有机物料发酵流体和堆肥对苹果连作土壤环境及平邑甜茶幼苗生物量的影响

为探讨不同有机物料的发酵流体(厌氧发酵产物)和堆肥(有氧发酵产物)对苹果连作土壤环境的影响,以盆栽平邑甜茶幼苗为试验材料,分别设置猪粪+秸秆、鸡粪+秸秆、羊粪+秸秆、猪粪+鸡粪+羊粪+秸秆4个不同有机物料组合并进行厌氧发酵和有氧发酵,并将发酵产物分别施入连作土中,研究其对平邑甜茶幼苗生物量、连作土壤中微生物、土壤酶活性、土壤酚酸等的影响。结果表明:与有机物料堆肥相比,各有机物料发酵流体处理的平邑甜茶幼苗干重、鲜重较高,其中猪粪发酵流体处理显著提高了幼苗干、鲜重,7月份为对照的1.57、1.26倍,9月份为CK的1.55、1.86倍;两类发酵产物均增加了土壤微生物的数量,且发酵流体处理显著增加了土壤中细菌和放线菌的数量,其中羊粪发酵流体效果最明显,分别为CK的2.95倍和2.37倍,在堆肥处理中,真菌数量显著增高;两类发酵产物也影响了土壤中酚酸总量,表现为猪粪、鸡粪发酵流体和猪粪堆肥处理含量下降,至9月份分别下降到CK的0.45、0.39倍和0.36倍。     

环渤海湾苹果产区老果园与连作果园土壤线虫群落特征

应用类群多样性、类群丰富度、个体密度和功能类群指数等群落参数,于2009年5-10月分3次对环渤海湾苹果栽植区老果园不同位置和连作果园取样研究了土壤线虫群落特征。结果表明:苹果连作对果园土壤生物环境具有明显的恶化作用,连作果园土壤环境条件恶劣;对功能类群指数的统计表明,苹果连作明显改变了果园土壤中植物寄生性线虫r-选择和k-选择的比例,与自由生活线虫比较,连作对植物寄生线虫影响更明显;连作提高了果园的土壤线虫PPI/MI,说明连作对果园土壤健康的扰动最大;土壤不同食性线虫数量统计结果显示,环渤海湾苹果栽植区植食性线虫数量未达线虫伤害阈值,线虫不是引起环渤海湾地区苹果连作障碍的主要原因。     

观赏海棠杂交后代萌芽期观察及花期预测的灰色关联度分析

以‘国光’苹果（Malus domestica‘Rails’）为母本,以10个观赏海棠品种（Malus spp．）为父本进行杂交育种,对杂交后代实生群体的萌芽期进行了观察,并根据9株2年即开花单株的童期性状对观赏海棠的花期进行了灰色关联度分析。结果显示,所有观赏海棠杂交后代的萌芽期（3月12日以后）均晚于父本,93．89％的杂交后代萌芽期（3月下旬至4月上旬）与母本相近或稍晚于母本。在观赏海棠杂交后代花期的叶片叶绿素含量、可溶性蛋白质含量、叶面积、株高、地径等指标以及童期的萌芽期和展叶期等7个性状中,萌芽期和展叶期与花期的灰色关联度最大。因此,在童期利用叶片萌芽期对观赏海棠的花期进行预测极具可行性。     

棉隆熏蒸处理对平邑甜茶幼苗生长和生物学特性及土壤环境的影响

本试验以苹果砧木平邑甜茶幼苗为试材,通过温室与露地盆栽两种方式,研究不同浓度(0、0.1、0.2、0.4 g·kg^-1)棉隆熏蒸对连作土壤微生物环境和平邑甜茶幼苗生长的影响。结果表明:不同浓度的棉隆熏蒸均能促进连作土壤中平邑甜茶幼苗的生长,其中以0.2 g·kg^-1处理的效果最显著。0.2 g·kg^-1棉隆熏蒸下,平邑甜茶幼苗在温室和露地条件下的株高、地径、地上部干质量、地下部干质量分别比连作对照提高了192.9%和91.8%、72.8%和60.1%、196.8%和195.0%、138.5%和130.7%;幼苗根系相关指标(根长、根面积、根体积、根系呼吸速率)也明显优于其他处理;幼苗根系的超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶活性分别比连作对照提高了114.6%和118.5%、123.5%和107.6%、164.6%和175.6%;幼苗根系的丙二醛含量也显著低于其他处理。随着棉隆施用浓度的增加,土壤细菌含量、真菌含量、尖孢镰孢菌基因拷贝数、土壤酶活性均显著降低,连作土壤真菌群落结构也发生了不同程度的改变。综上,0.2 g·kg^-1棉隆熏蒸可以提高连作平邑甜茶幼苗生物量,改善土壤环境,有效缓解平邑甜茶的连作障碍。在苹果老果园重茬建园时,可以优先考虑0.2 g·kg^-1的棉隆熏蒸处理。     

多花海棠叶绿体基因组分析

多花海棠（Malus floribunda Siebold.）是世界范围内广泛栽培的苹果属物种,具有较高的观赏价值和育种意义。对其进行叶绿体基因组比较分析,有利于完善苹果属系统进化以及种质利用的研究内容。基于全基因组测序数据,组装获得一个完整的具有四分体结构的多花海棠叶绿体基因组。该基因组包括大单拷贝区（88 142 bp）、反向重复区B （26 353 bp）、小单拷贝区（19 189 bp）与反向重复区A （26 353 bp）,共计160 037 bp。多花海棠叶绿体全基因组共注释到111个基因,包括78个蛋白编码基因、29个tRNA基因和4个rRNA基因。此外,在其基因组中识别到大量的重复序列,与三叶海棠和变叶海棠略有差异。通过计算相对同义密码子使用度,发现其高频密码子共30种,并且密码子具有偏向A/T结尾的使用模式。种间序列比对、边界分析的结果表明,大单拷贝区序列变异较大,8种苹果属植物SC区与IR区扩张收缩情况整体上较为相似。基于叶绿体基因组序列的系统进化分析,将多花海棠、湖北海棠和变叶海棠聚为一类。多花海棠叶绿体基因组的研究可为今后遗传标记开发与种质资源利用等提供数据支持。     

不定根向重力性定点角不同的苹果自根砧插穗内源激素差异分析

研究不定根向重力性定点角(GSA)不同的苹果(Malus spp.)自根砧木在嫩枝扦插生根过程中的插穗中内源激素含量动态变化,为通过外源激素调控不定根GSA提供理论依据。以八年生苹果‘国光’(M.pumila cv.Ralls)与海棠(M.sp.)杂交实生苗的当年生枝条为试验材料,于5月中旬进行嫩枝扦插,筛选出不定根GSA不同的株系,并于次年再次进行嫩枝扦插,在扦插后0、8、16、24和32 d随机取插穗基部检测内源激素含量。试验结果表明:(1)按照扦插苗不定根GSA的不同,可把苹果自根砧苗木分为3类:30°≤GSA≤60°的不定根比例不小于50%,且GSA30°的不定根比例大于GSA60°的比例的自根砧,属于深层根型(DRT);30°≤GSA≤60°的不定根比例不小于50%,且GSA30°的不定根比例小于GSA60°的比例的自根砧,属于中间根型(IRT);GSA60°的不定根比例不小于50%,且30°≤GSA≤60°的不定根比例大于GSA30°的比例的自根砧,属于浅层根型(SRT)。(2)在苹果自根砧嫩枝扦插生根过程中,3种根型插穗内吲哚乙酸(IAA)含量的变化趋势呈"倒V"形,脱落酸(ABA)和异戊烯基腺嘌呤(iPA)含量呈下降趋势,玉米素核苷(ZR)含量呈"下降-上升-下降"的趋势;赤霉素(GA3)含量在中间根型插穗中的变化趋势呈"倒V"形,在深、浅层根型的则呈"V"形;扦插16 d后,插穗中IAA含量表现为深层根型中间根型浅层根型,ZR和GA_3含量表现为深层根型中间根型浅层根型,ABA和iPA含量表现为中间根型浅层根型深层根型,IAA/GA_3、IAA/ZR和IAA/iPA比值表现为深层根型中间根型浅层根型。扦插16 d后,不定根GSA越小,插穗中IAA含量越少,ZR和GA_3含量越多,IAA/GA_3、IAA/ZR和IAA/iPA比值越小。生长素是参与不定根GSA形成的主要激素,其在从茎尖向不定根的极性运输过程中与细胞分裂素相互作用,共同调节不定根GSA的形成。     

残次苹果发酵产物对连作土壤环境及‘平邑甜茶’幼苗生长的影响

在盆栽条件下,研究残次苹果发酵产物对连作土壤环境及平邑甜茶幼苗生长的影响,为减轻苹果连作障碍提供理论依据。试验以连作土壤为对照(CK),设置溴甲烷灭菌连作土壤(T₁)、连作土壤施加苹果发酵产物(T₂)、连作土壤施加灭菌苹果发酵产物(T₃)处理,测定了土壤和平邑甜茶幼苗的相关指标。结果表明: T₁、T₂、T₃能显著促进平邑甜茶幼苗的生长,其中以T₁和T₂的效果较好,其根系呼吸速率、株高、地径、鲜质量、干质量分别比CK提高了107.3%、50.6%、42.4%、171.7%、225.3%和104.4%、50.6%、42.3%、171.8%、225.5%。T₂和T₃提高了连作土壤中养分转化相关酶的活性,过氧化氢酶、脲酶、中性磷酸酶和蔗糖酶活性分别比CK提高了44.5%、169.5%、23.4%、169.3%和23.7%、72.6%、1.5%、121.5%;T₁处理的过氧化氢酶和蔗糖酶活性与CK无显著差异,脲酶和中性磷酸酶活性分别降低了40.8%和41.6%。T₂土壤铵态氮、硝态氮、速效磷和速效钾含量分别较CK提高了18.6%、50.6%、14.0%和36.7%;T₃只提高了速效氮的含量,铵态氮和硝态氮含量分别提高了7.0%和23.6%;T₁与CK相比速效养分含量有所降低。T₁和T₂显著降低了土壤放线菌和真菌数量,增加了细菌数量;T₃处理的细菌、放线菌和真菌数量均较CK显著降低。实时荧光定量PCR分析发现,T₁、T₂和T₃处理的层出镰孢菌、串珠镰孢菌、腐皮镰孢菌和尖孢镰孢菌基因拷贝数均较CK有不同程度的降低。表明苹果发酵产物处理能抑制连作土壤病原菌,改善土壤环境,促进平邑甜茶幼苗生长,可作为一种减轻苹果连作障碍的方法。     

甲壳素对连作条件下平邑甜茶幼苗生长及土壤环境的影响

研究在苹果连作土壤中添加甲壳素对苹果幼苗生长、土壤酶及土壤真菌群落结构的影响,探讨甲壳素缓解苹果连作障碍的可能性,为防控苹果连作障碍提供依据。盆栽条件下,以平邑甜茶幼苗为试材,在苹果连作土壤中分别添加0,0.5,1.0和2.5g/kg的甲壳素,测定了连作土壤中添加不同量的甲壳素后,幼苗生物量、根系保护酶活性、土壤主要酶(蔗糖酶、脲酶、磷酸酶等)活性以及土壤中真菌群落结构的变化。9月份结果表明,与对照相比,1.0 g/kg的甲壳素处理连作土,可显著提高平邑甜茶幼苗株高和干鲜重,分别比对照增加了36.8%、82.1%和100.8%;甲壳素处理能增加幼苗根系保护酶活性,其中1.0 g/kg甲壳素处理SOD、POD和CAT活性最高,其次为0.5 g/kg,而2.5 g/kg甲壳素处理显著抑制了幼苗根系保护酶活性。1.0 g/kg甲壳素处理可提高土壤中细菌/真菌值,并且提高了土壤中蔗糖酶、脲酶、蛋白酶、磷酸酶、过氧化氢酶和多酚氧化酶活性,分别比对照提高了8.6%、40.5%、81.1%、15.3%、18.7%和49.8%,2.5 g/kg甲壳素处理则降低土壤酶活性或者使土壤酶活性与对照相当。根据T-RFLP的图谱中OUT的数量、种类及丰度,分别计算了不同处理土壤的真菌多样性,发现1.0 g/kg甲壳素处理的连作土具有最高的多样性、均匀度和丰富度指数,分别比对照增加了52.2%、8.0%和87.1%。主成分分析(PCA)结果显示,不同剂量甲壳素处理的连作土壤中真菌被PC2分成了两部分,其中0.5 g/kg和1.0 g/kg的甲壳素添加量分布在PC2的负方向上,而CK和2.5g/kg的甲壳素处理分布在PC2的正方向上,这说明添加不同量的甲壳素对连作土壤真菌群落多样性有显著影响,添加量太多或者太少均会造成土壤真菌多样性下降,只有适量的甲壳素可提高真菌群落结构多样性。实验结果表明1.0 g/kg的甲壳素可提高连作平邑甜茶幼苗生物量,改善连作土壤环境,有效缓解平邑甜茶的连作障碍。     

植物抗旱基因工程研究进展

综述了渗透保护物质生物合成关键酶基因、胚胎后期发生丰富蛋白(Lea)基因或Lea相关基因、编码转录因子的调节基因、抗氧化胁迫相关的酶等植物抗旱基因工程研究进展,并对其研究中存在的问题及今后的应用前景进行了讨论.