外源硅对植物抗盐性影响的研究进展

盐胁迫是世界范围内影响作物产量和品质的主要非生物胁迫之一,如何提高作物的抗盐性已经引起全世界的关注。硅(Si)是地壳中含量仅次于氧的第二大丰富元素。在pH值低于9的介质中,硅通常以单硅酸[Si(OH)_4]的形式被高等植物吸收。尽管目前硅仍然未被认为是植物生长的必需元素,但是作为植物生长的"有益元素",硅可以缓解各种生物胁迫和非生物胁迫对植物生长发育的抑制。大量的研究表明硅可参与调控植物抗盐的生理生化代谢过程,并与一些信号物质,如乙烯、水杨酸和多胺等存在互作。主要进展如下:1)植物对硅的吸收存在主动、被动和拒绝吸收三种,硅转运蛋白在硅的吸收和转运中起到非常重要的作用,但是关于该蛋白的编码基因在更多物种中的克隆和功能研究有待于进一步开展。2)硅可以调节盐胁迫下植物体内的离子平衡,降低植物根系对盐离子的吸收和向地上部的转运,并使盐离子更均匀的分布在根系中;改善盐胁迫下根系对钙、钾、氮等营养元素的吸收,缓解盐胁迫造成的营养失调。近期一些研究表明多胺可能参与硅对根系盐离子吸收的调控。3)硅可以通过调节水通道蛋白的表达和渗透调节物质的积累提高根系对水分的吸收和向地上部的转运,改善植株的水分状况。4)硅可通过调节抗氧化酶活性,降低活性氧的产生和积累,同时可以缓解盐胁迫对光合器官和光合色素造成的损伤,保证盐胁迫下植物光合作用的正常进行。5)植物耐盐的分子机制非常复杂,涉及大量基因的表达和调控以及信号转导过程,包括蛋白质组学和转录组学在内的组学研究策略为从分子水平揭示硅缓解胁迫的机理提供了有力的技术手段。转录组和蛋白质组学的研究表明硅可以通过调控转录因子、激素等相关基因的表达及蛋白的翻译和修饰来调控植物对盐胁迫的快速响应,提高植物的抗盐能力。6)硅吸收突变体的应用有助于我们更好的了解硅在调控植物生理生化代谢中所发挥的作用。

紫茎泽兰与伴生植物小藜的竞争效应及其生理生化特征

外来入侵物种紫茎泽兰(Ageratina adenophora Sprengel)是一种世界性入侵杂草,其与本地物种的竞争会对生态系统结构和演替造成严重影响,带来较大经济损失;拟通过分析紫茎泽兰与本地物种小藜的竞争效应及生理生化特征,以探讨外来入侵物种紫茎泽兰的竞争机理。在温室条件下,设置紫茎泽兰、小藜(Chenopodium serotinum)的种内和种间竞争盆栽试验,测定了两种植物不同处理下的植株生物量;并通过氮蓝四唑光化还原法、紫外吸收法、三氯乙酸法和酸性茚三酮法,分别测定了功能叶片的超氧化物歧化酶活性、过氧化氢酶活性、丙二醛含量、脯氨酸含量。结果表明:紫茎泽兰与小藜混种时,紫茎泽兰的单株生物量、相对产量(RY)均显著高于小藜对应指标,其竞争平衡指数(CB)显著大于0,而相对产量总和(RYT)显著小于1。混种与单种的结果比较表明,紫茎泽兰的混种生物量比在单种时显著增高,增幅达22.01%;而小藜的混种生物量比在单种时显著降低,降低了44.81%。在混种中,紫茎泽兰功能叶片的丙二醛、脯氨酸含量均比在单种时显著降低,而超氧化物歧化酶、过氧化氢酶活性均比在单种时显著升高;小藜功能叶片的丙二醛含量显著高于单种,而脯氨酸含量、超氧化物歧化酶活性、过氧化氢酶活性与单种无显著变化。这说明紫茎泽兰的相对竞争能力比小藜强,紫茎泽兰通过调整生理生化特征来应对种间竞争可能是其竞争取胜的重要策略。

4种菊科入侵植物叶水浸提液对狗牙根种子萌发的化感作用

【目的】为应用狗牙根抵御入侵植物入侵及替代控制相关入侵植物的可行性及技术开发提供基础数据和理论参考。【方法】采用培养皿滤纸法,比较研究紫茎泽兰、小飞蓬、飞机草和肿柄菊4种入侵植物叶水浸提液不同浓度处理(0.00、0.25、0.50、1.00和2.00 g·L^-1)对狗牙根种子萌发的发芽率、发芽势和化感效应指数的影响。【结果】4种入侵植物叶水浸提液对狗牙根种子发芽均产生显著抑制效应,且随着浓度的升高呈现递增趋势;在中低浓度(0.25、0.50和1.00 g·L^-1)处理时,随着浓度的增大,紫茎泽兰、小飞蓬、飞机草和肿柄菊叶水浸提液对狗牙根种子发芽率、发芽势抑制作用和化感效应均依次增强,在高浓度(2.00 g·L^-1)处理时,飞机草表现最强,而其它3种植物间无显著差异。【结论】4种菊科入侵植物对狗牙根会产生较强的抑制作用,若要应用狗牙根抵御或替代控制这4种植物的入侵,需采取适当措施应对这4种植物对狗牙根种子萌发的不利影响。

2010-2011年度我国小麦条锈菌生理专化研究

为给小麦条锈病预测及防控策略制定与实施提供科学依据,2010-2011年对采自全国14个省(市、自治区)的条锈菌标样进行了生理小种鉴定和分析。结果表明,在1 014份标样中,共监测到133个致病类型,其中CYR33出现频率达19.7%,与2009-2010年的23.7%相比略有下降,连续二年超过CYR32,居于首位;CYR32出现频率为18.1%(2009-2010年为21.6%),位居第二,主要分布在陕、甘、川地区。供试标样中还有44份被鉴定为贵农22致病类群,出现频率为4.3%,主要分布在四川、甘肃和云南三省,陕西、青海、山西、新疆、贵州和西藏等地亦有分布,应引起育种和推广部门的高度重视。

紫茎泽兰入侵对土壤肥力特征的影响及其动态研究

采用室内分析方法,测定了紫茎泽兰入侵不同年份的种群根际土壤N、P、K养分状况及其季节动态,比较分析了紫茎泽兰入侵对土壤养分影响在其入侵过程中的意义。结果表明,紫茎泽兰的入侵显著提高了根际土壤NH4+-N、NO3--N、全钾和有效钾的含量,降低了土壤全磷和有效磷的含量,而对土壤全氮含量没有明显影响。不同入侵种群根际土壤养分含量随季节变化的趋势为:土壤NH4+-N上升,NO3--N降低,有效磷和全钾先升后降,而全氮和全磷无明显季节变化,这可能是在年内生长过程中,紫茎泽兰能够通过活化土壤含磷化合物来满足自身生长的需求,对土壤NO3--N和有效钾的吸收利用较多,而对土壤NH4+-N的需求较少所致。紫茎泽兰入侵对根际土壤不同肥力特征的正负影响及其自身的适应特性可能是其能够入侵成功和快速扩张蔓延的生态机制之一;应用不同功能型植物建立生态群落以充分利用土壤养分资源,将在紫茎泽兰的生态控制和其入侵地的生态修复中起到较好的效果。

中国转基因作物的环境安全评介与风险管理

基因工程技术是21世纪最伟大的科学技术之一,基因工程技术的应用开启了一次全新的农业"绿色革命"。自1996年美国第一例商业化转基因作物诞生以来,全球转基因作物的种植快速平稳增长。转基因作物的种植具有巨大的潜在效益,但是其可能带来的环境风险已成为了人们关心和争论的焦点。转基因作物的安全性已然成为许多国家和政府不得不面对的主要议题之一。在过去的20年里。

棉铃虫齿唇姬蜂室内交配行为及影响因素的研究

对棉铃虫齿唇姬蜂室内交配行为研究表明，雄蜂是交配主导因素，一生中有多次交配表现，而雌蜂一般仅交配一次；雌雄个体交配持续时间为162．45±9．40s。24～36h蜂龄的雌蜂和36h蜂龄的雄蜂交配成功率最高；温度26℃和光照15001x是雌雄个体成功交配的最佳条件。讨论认为，室内环境条件也可能是导致寄生蜂室内饲养性比失调的重要原因。

施用钾肥对烟粉虱实验种群生命表参数的影响

设置0,30,60,120和240mg/L5种钾肥浓度处理黄瓜植株,测定不同处理黄瓜叶片的含钾量及相应处理上烟粉虱Bemisiatabaci(Gennadius)种群的生命表参数。结果表明,黄瓜叶片含钾量不随钾肥施用量增加而增大,30mg/L钾肥溶液处理的黄瓜叶片含钾量最高。在上述5种钾浓度处理黄瓜植株上,烟粉虱种群的内禀增长率rm分别为0.14,0.17,0.17,0.15和0.13,净增殖率R0依次为47.79,111.55,115.18,61.96和49.58。因此,黄瓜叶片中含钾量高有利于烟粉虱的种群增长。讨论研究结果对生产上烟粉虱种群调控的意义。

伊犁河谷小麦条锈病菌源地调查研究

【目的】实地调查分析新疆伊犁地区新源县田间小麦条锈病和野外小檗锈病发生情况,为揭示新疆小麦条锈菌的群体遗传多样性以及小檗在小麦条锈病发生流行中的作用提供基础数据。【方法】利用中国小麦条锈病菌鉴别寄主,对2013~2015年新源县小麦条锈菌进行生理小种鉴定,对异果小檗种类鉴定、锈孢子DNA提取及PCR检测。【结果】新源县小麦条锈菌主要类群有Hybrid46类群,出现频率高达31.25%;水源11类群出现频率为22.92%;贵农22类群出现频率为18.75%;中四类群出现频率为6.25%;其他类群出现频率为20.83%。异果小檗锈病鉴定结果表明,异果小檗锈病中存在小麦条锈病,条锈菌锈子器的检出率在4.7%~5.7%。【结论】新源县小麦条锈菌主要为Hybrid46类群、水源11类群、贵农22类群。异果小檗锈病中存在小麦条锈病,条锈菌锈子器的检出率在4.7%~5.7%。

苹果蠹蛾抗药性研究进展与治理策略

苹果蠹蛾是世界上绝大多数仁果类植物种植区危害最严重的食心类害虫之一,也是重要的检疫性害虫,每年造成巨大的直接经济损失。苹果蠹蛾的防控目前主要依赖于化学防治,致使苹果蠹蛾抗药性日益严重、形势严峻,进而造成防治更加困难、成本增加,严重威胁新疆林果业的持续发展。本文针对苹果蠹蛾抗药性现状和抗药性机制的研究进展进行了梳理、分析,旨在为提出新疆地区苹果蠹蛾抗药性治理策略提供理论依据。

陆地棉GhBZR1基因的克隆及功能研究

【目的】BZR1是油菜素内酯(Brassinosteroid,BR)信号通路中关键的转录因子,去磷酸化后可直接调控BR信号通路下游基因的表达,影响植物的生长发育和免疫反应。明确其功能对了解棉花的抗/感病分子机制具有重要意义。【方法】分析未接种和接种黄萎病菌(大丽轮枝菌Verticiliumdahliae)的中植棉KV-3的转录组测序结果,筛选到1个下调表达基因GhBZR1,并通过cDNA末端快速扩增(Rapid amplification of cDNA ends,RACE)、生物信息学分析、实时荧光定量聚合酶链式反应(Real-time quantitative polymerase chain reaction,qRT-PCR)、亚细胞定位、病毒诱导的基因沉默(Virus-induced gene silencing,VIGS)和超表达,对该基因进行了克隆与功能验证。【结果】在陆地棉中克隆出GhBZR1基因全长1515 bp,开放阅读框为942 bp,编码313个氨基酸。生物信息学分析表明,GhBZR1蛋白与海岛棉中的BZR1蛋白同源性最高,具有BES1_N超家族结构域,属于亲水性蛋白,具有多个磷酸化位点,在其启动子区域存在3个与病原菌抗性相关的顺式作用元件,分别是TC-rich repeats,ABRE和MBSI元件。亚细胞定位显示,GhBZR1蛋白定位在细胞核。qRT-PCR检测结果表明,GhBZR1基因在茎中优势表达;大丽轮枝菌诱导后,该基因在不同抗病、感病品种中的转录水平不同,且能被茉莉酸和水杨酸诱导表达;抑制GhBZR1基因表达能增强感病陆地棉品种86-1对黄萎病菌的抗性;超表达GhBZR1基因使转基因拟南芥抗黄萎病菌能力减弱、病症加重。【结论】GhBZR1基因在棉花抗黄萎病的过程中起负调控作用。

植物抗感品种受病原侵染的差异研究进展

研究植物病原对植物抗感品种的侵染差异,对致病机理解析和抗病资源利用均有重要意义。目前,国内外关于这方面的研究主要集中在以下几方面,即选取代表性品种对比分析不同抗感品种受侵染后的细胞组织学变化,研究与抗病性相关的酶,通过基因组学技术揭示抗感品种的相关机理等,这些研究将为新的防治方法奠定理论基础。

甘肃省26个春小麦品种(系)苗期抗条锈基因分析及成株期抗病性评价

为明确甘肃省部分春小麦品种(系)苗期所含抗条锈基因,选用来自中国、印度等国家的24个具有不同毒性谱的条锈菌单孢菌系,分别接种于26个甘肃春小麦品种(系)及30个已知基因的载体品种上,进行苗期抗条锈病评价,并结合系谱分析推导苗期抗条锈基因。初步分析结果表明,银春8号等19个品种(系)含有Yr1及未知抗病基因,其余品种(系)含有未知抗病基因。成株期在甘肃陇南的田间抗条锈病评价结果显示,定西43可能具有成株抗病性,定E301、定9873、定鉴5、陇春26、陇春24、定西39、临麦30、宁9415具有慢条锈性。聚类分析与基因推导结果基本一致。

紫茎泽兰与4种功能型草本植物根系生长特征和竞争效应

研究了紫茎泽兰与非洲狗尾草、本地狗尾草、佩兰和小藜在野外单、混种条件下根系形态特征,并对相对竞争能力进行了分析.结果表明:紫茎泽兰与非洲狗尾草混种条件下,紫茎泽兰根系长度、体积和表面积比单种时减小,而非洲狗尾草增大;紫茎泽兰混种时生物量比单种时降低了77.1%,而非洲狗尾草增加了80.4%;非洲狗尾草相对产量和竞争平衡指数高于紫茎泽兰,相对产量总和约为1.0,说明非洲狗尾草地下竞争能力强于紫茎泽兰.紫茎泽兰与本地狗尾草混种条件下,两物种根系长度、体积和表面积低于单种,生物量分别比单种降低了45.3%和22.8%;竞争效应参数表明两物种具有较强的竞争效应.紫茎泽兰与佩兰混种时,两物种根系长度、体积和表面积与在单种时无显著差异,生物量分别低于单种;竞争效应参数表明紫茎泽兰具有竞争优势.紫茎泽兰与小藜混种时,紫茎泽兰根系形态和竞争能力均占优势.从地下根系竞争来看,可以利用非洲狗尾草替代控制紫茎泽兰以及对紫茎泽兰入侵迹地进行生态修复.

烟粉虱成虫对黄瓜叶龄的喜好性及与后代发育适合度间的关系

在室内采用笼罩和发育测定方法,研究了烟粉虱成虫对黄瓜叶龄的喜好性及其与后代生长发育、存活之间的关系,同时调查了叶毛密度与成虫喜好性之间的相关关系。结果表明(1)烟粉虱成虫比较喜欢在黄瓜植株的中部叶片取食和产卵。(2)叶龄对烟粉虱的存活率没有显著影响,对烟粉虱的发育历期只在卵期和若虫四龄期表现出显著影响,对其他龄期或整个世代均没有显著影响。(3)叶毛密度随着叶龄的增大而顺次显著减小;在接虫初始阶段,烟粉虱成虫的叶片选择性与叶毛密度成显著负相关关系,但72h后具有中等叶毛密度的叶片上的成虫数量和着卵量均显著高于叶毛密度较大或较小的叶片。研究结果对培育抗烟粉虱的黄瓜品种和改进烟粉虱的防治措施具有一定指导意义。

多旋翼植保无人机与常规喷施缩节胺对棉花生长调控效应比较

【目的】分析JT-30多旋翼植保无人机喷施缩节胺(DPC)对调节棉花生长的影响,研究植保无人机在棉花化控作业中的应用效果,为植保无人机在棉花化控作业的应用提供指导。【方法】与喷杆式喷雾机作业相比,采用JT-30六旋翼植保无人机喷施DPC作业,分析其对棉花株高、果枝长度、节间距等的影响。【结果】JT-30植保无人机喷施DPC 5、10、14 d后能够有效抑制棉花的株高,抑制率分别为7.26%、15.81%和21.17%;喷杆喷雾机作喷施作业后对应的抑制率为8.55%、16.81%和22.80%;JT-30植保无人机喷施DPC对棉花株高的抑制效果与喷杆式喷雾机作业效果相当。在果枝长度、节间长度和果枝始节高度等指标上表现出了相似的结果,且高浓度DPC没有对棉花表现出药害作用。【结论】植保无人机喷施缩节胺可以有效促进棉花营养生长向生殖生长的转移、塑造良好株型、提高成铃率,且高浓度DPC对棉花无药害,具有与常规喷施相当的效果。

棉蚜密度对瓢虫集团内捕食作用的影响

以华北棉田3种常见瓢虫——异色瓢虫、龟纹瓢虫和七星瓢虫为对象,依次在室内和田间条件下研究了不同棉蚜密度对瓢虫种间集团内捕食作用的影响。结果显示,室内条件下,随着棉蚜密度的上升,一种瓢虫幼虫对另一种瓢虫卵的捕食量呈下降趋势。与不提供棉蚜的对照相比,提供20、200头棉蚜的处理的捕食量分别平均降低56.5%、92.6%。田间罩笼试验显示出了相似规律,每株蚜量为50、200头时,捕食量较对照(没有棉蚜)平均降低42.0%、56.9%。结果表明,猎物棉蚜的存在能有效降低3种瓢虫之间的集团内捕食作用;棉蚜密度越高,这种趋势越明显。

印楝素的杀虫活性及其对烟粉虱的驱避作用

印楝素(azadirachtin)被认为是最有发展前景的植物源杀虫剂。文章主要介绍印楝素对昆虫的接触驱避、产卵驱避、拒食、毒杀、降低生殖力、生长调节等作用及其作用机理。同时也论述印楝素对烟粉虱Bemisia tabaci(Gennadius)寄主选择、产卵、孵化、若虫发育的影响。

草地螟迁飞的原因、目标与对策

人们对36°~55°N地区的重大农业害虫草地螟Loxostege sticticalis L.(鳞翅目:草螟科)的迁飞规律已了解较多,但对其迁飞的原因、目标与对策所知甚少。为了弥补这些缺陷,本文根据草地螟生活史特征,结合迁出、迁入以及再迁飞种群,成虫生殖,后代存活,田间幼虫危害种群发生与温湿条件的关系分析,明确了:1)迁飞种群主要降落在21℃,RH>60%的地区,较高或较低的温湿度是导致成虫迁出或再迁飞的原因;2)最大的成虫生殖能力及后代存活率,以及田间幼虫为害或大发生种群主要在21℃,RH>60%条件下形成;3)成虫为到达21℃,RH>60%的地区所采取的对策:先迁飞、后生殖,以及在迁飞过程中表现出的各种适应性行为等。所得结果为深化草地螟迁飞规律的认识、研究与应用提供了重要依据。

国外昆虫天敌商品化现状及分析

本文归纳总结了国外天敌商品化产品的种类、应用概况、产品登记、质量管理、天敌产品包装等现状,并分析了天敌商品化过程中的一些问题。