不同种植模式对玉米光合特性、产量及品质的影响

以6个不同熟期玉米品种为材料,于2020—2021年在河西走廊灌区不同地区开展试验,研究覆膜和露地两种种植模式对不同熟期玉米品种农艺性状、光合指标、产量和品质的影响。结果表明,不同地区两年参试品种在覆膜条件下的株高较露地种植提高3.96%,轴粗降低6.87%,其他农艺性状两种种植模式间差异不显著;品种间净光合速率(P n)、蒸腾速率(T r)、气孔导度(G s)和胞间CO 2浓度(C i)有所不同,但覆膜与露地种植模式间差异不显著;覆膜和露地种植处理的平均产量分别为16381.05 kg·hm^(-2)和16186.05 kg·hm^(-2),两模式间差异不显著;不同种植模式间的粗脂肪、粗蛋白、淀粉含量差异不显著。与露地种植模式相比,不同地区两个年份下早熟品种和中熟品种覆膜种植模式玉米产量分别平均降低5.30%和4.24%,晚熟品种玉米产量平均增加7.91%;与覆膜种植方式相比,露地种植早熟和中熟玉米品种的纯收入分别增加9.19%和6.99%,晚熟品种纯收入平均降低5.08%。综上所述,在河西走廊灌区,早熟和中熟玉米品种推荐选择露地种植,晚熟品种推荐采用覆膜种植。

玉米矮秆突变体20F421的表型鉴定及遗传分析

矮秆资源是农作物矮化育种的物质基础,发掘矮秆基因资源对培育矮秆新品种具有重要作用。为了明确^(252)CF裂变快中子辐射诱变玉米自交系KWS49筛选得到的矮秆突变体20F421的遗传特性和矮化机理,以20F421为材料分别与玉米自交系PH6WC、B73、Mo17及KWS49杂交构建F_(1)和F_(2)分离群体,分析矮秆性状的遗传模式,并以(20F421/B73)F_(2)为定位群体,采用混池转录组测序(bulked segregant RNA-seq,BSR-seq)方法初步定位突变基因。结果表明,与KWS49相比,20F421的植株高度为95.2 cm,降低47.89%;穗位高度为23.9 cm,降低64.54%;茎秆节间长度显著缩短、叶片较直立密生,自交结实良好。遗传分析表明,F2分离群体野生型(高秆)与突变型(矮秆)植株性状分离比例符合3∶1,表明该突变体受单个核隐性基因控制;BSR-seq结果将突变基因定位在1号染色体177~255 Mb之间。通过与B73参考基因组进行比对发现,该区间内含有矮秆基因Br2,将20F421与br2突变体杂交进行等位性检测,F_(1)和F_(2)的株高均没有发生性状分离,表现为突变体20F421和br2表型,推测20F421的矮秆突变基因为矮秆基因Br2的等位突变。研究结果为进一步精细定位、克隆突变基因奠定基础,也为解析玉米矮化机理和培育矮秆玉米新品种提供重要基因资源和理论支撑。

高产高抗宜机收玉米新品种陇单639的选育及栽培

培育高产、稳产籽粒直收玉米品种是玉米产业机械化发展的基本保障。为解决甘肃近年来玉米产业发展中存在的农业劳动力紧缺、玉米生产机械化程度低、宜机械收获籽粒品种缺少等问题,甘肃省农业科学院作物研究所玉米遗传育种团队通过种质资源改良、双单倍体诱导加倍、多环境胁迫选育、多生态区联合鉴定等技术,以自育自交系Z39-1为母本、DH系DHZ62-53为父本选育出了高产高抗宜机收玉米新品种陇单639。在2020-2021年进行的甘肃省玉米机收组区域试验中,陇单6392a10点(次)收获时籽粒平均水分含量为237.5g/kg,平均破损率为4.0%,平均折合产量为16095.0kg/hm^(2),较对照品种先玉335增产5.9%。在2022年进行的甘肃省玉米机收组生产试验中,5试点平均籽粒水分含量为209.0g/kg,籽粒破损率为4.0%,平均折合产量为15012.0kg/hm^(2),较对照品种先玉335增产6.4%。陇单639生育期平均为140d,株型半紧凑,株高290cm,筒型果穗,半马齿型籽粒,穗长19.6cm,穗行数16行,穗轴红色,籽粒黄色,千粒重419g左右。高抗禾谷镰孢茎腐病,中抗丝黑穗病、大斑病,感禾谷镰孢穗腐病。陇单639籽粒含粗蛋白为87.10g/kg、粗脂肪为369.0g/kg、粗淀粉为766.70g/kg、赖氨酸为2.97g/kg,容重为728g/L。同时该品种表现出高产、稳产、抗倒伏、脱水快等特点,在成熟后田间可站秆20d以上,具备机械收获籽粒品种的主要特征。适宜在甘肃省中晚熟春玉米类型区机收种植。

控制玉米株高基因PHR1的基因克隆

株高属于玉米理想株型育种的一个重要指标,不但影响玉米机械化收获,更与玉米的倒伏性和生物产量密切相关。本研究以低剂量快中子(4.19 Gy)辐照诱变玉米自交系KWS39获得的矮秆低穗位突变体为研究对象,该突变体命名为plant height reducing mutant-1(phr-1),开展了表型性状的田间调查分析,并利用phr-1×B73获得的F2分离群体,借助极端性状混池测序分析法(BSA-seq)及目标区段重组交换鉴定的方法,基于B73参考基因组对目标区段内的基因进行挖掘和功能注释,定位候选基因。研究结果表明,在1号染色体Bin1.06区间可能存在变异位点,进而利用大的分离群体结合目标区段多态性标记开发,将目标区段精细定位分子标记到Umc1122和Umc1583a两个标记之间约600 kb区间,该区段内存在一个控制株高的已知基因Brachytic2(BR2),BR2编码一个调控玉米茎秆中生长素极性运输的糖蛋白。候选基因测序结果表明,phr-1是BR2基因在第4个外显子处插入了165 bp的序列,导致第547位氨基酸变为终止子,蛋白翻译提前终止。phr-1的基因突变位点和变异方式与已报道的br2-1单个碱基发生变异位点完全不同,通过等位杂交实验证明了phr-1突变体就是br2-1的一个新等位突变体,候选基因就是BR2基因。本研究为玉米BR2基因在玉米株高遗传改良中提供了新的种质资源。

玉米碳水化合物分配机制研究进展与展望

源-库互作是重要的产量决定因子,源库间碳水化合物的转运与分配机制是生命科学领域研究热点。玉米作为同化能力较强的C4植物,是研究植物碳水化合物分配的理想模型。为给玉米碳水化合物分配机制及源-库互作研究提供理论支持,通过大量文献资料的整理,分析了蔗糖长距离运输和瞬时淀粉转化形成蔗糖相关基因的调控作用,论述了同化产物分配的调控机制,对影响共质体运输基因、质外体运输基因、韧皮部结构基因和机制调控未知基因对玉米碳水化合物分配调控的分子功能方面的研究进展进行了综述,并对玉米碳水化合物分配机制研究进行了展望。

调控玉米株高和穗位高候选基因Zmdle1的定位

【目的】株高是玉米株型育种的重要目标性状之一,不仅与玉米籽粒的机械化收获及抗倒伏相关,也与玉米产量密切相关。因此,挖掘玉米株高 QTL/基因并解析其功能具有重要的理论和育种价值,定位一个新的玉米矮秆基因 ZmDLE1,阐明其生物学功能,为加速改良玉米的株型提供重要的理论依据和基因资源。【方法】利用化学诱变剂甲基磺酸乙酯(EMS)诱变甘肃省农业科学院作物研究所自育玉米骨干自交系 LY8405,M2后代分离获得一个单基因调控隐性遗传的玉米矮秆低穗位突变体,M3、M4后代能稳定遗传,命名为 dwarf and low ear mutant1(Zmdle1),通过与 Mo17 杂交构建 F2分离群体,借助极端性状混池测序分析法(BSA-seq)及目标区段重组交换鉴定的方法,基于 Mo17 参考基因组对目标区段内的基因进行挖掘和功能注释,定位候选基因。【结果】开展了 Zmdle1 表型鉴定,突变体 Zmdle1 苗期表型与对照 LY8405 无显著性差异,成熟期植株株高和穗位高较 LY8405 分别降低 87.2 和 55.4 cm,为 35.0%和 62.9%,差异极显著。细胞形态学观察表明,穗下节间数减少及节间细胞长度缩短是导致 Zmdle1 的株高和穗位高显著降低的主要原因。利用 F2:3遗传群体,进行突变基因的遗传分析,后代野生型和突变体植株分离比例符合 3:1(χ^(2)=2.854),说明突变基因为细胞核遗传的单隐性基因。因此,根据 BSA-seq 结果,将候选基因 ZmDLE1 初步定位在玉米第 1 染色体 Bin1.09-1.10 区段约 15 Mb 区间内,进一步利用 Mo17 和Zmdle1 重测序结果开发多态性分子标记,通过图位克隆手段精细定位目标基因,最终将候选基因定位到约 600 kb 大小区间,该区间内有 16 个候选基因。比对重测序数据,发现 Zm00001d033231 在第 2062位置碱基 G 变成 A,导致氨基酸由甘氨酸变成丝氨酸,且转录水平表达比 LY8405 极显著降低,Zm00001d033234 第 223 位置碱基由 T变成C,导致第75位氨基酸由丝氨酸变成脯氨酸,转录水平无显著差异,通过对该候选区段群体关联分析及功能注释发现Zm00001d033231 和Zm00001d033234均与玉米生长发育相关。【结论】定位到第 1 染色体末端 Bin1.09区段候选基因 ZmDLE1,有效调控玉米株高和穗位高,精细定位缩小目标区段至600 kb区间内 Zm00001d033231 与株高显著关联。

STAT3异常高活化表达促进肿瘤发生发展的机制研究进展

正常细胞的多途径调控异常累积导致增殖凋亡失衡,引发细胞恶性转化生长。转录信号传导子与激活子3（Signal transducer and activator of transcription3,STAT3）处于多条致癌信号通路交汇点,在恶性肿瘤组织与细胞中普遍处于异常高活化状态。对来源于PubM ed、Medline、EBSCO的63项研究进行Meta分析显示,STAT3过表达及磷酸化水平与肿瘤进展、患者不良生存预后密切相关。因此,深入了解STAT3异常高活化表达促进肿瘤发生发展的作用机制,对于寻找肿瘤特异性治疗靶点至关重要。

基于主成分分析综合评价一年生饲草的生产性能——以甘肃庄浪为例

一年生饲草作物是弥补甘肃省黄土高原地域冬、春季家畜饲草短缺的重要供给来源,合理选择种植饲草作物是推进该地域畜牧业可持续发展的重要工作。基于主成分分析法,以干物质产量、干物质采食量、干物质消化率、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维、粗蛋白含量、相对饲喂价值、净能和水分利用效率进行综合评价,构建评价模型,量化评估了甘肃庄浪夏播6种饲草作物的生产性能。结果表明,苏丹草(Sorghum sudanense)干物质产量最高,其次是燕麦(Avena sativa),糜子(Panicum miliaceum)最低。基于主成分分析生产性能综合排序为苏丹草>燕麦>豌豆(Pisum sativum)>谷子(Setaria italica)>糜子>大豆(Glycine max)。因此,在甘肃庄浪夏播条件下,苏丹草是最佳的一年生饲草作物。

靶向STAT3信号通路抗肿瘤治疗策略的研究进展

转录信号转导子与激活子3(STAT3)持续活化及异常高表达,与肿瘤的发生发展及不良预后密切相关,已成为新型抗瘤药物的潜在靶标。目前,靶向STAT3信号转导通路的肿瘤治疗策略主要包括小分子干扰RNA、特异性寡核苷酸、正向调控促癌基因敲除等核酸类抑制干预,JAK-2抑制剂、酪氨酸及其激酶抑制剂、细胞因子及受体拮抗剂等STAT3上游信号阻断及负调控蛋白表达促进,STAT3负显性蛋白、二聚体拮抗剂等STAT3/p STAT3特异性抑制。另外,天然药物有效成分及其他具有靶向STAT3信号的药剂,亦可通过下调STAT3蛋白水平、抑制蛋白磷酸化、靶向STAT3上游信号转导及下游靶分子阻抑肿瘤细胞生长增殖和侵袭转移。

青蒿琥酯下调人喉癌细胞所致T细胞免疫抑制的体外实验研究

目的体外实验研究青蒿琥酯(ART)对人喉癌细胞所致T细胞免疫抑制的影响。方法制备经ART预处理的人喉癌Hep-2细胞培养上清(ART-S),收集连续2次再培养的上清(分别称为ART-S1、ART-S2),以不经ART作用的Hep-2及其上清作对照;分析对人外周血单个核细胞经光镜观察、噻唑蓝(MTT)法测定的植物血凝素(PHA)诱导淋巴细胞转化增殖反应,以及流式细胞计数(FCM)法检测的T淋巴细胞表面CD3ε+、CD3ε+ζ+、IL-2Rα+表达的影响。结果 Hep-2对5项免疫指标的抑制率分别为(52.58±6.13)%、(50.34±7.26)%、(45.28±5.38)%、(39.74±5.27)%、(64.25±9.37)%。ART作用后,可显著下调Hep-2所致T细胞免疫抑制(P<0.01);第1次再培养后,对淋巴细胞转化、诱导增殖、IL-2Rα表达抑制的逆转均明显降低,与ART-S比较差异有统计学意义(P<0.01),对CD3ε+及CD3ε+ζ+表达抑制的逆转持续增强,与ART-S比较差异有统计学意义(P<0.05);第2次再培养后,对淋巴细胞转化、诱导增殖、IL-2Rα表达抑制的逆转继续保持,与ART-S1比较差异无统计学意义(P>0.05),对CD3ε+、CD3ε+ζ+表达抑制的逆转明显下降回复至ART-S水平,差异无统计学意义(P>0.05)。结论人喉癌Hep-2细胞可产生T细胞免疫抑制作用,ART可对其产生稳定的逆转作用。下调肿瘤免疫抑制是ART的重要抗瘤机制之一。

原发性鼻腔非霍奇金淋巴瘤临床分析

目的分析原发性鼻腔非霍奇金淋巴瘤的临床特点,以进一步提高诊治率。方法对24例原发性鼻腔淋巴瘤患者的临床资料进行回顾性研究,分析其临床表现、诊断及误诊原因。结果患者早期临床症状不典型,鼻镜、CT检查缺乏特异性,误诊9例(37.5%),所有病例最后经病理及免疫组化检查确诊。21例行免疫组化检查显示,T细胞淋巴瘤12例(57.2%),B细胞淋巴瘤5例(23.8%),T/NK细胞淋巴瘤4例(19.0%)。22例采用化放疗治疗后,完全缓解(CR)16例(72.7%),部分缓解(PR)6例(27.3%),随访期间死亡6例。结论鼻腔恶性淋巴瘤主要为T细胞型淋巴瘤。由于其临床表现、鼻腔鼻窦内镜及CT检查具有非特异性,误诊率较高。

中西医结合治疗分泌性中耳炎

目的 观察中西医结合治疗分泌性中耳炎的疗效。方法 对８０例分泌性中耳炎患者采用中西医结合治疗，同时，另外８０例患者单纯使用西药治疗作为对照组。结果 中西医结合治疗组的痊愈率及总有效率均明显提高。结论 中西医结合治疗分泌性中耳炎是一种值得推广的方法。

玉米自交系KA105和91227的配合力分析

用陕A群自交系KA105、91227与甘肃省自育NSS群的14个自交系进行配合力测定,结果表明,KA105与各自交系单株产量的一般配合力(GCA)总体比较高,91227与各自交系单株产量的特殊配合力(SCA)总体比较高,单株产量总配合力(TCA)效应值较高的组合依次为KA105×1802、KA105×F5001、KA105×F0601和91227×1802。各性状的特殊配合力(SCA)的相关性分析表明,单株产量与秃尖长呈负相关,与其他性状均呈正相关,其中与穗位高、出籽率呈极显著正相关。在自交系选系中株高、穗长、出籽率、轴粗、雄穗分枝、穗行数、百粒重和穗粗可以早代进行选择,单株产量、穗位高和行粒数可在高代进行选择。

糯玉米杂交种陇糯1号选育报告

陇糯1号是甘肃省农业科学院作物研究所以自育自交系w202为母本、引进自交系w0702为父本选育的白糯玉米杂交种。在2008—2009年甘肃省鲜食玉米区域试验中,2 a 9点(次)鲜果穗平均产量13 818.8 kg/hm2,较对照品种垦粘1号增产9.0%。籽粒中支链淀粉占总淀粉的98.4%,达到我国鲜食玉米二级标准;外观及蒸煮品质达到农业部部颁鲜食玉米一级标准。在甘肃省各玉米种植区域均可种植。

沈综玉米群体植株性状改良效果研究

经3轮不同方法的轮回选择,使沈综C0玉米群体产量获得了平均每轮8.67%的遗传增益。3种改良方法均能不同程度的提高植株性状,以全姊妹选择最显著。S1选择或半姊妹选择有增加茎粗的作用,全姊妹选择有使植株向高发展的趋势。经1轮S1选择和半姊妹选择后,大多数植株性状与单株产量的相关系数及植株性状的变异系数增加;经1轮全姊妹选择后,绝大多数植株性状与单株产量的相关系数和植株性状的变异系数有所下降。穗上第1叶叶面积对单株产量的直接通径系数在3轮群体中均为第1位,并逐轮增加,偏回归系数除在HC2绿叶数显著外,3个群体均为株高和茎粗显著。雄穗分枝数在HC2有所减少,与产量的相关性也相应加强。叶面积、茎粗和株型是沈综群体今后需要同时改良的主要植株性状。

利用雌穗返祖玉米改良自交系及配制杂交种陇单6号

用雌穗顶端生长较长雄穗的产量较低的白粒抗病玉米杂交种的F3代单株,与自交系综3变异株的F4代单株杂交,选育出了株型紧凑、矮秆、抗病、配合力高的自交系ly2211。在甘肃省玉米区试和生产试验中,ly2211与87-1组配的单交种陇单6号比综3与87-1组配的主栽对照单交种豫玉22增产7.7%,比综3变异株选育的自交系与87-1组配的单交种增产7.2%。我国种植面积最大的几个玉米单交种同样都含有远缘种质。

姊妹交在玉米育种中的研究进展

早代分离的优良姊妹系间相互杂交可提高姊妹交种产量30%以上。分离早代用姊妹交代替自交选育自交系,不但能将双亲的优良性状有机地结合起来,选育出产量和配合力较高的自交系,而且可以避免种质资源的大量流失。

种植密度对不同品种青贮玉米生物产量和品质的影响

为寻求青贮玉米(Zea mays)适宜种植密度,以6个青贮玉米品种为试验材料,研究种植密度对其生物产量、农艺性状及其营养品质的影响,以期筛选出适宜种植密度下生物产量高、营养品质好、综合性状优良的青贮玉米新品种,为试验区青贮玉米生产技术提供优化依据。结果表明,生物产量随种植密度的增加而增加,6个品种高、中密度较低密度分别增产8.1%～43.0%和5.0%～19.9%,以陇青贮2号和北农青贮368增产幅度较大。随着种植密度的增大,各品种青贮玉米收获天数延长,茎粗减小,持绿性降低,其中高密度较低密度收获天数延长3.2%～10.6%,茎粗减小6.0%～22.8%,持绿性降低2.7%～3.9%。各品种青贮玉米粗脂肪含量随种植密度的增加而降低,高密度较低密度降低6.8%～13.5%;相反中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量随种植密度的增加而升高,高密度较低密度增加5.0%～8.5%和5.9%～16.2%。综合生物产量、农艺性状、品质等相关性状,在张掖地区适栽青贮玉米品种为陇青贮2号、武科青贮107和北农青贮368,其中陇青贮2号和北农青贮368适宜种植密度为7.5万株·hm^(-2),武科青贮107适宜种植密度为9万株·hm^(-2)。