水稻矮化多蘖突变体mtd2/htd1-1的鉴定与图位克隆

株高是株型构成的重要因子,分蘖则是有效穗形成的基础,二者均是水稻重要的农艺性状.为研究株高和分蘖发育的分子机理,用甲基磺酸乙酯(EMS)诱变保持系西大1B,从中鉴定到1个矮化多蘖突变体,命名为mtd2(more tiller and dwarfism 2).与野生型西大1B相比,mtd2的分蘖数(70.00个)是野生型的6.25倍,株高(49.12 cm)则为野生型的59.4%,同时还表现出小穗、短叶等特征.遗传分析表明:mtd2分蘖增多和植株矮化的突变表型呈共分离现象且受单隐性核基因调控.利用mtd2和缙恢10号杂交组合的F2隐性群体,最终将MTD2基因精细定位于第4染色体分子标记C04-2和C04-3之间157 kb的物理范围内,该区间内含1个已克隆的多蘖矮秆基因LOC_Os04g46470-HTD1.对定位区间内的HTD1进行DNA测序,发现其编码区有11个碱基缺失,导致移码突变.构建互补载体,转化突变体mtd2,其矮化多蘖表型恢复正常,表明mtd2是htd1的一个新等位突变体.细胞学分析发现:mtd2分蘖数增多是由于分蘖芽发育较快所致;qRT-PCR分析表明:MTD2可能参与独脚金内酯(SLs)相关的分蘖芽发育调控网络,这为进一步鉴定MTD2/HTD1基因的功能奠定了基础.

根蘖与嫁接繁殖灵武长枣不同时期果实差异表达基因分析

【目的】研究灵武长枣根蘖繁殖与嫁接繁殖果实品质差异的内在机理,为提高其果实品质提供基础数据。【方法】以灵武长枣根蘖繁殖与嫁接繁殖白熟期(NB)、着色期(NZ)、成熟期(NC)和嫁接繁殖白熟期(JB)、着色期(JZ)、成熟期(JC)的果实为试验材料,采用高通量测序技术进行果实转录组测序,筛选与根蘖和嫁接繁殖的灵武长枣果实品质差异相关的基因,初步探究根蘖和嫁接繁殖灵武长枣果实不同时期基因表达差异情况。【结果】18个灵武长枣样品经过转录组测序,得到质控数据138.26 GB,将其比对到参考基因组冬枣上,18个样品的Cleans reads与参考基因组比对效率在93.77%以上。主成分分析结果显示,3次生物学重复样品聚集程度较高且组间存在分离现象,说明其基因表达量存在差异。差异分析结果表明,灵武长枣果实发育各时期组间分析对比中,果实白熟期(JB-vs-NB)、着色期(JZ-vs-NZ)和成熟期(JC-vs-NC)各组间分别筛选出65、4 509和1 534个差异基因。GO功能富集到生物过程、分子功能和细胞组分三大类中的50个亚类中,KEGG通路注释将差异基因显著富集在次生代谢物生物合成、代谢途径、氨基酸生物合成等通路中,成熟期差异基因富集在糖酸相关通路的显著性较高。【结论】在淀粉和蔗糖代谢、半乳糖代谢、氨基糖和核苷酸糖代谢,乙醛酸和二羧酸代谢、丁酸代谢5条与果实可溶性糖和总酸含量相关的代谢途径中筛选出了ncbi_107424266、ncbi_107414286、ncbi_107425230、ncbi_107429837等31个差异基因,分别在果实发育不同时期的糖酸代谢途径中差异表达,调控各时期果实中可溶性糖及总酸含量。

灵武长枣根蘖繁殖与嫁接繁殖土壤微生物的差异

【目的】研究根蘖和嫁接繁殖2种繁殖方式灵武长枣土壤微生物群落结构和多样性的差异,为科学选择灵武长枣繁殖方式提供理论依据。【方法】以根蘖和嫁接繁殖方式下的灵武长枣为研究对象,运用高通量测序技术探究这2种繁殖方式下枣树土壤微生物群落结构和多样性以及微生物生物量的差异。【结果】根蘖和嫁接2种繁殖方式下灵武长枣土壤微生物群落结构组成相似,均以子囊菌门(Ascomycota)为优势菌门,以镰刀菌属(Fusarium)和毛壳菌属(Chaetomium)为优势菌属,其中镰刀菌属均为二者的优势菌属,但其在嫁接繁殖方式下所占比例远高于根蘖繁殖。嫁接繁殖枣树根际土壤微生物生物量碳和磷显著低于根蘖繁殖,而土壤微生物生物量氮显著高于根蘖繁殖。Alpha多样性分析表明,嫁接繁殖土壤微生物Chao 1指数、Observed_species指数高于根蘖繁殖;根蘖繁殖土壤微生物Simpson指数、Shannon指数和Pielou指数高于嫁接繁殖。PICRUSt2功能预测分析表明,灵武长枣根际土壤微生物菌群主要有5大类一级功能层,其中生物合成功能层的菌群相对丰度较高。嫁接繁殖枣树的总根长、根表面积、根体积、根直径和总根尖数显著高于根蘖繁殖。【结论】嫁接繁殖灵武长枣可以提高土壤中微生物数量以及丰富度,有效促进枣树根际微环境中碳和磷的循环,从而提升枣树植株对土壤碳、磷的吸收利用能力,并增大根系与土壤的接触面积,使根系可以更好地吸收土壤中的营养物质,有助于提高灵武长枣产量。

城市绿地系统中火炬树根蘖苗空间分布格局及预测

【目的】分析不同城市绿地系统中火炬树及其根蘖苗特性,为火炬树的管理与控制提供理论依据。【方法】以乌鲁木齐市和库尔勒市不同绿地系统中的火炬树及根蘖苗为研究对象,采用标准地法、标准行法和标准株法进行调查。【结果】库尔勒市火炬树母株及根蘖苗生长优于乌鲁木齐市,路边绿化带中火炬树根蘖能力最强;各类型绿地系统中火炬树根蘖苗呈现聚集分布,且主要分布在距母株1.5 m范围内,存活曲线趋向于Deevey-Ⅱ型,且Ⅲ~Ⅳ龄级根蘖苗死亡率较高。【结论】火炬树根蘖苗数量总体呈现下降趋势。

山杨根蘖萌生嫩枝扦插繁殖技术研究

当前林业生产中,山杨广泛分布在各个林区内,具有较大的种植和生长面积。并且山杨拥有较快的生长速度以及抗寒、抗寒和耐瘠薄的特点,属于山地森林内的一种先锋树种。虽然山杨的根部位置具备较强的分蘖能力以及优良的天然更新能力,但是其硬枝位置扦插和生根的过程中具有一定的难度。对此,本文在探讨和分析的过程中,从山杨根蘖萌生的优势特性方面着手,探讨了山杨嫩枝的扦插繁育技术手段,以此为后续实现山杨的有效繁殖提供了重要参考。

张家口坝上地区影响杨树根蘖苗发生和生长的关键因素探讨

以河北省张家口坝上地区退化杨树林为研究对象,采用林地开沟促萌的方法,探讨了距母树行距离、林分密度以及萌蘖根粗度对根蘖苗发生和生长的影响。结果显示:(1)距母树行距离显著影响根蘖苗的发生和生长。当距母树行距离超过6 m时,将不会有根蘖苗的发生。而当距母树行距离在6 m以下时,随着距母树行距离的增大,根蘖苗的发生以及高径生长呈现出下降的趋势。在距母树行距离2~3 m处开沟促萌对于杨树根蘖苗更新是较为适宜的;(2)随着林分密度的降低,根蘖苗的发生数量显著降低,但根蘖苗的高、径生长却显著增大。低密度林分内发生的根蘖苗的数量和生长情况,完全能满足退化杨树林分的更新所需;(3)随着萌蘖根粗度的增大,发生在其上的根蘖苗的数量和生长状况均显著增加。综合分析认为:对于张家口坝上地区退化杨树林而言,发生于粗度1.0~1.5 cm以上的根蘖苗更适宜用于萌蘖更新。

水稻增蘖要领

分蘖是水稻固有的特性。但因栽培技术和环境条件的影响，分蘖发生有早有晚。早期分蘖，一般多是有效分蘖，晚期分蘖多是无效分蘖，有效分蘖是构成产量的主要因素。在生产上，促进早分蘖，提高分蘖成穗率，是夺取水稻高产的关键。

多遥感光谱指标优选的大田冬小麦茎蘖数估测

为了快速、准确地估测大田冬小麦茎蘖数(stem&tiller number,STN),在江苏省盐城市大丰区、泰州泰兴市和宿迁市沭阳县布设冬小麦STN遥感估测试验,获取了冬小麦拔节期冠层红光波段反射率(red band reflectance,β_(red))、近红外波段反射率(near infrared band reflectance,β_(nir))、比值植被指数(ratio vegetation index,RVI)、归一化差值植被指数(normalized difference vegetation index,NDVI)、差值植被指数(differential vegetation index,DVI)、阴影植被指数(shadow vegetation index,SVI)和STN数据,通过分析多个遥感光谱指标(β_(red)、β_(nir)、RVI、NDVI、DVI、SVI)与STN之间的相关性,优选冬小麦STN的敏感光谱指标,再基于敏感光谱指标分别建立冬小麦STN的BP神经网络估测模型(STN BP估测模型)和多元线性回归估测模型(STN MLR估测模型),并对模型预测精度进行验证。结果表明,β_(red)、β_(nir)、RVI、NDVI、DVI和SVI与冬小麦STN之间均存在不同程度的相关性,其相关系数依次表现为β_(red)(0.337)<β_(nir)(0.375)<DVI(0.423)<RVI(0.446)<SVI(0.447)<NDVI(0.470),择优选择RVI、NDVI、DVI和SVI作为建立STN BP估测模型和STN MLR估测模型的输入变量。模型精度验证显示,STN BP估测模型的决定系数(coefficient of determination,R^(2))为0.758,均方根误差(root mean square error,RMSE)为2.169×10^(6)个·hm^(-2),平均相对误差(average relative error,ARE)为13.7%;STN MLR估测模型的R 2为0.599,RMSE为3.110×10^(6)个·hm^(-2),ARE为20.0%。STN BP估测模型的估测精度优于STN MLR估测模型,说明利用多遥感光谱敏感特征指标和BP神经网络建立的冬小麦STN BP估测模型能够有效满足大田冬小麦茎蘖数的估测要求。

灵武长枣根蘖苗与嫁接苗叶片光合特性的比较

【目的】比较灵武长枣根蘖苗与嫁接苗叶片在光合特性方面的差异,以期为栽培和选育高光效、高品质、高产量的灵武长枣提供科学支撑及理论依据。【方法】以根蘖和嫁接两种方式繁殖的灵武长枣植株为试验材料,比较两者在叶面积、叶片营养元素含量、叶绿素相对含量、蒸腾速率、气孔导度、胞间二氧化碳浓度、净光合速率、水分利用率、叶绿素荧光参数等方面的差异。【结果】在整个生长期,灵武长枣嫁接苗叶面积始终大于根蘖苗,叶面积的增长幅度略有不同,但总体趋势基本一致;叶片营养元素含量在整个生长期内不断变化,N含量持续下降,根蘖植株P含量在7月中旬达到峰值(6.82 g/kg),随后下降,至9月下旬又略有增加,嫁接苗不断下降,根蘖和嫁接苗的K含量呈现先升高后下降的趋势,均在8月10日达到最大值,分别是23.92和23.58 g/kg,总体来看,灵武长枣嫁接苗叶片N和P元素高于根蘖苗,但K元素积累量低于根蘖苗;在整个生长期内,灵武长枣根蘖苗叶绿素SPAD值显著高于嫁接苗,8月中旬达到峰值,根蘖苗比嫁接苗高了12.88%;灵武长枣根蘖苗在观测期内的光合作用各指标均大于嫁接苗,其中蒸腾速率、气孔导度、净光合速率均存在显著性差异;叶绿素荧光参数结果显示,灵武长枣根蘖苗初始荧光小于嫁接苗,其他各参数均高于嫁接苗,且PSⅡ最大光能转化率Fv/Fm、PSⅡ潜在光化学效率、光下最大荧光Fm’和PSⅡ实际光化学效率Y(Ⅱ)具有显著性差异。【结论】灵武长枣根蘖苗较嫁接苗光能利用率更高,光合作用更强,具有更大的高产潜能,可作为下一步选育高光效、高产量、高品质灵武长枣品种试验的重点材料。

中国沙棘根蘖能力及非结构性碳水化合物对平茬高度的响应

【目的】揭示中国沙棘根蘖能力及非结构性碳水化合物(NSC)积累特征对平茬高度的响应规律,确定最有利于根蘖及NSC积累潜力发挥的平茬高度,探讨根蘖能力调控的NSC积累与分配策略。【方法】以15 a中国沙棘人工林为研究对象,设置不平茬(对照)和平茬高度0,10,20 cm 3个处理,采用回归分析探究根蘖能力(根蘖植株数量和生长量、根系延伸能力和分枝强度)、各构件(叶片、枝条、树干、伐桩、垂直根、水平根)非结构性碳水化合物的积累能力(含量、储量)和分配格局与平茬高度的关系,采用相关性分析和通径分析探究非结构性碳水化合物积累能力与根蘖能力的因果关系及其作用途径。【结果】①随着平茬高度的增大,中国沙棘根蘖能力和NSC积累能力先升后降,最有利于根蘖能力和NSC积累潜力发挥的适宜平茬高度为10~13 cm。②平茬后,中国沙棘各个构件NSC含量以及叶片、垂直根、水平根NSC储量与其分配比例大多大于或显著大于对照。③中国沙棘根蘖能力与NSC积累能力呈正相关,根蘖植株数量、生长量与根系延伸能力、分枝强度呈正相关。其中,树干和水平根的NSC储量对根蘖植株数量起主导作用,叶片和垂直根的NSC储量对根蘖植株生长量起主导作用。【结论】中国沙棘通过NSC含量、储量及其分配格局调节对平茬高度做出响应,从而决定根蘖潜力的发挥程度。由于NSC积累能力随沙棘平茬高度的增大先升后降,因此根蘖能力亦呈先升后降趋势。在此调节过程中,沙棘叶片、水平根、垂直根NSC积累能力与分配比例的提高对其根蘖潜力发挥起着关键作用。

杨树伐根嫁接及萌蘖更新技术

为满足生产中快速成林、减少水土流失等实际需求,解决杨树低产林改造和防护林更新的技术问题,该文详细阐述了伐根嫁接、萌芽更新和根蘖更新的技术细节,介绍了杨树幼林病虫害防治技术,总结出一套行之有效的杨树伐根嫁接及萌蘖更新技术。

水稻茎蘖动态的模拟研究

依据文献资料和田间试验 ,建立了基于生理生态过程的水稻茎蘖增长与消亡的模拟模型。用指数函数描述潜在茎蘖数增长量与叶龄之间的关系。采用品种分蘖特性、有效分蘖叶位数、群体叶面积指数 (LAI)以及植株含氮量等影响因子对潜在茎蘖增长量进行调节 ,从而得到实际生长条件下茎蘖数增长动态模型。拔节至抽穗期间 ,分蘖的衰亡量决定于分蘖的生理年龄和同化物供应状况。利用有广泛生态条件和栽培条件变异的试验资料对模型检验的结果显示 ,模型能较好地模拟茎蘖数增长和衰亡动态。

播栽期对机插超级杂交籼稻分蘖成穗的影响及与气象因子的关系

为探讨不同播栽期对机插超级杂交籼稻分蘖成穗的影响,以2个超级杂交籼稻品种F优498和宜香优2115为材料,设置3月21日（S1）、3月31日（S2）、4月10日（S3）、4月20日（S4）和4月30日（S5）5个播期,秧龄均为30 d,移栽期依次为4月21日、5月1日、5月11日、5月21日和5月31日,研究其分蘖发生成穗特点及与气象因子的关系。结果表明,不同播栽期水稻产量差异显著,随着播栽期推迟,产量呈降低趋势,早播S1的产量最高、迟播S5的产量最低。不同播栽期处理下水稻主茎对产量的贡献表现为（S1~S4）S5,S1优势蘖位为第3~第6叶,而S2~S5优势蘖位为第3~第5叶。随播栽期推迟,分蘖发生和成穗叶位趋于集中,F优498一次分蘖发生在S1~S4以3/0~7/0为主,而在S5以3/0~6/0为主;宜香优2115在S1以3/0~7/0为主,在S2~S5以3/0~6/0为主。一次分蘖成穗率在S1以3/0~6/0为主,而在S2~S5以3/0~5/0为主;二次分蘖发生和成穗以第3~第4叶为主。气象因子对分蘖发生和成穗的影响为一、二次分蘖发生率与日平均相对湿度呈显著负相关,而与平均气温日较差、积温、日照时数呈显著或极显著正相关;一次分蘖成穗率与分蘖期日平均相对湿度、平均气温呈显著负相关,与分蘖期平均气温日较差、积温、日照时数呈显著正相关,与幼穗分化期日平均相对湿度呈显著负相关,与抽穗开花期日照时数呈显著正相关。综合看来,成都平原地区机插超级杂交籼稻在4月11日前播种5月11日前移栽有利于产量的提高,在4月21日前播种5月21日前移栽有利于稳产,在4月21日以后播种5月21日后移栽产量显著降低。

松嫩平原野大麦无性系分蘖株的年龄结构

野大麦无性系分蘖株由 3个龄级组成 ,为明显的增长型年龄结构 ,1龄级蘖在无性系生殖生长中占绝对优势 .分蘖株龄级越高 ,其数量增长速率越小 ,对无性系物质积累的贡献越小 ,1、2龄级分蘖株数量和生物量均随着无性系丛径和总蘖数的增加而增长 ,3龄级蘖与总蘖数间呈直线正相关 .平均单蘖生产力随着龄级增加而下降 .生殖蘖平均单蘖重具有相对稳定性 .无性系中 1龄级蘖平均单蘖重体现出一定的密度调节作用 .无性系潜在种群也为明显的增长型年龄结构 ,营养蘖产生芽的数量远远多于生殖蘖 ,3个龄级营养蘖芽和生殖蘖芽与丛径和总蘖数间均呈正相关关系 .

两种穗型小麦品种分蘖衰亡进程中茎蘖碳氮代谢的差异

以大穗型品种兰考矮早八和多穗型品种豫麦49-198为材料,研究2种穗型小麦品种茎蘖叶片糖氮代谢差异及与分蘖成穗间的关系。结果表明,兰考矮早八较豫麦49-198具有冬前分蘖比重低、春季分蘖比重高、无效分蘖春季衰亡持续时间长和分蘖成穗率低的特点。兰考矮早八氮素代谢相对较弱,茎蘖叶片氮含量、氨基酸含量和谷氨酰胺合成酶(GS)活性均明显低于豫麦49-198,不利于大穗型品种春季分蘖幼穗分化顺利进行。兰考矮早八植株碳素代谢相对较强,茎蘖叶片可溶性糖含量和蔗糖磷酸合成酶(SPS)活性高于豫麦49-198,有助于大穗型品种春季分蘖生长需要。主茎与分蘖间比较,以上糖氮代谢指标均表现为主茎>蘖Ⅰ>蘖Ⅱ,且随分蘖时期进行茎蘖间差异逐渐增加,兰考矮早八表现更为明显,主茎优势突出。豫麦49-198分蘖Ⅰ碳氮代谢强度占主茎比例相对较高,该分蘖能够成穗,而兰考矮早八两分蘖和豫麦49-198分蘖Ⅱ碳氮代谢强度占主茎比例相对较低,严重影响其分蘖发育成穗。

控蘖剂调控水稻分蘖发生的效果

以 5种水稻控蘖剂为供试材料 ,研究结果表明 :5种控蘖剂均能有效抑制水稻分蘖发生 ,其中控蘖剂B抑蘖能力最强 ;施药时期影响控蘖剂的抑蘖效果 ,施药越早抑蘖效果越强 ;控蘖剂靶标蘖位与施药时叶龄关系密切 ,主茎 5叶期施药 ,受抑制蘖位主要为Ⅳ和V ,主茎 9叶期施药 ,受抑制蘖位主要为Ⅶ和Ⅷ ;无效分蘖期喷施控蘖剂能减少大田无效分蘖的发生 ,降低群体的高峰苗数 ,增加氮素吸收量 ,提高氮素利用效率。

水稻秧苗素质对分蘖成穗率及产量构成因素的影响

试验于１９９４年在江苏农学院稻麦研究室土培池中进行，对汕优６３秧苗不同带蘖数和两个氮素水平进行不同叶龄期、成穗率和群体质量的研究，结果表明：带蘖壮秧分蘖成穗率高，尤其是前期的分蘖成穗率高，增加分蘖成穗数，有利于库源的协调，提高群体的质量，促进大穗的形成，从而提高单株质量，在足肥的条件下更为明显。

插秧量与行距配置对水稻分蘖及穗重的影响

通过插秧量与行距配置对杂交稻和常规稻分蘖及穗重的影响研究表明 ,不同插秧量对水稻茎蘖消长规律存在明显影响 ,插单苗的在整个分蘖过程中茎蘖量比插3苗的少 ,最终的成穗数明显要少。其茎蘖消长规律的差异主要表现在辽粳326和优418最高分蘖量和最终有效穗数高于辽优3225,而辽优3225分蘖力较低 ,则是由于该品种分蘖峰值提前 ,分蘖两极分化早所致。各种处理成穗率相近 ,但在不同蘖位的成穗机制上存在差异 ,插3苗的成穗蘖位较为集中 ,而插单苗的成穗蘖位分布分散 ,并造成插3苗的穗重分布比插单苗的分散。杂交稻的穗重变异性大 ,分布较常规稻分散 ,具有产生大穗的潜力 ,而插单苗更利于杂交稻大穗潜力的发挥。

高粱分蘖在生产和育种中的处理策略

高粱是我国传统酿造产业中非常重要的原料之一,而随着饲草高粱、甜高粱品种选育成功,高粱在饲草和生物质能源产业中也越来越重要。分蘖是高粱的一个重要的农艺性状,高粱的分蘖特性因品种而异:粒用高粱分蘖较少且分蘖穗不易成熟;分蘖能力强是饲草高粱产量的主要构成因素之一;分蘖的去留对甜高粱生物产量有显著的影响。在新的育种和栽培技术体系中,分蘖也逐渐受到重视。综述了不同类型高粱的分蘖特性,以期为不同类型高粱各自栽培体系中对分蘖的处理提供参考。

高产小麦品种蘖叶构型动态模式的探索

为阐述高产的小麦蘖叶构型特征,并验证了具有这种蘖叶构型小麦品种的高产性,对郑麦7698、周麦18和矮抗58的蘖叶动态及其特征进行分析。结果表明,高产小麦蘖叶建构过程中,分蘖以冬前低位蘖为主,春生高位蘖少且不拔节;小麦生育前期冠层上部叶片直立,冠层透光性好,下部叶片面积大且持绿期长,在灌浆中后期叶片仍能保持较好的直立性。这种蘖叶构型分蘖冗余小,光和养分资源能高效利用,同时冠层透光性好,群体光合同化能力可以得到充分发挥,进而易于实现高产。该蘖叶构型在密植条件下的优势更为突出,有助于解决生产中农民大播量种植进而造成倒伏减产的问题。