玉米花粉高温胁迫相关miRNA的筛选及其靶基因分析

以高耐热玉米品种郑单958、低耐热玉米品种先玉335为材料,以正常生长条件为对照,在花期进行高温胁迫,通过miRNA高通量测序筛选玉米花粉中的差异表达miRNA,然后预测其靶基因,并对靶基因的本体特征和代谢通路进行富集分析。结果表明,共筛选到818个miRNA前体序列。在郑单958高温胁迫花粉与对照花粉对比组(HT958 vs CK958)中共筛选到19个显著差异表达miRNA序列,其中15个miRNA序列上调表达,4个下调表达,3个miRNA序列达到极显著水平(P<0.01)。对这19个显著差异表达miRNA的靶基因进行预测,共获得了503个基因转录本,其富集较多的GO生物学过程条目分别为转录调控DNA-模板、微管生物学过程、磷酸化作用、RNA聚合酶Ⅱ正向调控转录过程、甲基化作用等,KEGG富集较显著的代谢通路分别是谷胱甘肽代谢、碳代谢、花生四烯酸代谢、糖酵解/糖异生、叶酸生物合成等。在先玉335高温胁迫花粉与对照花粉对比组(HT335 vs CK335)中共筛选到15个显著差异表达miRNA序列,其中7个miRNA序列上调表达,8个下调表达,1个miRNA序列达到了极显著水平(P<0.01)。对这15个显著差异表达miRNA的靶基因进行预测,共获得了454个基因转录本,其富集较多的GO生物学过程条目分别为转录调控DNA-模板、磷酸化作用、蛋白质磷酸化作用、蛋白质水解、DNA修复等,富集较显著的KEGG代谢通路分别是其他多糖降解、亚油酸代谢、代谢通路、硫胺素代谢、内质网内蛋白质加工过程等。在郑单958高温胁迫花粉与先玉335高温胁迫花粉对比组(HT985 vs HT335)中共筛选到85个显著差异表达miRNA序列,其中35个miRNA序列为上调表达,50个为下调表达,24个miRNA序列达到了极显著水平(P<0.01)。对这85个显著差异表达miRNA的靶基因进行预测,共获得了2 286个基因转录本,其富集较多的GO生物学过程条目分别为转录调控DNA-模板、磷酸化作用、蛋白质磷酸化、蛋白质水解、跨膜转运等,富集较显著的代谢通路分别是鞘脂类代谢、淀粉和蔗糖代谢、其他多糖降解、代谢通路、半胱氨酸及甲硫氨酸代谢等。在HT958 vs CK958与HT335 vs CK335对比组中共筛选到94个显著差异表达miRNA序列,其中(预测全新)PC-3p-10069_1143、(预测全新)PC-3p-18335_646、(玉米)zma-miR164f-5p等28个miRNA序列达到了极显著水平(P<0.01)。对这94个显著差异表达miRNA的靶基因进行预测,共获得了4 569个基因转录本,其富集较多的GO生物学过程条目分别为转录调控DNA-模板、磷酸化作用、蛋白质磷酸化、蛋白质转运、蛋白质水解等,其富集较显著的KEGG代谢通路分别是内质网内蛋白质加工过程、真核生物核糖体生物合成、剪接体、鞘脂类代谢、内吞作用等。

基于深度学习的玉米包衣种子品种识别

为实现玉米包衣种子品种低成本、高效便捷识别,基于智能手机采集的18个品种4种颜色的23100张玉米包衣种子双面图像构建数据集,采用轻量级卷积神经网络模型ShuffleNetV2、MobileNetV3、MobileViT、MobileOne、RepGhostNet和基于上述模型的集成模型分别进行玉米包衣种子品种识别。结果表明,5种单一模型均具有较高的识别准确率和综合性能,识别准确率分别为98.48%、98.23%、98.44%、98.23%和98.01%,模型大小分别为1.55、4.96、4.42、6.97、4.19 MB,推理速度分别为106、94、84、212、94 f/s。集成模型相比单一模型具有更高的识别准确率,其中,ShuffleNetV2和MobileViT组成的集成模型识别准确率达到99.22%。分析发现,品种误识别仅发生在相同颜色包衣种子品种之间,并且随着相同颜色包衣种子品种数量增多,模型对该颜色包衣种子的识别准确率有下降的趋势。

《河南农业科学》简介

《河南农业科学》是河南省农业科学院主办的综合性农业科技期刊,1972年创刊。月刊,每期180页。办刊宗旨:立足本省,面向全国,引领学科发展,传播科技成果,促进学术交流,服务现代农业。期刊定位:农业基础研究和应用研究。报道范围:农作物栽培和遗传育种、农业资源与环境、植物保护、园艺、畜牧·兽医、农产品精深加工、农产品质量安全、农业信息技术等方面的新成果、新技术、新进展、新工艺、新理论。《河南农业科学》创刊50年来,整体质量和学术影响力不断提高。1992年入选首版《中文核心期刊要目总览》,自2000年以来,又连续8次被评为“全国中文核心期刊”,连续被评为“中国科技核心期刊”“中国农业 (农林)核心期刊”“RCCSE中国 核心学术期刊”,2011- 2018年连续被遴选为“中国科学引文数据库(CSCD) 来源期刊”。2023年版《中国科技期刊引证报告》显示,《河 南农业科学》的扩展影响因子、核心影响因子分别为1.724、1.245。 2023年版《中国学术期刊影响因子年报》显示,《河南农业科学》的复合影响因子、综合影响因子分别为1.971、1.495。《河 南农业科学》连续入选《科技期刊世界影响力指数(WJCI) 报告》,2023年 版影响因子为1.088,较2022年版提高10.1%。

噻苯隆复配植物生长延缓剂对棉花生长发育和产量的影响

为探究叶面喷施噻苯隆复配不同植物生长延缓剂对棉花生长发育和产量的调控效应,于2022年7—10月在新疆沙雅县海楼镇团结村进行大田试验,新陆中84号为供试棉花品种,以0.1%噻苯隆为主,分别复配缩节胺(W1)、调环酸钙(W2)、烯效唑(W3)、氟节胺(W4),以清水为CK,采用随机区组试验设计,在棉花化学打顶前后各喷施一次,分析其对棉花农艺性状、干物质积累与分配、叶面积指数、SPAD值和产量的影响。结果表明,各处理中W3处理各项调查指标总体最优。具体表现如下:吐絮期,W3处理棉花株高、株宽、第3果枝长、第7果枝长、叶枝长较CK分别降低1.23%、3.14%、10.96%、11.72%、18.92%;施药后30 d,SPAD值和蕾铃的干物质积累量较CK分别增加2.05%和9.98%,生殖器官干物质占比较CK提升7.61%,叶面积指数较CK提高10.85%;单株铃数较CK增加11.28%,籽棉产量较CK增加11.23%。综上,在化学打顶前后各喷施一次0.1%噻苯隆450 mL/hm^(2)+5%烯效唑75 g/hm^(2)能够抑制棉花无限生长,提高棉花叶面积指数和叶片SPAD值,促进棉株生殖生长,提高单株铃数,从而显著提高棉花产量。

基于注意力机制的轻量化YOLO v5s蓝莓检测算法

为实现自然环境下蓝莓的精确快速检测,在YOLO v5s的基础上提出了一种结合轻量级网络和注意力机制的改进算法。首先,在主干网络和检测头的位置去除了最大目标检测层的结构,因而降低模型的参数量,增强模型对小目标的检测能力。其次,将MHSA(Multi‐head self‐attention,多头自注意力)替换了SPPF(Spatial pyramid pooling‐fast,快速空间金字塔池化)前面的C3模块,使模型学习到更全面的特征表示,增强模型对蓝莓图像中复杂空间关系和上下文信息的理解能力。最后,在C3模块中加入了S-PSA(Sequential polarized self‐attention,顺序极化自注意力),以便模型能够更好地捕捉特征图中相邻区域之间的上下文依赖关系。结果表明,改进后的YOLO v5s算法对成熟、半成熟和未成熟蓝莓的检测精度分别提升1.2、4.4、2.6百分点,平均精度提升2.7百分点,模型参数量减少76.0%。与当前主流轻量化目标检测模型相比,改进后的模型性能更加优越,能为自然环境下蓝莓采摘机器人视觉系统提供一种有效的方案。

化肥优化减施对麦茬旱直播稻强、弱势粒食味与营养品质的影响

以常规施肥处理(F0,施N 350 kg/hm^(2)、P_(2)O_(5)135 kg/hm^(2)、K_(2)O 135 kg/hm^(2))为对照,研究不同化肥优化减施处理(F1:施N 280 kg/hm^(2)、P_(2)O_(5)108 kg/hm^(2)、K_(2)O 135 kg/hm^(2);F2:施N 210 kg/hm^(2)、P_(2)O_(5)81 kg/hm^(2)、K_(2)O 135 kg/hm^(2);F3:施N 140 kg/hm^(2)、P_(2)O_(5)54 kg/hm^(2)、K_(2)O 135 kg/hm^(2))对麦茬旱直播稻强、弱势粒食味与营养品质的影响,以期为直播稻优质高产施肥管理提供参考。结果表明,各化肥优化减施处理总体上均显著提高了直播稻强、弱势粒崩解值和峰值黏度,改善了食味品质,F1、F2、F3处理强势粒的崩解值分别比F0处理显著提高8.35%、7.65%、9.78%,F1、F3处理弱势粒的崩解值分别比F0处理显著提高13.25%、11.13%。各化肥优化减施处理总体上均显著降低了强、弱势粒中组氨酸、脯氨酸及锰含量,总体上均显著提高了强、弱势粒中酪氨酸、精氨酸、赖氨酸含量和弱势粒中铜、锌含量,另外,F1处理还显著提高弱势粒中铁含量,F2处理显著提高强势粒中铁、铜含量及强、弱势粒中钙含量。与F0处理相比,F1、F2、F3处理强势粒的酪氨酸含量分别显著提高100.28%、44.76%、41.08%,弱势粒的酪氨酸含量分别显著提高85.21%、61.64%、22.47%;F1、F2、F3处理强势粒的赖氨酸含量分别显著提高28.87%、27.32%、70.62%,F1和F3处理弱势粒的赖氨酸含量分别显著提高27.23%、39.44%;F1、F2、F3处理强势粒的精氨酸含量分别显著提高6.54%、11.84%、2.18%,弱势粒的精氨酸含量分别显著提高32.83%、33.59%、23.02%。与F0处理相比,F1处理弱势粒铁含量显著提高27.16%,F1、F2、F3处理弱势粒锌含量分别显著提高18.86%、6.56%、3.39%,F1、F2、F3处理弱势粒铜含量分别显著提高2.49%、2.95%、3.11%。综上,化肥优化减施在提高强、弱势粒食味品质的同时,可以改善营养品质,总体上以F1处理最优。

胶冻样芽孢杆菌对革兰氏阴性菌的抑菌活性及其抗菌次级代谢产物分析

为筛选对革兰氏阴性菌抑菌活性较好的药用植物芍药的内生菌,采用表面消毒法和平板对峙法分离筛选对大肠杆菌和沙门氏菌有拮抗作用的芍药内生菌,对其进行形态学和分子生物学鉴定,并通过全基因组学分析探究其抗菌活性物质。结果表明,从芍药根、茎、叶等不同组织分离得到20株内生菌。采用平板对峙法抑菌试验,从20株内生菌中获得1株抗菌效果较好的革兰氏阴性内生菌HNYJ291,经形态学和分子方法鉴定为胶冻样芽孢杆菌(Paenibacillus kribbensis),该菌能有效抑制大肠杆菌和沙门氏菌。对该菌进行全基因组测序分析,HNYJ291的基因组大小为5609136 bp,G+C含量为45.48%,预测其编码基因个数为4805个。分别有4779、3678、4027、3941、2994、2700个基因被NR、Swiss-Prot、Pfam、COG、GO、KEGG数据库注释,通过antiSMASH预测到与次级代谢产物合成相关的10个基因簇,主要次级代谢产物有环脂肽类抗生素(Fusaricidin B)、细菌素(Paenilan)、抗菌脂肽(Tridecaptin)、多黏菌素(Polymyxin)和抗菌肽(Paenicidin A)等。从其基因组中含有的抗菌活性物质相关基因簇可以预测出,该菌株具有开发新药和作为可饲用微生物的潜力。

河南省联合体试验小麦品种综合性状分析与评价

主要农作物品种审定联合体试验是当前我国农业形势下拓宽作物品种审定试验渠道重点推进的新措施,为深入了解河南省小麦联合体试验容量、掌握其品种农艺性状和品质性状概况,以近3 a(2021—2023年)河南省审定通过的小麦品种为对象,将联合体试验品种与省统一试验品种进行对比分析和评价。结果表明,2021—2023年河南省通过审定的小麦品种合计355个,其中,联合体试验品种187个。联合体试验容量呈上升趋势,品种数量占比由2021年的48.3%上升到2023年的61.2%;试验组别单一,主要为冬水组。冬水组小麦中,申请者独立申请品种时,联合体试验品种中高校和科研院所占比较省统一试验高,个人申请则更倾向于参加省统一试验。联合体试验小麦农艺性状与省统一试验相比差异前期大后期小,7个农艺性状中2021年有5个性状差异显著或极显著、2023年有2个性状差异显著;品质性状差异相对较小,但也表现出前期大后期小的规律,7个品质性状中2021年有2个性状差异显著、2023年均不显著。联合体试验品种的农艺性状、品质性状的变异系数及多样性整体上均大于省统一试验。利用主成分分析将14个农艺性状和品质性状转化为7个主成分,其反映了81.51%的原始信息。基于主成分分析的评价结果表明,综合评价得分排名前50位的品种中,联合体试验小麦品种在其全部品种中占比较小,2021、2023年分别有5、14个,分别占当年全部联合体试验品种数量的9.3%、17.9%;省统一试验小麦品种在其全部品种中占比较大,2021、2023年分别有4、5个,分别占当年全部省统一试验品种数量的19.0%、35.7%。综上,河南省小麦联合体试验容量在不断提升,农艺性状和品质性状离散程度较大,品种综合评价得分与省统一试验差距缩小,相关部门未来可根据市场调整优化试验组别,聚焦联合体试验通道问题,推进联合体试验高质量发展。

基于FISH和GISH技术的芝麻栽培种和野生种染色体组特征比较分析

为揭示胡麻属物种进化特征,探究胡麻属基因组结构演变及物种进化,促进野生资源的开发利用,以芝麻栽培种豫芝11号和2n=26类型野生种S.alatum 3651为试验材料,采用荧光原位杂交(FISH)和基因组荧光原位杂交(GISH)技术对芝麻栽培种和野生种染色体组特征进行分析。结果表明,芝麻栽培种和野生种均为2n=2x=26类型;rDNA-FISH杂交结果显示,栽培种的13对染色体中,3对染色体(第7、8、9对染色体)的短臂端部携带45S rDNA特异信号,显示为随体特异染色体;2对染色体(第5、11对染色体)的短臂携带5S rDNA特异信号,5S rDNA与45S rDNA信号位于不同染色体上。野生种的13对染色体中,有2对染色体(第4、7对染色体)携带45S rDNA杂交信号,1对染色体(第4对染色体)携带5S rDNA特异信号,5S rDNA与45S rDNA信号位于同一染色体不同位置,表明栽培种与野生种的染色体组特征差异较大。GISH杂交结果显示,分别以栽培种和野生种的基因组DNA作探针与自身染色体杂交,每条染色体上携带不同强弱的杂交信号,而与对方染色体杂交,均表现出极少的杂交信号。芝麻栽培种和野生种具有相同的染色体数目,但染色体rDNA数量、分布及其GISH信号均存在明显差异,说明栽培种和野生种亲缘关系较远。

不同生长期香菇培养料中木质纤维素的变化特征

为探究不同生长期香菇培养料中木质纤维素的变化特征,促进其高效降解利用,以香菇培养料为研究对象,采用范式抽提法、X-射线衍射法、傅里叶变换红外光谱法和光学显微成像法对各生长期香菇培养料的木质纤维素含量、纤维素结晶度、木质纤维素相关的官能团和纤维形态变化进行分析。结果表明,随着香菇生长进程的推进,木质纤维素各组分含量显著下降,纤维素生殖生长阶段降解较多,半纤维素、木质素、综纤维素降解具有明显的阶段性,进入转色后降解速度加快。二茬菇时纤维素、半纤维素、木质素和综纤维素含量分别比原料降低了34.73%、61.58%、57.15%、42.33%。各生长期的香菇培养料均具有典型的纤维素X射线衍射特征,纤维素结晶区被破坏,典型衍射峰的结晶度持续减少。傅里叶变换红外光谱显示,木质纤维素的红外光谱特征官能团主要吸收峰的位置未发生改变,但振动强度减弱,与木质纤维素各组分的降解利用规律一致;特征峰比值I1723/I1510、I1383/I1510、I1157/I1510呈现不断减少趋势,而I897/I1510在转色和一茬菇呈增大趋势,表明香菇对木质纤维素各组分的降解程度不同,该生长期木质素相比纤维素有着更快的降解速率。纤维长度及宽度总体上呈现降低的趋势,二茬菇与其他生长期存在显著性差异。经显微镜观察,二茬菇纤维壁及内腔遭到破坏,明显区别于原料。因此,香菇对培养料木质纤维素具有较强的持续的降解作用,可显著降低木质纤维素含量,破坏纤维素结晶区,使得红外光谱吸收峰及纤维形态发生改变。

香菇菌糠中木质纤维素的挤压降解及结构表征

为开发香菇(Lentinus edodes)菌糠的新型加工处理方式,促进其高效转化利用,以香菇菌糠为研究对象,采用范式抽提法、傅里叶变换红外光谱法、X-射线衍射法和光学显微成像对经挤压处理香菇菌糠的木质纤维素含量、木质纤维素官能团、纤维素相对结晶度和纤维形态变化进行分析。结果表明,香菇菌糠经过挤压处理后木质纤维素各组分均有不同程度减少,40%水分挤压和50%水分挤压后木质纤维素含量分别降低了13.863%、11.264%,纤维素含量分别降低了19.003%、16.630%,综纤维素含量分别降低了17.357%、11.343%,木质素含量分别降低了6.574%、11.099%,纤维素相比半纤维素、木质素呈现出更快的降解速度;与50%水分挤压相比,40%水分挤压对半纤维素、综纤维素的降解作用更显著,降解率分别提高了12.131%、6.783%。傅里叶变换红外光谱显示,木质纤维素的红外光谱特征官能团主要吸收峰的位置未发生改变,但吸收峰特征及强度发生变化,表明挤压处理对香菇菌糠中木质纤维素各组分有降解作用,其中半纤维素在低水分条件下更易发生降解,与木质纤维素各组分的挤压降解规律一致。挤压前后的香菇菌糠均具有典型的纤维素X射线衍射特征,挤压后纤维素结晶区被破坏,40%水分挤压和50%水分挤压后纤维素相对结晶度分别降低了21.10%、18.00%。纤维长度、宽度及长宽比呈现出降低趋势,经显微镜观察,挤压后香菇菌糠纤维壁及内腔进一步遭到破坏,膨松状态片状结构明显增多增大。因此,挤压处理可有效降解香菇菌糠木质纤维素,破坏其生物质结构,使得红外光谱吸收峰、纤维素结晶度及纤维形态发生改变,其中,40%水分挤压的降解作用更佳。

32个菠菜品种对镉胁迫的生长响应及耐镉性评价

镉(Cadmium,Cd)是一种剧毒重金属元素,鉴定耐Cd菠菜品种并筛选相关鉴定指标,为耐Cd菠菜品种的选育提供理论依据。选用国内32个菠菜品种,采用Hoagland水培溶液加入CdCl2·2.5H2O模拟大田试验,在Cd胁迫(Cd浓度50μmol/L)和对照(Cd浓度0μmol/L)处理20 d,待菠菜成熟期,测定其农艺性状和Cd含量。通过主成分分析、隶属函数分析、相关性分析评价各菠菜品种的综合耐Cd能力。结果表明,Cd胁迫条件下参试品种的株高、根长、地下部鲜质量、地上部鲜质量、地上部Cd含量、地下部Cd含量和转运系数与对照相比均存在显著差异;Cd胁迫下,菠菜的生长、生物量积累均受到抑制,各性状指标均明显下降,各农艺指标平均降幅排序依次为地上部鲜质量>株高>地下部鲜质量>根长。对7个指标的耐Cd系数进行主成分分析,选择了3个主成分,累计方差贡献率达81.552%;综合评价值(D值)与株高、地下部鲜质量、地上部鲜质量、地上部Cd含量、转运系数均呈极显著正相关关系(P<0.01),这些指标可以作为菠菜耐Cd能力评价的首选指标。根据主成分分析,将32份菠菜品种划分为耐Cd性强、中等和Cd敏感型3种类型,金格和微兰为耐Cd性强品种,德赛176为Cd敏感品种。

河南省夏玉米花期高温热害时空分布特征

基于1957—2022年河南省109个县(区)气象站的逐日气象数据,计算夏玉米花期日最高气温≥35℃持续天数及累计天数,从连续型高温热害与非连续型高温热害2个方面分析河南省夏玉米花期高温热害的发生频率和时空分布特征,以期为河南省夏玉米生产上的抗灾避灾提供科学依据。结果表明,在时间分布上,1957—2022年,河南省夏玉米花期高温热害发生频率呈现出先降低后增加的趋势,在2010年以后,高温热害呈现频发趋势,且连续型高温热害的发生频率更高。高温热害发生频率较高的时间为1960年代和2010年以后,且1960年代以中度和重度高温热害为主,2010年以后以轻度和中度高温热害为主。在空间分布上,河南省夏玉米花期高温热害发生频率呈现出豫东、豫南地区较高,豫西、豫北较低的特征。高温热害高风险地区分布于南阳市南部、驻马店市、周口市和商丘市东部,低风险地区分布于安阳市、濮阳市和鹤壁市。在高温热害类型上,商丘市南部更容易发生连续型高温热害;漯河市和周口市更容易发生非连续型轻度高温热害,南阳市南部更容易发生非连续型中度和重度高温热害,驻马店市南部更容易发生非连续型重度高温热害。

打顶和激素对上部烟叶烟碱的影响及源库关系分析

为明确打顶和激素调控烤烟烟碱合成与积累的生理机制,以烤烟品种K326为材料,研究了不同打顶措施与激素互作处理对烤烟根系、上部叶片性状,上部叶烟碱、总氮含量,根系氮代谢关键酶活性及烟碱合成与运输基因表达的影响,并分析烟碱积累的源库关系。结果表明,打顶显著提高上部烟叶烟碱含量与积累量,分别是不打顶处理的1.41倍、1.85倍;不打顶时喷施茉莉酸甲酯(MeJA)显著增加烟碱含量,增幅为14.60%,喷施N-1-氨甲酰苯甲酸萘酯(NPA)显著降低烟碱含量,降幅为10.01%;打顶后喷施水杨苷异羟肟酸(SHAM)、萘乙酸(NAA)显著降低烟碱含量,降幅分别为23.07%、16.92%。茉莉酸(JA)对根系发育的影响有限,主要通过直接调控烟碱合成与转运基因的表达促进烟碱合成,而生长素(IAA)主要通过调控根系发育间接影响烟碱合成与积累。通径分析显示,根系性状中根尖数对烟碱积累的直接作用最大,根表面积对烟碱积累的总作用最大,是影响烟碱合成的主要“源”指标;叶片性状中叶面积对烟碱积累的直接作用最大,叶干质量对烟碱积累的总作用最大,是影响烟碱积累的主要“库”指标。综合分析,打顶后根系IAA含量提高,促进根尖数的增加,即增加了烟碱合成“源”数量,同时增强硝酸还原酶(NR)、谷氨酰胺合成酶(GS)活性,促进氮代谢与氮吸收;打顶后根系JA含量增加,直接增强烟碱合成与转运基因PMT、QPT、A622和NUP1的表达,提高了烟碱合成强度;此外,打顶促进叶面积、叶干质量等“库”容的增大,提高了烟碱积累效率。

内地棉区优势棉花资源评价及其在新疆棉花育种中的应用

为了综合利用内地棉区棉花资源,破解新疆棉花遗传基础狭窄、同质化严重等育种瓶颈难题,更好地培育适合新疆全程机械化的高产稳产棉花新品种,以160份内地棉区棉花资源为材料,在新疆库尔勒进行生物学性状鉴定,采用相关分析、聚类分析等指导新疆棉花育种亲本选配、系统选育,并应用GGE双标图对后代品系的丰产性、稳产性进行综合评价。结果表明,内地棉区棉花资源在新疆种植表现有地域性差异,来源地与新疆试点维度相近的生态区棉花资源有较好的适应性,其灰色聚类评估分也相应偏高。其中,78份优势棉花资源遗传变异丰富,在欧氏距离11.486处可划分为四大类群,以黄河流域棉区资源为主的第Ⅲ类群整体表现最好,可以作为新疆利用内地棉花资源的特征类群。主成分分析表明,第1主成分的特征值和方差贡献率最大,是与丰产性相关的综合因子,是综合衡量棉花资源优劣的依据。依据GGE双标图对以内地优势棉花资源为亲本的16个后代品系的丰产性、稳产性进行评价,优选出既高产又稳产的目标棉花品系M5。

玉米纹枯病菌中新减毒病毒RsHV4的特征研究

寻找立枯丝核菌(Rhizoctonia solani)中新的弱毒病毒,为玉米纹枯病提供新的生物防治资源。采用dsRNA技术从玉米纹枯病菌菌株ZYFG11中发现一种新的病毒RsHV4(Rhizoctonia solani hypovirus4),通过基因组克隆、系统发育分析、菌株生长特性测定及致病性测定等试验,对新病毒RsHV4的分类地位、减毒活性等生物学特征进行测定。结果表明,RsHV4的基因组全长为18702 nt,编码一个含5540个氨基酸的多聚蛋白(Polyprotein);系统发育分析显示,RsHV4与减毒病毒科(Hypoviridae)θ-减毒病毒属(Thetahypovirus)病毒聚为一支,其编码的蛋白质与该属的Sclerotium rolfsii hypovirus 1编码的蛋白质同源性最高,为59.46%;立枯丝核菌正常菌株JSJH6与含毒菌株ZYFG11的菌丝生长速度分别为0.50cm/d和0.41 cm/d,菌核大量形成的时间分别为培养5 d和7 d,培养10 d时50颗最大菌核的总质量分别为0.27 g和0.11 g,显示含毒菌株ZYFG11的菌丝生长速度减慢、菌核形成时间延迟、菌核体积和质量变小;接种到玉米植株2周后,接种含毒菌株ZYFG11的玉米植株第2叶鞘病斑面积占30%、第3叶鞘病斑面积占10%,接种无毒菌株JSJH6的植株第2叶鞘和第3叶鞘病斑面积达100%,说明含毒菌株ZYFG11的致病力显著降低。综上,在玉米纹枯病菌中发现了一种新的减毒病毒RsHV4,能够影响寄主真菌的生物学特征和致病力,为玉米纹枯病的防治提供了潜在的病毒资源。

天红2号苹果花芽分化期枝条和叶片碳水化合物含量和C/N变化

以天红2号苹果为试材,研究不同砧木短枝和中枝在花芽分化期间叶片和枝条中碳水化合物含量和C/N变化情况。结果表明,稳产期天红2号苹果成花率不受砧木影响。整个花芽分化期,无论嫁接在SH40中间砧还是八棱海棠乔砧上,在同一枝类中,天红2号苹果叶片可溶性糖、蔗糖、果糖和氮含量高于枝条,淀粉含量和C/N低于枝条。嫁接在SH40中间砧上的天红2号苹果成花率高的短枝叶片淀粉和果糖含量低于成花率低的中枝叶片,可溶性糖、蔗糖含量和C/N于花芽分化初期至花瓣原基分化期高于中枝叶片,短枝枝条可溶性糖、果糖含量和C/N低于中枝枝条,短枝枝条淀粉含量于花瓣原基分化期前高于中枝枝条;嫁接在八棱海棠乔砧上的天红2号苹果成花率高的短枝叶片可溶性糖、淀粉、果糖含量和C/N低于成花率低的中枝叶片,短枝枝条可溶性糖、果糖含量和C/N低于中枝枝条,短枝枝条淀粉含量于转化期低于中枝枝条。说明碳水化合物含量和C/N的高低对苹果成花不起决定性作用。在整个花芽分化期,叶片中可溶性糖含量呈上升趋势,枝条中淀粉含量和C/N呈波动性上升趋势,说明天红2号苹果花芽形态分化需要碳水化合物和C/N的积累。

艾草固态发酵工艺优化及其对PRRSV抑制作用研究

为研究艾草作为饲料添加剂对猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)的抑制作用,首先筛选适合艾草固态发酵的益生菌菌株,优化其发酵工艺后,研究其有效成分的变化及抗病毒作用。以最小抑菌浓度(MIC)与最小杀菌浓度(MBC)为检测指标,筛选出适合艾草固态发酵的益生菌菌株为乳酸片球菌。以乳酸片球菌活菌数为指标,采用单因素试验与响应面分析,优化艾草固态发酵工艺,并对艾草固态发酵产物进行成分测定及细胞毒性分析。结果显示,艾草最佳固态发酵工艺为料水比1∶0.95、接种量7%、发酵时间41 h、温度28.6℃;固态发酵后艾草总黄酮含量提高15.3%,总多酚含量提高22.4%,总多糖含量降低38.1%,粗纤维含量下降1.69百分点,对细胞毒性降低50%。将固态发酵前后的艾草提取物加入到感染PRRSV的Marc145细胞中,72 h后利用免疫过氧化物酶单层细胞试验(IPMA)和实时荧光定量PCR(qPCR)检测PRRSV增殖情况,当艾草质量浓度为0.625~1.25 mg/mL时,固态发酵组对PRRSV的抑制作用高于未发酵组,病毒载量从9.24×10^(6)拷贝/μL下降至7.90×10^(3)拷贝/μL。以上研究结果表明,艾草固态发酵后有效成分得到充分释放,抗病毒作用增强。

谷子品种光合性能综合评价及高光效品种筛选

采用大田试验,对37个谷子品种的光合指标[胞间CO_(2)浓度(X_(1))、蒸腾速率(X_(2))、气孔导度(X_(3))、净光合速率(X_(4))、瞬时水分利用效率(X_(5))]、叶片形态指标[叶面积(X_(6))、叶干质量(X_(7))、比叶质量(X_(8))]进行测定,运用模糊隶属函数、主成分分析、相关分析和聚类分析对谷子品种的光合性能进行综合评价,筛选高光效品种,并采用逐步回归分析建立光合性能预测回归方程,为高光效谷子种质筛选及利用提供参考。结果表明,37个谷子品种的光合指标和叶片形态指标在品种间存在较大差异,CV在3.41%~33.94%,气孔导度的CV最大(33.94%),比叶质量的CV最小(3.41%)。相关分析结果表明,胞间CO_(2)浓度与蒸腾速率、净光合速率均呈极显著负相关;蒸腾速率与净光合速率呈极显著正相关;瞬时水分利用效率与蒸腾速率呈极显著负相关,与净光合速率呈显著负相关;叶面积与叶干质量呈极显著正相关。利用主成分分析将8个指标转化为3个独立的综合指标,蒸腾速率、净光合速率可作为谷子光合性能鉴定的评价指标。通过聚类分析,将37个谷子品种划分为3类(高光效、中等光效、低光效),筛选出嫩选22、大同25、公谷88、燕谷18、晋谷20、蒙丰7号、陇谷13、公谷75等8个高光效品种,可作为高光效育种亲本材料加以利用。利用逐步回归分析方法建立了谷子光合性能评估回归模型(D=-1.391984196+0.0006197870034X_(1)+0.05151928948X_(2)+0.6743996722X_(3)+0.013844082338X_(4)+0.05823028478X_(5)+0.003403878541X_(6)+0.05188199792X_(8))。

不同保鲜袋包装对雾培马铃薯微型种薯贮藏保鲜效果的影响

为了明确不同保鲜袋包装对雾培马铃薯微型种薯贮藏保鲜效果的影响,以大西洋雾培微型种薯为试材,通过测定种薯块茎贮藏期间的失重率、发芽率和腐烂率及其相关生理指标等,探究4种保鲜袋对微型种薯的贮藏保鲜效果。结果表明,在(20±1)℃下,与普通网袋(CK)相比,普通A膜袋、纳米保鲜袋、核桃保鲜袋、蒜薹保鲜袋等4种保鲜袋均能有效改善微型种薯的贮藏保鲜效果,其中以核桃保鲜袋和纳米保鲜袋对微型种薯的贮藏保鲜效果较佳。这2种保鲜袋包装均能够明显降低微型种薯的失重率,且以纳米保鲜袋包装微型种薯的腐烂率最低,贮藏84 d,核桃保鲜袋和纳米保鲜袋包装微型种薯的失重率分别较CK降低73.20%、63.62%,核桃保鲜袋包装微型种薯的腐烂率较CK升高21.43%,纳米保鲜袋包装微型种薯的腐烂率较CK降低31.25%;抑制相对电导率和丙二醛(MDA)含量的上升速度,减少细胞膜的受损程度,贮藏70 d,核桃保鲜袋和纳米保鲜袋包装微型种薯的MDA含量分别较CK降低23.26%、13.95%;同时,还可促进过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)及超氧化物歧化酶(SOD)活性的提高,减少氧自由基的伤害,并能够正常发芽,对雾培微型种薯具有良好的贮藏保鲜效果。综合考虑,建议在雾培微型种薯贮藏期间采用纳米保鲜袋包装。