为明确小麦增产的春季追氮措施及矮壮素的优化调控效应,于2017-2020年在晋中农高区小麦基地开展大田试验,在起身期喷施矮壮素和对照(CK)条件下设置4个追氮时间:返青后10 d(D10)、返青后20 d(D20)、返青后30 d(D30)和返青后40 d(D40),研究不同追氮时间对冬小麦产量的影响及矮壮素对茎秆特性、木质素含量及相关合成酶活性的调控效应.结果表明:D30较其他追氮时间穗数提高1.4％～5.2％、穗粒数提高0.4％～12.0％、千粒重提高1.7％～9.4％、产量提高8.8％～22.1％.与D10和D20相比,D30显著增强了基部第2节间形成后0～21、35～42 d苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性和0～42 d酪氨酸解氨酶(TAL)活性,提高了茎秆木质素含量,增加了节间质量,提高了茎秆抗折力,且降低了株高,提高了抗倒性;而D40较D10和D20穗粒数增加4.5％～10.1％、产量增加0.04％～11.3％,但降低了基部第2节间形成后0～42 d PAL和TAL活性,减少了木质素含量,茎秆强度减弱,增加了倒伏风险.喷施矮壮素后,小麦株高显著降低,PAL和TAL活性增强,节间木质素含量提高,增加了茎秆强度,且在D30达显著水平.春季追氮与喷施矮壮素条件下,PAL和TAL活性与木质素含量呈显著正相关,木质素含量与茎秆抗折力呈显著正相关,茎秆抗折力与抗倒伏指数呈显著正相关;产量及其构成因素与节间直径、质量和抗折力呈显著正相关,与株高和节间长度呈负相关.综上,返青后30 d追氮结合喷施矮壮素,可促进木质素的合成与积累,提高茎秆充实度,提高植株抗倒性和产量.

作物的茎秆由细胞-组织-器官等多尺度结构构成,维管束是茎秆的主要机械支持组织,细胞是最基本的力学承载单元,细胞的力学性能取决于细胞壁的力学性能和细胞的形态结构.细胞壁的结构特征(微纤丝角、晶体尺寸等)逐级影响到细胞、维管束和茎秆的力学性能,对细胞壁结构特征的研究可以为培育抗倒伏性状良好的品种提供参考.本文以甘蔗(Sac-charum officinarum)品种'桂糖49号'为研究对象,采用X射线衍射技术检测甘蔗茎秆维管束厚壁细胞壁微纤丝角,分析微纤丝角和晶体尺寸对甘蔗茎秆维管束力学性能的影响,以揭示甘蔗超微结构与宏观力学性能之间的内在关系.研究结果表明,在茎秆横断面上,从蔗皮到蔗芯厚壁细胞的细胞壁微纤丝角呈增大的趋势;沿茎秆纵向从基部、中部到梢部的厚壁细胞的细胞壁微纤丝角的变化不明显.茎秆单根维管束的拉伸弹性模量与微纤丝角呈负相关,相关系数r=-0.655;与纤维素晶体尺寸呈正相关,相关系数r=0.604.单根维管束的拉伸强度差异的43％是由微纤丝角引起的.

倒伏是严重降低油菜产量、品质和影响机械化生产的重要影响因素之一.培育和应用抗倒伏性强的油菜品种是实现油菜机械化生产和高产的重要措施,而提高抗倒伏能力的重点是提高茎秆强度.因此,本研究以包含197个芥菜型油菜株系的重组自交系(RILs,recombinant inbred lines)群体为研究材料,2023年分别在贵阳和贵定两个环境条件下测定了该群体的茎粗、茎秆鲜干比、茎秆充实度、茎秆密度、茎秆抗折力和茎秆抗折强度等6个性状,6个性状均表现出较大的变异,变异系数为14.29％～41.35％,且符合正态分布.相关性分析显示,两个环境条件下,茎秆充实度与茎秆密度、抗折强度二者之间均呈极显著正相关.进一步对茎秆抗折强度表现为高中低的3类材料进行茎秆微观结构观察,相比较于低抗倒材料,高抗倒材料的皮层更厚、维管束个数更多、维管束排列更紧密与维管束面积占比更大.QTL初定位检测到4个QTL与茎秆茎粗有关;2个QTL与茎秆鲜干比有关;2个QTL与茎秆充实度有关;2个QTL与茎秆密度有关;4个QTL与茎秆抗折力有关,可解释的表型变异为4.1％～5.1％;9个QTL与茎秆抗折强度有关,可解释的表型变异为7.5％～11.0％.本研究的开展可为后续芥菜型油菜抗倒伏相关基因的克隆提供基础数据信息,并对油菜抗倒伏育种有一定参考价值.

矮小型棉花具有抗倒伏、适合密植等特点,利于塑造棉花的理想株型,优化群体结构,提高光合生产率,增加单位面积产量.本课题组在远缘杂交品系N31中发现了一个株型矮小突变体,经过连续多代自交,获得了稳定遗传的纯合体并命名为df31.表型鉴定结果 表明:突变体df31株高矮、果枝夹角小、节间距短、生育期长,与N31呈极显著差异.遗传学分析表明:df31与N31杂交,F2分离群体中突变表型与正常表型符合1∶3分离,矮小突变由隐性单基因控制.细胞学观察结果表明:与N31相比,df31叶柄、下胚轴和茎的单位面积薄壁细胞数量增加,维管束较多,形成层欠发达.随着营养生长,df31中赤霉素、油菜素类固醇呈明显下降趋势,生长素含量稳定,生长速度缓慢.本研究分析了矮小突变体的综合表型和遗传基础,并从细胞和生理水平分析了矮小突变体的变化,为进一步突变基因定位、克隆奠定基础.

通过"第三次全国农作物种质资源普查与收集行动"项目,对江西省各农业县(市)水稻地方品种资源进行了调查和收集,2017-2019年共收集到水稻地方品种资源321份,对其形态特征、主要农艺性状和品质特性进行了鉴定.从地域分布来看,江西水稻地方品种资源在11个地级市均有分布,主要集中分布于九江、上饶、宜春、抚州、吉安和赣州等6个面积较大且山区丘陵地较多的地级市,这些地区经济欠发达、交通不便,又是少数民族聚集地,农户喜欢以水稻地方品种的稻米为原材料加工美食.江西省水稻地方品种资源存在籼稻与粳稻两个亚种,以籼稻为主,分为早稻、中稻和晚稻,以中、晚稻为主,粘稻和糯稻分别占38.0％和62.0％,种皮颜色种类丰富,有35份红米和紫黑米种质资源.江西水稻地方品种资源遗传变异丰富,多数表现为颖尖秆黄、无芒或短芒,穗型适宜、剑叶及茎秆角度适中、抗倒伏且落粒性适宜;鉴定出15份抽穗期与株高适宜的大穗、多颖花、高结实率、高千粒重的优良品种资源,还筛选鉴定出优异糯稻和有色稻米资源各12份.这些水稻优异地方品种资源具有较大的挖掘潜力,可为水稻新品种选育提供重要的资源支撑.

以京农科 728 等 24 个我国玉米生产大面积推广种植品种为研究材料,设置 6.0(D1)和 9.0(D2)万株/hm2 共两个种植密度处理,研究并明确不同种植密度条件下参试品种的茎秆力学和根系性状差异,为耐密高产品种选择和育种提供参考和指导.结果表明,(1)参试玉米品种的抗倒性存在较大差异,其中,以京 2416 为父本组配的京农科 728 等 18 个品种全生育期均未发生倒伏倒折,抗倒能力强;郑单 958 在生理成熟前未发生倒伏,而在生理成熟期D2 密度下倒伏倒折率高达 89.40%;先玉335 在大喇叭口期发生根倒,倒伏率高达 68.56%,生育后期未发生倒伏.(2)随种植密度增加,参试品种的株高、穗位高和穗位系数均呈升高趋势.以京 2416 为父本组配的京农科 728 等 18 个品种的株高、穗位高和穗位系数平均为 272.13 cm、106.44 cm和39.11%,显著低于郑单 958 和先玉 335.(3)随种植密度增加,参试品种的茎皮穿刺强度、茎秆抗折力、根系长度和根系干物重均呈降低趋势,平均为 40.61 N/mm2、205.06 N、217.35 m/plant和 14.29 g/plant;产量呈升高趋势,平均为 11 724.48 kg/hm2.与郑单 958 和先玉 335 相比,以京 2416 为父本组配的京农科 728 等 18 个品种的茎皮穿刺强度、茎秆抗折力、根系长度、根系干物重和产量具有明显优势,且耐密抗倒性强,产量潜力高,是耐密高产型品种.

目的 观察枸杞多糖(LBP)对糖尿病肾病(DN)兔足细胞形态结构和nephrin蛋白的表达的影响.方法 雄性日本大耳白兔,随机分为正常组(4只)和DN模型组(16只),后者糖尿病(DM)造模成功后随机分为阴性组(4只)、预防组(4只)、治疗组(4只)、阳性组(4只),持续饲喂高脂饲料(1％胆固醇+4％猪油)2周,构建DN模型.正常组灌胃0.9％生理盐水1 ml/(kg·d)连续12周,阴性组DM模型成功后灌胃0.9％生理盐水1 ml/(kg·d)连续12周,预防组DM模型成功后灌胃LBP 10 mg/(kg·d)持续12周,阳性对照组DM模型成功后第8周开始灌胃美卡素3.7 mg/(kg·d)持续4周,治疗组DM模型成功后第8周开始灌胃LBP 10 mg/(kg·d)持续4周.在12周末处死动物取肾脏,做组织切片,电镜下观察.取肾脏测肾组织中的nephrin蛋白及mRNA表达.结果 正常兔足细胞足突细密,栅栏状,紧贴在毛细血管基底膜外面.基底膜连续平滑,无增厚.足细胞无深染,细胞核无固缩无裂解.糖尿病DN兔足细胞肥大,染色深.细胞核可见裂解,核仁异染.足突大面积融合,基底膜(GBM)广泛裸露,足突增粗、倒伏、弯曲增多,基底膜中重度增厚,不规则增厚.LBP干预组DN兔足细胞肿胀程度减轻,细胞核浓集现象减轻,足突融合情况改善.与正常组相比,各组nephrin蛋白mRNA的表达明显下降,差异存在极显著性(P＜0.01),与阴性组、治疗组、阳性组相比,预防组nephrin蛋白mRNA的表达较多,差异有极显著性(P＜0.01).结论 LBP可以明显改善DN兔足细胞的凋亡情况,减少足突的融合,基底膜的增厚,并且可以拮抗糖尿病所导致的nephrin蛋白表达的下降.

表型评价是鉴别高产、优质和抗逆性优良大豆资源的必要步骤.为更好利用东北大豆种质资源,2012-2014年在大庆农科院将搜集到的东北地区各育种单位现存的361份大豆地方品种和育成品种(系)进行田间试验,采用重复内分组试验设计,对4类13个农艺、品质性状进行统计分析.结果表明:(1)东北大豆种质群体在大庆表现为:全生育期121 d(94 ～ 134 d)、蛋白质含量40.68％ (36.66％～45.33％)、脂肪含量20.68％(15.77％ ～ 22.90％)、蛋脂总量61.36％ (57.08％ ～ 65.45％)、百粒重17.48 g(9.69～28.42 g)、株高66 cm(33.1 ～96.2 cm)、主茎17节(9.76 ～24.00)、分枝1.25个(0.0～7.4)、倒伏1.4级(1.0～4.0).(2)大庆地区适合熟期组(MG)为MG0和MGⅠ,更趋向于MGⅠ,两熟期组内品种的各性状平均值与东北大豆种质群体的总平均值相近.MG000 ～ MG00组生育期较短,未能充分利用当地生态气候资源,品质性状与MG0～MGⅠ相差不大;而株高、产量性状表现较MG0 ～ MGⅠ偏低(如株高低约20 cm,地上部生物量低约1.2 t/hm2).MGⅡ ～ MGⅢ品种则大多未能充分成熟,导致其他性状表达不正常.大庆地区未来大豆改良的主要方向是适合的熟期组(MG0 ～ MGⅠ)、高产、高蛋白兼顾高脂肪含量,应重视耐逆性.从资源群体中优选出一批用以改良大庆大豆性状的不同熟期组亲本,为育种工作者提供参考.

为探讨甘蔗新品种在桂林地区的适应性表现,该研究以ROC22为对照,采用大区互比法,对国家甘蔗产业技术体系的9个甘蔗品种进行1年新植2年宿根的区域试验,观察记录出苗率、分蘖率、株高、产量和糖分等14个性状表现,并利用DTOPSIS法进行综合评价.结果表明:桂糖29号、桂糖31号、云蔗03-194、粤糖60号、福农38号和粤糖55号的综合性状表现优于对照ROC22,其中桂糖29号宿根性好、蔗茎产量和产糖量较高,但病虫害有不同程度的发生,田间栽培需加强病虫害防控;桂糖31号有效茎多、蔗糖分高,建议加强肥水管理,提高产量;云蔗03-194出苗率较高,出苗整齐,有效茎数较多,宿根性好,但枯心苗和黑穗病发病程度较其他品种严重,建议加强苗期病虫管理,保障成茎率;粤糖60号蔗糖产量较高、抗倒伏能力强,但新植出苗率较低,建议加大下种量;福农38号蔗糖分较高、抗病性较好,是优异的抗病材料;粤糖55号宿根性较好.上述筛选出的6个甘蔗品种宿根性好、抗逆性强、高产高糖,适宜在桂林地区进行扩大种植,用于指导当地的甘蔗示范推广.

二叠纪钙质海绵礁的研究已逾百年,但缺乏埋藏学方面的研究.本文选取鄂西利川典型钙质海绵礁剖面,对造架生物的属种组成、保存状态(直立还是倒伏)、个体大小、古石孔藻包壳和泥晶含量进行统计研究.共鉴定出17个属种的钙质海绵和一个属种的水螅;通过统计研究发现,含钙质海绵的灰岩厚98 m,其下部4/5厚度所含钙质海绵以倒伏的为主,上部1/5厚度以直立的为主;含倒伏钙质海绵的灰岩中藻包壳(古石孔藻)不发育,钙质海绵以直立为主的灰岩中,藻包壳发育;钙质海绵的个体大小由海绵灰岩下部而上增大不明显;泥晶基质的含量自海绵灰岩的下部而上明显减少.由此推断:下部的钙质海绵灰岩形成时由于没有藻包壳,大多被风浪打倒.上部具有藻包壳的钙质海绵灰岩,尽管形成时的水动力能量更强,但由于有藻包壳,其抗风浪能力得到加强,所以大多直立保存.