为探究60Co-γ射线对文冠果的辐射诱变效应,以6个文冠果优系种子为材料,采用不同剂量(0~750 Gy)的60Co-γ射线进行辐射处理,研究辐射对其种子萌发、幼苗生长及生理生化指标的影响。研究结果表明,在一定辐射剂量范围内,60Co-γ射线处理对文冠果种子发芽、出苗及生长具有促进作用,随辐射剂量的增加,三个指标均逐渐受到抑制。辐射处理后的幼苗出现叶形、小叶数量、叶色等形态变异,150~450 Gy辐射剂量处理下,变异率较高且变异类型较丰富。随辐射剂量增加,叶片中抗氧化酶活性、丙二醛(MDA)和可溶性蛋白含量呈先上升后下降的趋势,叶绿素含量和可溶性糖含量呈下降趋势。60Co-γ射线辐射对文冠果种子具有明显的诱变效应,并初步确定了适宜辐射剂量在301.10~594.96 Gy之间。本研究可为文冠果诱变育种和创制新种质提供技术参考。
为揭示小麦叶姿及叶夹角形成的分子机制,本研究对甲基磺酸乙酯(EMS)诱变获得的直立叶姿突变体lam1进行了表型和农艺性状鉴定、细胞切片观察以及转录组测序分析。结果表明,与野生型(WT)相比,lam1的株高、穗形均无显著变化,旗叶叶姿由下披转为直立,叶夹角显著缩小;旗叶叶长缩短,叶宽略有增加;籽粒长和千粒重显著低于野生型;lam1光合参数与野生型基本一致,但叶绿素含量显著降低。半薄切片观察发现,突变体lam1叶片直立主要是由于叶枕近轴端薄壁细胞分裂减少、表皮至中央维管束总长度缩短所致,远轴端厚壁细胞数量增加同样提高了叶片的支撑强度。转录组测序分析发现差异基因主要富集在植物激素的生物合成代谢及信号转导途经,苯丙素、次生细胞壁组成以及淀粉和蔗糖的合成等;筛选到生长素合成代谢相关基因8个,生长素MYB转录因子3个,茉莉酸合成代谢基因6个,木质素相关基因12个,bHLH转录因子4个,NAC转录因子1个。其中,注释到生长素代谢相关差异表达基因最多,bHLH转录因子差异表达倍数最高,推测这些基因可能会影响叶枕处细胞的增殖分裂及细胞厚壁化,在调控小麦叶枕发育及叶夹角形成中发挥重要作用。本研究结果为解析小麦叶姿及叶夹角的分子调控机制提供了新的数据支撑。
为了探究玉米大斑病菌(Setosphaeria turcica)纤维素酶及其关键编码基因在致病过程中的功能,本研究以菌株YD001为材料克隆了纤维素酶基因StCEL1并进行了生物信息学分析,构建了pPIC9K/StCEL1重组质粒并转入毕赤酵母中成功表达,随后分析了重组蛋白的酶学性质以及致病性。结果表明,StCEL1基因全长1 308 bp,包含1个内含子,可编码410个氨基酸,蛋白分子量为44.07 kDa,理论等电点为8.19,该蛋白为亲水性蛋白,具有信号肽,不存在跨膜结构。结构域和二级结构分析结果显示,StCEL1蛋白具有明显的保守结构域,属于糖苷水解酶7-纤维二糖水解酶-内切葡聚糖苷酶超级家族,二级结构中无规则卷曲含量最高。StCEL1基因在毕赤酵母中表达,获得一个分子量约为66 kDa的重组蛋白,该蛋白在1.0%甲醇浓度下诱导96 h效果最佳;酶活性的最适反应温度为55 ℃,最适反应pH值为4.0,最佳反应时间为30 min;接种玉米幼苗表现出明显病斑,表明纤维素酶基因StCEL1可能与玉米大斑病菌的致病性相关。本研究结果为进一步揭示StCEL1蛋白在玉米大斑病菌致病性中的作用机制奠定了理论基础。
TIFY基因家族是植物特有的转录调控因子,广泛参与生长发育、激素信号传导及抗逆反应等过程,其中JAZ亚家族在茉莉酸(JA)信号通路中具有关键功能。为深入解析TIFY家族在苦荞(Fagopyrum tataricum)中的演化规律与功能作用,本研究整合苦荞的全基因组信息,系统鉴定出17个TIFY基因成员,结合系统发育分析、保守结构域、顺式作用元件、染色体定位及共线性分析,揭示该家族成员在亚家族分布、结构特征及表达调控上的多样性和保守性。通过全基因组关联分析(GWAS)筛选出与立枯丝核病抗性显著相关的FtJAZ8基因,构建其过表达载体并转化拟南芥及苦荞毛状根,开展离体接菌试验和生理指标检测。结果表明,FtJAZ8的过表达植株在立枯丝核菌(Rhizoctonia solani)侵染下表现出更低的病情指数和丙二醛(MDA)含量,且叶片二氨基联苯胺(DAB)染色与抗菌响应基因PR1表达水平均显示其防御能力增强。毛状根体系中过表达FtJAZ8亦显著缓解了病原侵染引起的细胞损伤,进一步验证其在调控植物抗病性中的关键作用。本研究不仅构建了苦荞TIFY基因家族的系统框架,明确了FtJAZ8的功能机制,还为荞麦抗病分子育种提供了理论基础和候选基因资源。
丙二烯氧化物环化酶(AOC)是茉莉酸生物合成过程中的关键酶,参与调控植物生长发育、胁迫应答过程。为了初步鉴定分析阳春砂基因组中AOC基因家族功能及其表达模式,本研究从阳春砂中挖掘了3个候选AvAOC基因,利用生物信息学方法和酶联免疫法(ELISA)鉴定了基因功能,并测定其在阳春砂各组织中的表达。结果表明,阳春砂含有3个AOC候选基因。候选AvAOCs蛋白为不稳定、亲水、非分泌蛋白,具有相同的保守基序,候选AvAOC1和AvAOC3蛋白定位在叶绿体上。进化树分析显示,3个候选AvAOC基因与单子叶植物玉米、水稻等聚为一支。3个候选AvAOC基因不均匀地分布在不同染色体的不同位置。用毕赤酵母表达3个候选AvAOC基因,ELISA检测结果表明重组蛋白能与纯化的植物丙二烯氧化物环化酶抗体结合。实时荧光定量PCR(qRT-PCR)检测结果表明3个候选AvAOC基因能在烟草中瞬时表达。上述结果表明3个候选AvAOC基因属于AOC基因家族。RNA-seq表达分析结果表明,3个AvAOC基因在阳春砂叶、根状茎、果皮、种子团、花等组织中均有表达,且AvAOC2 受胶孢炭疽菌侵染后在叶片高度诱导表达。本研究为进一步探讨阳春砂AOC基因的功能奠定了基础。
氯离子通道蛋白(CLC)是一类介导以Cl-为代表的阴离子跨膜转运的重要通道或转运蛋白家族,在高盐与干旱胁迫等多种非生物胁迫中发挥重要作用。为探究毛竹CLCs基因家族的功能,本研究通过生物信息学方法对毛竹CLCs基因家族成员进行鉴定与分析,利用RNA-Seq测序和实时荧光定量PCR(qRT-PCR)技术对高盐与干旱因子胁迫下CLCs基因的表达情况进行分析。结果表明,在毛竹全基因组中共鉴定到18条CLCs基因,这些基因编码蛋白长度为455~1 440 aa,分子量为49 358.04~157 276.61 Da,理论等电点为6.40~8.85。系统进化分析表明,18条PeCLCs基因分为2个亚类,6个亚家族,且同一亚家族在基因结构方面具有相似性。共线性分析得出CLCs基因家族在毛竹中共有9个共线性基因对,且非同义突变率/同义突变率(Ka/Ks)值均小于1。启动子顺式元件结果显示,PeCLCs基因的启动子序列中含有胁迫响应、激素响应等多种元件。转录组数据分析结果显示,PeCLCs基因存在组织与其发育阶段特异性,大部分毛竹PeCLCs基因在鞭根系统与不同发育时期的竹笋中相对高表达,表明PeCLCs可在鞭根系统和竹笋快速生长过程中维持Cl-稳态。qRT-PCR结果显示,大部分PeCLCs在高盐与干旱胁迫条件下被诱导表达,说明PeCLCs可响应高盐与干旱胁迫。本研究结果为毛竹CLCs基因家族功能的进一步研究提供了参考依据与基因资源。
猕猴桃为雌雄异株植物,雄株选育对其产业发展至关重要。为了选育猕猴桃优良雄株,探究杂交后代遗传变异特性,本研究以中华猕猴桃金丽与磨山4号杂交后代雄株为材料,通过对杂交后代雄株花朵性状、花粉形态、花粉萌发率等方面进行系统评价,分析猕猴桃杂交后代雄株的变异多样性以及作为授粉品种的潜质。研究结果显示,杂交后代雄株花朵观赏性状呈现出丰富的变异特征,其中仅花瓣的变异系数相对较低,而花药数、花蕾数、组织比重、花粉完整率、花粉萌发率等指标的变异程度较高。正常花粉在形态结构上基本保持一致,但不同株系之间存在不同程度的畸变比例,且花粉的完整率与萌发率呈现正相关关系。杂交后代株系1和株系4表现最为突出,可作为猕猴桃雄性育种材料。本研究结果为优良雄株的杂交选育工作提供了参考依据与数据支撑。
脂联素对能量调节、脂质代谢、糖代谢等过程具有重要的调控作用。为探究脂联素及其受体和乳酸转运相关蛋白在哺乳期、幼年、成年及老年牦牛睾丸的表达分布及对睾丸发育的作用,采用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)、免疫印迹(Western blotting)及免疫组织化学染色技术进行研究。qRT-PCR结果显示,APN mRNA转录水平随牦牛年龄的增长逐渐升高。APNR1 mRNA转录水平在老年表达量最高(P<0.01)。APNR2 mRNA转录水平在幼年和老年极显著高于哺乳期和成年(P<0.01)。MCT1 mRNA转录水平在成年和老年极显著高于哺乳期和幼年(P<0.01)。MCT2 mRNA转录水平在幼年和老年极显著高于哺乳期和成年(P<0.01)。Western blotting结果显示,APN蛋白表达量在成年和老年极显著高于哺乳期和幼年(P<0.01)。APNR1蛋白在老年表达量最高(P<0.01)。APNR2蛋白表达量在幼年和老年极显著高于哺乳期和成年(P<0.01)。MCT1蛋白表达量随牦牛年龄增长逐渐升高,MCT2蛋白表达量在幼年和老年极显著高于哺乳期和成年(P<0.01),脂联素及其受体蛋白和乳酸转运相关蛋白表达趋势与其相对应的mRNA表达基本一致。免疫组织化学结果显示,APN、APNR1、APNR2、MCT1及MCT2主要分布在睾丸支持细胞、间质细胞和各级生精细胞中,相较于MCT2,MCT1呈强阳性表达。研究结果表明,APNR1及MCT1蛋白在性成熟后牦牛睾丸表达量显著高于性成熟前,提示二者在性成熟后牦牛睾丸的能量调节和乳酸转运方面具有重要意义。本研究为探究高原环境下牦牛的生殖调控机制提供了试验资料。
近年来,海氏肠球菌在奶牛隐性乳房炎病例中检出率逐渐上升。为深入探究海氏肠球菌致病性和耐药性,本试验通过细菌学、形态学及分子生物学方法自奶牛隐性乳房炎阳性乳样中成功分离得到一株海氏肠球菌,并命名为:EH-GY8。对该菌进行了生长特性检测、耐药性测定,以及全基因组测序和小鼠攻菌建模研究。结果表明,EH-GY8为G+球菌,呈γ-溶血特征,其对数生长期为2~7 h;最适生长条件为30 ℃、pH值=7,基因组大小达2 747 743 bp;该菌对万古霉素和左氧氟沙星耐药。动物实验发现,攻菌组血常规指标显著升高(P<0.05),乳腺组织中存在大量菌体,乳腺腺泡结构损坏,上皮细胞脱落、乳腺间质充血严重并有大量炎症细胞浸润,相关炎性因子(IL-1β、IL-6和TNF-α)表达显著升高(P<0.05),并呈先升后降趋势,攻菌第3天为病程发病期。本研究对海氏肠球菌的发病机制进行了深入探讨,为奶牛隐性乳房炎及相关疾病的防治提供了重要的研究基础和理论支撑。
为提高稻谷采后干燥效率和品质,本研究将远红外与热泵干燥(HPD)方式相结合以优化干燥条件,分析热泵-远红外联合干燥(HP-FIRD)对稻谷加工品质、食用品质和稻谷表面菌群组成的影响。结果表明,HP-FIRD的最优参数为温度50 ℃、铺设厚度2 cm、远红外功率800 W;与日晒(SD)和HPD方式相比,HP-FIRD提高了稻谷的平均干燥速率、出糙率、整精米率、感官评分和总酚含量,降低了平均能耗、碎米率、黄粒米率、脂肪酸值、丙二醛含量和电导率。利用顶空气相色谱-离子迁移谱(HS-GC-IMS)共筛选出36种挥发物,主要包括醛类、醇类、酮类、酯类、吡嗪类和呋喃类,其中SD和HP-FIRD的酮类化合物含量显著低于HPD。16S rDNA和内转录间区(ITS)高通量测序发现,HP-FIRD可较SD和HPD显著抑制稻谷表面镰刀菌属、葡萄球菌属、伯克氏菌属、枝孢霉菌和水稻细菌性谷枯病菌的增殖。因此,与SD和HPD方式相比,HP-FIRD稻谷具有较高的加工品质和食用品质,有害细菌和真菌侵染风险显著(P<0.05)降低。本研究结果可为HP-FIRD技术在粮食干燥领域的应用提供数据支撑。
为开发营养健康、风味独特的益生菌发酵草莓果汁饮品,本试验通过研究不同益生菌发酵对草莓原浆品质的影响,优选出最适菌种并优化发酵工艺。结果表明,与未发酵草莓原浆相比,益生菌发酵草莓原浆的pH值、总酚和总黄酮含量以及抗氧化能力显著降低,总酸含量明显增加且增幅达17.05%~63.07%。草莓原浆中共发现64种挥发性有机化合物,包括12种酮类、20种酯类、8种酸类、7种醛类、13种醇类和4种其他类化合物。其中,益生菌发酵草莓原浆中的酮类(323.7~573.0 µg·L-1)、酸类(677.4~2 592.9 µg·L-1)、醇类(576.7~827.4 µg·L-1)和其他类化合物含量(133.7~1 676.6 µg·L-1)均高于未发酵草莓原浆。基于变异系数赋权法发现植物乳植杆菌的发酵综合性能最好,为草莓原浆发酵的最佳菌种。在发酵时间23 h、发酵温度34 ℃和接种量4%的最佳工艺条件下,植物乳植杆菌发酵草莓原浆活菌数可达到7.48 lg (CFU·mL-1),感官评分为87.0,综合得分为47.24。本研究结果可为草莓精深加工和高值化利用提供理论和应用基础。
为探究炼乳3D打印的可行性,本研究以甜炼乳为基料,通过添加不同比例的黄原胶和果冻卡拉胶,研究炼乳的油墨特性,并分析其动态模量、热稳定性、微观结构、水分活度、糖度和色差等指标。结果表明,黄原胶浓度不变时,随着果冻卡拉胶浓度增加,炼乳交联状态发生改变,表现为打印性能下降、热稳定性降低,复黏度增大、储能模量呈现非线性变化,糖度和黄色调升高。最终选择1.2%黄原胶与0.04%果冻卡拉胶复配作为炼乳打印的胶体组合。在该组合下,炼乳打印成型良好、分子交联增强、抗形变性能提升、机械强度改善,同时色泽饱满、糖度与水分活度适宜。本研究为乳制品,特别是炼乳的3D打印提供了理论依据和技术参考。
为探究脉冲强光(IPL)与热处理(T)协同作用对桑葚中内源酶活性的抑制效果,系统研究了不同处理方式和处理条件下纯化的桑葚多酚氧化酶(PPO)及桑葚汁中PPO的活性变化规律;研究先脉冲再热处理(IPL-T)与先热处理再脉冲(T-IPL)处理对PPO活性的影响;通过对纯化的桑葚PPO进行酶促降解动力学分析,探讨不同处理条件下PPO活性的变化以及热失活速率常数的差异。结果表明,相较于T-IPL处理方式,IPL-T处理在钝化PPO方面的效果显著(P<0.05),表明不同处理顺序下钝酶效果的差异显著,推测与IPL和热处理对酶活性部位的破坏机制不同有关。与模拟缓冲体系相比,桑葚果汁中的PPO更难被钝化。IPL处理会降低模拟缓冲体系和桑葚果汁PPO的热稳定性,进而加速其热失活速率。在模拟缓冲体系中,采用13.96 W·cm-2、板间距3 cm处理30 s,再协同70 ℃处理5 min,PPO活性残留仅为9.50%;在果汁体系中,相同IPL条件下再协同75 ℃处理5 min,PPO活性残留则为12.4%。本研究提出了一种脉冲强光与热协同处理的新方法,可有效抑制果蔬内源酶活性,为果蔬加工过程中的酶活控制提供新策略。
为解决小白杏冷藏期间软化的问题,本研究以小白杏为对象,探究1-甲基环丙烯(1-MCP)、低频极化静电场(LFPEF)以及1-MCP+LFPEF处理对小白杏贮藏期(温度:0 ℃±0.5 ℃,湿度:85%~90%)质构品质的影响,包括果实硬度、失重率、细胞膜透性、细胞壁多糖含量、纤维素、半纤维素、木质素含量、细胞壁降解酶活性等。结果表明,1-MCP和LFPEF处理对小白杏软化均有抑制效果,但1-MCP+LFPEF可更有效抑制果实硬度、螯合可溶性果胶、碳酸钠可溶性果胶、纤维素、半纤维素含量的下降,延缓果实失重率、细胞膜透性、水溶性果胶、木质素含量、多聚半乳糖醛酸酶、纤维素酶活性的上升。透射电镜结果显示,1-MCP+LFPEF处理对维持小白杏细胞壁结构的完整性有良好效果。综上,1-MCP+LFPEF处理通过降低小白杏多聚半乳糖醛酸酶与纤维素酶的活性,延缓果胶溶解以及纤维素分解,较好地保持果实超微组织结构并延缓软化,从而有效维持果实的贮藏品质。本研究结果为采后小白杏冷藏保鲜提供了理论依据。
为探究抗辐射不动杆菌(AR)和腐败希瓦氏菌(SP)对斑点叉尾鮰(channel catfish)的协同致腐能力,以及高压静电场(HVEF)处理在现实环境中对AR与SP相互作用的影响,本研究以HVEF处理/未处理的AR与SP混合接种无菌鮰鱼片为对象,测定不同贮藏时间下鱼肉pH值、菌落总数(TVC)、挥发性盐基氮(TVB-N)、硫代巴比妥酸值(TBA)与K值的变化。结果表明,从贮藏2 d开始,未经HVEF处理的AR与SP共培养的各组指标(TVC、TVB-N、TBA)显著高于AR组,表明菌株共培养组加快了鱼肉蛋白质和脂质的氧化降解;贮藏8 d时,经HVEF处理后AR与SP共培养的TVB-N、K值显著低于AR+SP,抑制了脂质降解并提升新鲜度。由此推测,HVEF处理可以抑制AR、SP的协同效应,减弱菌株间的协同致腐能力,从而提升新鲜度。本研究可为研究鮰鱼中的优势腐败菌的相互作用提供理论依据。
电离辐射(IR)作为一种以电磁波形式释放的辐射,能引发原子或分子电离,可通过直接作用攻击生物体内的DNA、蛋白质、脂质等生物大分子,或通过间接作用在生物体内产生过量的自由基,造成氧化应激损伤。抗辐射肽作为一种独特的生物活性肽,具有抗IR的能力,能通过提高抗氧化酶活性、清除自由基、修复DNA、抑制炎症反应等途径对生物体IR损伤进行防护和修复。基于此,本文结合抗辐射肽制备及其抗辐射作用机制的最新研究成果,系统阐述了抗辐射肽的主要来源、提取纯化方法、检测方法及其抗辐射机制,分析其对IR的防护修复作用,并对抗辐射肽的研究方向进行了展望,可为未来抗辐射肽的研究提供理论依据,并为IR防护和修复领域研究提供新思路。
为探究不同灌溉方式对淮北平原小麦花后叶片衰老和根系生长及产量的影响,本研究以沃丰麦168为试验材料,设置传统漫灌(TI)、微喷灌(SI)、滴灌(DI)三种灌溉方式开展大田试验,分析不同灌溉方式对小麦关键生育时期土壤含水量、叶面积指数(LAI)、花后旗叶叶绿素含量、抗氧化酶活性与丙二醛(MDA)含量、根系分布、干物质积累及产量的影响。结果表明,与TI相比,微灌(SI、DI)均显著提高了小麦开花期的土壤含水量,SI处理开花期LAI显著高于TI与DI,后两者间无显著差异。微灌处理相比于TI均显著提高了小麦花后旗叶叶绿素含量和抗氧化酶活性,MDA含量则显著降低。成熟期0~60 cm土层中小麦根长密度(RLD)及根干重密度(RWD)均表现为微灌显著高于传统漫灌,除30~50 cm土层中RLD和RWD表现为SI显著高于DI外,其他土层间二者无显著差异。与TI相比,SI和DI显著提高了花后干物质积累量及其对籽粒产量的贡献率,成熟期总干物质积累量显著提升,微灌处理间无显著差异。成熟期时,SI与DI较TI显著提高了穗粒数和千粒重;籽粒产量也显著提升,提高幅度分别为14.01%和14.60%,SI与DI间无显著差异。综上,相比于传统漫灌,微灌有利于增强小麦花后叶片抗逆能力,维持叶片的物质生产能力,同时能促进根系下扎,进而增加籽粒产量。本研究为淮北麦区小麦高产生产提供了理论依据。
为探究不同秸秆覆盖量对玉米产量及其构成因素的影响,本研究于2021—2022年开展大田试验,共设置无秸秆覆盖(CK)、0.50 kg·m-2秸秆覆盖(SM50)、0.75 kg·m-2秸秆覆盖(SM75)、1.00 kg·m-2秸秆覆盖(SM100)、1.25 kg·m-2秸秆覆盖(SM125)和1.50 kg·m-2秸秆覆盖(SM150)6个处理,分析不同处理下玉米生育期土壤物理特性、酶活性及玉米生长特性的动态变化规律。结果表明,与CK相比,不同秸秆覆盖处理下0~20 cm土层土壤容重和0~30 cm土层土壤紧实度均有降低趋势;各秸秆覆盖处理0~25 cm土层有降温作用,降温范围为0.04~0.57 ℃;各秸秆覆盖处理土壤脲酶、蔗糖酶、碱性磷酸酶、过氧化氢酶和纤维素酶活性分别增加2.03%~40.34%、1.59%~43.99%、2.78%~50.00%、3.45%~23.75%和17.86%~71.43%,且土壤脲酶、蔗糖酶、过氧化氢酶活性均随秸秆覆盖量的增加而增加。从产量构成因素上分析,拔节期CK株高、干物重、根长和根表面积均高于其余秸秆覆盖处理,SM150处理的玉米株高、干物重、根长和根表面积在拔节期均低于或显著低于其余处理,而在拔节期后其株高、根长和根表面积均高于其余处理,并且干物重在吐丝期后高于其余处理。与CK相比,SM50、SM75、SM100、SM125、SM150的产量分别增加4.16%、10.62%、13.59%、14.55%、19.76%,并随秸秆覆盖量的增加而增加。结构方程模型(SEM)结果显示,秸秆覆盖量直接影响土壤物理性质、土壤酶活性和玉米产量构成,进而影响玉米生长发育和产量。综上,秸秆覆盖对土壤容重、紧实度和温度均有降低作用,但可提高酶活性,以覆盖量为1.50 kg·m-2时的效果最佳。本研究为晋东南玉米秸秆覆盖技术的应用提供了理论支持。
为探索盐胁迫下酵母菌对玉米幼苗的促生作用,本研究从分离的酵母菌中筛选出在盐胁迫条件下对玉米幼苗具有促生效果的菌株,根据形态学、18S rRNA和ITS基因序列对该菌进行分类鉴定,并测定在盐胁迫下接种该酵母菌后玉米幼苗的生长指标、根部渗透调节物质含量和抗氧化酶活性及叶片光合能力。结果表明,一株编号Y24的酵母菌在100 mmol·L-1 NaCl条件下对玉米幼苗的株高和根长具有促进作用,经鉴定,其为库德里阿兹威氏毕赤酵母(Pichia kudriavzevii),该菌株具备锌溶解和产吲哚-3-乙酸(IAA)能力,测得的IAA含量为21.56 mg·L-1。盐胁迫条件下接种酵母菌Y24后,与对照相比,玉米幼苗的株高、根长、地上和地下部分鲜重、地上部分干重、总根长、根表面积、根体积和根尖数分别增加46.13%、11.35%、48.00%、28.10%、66.67%、65.22%、47.54%、56.63%和37.90%;玉米幼苗根部丙二醛(MDA)含量降低44.19%,而脯氨酸含量增加49.82%;超氧化物歧化酶(SOD)活性增加12.62%;同时,玉米幼苗叶片的叶绿素a(Chl a)、叶绿素b(Chl b)和总叶绿素[Chl (a+b)]含量分别增加33.64%、43.59%和36.24%,净光合速率(Pn)和气孔导度(Gs)分别提高64.43%和72.73%,而胞间CO2浓度(Ci)减少59.66%。综上,盐胁迫下接种酵母菌Y24可以提高玉米幼苗根组织的渗透调节物质含量和抗氧化酶活性,并提高叶片光合速率,进而缓解玉米幼苗的盐胁迫效应,促进玉米幼苗生长发育。本研究为酵母菌提高植物耐盐性提供了数据支撑。
为明确覆膜对甘蓝型冬油菜返青的影响,以甘蓝型冬油菜为材料,设置覆膜和露地栽培(对照)两个处理,通过高效液相色谱法、实时荧光定量PCR技术、组织切片等方法测定植株内源激素含量与相关基因相对转录水平,并观察茎尖生长锥形态,分析覆膜对返青期甘蓝型冬油菜生理与组织结构特征的影响。结果表明,与露地相比,覆膜后植株总生物积累量、根冠比及赤霉素、玉米素含量均明显升高,而生长素含量在返青前期升高,返青后期降低,并于返青后第7天达到最大值(增幅达到72%)。随着返青时序进程的推移,覆膜后赤霉素、生长素、玉米素、脱落酸含量均呈先升后降趋势,其中生长素和玉米素含量变化趋势与露地处理相同,且覆膜条件下开始返青14 d后,露地生长素含量达到最大值,此时的生长素含量是覆膜开始返青后0 d的4.5倍。显微观察表明,覆膜后甘蓝型冬油菜茎尖叶原基、芽原基分化较对照更完整;覆膜后甘蓝型冬油菜茎尖中调控生长素(CYP83B1、RVE2、A07G014460)和赤霉素(GID1B、GID1C、CCA1、BT4、RVE2、XERICO、GA2、NFYC3)合成及代谢相关基因的表达量均上调。综上,覆膜通过影响甘蓝型冬油菜植株总生物积累量、内源激素含量、茎尖分生组织分化能力以及相关基因表达量进而调控甘蓝型冬油菜返青时间。本研究可为培育早熟高产甘蓝型冬油菜品种提供依据。
为探究不同浓度外源5-氨基乙酰丙酸(ALA)与硼肥对甘薯生长及块根可溶性糖积累的影响,以甘薯品种紫罗兰、哈密为试验材料,大田试验采用裂区设计,在甘薯生育期设置不同浓度硼肥(BNa3O3,0、2、4、8 g·L-1)和ALA(0、50、100、150 mg·L-1)喷施处理,分别于甘薯移栽后60(60 DAP)、90(90 DAP)、120 d(120 DAP)测定地上部蔓长、叶面积、蔓薯比值(T/R值)、光合参数及地下部可溶性糖、蔗糖、果糖、葡萄糖含量与甘薯产量,并分析各指标间的相关性。结果表明,与不施硼肥处理相比,8 g·L-1硼肥浓度处理显著提高了可溶性糖、蔗糖、果糖、葡萄糖含量。低浓度ALA促进甘薯生长代谢,50~100 mg·L-1 ALA更有利于促进甘薯块根可溶性糖积累。甘薯产量随着硼肥浓度的增加逐渐增加,而随着ALA浓度的增加呈先增加后减少趋势;紫罗兰在8 g·L-1硼肥和100 mg·L-1 ALA交互处理下产量最高,理论产量为87 817.50 kg·hm-2,哈密在8 g·L-1硼肥和50 mg·L-1 ALA交互处理下产量最高,理论产量为83 497.50 kg·hm-2。相关分析表明,可溶性糖含量与光合参数、蔗糖、果糖含量及产量间的相关性极显著。综上,8 g·L-1硼肥和50~100 mg·L-1 ALA叠加喷施处理对甘薯生长、产量及可溶性糖积累的促进效果较佳。本研究结果为甘薯的可溶性糖积累调控及优质栽培提供了理论依据。
为探究新型氮肥对麦套辣椒生长发育、产量及经济效益的影响,本研究于2023年5—9月在河南省临颍县设置大田试验。试验设不施氮肥(CK)、普通尿素(CU)、控失尿素(CLU)、稳定性尿素(SU)及包膜尿素(CTU)5个处理,采用随机区组设计,分析不同氮肥类型对辣椒生长、产量、氮素利用率和辣椒经济效益指标的影响。结果表明,控失尿素、稳定性尿素及包膜尿素较普通尿素均增加了辣椒株高及单株鲜重和干重,增幅分别为17.9%~28.1%、1.1%~52.9%和4.7%~74.2%。稳定性尿素和包膜尿素较普通尿素提高辣椒不同生育期叶绿素含量,其中叶绿素a含量分别增加了15.0%~71.3%和11.7%~103.1%、叶绿素b含量分别增加了29.8%~83.8%和29.2%~108.1%、总叶绿素含量分别增加了26.3%~74.5%和22.5%~104.4%。控失尿素、稳定性尿素及包膜尿素较普通尿素分别提高了16.1%、80.5%和52.0%的辣椒单株坐果数,增加了16.3%、43.8%和52.1%的单株产量。与普通尿素相比,控失尿素、稳定性尿素及包膜尿素的氮肥贡献率分别提高5.9、12.8和14.4个百分点,氮肥农学效率分别提高28.3%、75.7%和90.2%,氮素利用率分别提高7.5、12.3、21.6个百分点,氮肥偏生产力分别提高16.0%、43.7%和52.0%。结合经济效益看,以包膜尿素处理效果最好,每公顷净利润达39 660.8元,较普通尿素增收9 410.8元。综上,包膜尿素是等氮条件下麦套辣椒模式可行的施肥措施。本研究为麦套辣椒的氮肥管理提供了一定的参考依据。
为系统分析橡胶树(Hevea brasiliensis)叶片在不同物候期对白粉病(Erysiphe quercicola)的抗性特性,本试验以古铜期、淡绿期和成熟期叶片为研究对象,通过扫描电镜观察、蜡质提取及气相色谱-质谱法(GC-MS)分析揭示叶片蜡质特性及其与抗病能力之间的关系。结果表明,古铜期叶片对白粉病高度易感,表现出最高的孢子萌发率、吸器形成率和次生菌丝形成率,淡绿期次之,成熟期最低。蜡质成分分析显示,随着叶片的成熟,总蜡质含量逐渐增加,蜡质结构更加复杂,尤其是成熟期叶片中检测到的表木栓醇和木栓酮等三萜类化合物具有的抑菌活性。外源喷施试验进一步证实,表木栓醇和木栓酮能够抑制白粉菌孢子的萌发及次生菌丝的形成,从而降低叶片的感病程度。本研究深入阐明了不同物候期叶片蜡质在橡胶树抗白粉病过程中的关键作用,为橡胶树白粉病的防控策略和抗病育种提供了理论依据。