基于压裂力筛选油菜抗裂角优异种质资源

油菜成熟后角果易开裂,导致收获损失率高,限制了产业的高质量发展。筛选抗裂角优异种质资源,对于培育抗裂角宜机收的油菜新品种具有重要意义。为了提高油菜抗裂角资源的筛选效率,本研究基于200份变异丰富的甘蓝型油菜种质资源,系统比较压裂法与随机碰撞法的鉴定结果,提出了一种基于压裂力的抗裂角高效鉴定方法。研究发现,基于随机碰撞法的抗裂角指数与基于压裂法的裂角力之间显著正相关,且压裂法比随机碰撞法重复性更好、效率更高、稳定性更强。基于抗裂角指数和裂角力之间的相关关系,制定了基于压裂力的抗性分级标准,最终基于压裂力筛选出5份高抗裂角的甘蓝型油菜优异种质资源。相关结果为进一步培育优质的油菜抗裂种质资源提供了高效的鉴定方法和重要的基因资源。

菜薹镉低积累“油蔬两用”油菜品种筛选及海藻糖对其镉积累和品质的影响

为完善镉(Cd)污染农田“油蔬两用”油菜安全生产栽培调控技术,本试验以22个甘蓝型“油蔬两用”油菜品种为材料,采用盆栽试验,根据Cd积累量和地上部干质量差异,筛选Cd低积累油菜品种。并进一步研究外源海藻糖喷施时期(苗期、薹期、苗期+薹期)和浓度(10、20、40、80 mmol·L^(-1))对Cd低积累品种油菜生长发育、薹Cd积累及品质的影响。结果表明:Cd胁迫下22个油菜品种各部位Cd积累量和地上部干质量差异显著,其中安农油1号(ANY-1)和同油杂2号(TYZ-2)具有高生物量和低Cd积累的特性,较适宜油蔬两用种植。与对照(CK)相比,Cd处理导致油菜生长受阻,菜薹产量及品质下降。外源喷施10~40mmol·L^(-1)海藻糖可不同程度缓解Cd对油菜的毒害作用,降低菜薹Cd积累,提高菜薹产量和品质,其中苗期喷施20mmol·L^(-1)海藻糖为最佳喷施时期和浓度。苗期喷施20mmol·L^(-1)海藻糖缓解了2个油菜品种Cd毒害,叶绿素含量(SPAD)、地上部鲜质量、根鲜质量、根颈粗较不喷施海藻糖处理相比分别显著提高了13.4%~16.1%、59.1%~63.3%、42.1%~103.6%和30.6%~37.8%,菜薹Cd含量显著降低了61.5%~70.6%,菜薹产量、可溶性蛋白含量和可溶性糖含量分别提高了28.4%~34.5%、41.9%~46.0%和62.6%~76.1%。综上所述,Cd污染土壤种植菜薹Cd低积累油菜品种ANY-1和TYZ-2,结合苗期喷施20mmol·L^(-1)海藻糖,可有效降低菜薹Cd积累,保障菜薹食用安全,提高菜薹产量和品质。

基于WOS的重金属污染土壤钝化修复研究文献计量分析

土壤重金属污染是危害性极大的全球性环境问题,钝化修复是治理污染土壤较为实用的绿色经济策略之一。为分析土壤重金属污染钝化修复研究现状,基于Web of Science核心合集数据库,采用文献计量学方法对2000—2021年土壤重金属钝化研究论文相关数据进行可视化分析。结果表明,在2000—2021年全球土壤重金属钝化领域的发文数量整体呈上升趋势,Environmental Science and Pollution Research、Chemosphere、Journal of Hazadous Materials以及Science of the Total Environment等杂志刊发该领域的研究内容较多,国家级基金等是土壤重金属钝化研究领域的主要资助来源。关键词聚类分析显示,镉污染修复是重金属钝化修复领域较受重视的问题之一,中国科学院、中国农业科学院农业农村部环境保护科研监测所以及中国科学院大学等单位是土壤重金属钝化研究领域的代表性机构。未来的研究应着重于钝化材料修复污染土壤的机理,可同时修复多种重金属的新型钝化材料筛选,以及结合重金属低积累品种或栽培措施等方面,提高修复效果,降低修复成本。

芝麻产业机械化发展与振兴

本文阐述了我国芝麻产业发展现状,分析了芝麻产业存在的问题,探讨了芝麻产业发展趋势及振兴的必要性,并提出了芝麻产业发展对策,以期为推动我国芝麻产业稳步发展提供参考。

叶面喷施含钾有机肥对油菜薹品质与产量的影响

为探究钾肥对不同类型油菜品种菜薹产量和品质的影响,以甘蓝型油菜品种‘徽油48’和白菜型油菜品种‘皖油13’为材料,采用叶面喷施不同用量含钾有机肥“富万钾”的方式,研究其对不同类型油菜品种主薹和侧薹的外观、口感及菜薹产量的影响。结果表明,甘蓝型油菜品种的菜薹产量和品质优于白菜型油菜品种,每公顷喷施750 g“富万钾”最有利于提高菜薹品质和产量。常规栽培措施下,‘徽油48’和‘皖油13’的菜薹总产量分别可达4 714.94和3 568.80 kg·hm^(-2),‘徽油48’较‘皖油13’增产32.12%。与常规栽培措施相比,每公顷喷施750 g“富万钾”可显著提高菜薹总产量,其中‘徽油48’与‘皖油13’分别提高了14.92%和23.92%。同时,叶面喷施“富万钾”可显著提高菜薹的品质,其中‘徽油48’主薹和侧薹的SPAD值、茎叶比、茎的糖度、胡萝卜素含量以及侧薹叶的糖度,分别显著提高9.88%和15.66%、34.03%和69.54%、21.21%和10.70%、27.20%和19.04%、22.88%,纤维素含量降低9.04%;‘皖油13’主薹和侧薹的茎叶比、茎的糖度、叶的糖度、胡萝卜素含量以及侧薹的SPAD值,分别提高14.24%和37.26%、16.13%和25.41%、18.55%和14.29%、26.12%和10.67%、27.29%,纤维素含量降低29.23%。可见,喷施含钾有机肥“富万钾”能显著提高油菜薹的产量、品质和经济效益。

叶面喷施含钾有机水溶肥对油菜生长发育和产量的影响

为油菜生产的提质增效,探究含钾有机水溶肥对油菜生长发育及产量构成的影响,以甘蓝型油菜旺城油8号为材料,采用双因素随机区组设计,设置3个喷施时期(苗期、花期、苗期+花期)和5个含钾有机水溶肥施用量(0、375、750、1125、1500 g/hm^(2))处理,调查油菜产量性状。结果发现,在苗期或初花期喷施750 g/hm^(2)的含钾有机水溶肥,油菜的株高、根颈粗、生物量等指标较对照组显著增加,两个时期均喷施的处理其促进效果更优。在苗期和初花期均喷施750 g/hm^(2)水溶肥,增加了单株有效角果数和每角粒数,显著提高油菜产量,较对照增加39.07%,产油量增加44.22%。认为可通过在油菜苗期和初花期每公顷各喷施750 g的含钾有机水溶肥,促进油菜的生长发育,提高菜籽产量,增加产油量,提升经济效益。

甘蓝型油菜幼苗期耐镉性评价方法的研究

为选择一种科学有效的甘蓝型油菜幼苗期耐镉性评价方法,用0、1、2.5、5、10、20、30mg/L的镉液处理13个品种的幼苗1周,观察形态学变化,统计其生长指标,并利用多种方法进行耐镉性评价。结果表明:(1)镉胁迫后甘蓝型油菜幼苗表现出植株矮小、主根和侧根变短、侧根数减少、叶片面积减小、叶片发黄等症状;(2)选择5mg/L和相对根长、相对茎叶长、相对植株总长、相对根鲜重、相对茎叶鲜重、相对植株总鲜重、相对根干重、相对茎叶干重和相对植株总干重共9个指标,分别作为甘蓝型油菜幼苗期耐镉性评价的处理浓度和评价指标;(3)依据单个指标进行耐镉性评价的结果比较片面,多指标评价综合了幼苗镉胁迫后多方面的表型变化,评价结果更加科学。多指标评价方法中的主成分分析法选择累积方差贡献率为0.92的三个主成分对甘蓝型油菜进行耐镉性评价,能够客观地将参试的材料分成耐镉性和镉敏感两组,较综合得分法和隶属函数值法为最优方法。

HMA基因家族在芸薹属AC基因组中的进化分析

为研究芸薹属AC基因组重金属转运ATP酶(HMA,heavy metal transporting ATPase)参与的金属转运机制,利用白菜、甘蓝和甘蓝型油菜全基因组数据对HMA基因进行全基因组水平鉴定,并分析其在芸薹属AC基因组中的进化。结果显示,在芸薹属AC基因组中共鉴定到50个HMA基因,其中白菜14个、甘蓝13个、甘蓝型油菜23个(A亚基因组11个,C亚基因组12个),并且HMA基因在三个物种中均存在不均匀加倍的现象。这50个基因分属于P_1B-1、P_1B-2、P_1B-4三个亚族,在蛋白保守序列分布、蛋白理化性质、基因结构和启动区顺式作用元件等方面不同亚族之间各有差异,但同一亚族的基因在组织表达特异性方面也存在较大的差异。还发现Bra003110、Bol030251、BnaA10g06240D、BnaC09g28870D,BnaC09g11230D、BnaC04g20290D、BnaA09g10950D和Bra027641几个与At HMA5同源的基因,在多个方面较At HMA5发生了较大的变异,可能会导致这些基因在芸薹属作物中延伸出不同于At HMA5的功能。在芸薹属AC基因组HMA基因中发现的GICCSME和GICCPSE新变异类型,不同于拟南芥中的GICC(T/S)SE功能位点,也可能导致相应的基因出现新的功能变异。本研究为从芸薹属AC基因组中选择特异性金属离子转运的HMA基因提供生物信息学参考,对进一步解析芸薹属植物中HMA基因参与的金属离子转运机制具有重要的指导意义。

中国油菜种质资源研究利用策略与进展

油菜是我国第一大国产植物油来源,种质资源在促进油菜育种和产业发展中发挥了关键作用,通过不断收集引进和发掘利用各类优异种质资源,培育高产优质高抗新品种,我国油菜每公顷水平由1949年的487.5 kg提高到了2017年的1995.2 kg,品质由"高芥酸和高硫苷"改良为"低芥酸和低硫苷",油品质可与橄榄油媲美,显著提升了我国食用植物油供给水平和质量。本文对我国在油菜种质资源收集编目、繁殖保存、评价挖掘、创新利用等方面的背景依据和研究进展进行了分析和评述,总结了近20年来中国油菜种质资源研究利用策略与取得的突破性进展,展望了今后我国油菜种质资源发展方向和重点任务。

芝麻高效割捆机及其应用效果研究

为提高芝麻分段收割的打捆效率和打捆质量,本研究对适用于芝麻分段收获的改进型圆捆割捆机进行了试验研究,按照芝麻收获的田间作业条件,对关键部件如切割刀、导向罩、收拢装置、打捆装置和供绳盘等结构进行了改进或调整。结果表明:改进后的芝麻割捆机具有3层收拢爪,每两层收拢爪间隔25 cm,打捆的高度距切割部位30~50 cm,打捆直径20~35 cm,成捆率≥97.5%,漏割株率≤0.99%,蒴果脱落率≤0.39%,具有传动流畅、损失率低等特点。该芝麻割捆装置可一次性完成收割和打捆两道工序,作业效率0.2~0.3 hm^(2)/h,减少收割人工成本1800~2250元/hm^(2)。该改进型圆捆割捆机适应性更广,有利于推动我国芝麻机械化收获。

甘蓝型油菜微核心种质耐旱鉴定与评价指标筛选

干旱是威胁油菜生产的主要非生物逆境,建立有效的耐旱鉴定方法,筛选鉴定耐旱油菜种质资源,对培育油菜耐旱新品种、提高油菜稳产性具有重要意义。本文以107份甘蓝型油菜微核心种质为材料,设置正常供水和干旱2个处理,采用干旱-复水-干旱-复水的处理方法,通过测定旱害指数、叶片萎蔫指数、地上部鲜重胁迫指数、地上部干重胁迫指数、根鲜重胁迫指数、根干重胁迫指数、植株总鲜重胁迫指数、植株总干重胁迫指数等指标,评价油菜种质耐旱性变异,筛选理想的耐旱评价指标。结果表明,干旱严重抑制了甘蓝型油菜的生长,8个评价指标均表现出显著差异,并呈正态分布。地上部鲜重胁迫指数、植株总鲜重胁迫指数和旱害指数3个指标之间显著相关,可作为甘蓝型油菜苗期耐旱性的主要评价指标,其中地上部鲜重胁迫指数最为简便、准确和有效;综合应用这3个评价指标,明确了107份微核心种质耐旱性,筛选出2份高耐旱种质,为耐旱相关研究及育种提供了评价方法和材料。

双低甘蓝型油菜“油蔬两用”开发利用现状与展望

“油蔬两用”是油菜多功能利用的重要途径,可有效带动油菜产业发展和促进农民增收。本文探讨甘蓝型双低油菜油蔬两用模式,从发展过程、重要性与可行性分析、菜籽油和油菜薹的品质与利用方式、品种选育与筛选以及栽培技术等方面综述了油蔬两用开发利用的进展,并针对油菜在品牌经营、栽培技术、政策支持以及市场需求方面所面临的问题,提出了加强品牌化经营、标准化生产政策扶持等对策及建议,以期为油蔬两用提质增效提供参考,促进油菜产业振兴。

油菜抗除草剂机理与种质创制研究进展

杂草是制约油菜生产的重要生物灾害之一,严重影响油菜的产量和品质。培育抗除草剂油菜品种是防除油菜田间杂草的经济、有效的途径。本文综述了已被广泛应用的草甘膦、草铵膦和ALS酶抑制类除草剂的作用机理、植物对除草剂产生抗性的机制以及国内外这三类油菜抗性种质的创制和研究进展,并提出了油菜抗除草剂种质的发展策略,加强抗性机制研究和基因的发掘力度,利用基因编辑等新技术创制抗除草剂油菜新种质,培育具有多种除草剂抗性的油菜新品种。

新农科背景下“作物栽培学”课程思政建设探索与实践

在新农科背景下,开展农学专业课课程思政建设是实现立德树人根本和强农兴农己任的重要实践。本文探讨了农学专业核心课程“作物栽培学”开展课程思政建设的重要意义,基于“一个中心、两个方向、三个焦点、四个元素,五个模块”提出了建设途径,并通过理论实践、校内校外、线上线下相结合将课程思政贯穿于教学全过程,有效地实现了培养“知农爱农、强农兴农”卓越农科人才的思政教学目标,提升了“作物栽培学”课程教学和育人效果,形成了可供借鉴的建设经验,可为其他农学专业课程开展课程思政教学提供参考。

甘蓝型油菜及其二倍体祖先种COR413家族基因生物信息学分析

COR413(cold- regulated 413)是植物响应低温与冷害胁迫的重要基因家族,为深入解析油菜耐寒分子机制,利用生物信息学方法在甘蓝型油菜、白菜和甘蓝基因组中分别筛选和鉴定到11、6和6个COR413基因,它们大部分定位在质膜和叶绿体膜上。COR413家族蛋白高度保守,具疏水性,较稳定,含有COR大家族其它类型蛋白所没有的色氨酸,不含信号肽。拟南芥、白菜和甘蓝组织表达特异性分析发现,亚家族I中的基因大部分在根和叶中有较高的表达量,亚家族II中的基因在茎和叶中有高表达。

日本引进芸薹属白菜型种质资源耐镉性评价鉴定

为了丰富我国芸薹属资源中低镉资源的多样性,本研究对日本引进的79份白菜型资源在幼苗期进行较高(30 mg/L)和中度(10 mg/L)的镉胁迫处理,从而对其开展耐镉性和镉积累特性研究,相较于传统采用镉污染的土壤进行培养的方法,具有省时、省力、稳定性高等优点。结果显示,79份资源的耐镉性变异丰富,较高(30 mg/L)和中度(10 mg/L)的镉胁迫处理下筛选到稳定耐镉和镉敏感的材料各3份。镉积累特性分析发现,稳定耐镉材料地上部和胚根的Cd含量均显著低于镉敏感材料,并且D069胚根和地上部的镉含量都显著低于其他材料,D125的迁移系数相对较低,具有较高的育种利用价值。本研究筛选得到的D069和D125两份耐镉和低积累资源丰富了国内芸薹属资源中低积累镉的基因库,将极大促进芸薹属污染安全新品种培育进程,可有效推动镉污染农田的安全利用效率。

脱落酸处理对油菜幼苗镉积累和毒害作用的影响

为缓解镉毒害,研究脱落酸(ABA)对油菜幼苗镉(Cd)毒害的调节作用机理,以南方主栽油菜品种沣油737为材料,通过水培试验,采用不同浓度的Cd和ABA处理,分析了ABA对Cd胁迫下油菜幼苗的干鲜重、叶片黄化程度和根系形态等农艺指标,根系活力、丙二醛(MDA)和活性氧含量等氧化损伤指标,Cd积累量及其转运系数和抗氧化酶活性等的影响。结果显示,Cd处理显著抑制了油菜幼苗的生长,导致油菜幼苗的生物量、叶片SPAD值、根系活力随着Cd处理浓度的增加而显著下降,而根系MDA和活性氧等损伤指标则显著增加。外源ABA处理可缓解Cd对油菜幼苗的毒害作用,以15μmol/L处理浓度效果最佳,与单独Cd处理相比油菜根系形态显著改善,幼苗地上部和根系中Cd的积累分别显著下降了31.17%和34.89%,MDA和O_(2)^(•–)含量分别下降了20.87%和38.89%,而超氧化物歧化酶、过氧化氢酶和过氧化物酶的活性则分别增加了158.05%、28.59%和34.62%,但是ABA应用对Cd的转运系数无显著影响。表明外源ABA可通过抑制Cd吸收,增强抗氧化防御系统以维持油菜体内的氧化还原稳态,从而缓解Cd对油菜幼苗的毒害作用。

六安市油茶造林抚育技术

本文简要阐述了六安市油茶产业发展现状和发展潜力,总结了六安市油茶造林抚育技术,包括林地选择与整地、良种选择、造林、抚育管理、病虫害防治等方面内容,以期为该地区油茶产业高质量发展提供参考。

甘蓝乙二醛酶基因家族的鉴定与表达分析

乙二醛酶(glyoxalase,GLY)是植物应对醛酮类有害物质胁迫的重要酶,对于植物应对非生物胁迫有重要意义。本研究从甘蓝数据库中鉴定获得了15个BolGLYI和16个BolGLYII,利用生物信息学方法系统分析了这些GLY基因的染色体定位、基因结构、蛋白的等电点、分子量、进化关系、保守基序,以及组织表达模式。结果表明,BolGLYI在染色体分布很集中,而BolGLYII的分布比较分散;甘蓝两类GLY基因家族都分成5个亚群,且其与拟南芥的亲缘关系比和水稻更近;同源关系越近的BolGLY基因,其基因结构和保守基序都更相似;BolGLYI家族的基因成员组织表达差异较大,在逆境条件下BolGLYI07和BolGLYI13基因表达量显著高于BolGLYI家族的其他基因,而BolGLYII的各个家族成员在各组织的表达差异不明显,在磷和锌元素胁迫条件下BolGLYII01基因和BolGLYII09基因表达显著高于其他基因,以上结果为进一步研究BolGLY基因的功能提供了理论基础。