水稻早衰基因ESL8的遗传与定位

早衰突变体是研究植物细胞凋亡分子机制的重要遗传材料。从水稻“科辐粳7号”诱变库中,筛选到一个早衰突变体esl8(early senescence leaf 8)。与野生型相比,该突变体叶片在抽穗期表现出严重的早衰,其株高、分蘖数、穂长、每穗粒数以及结实率,在成熟期均极显著降低,但千粒重无显著变化;该突变体叶片的叶绿素含量显著下降,组织化学染色进一步检测到细胞死亡、活性氧与丙二醛过量积累。遗传分析发现,该突变体的早衰表型受单隐性核基因控制。采用图位克隆技术将esl8基因精细定位在12号染色体的FM12-14和FM12-15分子标记之间,物理距离为359kb。候选基因预测与PCR测序结果表明,esl8基因是OsSL/ELL1基因的一个新等位变异,突变位点发生在该基因的保守区域。以上结果为进一步研究该基因编码蛋白的功能及其早衰分子机制提供理论依据。

LIBS结合VDPSO-CMW算法的高粱Na和Fe定量方法研究

根的金属元素含量对高粱生长过程有重要影响。激光诱导击穿光谱(LIBS)是快速检测作物金属元素的理想技术。建立了一套基于激光诱导击穿光谱与变维粒子群优化和组合移动窗口(VDPSO-CMW)的波长选择算法相结合的高粱根部金属元素定量分析方法。获得不同Na和Fe浓度积累的高粱样本27份。针对高粱根部的LIBS光谱,利用VDPSO-CMW算法筛选与Na和Fe元素相关的特征波段,并构建PLS定量分析模型。经VDPSO-CMW算法优化后,高粱根部Na元素的PLS模型的建模结果交叉验证决定系数(R_(CV)^(2))为0.962,相比优化前的模型上升了6.5%,交叉验证均方根误差(RMSECV)为1.261,相比优化前模型下降了37.7%,预测决定系数(R_(P)^(2))为0.988,相比优化前的模型上升了16.8%,预测均方根误差(RMSEP)为1.063,相比优化前的模型下降了72.1%;经VDPSO-CMW算法优化后的高粱根部Fe校正模型的R_(CV)^(2)为0.956,相比优化前的模型上升了7.4%,RMSECV为5.095,相比优化前的模型下降了37.1%,R_(P)^(2)为0.955,相比优化前的模型上升了4.3%,RMSEP为6.438,相比优化前的模型下降了27.3%。结果表明,VDPSO-CMW波长选择算法能够剔除LIBS受自吸收、谱线干扰等因素的波段,提高定量分析准确度。该算法和LIBS技术的结合不仅能够实现高粱根部Na和Fe元素的快速精确测定,也适用于其他样本和元素的定量分析。

含2.5%基质材料尿素的氮缓释特性及其与作物生长吻合性

【目的】在尿素中添加由改性蒙脱石和有机聚合粘结剂等组成的基质材料(>5%)生产的尿素具有缓释效果。本试验研究了将基质材料降低到国家标准允许的最高限量(2.5%)时肥料的缓释效果,为新型肥料的生产提供理论依据。【方法】于2016和2017年在合肥进行水稻和玉米田间试验。设置无氮对照、常规尿素和缓释尿素(含N 45.2%和基质材料2.5%)3个处理。调查了水稻抽穗期和玉米吐丝期株高、叶面积、根系表面积,分析了叶片叶绿素含量、硝酸还原酶和谷氨酰胺合成酶活性,产量及其构成因素,并分析了水稻抽穗期和玉米吐丝期土壤矿质氮含量,评估了肥料氮素淋溶与氨挥发风险。利用室内淋溶实验模拟了缓释肥料氮素的淋出量变化。【结果】基于两年试验结果的平均值进行分析:与常规尿素相比,缓释尿素处理水稻植株增高了4.5%,玉米增高了12.4%;水稻叶面积提高了9.8%,玉米提高了11.5%;水稻根系表面积提高了9.5%,玉米提高了5.0%;叶片叶绿素含量水稻提高了18.5%,玉米提高了7.8%;叶片硝酸还原酶活性水稻提高了19.6%,玉米提高了20.3%;叶片谷氨酰胺合成酶活性水稻提高了17.7%,玉米提高了11.5%。与普通尿素相比,缓释尿素处理水稻增产17.2%(P<0.05),玉米增产6.6%(P>0.05)。缓释尿素处理可提高水稻单位面积有效穗数,但降低穗粒数;缓释尿素处理有提高玉米穗粒数和千粒重的趋势。通径分析表明,缓释尿素处理提高水稻产量的原因主要是提高了亩穗数,提高玉米产量的主要原因是提高了穗粒数。肥料氮素损失过程可以用逻辑斯谛方程拟合(P<0.01),缓释尿素比常规尿素具有较低的氮素淋溶和氨挥发风险。在水稻抽穗期,缓释尿素处理的土壤矿质氮含量比常规尿素处理提高9.2%(P<0.05);在玉米吐丝期,缓释尿素处理的土壤矿质氮含量比常规尿素处理提高18.1%(P<0.05)。缓释尿素处理较低的氮素损失风险和较高的土壤矿质氮含量是其改善作物生长的重要原因。【结论】2.5%基质改性缓释尿素具有减少氮素损失、提高土壤矿质氮含量、改善植株形态生长和生理活性、提高水稻与玉米产量的作用,在水稻和玉米栽培中具有一定应用前景。

不同小麦品种籽粒产量对低氮胁迫的响应及其与旗叶光合特性的关系

筛选和应用耐低氮胁迫小麦品种是减少氮肥投入、改善农田生产力的重要途径。以具有产量梯度的7个代表性小麦品种为材料,通过田间试验和水培试验,于2016—2017年研究了不同品种小麦籽粒产量对低氮胁迫的响应,筛选适于评价小麦耐低氮胁迫能力的光合特征参数,以期为优化氮肥投入、指导小麦生产提供理论依据。田间试验在低氮胁迫试验田设置7个小麦品种:洛旱6、石麦15、许科316、先麦10、良星99、西农979和百农418。水培试验设置15个处理,为3个典型小麦品种(洛旱6、先麦10和良星99)和5个氮素浓度(0、5、10、20和40 mmol/L)的组合。田间试验和水培试验均采用随机区组设计。试验结果表明,耐低氮胁迫品种良星99相对于低氮胁迫敏感品种洛旱6可提高小麦籽粒产量11.6%。在低氮胁迫条件下,不论田间或水培环境,耐低氮胁迫小麦品种较高的籽粒产量均以较高的净光合速率、蒸腾速率、气孔导度和羧化效率为生理基础。综上,通过筛选和应用耐低氮胁迫小麦品种对提高低氮胁迫下小麦生产力具有实际意义;借助光合生理参数可以为初步筛选耐低氮胁迫小麦品种提供科学借鉴。

水稻脆性突变体w7bc5的生物学特性研究

w7bc5是重离子辐照诱变粳稻品种武运粳7号(wyj7)获得的一个脆性突变体。农艺性状分析发现,w7bc5突变体千粒重与结实率略有下降,其他农艺经济特征仍保持较好品质;茎秆抗折力比wyj7野生型下降29.8%,田间手折极易脆断;w7bc5突变体茎秆纤维素含量比wyj7野生型减少26.7%,半纤维素含量显著升高,叶片细胞壁主要成分含量的变化趋势与茎秆中的保持一致;抽穗期后w7bc5与wyj7茎秆中可溶性糖含量的差距逐渐拉大,从12.8mg/g增加到62.9 mg/g。

一个新的水稻脆秆突变体bc17的鉴定及基因定位

利用重离子辐照武运粳7号(Wuyunjing 7,wyj7)获得一个脆秆突变体bc17(brittle culm 17),该突变体脆性特征仅在茎秆中表现,叶片正常,并且茎秆脆性在抽穗后开始表现,随着成熟度的增加脆性特征逐渐显著。农艺性状分析表明,该突变体生长发育受到影响,株高显著低于野生型,分蘖数减少以及结实率降低。茎秆和叶片生化成分测定显示,与野生型相比,bc17茎秆和叶片的纤维素含量分别降低22.70%和18.67%,半纤维素含量分别升高45.76%和31.36%。bc17茎秆的抗折力、拉伸力均显著低于野生型,表明茎秆的机械强度发生改变。组织解剖学观察发现,bc17茎秆的厚壁细胞孔隙变大,结构疏松,细胞数目减少。遗传分析表明,bc17的脆秆特征受单隐性核基因控制。利用图位克隆技术将bc17基因精细定位于水稻第7号染色体162 kb区域中,生物信息学分析表明可能是一个新的水稻脆秆基因,为揭示水稻细胞壁合成分子机制的研究提供重要的材料支撑。

水稻脆性秸秆降解特性及其对土壤团聚体的影响

水稻秸秆降解效率是衡量秸秆还田利用率的重要指标,脆秆水稻秸秆易破碎,在秸秆还田中具有重要应用价值。以脆秆水稻品种科辐粳7号的秸秆为研究对象,以扬粳113为对照,通过土壤降解(有氧+厌氧)和酸碱酶解处理揭示脆性秸秆的降解特征,明确降解后的秸秆对土壤结构的影响,为脆秆水稻的应用提供理论支持。研究发现通过酸性降解处理,科辐粳7号的茎秆、叶鞘以及叶片的降解率较对照品种扬粳113秸秆分别提高了15.11%、5.66%、9.27%(P<0.05),碱性降解处理分别提高了13.18%、12.31%、11.01%(P<0.05)。土壤降解试验结果显示,科辐粳7号秸秆在质量损失、纤维素降解和半纤维素降解方面显著高于扬粳113秸秆,降解后土壤平均重量直径显著大于扬粳113秸秆,土壤破坏率显著低于扬粳113秸秆。研究结果显示,科辐粳7号的秸秆降解率比常规水稻品种显著提高,同时有利于土壤结构的改善,对于提高秸秆还田的效率十分关键。

水稻脆性秸秆青贮发酵品质特性的研究

试验旨在测定水稻脆秆突变体秸秆的青贮发酵品质,探究其秸秆饲料化应用的价值。选择武运粳7号(w7)及其脆秆突变体(w7-cef1)为研究对象,分别喷施等量的乳酸菌制剂,装入真空袋内,室温青贮发酵60 d后开袋进行青贮品质检测。结果显示,w7-cef1青贮饲料粗蛋白含量显著高于w7;w7-cef1青贮后pH值较低,氨态氮占总氮百分比较小,发酵效果较好;w7-cef1的半纤维素利用率显著高于w7。研究表明,利用脆秆材料w7-cef1进行青贮,粉碎加工效果好,可较大程度地提高青贮饲料的品质。

“北约亚太化”:联盟转型还是联盟扩员

近年来,北约对亚太地区的介入不断加深,呈现“北约亚太化”态势。“北约亚太化”主要受到地缘政治环境、美国对华竞争战略、欧洲盟国协调等因素影响,突出表现为以应对“中国挑战”为战略目标、以强化与亚太伙伴国家关系为主要手段、实现亚太与跨大西洋的安全联动。当前,对于“北约亚太化”的认知分歧主要聚焦于其属于联盟转型还是联盟扩员。通过比较分析联盟转型与扩员的条件,可以发现“北约亚太化”的实质是北约将联盟空间拓展至亚太地区,推动联盟转型。尽管北约积极加强与亚太国家间关系,但是双方之间的信任程度和互利水平有限,这使得“北约亚太化”难以发展为在亚太地区的联盟扩员。“介入亚太”已经成为北约的长期任务,会对中国周边安全、亚太地区局势与大国战略竞争造成不容忽视的影响。对此,中国需要加强与欧洲国家的经贸合作、巩固与亚太国家的务实合作、推动建立与完善包容性的地区安全机制,妥善应对“北约亚太化”。

Effect of Dominant Semi-Dwarf Gene on Plant Height and Its Related Traits and Sensitivity to Gibberellic Acid in Rice

Six pairs of tall and dwarf near-isogenic lines derived from a dominant semi-dwarf mutant （Y98149） were selected to study height expression and sensitivity to gibberellic acid （GA3）. The lengths of the 4-5th internode, the 3rd, 2nd, 1st internodes from the top and the panicle length in the six dwarf near isogenic lines were 97.2%, 53.3%, 65.1%, 61.9% and 94.7% of those in the six tall ones, respectively, indicating that the dominant semi-dwarfing gene significantly inhibited the internode elongation. Moreover, Y98149 （mutant type） was more sensitive to GA3 than Y98148 （wild type）, and had a lower GA3 concentration in plant, about 78% of Y98148.

不同清洗剂对消化内镜生物膜的清除效果研究

目的观察不同清洗剂对消化内镜生物膜的清除效果。方法采用细菌定量检测法和残留蛋白检测法,对不同清洗剂清除模拟内镜管腔人工生物膜的效果进行观察与评价。结果用全效多酶清洗剂、无酶清洗剂和生物膜清洗剂等3组清洗剂清洗后,用细菌培养法检测生物膜清除率依次分别为93. 54%、96. 01%和99. 29%;用残留蛋白检测法检测清除率分别为83. 72%、90. 35%和95. 74%; 3组清除率差异有统计学意义(P <0. 05)。结论本研究3组清洗剂对模拟内镜管腔人工生物膜清除效果,以生物膜专用清洗剂清除效果最好。