“课-赛-研”融合式教学改革与实践——以《植物生物技术导论》课程为例

《植物生物技术导论》是一门针对农林类高校植物学、林学、农学、园艺学等专业本科生的专业必修课程。传统教学模式主要为“课堂学习+课后作业+期末考试”,已无法满足当前创新型与应用型大学生的培养目标。随着生物技术的快速发展,传统教学模式培养的人才在创新能力和知识更新方面存在不足,以往的“教-学-考”模式已无法满足日新月异的生物技术行业需求。基于此,本文提出一种“课-赛-研”融合式教学模式,旨在通过将课程教学与学科竞赛、科研项目相结合,培养学生成为“懂理论、会思考、能研发、富创新、有情怀、善协作”的新时代“三农”人才。

六价铬对薏米人工湿地微生物群落数量的影响

通过桶栽构筑微型模拟垂直流薏米人工湿地(CAW),以1/2 Hoaglands营养液为营养源,在营养液中添加不同浓度的Cr6+(0,5,20,40,60mg/L,以K2Cr2O7配置),各浓度处理均以不种植薏米湿地(NPW)为对照,以研究铬(Cr6+)对薏米人工湿地基质真菌、细菌及放线菌群落结构数量的影响。结果表明:(1)真菌、细菌、放线菌的数量在薏米人工湿地(CAW)中明显多于无植物对照处理(NPW);(2)中低浓度(5、20mg/L)Cr6+对CAW真菌,对NPW细菌、放线菌数量有促进作用,薏米人工湿地微生物对低中浓度的Cr6+胁迫有一定的耐受能力。

灌浆期高温胁迫下外源水杨酸对小麦旗叶抗氧化生理特性的影响

为探讨外源水杨酸(SA)对缓解小麦花后高温伤害的作用,本研究于2019—2020年进行盆栽试验,以扬麦18号为材料,在田间增温棚中进行花后15~19 d的高温胁迫处理,比较不同时期预喷施外源SA处理下小麦的抗氧化生理特性。结果表明,高温胁迫处理导致丙二醛(MDA)和过氧化氢(H_(2)O_(2))含量增加,旗叶超氧阴离子(O_(2)^(-))产生速率加快,小麦细胞膜脂过氧化程度加剧,对小麦旗叶造成损害;喷施外源SA后,灌浆期小麦旗叶超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)等抗氧化酶活性有所提高,抗逆指标苯丙氨酸解氨酶(PAL)和多酚氧化酶(PPO)活性提高,表明外源SA增强了小麦对高温环境的抵抗能力;不同时期喷施外源SA后,开花期预喷施SA处理相对其他处理缓解高温胁迫伤害效果最好。综上,喷施外源SA可通过提高小麦旗叶抗氧化酶和抗逆酶的活性缓解灌浆期高温胁迫对小麦旗叶的损伤程度,且开花期喷施效果较佳。本研究结果为减轻高温对小麦生产的危害提供了新的技术途径。

夜间增温对小麦干物质积累、转运、分配及产量的影响

为明确夜间增温对小麦产量形成的影响,于2019—2020和2020—2021年两个小麦生长季,以苏麦188和安农0711为试验材料,采用被动式夜间增温方法,以不增温为对照,对小麦生育前期3个阶段(分蘖期至拔节期、拔节期至孕穗期、孕穗期至开花期)进行夜间增温处理,研究不同阶段夜间增温处理对小麦干物质积累、分配、转运以及产量的影响。结果表明,分蘖期至拔节期与拔节期至孕穗期夜间增温处理均能提高小麦孕穗期和开花期的旗叶叶面积,且分蘖期至拔节期夜间增温处理与对照差异显著,孕穗期至开花期夜间增温处理的旗叶叶面积较对照有所降低;在小麦拔节期和孕穗期时,分蘖期至拔节期与拔节期至孕穗期夜间增温处理较对照均提高了小麦的株高,开花期各增温处理的株高与对照无显著差异;分蘖期至拔节期与拔节期至孕穗期夜间增温处理均提高了小麦干物质的积累量和产量,在分蘖期至拔节期夜间增温处理下,苏麦188和安农0711的两年平均产量较对照分别提高了5.63%和6.77%。综上,分蘖期至拔节期夜间增温处理提高了小麦的叶面积和株高,使其获得更多的光能用于光合作用,最终增加了小麦的干物质积累量和产量。本研究结果为制定未来气候变化背景下的农业适应战略提供了理论依据。

滴灌春小麦植株干物质积累与分配特性及对产量的影响

为明确“一管6”滴灌条件下不同小麦品种、不同行间干物质积累与转运特征及其对产量的影响,以来自新疆、内蒙、宁夏等不同地区的7个春小麦品种为材料,研究距滴管带远近不同行小麦植株(距滴管带最近行记为R1、中间行记为R2,最远行记为R3)叶面积指数、开花期和成熟期植株各器官干物质积累量。结果表明:(1)不同春小麦品种行间叶面积指数大小与其产量呈正相关(R2=0.50),‘克春11号’行间叶面积指数最大,依次为‘新春37号’‘宁春4号’行间叶面积指数变异系数最小;(2)试验春小麦品种行间籽粒产量与花后干物质积累量与成熟期干物质积累量均呈正相关(R2分别为0.72与0.91),开花期与成熟期各器官干物质积累量均与产量呈正相关。(3)‘新春37号’‘克春11号’‘高原506号’‘宁春53号’与‘宁春4号’的R2与R3花后干物质积累量对籽粒的贡献率低于R1,但其花前干物质积累量转移率均高于R1;‘农麦2号’与‘津强7号’的R2与R3花后干物质积累量对籽粒的贡献率高于R1,但其花前干物质积累量转移率均低于R1;(4)开花期行间叶片干物质积累量的降幅对籽粒产量的降幅影响最大,穗+穗轴行间干物质的降幅对籽粒干物质积累量的降幅影响最小。有效穗数R2与R3相对于R1的降幅增大,开花期与成熟期各器官干物质积累量远近行间的降幅会减小,同时千粒质量与穗粒数的降幅也会减小。‘新春37号’与‘克春11号’在“1管6”滴灌模式下产量水平高,‘宁春4号’在“1管6”滴灌模式下行间产量变异系数小,叶面积指数与干物质积累量的行间稳定性均可为筛选品种在“1管6”滴灌模式下行间产量稳定性的参考指标。穗数的增大会使干物质积累与产量的行间差异变大,千粒质量或者穗粒数的提高有助于新疆滴灌小麦产量的提高。

滴灌行位效应对不同小麦品种籽粒品质的影响

为明确TR6(“一管6行”)与TR8(“一管8行”)滴灌条件下水氮供应量及其对不同小麦品种籽粒品质的影响,种植来自新疆、内蒙古、宁夏等不同地区的20个春小麦品种(系),调查了小麦行间水氮供应量及不同品种的籽粒品质。结果表明TR6滴灌模式下,R2、R3小麦行水分供应量相对于R1(离滴灌带最近行)分别减少32.40%~33.08%、60.52%~61.51%,土壤氮素供应量相对于R1依次减少20.76%~32.40%、55.80%~60.52%。TR8滴灌模式下,R2、R3、R4小麦行水分供应量相对于R1分别减少35.57%~37.17%、60.70%~61.00%、83.29%~83.42%,土壤氮素供应量相对于R1分别减少22.72%~26.18%、54.67%~57.09%、80.16%~80.88%。两种滴灌模式下,氮素供应量的行间变异系数均低于对应的水分供应量行间变异系数。两种滴灌模式下所有品种籽粒品质的行间变异系数最大为9.12%,小于水分与氮素供应量最小行间变异系数37.87%。TR6滴灌模式下,各品种蛋白质含量,沉降值、湿面筋、淀粉含量的行间变异系数均显著低于TR8滴灌模式的(p<0.05),主成分分析结果表明籽粒蛋白质含量、湿面筋、直链淀粉含量与主成分1呈正相关,其相关系数均大于0.685,与第二主成分呈负相关。沉降值与主成分2呈正相关,相关系数均大于0.284。不同年度与滴灌模式下,新春37号、新春38号与津强7号位于沉降值、湿面筋、直链淀粉含量最高的聚类群。

马铃薯响应干旱胁迫的生理和分子遗传机理研究现状与展望

马铃薯(Solanum tuberosum L.)是全球第四大主粮作物,同时也是中国仅次于水稻、玉米、小麦的重要粮食作物。近年来,随着全球越趋加剧的气候变化,干旱发生的强度、频率和持续时间均呈大幅增加趋势,已成为限制中国乃至全球马铃薯生产关键的生态因子之一。干旱胁迫显著影响作物的生长发育,造成细胞膜损伤,孔隙度变大,细胞内含物质外渗,生理代谢失衡,影响光合作用和呼吸作用,最终影响作物产量和品质。干旱胁迫下,细胞的显微结构也受到一系列的破坏,其细胞内O^(2-)(氧离子)、H_(2)O_(2)(过氧化物)、过氧化物积累,加剧过氧化程度,随之产生一系列生理生化和形态变化。干旱胁迫下,马铃薯地上生物量减小,单位面积产量、品质下降。干旱胁迫不仅从马铃薯细胞的显微结构、形态、生理代谢等方面产生影响,还在转录、翻译水平方面对马铃薯产生广泛影响。为了探究马铃薯响应干旱胁迫的生理机制,建立高效的耐旱评价体系,促进马铃薯耐旱遗传改良、基因编辑和转基因技术的运用,为马铃薯耐干旱候选基因的筛选、蛋白质功能的验证、耐旱的生理分子解析创造了条件。对马铃薯响应干旱胁迫的生理基础和分子响应机制进行综述,进一步探讨了目前研究中存在的不足及未来方向,以期为马铃薯响应干旱胁迫的生理机理研究提供理论参考。

《农业概论》课程教学方法改革研究——以安徽农业大学为例

《农业概论》是农业院校以及非农学专业所学的一门具有理论性和实践性的课程,在《农业概论》的教学上进行改革研究,对我国的农业发展有着极其重要的意义。因此本文就之前在教育教学中存在的问题进行反思,从改革教学的内容、改进教学方法以及优化考核体系等方面进行探索改革并介绍了具体的改革措施,力争达到新时代农业发展对人才培养的新需求,为高校复合型人才的培养奠定基础。