基于红光波段日光诱导叶绿素荧光逃逸率的小麦条锈病遥感监测

小麦条锈病是影响小麦产量的主要病害之一,及时探测到病害信息对小麦条锈病的防控具有重要意义。红光波段日光诱导叶绿素荧光(red solar-induced chlorophyll fluorescence,RSIF)能够敏感反映植物光合生理状态,SIF逃逸率与冠层几何结构、叶片光学特性和植被光能利用率密切相关。为实现小麦条锈病及时准确的探测,该研究基于SIF逃逸率函数计算方式,利用野外实测数据计算不同尺度SIF(冠层尺度SIFCanopy、光系统尺度SIFPS)及其逃逸率(εCP),分析了RSIF逃逸率(RεCP)监测小麦条锈病的生理基础,探讨了条锈病胁迫下RεCP的响应特性,并将其与SIF及其衍生参数(荧光产率ФF、表观SIF产量SIFy)、归一化植被指数(normalized difference vegetation index,NDVI)、MERIS陆地叶绿素指数(MERIS terrestrial chlorophyll index,MTCI)、简单比值植被指数(simple ratio vegetation index,SR)进行比较。结果表明:RεCP与氮平衡指数(nitrogen balance index,NBI)、叶绿素(chlorophyll,Chl)、类黄酮(flavonoid,Flav)和花青素(anthocyanin,Anth)4个生理参数的相关性均达到了极显著性水平,且优于光系统尺度RSIF和远红光波段SIF(far-red solar-induced chlorophyll fluorescence,FRSIF),与叶面积指数(leaf area index,LAI)的相关性则优于冠层尺度FRSIF,RεCP能够更好地反映病害胁迫引起的作物生理和冠层结构的变化。在冠层尺度FRSIF(FRSIFCanopy)、光系统尺度FRSIF(FRSIFPS)和RSIF(RSIFPS)、红光波段表观SIF产量(RSIFy)及其荧光产率(RФF)、NDVI、MTCI、SR等特征变量中,RεCP与病情严重度(severity level,DSL)的相关性最高。低叶绿素含量(Chl≤30)和中高叶绿素含量(Chl>30)下,RεCP对小麦条锈病胁迫的响应均最为敏感,其与DSL的相关性均优于达到极显著性水平的SIF及其衍生参数和植被指数。RεCP是小麦条锈病遥感监测的适宜因子,研究结果对提高小麦条锈病的遥感监测精度具有重要意义,同时亦对其他作物胁迫的遥感监测具有一定的参考价值。

基于红光波段冠层SIF降尺度的小麦条锈病遥感监测

为减弱冠层几何结构等因素对传感器探测到的冠层日光诱导叶绿素荧光(Solar-induced chlorophyll fluorescence, SIF)的影响,探讨了条锈病胁迫下红光波段荧光(Red SIF,RSIF)的响应特性,并以RSIF为自变量构建了小麦条锈病遥感监测的线性回归(Simple linear regression, SLR)及非线性回归(Non-linear regression, NLR)模型。结果表明:叶片尺度RSIF在小麦条锈病遥感监测中具有较大优势,其与小麦条锈病病情严重度(Severity level, SL)间相关系数较远红光波段SIF(Far-red SIF,FRSIF)提高13.2%,以叶片尺度RSIF为自变量构建的SLR及NLR模型预测D_(SL)与实测D_(SL)之间R^(2)较FRSIF分别增加9.8%、38.9%,RMSE分别降低23.1%、36.4%。此外,降尺度处理能够提高RSIF监测小麦条锈病的精度,叶片尺度RSIF与D_(SL)之间R^(2)较冠层尺度增加126.3%,以叶片尺度RSIF为自变量构建的SLR和NLR模型预测D_(SL)与实测D_(SL)间R^(2)较冠层尺度分别提高114.3%和233.3%,RMSE分别降低16.7%、15.4%。本文提出方法可提高小麦条锈病遥感监测精度,同时对其它胁迫的遥感监测具有一定的参考价值。

指示冬小麦条锈病严重度的两个新的红边参数

通过人工田间诱发不同等级条锈病,在不同生育期测定了36条感染不同严重程度条锈病的冬小麦冠层光谱及相应叶片的生理生化参量。对测定的冬小麦红边一阶微分光谱进行分析,发现随着病情严重度的增加,红边一阶微分的前峰(700nm附近)越来越明显,后峰(约在725—740nm)越来越不突出,以红边一阶微分的双峰特征随病情指数的变化为基础,设计了两个新型的红边参数:DSr和Ar,它们可以分别用来描述红边一阶微分光谱曲线的陡峭度和不对称性,与其他常用的红边参数(红边位置、红边一阶微分最大值,红边一阶微分所包围面积)相比,新参数反演病情严重度的精度更高。

短枝条红型红富士苹果芽变的生物学特性研究

【目的】从生物学特性和组织解剖学的角度对比分析,芽变初选优系与新红1号和长富2号,评价其短枝性状和果实品质,选育优良的短枝条红型苹果新品种,满足苹果栽培对短枝条红型红富士品种的需求。【方法】以芽变初选优系和新红1号、长富2号为试材,观测其枝叶生长、开花结果物候期、枝条特性、坐果率,分析对比果实品质和叶片解剖结构。【结果】芽变初选优系的开花结果、枝叶物候期与新红1号、长富2号基本相同;节间长度明显缩短、叶面积增加,与长富2号存在极显著性差异;叶片栅栏组织和海绵组织较长富2号都变厚,二者差异极显著;短枝性状的表现与新红1号基本一致,短枝特征明显。芽变初选优系的单果重(271.02 g)、可溶性固形物含量(18.66%)、可溶性糖含量(13.73%)、可滴定酸含量(0.21%)等指标都优于长富2号和新红1号。【结论】认为芽变优系短枝性状突出,表现出易成花、坐果率高、品质优良、果形端庄、果实着色好等特点,是一个综合性状优良的短枝条红型的变异材料。

高粱红条病病原的分子鉴定

从山西高粱红条病病叶中得到一种病毒分离物 ,命名为 GL- SX。根据甘蔗花叶病毒亚组(SCMV subgroup)外壳蛋白 (CP)基因 C-端和复制酶 (NIb)基因 C-端的保守序列设计引物 ,对 GL - SX进行免疫捕获反转录 PCR (IC- RT- PCR)扩增 ,获得一条长约 1.1kb的扩增片段 ,扩增片段克隆后测定序列 ,该序列含 10 87个核苷酸 (nt) ,编码 36 2氨基酸 (aa) ,取其中的近全长 CP氨基酸序列 (2 96 aa)与甘蔗花叶病毒 (Sugarcane mosaic virus,SCMV)、玉米矮花叶病毒 (Maize dwarf mosaic virus,MDMV)、高粱花叶病毒 (Sorghum mosaic virus,Sr MV)和约翰逊草花叶病毒 (Johnsongrass mosaicvirus,JGMV)等 4种病毒的对应序列进行同源性比较 ,结果与 SCMV的同源性最高 (95 .3% ) ,而与Sr MV、MDMV和 JGMV等 3种病毒的同源性相对较低 ,依次为 6 9.3%、6 9.1%和 5 5 .4 %。根据Potyvirus属病毒种类划分的标准 ,将 GL - SX鉴定为 SCMV。将 GL- SX的近全长 CP氨基酸序列与SCMV种内各分离物的对应序列进行同源性比较及构建关系树 ,结果显示 GL- SX与 SCMV- MDB具有较远缘的种内亲缘关系 ,而与德国的一个 SCMV玉米分离物 (SCVM- Hoe)及中国的两个玉米分离物(SCMV- ZJ和 SCMV- BJ)

短枝条红型红富士苹果新品种“石富短枝”的选育

简述了短枝、条红型红富士苹果新品种"石富短枝"的选育方法、特征特性及配套栽培技术。该品种短枝性状明显,果实个大,果面着红色条纹,果肉酸甜适口,丰产,稳产,在河北省中南部地区10月底成熟。

小果型无籽西瓜新品种小王子的选育

小王子是湖北省农业科学院经济作物研究所、湖北鄂蔬农业科技有限公司以小果型四倍体自交系WP311作母本,二倍体自交系WT-201作父本配制而成的小果型无籽西瓜品种。早熟,果实发育期30d左右。果实近圆形,果皮绿色覆深绿细条纹,皮厚0.7cm左右;瓜瓤红色,中心可溶性固形物12%左右,边部9%左右。单果质量约2.0kg,667m2产量约2000kg。2007-2008年参加了湖北省西瓜区域试验。适宜长江中下游地区种植。

聚合蜡质和抗条纹叶枯病基因水稻的分子标记辅助选择

以高蛋白、抗条纹叶枯病的红米水稻‘Kasalath’和本实验室培育的低直链淀粉含量、株型好、产量高的水稻‘上师大3号’为亲本进行杂交。利用蜡质基因(Waxy)在第1内含子5′端剪切位点上游55 bp处CT重复序列的重复数与直链淀粉含量呈负相关的特性,设计了1对SSR引物,利用与抗条纹叶枯病基因(Stv-bi)紧密连锁的SSR标记RM287设计了另1对SSR引物,结合田间表现,利用这两对引物对两亲本的杂交后代进行基因型选择,成功培育出具有‘上师大3号’蜡质基因和‘Kasalath’抗条纹叶枯病基因的红米水稻—‘上师大6号’。大田观察显示,‘上师大6号’水稻能够高抗条纹叶枯病,株高适中,穗型较密。经农业部稻米及制品质量监督及检验测试中心分析显示,‘上师大6号’水稻精米直链淀粉含量为12.0%,糙米蛋白质含量为13.5%。本研究开发的SSR标记是共显性标记,具有易于检测、重复性好、成本较低等优点,能够辅助选择具有低直链淀粉含量的Waxy的基因型及含抗条纹叶枯病基因的水稻。

广西南宁甘蔗赤条病调查及分子检测

2020年在广西南宁市金光农场发现‘桂糖58’和‘柳城05-136’疑似感染甘蔗赤条病,为明确其病原,本研究对不同甘蔗品种进行了发病率调查,并采集病样进行了PCR检测分析。田间调查结果表明:不同品种自然发病率不同,‘桂糖58’发病率为29%~52.33%,发病严重田块平均发病率为49.67%,发病中等田块平均发病率为33.67%,发病较轻田块平均发病率为29.89%;‘柳城05-136’发病率为2%~27.67%,发病严重田块平均发病率为21.67%,发病中等田块平均发病率为21.22%,发病较轻田块平均发病率为4.67%。PCR检测分析表明:有19份样品扩增出550 bp的特异性条带,阳性检出率为95%,测序序列与Acidovorax avenae subsp.avenae序列同源性高达100%,且在构建的系统发育树上处于同一分支,证实检测样品为A.avenae subsp.avenae感染引起的甘蔗赤条病。本研究结果表明,‘桂糖58’为高感品种,‘柳城05-136’为感病品种,今后应积极采取相应防控措施,防治该细菌病害扩展蔓延,确保我国蔗糖产业安全可持续发展。

甘蔗赤条病及其病原生物学研究进展

甘蔗赤条病(Sugarcane red stripe disease)是甘蔗主要细菌性病害之一,在世界范围内普遍发生,严重影响甘蔗产量和品质,对蔗糖产业发展构成严重威胁。该病致病菌为燕麦食酸菌燕麦亚种(Acidovorax avenae subsp.avenae,Aaa)。本文从甘蔗赤条病的分布与为害、传播与流行规律以及致病菌的生物学基本特征、基因组特性、分类地位、鉴定与检测、遗传变异和致病机理等方面内容做了综述,并对该病害的综合防控措施和今后的研究重点内容作了分析和探讨。

三种啮齿动物的消化道形态特征

对棕背(Clethrionomys rufocanus)、林姬鼠(Apodemus speciosus)和黑线姬鼠(A.agrarius)夏季的消化道形态进行了比较。3种啮齿动物总消化道的长度及重量(含内容物重和总干组织重),各器官的长度,胃、小肠和盲肠等长度,小肠和盲肠含内容物重,盲肠和大肠去内容物重,小肠、盲肠和大肠总干组织重等均存在明显的种间差异。以植物为食的棕背的总消化道、小肠、盲肠和大肠的长度或重量明显长于或重于其他两种鼠类。后肠可作为衡量草食性动物食物质量的指标。3种啮齿动物可通过消化道形态改变以适应不同的食性。

甘蔗割手密种糖转运蛋白基因SsSWEET11的克隆与功能分析

SWEET蛋白通过调控植物体内糖分的运输、分配、转化和贮藏,广泛参与植物生长发育及响应病原菌胁迫的生理生化过程。为揭示SWEET基因在甘蔗生长发育及其与赤条病菌互作中的生物学功能,本研究基于甘蔗割手密种全长转录组文库和比较基因组学,根据注释SsSWEET11基因序列设计特异引物,利用RT-PCR技术从甘蔗割手密种cDNA文库中扩增该基因的全长序列,运用多种生物信息工具分析其特征,构建系统进化树;采用不同组织和抗、感赤条病的甘蔗品种分析SsSWEET11的表达模式;利用瞬时表达和亚细胞定位分析SsSWEET11的功能。结果表明,从甘蔗割手密种克隆获得SsSWEET11基因(登录号为OP554214),该基因全长927bp,编码308个氨基酸残基,具有2个MtN3_saliva结构域和7次跨膜结构域。系统进化树分析显示,SsSWEET11属于SWEET蛋白家族第Ⅲ亚家族成员,与高粱SbSWEET11相似性高达97.41%。qRT-PCR分析表明, ShSWEET11基因在不同组织中组成型表达,在蔗叶和根中表达量显著高于其他组织;赤条病菌胁迫下,ScSWEET11基因在抗病品种ROC22和感病品种MT11-610中呈现完全不同的表达趋势,与对照相比,抗病品种中该基因的表达量显著下调,而感病品种中,在胁迫48h和72h后该基因的表达量显著上调,分别为对照的5.90倍和5.43倍。亚细胞定位表明, SsSWEET11-GFP融合蛋白定位在质膜上。瞬时过表达SsSWEET11基因1 d后,二氨基联苯胺(Diaminobenzidine, DAB)对本氏烟叶片进行染色,叶片颜色没有变化,再接种烟草青枯菌、茄病镰刀菌蓝色变种7 d后,过表达植株叶片发病比对照组严重,且过敏反应相关基因、茉莉酸和水杨酸代谢途径相关基因呈现上调表达,而乙烯通路相关基因则没有响应,表明SsSWEET11基因参与茉莉酸和水杨酸信号传导通路,且病原菌侵染本氏烟草叶片能够诱发过敏反应。研究结果不仅为开发与甘蔗抗赤条病菌性状关联的分子标记提供积累,也为深入解析赤条病侵染甘蔗的分子机制奠定一定的基础。

小果型无籽西瓜新品种满春红的选育

满春红是开封市蔬菜科学研究所以诱变稳定的小果型四倍体4X-62作母本,以小果型二倍体自交系X-21为父本配制而成的小果型无籽西瓜新品种,2007-2009年早春大棚种植对比筛选试验与示范表现良好。果实发育期30d左右,植株长势强,果实高圆形,皮色淡绿底覆墨绿条带,瓤色鲜红,中心糖12.5%~13.5%,品质特佳,汁多味甜,肉质脆爽,白色秕籽少,皮厚0.6cm,皮韧耐运,单瓜质量2.5~3kg,连续坐果能力强。其突出特点是：植株长势稳健,抗病性强,早熟性、丰产性和品质均优于江、浙大面积推广的小玉红无籽,较耐低温、弱光,适宜日光温室及大棚早春设施栽培。

西瓜新品种东方娇子的选育

东方娇子是湖南博达隆科技发展有限公司以HD为母本,SJ-9为父本选育而成的花皮红瓤早熟西瓜新品种。植株生长势较强,抗逆性强,易坐果。全生育期约85 d,果实发育期28 d。果实高圆形,果形指数1.07;果皮绿色覆墨绿齿条带,皮厚约0.75 cm,果皮坚硬富有弹性,抗裂性强;瓤色大红,瓤质细脆,口感好,中心可溶性固形物在11.5%以上,边部8.0%左右。单果质量5.0 kg左右,露地栽培667 m2产量约3 500 kg。适宜我国湖南、湖北、贵州、海南等西瓜产区栽培。

PVC-U注塑制品红纹现象浅析

考虑到北方的气候,结合天津中财型材有限公司设备、模具、混料及原材料等条件,分析并验证了PVC-U注塑制品表面出现红纹的缺陷。在实际生产中,可通过修模、调试配方、更换原辅料等措施来解决。结果表明:PVC树脂质量和模具结构对制品的表观质量和力学性能影响很大。

2020年广西区域试验甘蔗品种(系)赤条病发生危害及评价

甘蔗赤条病是由燕麦食酸菌燕麦亚种(Acidovorax avenae subsp. avenae)引起的一种世界性甘蔗细菌性病害,可表现为叶条斑和顶腐症状。2020年7月初,位于广西龙州县的甘蔗区试点内甘蔗赤条病发生严重。对广西相关情况的调查结果显示:龙州、丁当区试点新植甘蔗品种(系)均发生不同程度的赤条病危害,在龙州区试点百糖15-173综合发病率最高,平均达39.10%;顶腐型发病率最高为桂糖42号,平均发病率达18.23%;在丁当区试点桂糖42号发病最严重,顶腐型发病率为8.25%、叶条斑型发病率为1.15%、综合发病率为9.99%;各区试品种(系)间赤条病发病率存在显著性差异;相同品种(系)在龙州与丁当的发病率也表现出一定的差异性;但是,河池、柳州、百色区试点新植甘蔗品种(系)无发病或发病不明显。调查表明,甘蔗赤条病在桂糖42号和百糖15-173上发病较严重,而在新台糖22号、桂糖10-612、桂南亚14-2806、柳糖10-17、桂糖113-532上则发病较轻。

含硅780 MPa连退双相钢粗糙条纹成因探析

通过追溯含硅780 MPa连退双相钢粗糙条纹全流程工艺和表面情况,采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线能量色散谱方法(EDS)和辉光放电光谱法定量分析(GDOES)等手段,对材料微区成分元素种类、含量进行了分析,并拟制出材料不同工序后表层易氧化Si元素的GDOES曲线,探析粗糙条纹的形成机理。结果表明,粗糙条纹缺陷为热轧红锈遗传所致。酸洗后残留的楔形Fe_(2)SiO_(4)钉扎在基体表面,使材料表面出现明显的微观凹陷,凹陷越深、越密集,酸洗后条纹状缺陷越明显。通过采用“低温快烧+增加除鳞压力+低温卷取”的工艺控制思路,减少热轧工序Fe_(2)SiO_(4)的生成,连退粗糙条纹缺陷得到明显改善,缺陷发生率由78%降低到20%以内。

甘蔗赤条病菌巢式PCR检测

甘蔗赤条病是由燕麦食酸菌燕麦亚种(Acidovorax avenae subsp.avenae,Aaa)引起的一种世界性甘蔗细菌病害。为建立Aaa快速、灵敏的检测技术,根据该病菌16S^23S核糖体基因及其转录间隔区ITS分别设计2对特异性引物,建立Aaa巢式PCR检测方法。结果表明,建立的巢式PCR方法对Aaa标准菌株、水稻食酸菌A.oryzae具有特异性,可扩增出454 bp目的条带,对近缘种德氏食酸菌A.delafieldii及其它科属的红色雷夫松氏菌Leifsonia rubra和甘蔗宿根矮化病菌L.xyli subsp.xyli未扩增出任何条带。以感染Aaa的甘蔗叶片总DNA、含ITS靶标片段的质粒DNA标准品及Aaa标准菌液为模板,巢式PCR灵敏度最低检测限分别为10 fg/μL、10拷贝/μL和36 CFU/mL,是常规PCR灵敏度的1 000倍。应用巢式PCR和常规PCR对14份有赤条病症状的田间甘蔗叶片样品进行平行检测,阳性检出率分别为100.0%和28.6%,表明巢式PCR比常规PCR检测方法具有更高的灵敏度。本研究建立的巢式PCR方法适合于田间甘蔗赤条病害的分子检测与鉴定。

红耳龟与中华条颈龟初生幼体剩余卵黄、表型特征及运动能力的比较研究

为研究红耳龟(Trachemys scripta elegans)生理入侵机制,本研究选用本土中华条颈龟(Mauremys sinensis)为参照,对孵卵温度在(29±0.3)℃、湿度为﹣220 k Pa条件下孵出的初生幼体进行表型特征及运动能力的测量,禁食条件下分别在孵出第0 h、24 h、48 h、72 h、96 h、240 h时随机取10只个体解剖,分离出剩余卵黄并测量干重,比较研究两种龟初生幼体剩余卵黄的消耗、表型特征及运动能力。结果,(1)两种龟初生幼体剩余卵黄的消耗:刚孵出的红耳龟剩余卵黄含量(20.5%)显著高于中华条颈龟(5.2%);中华条颈龟经禁食72 h后剩余卵黄量仅占3.4%,至96 h已基本吸收完全,而红耳龟经禁食96 h后剩余卵黄量仍可达到11.9%,全部被吸收所用时间约为31 d。这说明红耳龟幼体孵出后剩余卵黄较多,耐饥力强。(2)两种龟初生幼体表型特征:中华条颈龟孵出1 h内体重为(7.07±1.21)g(n=30),红耳龟为(9.45±1.04)g(n=42),二者存在极显著差异(t=8.933,df=70,P<0.001)。以初始体重为协变量的方差分析结果表明,红耳龟初生幼体背甲长和头高显著大于中华条颈龟初生幼体,尾长却显著小于中华条颈龟,而体高、背甲宽、腹甲长、头长和头宽差异不显著。(3)室温条件下(约28℃)运动能力:中华条颈龟初生幼体的最大持续运动距离为(80.3±14.4)cm,运动过程中停顿次数为(5.6±0.3)次/min;红耳龟初生幼体的最大持续运动距离为(29.8±11.7)cm,停顿次数为(4.0±0.2)次/min;中华条颈龟和红耳龟初生幼体游完1 m泳道所用时间分别为(32.8±4.3)s和(61.2±7.2)s。因此,与本土中华条颈龟相比,红耳龟初生幼体个体较大,剩余卵黄较多,运动能力欠佳。研究结果为红耳龟外来入侵的生理适应机制研究提供了参考,并为龟类的卵内繁殖投入研究提供了基础数据。

新疆小河墓地出土毛织斗篷上的红色条带类型与工艺初探

毛织斗篷是小河墓地出土纺织品中数量最多的一类,这些斗篷形制简约、风格古朴,大量使用平纹、缂织等工艺技法,尤其斗篷上常常出现的红色条带具有较强的风格特征。本文通过对小河墓地出土的155件斗篷的整理分析,将其表面红色条带的形式大体分为三类,即底部横向条带、中部横向条带及纵向条带,并进一步分析了各类红色条带的表现形式及工艺特点。