地方稻资源D43的开花期耐热特性研究

水稻在抽穗开花期对高温胁迫非常敏感,通过挖掘耐热资源,培育耐热水稻品种是应对高温热害最有效的方式。前期研究发现,地方稻资源D43在花期连续高温条件下能保持较高的结实率。本研究在大田和人工气候室不同高温处理下,分析了D43的开花时间与耐热性之间的相互关系。结果表明,高温能够使水稻的开花时间提前,D43表现出稳定的早花时特性,高温胁迫下的开花时间集中在8∶30~10∶00;在开花时间段恒定高温胁迫下,D43的结实率较低;但在大田高温和人工气候室模拟高温胁迫下,D43的开花时间避开了日高温段,从而表现出较高的结实率;花器官形态性状包括花药开裂率、柱头上的花粉附着数、花粉萌发数与结实率之间呈显著正相关,因此可用于评价水稻的花期耐热性。     

斜纹夜蛾抗药性监测及茚虫威对其解毒代谢酶的影响

【目的】斜纹夜蛾Spodoptera litura (Fabricius)是主要的农业害虫之一。本研究旨在明确该害虫在湖南省5个主要蔬菜种植区的抗药性水平,并探讨该害虫对茚虫威的抗性与解毒代谢酶活性之间的关系,为斜纹夜蛾有效防控及抗性治理提供依据。【方法】采用浸叶法测定了2014-2016年湖南5地斜纹夜蛾田间种群对10种杀虫剂的抗性水平;将斜纹夜蛾敏感种群3龄幼虫在死亡率40%~70%的选择压下用茚虫威进行汰选,比较了斜纹夜蛾敏感种群和抗茚虫威种群的羧酸酯酶、谷胱甘肽S-转移酶和多功能氧化酶对硝基苯甲醚O-脱甲基活性。【结果】湖南5地斜纹夜蛾田间种群对有机磷类杀虫剂产生了26.9~220.2倍的抗性,对氨基甲酸酯类杀虫剂产生了68.3~890.8倍的抗性,对拟除虫菊酯类杀虫剂产生了21.0~267.2倍的抗性,对相对较新型杀虫剂（甲维盐、阿维菌素、茚虫威和溴虫腈）产生了5.2~53.4倍的抗性。经茚虫威汰选后第14代[抗性倍数(resistance ratio, RR)=26.43]斜纹夜蛾羧酸酯酶、谷胱甘肽S-转移酶和对硝基苯甲醚O-脱甲基酶活性分别上升2.86, 1.01和1.83倍。【结论】斜纹夜蛾对多种药剂产生了不同水平的抗性,斜纹夜蛾幼虫羧酸酯酶和对硝基苯甲醚O-脱甲基活性增强可能是斜纹夜蛾对茚虫威的抗性上升的重要因素。     

短期落干对水稻土反硝化微生物丰度和N2O释放的影响

为了探明水稻土落干过程对温室气体排放和反硝化微生物的影响,通过模拟水稻土淹水落干过程,系统监测了落干开始后24 h内N2O的释放和氧化还原电位(Eh)的变化,并利用实时PCR(qPCR)方法测定了反硝化功能基因narG和nosZ的丰度.结果表明：落干开始后4 h N₂O释放量就明显增加,在24 h时N₂O的释放量比淹水对照增加了5倍多;narG和nosZ基因丰度也随着落干过程的推移而快速增加;而且N₂O排放通量与narG基因呈极显著相关(P<0.01).表明水稻土短期淹水落干过程中,含narG基因反硝化微生物是驱动N₂O释放的主要功能微生物.     

基于挥发性脂肪酸化学计量模型体外预测山羊瘤胃甲烷产量的精度

利用挥发性脂肪酸（VFA）的化学计量模型\[CH₄=0.5Ace-0.25Pro+0.5But-0.25Val,模型1,式中,CH₄、Ace、Pro、But和Val分别表示甲烷、乙酸、丙酸、丁酸和戊酸的产量\]预测瘤胃甲烷产量的精度.选用常见的10种化学成分差异显著的饲料原料（包括4种精饲料和6种粗饲料）进行体外模拟反刍家畜瘤胃发酵试验,测定发酵72 h后的VFA组成和CH₄产量.利用模型精度分析方法比较CH₄产量预测值与实测值间的差异.结果表明： 模型1估算的CH₄生成量普遍高于实测值,其偏差、斜率和随机误差分别为62.6%、11.7%和25.7%,固定误差＞70%.考虑到VFA代谢生成氢的80%用于合成CH₄,VFA化学计量模型表达为模型2\[CH₄= 0.8(0.5Ace-0.25Pro+0.5But-0.25Val)\].与模型1相比（均方预测误差=0.60）,模型2的预测精度大大提升(均方预测误差=0.18),模型2的偏差、斜率和随机误差分别为2.1%、5.7%和92.3%,固定误差＜10%.模型1认为VFA生成过程所产生的氢全部被甲烷菌用于合成CH₄,没有考虑氢代谢的其他途径,这是导致预测值大于实测值的一个重要原因.     

稻田与旱地土壤自养微生物同化碳在土壤中的矿化与转化特征

选择亚热带地区3种典型稻田和旱地土壤,应用碳同位素^14C-CO₂标记示踪技术结合室内模拟培养试验,研究自养微生物同化碳(“新碳”)在土壤碳库中的矿化和转化特征.结果表明: 在100 d的培养期内,“新碳”的矿化经历了先上升、10 d后缓慢下降、最后渐趋稳定的3个阶段.“新碳”的矿化比例为8.0%～26.9%,矿化速率为0.01～0.22 μg ¹⁴C·g^-1·d^-1,其中,稻田土壤为0.01～0.22 μg ¹⁴C·g^-1·d^-1,旱地土壤为0.01～0.08 μg ¹⁴C·g^-1·d^-1,而原有有机碳的矿化比例为1.6%～5.7%,矿化速率为1.3～25.66 μg C·g^-1·d^-1.土壤活性碳库\[可溶性有机碳(DOC)、微生物生物量碳(MBC)\]中,¹⁴C-DOC在培养初期(0～10 d)先上升,升高幅度达0.3 mg·kg^-1,10～30 d又迅速下降,下降幅度达0.42 mg·kg^-1,至30 d后缓慢下降.¹⁴C-MBC的波动与¹⁴C-DOC不同,在培养初期(0～10 d)先迅速下降,10～30 d又迅速上升,至40 d后缓慢下降并趋于稳定.水稻土¹⁴C-DOC/DOC的转化更新速率明显大于旱地,而旱地¹⁴C-MBC/MBC的转化更新速率大于水稻土.
     

喀斯特区域景观空间格局随高程的分异特征

喀斯特地区是中国典型的生态脆弱区,其生态环境问题严重制约着当地经济的发展.本文基于遥感影像和高程数据,通过遥感图像处理软件Erdas、地理信息系统软件Arc-GIS和景观格局分析软件包Fragstats,研究了喀斯特区域广西环江县2000年景观空间格局随高程的分异特征.结果表明:环江县地貌类型以丘陵和低山为主,景观类型以林地、灌木地为主;人为景观类型主要分布在地势低的高程带,受人类活动影响较小的自然景观类型主要分布在地势高的地区;景观格局受高程和人类活动的影响显著,在地势较低而人类活动频繁的高程带,景观破碎化程度高,景观类型多样,结构复杂;在地势较高而人类活动参与少的高程带,景观破碎化程度低,景观类型单一,结构简单;丘陵带由于位于旱地、林地、灌木和农村居民用地交错带,其景观格局复杂,具有易变性,是景观格局最复杂的高程带.     

在杂交作物分子育种中利用普通核雄性不育的几个可能途径

由一对隐性基因控制的普通核雄性不育性遗传方式能够满足对植物最佳雄性不育系选育的要求,是水稻等作物杂种优势利用的极好遗传工具。如果能解决其不育系繁殖问题,将优于现有的其他杂种优势利用方式。克隆出普通核雄性不育性的可育基因,通过叶绿体转化,将核雄性不育性可育基因向普通核雄性不育株细胞质转移,创造普通核雄性不育株的保持系;通过种子成熟后表达的启动子;和以位点特异性重组技术为基础的基因开关以及化学诱导启动子的利用,都可能繁殖出100％不育株率的普通核雄性不育系,创造普通核雄性不育性利用的新途径,对植物杂种优势利用产业有十分重要的意义。     

化学灭鼠对长江流域农区鼠类群落结构的影响

长江流域农业生态系统内,农田的主要害鼠为褐家鼠、黑线姬鼠、黄胸鼠、小家鼠、东方田鼠等,各地的鼠种组成有所不同,优势鼠种也因地而异。农房区的害鼠主要有褐家鼠、小家鼠、黄胸鼠3种,优势鼠种各地亦有区别。但经化学灭鼠后的残留鼠种却有一共同的特点：灭鼠活动对褐家鼠种群的打击最大,灭后褐家鼠种群密度下降幅度最大;相对而言,小型鼠黑线姬鼠（农田区）与小家鼠（农舍区）及栖息在房屋上层的黄胸鼠,常成为灭鼠活动后的主要残留鼠种。化学灭鼠后鼠类群落结构比灭前都要发生较大的变化,这种差别中维持3a左右,但经过3-4a左右的恢复后,灭鼠区的鼠类群落组成与相似环境内自然演变区的已达基本一致。可见,化学灭鼠活动可以在短时间内对害鼠群落结构造成重大的影响,从长期看,害鼠群落的演变有着自身的规律,灭鼠后一定时期,鼠类群落结构将恢复到环境所决定的水平,灭鼠区的长期演替结构仍与相似环境内未灭鼠区的一样。     

湿地碳循环过程与计算机模拟研究

湿地是地球4大陆地生态系统之一,全球湿地碳储量(450Pg C)约占陆地生态圈总碳量的20％。湿地系统因兼有“碳源”与“碳汇”的双重角色,其碳循环对大气全球碳收支以及与之有关的全球气候变化可能有重要影响。本文概述了湿地生态系统变化与碳排放的关系、湿地碳循环基本过程及其主要影响因子和湿地碳循环计算机模拟研究进展,提出了拟进一步研究的重要问题。