中国南方地区旱作农业发展概况与对策分析

近年来中国南方地区频繁遭遇干旱,给农业生产和人民生活造成了巨大危害。为促进中国南方地区旱作农业的发展,保障南方地区粮食和经济作物安全,总结了中国南方地区旱作农业发展的现状、意义;重点分析了南方地区旱作农业发展中存在的主要问题;提出了南方旱作农业发展的主要对策:加强农田工程建设、选育抗旱品种、加强抗旱保水技术的开发和应用、利用节灌补水技术,提高水资源利用率。

禾本科主要作物抗旱相关基因及转基因研究进展

干旱是限制作物生长和产量的重要因素之一,为提高禾本科主要作物水稻、小麦、玉米、甘蔗的抗旱能力,本研究从植物抗旱机理出发,归纳了植物抗旱相关的功能基因、转录因子以及信号因子。综述了水稻、小麦、玉米、甘蔗抗旱相关基因挖掘以及抗旱转基因的研究进展,针对今后作物抗旱性的研究,提出了开展逆境植物重要抗旱基因资源挖掘、构建多基因共表达系统以及开展科学、标准的转基因抗旱鉴定指标评价体系研究的建议。

假臭草丛枝病植原体昆虫媒介的传毒特性研究

假臭草目前在海南乃至整个华南地区发生严重,而假臭草丛枝病植原体在一些地区可以严重影响其生长发育,研究专一昆虫媒介对假臭草丛枝病植原体传毒的特性与机理,将有助于深入假臭草生物防治。本文用寻集法和网集法采集海南地区不同生境下单一假臭草群落中的昆虫,捕捉到具有刺吸式口器的主要昆虫有粉蚧(粉蚧科、棉粉蚧亚科、棉粉蚧属Phenacoccus spp.)和蚜虫(蚜科、缢管蚜属Rhopalosiphum spp.)2种,并通过PCR检测对假臭草丛枝病植原体媒介及其传毒特性进行了研究。结果表明:蚜虫是传播假臭草丛枝病植原体的昆虫媒介。蚜虫获毒时间阈值为5 min,传毒时间阈值为0.5 h,传毒最少数量为10头,且随着时间、数量的增加,传毒率与获毒率均增加,但传毒率比获毒率低。

香蕉和粉蕉种质资源品质研究

通过对7个香蕉品种、4个粉蕉品种种质资源品质指标的测定分析,结果表明,各香蕉品种与粉蕉品种的可溶性糖含量以‘高把粉蕉’最高,但均低于对照主栽品种‘巴西’;各香蕉品种的淀粉含量与对照相差不大,除‘粉蕉×’外,其他粉蕉品种的淀粉含量极显著高于对照;粉蕉各品种的Vc含量显著高于对照;香蕉和粉蕉不同品种有机酸含量和单宁含量均高于对照。

水分胁迫对3个不同地区橡胶草生理特性的影响

本研究以3个不同地理来源的橡胶草群体为研究对象,使用不同浓度的聚乙二醇(PEG-600)溶液分别对3个供试群体成员苗期进行模拟水分胁迫,测定了其叶片相对含水量、叶绿素含量、抗氧化保护酶活性、渗透调节物质含量、丙二醛含量、叶片长度、叶片宽度以及最大根长。结果表明,随着胁迫浓度的提高3个供试群体的叶片相对含水量、叶绿素含量、抗氧化保护酶活性以及生长发育指标呈下降趋势,渗透调节物质含量以及丙二醛含量呈上升趋势;综合各指标表明,3个供试橡胶草群体抗旱性表现为昭苏群体>石河子群体>临夏群体。

聚乙二醇模拟干旱对新疆橡胶草种子萌发与幼苗生长的影响

以新疆橡胶草为材料,采用聚乙二醇（PEG-6000）模拟干旱法,PEG溶液渗透势范围为-1.0～0.0MPa,探讨干旱胁迫对橡胶草种子发芽势、发芽率、日相对发芽率、平均发芽速率、发芽指数、活力指数、幼根长度、幼叶长度以及幼叶宽度的影响。结果表明,随着PEG溶液浓度的增加,种子活力以及幼苗长势均呈现出先升高而后降低的趋势。当PEG溶液渗透势为-0.4 MPa时,发芽指数和活力指数显著低于对照组,而其幼根长度、幼叶长度以及幼叶宽度与对照组差异不显著,说明橡胶草种子活力比幼苗生长对于干旱胁迫更敏感;当PEG溶液渗透势为-0.8 MPa时,橡胶草种子萌发受到完全抑制,表明-0.8 MPa为橡胶草种子萌发的临界水势。

斑茅过氧化氢酶基因(EaCAT-1a)克隆与序列分析

斑茅是栽培种甘蔗最重要的近缘物种之一,具有抗逆性强等特点。本文以高粱过氧化氢酶基因(NCBI登录号为XM002437586.1)c DNA序列为探针,对甘蔗属EST数据库进行同源检索、筛选和拼接,后经基因组PCR、分子克隆、序列分析验证成功分离了1个斑茅过氧化氢酶基因DNA序列(Ea CAT-1a,Gen Bank登录号为KF864223)。该序列全长3831 bp,包含8个外显子和7个内含子,c DNA序列长为1532 bp,包含10 bp的5’非翻译区(UTR)和43 bp的3’UTR,以及一个1479 bp的开放读码框,编码492个氨基酸,此蛋白序列具有过氧化氢酶保守结构域,属于CAT家族。将推测的Ea CAT-1a蛋白序列与高粱、水稻、玉米等物种进行同源进化分析,均表现出较高的保守性。

甘蔗渣与不同材料混合堆制后作为盆栽基质对散尾葵生长的影响

将添加鸡粪、牛粪、稻草秆、羊粪分别堆制的甘蔗渣和无添加材料直接堆制的甘蔗渣,分别与园土按1:1的体积比混合,将其作为基质开展盆栽试验,以木薯皮:园土:火炭灰=2:1:1(V:V:V)的基质为对照,考察了不同材料堆制的甘蔗渣对散尾葵生长的影响。结果表明:以牛粪堆制的甘蔗渣混合基质中的散尾葵生长最好,其株高、冠幅、茎粗、小叶长、地上部分干、鲜重等分别比其他处理平均高出了22.09%、16.84%、14.28%、13.64%、59.34%、59.06%,其综合评价得分最高。在使用甘蔗渣作为散尾葵盆栽基质时,可优先考虑添加牛粪对其进行堆沤腐熟处理。

云南陆稻芽期抗旱性鉴定指标筛选及其综合评价

陆稻品种中蕴含了大量的抗旱遗传资源,对其进行抗旱性研究有利于这些优良种质资源的有效利用。本研究分别对40个水稻(敏旱群体)与40个陆稻(抗旱群体)间的5个抗旱性鉴定相关指标进行检测。结果表明,水、陆稻群体间相对幼芽粗度、相对幼根长度和相对幼根粗度均存在极显著差异,可以作为陆稻芽期抗旱性鉴定的指标。利用以上3个芽期抗旱性鉴定指标,对云南省80个陆稻品种进行抗旱性综合评价,结果表明,高、中抗旱性品种占到所检测品种的61.25%,为未来品种改良、节水农业的发展提供了数据支持。

海南山栏稻品种全生育期抗旱性鉴定与评价

以筛选优质抗旱山栏稻种质资源为研究目的,利用陆稻全生育期综合抗旱性鉴定体系对22个海南山栏稻品种进行抗旱性鉴定与评价。结果表明:海南山栏稻品种不同生育期间所表现出的抗旱能力具有极显著的正相关关系;山栏糯(黄壳)(编号1、4、6、18、22)等5个品种在全生育期均表现出高抗旱能力。此结果为开展山栏稻抗旱新品种选育及优异抗旱基因挖掘等工作提供重要的实验材料,同时说明海南山栏稻群体中蕴含丰富的抗旱遗传种质资源,应加强山栏稻种质资源的收集保护及评价鉴定工作。

陆稻苗期抗旱性鉴定指标筛选与评价

为筛选出陆稻苗期抗旱性鉴定指标,以24个云南陆稻品种为材料,采用反复干旱存活率作为标准,分析各测定指标与抗旱性的相关关系并对供试品种的抗旱性进行综合评价。结果表明,心叶下倒1叶长、心叶下倒2叶长、心叶下倒2叶宽、根干重和根冠比等5个形态指标的相对值与反复干旱存活率呈显著或极显著的相关性,可作为苗期抗旱性鉴定的形态指标。以反复干旱存活率为因变量,5个综合指标为自变量建立的回归方程对24个供试品种的抗旱性进行预测,其结果与芽期抗旱鉴定呈显著相关关系。

我国金沙江干热河谷地区甘蔗野生种质资源采集与鉴定

为了扩充国家甘蔗野生资源,进一步挖掘具有育种潜力的亲本材料。对金沙江干热河谷地区华坪县、攀枝花市区、盐边县、米易县、会理县、永仁县等12个市县的甘蔗野生种质资源进行了采集和鉴定,共采集斑茅9份,割手密20份,蔗茅4份,芒1份,涉及4个属4个种,合计34份。主要农艺性状相关性分析结果表明:所采集的甘蔗野生种质资源性状差异显著,株高、茎粗、叶长和叶宽均存在极显著或者显著(株高和叶长)的相关性,而锤度与其它指标不相关。遗传多样性分析表明:所采集的甘蔗野生种质资源多样性指数为1.53~1.68,变异系数为0.35~0.61,具有较高的遗传多样性。聚类分析可将其分为四个类群,其中Ⅲ类群具有较好的锤度品质潜力,Ⅳ类群具有较大的生物产量。Ⅲ和Ⅳ类群可推荐作为甘蔗育种的优异材料。

利用InDel分子标记分析海南山栏稻品种籼粳特性

为明确海南山栏稻品种的籼粳分化特性与遗传变异规律,利用34个籼粳特异InDel分子标记和24个SSR分子标记对22个海南山栏稻品种的籼粳特性与遗传变异进行分析。InDel分子标记鉴定结果表明,供试品种粳型基因频率变幅在0.68~0.83,以粳型品种为主,占到总品种的63.6%,未发现籼型或偏籼型品种。海拔梯度分析表明,海南山栏稻中粳型品种分布范围更为广泛,具有更强的环境适应能力。遗传变异分析表明,在供试群体中共检测到191个等位基因,其中稀有等位基因(基因频率≤0.05)数为86个,占到总等位基因数的45.03%。在供试的3个地理来源中,琼中县的遗传多样性最为丰富。

橡胶湛试327-13籽苗芽接苗冰雹灾害调查

本文调查橡胶无性系湛试327-13籽苗芽接苗幼树冰雹灾害情况,并根据不同灾害程度对灾后橡胶树进行了切杆、培养新主干和增施水肥等管理措施,降低冰雹灾害的损伤,快速恢复胶苗长势。

割手密DREB2类转录因子的克隆与比较分析

DREB类转录因子是一类植物中特有的,在非生物逆境胁迫中起重要作用的调控因子。本研究以割手密为材料,采用同源基因克隆的方法克隆获得2个DREB2类转录因子基因Ss DREB2-1和Ss DREB2-2(Gen Bank登录号分别为KU963264和KU963265)。序列分析表明,这2个基因的长度分别为814 bp和709 bp,分别编码262和227个氨基酸;预测其蛋白质分子量分别为28.66 k D和24.95 k D,等电点(PI)分别为5.42和6.47。氨基酸亲水/疏水性分析表明,这2个转录因子属于亲水性蛋白。多序列比对分析表明,两基因序列的相似性为98.7%。原核表达分析表明,这2个基因编码区能正常表达出目的蛋白,说明得到的这2个基因为功能基因而非假基因。

割手密2个DREB2基因的克隆与比较分析

干旱应答元件结合蛋白(dehydration responsive element binding protein,DREB),在植物应对干旱、盐碱和低温胁迫的反应中起非常重要的调控作用。利用已知的甘蔗栽培种DREB2转录因子序列,设计引物,按照同源克隆的方法,获得了2个割手密DREB2基因组DNA序列,分别命名为Ss DREB2-a和Ss DREB2-f(Gen Bank登录号分别为:KU963272和KU963277)。序列分析结果表明,Ss DREB2-a基因序列全长为1 578 bp,Ss DREB2-f基因序列全长为1 729 bp,2个基因均包含1个内含子和2个外显子。Ss DREB2-a和Ss DREB2-f基因的c DNA序列全长分别为824 bp和971 bp,均编码262个氨基酸。序列比对分析显示,2个基因的序列相似性为96.6%,编码的蛋白相似性为98.9%,存在3个氨基酸变异位点。系统进化分析结果显示,割手密DREB2转录因子与高粱、牛鞭草、斑茅、玉米等植物的DREB2转录因子的同源关系最近。基因的获得为下一步了解DREB2基因表达与割手密抵御非生物胁迫能力之间的关系奠定了基础。

割手密过氧化氢酶基因(SsCAT-1)的克隆与比较分析

割手密是栽培种甘蔗最重要的近缘物种之一,具有较强的抗逆性。本研究以高粱过氧化氢酶基因(NCBI登录号为XM002437586.1)c DNA序列为探针,对甘蔗EST数据库进行同源检索、筛选和拼接,后经基因组PCR、分子克隆、序列分析验证成功分离了2个割手密过氧化氢酶基因c DNA序列(Ss CAT-1c和Ss CAT-1d,Gene Bank登录号为KF864229和KF864230)。2条序列全长均为1 532 bp,包含10 bp的5'非翻译区(UTR)和43 bp的3'UTR,以及一个1 479 bp的开放读码框,编码492个氨基酸,此蛋白序列具有过氧化氢酶保守结构域,属于CAT家族。2条序列之间相似性为99.2%,存在12个单核苷酸多态性(SNP)位点,蛋白相似性99.0%,存在5个氨基酸变异位点。将推测的Ss CAT-1c和Ss CAT-1d蛋白序列与高粱、水稻、玉米等物种进行同源进化分析,均表现出极高的保守性。研究结果能对今后深入了解甘蔗及其近缘材料CAT基因家族的信息提供帮助,从而为进一步通过生物技术改良甘蔗品种抗逆性提供理论依据。