草业学报

2017, 26(12): 0-0.

摘要 ( 188 )

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不同退化程度人工梭梭林对土壤理化性质与生物学特性的影响

刘江, 徐先英, 张荣娟, 崔文天, 赵鹏, 丁爱强, 付贵全

2017, 26(12): 1-12. DOI: 10.11686/cyxb2017090

摘要 ( 417 )

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根据植被数据将民勤荒漠绿洲过渡带12个退化人工梭梭林样点采用聚类分析的方法划分为4个退化程度,研究了不同退化程度人工梭梭林对土壤理化性质与生物学特性的影响,结果表明,1)人工梭梭林退化对土壤容重、全盐含量与阳离子代换量影响不显著,对有机质与pH影响显著;随着土层深度增加以及退化程度加剧,有机质含量降低,pH值变化复杂。2)三类微生物数量与微生物总数总体随着土层深度增加而降低,0~5 cm土层中细菌数量占极大优势,其他土层上细菌数量与放线菌数量相当,各土层中真菌数量极少。随着退化程度的加剧,真菌数量无明显变化;0~5 cm与5~10 cm土层的细菌数量、放线菌数量与微生物总数均显著减少,10~20 cm土层无显著变化;0~5 cm土层细菌和放线菌比例变化复杂,而其他土层无显著变化。3)4种酶的活性总体上随土层加深而降低,0~5 cm土层酶活性随退化程度加剧而降低,而5~10 cm与10~20 cm土层无显著变化。人工梭梭林退化对土壤过氧化氢酶、脲酶与蛋白酶活性的影响大于对蔗糖酶活性的影响,过氧化氢酶、脲酶与蛋白酶的敏感性强于蔗糖酶。4)土壤理化性质、微生物数量以及酶活性间相关性总体较强,但理化性质间相关性较弱,容重、放线菌数量同其他指标相关性较弱。退化人工梭梭林的土壤肥力、生物学性质等已经发生衰减,其恢复需要土壤的综合改良。

PAM和草类根系对荒坡侵蚀劣地紫色土微团聚体的影响

王润泽, 谌芸, 李铁, 周涛, 何丙辉, 刘枭宏, 刘志鹏, 单志杰

2017, 26(12): 13-23. DOI: 10.11686/cyxb2017060

摘要 ( 323 )

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为探讨PAM(聚丙烯酰胺)和草类根系对侵蚀劣地土壤的改良效果,试验以该环境的紫色土为研究对象,设置了空白对照(CK)以及单施PAM、单植草类、“狗牙根+PAM”、“三叶草+PAM”4个试验处理类别,6个月后测定了土壤微团聚体组成,分析了土壤微团聚体分布、结构及分形特征。结果表明,1)各试验处理的大粒径微团聚体含量增加,小粒径的则减少;2)各试验处理的MWSSA(平均重量比表面积)、分散系数和分散率均显著减小(各指标最小值分别为CK的0.30、0.15和0.60倍),MWD(平均重量直径)、团聚状况和团聚度均显著增大(各指标最大值分别为CK的1.17、1.49和1.28倍);3)各试验处理的微团聚体分形维数均减小;4)GY-PAM₁(狗牙根+液施PAM,浓度:30 g/m³)土壤的各项微团聚体结构指标均优于其他试验处理,表现出较好的抗侵蚀性;5)“草类+PAM”的根系指标均优于单植草类,平均根长密度(RLD)和d(直径)≤0.2 mm径级分别是影响该紫色土结构稳定性和抗侵蚀性的主要因子和关键径级。

不同覆膜时期对宁南山区土壤水热环境及马铃薯产量的影响

孙娇, 郭鑫年, 梁锦秀, 陈刚, 张国辉, 周涛

2017, 26(12): 24-34. DOI: 10.11686/cyxb2017017

摘要 ( 322 )

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在宁南山区雨养条件下,以马铃薯庄薯3号为试验材料,研究了裸地平种、播前覆膜、早春覆膜、秋覆膜处理下2013-2015年间马铃薯产量及其全生育期土壤温度、土壤贮水量的差异。结果表明:与裸地平种相比,不同覆膜时期下尤其是秋覆膜可增加马铃薯地土壤表层温度,增加幅度可高达1.0 ℃。秋覆膜处理增加了早春时期土壤温度、降低马铃薯苗期土壤日温差。不同覆膜时期尤其是秋覆膜处理下马铃薯苗期土壤贮水量增加41.5 mm,马铃薯块茎膨大期后20~60 cm土层土壤水分消耗增加;且在平水年和欠水年不同覆膜时期对土壤水分的调控作用更为明显。秋覆膜处理下马铃薯产量可达34543 kg/hm²,增产40.8%。土壤水分利用效率达到77.5 kg/(hm²·mm),增加23.5%。相关性分析发现马铃薯产量与早春时期土壤温度、土壤贮水量显著(P<0.05)正相关,与马铃薯播种时期土壤温度显著负相关。综上,秋覆膜可通过提高早春时期土壤温度、土壤贮水量,促进马铃薯块茎膨大期后土壤耗水量来增加马铃薯产量,秋覆膜是本研究区马铃薯获得高产的最佳覆膜时期。

品种、密度与覆膜方式对旱地春玉米产量和水分利用效率的影响

李尚中, 樊廷录, 赵刚, 王磊, 党翼, 张建军, 唐小明, 王淑英

2017, 26(12): 35-47. DOI: 10.11686/cyxb2017250

摘要 ( 403 )

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探求品种、密度和覆膜方式对旱地地膜玉米群体特征、耗水量、产量及水分利用效率的影响,以期高效利用和开发有限的自然降水资源。试验采用裂区设计,主区为全膜双垄沟覆盖(FFDRF)和窄膜覆盖(NF)2个处理,裂区为紧凑型中晚熟先玉335和紧凑型中熟吉祥1号及平展型早熟酒单4号3个杂交种,裂裂区为低密度(4.5万株/hm²)、中密度(6.75万株/hm²)和高密度(9.0万株/hm²)3个处理。测定不同处理玉米的株高、叶面积指数、干物质积累量、0~2 m土层土壤贮水量,结合作物产量分析农田水分利用效率。结果表明,全膜双垄沟覆盖可以有效地保蓄小量降水(小于10.7 mm),改善玉米生长条件,能快速提高苗期玉米株高和叶面积指数,干物质积累量、产量和水分利用效率较窄膜覆盖增加15.6%、14.3%和8.8%。随着密度的增加,百粒重、穗粒数表现为下降趋势,但增加种植密度的群体优势大于单株植株性状的综合劣势,玉米群体干物质积累量、产量和水分利用效率随着种植密度的增加而增加,9.0万株/hm²条件下,玉米干物质积累量、产量和水分利用效率较6.75和4.5万株/hm²依次增加8.3%、5.2%、3.4%和27.7%、32.9%、28.1%。不同品种适应密度改变的能力也不同,紧凑型的先玉335和吉祥1号适应密度改变能力强,耐密植,平展型酒单4号较弱,其中,先玉335产量和水分利用效率最高,较吉祥1号和酒单4号分别增加3.7%、1.7%和43.8%、37.1%。随着种植密度的增加,玉米耗水量呈增加趋势。不同品种间耗水量呈现出显著的差异,表现为先玉335>吉祥1号>酒单4号。可见,品种、密度、覆膜方式对旱地玉米群体结构、耗水量、籽粒产量和水分利用效率均有一定的调控作用,表现为品种>密度>覆膜方式。在实际生产中,应根据玉米种植区域降水特征,选择适宜的品种及其播种密度和覆盖方式,充分释放玉米增产潜力。降水量为530 mm左右的旱作区,“先玉335+9.0万株/hm²+全膜双垄沟覆盖”组合可以显著提高玉米产量和水分利用效率。

土壤水分和施氮水平对紫花苜蓿苗期生长的互作效应分析

王茜, 纪树仁, 沈益新

2017, 26(12): 48-55. DOI: 10.11686/cyxb2017079

摘要 ( 330 )

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土壤水分含量对作物施肥效应有重要影响。为了研究长江中下游农区土壤条件下施氮对紫花苜蓿生长的影响,探究土壤水分和施氮水平的互作效应,进行了盆栽半控制试验。试验采用两因素随机区组设计,设置了3个土壤水分水平(分别为50%、70%、90%的最大持水量)和4个施氮水平(0、90、180和270 kg/hm²)。结果表明,在施氮量一定的条件下,适当提高土壤水分含量,紫花苜蓿苗期生长、地上部干物质积累及氮素利用率均呈现增加的趋势。在相同土壤水分水平下,适量施氮可以促进紫花苜蓿生长、地上部干物质积累及氮素的利用,但是过多施氮不利于地上部干物质积累及氮素利用率的提高。土壤水分和施氮水平具有显著的互作效应。回归分析结果表明,施氮效应因土壤水分含量升高而显著增大;适宜的施氮量也因土壤水分含量升高而增大。因此,土壤缺水的地区或季节,施肥与灌溉应同步进行;土壤水分含量较高的长江中下游农区,适当增施氮肥有利于紫花苜蓿高产,并提高氮素利用率。

低温层积处理对干旱和深埋胁迫下黑果枸杞出苗的影响研究

赵晶忠, 孔东升, 王立, 郭有燕

2017, 26(12): 56-66. DOI: 10.11686/cyxb2017088

摘要 ( 363 )

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以低温层积处理和室温干燥储藏下的黑果枸杞果实和种子为研究对象,以沙为基质,对PEG-6000溶液模拟不同强度干旱胁迫及不同沙埋深度下的出苗率、出苗势、出苗指数及恢复发芽率进行研究。结果表明:1)对比PEG 溶液胁迫下的CK组,低温层积处理种子和果实出苗率比室温干燥处理分别提高了60.00%和16.66%,起始出苗天数分别缩短了7、9 d,说明低温层积能有效破除黑果枸杞种子和果实的休眠,提高其出苗率和出苗速率。2)在-0.03、-0.10 MPa PEG 溶液高渗透势下,种子和低温层积果实的出苗指标与CK处理差异性不显著(P>0.05),表明轻度的干旱胁迫不影响种子和低温层积的果实出苗,未层积处理的果实随干旱胁迫的加剧出苗各项指标呈阶梯式显著降低;-0.10 MPa PEG溶液的干旱胁迫成为黑果枸杞出苗的阈值。而干旱胁迫解除后,种子和果实仍能恢复萌发。3)种子和果实的最适播种深度分别为1和3 cm。可直接利用黑果枸杞果实播种育苗,是一件省时、省工且出苗率较高的一项适用技术。

盐碱胁迫对草地早熟禾生长和生理代谢的影响

张强, 刘宁芳, 向佐湘, 杨知建, 蒋元利, 胡龙兴

2017, 26(12): 67-76. DOI: 10.11686/cyxb2017086

摘要 ( 406 )

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以两个耐盐碱性差异较大的草地早熟禾品种‘午夜'(Midnight,耐盐碱性强)和‘旅行者Ⅱ号'(Voyager Ⅱ,耐盐碱性弱)为试验材料,分析了在生长箱水培模拟中性盐和碱性盐两种条件下,盐碱胁迫对早熟禾生长、电导率、叶绿素、光合特性、脯氨酸和有机酸代谢的影响。结果表明,盐碱胁迫下早熟禾两个品种的生长率下降,叶片电导率升高,叶绿素含量和光合作用显著下降,尤其是在碱胁迫下,但在耐性强的品种中变化程度均小于耐性弱的品种;两个品种叶片脯氨酸含量主要在盐胁迫下升高,碱胁迫下无显著变化甚至下降;根系分泌的有机酸主要为草酸,且仅在碱胁迫下升高;盐碱胁迫下草酸在叶片和根系中的含量均呈下降趋势,尤其是根系在碱胁迫下;叶片和根系的苹果酸、柠檬酸和琥珀酸在盐胁迫下无显著变化,在碱胁迫下则显著升高,其中‘午夜'显著高于‘旅行者Ⅱ号'。由此可见,碱性盐比中性盐对草地早熟禾的伤害更大,中性盐胁迫下主要以积累脯氨酸等物质来调节渗透压,而在碱性盐胁迫下主要通过加强有机酸的代谢、积累和分泌来调节植株体内和根际环境的pH值;耐盐碱的品种在盐碱胁迫下能维持较高的光合作用和有机酸代谢,提高了植株内和根际环境pH的调节能力,因此具有较强的耐盐碱能力。

不同藜麦品种对盐胁迫的生理响应及耐盐性评价

杨发荣, 刘文瑜, 黄杰, 魏玉明, 金茜

2017, 26(12): 77-88. DOI: 10.11686/cyxb2016412

摘要 ( 579 )

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为研究不同藜麦品种对盐胁迫的生理响应及耐盐性,本试验以3个藜麦品种——陇藜1号、陇藜3号及陇藜4号为材料,在水培和盆栽条件下,分别用100、200、300、400、500 mmol/L NaCl浓度模拟盐胁迫处理3个藜麦品种的种子和幼苗,通过测定种子发芽指标,幼苗生物量及生理生化特性,分析藜麦耐盐机制,对不同藜麦品种耐盐性进行综合评价。结果表明,随着NaCl浓度的升高,不同藜麦种子发芽率先升高后减低,种子发芽势和发芽指数均显著降低;幼苗地上部分生长和生物量积累受到抑制,而地下部分生长及生物量积累先增加后下降;幼苗叶片叶绿素、可溶性蛋白含量、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物抗坏血酸酶(APX)活性先升高后降低,均在300 mmol/L NaCl浓度下达到最大值;幼苗叶片可溶性糖、脯氨酸、丙二醛(MDA)含量显著升高。说明不同藜麦品种幼苗在盐胁迫初期可通过采取提高体内可溶性糖和脯氨酸含量,增强SOD、POD、CAT和APX活性,降低MDA含量等自我保护机制以适应盐胁迫,从而促进适宜盐浓度下幼苗生长。隶属度综合评价结果表明,不同藜麦品种的耐盐阈值为300 mmol/L;陇藜1号耐盐性最强,陇藜3号次之,陇藜4号最弱。

四个燕麦品种对锶耐受性的比较研究

亓琳, 杨莹博, 王晓凌, 赵威

2017, 26(12): 89-97. DOI: 10.11686/cyxb2017268

摘要 ( 367 )

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为探明燕麦对锶的富集能力和耐受机制,选取了4个燕麦品种(本德、白燕2号、白燕7号和定莜6号),施加不同浓度锶(0、25、100、500和1000 mg/kg)处理30 d,分析燕麦对锶的富集和分配特征、生长指标、丙二醛(MDA)含量以及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性。结果显示:1)燕麦幼苗的根部和地上生物量都随着土壤中锶浓度的升高呈先增加后降低的趋势;2)各器官的富集浓度随着土壤中锶浓度的升高而增加,并表现为叶>根>茎。转运系数随着土壤中锶浓度的升高而降低,在1000 mg/kg时小于1,而在其他锶处理中均大于1。本德在25 mg/kg时的转运系数最高(2.026);3)高浓度锶增加了燕麦的MDA含量并抑制了POD活性,而SOD活性随着锶浓度增加而升高。结果表明,燕麦的根、茎、叶均能积累锶,叶片的富集能力最强。4个燕麦品种具有锶超富集植物的特征。低浓度锶可以诱导燕麦中抗氧化酶活性的增强,促进其生长;高浓度锶处理中SOD和CAT在清除活性氧中发挥重要作用。综合评价,本德可用于治理锶轻度污染地区,而定莜6号可用于治理锶重度污染地区,为燕麦用于锶污染地区的植物修复提供理论依据。

低温对青海扁茎早熟禾活性氧代谢的影响和相关基因表达分析

史毅, 牛奎举, 余倩倩, 刘文辉, 马晖玲

2017, 26(12): 98-107. DOI: 10.11686/cyxb2017054

摘要 ( 345 )

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为研究青海扁茎早熟禾(BJ)在低温胁迫下活性氧积累、抗氧化酶防御与逆境相关基因表达的机制,以WY-2(草地早熟禾‘午夜2号')为对照,对这两种材料低温适应(10/5 ℃) 3 d和冷冻胁迫(-10 ℃) 24 h,测定了O^-·₂产生速率、H₂O₂含量、丙二醛(MDA)含量、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)和谷胱甘肽还原酶(GR)活性及其抗氧化酶相关基因、冷胁迫相关转录因子的相对表达量。结果表明,低温胁迫可引起BJ和WY-2叶片内的O^-·₂产生速率、H₂O₂含量和MDA含量的增加,BJ活性氧的积累程度和MDA含量均低于WY-2;低温胁迫可导致BJ的SOD、APX和GR活性的降低,CAT活性呈先升后降的趋势,但只有APX活性表现为BJ高于WY-2,同时,BJ和WY-2叶片内的Cu/ZnSOD、CAT、APX和GR基因的表达量在低温胁迫后被明显的上调,且BJ抗氧化酶相关基因的相对表达量普遍高于WY-2;BJ叶片内的DREB2是下调表达的,ERF、DREB1、CSP和HSP基因在低温胁迫后均表现出明显的上调表达,且ERF、CSP和HSP的相对表达量高于WY-2。从而得出结论,扁茎早熟禾在低温胁迫时有害物质的积累低于午夜二号,抗氧化酶相关基因表达上调幅度,以及一些与冷胁迫相关转录因子的表达调控均大于午夜二号。这些物质合成和基因表达的差异可能共同导致扁茎早熟禾的高耐冷性。

紫花苜蓿MsLEA4-4基因的克隆、表达分析及遗传转化

贾会丽, 王学敏, 郭继承, 高洪文, 吴欣明, 刘建宁, 石永红, 董宽虎, 王运琦

2017, 26(12): 108-116. DOI: 10.11686/cyxb2017202

摘要 ( 315 )

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胚胎晚期富集蛋白(LEA)广泛参与植物对多种逆境胁迫的反应。本研究利用同源克隆的方法,从紫花苜蓿中克隆了一个LEA4类基因的开放阅读框(ORF),命名为MsLEA4-4。该基因编码512个氨基酸,结构分析显示MsLEA4-4包含5个重复的由11个氨基酸TAQAAKEKTQQ组成的序列特征。利用实时荧光定量PCR检测了MsLEA4-4在不同逆境下的表达量,结果显示,该基因受干旱、NaCl、Cu²⁺、Zn²⁺和外源ABA诱导表达上调,其中NaCl胁迫2 h、Cu²⁺和Zn²⁺胁迫8 h,MsLEA4-4基因表达量最高;冷胁迫和干旱胁迫下,该基因的表达量随处理时间的延长呈逐渐上升趋势,表明该基因可能参与了紫花苜蓿的抗逆性调控。构建植物超表达载体pCAMBIA3301-MsLEA4-4,采用农杆菌介导法侵染拟南芥花序,通过草铵膦(PPT)筛选和分子检测,7株抗性苗呈阳性,表明目的基因已成功导入拟南芥基因组中。本研究为进一步探索MsLEA4-4基因在紫花苜蓿抗逆性调控中的作用奠定了基础。

过表达FaSAMDC基因提高黑麦草属植物的抗旱性和耐热性

曾庆飞, 韦鑫, 蔡一鸣, 舒健虹, 吴佳海, 王小利

2017, 26(12): 117-127. DOI: 10.11686/cyxb2017208

摘要 ( 343 )

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主要探讨了在黑麦草属植物中导入高羊茅S-腺苷甲硫氨酸脱羧酶基因(FaSAMDC)对转基因植株抗旱耐热性的提高效果,为培育黑麦草抗旱耐热新品种提供种质新材料。选择黑麦草成熟种子为外植体,采用贵州省草业研究所分子生物学实验室构建的过表达载体以及黑麦草胚性愈伤组织高频植株再生和农杆菌介导的遗传转化体系,将克隆自高羊茅的FaSAMDC基因转入贵州地区主栽品种多花黑麦草特高和多年生黑麦草四季的基因组内,经抗性筛选、PCR检测和Southern杂交分析验证,获得45株特高与44株四季的转基因植株,转化频率分别为2.93%和2.28%。抗旱耐热试验表明,在30 ℃高温和中度干旱胁迫条件下,特高转基因株系的根冠比比对照组培苗高出7.08%,叶片相对含水量(RWC)比对照高出13.12%,RWC降低幅度比对照少5.49个百分点;四季转基因株系的根冠比比对照组培苗高出6.54%,RWC比对照高出12.54%,RWC降低幅度比对照少6.50个百分点,差异均达到显著水平(P<0.05),证明转入FaSAMDC基因的黑麦草阳性株系的抗旱耐热能力得到了明显提高。形态与生长特征观测结果显示,与非转基因组培苗相比,转基因株系的叶长、株高、主茎节数减小,叶宽、单株分蘖数增加,叶色变深,植株形状趋向于叶片丛生的紧凑型,推测导入的FaSAMDC基因参与了基因表达、细胞分裂等生理功能的调节。

草地早熟禾干旱胁迫转录组差异性分析

冷暖, 刘晓巍, 张娜, 许立新

2017, 26(12): 128-137. DOI: 10.11686/cyxb2017130

摘要 ( 364 )

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干旱是影响草地早熟禾生产力的主要因素之一。在没有参考基因组的情况下, 为了揭示草地早熟禾在干旱处理下基因表达谱的变化, 本文采用了高通量Illumina Hiseq测序平台对草地早熟禾的对照组(CK)与干旱处理组(D)进行转录组测序, 并对测序数据进行了分析研究, 进一步探究了草地早熟禾干旱应答的分子机制。结果表明, 在干旱处理下共检测到24465个差异表达的基因, 筛选后获得4143个上调基因和4415个下调基因, 共占差异表达基因总数的34.98%。经富集分析后得, 与蛋白激酶、蛋白磷酸酶、碳代谢以及ABA等相关的基因可以作为研究草地早熟禾干旱响应机制的主要研究对象。qRT-PCR分析表明, 随机选出的8个差异性表达基因的表达趋势与高通量测序结果相一致。此外, 还候选了吲哚-3-甘油磷酸合成酶、蛋白磷酸酶、已糖激酶、钙结合蛋白、叶绿素a/b结合蛋白等基因作为与草地早熟禾干旱胁迫相关的应答候选基因, 为揭示草地早熟禾耐旱分子机制奠定了基础。

抗草丁膦转基因油菜与野芥菜的抗性回交3代子1代和子2代的适合度

王晓蕾, 王建, 张庆玲, 闫静, 强胜, 宋小玲

2017, 26(12): 138-151. DOI: 10.11686/cyxb2017129

摘要 ( 331 )

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如果抗除草剂转基因油菜的抗性基因渗入到野芥菜中,会给野芥菜的防除带来很大困难。因此在抗除草剂转基因油菜环境释放前对抗性基因向野芥菜的渗入开展深入的研究非常必要。以抗草丁膦转基因油菜与野芥菜的携带抗性基因回交3代子1代和子2代(BC3mF2和BC3pF2及BC3mF3和BC3pF3,m表示以野芥菜为母本的回交后代,p表示以野芥菜为父本的回交后代)为材料,在田间条件下研究了它们在不同密度(低密度为15株/区,高密度为30株/区)及不同种植比例(单种,野芥菜与回交后代以4:1、3:2、1:1混种)时的适合度成分和总适合度。结果表明,无论是低密度还是高密度条件下,单种时BC3F2和BC3F3的总适合度均与野芥菜无显著差异。低密度混种时,在4:1和3:2下,只有BC3mF3的总适合度与野芥菜无显著差异,其余各后代的总适合度均显著小于野芥菜;以1:1混种时,只有BC3mF2和BC3mF3的总适合度与野芥菜无显著差异。高密度混种时,3个比例混种下4种供试回交后代的总适合度均显著小于野芥菜。相关性分析结果表明,BC3mF3的各适合度成分都与混种比例不相关。表明携带抗性基因的BC3F2和BC3F3在野外都具有生存定植的可能性,且BC3mF3定植的可能性较其他供试回交后代更大。因此在防范转基因油菜基因逃逸的策略上,在防范初始杂交发生的同时,也应该防范回交后代的产生。

马铃薯病毒诱导应答基因抑制消减杂交文库构建及分析

李忠旺, 陈玉梁, 欧巧明, 叶春雷, 裴怀弟, 刘新星, 王红梅, 罗俊杰

2017, 26(12): 152-159. DOI: 10.11686/cyxb2017063

摘要 ( 329 )

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马铃薯病毒积累引起的种薯退化是马铃薯生产中造成产量和品质下降的重要原因之一。本研究以马铃薯病毒病携带植株叶片cDNA为试验组(Tester)、脱毒种苗叶片cDNA为驱动组(Driver),采用抑制消减杂交(suppression subtractive hybridization, SSH)技术构建了马铃薯病毒诱导应答基因的cDNA文库;为验证文库构建效果,从文库中随机挑取了98个阳性克隆经PCR验证后测序,获得了45条高质量的有效非重复序列;经与GenBank进行同源比对后发现,其中14条非重复序列属于马铃薯病毒基因序列,22条与已知基因序列同源性较高,9条无同源参考基因;选取文库中出现频率较高的2个ESTs(expressed sequence tag,表达序列标签)用qRT-PCR技术分析发现,其表达量受马铃薯病毒侵染的诱导。结果表明,该SSH文库构建较为成功,为进一步筛选与马铃薯病毒致病、防御相关的应答基因,解析马铃薯与病毒互作的分子机理,利用生物技术手段培育抗病毒马铃薯奠定了基础。

磷添加条件下摩西球囊霉与禾草内生真菌对多年生黑麦草生长的影响

郭艳娥, 王晓瑜, 高萍, 段廷玉

2017, 26(12): 160-169. DOI: 10.11686/cyxb2017071

摘要 ( 340 )

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本试验探究了不添加磷(P₀)和添加50 mg/kg(P₅₀)条件下,丛枝菌根(arbuscular mycorrhizae, AM)真菌摩西球囊霉(Glomus mosseae)和禾草内生真菌对多年生黑麦草生长、养分吸收和磷酸酶活性的影响。多年生黑麦草分别由含有禾草内生真菌(E⁺)和不含禾草内生真菌(E^-)种子建植获得。结果表明:1)AM真菌与禾草内生真菌可显著影响多年生黑麦草的生物量(P<0.05),二者共同作用(AME⁺)时生物量最低。P₀处理,以AM真菌E^-植株生物量最高。P₅₀条件下,对照(NME^-)最高;2)P添加平均提高AM真菌的侵染率11.40%,P₀和P₅₀条件下E⁺植株较E^-植株的菌根侵染率分别低18.65%和11.77%;3)AM真菌未显著影响P吸收(P<0.05)。禾草内生真菌增加了植株N含量,而AM真菌侵染降低了E⁺植株N含量;4)P添加显著提高了磷酸酶活性(P<0.05),不同处理以AME⁺的磷酸酶活性最高。两种共生微生物在不同P条件下,单独作用均有利于植物生长,共同作用时因对光合产物存在竞争,并未协同促进植物生长和养分吸收。

2,3-丁二醇诱导下匍匐翦股颖叶片细胞结构变化及抗病相关性分析

刘兴菊, 马源, 马晖玲, 张咏梅, 余倩倩

2017, 26(12): 170-178. DOI: 10.11686/cyxb2017065

摘要 ( 360 )

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由立枯丝核菌(Rhizoctonia solani)引起的褐斑病是匍匐翦股颖草坪最常见的病害之一,2,3-BD(2,3-butanediol)可诱导植物产生抗病反应,提高植物的抗病性。本试验采用250 μmol/L 2,3-BD诱导匍匐翦股颖对褐斑病的抗性,以石蜡切片方法通过显微观察,测定接种立枯丝核菌后匍匐翦股颖叶片细胞显微结构的变化。结果表明,接种病原菌后匍匐翦股颖病情指数第15天达到70.45%,2,3-BD诱导后病情指数显著降低至21.63%。与未诱导接菌处理相比,诱导后匍匐翦股颖叶片细胞结构排列紧密,气腔变小,有较多乳突形成,上、下表皮细胞显著增大,第7天差异最显著,分别是其1.19和1.26倍;叶肉细胞大小于第15天差异最为显著,是其1.30倍;叶绿体数量明显增加,第1、7、15天分别是未诱导接菌处理的1.25、1.20、1.24倍;维管束和导管大小在各时间段均变化不明显,但木质化程度较高,皮层组织加厚。综上所述,250 μmol/L 的2,3-BD能诱导匍匐翦股颖对褐斑病的抗性,并使细胞结构发生变化,其中叶片上、下表皮细胞、叶肉细胞大小和叶绿体数目与抗病性呈正相关性。

单宁酸对绵羊日粮养分消化利用及氮代谢的影响

潘发明, 王彩莲, 刁其玉, 宋淑珍, 郎侠, 宫旭胤, 张军成

2017, 26(12): 179-185. DOI: 10.11686/cyxb2017135

摘要 ( 370 )

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通过在饲料中添加不同比例的分析纯单宁酸(鞣酸),对绵羊营养物质消化利用及氮代谢参数的影响进行了研究,并探讨分析纯单宁酸在饲粮中的适宜添加量。试验选用4只安装永久性瘤胃瘘管的羯绵羊(2岁,平均体重为35±2.15 kg)作试畜,采用4×4拉丁方设计进行试验,研究了饲粮单宁酸水平(A、B、C、D分别为0、10、15、20 g/kg DM)对绵羊养分消化利用与氮代谢参数的影响,16 d(预试期10 d,正试期6 d)为一个饲粮循环,全期共64 d。结果表明,高浓度单宁酸(20 g/kg DM)影响绵羊的采食量,进而影响绵羊对干物质(DM)、有机物(OM)、中性洗涤纤维(NDF)、酸性洗涤纤维(ADF)的食入量(P<0.01);但随着单宁酸浓度的增加,绵羊对DM、OM、NDF、ADF、Ca、P的消化率并无显著影响(P>0.05);处理组A、B、C的N食入量与N消化量极显著高于D(P<0.01),N存留率随单宁酸比例的增大而升高,仅C处理组显著高于A(P<0.01);N消化率、pH、总N浓度差异不显著(P>0.05);而瘤胃液NH₃-N浓度和尿素氮(BUN)呈线性下降,A的NH₃-N显著高于D(P<0.05),而其血浆尿素氮(BUN)高于C、D(P<0.01)。可见,单宁酸具有提高蛋白质在绵羊体内消化吸收的功效;饲粮中单宁酸含量小于15 g/kg DM时,能够显著提高氮存留率,对蛋白质保护的效果较好;故单宁酸在饲粮中的添加量不应该超过15 g/kg DM。

贝奥不育剂和溴敌隆抗凝血杀鼠剂对布氏田鼠种群控制作用的试验研究

郑普阳, 彭真, 王勇, 徐云虎, 贺兵, 王玉梅, 赵景瑞

2017, 26(12): 186-193. DOI: 10.11686/cyxb2017083

摘要 ( 377 )

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2013年5-9月,在内蒙古锡林郭勒盟东乌珠穆沁旗草地研究贝奥不育剂、溴敌隆灭鼠剂对草原主要害鼠布氏田鼠的控制作用。通过早春一次性足量投饵(贝奥不育剂野外有效期30~60 d;溴敌隆灭鼠剂野外有效期30 d),按月铗捕调查的方法研究贝奥不育剂和溴敌隆杀鼠剂对该地布氏田鼠种群增长的控制效果。结果表明,5月不育剂组布氏田鼠的家系大小较杀鼠剂组的家系更大且差异显著(P<0.05),6月差异不显著,杀鼠剂组布氏田鼠种群恢复速度比不育剂组快。贝奥不育剂改变了布氏田鼠种群的性比,其幼体出生率比杀鼠剂组低。因此,贝奥不育剂对布氏田鼠有更好的防治效果。

甜高粱凋萎青贮料在肉兔全混日粮中适宜添加量的研究

许能祥, 董臣飞, 张文洁, 程云辉, 顾洪如, 丁成龙

2017, 26(12): 194-202. DOI: 10.11686/cyxb2017075

摘要 ( 333 )

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采用蜡熟期甜高粱进行不同时间的凋萎处理,并进行青贮,分析了甜高粱饲用品质和青贮发酵品质的变化,明确甜高粱在凋萎过程中的养分动态以及适宜青贮加工的时间。结果表明凋萎5 h,甜高粱含水量(59.70%)和WSC含量(8.60%)是青贮品质最优。选择凋萎5 h的甜高粱青贮料进行不同添加量(添加量为25%,30%,35%)的肉兔饲喂试验,将不同添加量的青贮料配制成肉兔的全价混合日粮(total mixed ration,TMR)颗粒料进行饲喂。测定肉兔的每周增重,试验结束后进行生化指标分析。结果表明青贮甜高粱在TMR中的添加量从25%增加到35%,饲养5周后肉兔的总增重从871.56 g增加到950.25 g,而TMR颗粒料中青贮甜高粱添加30%~35%时,肉兔血液中谷丙转氨酶、谷草转氨酶、碱性磷酸酶、乳酸脱氢酶4种酶的活性均低于对照组,表明在全混日粮中添加30%~35%的凋萎青贮甜高粱有利于肉兔生长。

燕麦病害研究进展

李春杰, 陈泰祥, 赵桂琴, 南志标

2017, 26(12): 203-222. DOI: 10.11686/cyxb2017089

摘要 ( 598 )

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病害是燕麦生产的主要限制因素之一,直接影响燕麦的产量和品质,进而影响草地农业生态系统的生产力。本研究通过国内外相关文献的回顾,对燕麦病害的病原学、种带真菌、病害的发生规律、品种抗病性、防治措施等方面的研究进展加以综述,探讨了国内的研究现状与国外存在的差距,展望了我国燕麦病害的研究前景和发展目标。

基于文献计量分析的蒿属植物研究进展

陈林, 宋乃平, 王磊, 杨新国, 李学斌, 苏莹, 李月飞

2017, 26(12): 223-235. DOI: 10.11686/cyxb2017082

摘要 ( 427 )

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为深入了解蒿属植物相关研究的全球状况和前沿动态,客观反映相关研究国家、机构和个人在该研究方面的科学能力和影响力,采用Web of Science核心合集数据库中1986-2016年间收录的有关蒿属植物研究的相关文献,基于信息计量学分析方法进行了统计分析。结果表明,关于蒿属植物全球发文量总体呈上升趋势,中国的发文量居榜首,其次为美国,但在国际合作水平来看,美国的合作贡献最大,与中国有着密切合作关系的是英国。中国科学院占据总发文量、一作总数和一作被引次数的首位,香港大学在总被引用次数和一作被引次数方面排名最高。该研究方面发文的主要期刊有Planta Medica,Phytochemistry,Journal of Natural Products等,平均被引次数最高的是顶级期刊Nature。从学科分布来看,植物科学、化学和药理学/配药学位居相关研究的前三;从类别来看,理学占排名前10学科的50%;从科学层次来看,基础和技术科学占比较大,工程科学的相关发文量有待提高。香港大学的Sy在黄蒿提取物方面的系列研究具有较高的影响力,西班牙瓦伦西亚大学Marco和北京大学Wen两位学者的相关研究被引频次较高。在研究前沿趋势方面,蒿属植物的化学成分及其医药用途方面是研究热点。

不同恢复措施对宁夏典型草原土壤碳氮储量的影响

周瑶, 马红彬, 贾希洋, 张蕊, 宿婷婷, 周静静, 吴兴旺

2017, 26(12): 236-242. DOI: 10.11686/cyxb2017070

摘要 ( 329 )

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为探讨不同恢复措施下草原土壤有机碳、全氮储量特征的变化,以宁夏黄土丘陵区典型草原为对象,对放牧(对照GG),封育(EG),水平沟(CG)和鱼鳞坑(FG)3种不同恢复措施下0~40 cm土壤有机碳、全氮储量进行研究。研究表明:1)土壤有机碳和全氮含量以封育草地最高,分别为30.35和2.92 g/kg,放牧草地次之,水平沟草地最低(P<0.05);C/N表现为封育最高,水平沟次之,放牧草地最低;各措施下土壤有机碳和全氮含量随着土层加深整体呈下降趋势。2)土壤有机碳和全氮密度呈封育和放牧草地较高,鱼鳞坑居中,水平沟最低。各恢复措施下有机碳密度随着土层加深而降低,全氮密度无明显规律。3)土壤碳氮储量表现为封育草地>放牧草地>鱼鳞坑草地>水平沟草地。禁牧封育更有利于该区典型草原土壤有机碳和全氮储量的积累。

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