(-)-N.NO_3~-/NH_4~+的比率影响生根。NO_3~-/NH_4~+比率与生根之间呈直线正相关。糖/氮比值高有利于生根。插穗中碳、氮的绝对量及碳/氮比率可作为山楂新梢生根的指标。     

几种抗生素对梨叶片愈伤组织和不定梢诱导的影响

研究了氨苄青霉素(Amp)、羧苄青霉素(Carb)、头孢霉素(Cef)和卡那霉素(Km)对梨叶片愈伤组织和不定梢诱导的影响。结果表明,Amp对巴梨叶片分化影响较小,当浓度达500mg/L时,其出愈率和不定梢再生率分别为96.48%和56.17%,与对照差异不显著;Cef浓度在50-300mg/L时对巴梨和身不知叶片再生均无显著影响,只有当Cef浓度高于400mg/L时,巴梨的不定梢再生率才受到显著抑制;巴梨和身不知叶片对Carb的反应不相同,低浓度(≤200mg/L)的Carb对巴梨的出愈率和不定梢再生率影响较小,却显著抑制身不知的不定梢再生率,高浓度(≥300mg/L)的Carb不仅极显著抑制巴梨和身不知的出愈率,而且完全抑制了2者的不定梢再生;Km浓度大于10mg/L时,明显抑制愈伤组织的生长,且随着浓度的增加,死亡率逐渐增大,当Km浓度达100mg/L时,巴梨和身不知叶片死亡率达100%和96.30%。     

培养条件对酸枣叶片不定梢再生率的影响

以酸枣无菌苗叶片为外植体,选用基本培养基ＮＮ６９和ＷＰＭ,外源激素包括ＴＤＺ、ＩＡＡ、ＩＢＡ和ＮＡＡ,暗培养时间为２、３、４周。采用正交实验设计方法,研究了基本培养基、外源激素及暗培养时间对叶片不定梢再生的影响。结果表明在附加ＴＤＺ１~３ｍｇ/Ｌ的ＷＰＭ和ＮＮ６９上都可诱导不定梢再生,但ＷＰＭ比ＮＮ６９更有效。暗培养时间对不定梢再生也有影响,暗培养３周比２、４周更有利于提高叶片的不定梢再生率。在附加ＴＤＺ１ｍｇ/Ｌ、ＩＡＡ０．１ｍｇ/Ｌ的ＷＰＭ培养基上,暗培养３周后转到光下培养,获得的不定梢再生率达８７．５%。     

荔枝环剥时期对新梢生长及碳素储备的影响

 枝梢环剥显著抑制了‘怀枝’荔枝新梢的生长，并导致射线细胞和髓部大量积累淀粉。梢芽萌发或伸长前环剥可完全抑制新梢生长，而新梢快速伸长期环剥对其抑制效应最弱。秋季环剥对新梢的抑制和对淀粉积累的促进效应明显高于春季环剥。环剥口以上的老叶面积和环剥位置并不影响环剥对新梢生长的抑制效应和促进淀粉的积累效应，但环剥口以上单位枝梢长度的叶面积与淀粉含量呈显著正相关。     

Estimation of phenotypic variability in symbiotic nitrogen fixation ability of common bean under drought stress using 15N natural abundance in grain

Common bean (Phaseolus vulgaris L.) is the most important food legume, cultivated by small farmers and is usually exposed to unfavorable conditions with minimum use of inputs. Drought and low soil fertility, especially phosphorus and nitrogen (N) deficiencies, are major limitations to bean yield in smallholder systems. Beans can derive part of their required N from the atmosphere through symbiotic nitrogen fixation (SNF). Drought stress severely limits SNF ability of plants. The main objectives of this study were to: (i) test and validate the use of ¹⁵N natural abundance in grain to quantify phenotypic differences in SNF ability for its implementation in breeding programs of common bean with bush growth habit aiming to improve SNF, and (ii) quantify phenotypic differences in SNF under drought to identify superior genotypes that could serve as parents. Field studies were conducted at CIAT-Palmira, Colombia using a set of 36 bean genotypes belonging to the Middle American gene pool for evaluation in two seasons with two levels of water supply (irrigated and drought stress). We used ¹⁵N natural abundance method to compare SNF ability estimated from shoot tissue sampled at mid-pod filling growth stage vs. grain tissue sampled at harvest. Our results showed positive and significant correlation between nitrogen derived from the atmosphere (%Ndfa) estimated using shoot tissue at mid-pod filling and %Ndfa estimated using grain tissue at harvest. Both methods showed phenotypic variability in SNF ability under both drought and irrigated conditions and a significant reduction in SNF ability was observed under drought stress. We suggest that the method of estimating Ndfa using grain tissue (Ndfa-G) could be applied in bean breeding programs to improve SNF ability. Using this method of Ndfa-G, we identified four bean lines (RCB 593, SEA 15, NCB 226 and BFS 29) that combine greater SNF ability with greater grain yield under drought stress and these could serve as potential parents to further improve SNF ability of common bean.     

赤桉人工种子制备过程中微芽繁殖体转株的研究

实现包裹后的微芽繁殖体的生根和萌发生长即转株是以微芽为繁殖体制备人工种子中较为重要的环节之一。本试验系统地研究了生长调节剂种类、浓度以及微芽发育状态与赤桉（Ｅｕｃａｌｙｐｔｕｓｃａｍａｌｄｕｌｅｎｓｉｓ）微芽转株的关系,研究了包裹基质中直接添加诱导生根的生长调节剂及微芽生根预诱导对包裹后微芽转株的影响。试验结果表明：ＮＡＡ较ＩＢＡ和ＩＡＡ有较好的诱导微芽生根的效果;选取幼嫩及活跃生长的微芽是获得较高生根率的重要环节;包裹基质中直接添加诱导生根的生长调节剂未能解决包裹后微芽转株的问题;微芽经生根预诱导再附带生根介质包裹对微芽转株有良好的促进作用。微芽包裹后二周生根率可达８１３％,三周后转株率可达８３３％。     

Aux/IAA基因家族鉴定及对大豆茎尖发育的调控作用分析

Aux/IAA 基因家族在植物茎尖发育过程发挥重要作用。为了探究大豆Aux/IAA 基因家族在大豆茎尖发育过程的调控作用,本文以拟南芥Aux/IAA 基因家族蛋白序列为参照鉴定了大豆全基因组Aux/IAA 家族基因,包括63个成员;然后以拟南芥、鹰嘴豆和大豆的Aux/IAA 家族为研究对象,比对这些基因全长氨基酸序列并构建进化树,结果表明三种作物的Aux/IAA 家族成员间亲缘关系差异明显,进化过程中同源重组频率不同;进而利用RNA-seq技术分析东农594（DN）、Charleston（CH）及二者杂交后代的RIL群体的高矮秆池（WH、WS）和F2群体的高矮秆池（JH、JS）的差异表达基因及其功能,共有17个Aux/IAA 基因在3组材料中差异表达。CHvsDN组有15个差异表达基因,JHvsJS组有2个,WHvsWS组只有1个;其中,Glyma.10G180100 在JHvsJS组和WHvsWS组均差异表达,这些结果为进一步研究大豆Aux/IAA 基因家族的功能及调控茎尖发育提供理论依据。     

基于连续投影算法和光谱变换的冬小麦生物量高光谱遥感估算

为探索基于全波段冠层高光谱以及变换光谱的冬小麦地上部生物量的遥感估算方法,以2016、2017年冬小麦田间试验为基础,通过对冠层光谱和地上部生物量的相关性分析,筛选拔节期、抽穗期的冬小麦冠层光谱、一阶导数光谱、对数变换光谱和连续统去除光谱对地上部生物量的敏感波段,并结合偏最小二乘法(PLS)分别建立拔节期和抽穗期基于SPA算法的冬小麦地上部生物量估测模型,再与基于任意两波段组合的最佳归一化光谱指数、比值光谱指数、差值光谱指数和已报道光谱指数的冬小麦地上部生物量估测模型进行比较。结果表明：(1)SPA算法较好地利用了全波段冠层光谱信息,并显著降低了光谱维度,不同变换光谱的地上部生物量敏感波段个数在4~14之间;(2)拔节期和抽穗期冠层光谱与地上部生物量的相关性高于开花期和灌浆期,各生育时期一阶导数光谱与地上部生物量之间的相关性优于连续统去除光谱、对数变换光谱和光谱指数;(3) 利用抽穗期一阶导数光谱敏感波段建立的预测模型和验证模型达到了较高的精度,其预测模型的决定系数和均方根误差分别为0.78和0.87 t·hm^-2,验证模型的决定系数和均方根误差分别为 0.84和0.69 t·hm^-2,预测相对偏差为2.74。这说明,抽穗期是估算地上部生物量的最佳生育时期,且基于冠层一阶导数变换光谱,结合连续投影算法和偏最小二乘回归方法所构建抽穗期地上部生物量估算模型具有最优的精度和预测能力,可用于地上部生物量的定量估算。     

猪粪施用量对红壤旱地理化性质及酶活性的影响

为研究猪粪的合理施用及其对红壤旱地地力提升的效应,利用在第四纪红壤旱地中连续3年分别施用0、7.5、15、30、45 t·hm~(-2)猪粪的小区定位试验,比较不同处理下菠菜和玉米地上部生物量、土壤相关理化性质、碳氮磷循环相关酶活性的差异。结果表明:菠菜和玉米地上部生物量、土壤有机质、土壤全量和速效态氮磷钾含量均随猪粪施用量的增加呈线性增加。当猪粪施用量达45 t·hm~(-2)时菠菜、玉米平均地上部生物量分别达到11.48、20.84 t·hm~(-2),土壤有机质和全氮、全磷含量分别达14.6、1.07、0.73 g·kg~(-1),土壤碱解氮、有效磷、速效钾含量分别达85.47、106.9、411.7 mg·kg~(-1),但与猪粪施用量为15和30t·hm~(-2)时土壤养分含量的差异不显著,而土壤中与碳氮磷循环相关的6种酶活性则与猪粪施用量呈线性相关,且在施用量为30或45t·hm~(-2)时出现显著差异;6种酶活性与土壤有机质、养分含量间均具有显著或极显著正相关关系。研究结果显示,第四纪红壤旱地在本试验猪粪施用量范围内,土壤有机质和养分含量、酶活性等指标均随施用量的增加而相应提高,作物地上部生物量亦呈线性增加,但同时须注意土壤速效态养分含量过高可能带来的氮磷流失加剧等问题。