为多维度分析中能质子束辐射在改善水稻耐盐碱性中的应用前景,本研究筛选了水稻耐盐碱突变体,在表型、生理生化和基因组水平研究了中能质子束辐射对水稻耐盐碱性的影响。结果表明,质子辐射对种子活力的影响大于微重力,低剂量(≤10 Gy)的质子辐射促进种子萌发,高剂量(≥100 Gy)抑制种子萌发。叶绿素含量分析结果表明,10 Gy质子束辐射可提高盐碱胁迫下水稻突变体的叶绿素含量,增强苗期光合作用;生理生化结果显示,突变体的超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性均显著高于野生型(WT),丙二醛(MDA)含量显著下降,呈现出更强的抗氧化能力;全基因组重测序(WGS)分析结果表明,质子束诱导的单碱基替换(SBSs)和插入/缺失(InDels)共有53.5%发生在基因组的基因间区。SBS是数量最多的突变,占所有变异的80.4%。单碱基转换是SBSs的主要形式,平均转换和颠换比为3.0,其中一半以上的InDels为短片段突变(1~2 bp)。KEGG通路富集分析结果表明,水稻可能主要通过次生代谢物的生物合成、植物激素信号转导、苯丙烷生物合成和谷胱甘肽代谢途径来抵御盐碱胁迫。本研究可为中能质子辐射在水稻耐盐碱性改良中的应用提供理论指导,并丰富对质子束辐射诱变机制的理解。
辐射诱变育种技术是创制种质资源的重要方法。为揭示辐射诱变获得的菜豆(Phaseolus vulgaris L.)矮化突变体S24的基因组变异,以突变体S24及其野生型为材料,开展表型调查和高通量重测序分析。结果表明,突变体S24株高仅为野生型的33.0%,且节数减少、叶片变小,株型明显矮化紧凑。基因组重测序分析检测到113 082个单核苷酸多态性(SNP)位点和26 938个小片段插入缺失(InDel)突变位点,其中SNP占总突变位点的80.1%。突变位点在染色体的分布密度呈现显著差异,其中6号染色体分布密度最高。染色体不同区域存在高频突变区域,SNP和InDel在高频突变区域共定位。采用GO和KEGG数据库对变异基因进行注释和富集分析,预测S24外显子区基因,获得8个主要候选基因。本研究在基因组水平上揭示了复合诱变突变体S24的矮化变异特点,为菜豆矮化性状形成和矮化育种提供了基础材料和数据支持。
Argonaute(AGO)蛋白是RNA诱导的基因沉默复合体的核心组分,参与调控植物生长发育及逆境胁迫响应等生物学过程。为探讨黄瓜CsAGO1c基因的功能,利用CRISPR/Cas9技术构建黄瓜CsAGO1c基因编辑载体,农杆菌介导法转化新泰密刺自交系,经筛选和分子检测获得CsAGO1c基因突变植株,分析Csago1c突变体的编辑情况、突变体植株的表型以及种子萌发情况。结果表明,试验获得4株转基因抗性苗(T0),其中#4和#12为编辑植株,#7和#11未发生编辑;但#7植株在T1代出现了大片段碱基缺失、少数碱基缺失、单碱基插入以及碱基替换等多种编辑情况。突变体植株在叶片形状、节间长、卷须、侧枝、雄花和雌花着生节位等与对照均无明显差异,但突变体种子萌发率降低,推测CsAGO1c可能参与调控黄瓜种子的萌发过程。该研究结果对探明黄瓜CsAGO1c基因功能以及对黄瓜遗传改良和新品种选育具有重要理论指导意义。
插入/缺失(InDel)标记具有遗传稳定性高、分布广、多态性强、通用性强等优点,广泛应用于遗传分析、物种进化研究和基因定位等领域。为挖掘InDel位点和开发分子标记,加快杂交玉米品种鉴定进程,本研究基于12个玉米品种的二代测序结果,分析其单核苷酸多态性(SNP)和InDel,开发InDel分子标记,并用于杭糯玉21杂交玉米品种鉴定。结果表明,在12份玉米样品的共同测序标签上筛选出19 539 984个SNP位点和2 124 876个InDel位点。经过筛选,共得到36个覆盖玉米10条染色体的高质量InDel分子标记,并建立了6个InDel引物的多重组合。上述标记在12份玉米材料中的扩增结果显示,不同标记的主要等位基因频率(MAF)变化范围为0.417~0.875,平均值为0.708;多态性信息含量(PIC)变化范围为0.195~0.583,平均值为0.327。基于二代测序和开发的InDel标记位点的聚类分析可以将杭糯玉21与其他品种分开。本研究将基于二代测序技术开发的InDel标记与多重PCR技术结合并应用到玉米品种鉴定中,不仅提高了玉米品种检测的效率,也为今后杭糯玉21种质资源的合理利用和玉米遗传改良提供了科学依据。
为了精细定位水稻叶绿素含量QTL,本研究利用衍生于籼稻组合珍汕97B/密阳46的2套近等基因系群体,对控制剑叶叶绿素a和叶绿素b含量的数量性状基因座(QTL)qFChlA-6/qFChlB-6进行遗传效应验证和精细定位。应用1个包含4套近等基因系的群体,将qFChlA-6/qFChlB-6定位在水稻第6染色体RM3414~Si2944区间,对应水稻第6染色体2 881 788~2 944 150 bp的物理位置,距离为60.36 kb。应用另1个包含2套近等基因系的群体,将该QTL精细定位在Si2925~Si2927区间,物理距离约为1.7 kb,父本密阳46等位基因对叶绿素b含量具有加性效应,为0.075 mg·g-1 FW,对表型变异的贡献率为20.7%。本研究结果为qFChlA-6/qFChlB-6的克隆提供了良好的基础。
宽皮柑橘浮皮与果皮细胞壁密切相关,而WAT1基因在植物细胞壁合成中发挥重要作用。为研究宽皮柑橘温州蜜柑(Citrus unshiu Marc.)WAT1基因家族特征及功能,分析WAT1基因家族与果实浮皮之间的联系,通过生物信息学方法鉴定WAT1基因家族,分析其核苷酸、启动子及编码蛋白特性,并通过转录组测序分析基因表达特性;同时通过赤霉素(GA3)和二氢茉莉酸丙酯(PDJ)处理研究WAT1基因表达与果实浮皮的关系。共鉴定出35个温州蜜柑WAT1家族成员,基因外显子数量大多为6和7个,编码的氨基酸长度为125~885 aa,等电点为5.55~9.98,均为疏水蛋白,蛋白质预测主要定位于质膜、液泡膜和叶绿体。WAT1家族基因启动子含大量MYB响应元件、激素响应等元件,推测其在温州蜜柑生长发育及其他涉及细胞壁合成与代谢等生理活动中均发挥重要作用。Ⅰ类和Ⅱ类WAT1基因表达具有明显时空差异性,其表达量的变化与浮皮发生的趋势相反,表明其可能在浮皮调控中发挥关键作用。通过实时荧光定量PCR(qRT-PCR)分析了6个WAT1s基因在GA3和PDJ处理下果皮油胞层和白皮层中的表达规律,发现2个基因(MSYJ255930和MSYJ180350)在不同组织中的表达量均显著升高且始终高于对照,同时果实浮皮指数始终低于对照。结合启动子元件分析及基因表达特点,推测MSYJ255930和MSYJ180350受GA3和PDJ诱导参与温州蜜柑果实浮皮发生的调控。本研究为揭示宽皮柑橘浮皮发生分子机制奠定了理论基础,为宽皮柑橘遗传改良提供了参考依据。
basic helix-loop-helix(bHLH)是植物中广泛存在的一类转录因子,在植物生长发育及非生物胁迫响应中起重要作用,其中GhbHLH149-like基因的表达受盐胁迫诱导。为筛选鉴定与GhbHLH149-like互作的蛋白并从分子层面解析GhbHLH149-like在棉花幼苗盐胁迫响应中的调控机制,本研究以陆地棉品种JZ-1为材料,构建了陆地棉酵母双杂交混合cDNA文库。结果表明,获得的初级文库库容量为1.12×107 CFU,次级文库库容量为1.44×107 CFU,两种文库重组率皆为100%,插入片段的平均长度大于1 000 bp,酵母文库滴度为1.40×108 cells·mL-1。文库质量合格,满足后续酵母双杂交筛选要求。成功构建了诱饵表达载体pGBKT7-GhbHLH149-like,经鉴定其对酵母菌株无毒性,且无自激活活性。利用诱饵载体对文库进行酵母双杂交筛选,共筛选出8个与GhbHLH149-like互作的候选蛋白,并进行酵母回交一对一验证进一步确认互作关系。实时荧光定量PCR(qRT-PCR)结果显示候选互作蛋白KNOX1-4和EF-Tu的编码基因的表达明显受盐处理诱导。相关结果为进一步研究GhbHLH149-like参与调控棉花幼苗盐胁迫响应的分子机制奠定了理论基础。
为筛选高花青苷含量的优质紫色不结球白菜品种,构建紫色不结球白菜综合品质评价体系,本研究通过主成分分析结合加权隶属函数及聚类分析的多元统计分析法对10份紫色不结球白菜种质的花青苷积累水平及品质性状进行综合评价。结果表明,不同品种间存在不同程度的变异;实时荧光定量PCR(qRT-PCR)结果表明,A2的花青苷合成关键基因表达量最高,而A3的表达量最低。相关性分析结果表明,叶绿素含量与花青苷含量显著负相关,苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性与花青苷含量显著正相关。主成分分析筛选出花青苷含量、可溶性糖含量、展开度及查尔酮异构酶(CHI)活性共4个指标,可作为紫色不结球白菜综合品质评价的关键指标。聚类分析将10份材料分为3类,A2为综合品质最优品种,即花青苷积累水平和品质性状最佳,A6、A7、A1、A5、A9、A10、A8为综合品质中等品种,A3、A4为综合品质较差品种。本研究结果为高品质紫色不结球白菜品种选育及改良提供了一定的理论参考。
胆囊收缩素Ⅱ型受体(CCKBR)是一种G蛋白偶联受体,不仅参与CCK神经递质调控食欲、情绪及行为节律过程,还参与细胞增殖、分化和代谢等多种生理过程。为探究CCKBR是否参与调控双峰驼季节性发情及其在繁殖调控中的作用,本试验选取健康的成年雄性发情期和乏情期双峰驼睾丸及附睾组织(Y=5,n=3),基于转录组学筛选目标基因,通过苏木精-伊红染色(H&E)、实时荧光定量PCR(qRT-PCR)、免疫组织化学染色(IHC)和蛋白免疫印迹(Western blot)技术检测CCKBR在睾丸及附睾组织的表达情况。测序结果显示: CCKBR的mRNA水平在乏情期睾丸组织高表达,而且参与生殖及动物性行为过程;H&E染色结果显示,乏情期睾丸生精小管管腔小于发情期,而附睾组织中乏情期相比于发情期管壁较薄;qRT-PCR结果显示: CCKBR在乏情期睾丸、附睾头和附睾尾的mRNA表达水平极显著高于发情期( P<0.01),而乏情期的附睾体的表达量极显著低于发情期( P<0.01);Western blot结果显示,CCKBR蛋白在睾丸附睾表达趋势与qRT-PCR的表达趋势基本一致;IHC结果显示,CCKBR在睾丸支持细胞、间质细胞及附睾上皮及平滑肌细胞中均有阳性表达。本研究揭示了CCKBR参与调控不同繁殖期睾丸和附睾的发育及精子的成熟过程,为进一步研究双峰驼季节性发情的调控机制提供了参考。
为探究电子束辐照处理对烟叶醇化过程中蛋白理化特性的影响,本研究以河南与云南的两种片烟样品为研究材料,分别以0、3、6和10 kGy剂量辐照处理后,在28 ℃、相对湿度60%条件下储藏醇化(储藏时间分别为0、3、6个月),提取烟叶蛋白并进行理化分析。结果表明,两种烟叶蛋白理化特性具有差异,河南烟叶蛋白3、6 kGy处理组粒径、电位相对0 kGy对照组无显著变化,而10 kGy蛋白粒径减小,电位绝对值升高;随着辐照剂量增加,云南烟叶蛋白粒径先增后减,电位绝对值先降后升,醇化期间,河南烟叶蛋白粒径呈增大趋势,而云南样品反之。荧光光谱显示,醇化0个月,蛋白荧光强度均随辐照剂量增加先降后增;醇化6个月,河南样品辐照组荧光强度均大于未辐照组,而云南样品荧光强度随剂量增加先增后降。红外光谱及电镜观察表明,与0个月未辐照组相比,辐照后蛋白二级结构和表观形貌未发生明显变化,蛋白表面疏水性和热稳定性增强。综上,电子束辐照处理引起了烟叶蛋白理化特性的差异,该差异在醇化过程中发生了变化,表明电子束作用与醇化过程均影响烟叶蛋白理化特性,红外光谱未见差异则表明蛋白主要成分未受影响。本研究可为电子束辐照技术在烟草工业中的应用及烟叶品质变化机制分析提供借鉴。
壳聚糖(CS)因具有良好的生物降解性和低毒性等优点,具有作为新型食品包装膜的潜质。为克服CS机械性能弱、抑菌谱窄、透气性小等局限性,本研究在CS中添加板栗苞提取物(CBE);采用溶液浇铸法制备CBE-CS复合薄膜,考察CBE添加量对薄膜的结构、物理特性、抗氧化活性及抗菌活性的影响,并进一步评价CBE-CS复合薄膜对草莓的防腐保鲜效果。结果表明,CBE与CS为物理交联的氢键作用,CBE的添加可较CS膜显著提高薄膜的机械性能、抗菌和抗氧化能力,特别是添加1.28% CBE时,抗氧化能力由5.07%(纯CS膜)提高至67.94%。草莓保鲜试验结果表明,CBE-CS复合膜可较CS膜显著降低草莓的腐败程度和重量损失,CBE添加量为1.28%时,失重率由54.22%(纯CS膜)降低至36.02%。本研究可为板栗苞废弃物在食品包装膜领域的再利用提供新思路和理论支撑。
为明确不同水稻品种干燥后的稻米品质变化特征,本研究于40、50和60 ℃干燥条件下,系统分析稻米的外观、加工、理化和食味品质及水分迁移动态的差异及其相关性。结果表明,随着干燥温度的上升,稻米中自由水相对含量降低,加工品质和食味品质下降。与40 ℃干燥相比,60 ℃干燥条件下整精米率下降10.8~21.5个百分点,崩解值降幅达4.2%~35.8%,米饭综合评分降幅达2.8%~5.6%。但不同品种稻米品质对烘干温度响应不同,主成分分析表明,相较于中浙优8号、泉香优和嘉丰优2号,华浙优223、甬优7860和甬优9号在50、60 ℃干燥条件下品质降幅更大。该差异主要由品种长宽比、初始自由水含量、直链淀粉含量等因素决定。在高温干燥过程中,长宽比小、初始自由水含量高、直链淀粉含量低品种的裂纹粒更高、食味品质降幅更大。本研究可为优质稻谷分类高效保质干燥提供理论依据。
为了探究连翘提取液结合壳聚糖(FSE+CS)处理对冬枣贮藏保鲜效果的影响,分别采用蒸馏水(CK)、连翘提取液(FSE)、壳聚糖(CS)、FSE+CS处理冬枣,并在温度(0±0.5)℃、相对湿度60%~80%条件下进行贮藏,每15 d对相关指标进行测定。结果表明,相较于其他处理方法,贮藏期间FSE+CS处理在冬枣保鲜方面具有明显优势。FSE+CS处理显著降低了冬枣贮藏期间乙醇、丙酮酸、
为探究超冰温贮藏对羊肉冻结参数及品质的影响,本研究将生鲜羊肉真空包装后于-3 ℃贮藏,监测贮藏过程中羊肉冰点、过冷点、pH值、贮藏损失等变化,并与4 ℃冷藏时相应值进行比较。结果表明,贮藏温度、贮藏时间、部位影响4 ℃和-3 ℃贮藏时生鲜羊肉的冰点和过冷点。背最长肌、股四头肌和半膜肌的冰点温度范围分别为-1.43~-0.40 ℃、-2.10~-0.50 ℃和-1.27~-0.50 ℃,过冷点温度范围分别为-6.80~-3.15 ℃、-7.15~-2.90 ℃和-7.05~-2.57 ℃。相较于4 ℃贮藏,-3 ℃超冰温贮藏降低了贮藏20 d时羊肉的贮藏损失、菌落总数、挥发性盐基氮含量,阻碍了股四头肌和半膜肌b* 值的增加,延长货架期至40 d。综上,生鲜羊肉在4 ℃和-3 ℃贮藏期间的冰点和过冷点会发生变化,贮藏时应采用变化的温度,以避免贮藏温度低于过冷点使肉中冰晶形成,以及由此损伤羊肉细胞。超冰温贮藏可延长生鲜羊肉货架期,减少贮藏期汁液流失。本研究为高品质生鲜羊肉的生产提供了理论依据。
新琼寡糖在果实采后品质调控方面具有应用潜力,但其保鲜效应背后的生理机制尚未明晰。为探究25 ℃贮藏下,新琼寡糖对黄金百香果外观品质和生理特性的影响,本研究以钦蜜9号黄金百香果为材料,分别用180 mg·L-1新琼寡糖和蒸馏水(对照)处理果实,测定其主要糖和有机酸含量及相关代谢酶活性的变化。结果表明,新琼寡糖处理能够延迟黄金百香果果皮转色,减少果皮褐变与皱缩,维持较高的好果率,并且抑制果实呼吸强度;此外,新琼寡糖处理可降低果实酸性转化酶活性,抑制中性转化酶和蔗糖合成酶分解方向活性的升高,提高蔗糖合成酶合成方向和蔗糖磷酸合成酶活性,从而提高蔗糖和葡萄糖含量;同时,新琼寡糖处理可抑制果实丙酮酸脱氢酶、丙酮酸激酶、琥珀酸脱氢酶活性,提高柠檬酸合酶活性,提升丙酮酸、柠檬酸、琥珀酸、富马酸和苹果酸含量。因此,新琼寡糖处理可通过抑制采后百香果呼吸强度,调节果实蔗糖和有机酸代谢相关酶的活性,维持较高糖和有机酸水平,延缓果实物质消耗和外观品质劣变。本研究可为阐明新琼寡糖对百香果品质的保持机制提供依据,并为开发基于新琼寡糖的保鲜技术提供参考。
为探究黄精发酵液作为化妆品功效性原料的可行性,本研究用乳酸菌、酵母菌、枯草芽孢杆菌和混合菌对黄精进行液态发酵,采用分光光度法测定黄精发酵液中多糖、总皂苷、总多酚和总黄酮的含量,评估其对1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)、2,2-联氮-二(3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸)二铵盐(ABTS)和羟基自由基的清除能力,对人永生化角质细胞(HaCaT)的毒性、细胞内炎性因子肿瘤坏死因子(TNF-α)和白细胞介素6(IL-6)含量的影响,以及对细胞内外酪氨酸酶活性的影响。结果表明,黄精发酵液中的多酚和黄酮含量极显著高于未发酵组,以混合菌发酵组的含量最高,分别较未发酵组提升33.21%和57.94%;黄精发酵液对DPPH和ABTS自由基的清除能力高于未发酵的黄精提取液,以混合菌发酵组最高,分别为87.65%和72.5%;黄精发酵液对HaCaT的安全性、对细胞内炎性因子TNF-α和IL-6的抑制作用均优于未发酵组;混合菌发酵组对酪氨酸酶表现出良好的抑制效果,100 mg·mL-1浓度对应的体外和细胞内抑制率分别达92.39%、65.50%。综上,黄精发酵液具备良好的抗氧化、美白及抗炎效果。本研究可为黄精发酵液用于化妆品中功效性原料提供试验依据。
海洋源农产品是人类饮食中的重要组成部分,但海鲜欺诈事件在世界范围内普遍存在,因此海洋源农产品的产地溯源成为食品安全领域和消费者关注的重点问题。稳定同位素比值分析技术在海洋源农产品产地溯源领域发挥着重要作用。本文通过综述近年来δ13C、δ15N、δ2H、δ18O、δ34S、87Sr/86Sr和ɛNd在鱼类、贝类、甲壳类、海参等海洋源农产品产地溯源中的应用现状,剖析不同元素在不同海洋物种产地溯源应用中的特点和优势,提出海洋源农产品产地溯源领域目前存在的问题,展望未来发展的重点方向,旨在推动海洋源农产品可追溯制度的建立和发展。
为探明间作模式对玉米/大豆间作系统的影响,本试验以玉米登海605和大豆齐黄34为试验材料,设置4个间作模式处理:玉米2行//大豆4行(T2∶4)、玉米2行//大豆6行(T2∶6)、玉米3行//大豆4行(T3∶4)、玉米3行//大豆6行(T3∶6),以玉米单作(CKM)和大豆单作(CKS)为对照,研究不同间作模式对作物农艺性状、光合特性、产量产值、产量优势指标及种间竞争力的影响。结果表明,T2∶6、T2∶4、T3∶6模式下玉米穗长、穗粗、穗行数、单穗粒重及R1和R5期叶片蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、净光合速率(Pn)、胞间二氧化碳浓度(Ci)等光合指标均优于T3∶4和CKM。间作大豆分枝、有效荚、单株粒数及R2和R6期叶片光合指标(Tr、Gs、Pn)均低于CKS,Ci均高于CKS,且T2∶6、T2∶4、T3∶6模式均优于T3∶4。T2∶6、T2∶4、T3∶6间作系统总产量和总产值高于T3∶4和CKM,总产量分别比CKM高8.22%、6.51%、5.91%,总产值分别比CKM高39.46%、31.55%、31.26%。各间作模式下土地当量比(LER)值为1.32~1.51,间作优势(IA)值为3 981.41~5 460.26 kg·hm-2,实际产量损失(AFL)值为0.67~1.60,相对拥挤指数(K)值为6.69~11.82,均存在产量优势,尤以T2∶6、T2∶4、T3∶6模式表现较好。T2∶6模式下,大豆竞争比率(CRs)>1,玉米竞争比率(CRm)<1,玉米侵占力(Am)<0,大豆侵占力(As)>0,大豆竞争能力强于玉米,其他模式下则以玉米竞争能力较强。综上,各间作模式不仅能优化高位作物玉米农艺性状,还可以有效减弱玉米对大豆的遮萌,提高作物光合性能,进而提高间作系统总产量和产值,以T2∶6模式表现最好,其次是T2∶4和T3∶6。本研究对鲁西北地区推广玉米/大豆间作种植及发掘作物产量潜力具有重要的理论指导和现实意义。
为明确孕穗期渍害对小麦光合特性和籽粒产量的影响,以20个小麦品种为材料,不渍水处理(正常灌溉)为对照,在小麦孕穗期进行连续7 d的渍水处理,研究孕穗期渍水导致小麦产量降低的光合生理基础,筛选耐渍指标。对叶绿素相对含量(SPAD值)、旗叶光合相关参数和产量等10个指标进行主成分分析,得到3个主成分因子,通过隶属函数标准化处理获得小麦耐渍胁迫综合评价值(W值),基于W值对参试品种进行聚类分析。结果表明,20份参试材料耐渍特性可划分为5个等级,即Ⅰ级(耐渍型)、Ⅱ级(较耐渍型)、Ⅲ级(耐渍中间型)、Ⅳ级(渍害较敏感型)和Ⅴ级(渍害敏感型)。根据品种综合表现,筛选出5个耐渍型小麦品种(鄂麦596、淮麦44、苏隆128、扬麦33和扬麦15)。与对照相比,渍害胁迫处理小麦籽粒产量、千粒重和穗粒数分别下降5.71%~38.56%、5.66%~21.41%和7.40%~14.98%,产量降低的主要原因是穗粒数和千粒重的减少。与其他品种相比,耐渍型品种产量降幅最小,受渍害影响较轻。渍水处理旗叶净光合速率、气孔导度和蒸腾速率分别较对照下降10.67%~42.32%、29.31%~62.99%和10.55%~53.91%。分别计算5种类型小麦品种各项指标的平均值,比较品种间差异。筛选出产量、净光合速率、胞间二氧化碳浓度、蒸腾速率和气孔导度5个指标作为小麦孕穗期耐渍能力的评价指标,筛选出的耐渍型品种具有较高的产量、光合能力和渍害后维持较高的花后干物质积累能力。本研究结果可为长江中下游地区小麦耐渍品种筛选和稳产栽培提供参考。
为探究盐胁迫下外源脱落酸对鹰嘴紫云英种子萌发和幼苗生理特性的影响,以甘绿2号鹰嘴紫云英为试验材料,在盐胁迫(200 mmol·L-1 NaCl)下,设置6个种子萌发期外源脱落酸(ABA)施加浓度(0、0.5、1、1.5、2和2.5 μmol·L-1)和6个幼苗生长期外源ABA施加浓度(0、5、10、20、40和60 μmol·L-1)及叶施和根施两种不同的施加方式,测定鹰嘴紫云英种子萌发及幼苗生理指标。结果表明,施加适宜浓度外源ABA能够提高盐胁迫下鹰嘴紫云英种子的萌发指标和生长指标,其中2.0 μmol·L-1外源ABA处理对盐胁迫下抑制鹰嘴紫云英种子萌发的缓解作用效果最佳;相较于单盐胁迫,叶施40 μmol·L-1和根施20 μmol·L-1外源ABA显著提高了鹰嘴紫云英幼苗叶片中游离脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白的含量,抑制了相对电导率和丙二醛含量的升高,缓解了盐胁迫对幼苗细胞膜结构的伤害。隶属函数法分析表明,叶施40 μmol·L-1外源ABA对缓解鹰嘴紫云英幼苗盐胁迫的效果最佳。综上,适宜浓度外源ABA可以减轻盐胁迫对鹰嘴紫云英种子萌发和幼苗的损伤,促进盐胁迫下鹰嘴紫云英幼苗的生长。本研究结果为鹰嘴紫云英盐碱地栽培提供了新思路。
为探究施加穴贮砖对提高设施无花果产量、品质及土壤特性的作用,本试验以新疆和田地区设施内种植的5年生金傲芬无花果为研究对象,施用以有机肥和土壤改良剂为原材料的穴贮砖,研究其对南疆设施无花果光合作用、土壤氮磷钾含量及酶活性的影响。结果表明,与不施穴贮砖相比,施加穴贮砖显著提升了无花果果树叶片净光合速率和气孔导度日变化的最大值,净光合速率在上午12:00和下午16:00两个峰值分别提升了18.75%、21.75%;单果重、单株产量分别显著增加了19.79%、12.34%;显著提升了果实可溶性糖含量、糖酸比、果实横径、单果重以及单株产量,显著降低了可滴定酸含量;提高了无花果植株叶中的全氮含量及茎、叶中的全磷、全钾含量。穴贮砖的施用提高了20~40、40~60 cm土层中的全氮含量及0~20 cm土层中的全磷、全钾含量,其中20~40 cm土层中的碱解氮、速效磷含量分别显著提升22.77%、12.45%。综上所述,施加穴贮砖可有效提高南疆设施无花果产量及品质,对种植区土壤特性也有促进作用。本研究结果可为指导南疆设施无花果种植提供理论依据。
为明确新疆小麦施肥特点及肥料利用效率现状,本研究于2021—2022年在新疆小麦主要种植区开展42个田间试验,设置空白对照(CK)、缺氮处理(PK)、缺磷处理(NK)、缺钾处理(NP)和全肥处理(NPK),分析当前生产条件下小麦的氮、磷、钾肥利用效率、农学效率、产量反应、养分积累特征及土壤肥力对肥料利用效率的影响。结果表明,新疆小麦种植区氮、磷、钾肥平均利用率分别为40.35%、20.43%和64.42%,农学平均效率为10.05、11.02和17.30 kg·kg-1。小麦氮、磷、钾平均产量反应分别为2 242.32、1 424.17和898.89 kg·hm-2。每形成100 kg籽粒平均需氮(N)2.79 kg、磷(P2O5)0.91 kg、钾(K2O)2.10 kg。小麦磷、钾肥利用率与土壤碱解氮含量呈显著负相关关系,钾肥利用率与氮肥施用量呈极显著正相关关系。新疆小麦氮肥用量相对较为合理,但在磷肥投入上可能存在过量,而在钾肥投入上则可能存在不足。综上,针对小麦种植户施肥现状和肥效表现,在未来施肥管理中,应适当减少磷肥投入,同时增加钾肥投入,以进一步提高小麦产量和肥料利用率,从而实现农业生产可持续发展。本研究为新疆小麦种植科学施肥及化肥减施增效提供了基础的数据支撑。
苦豆子是西北地区重要的沙生药用植物,具有丰富的内生真菌资源和生物活性。为探讨酿酒葡萄灰霉病的生物防治技术,本研究以灰葡萄孢菌(Botrytis cinerea)为靶标,从苦豆子植株中分离筛选出4株具有拮抗作用的内生真菌,通过平板对峙法、菌丝生长速率法、平板对扣、光学显微观察和离体果粒接种等试验,初步探讨4株苦豆子内生真菌对酿酒葡萄灰霉病的抑菌机制和防治效果。结果表明,4株苦豆子内生真菌均对葡萄灰霉病菌有明显的抑制作用,其中菌株HG21(Fusarium solani)对葡萄灰霉病菌菌丝的抑制率高达85.19%;菌株HD31(Fusarium oxysporum)发酵滤液浓度为25%时,对灰霉菌菌丝生长的抑制率最高,为42.46%;预先接种菌株BJ35(Alternaria alternata)6 d产生的挥发性物质对葡萄灰霉病菌的抑制效果最好,抑制率可达88.01%。受4株苦豆子内生真菌抑制的影响,灰霉菌菌丝形态表现出膨大肿胀、断裂、干枯和扭曲等明显变化。离体果粒接种试验表明,4株苦豆子内生真菌菌株对离体葡萄果粒的预防保护作用普遍高于治疗杀菌作用,且菌株BD41(Alternaria alternata)的生防效果显著高于哈茨木霉和苯醚甲环唑。综上,4株苦豆子内生真菌均可有效抑制葡萄灰霉病菌。本研究结果为防治酿酒葡萄灰霉病提供了生防材料和理论依据。