我国豇豆蓟马研究进展及综合防控措施

豇豆Vigna unguiculata喜温喜光,是一种适合在我国南方种植的豆科蔬菜。长期以来,豇豆病虫害多发重发,其中,蓟马是豇豆上最主要和最顽固的害虫之一。传统的化学防治方法对蓟马的防治效果常常不理想,并易造成农药残留问题。本文概述了我国豇豆产业的种植情况和以蓟马为主的病虫害问题及豇豆蓟马研究现状,并从农艺措施、理化诱控、生物防治、化学防治和抗性治理角度总结了豇豆蓟马的综合防治技术。最后,从构建豇豆蓟马的有害生物综合治理(integrated pest management,IPM)技术体系、加强基础研究和防控技术产品开发、建立科学用药和农药监管制度3个方面提出建议,以期为我国豇豆产业的绿色可持续发展提供参考。

中国棉花审定品种SSR指纹库的构建与综合评价

[目的]棉花是一种异源四倍体作物,基因组结构复杂,常异花授粉的繁殖方式也导致棉花品种难以实现高度纯合;棉种市场缺乏有效的监管技术手段,品种多乱杂现象长期存在,严重影响纤维品质一致性。构建中国近20年棉花审定品种标准样品的DNA指纹库,探索棉花品种高通量SSR身份鉴定模式,为棉花品种真实性鉴定和新品种特异性鉴定提供依据;分析审定品种的遗传多样性和群体分化,为棉花不同生态区的适应性鉴定和培育适应新环境的品种提供理论基础。[方法]基于多重PCR技术和毛细管电泳检测方法,使用筛选得到的60个SSR标记构建1 015份棉花审定品种标准样品的DNA指纹库,通过植物品种DNA指纹库管理系统对审定品种SSR指纹进行两两比对,分析审定品种的遗传差异,筛选用于品种鉴定的核心SSR位点。利用聚类分析法和群体结构分析法分析1 015份棉花审定品种的遗传多样性,并计算群体间遗传分化指数。[结果]60个SSR标记在1 015个审定品种中共扩增出216种等位变异,平均等位变异数为3.6,平均PIC值为0.37。1 015个审定品种的SSR指纹进行两两比较,共产生513 591组结果,样品间最大差异位点数为58个。差异位点百分比主要集中在41%-70%,涉及428 115组,占83.36%;其中,差异位点百分比在51%-60%时,涉及组数最多,为197 829组,占38.52%。品种间差异位点百分比大于20%时,占所有品种两两比对组数的99%以上,差异位点百分比低于20%的比对结果只占0.58%。基于组合鉴定法,筛选一套包含10个SSR位点的核心位点组合,在1 015个品种中鉴别能力达到99%。聚类结果和群体结构分析表明,1 015个品种被清晰地划分为5个亚群,G1(n=240)为早熟棉亚群,主要分布于中国北部和西北内陆地区,该亚群品种遗传多样性最丰富,品种间平均遗传距离为0.419。G2(n=277)亚群为中熟棉亚群,分布于长江流域,该亚群杂交种较多,亚群内平均遗传距离为0.309。G3(n=109)亚群属于早熟、中熟棉亚群,分布于河北黑龙港地区,该亚群品种遗传组分相对单一,亚群内平均遗传距离在陆地棉群体中最小,仅为0.150。G4(n=254)亚群属于中早熟棉亚群,主要分布于黄河流域,群体内平均遗传距离为0.307。G5(n=37)亚群由37份海岛棉组成,群体内平均遗传距离最小,为0.149。海岛棉与陆地棉之间遗传分化水平最高,平均FST值为0.503;陆地棉群体内,G3亚群与其他亚群之间遗传分化水平最高,FST值为0.193-0.242。长江流域与黄河流域相比,遗传分化水平最低,FST值为0.112。[结论]构建了1 015个中国近20年审定品种标准样品DNA指纹库,筛选了一套包含10个SSR位点的核心标记组合,可以清晰地鉴别99%以上的品种,创建了“核心位点+扩展位点”的高通量棉花鉴定模式;1 015个品种被划分为5个亚群,其中,陆地棉具有明显的地理分布特征。

改良剂对土壤熏蒸剂环境行为影响研究进展

土壤熏蒸剂的环境行为直接关系到其应用效果及安全性,土壤改良剂的施用会直接影响到熏蒸剂的环境行为。系统综述了目前国内外无机、有机肥类土壤改良剂、生物炭土壤改良剂等添加后对不同熏蒸剂降解、迁移、散发、吸附、淋溶等环境行为的影响。结果表明:土壤改良剂对熏蒸剂环境行为的影响因改良剂种类、剂量、施用方式而异,可以为保障熏蒸剂应用效果、开发特定土壤改良剂、促进农业健康可持续发展提供参考。

西瓜噬酸菌DeoR家族转录因子glpR的功能研究

DeoR(Deoxyribonucleoside operon repressor)家族转录因子是在原核生物中广泛存在的转录调控因子。DeoR通过调节毒力因子的表达来影响病原细菌的致病性,并且在不同的病原细菌中有不同的调控网络。为了阐明DeoR在西瓜噬酸菌中的功能和信号通路,Aac5菌株被用来构建DeoR转录因子glpR的缺失突变株及互补菌株,通过进行表型及转录水平的测定,对西瓜噬酸菌中DeoR转录因子glpR的功能进行初步探究。结果表明,缺失glpR基因后,Aac5菌株利用果糖的能力、对西瓜苗的致病能力、西瓜子叶体内生长能力以及形成生物膜的能力均显著下降,体外生长速度减慢,而抗高盐胁迫能力以及抗铜离子胁迫能力显著增强。同时,基因glpR的缺失会导致三型分泌系统基因hrpG、hrpE及hrcJ表达量显著下调,果糖利用相关基因fruA、fruB与fruK表达量显著下调,生物膜相关基因flgG表达量显著下调,与WT-fruBpGUS相比,ΔglpR-fruBpGUS的fruB的启动子活性显著减弱。以上结果表明,glpR基因在西瓜噬酸菌果糖利用、抵抗逆境胁迫以及致病过程中起重要作用。

瓜菜作物耐盐性研究进展

盐胁迫是威胁作物生长的主要非生物胁迫之一。在高盐条件下,植物可能遭受渗透、离子和氧化胁迫,从而抑制生长和发育。为了应对盐胁迫带来的伤害,植物在进化过程中形成了一系列耐受机制,包括在细胞质中积累相容溶质进行渗透调节,通过增强抗氧化酶的活性清除活性氧,以及通过控制Na^(+)吸收和运输来调节Na^(+)/K^(+)稳态等。从盐胁迫对植物的危害、植物在盐胁迫下的调节机制和瓜菜作物耐盐相关基因的挖掘等方面综述了瓜菜作物耐盐性的研究进展,为我国土地盐渍化治理以及植物种质资源改良提供参考。

植物lncRNA及其对低温胁迫响应的研究进展

低温限制植物生长区域,决定种植范围;导致作物产量和品质下降,严重可能造成植株死亡。为了抵抗低温胁迫,植物进化出了复杂的防御机制。lncRNA是存在于细胞核和细胞质中、由体内基因组转录产生的一类转录本。近年来,已证实lncRNA可以通过多聚腺苷酸化、与某些蛋白酶协同作用、与miRNA竞争性结合等方式来响应植物低温胁迫。本文就lncRNA的定义、来源、分类以及低温条件下lncRNA在模式植物拟南芥和农经作物中的研究进展进行了总结,期望为植物耐低温机理研究及植物耐冷分子育种提供参考。

海南夏季蔬菜高效生产技术规程

海南是南菜北运重要基地,然而夏季高温、高湿、台风、暴雨、病虫害等严重影响蔬菜产量和品质,“夏淡”极为突出,个别地区蔬菜自给率不足10%。综合应用耐逆抗病丰产品种、降温避雨防虫设施、集约化育苗、高畦高垄地膜覆盖宽行栽培、精准灌溉施肥、病虫害绿色防治等技术,有助于海南夏季蔬菜高效生产和稳定供给。

作物农艺性状与形态结构表型智能识别技术综述

[目的/意义]作物农艺性状与形态结构表型智能识别是作物智慧育种的主要内容,是研究“基因型—环境型—表型”相互作用关系的基础,对现代作物育种具有重要意义。[进展]大规模、高通量作物表型获取设备是作物表型获取、分析、测量、识别等的基础和重要手段。本文介绍了高通量作物表型主流平台和感知成像设备的功能、性能以及应用场景。分析了作物株高获取、作物器官检测与技术等农艺性状智能识别和作物株型识别、作物形态信息测量以及作物三维重建等形态结构智能识别技术的研究进展及挑战。[结论/展望]从研制新型低成本田间智能作物表型获取与分析装备、提升作物表型获取田间环境的标准化与一致性水平、强化田间作物表型智能识别模型的通用性,研究多视角、多模态、多点连续分析与时空特征融合的作物表型识别方法,以及提高模型解释性等方面,展望了作物表型技术主要发展方向。

全生物降解地膜对湖南不同地区果蔬生长的影响

针对塑料地膜使用造成土壤环境污染的问题,研究以白色/黑色全生物降解地膜和普通塑料地膜为参试材料,在湖南省长沙市、沅江市、汉寿县等地区开展了西瓜、莴苣、秋葵等作物的覆膜试验,探究全生物降解地膜对不同作物的生长、品质、产量及土壤性质等指标的影响,观察全生物降解地膜的降解情况。结果发现,两种全生物降解地膜对湖南各地区果蔬生产均起到提质增效的作用。沅江地区黑色降解地膜覆盖栽培西瓜,西瓜单瓜重增加25.8%,叶片数增加45.5%,显著高于未覆膜处理;覆盖白色降解地膜的秋葵叶片长度比对照高42.1%,叶片宽度比对照高55.9%,叶片数增加43.2%,产量增加55.5%。普通塑料地膜在作物收获后未能降解,白色和黑色全生物降解地膜的降解率分别为80.3%~90.7%和63.0%~80.3%。综合不同地区的试验结果,认为两种降解地膜均可作为普通塑料地膜的潜在替代品,具有较大的推广前景。

农杆菌介导的厚皮甜瓜遗传转化体系的建立

【目的】遗传转化是进行基因功能验证的重要手段,构建较为完善、高效的厚皮甜瓜遗传转化体系,为基因功能验证和厚皮甜瓜种质改良提供技术支撑。【方法】以厚皮甜瓜B8为材料,用携带植物双元表达载体pQY002005的根癌农杆菌介导转化B8子叶诱导再生,通过探究影响甜瓜遗传转化过程中的重要因子的作用,建立以B8为基础的甜瓜遗传转化体系。【结果】以正常光周期培养3 d的无菌苗子叶节为外植体,对其进行微刷+10 s超声处理可提高农杆菌侵染效率,荧光芽获得率达29.6%;压力85 kPa的2次5 min的抽真空侵染方式(间隔1 min)侵染效果较佳;4 mg·L^(-1)的Basta较适宜筛选抗性植株。利用以上方法,单次转化120个子叶节外植体,可获得31个再生荧光芽,17株生根苗,通过PCR检测确定8株阳性苗,阳性率达58.8%,阳性植株获得率为6.7%。【结论】成功建立了以B8为材料的甜瓜高效遗传转化体系,为甜瓜关键基因功能验证和种质精准改良提供技术支持。

湿润剂对育苗基质水分吸持和黄瓜穴盘苗生长的影响

基质水分吸持特性直接影响基质含水量和蔬菜穴盘苗生长发育。为了探明湿润剂对穴盘育苗基质水分吸持的作用,研究了湿润剂添加后对不同粒径育苗基质的水分吸收量、蒸散速率和黄瓜穴盘苗生长的影响,结果表明:小粒径基质吸水速率和吸水量显著低于大粒径基质,湿润剂更有利于增加小粒径基质吸水量,相对于大粒径基质增加了17.32百分点;添加湿润剂同时提高了穴盘育苗基质吸水速率和蒸散速率,并使基质在1、2、3次吸水-蒸散过程始终保持较高相对含水量;基质添加湿润剂可有效促进小粒径基质条件下黄瓜穴盘苗生长发育,显著提高了黄瓜幼苗根冠比和成坨率。表明基质添加湿润剂可有效改善小粒径育苗基质水分吸持特性,有利于黄瓜穴盘苗壮苗形成。

亚洲棉主要农艺性状的遗传多样性分析

[目的]旨在通过对150份亚洲棉种质资源的7个农艺性状和5个纤维品质性状进行遗传多样性、相关性、主成分和聚类分析,以期为棉花遗传改良和种质利用提供一定的理论参考依据。[方法]选取150份亚洲棉种质资源,采用随机区组设计种植于试验田,在整个生育期内调查株高、第一果枝长度、果枝数、结铃数、第一果枝节位、单铃重、衣分、上半部平均长度、整齐度指数、断裂比强度、马克隆值、伸长率12个性状,进行变异分析、相关性分析、主成分分析和聚类分析。[结果]该批棉花种质资源具有丰富的遗传多样性,12个农艺性状的变异系数从大到小依次为衣分(29.2%)、结铃数(23.0%)、第一果枝长度(22.6%)、单铃重(19.8%)、第一果枝节位(15.6%)、株高(15.5%)、果枝数(10.0%)、马克隆值(7.6%)、上半部平均长度(6.4%)、伸长率(5.7%)、断裂比强度(4.4%)和整齐度指数(2.3%);相关性分析表明,株高与第一果枝长度、果枝数、结铃数、第一果枝节位及单铃重呈显著正相关,第一果枝长度与结铃数、单铃重及衣分呈显著正相关,果枝数与结铃数呈显著正相关,单铃重与衣分呈显著正相关,衣分与伸长率呈显著正相关,上半部平均长度与断裂比强度呈显著负相关;主成分分析表明前5个主成分累计贡献率达到64.536%,第Ⅰ主成分主要和纤维品质有关,第Ⅱ主成分主要与结铃数有关,第Ⅲ和第Ⅳ主成分主要与果枝数有关,第Ⅴ主成分主要与第一果枝节位有关;通过聚类分析将150份亚洲棉种质资源在遗传距离为41.3时划分为4类,第Ⅰ类群和第Ⅳ类群的棉花材料可作为改良棉花衣分的材料加以利用,最具有代表性的材料分别为江苏常熟鸡脚棉和乐业逻西中棉1-3;第Ⅱ类群和第Ⅲ类群的棉花材料可作为株型改良的材料加以利用,最具有代表性的材料分别为河南商丘灰籽和山东惠民德平县一窝猴。[结论]该研究结合多个指标综合评价棉花种质资源,可为棉花育种工作中优良品种的选育提供理论依据。

基质接种贝莱斯芽孢杆菌对番茄穴盘苗耐旱性的影响

为探究贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis)对番茄穴盘苗耐旱性的作用,选用番茄品种中杂302,通过基质接种贝莱斯芽孢杆菌(L-S60、L-H15、LPL^(-1)17),发现在干旱胁迫条件下,与未接种对照相比,番茄穴盘苗株高提高8.95%~13.05%,存活率提高6百分点以上,3株贝莱斯芽孢杆菌之间未存在显著差异;L-S60、L-H15和LPL^(-1)17处理茎叶中Mn和Zn含量增幅分别超过30.94%、7.59%,Ca、Mg含量降幅分别大于9.48%、15.93%;干旱胁迫第3天时,L-S60、L-H15和LPL^(-1)17处理叶片脯氨酸含量分别增加62.86%、78.27%、40.29%,干旱胁迫第8天时,丙二醛含量分别降低2.34%、18.96%、7.94%。表明基质接种贝莱斯芽孢杆菌可以有效提高番茄穴盘苗耐旱性,促进幼苗生长发育。

“负面清单”视角下农业科研单位科研经费管理创新

科研经费使用“负面清单”管理,旨在帮助科研人员识别科研经费使用中的“红线”和“禁区”,合规、合理使用科研经费,顺利通过各类资金检查、审计和结题验收,最大限度地释放科技人员的创造力。文章通过分层问卷和座谈会的形式,分析不同群体人员对现有科研经费管理的看法和对“负面清单”视角下的科研经费管理的需求,并从“放、管、服”三个维度构建“负面清单”管理的框架,通过完善经费管理制度、建立信息公示制度、建立科研诚信体系和签订负责人承诺书等方式打通“负面清单”管理的堵点,为释放科研人员新动能提供良好的政策生态,引入经费“负面清单”管理理念也为农业科研单位科研经费管理创新提供了新的视角和路径。

热袍菌门最新研究进展

热袍菌门广泛分布于高温油藏和热泉中,是从自然界中发现的第一类生长温度超过古菌的嗜热细菌,具有独特的代谢机制和嗜热功能酶,在揭示生命进化、生物制氢和工业酶制剂开发等方面具有重要的价值。总结了热袍菌门的系统分类地位、环境适应机制以及代谢特征,并对其未来研究提出展望。

我国西瓜甜瓜农药使用现状分析及建议

农药的安全、规范使用与西瓜甜瓜质量安全密切相关,也是该产业健康发展的重要任务。着重梳理了我国禁限用农药清单,总结了豁免制定食品中最大残留限量标准的农药,分析了西瓜甜瓜中登记使用农药现状及基本特征,并针对存在的问题给出了合理建议,以期为西瓜甜瓜生产中规范用药秩序、科学安全用药提供参考。

甜瓜高效不定芽再生体系的建立

对8个基因型甜瓜再生能力进行研究,筛选出再生能力较强的基因型,并以其为材料对外植体类型,不定芽诱导、伸长和不定根诱导3个阶段植物生长调节剂的类型与质量浓度进行优化筛选,旨在建立甜瓜高效的不定芽再生体系。结果表明,不同基因型间再生能力存在差异,2个厚皮甜瓜基因型B8、P110和1个薄皮甜瓜基因型IVF05再生能力较强,其中B8再生效果最好;以B8材料为基础建立再生体系,发现不定芽诱导能力最高的外植体为子叶近胚轴端,不定芽诱导阶段最适的培养基为MS+1.0 mg·L^(-1)6-BA+1.0 mg·L^(-1)ABA,不定芽诱导率96.7%;不定芽伸长和不定根诱导最适的培养基分别为MS+0.1 mg·L^(-1)6-BA和1/2 MS+0.5 mg·L^(-1)IBA,获得的再生苗生根率达93.3%。

海南省审定水稻品种的基本特性分析

水稻是海南省最主要的粮食作物之一,然而海南耕地面积少、稻谷总产低,粮食自给压力大,培育优质高产抗逆水稻品种、提高水稻总产量是保障海南粮食安全的重要途径。本研究以2003-2021年期间通过海南省审定的水稻品种为材料,对产量、米质、抗性等农艺性状的年际间变化、品种分布频率以及性状间的相关性等进行分析,解析海南品种的基本特性。2003-2021年海南省审定水稻品种384个,品种类型主要为杂交籼稻品种,占71.3%;审定品种的区试和生试产量水平表明海南水稻单产水平不高;每穗粒数在110~160粒的中小穗型居多;稻瘟病抗性或白叶枯病抗性水平有待提高,双抗品种的占比不到0.5%;直链淀粉含量偏高,年际间呈现缓慢下降的趋势,达到食用籼稻品质一级~三级的水稻品种占比约为24%,米质水平整体上较一般。基于此,在海南水稻的产量提升、品种抗性和米质改善等方面,都需要种质的创新和突破,培育优良水稻新品种。另外,还可修订水稻品种审定的标准、加强水稻栽培研究和推广方面的力度等来促进海南水稻生产水平的提升。

科研经费“包干制”管理路径探析

实行经费总额“包干制”,目的是打通科研项目经费使用中的堵点,赋予项目负责人经费使用更大的自主权,探索出更加适合科研规律、激发创新活力的管理制度。文章分析了“包干制”实施面临的问题和困难,提出了科研经费“包干制”管理的思路,阐述了构建负面清单纬度下的“包干制”管理模式和从“放、管、服”三个维度推进“包干制”落地的路径,并从加强顶层设计、引入负面清单管理、建立责任人承诺制、强化信息监管等方面提出了实行“包干制”管理的建议,以期为深化科研经费“包干制”改革提供新视角。

海南越夏苦瓜嫁接育苗技术规程

海南夏季高温、高湿、台风、暴雨、水涝、病虫草害等不良因素严重影响苦瓜嫁接苗成活率和质量,技术集成创新应用,已取得显著效果。海南省地处热带边缘,属热带季风气候,光热资源丰富,雨量充沛,是全国最大的天然温室,蔬菜生产区位优势突出(吕延超等,2020;曲红云等,2021)。然而,当地夏季台风、暴雨、高温等气象灾害影响频繁(吴胜安等,2022)。