二代玉米螟为害玉米产量损失研究

【目的】研究二代亚洲玉米螟Ostrinia furnacalis(Guenee)为害对玉米产量的影响。【方法】以"先玉335"为供试玉米品种,通过人工接虫模拟二代玉米螟不同发生量为害玉米对产量损失的影响。【结果】随着接卵量增加,虫孔数和蛀孔隧道长度增加,玉米单穗粒重降低。单株虫孔数每增加1个,玉米产量损失率增加4.52%;隧道长度每增加10 cm,产量损失率增加8.34%。接卵量与玉米产量损失率的关系符合方程z=-10.0297+4.034 ln(x)。【结论】根据害虫经济阈值的定义,推算出二代玉米螟的防治指标为百株累积卵量12.8块,对二代玉米螟的防治决策具有重要指导作用。     

大豆田节肢动物群落优势种群时间生态位及营养关系分析

【目的】阐明大豆田节肢动物群落时间生态位及营养关系,为大豆害虫生态调控手段的实施提供坚实的理论依据。【方法】以大豆田节肢动物群落为研究对象,通过两年的田间系统调查分析。【结果】统计得到种类220余种,物种可分为天敌、害虫和中性昆虫3个类群,以天敌物种丰富度最高;害虫中以烟蓟马Thrips tabaci(0.36902)和大豆蚜Aphis glycines(0.13122)优势度最高,且有着较高的生态位重叠指数(0.8163),蚜小蜂Aphytis sp.和大草蛉Chrysopa septempunctata对害虫的时间生态位重叠指数很高,其他天敌如异色瓢虫Harmonia axyridis、龟纹瓢虫Propylaea japonica、黑带食蚜蝇Zyistrophe balteata和黑食蚜盲蝽Deraeocoris punctulatus等对害虫的重叠指数居中;大豆田中各类群构成错综复杂的食物网结构。【结论】综合考虑天敌的种群数量,确定捕食性天敌是控制害虫种群数量的有效天敌。研究可知不能单纯从时间生态位的重叠指数的高低来判断天敌的控制能力。     

大豆蛋白含量新位点qPRO-19-1的定位

大豆是重要的粮食作物和经济作物,其籽粒蛋白约为40%,是植物蛋白的重要来源之一。国产大豆主要用于食用,提高大豆蛋白含量是主要的育种目标。因此,发掘大豆蛋白含量相关基因,对开发分子标记并培育高蛋白食用大豆具有重要意义。本研究以低蛋白大豆品种中黄35为母本,以源自日本的高蛋白大豆十胜长叶为父本,构建了重组自交系(RIL,recombination inbred lines)群体。利用集群分离分析法(BSA,bulked segregant analysis)在3条染色体筛选出9个与蛋白含量相关的SSR标记,其中位于19号染色体的QTL尚未见报道。进一步利用完备区间作图法(ICIM-ADD)分析RIL群体F_2:15和F_2:16,在19号染色体重复定位了1个蛋白质含量相关QTL qPRO-19-1,位于分子标记SSR_19_38和SSR_19_59之间,LOD值分别为3.43和3.98,贡献率分别为7.81%和14.87%,高蛋白等位基因来自于高蛋白亲本十胜长叶。qPRO-19-1的定位区间长度为385 kb,共有注释基因36个。本研究定位了蛋白质含量相关的新位点qPRO-19-1,为大豆高蛋白基因的图位克隆及分子标记育种奠定了基础。     

一种等分作物花粉扩散圆形源区的方法

【背景】转基因作物花粉在大气中扩散会引起基因漂流,从而可导致不可预知的环境风险,运用模型预测可评估其花粉扩散状况、定量确定可靠的安全扩散距离。为了应用高斯烟羽模型应用于模拟转基因作物花粉在大气中的扩散浓度,提出了一种如何将半径为R的圆形花粉源区划分成许多等面积小面元的方法。【方法】通过数学推导,首次提出了各等面积面元中心点坐标的计算公式。【结果】根据在中国东北地区吉林省公主岭玉米花粉扩散和基因漂流的试验观测资料,将该公式应用到高斯烟羽扩散模型中,模拟了玉米花粉扩散到源区外不同距离处的浓度,对比花粉扩散模拟值与实测值,两者具有较好的一致性,表明应用该公式模拟花粉扩散能取得令人满意的效果。【结论与意义】分析证明这种推导划分半径为R的圆形花粉源区各面元中心点坐标的计算公式是可靠的,该方法可为应用高斯烟羽模型计算花粉源区内不同位置点单个源强对源区外某一距离处的花粉浓度的贡献提供便利。     

穗醋栗种质资源表型多样性分析及鲜食资源评价

以国家果树种质(公主岭)寒地果树资源圃保存的88份穗醋栗资源为研究对象,分析21个表型性状多样性指数、标准差、变异系数和极值,分析资源表型多样性,并以百果重、可溶性固形物、风味为指标,结合口尝鼻嗅评价,筛选适宜鲜食资源。结果表明,88份资源非数值型性状的Simpson指数和Shannon-Weaver指数变化范围为0.13~0.74和0.46~2.10,数值型性状的Simpson指数和Shannon-Weaver指数变化范围为0.19~0.87和0.46~3.16,21个性状中,花序着生状态、果皮厚度、果肉颜色、果实风味、果实质地、百果重、可溶性固形物、花序长度、叶片宽度和叶柄长度的多样性指数较高,表明穗醋栗资源表型多样性较为丰富。筛选出5份鲜食资源:11C-18(实生后代)、Pigmei、11C-22(实生后代)、大粒甜(Bona)、布劳德(Brodrop)。     

长期施肥下农田土壤-有机质-微生物的碳氮磷化学计量学特征

探讨外源养分的输入对土壤系统内碳、氮、磷化学计量特征的影响,对于深刻认识农田土壤有机碳(C)和养分循环及其相互作用过程具有重要意义。以26年的农田长期定位施肥试验为平台,分析长期不同施肥条件下土壤、有机态及微生物生物量碳、氮、磷含量及其化学计量学特征,并根据内稳性模型y=c x~(1/H)计算其化学计量内稳性指数H。结果表明:与长期撂荒处理(CK_0)相比,种植作物条件下26年化肥配施有机肥处理(MNPK和1.5MNPK)显著降低微生物生物量氮含量,但显著提高了微生物生物量磷的含量。相对于撂荒处理,即使长期配施化肥磷处理(NP、PK、NPK),其土壤有机磷降低显著。对于C∶N比而言,化肥配施有机物料处理(秸秆或有机肥)的土壤C∶N比、有机质C∶N及微生物生物量C∶N比均显著低于化肥处理(N、NP、PK和NPK)。对于C∶P比而言,相对于撂荒处理,26年施用磷肥(化肥磷或有机磷)显著降低了土壤C∶P比和微生物生物量C∶P比,而CK和偏施化肥处理(N、NP和PK)显著降低了土壤有机质C∶P比。对于土壤N∶P比而言,撂荒处理土壤N∶P比显著高于其他处理,而撂荒处理土壤有机质N∶P比显著高于CK和化肥处理,表明不施肥或化肥条件下作物种植加剧了土壤有机质中氮素的消耗。微生物生物量C∶N、C∶P、N∶P比的内稳性指数H分别为0.24、0.75、0.64,不具有内稳性特征。微生物生物量C∶N、C∶P、N∶P比分别与土壤C∶N、C∶P、N∶P比呈显著正相关关系,但与土壤有机质碳氮磷化学计量比之间无显著相关性。表明土壤碳、氮、磷元素的改变会直接导致微生物生物量碳、氮、磷化学计量比的改变,但微生物生物量碳氮磷化学计量比对土壤有机质碳氮磷化学计量比无显著影响,土壤有机质的碳氮磷计量比可能更多是受到作物和施肥等养分管理措施的影响。     

遮阴和种植密度对东北春玉米穗部发育和植株生产力的影响

探讨遮阴对玉米穗部特性的影响及其产量效应,可以为应对气候变化与密植栽培条件下的玉米品种选育和高产栽培提供参考依据.本研究选用2个品种(紧凑型‘中单909’、平展型‘内单4’)和2个种植密度(4.5、9.0万株·hm^-2),在吉林省公主岭市开展田间遮阴试验,设置遮阴(遮阴度65%,小喇叭口期-成熟期)和不遮阴(对照)2个处理,研究遮阴和种植密度对不同株型玉米的穗部发育和植株生产力的影响.结果表明: 遮阴显著影响春玉米雌穗发育,造成散粉和吐丝期推迟,导致散粉吐丝间隔期延长3～15 d;遮阴显著降低春玉米干物质积累,籽粒产量下降50%以上(50.8%～87.0%);密植条件下春玉米穗部特性和产量性能受遮阴的影响显著高于稀植栽培;不同玉米品种相比,紧凑型品种的穗部特性和产量受遮阴和种植密度的影响低于平展型品种,紧凑型品种对生态环境变化的适应性较强,耐阴性和耐密性表现出一致性.     

东北地区三代粘虫玉米田为害行为研究

【目的】研究东北地区2代粘虫Mythimna separata (Walker)成虫的产卵规律和3代粘虫幼虫的取食行为,揭示3代粘虫在东北地区玉米田的为害行为机制,为粘虫的预测预报及综合防控提供科学依据。【方法】采用罩笼法研究2代粘虫成虫的产卵节律及对不同寄主植物的产卵选择性;采用田间调查和叶碟法取食试验研究3代粘虫幼虫在田间的发生特点及其对不同寄主植物的取食选择性。【结果】(1)2代粘虫成虫在夜间20:00-23:00时间段产卵量最高,占总量88.36%,显著高于其它时间段(P<0.01)。(2)2代粘虫成虫只选择稗草进行产卵,并且在稗草上部干枯叶尖所产卵量最高,占总落卵量的81.98%,显著高于其他产卵位置(P<0.01),玉米上没有产卵。(3)2龄幼虫对稗草具有明显的取食选择性,显著高于玉米(P<0.05);3-6龄幼虫均对玉米叶片具有明显取食选择性,显著高于稗草(P<0.05)。(4)2龄幼虫对稗草和玉米之间的取食量差异不显著(P>0.05),3龄幼虫对稗草的取食量显著高于玉米(P<0.05),4-6龄幼虫对玉米的取食量显著高于稗草(P<0.05)。【结论】2代粘虫成虫的产卵习性和3代粘虫幼虫的取食选择性决定了东北地区3代粘虫在玉米田以高龄幼虫为害的特点。     

水稻幼苗活力性状的低温反应数量性状基因座检测

以籼粳交“密阳23/吉冷1号”的F2：3代200个家系作为作图群体,在12℃冷水胁迫下,进行苗高、苗鲜重和苗干重等水稻幼苗活力性状的低温反应鉴定,并利用由SSR标记构建的分子连锁图谱为基础,对冷水胁迫下苗高、苗鲜重和苗干重以及它们的低温反应指数进行了数量性状基因座（QTLs）检测。研究结果表明,低温胁迫下上述幼苗活力性状在F3家系群中均表现为接近正态的连续分布,表现为由多基因控制的数量性状;在第1、2、7、8和12染色体上,检测到与幼苗活力性状的低温反应相关的QTL共12个,对表型变异的贡献率范围为5．2％-17．9％,其中位于第2染色体RM262-RM263区间和第12染色体RM270-RM17区间的与低温下苗高相关的qCSH2和qCSH12,以及位于第12染色体RM19-RM270区间和第1染色体RM129-RM9区间的分别控制低温下苗干重及其低温反应指数的qSDW12和qCSDW1对表型变异的贡献率较大,分别为16．6％、17．9％、15．9％和16．2％。其增效等位基因均来自吉冷1号,前两者均表现为加性效应,后两者分别表现为显性和超显性。     

不同滴灌模式下玉米光合响应特征、水分利用及生长发育

研究玉米应对不同滴灌模式的响应机制,为吉林半干旱区玉米节水高效生产提供科学依据。2020年和2021年,在可移动式防雨棚内展开试验,设置L1(垄上滴灌,300 mm)、L2(垄上滴灌,400 mm)、L3(垄上滴灌,500 mm)、Q1(浅埋滴灌,300 mm)、Q2(浅埋滴灌,400 mm)和Q3(浅埋滴灌,500 mm)共计6个处理,研究不同滴灌模式对玉米叶片光合响应特性、生长发育、产量及水分利用特性的影响。结果表明：当光量子密度超过400μmol·m^-2·s^-1时,相同光量子密度下Q2、Q3与L3处理的净光合速率(P_n)均显著高于L1、L2和Q1处理;L3、Q2与Q3处理的表观量子效率、光饱和点、暗呼吸速率和光饱和点时最大净光合速率在开花期和灌浆期均显著高于L1、L2和Q1处理;当CO₂浓度超过200μmol·mol^-1时,相同CO₂浓度条件下L1、Q1和L2处理的P_n显著低于L3、Q2和Q3处理;L3、Q2和Q3处理的CO