在苹果产区农业人口老龄化与农村劳动力转移双重人口发展趋势下,“将来谁来种苹果”的问题凸显。由于中国实行以家庭联产承包责任制为特征的农业经营制度,苹果生产仍然以农户家庭经营为主,在苹果主产区农户农地流转比例较低的现实背景下,农户及其后代的苹果经营意愿对苹果可持续生产具有重要影响,因此,深入了解农户苹果经营代际传递意愿对分析苹果产区未来苹果产业发展形势、协调城镇化与苹果产业发展的关系、提升苹果可持续发展能力具有重要意义。该研究揭示了除了地理位置专用性的负向影响之外,人力资本专用性、实物资产专用性和土地资产专用性均会增强农户苹果经营代际传递意愿。损失厌恶在实物资产专用性、土地资产专用性和地理位置专用性对农户苹果经营代际传递意愿的影响中发挥部分中介作用。
减少环境影响和提高氮利用率对确保中国的粮食安全至关重要。根区施肥已被认为是提高氮肥利用率(NUE)的有效策略,但在根区施肥条件下,控释尿素(CRU)与普通尿素掺混对夏玉米田的影响仍不清楚。因此,本研究进行了为期3年的田间试验,以不施氮为对照,采用两种施肥模式(FF:人工开沟条施,即农民施肥习惯;HF:人工点播的根区穴施),每公顷施氮量为210 kg hm-2(控释尿素与普通尿素的混合比例为5:5),同时进行了一年的原位微区试验。研究了不同施肥模式下的玉米产量、氮肥利用率和潜在氮损失。结果表明,与FF相比,HF处理在三年内使平均产量和氮素回收效率分别提高了8.5和22.3%。相比之下,HF具有更大的应用潜力,且显著提高了干物质积累、总氮吸收、SPAD值和LAI。此外,相比于FF,HF使来自肥料的15N积累提高了17.2%,且15N的潜在损失减少了43.8%。收获时,HF处理较FF增加了土壤耕层中矿质氮的积累,以便在下一季使用。因此,HF可以满足夏玉米对氮的需求,维持产量,提高NUE,同时减少环境中的氮损失。总的来说,根区穴施条件下控释尿素掺混普通尿素是一种有效且有前景的施肥模式,有助于实现华北平原的环境完整性和粮食安全,值得进一步应用和研究。
叶片的光合作用主要发生在叶绿体中,叶绿体的发育受核基因编码蛋白调控。其中,PPR蛋白参与细胞器RNA编辑。在水稻中虽然鉴定出了约450个PPR蛋白家族成员,但只有少数被证明影响水稻叶绿体RNA编辑。利用基因编辑技术创造了新的水稻种质资源和突变体,能够用于水稻育种和基因功能研究。本研究鉴定了一个DYW类型PPR蛋白OsPPR9在水稻叶绿体RNA编辑中的功能。通过CRISPR/Cas9基因编辑技术获得了Osppr9突变体,该突变体叶片黄化和致死表型;在突变体中,叶绿体发育相关基因表达量降低,光合作用相关蛋白的积累减少。此外,OsPPR9蛋白功能的缺失降低了叶绿体中rps8-C182, rpoC2-C4106, rps14-C80和ndhB-C611 RNA编辑位点的编辑效率,影响水稻叶绿体的生长发育。OsPPR9在水稻叶片中表达量最高和编码一个定位于叶绿体的PPR蛋白。此外,通过酵母双杂验证OsPPR9与OsMORF2和OsMORF9相互作用。总之,我们的研究为探明PPR蛋白在水稻叶绿体发育中的作用提供了线索。
建立一种同时鉴别诊断猪瘟病毒(classical swine fever virus, CSFV)、非洲猪瘟病毒(African swine fever virus, ASF)和猪非典型瘟病毒(atypical porcine pestivirus, APPV)的快速、灵敏、有效的检测方法。依据GenBank中登录的CSFV (5¢ UTR)、ASFV (B646L) 和 APPV (5¢ UTR) 的高度保守基因序列分别设计和优化了多对特异性引物和Taq-man探针,以保守区基因序列分别制备三种阳性质粒,用矩阵法优化单重/多重荧光PCR的反应体系和条件,为避免荧光通道的交叉干扰多重荧光PCR扩增,结合所标记的荧光报告基团做颜色补偿试验,构建标准曲线的扩增图和对应的线性方程,并进行特异性、敏感性、重复性、符合性以及临床样本的检测等试验。三种病毒的标准曲线相关系数均达到0.995以上,具有良好的线性关系;与其它常见猪病无交叉扩增反应,具有很好的特异性;多重荧光PCR的最低检测量均为1 copy/mL,具有较高的敏感性;组内和组间的变异系数均小于1%,具有很好的重复性。该方法与CSF的国标(GB/T 27540-2011), ASF的国标 (GB/T 18648-2020),APPV的发明专利 (CN108611442A)检测样本盘的22个毒株样本符合率为100%。本研究建立的多重荧光PCR检测方法具有快速、高效、通量高、特异性好、灵敏度高等特点,可以对CSFV、ASFV和APPV病毒进行鉴别检测,为动物疫病的流行病学调查、疫情的检测提供一种新型的检测手段。本研究结合荧光PCR仪不同荧光通道设计CSFV、ASFV和APPV探针荧光信号强度较高且干扰较小的FAM、CY5和HEX报告基团,建立多重荧光PCR检测方法,用于同时鉴别诊断3种主要猪病毒的检测方法,在临床诊断中具有重要的应用价值。
千粒重(TGW)、穗粒数(GNS)和穗粒重(GWS)是小麦产量的重要组成部分。为了解析其遗传学基础,我们构建了一个由8762/Keyi5214衍生的198个系组成的DH群体,利用基因芯片对该DH群体进行基因型鉴定,并将产量相关性状千粒重、穗粒数和穗粒重表型整合并进行QTL定位。最后,我们共获得18,942个多态性SNP标记,并鉴定出41个与这些性状相关的关键QTL。我们在染色体2D和6A上鉴定出三个稳定的千粒重QTL (QTgw-2D.3, QTgw-2D.4, QTgw-6A.1),其增效等位基因均来自亲本8762,解释了4.81%-18.67%的表型变异。在染色体3D、5B、5D和6A上鉴定出5个稳定的穗粒数QTL,其中QGns-5D.1来自亲本8762,其余4个来自亲本Keyi5214的QTL解释了5.89-7.08%的表型变异。此外,还发现了一个稳定的小麦穗粒重遗传位点QGws-4A.3,该位点来自亲本8762,可解释6.08-6.14%的表型变异。为了应用鉴定到的QTL,我们为四个重要的QTL (Tgw2D.3-2, Tgw2D.4-1, Tgw6A.1 和 Gns3D.1)开发了STARP标记。本研究结果可为后期小麦千粒重、穗粒数和单穗重相关基因的鉴定和克隆奠定基础。
前期研究表明,在玉米大斑病菌中存在9个漆酶样多铜氧化酶,其中漆酶基因StLAC2敲除导致黑色素含量降低,不能产生分生孢子,直接影响侵染能力。为进一步研究漆酶基因家族基因在生物学功能上的差异,本文利用同源重组技术创制StLAC6基因敲除突变体并对其对玉米大斑病菌生长发育、致病、杀菌剂抗性等方面的作用进行研究。结果表明通过同源重组技术成功创制了2株StLAC6基因敲除突变体,分析发现StLAC6基因缺失后对玉米大斑病菌的生长、菌丝形态和侵染能力没有显著影响,而且突变体细胞壁及细胞膜功能均正常。进一步对其超微结构进行分析发现,StLAC6基因敲除突变体菌丝中的过氧化物酶体形态异常,影响了菌丝内脂滴合成,同时敲除突变体中的酚类化合物和黑色素的合成增加。通过比较野生型和突变体的EC50值,发现StLAC6敲除导致病菌对嘧菌环胺、三环唑、吡唑醚菌酯等多种常见杀菌剂的敏感性增加,表明漆酶参与了玉米大斑病菌对杀菌剂的抗性。为了明确漆酶基因家族成员的关系,对StLAC6敲除突变体中其他漆酶基因的表达进行分析,发现StLAC1等多个玉米大斑病菌漆酶基因的表达水平发生了显着变化,说明漆酶基因家族成员间存在功能互补。本文为研究植物病原真菌中漆酶基因家族的功能和相互关系提供了新的见解。