【目的】综述国内外相关高质量番茄基因组研究进展,比较与分析第一、二、三代测序技术的研究成果,为番茄重要性状功能基因的挖掘及新品种选育提供参考。【方法】收集查阅国内外相关官网、文献资料和现有研究前沿技术,整理汇总并进行对比,分析番茄基因组测序技术研究进展。【结果】栽培番茄S. lycopersicum Heinz 1706基因组利用一代和二代测序技术8年完成测序和组装。3个野生番茄基因组采用二代测序技术3年完成,三代测序技术缩短了测序时间,并且在二代测序技术的基础上提高了基因组的质量,提供了完整性高达96.46%的野生番茄品种潘那利的参考基因组。【结论】测序技术推动了番茄基因组研究,三代测序技术与一、二代技术相比,在测序速度、基因序列读长和准确性方面显著提高,也使基因组组装更加精确。

【目的】构建新疆主栽骨干棉花品种的指纹图谱,分析棉花品种纯度,为棉花品种提供分子鉴定依据。【方法】以典型代表性的新疆北疆早熟棉花主推骨干棉花品种为材料,利用SSR分子标记技术从1 000多对SSR引物中筛选出稳定性好、多态性高的25对核心引物构建指纹图谱,从核心引物中筛选10对引物作为标记,分析4个棉花品种的纯度。【结果】检测到等位基因数70个,每个标记检测到的等位基因数介于2~7个,平均2.8个;引物多态信息量(PIC)值介于0.169 0~0.872 9,平均值为0.688 3;利用4个特征引物将4个棉花品种一次性完全区分开,构建供试品种的指纹图谱;利用10对引物检测4个品种的纯度,新陆早6号纯度变化范围85%~100%,系62纯度变化范围95%~100%。【结论】构建了4个棉花品种的指纹图谱及鉴定纯度,系62号纯度最高,为99.5%,新陆早6号纯度最低,为92.0%。

【目的】研究北疆地区化学封顶棉花,产量形成所对应的生育规律及叶龄指标,建立高产诊断指标并研究高产形成的生育规律。【方法】选取高产、中产、低产三块棉田,分析不同产量棉田棉花生育过程及农艺指标变化规律,建立诊断指标表。【结果】不同产量棉田各生育时期在株型的表现上存在差异,主要集中在出叶速度,茎粗,果枝现蕾、开花和吐絮的时间。化学封顶高产棉田主茎叶片数控制在17片左右,株高控制在75~80 cm,化学封顶后株高增长量在10 cm以内,各果枝第一节位现蕾、开花速率宜保持在3 d/台,吐絮在2.12 d/台,现蕾至开花以22 d为宜,开花至吐絮以57.5 d为宜。【结论】制定化学打顶高产棉田“叶龄-相对株高法”、“叶龄-相对茎粗法”叶龄高产诊断指标表,保证化学封顶棉田产量维持在较高水平,需在棉花不同生育时期,合理控制株形、出叶速度及长势。

【目的】研究棉花GhPAO3基因的功能,通过CRISPR/Cas9技术构建棉花GhPAO3基因的基因编辑载体。【方法】筛选合适的两个PAM位点设计引物,在引物中添加接头,重叠延伸PCR,将两个靶标片段连接在一起。通过限制性核酸内切酶BsaⅠ对pRGEB32-7载体进行单酶切,使用一步法连接重叠延伸产物与线性化的pRGEB32-7载体。【结果】使用电击转化法将构建好的棉花GhPAO3基因的基因编辑载体转入农杆菌LBA4404感受态,通过卡那霉素筛选阳性单克隆菌株。【结论】条带大小与预期一致,棉花GhPAO3基因的基因编辑载体构建成功。

【目的】研究滴灌冬小麦不同滴灌量土壤水分时空分布及冠层特征响应,为北疆滴灌小麦灌溉制度、滴灌参考指标提供科学理论依据。【方法】采用大田试验,设不同滴灌量处理,研究滴灌后土壤含水量时空扩散特征,离滴灌带不同距离麦行土壤含水量在不同生育期动态变化特征及冬小麦冠层特征响应。【结果】在不同时段0～20 cm表土层土壤水分变化最为剧烈,且随滴灌量的增加而趋于缓和;滴灌方式20～80 cm土层为主要储水层;滴灌量为2 475 m³/hm²滴灌后远离滴灌带麦行土壤水分补充极少,该趋势在表土层更加明显;通过增加滴灌量使水分更早向远管麦行扩散;滴灌量低于3 750 m³/hm²进入扬花期后0～60 cm土层土壤含水量低于15.0%,滴灌量低于3 150 m³/hm²进入灌浆期后0～60 cm土层土壤含水量接近10%,不利于籽粒灌浆和产量形成;总叶面积指数近管麦行较远管麦行高水处理增加9.50%,中水处理增加7.40%,低水处理增加5.72%;不同处理冬小麦倒三节茎粗近管麦行＞远管麦行位置,高水近管麦行为0.210 cm,低水远管麦行为0.182 cm。【结论】北疆冬麦区随滴灌量降低土壤水分明显下降,影响了小麦叶面积、株高、穗长、茎粗等个体生长发育;冬小麦返青后滴灌量3 750 m³/hm²缩小近管麦行、远管麦行位置土壤水分差异,减少远离滴管带麦行土壤水分亏缺对小麦生长发育的影响;滴灌量低于3 150 m³/hm²北疆冬小麦种植区扬花期后0～60 cm土层会出现水分亏缺,显著影响小麦籽粒灌浆和产量形成。

【目的】研究不同油菜品种对土壤细菌群落和结构的影响并分析对土壤理化性质的影响为新疆地区盐碱地种植油菜提供理论依据。【方法】以不同油菜品种1、16-P22外、华5号和金油158为研究对象,应用Illumina MiSeq测序技术。,筛选出更适宜盐碱地种植的油菜品种。【结果】种植油菜品种16-P22外对降低盐碱地土壤pH值、提高碱解氮、速效磷、有机质含量效果最显著(P<0.05);土壤样品微生物群落丰富度间无显著性差异,微生物群落多样性指数最大为1。不同油菜品种土壤中优势菌门为Proteobacteria、Actinobacteria、Acidobacteria和Chloroflexi,Pontibacter 耐盐菌属相对丰度大小顺序为16-P22外>1 >金油158>华5号; PCA主成分分析显示细菌群落中相似性最高在16-P22外与华5号之间;土壤碱解氮和速效磷与土壤细菌群落分布显著相关。【结论】油菜品种16-P22外更适宜盐碱地上进行种植,促进盐碱土壤优势菌群的形成。

【目的】测定树上干杏开花坐果期3种内源激素含量的动态变化,研究内源激素对树上干杏开花、落花及坐果的调控机制,为树上干杏内源激素在花期调控,提高杏坐果提供理论基础。【方法】以10年生树上干杏植株为材料,分别于花期、坐果期,采集花芽、花朵或幼果,采用酶联免疫吸附测定法(ELISA)测定其内源激素赤霉素(GA₃)、油菜素内酯(BR)和脱落酸(ABA)的含量。【结果】内源激素GA₃含量194.12 ~511.17 pg/mL范围内,对花芽的发育起促进作用,幼果的发育需要较高水平的GA₃;内源激素BR(125.8~153.65 ng/L)对花芽发育以及成花具有促进作用,坐果期初期较高含量的BR可能利于幼果的发育;低含量(72.71 ~105.12 μg/L)的ABA可能利于花芽萌动,激素间相关性分析显示ABA与BR含量、ABA与GA₃含量、BR与GA₃含量极显著相关。【结论】花芽膨大期初期GA₃含量最低,盛花期末期达到峰值,之后呈下降趋势;内源激素BR含量在露萼期和盛花期出现峰值,从盛花末期开始下降;花芽膨大期ABA含量处于低水平状态,之后总体为上升趋势,盛花末期ABA含量达到峰值后下降。高含量的ABA可能会促进杏花开放衰老,低水平的ABA可能利于幼果生长发育。

【目的】扁桃AcCBF1基因对光合作用的影响,为扁桃新品种选育提供科学依据。【方法】采用农杆菌介导法获得转AcCBF1基因烟草,在经过连续室外37℃高温天气一周后,以野生烟草为对照,测定和分析试验烟草的光合参数和叶绿素荧光参数日变化特性。【结果】利用农杆菌介导法成功获得3株转基因烟草,经PCR检测证明AcCBF1基因已稳定地整合到烟草基因组中。转基因烟草和野生烟草的Pn、Gs均呈现“双峰”曲线,且峰值出现时间一致。12:00达到第一个峰值,16:00出现光合“午休”,18:00达到第二个峰值。二者的Pn日均值分别为6.496 、4.553 μmol/(m²·s);Gs日均值分别为157.357 、133.371 μmol/(m²·s)。转基因烟草和野生烟草的Fo均呈现出先上升后下降的趋势,Fm呈现先下降后上升的趋势。Fv/Fm、Fv/Fo、ΦPSII与Fm日变化趋势一致,均呈现先下降后上升的趋势,二者的Fv/Fm日均值分别为0.821、0.736;Fv/Fo日均值分别为5.044、3.391、ΦPSII日均值分别为0.763、0.600。【结论】与野生烟草相比,转AcCBF1基因烟草同化CO₂能力较高,光合能力较强,光合反应中心较稳定,对高温的适应能力较强。扁桃AcCBF1基因能够有效改善烟草的光合作用,维护光合反应中心的稳定;选育扁桃AcCBF1高表达品种应对夏季的干旱高温。

【目的】比较不同新型尿素品种对膜下滴灌加工番茄生物量、氮素吸收利用、产量及经济效益的影响,以选择合适的新型尿素品种和提高氮肥利用率及效益。【方法】2016~2017年连续两年进行田间试验。试验共设 7 个处理:不施氮肥、普通尿素(Urea)、聚能网尿素(P-Urea)、腐殖酸尿素(H-Urea)、含锌尿素(Zn-Urea)、控失尿素(LC-Urea)和普通尿素加锌(Urea+Zn)。各处理的氮磷钾用量相同,除了控失尿素的氮全部基施外,其他尿素30%作基肥,70%后期随水滴施,磷钾锌肥全部基施。于加工番茄成熟期测定加工番茄生物量、产量和氮肥吸收利用率。【结果】与普通尿素相比,新型尿素的加工番茄产量增加了5.26%~11.37%、地上部干物质量增加了1.85%~19.26%,其中腐殖酸尿素比普通尿素显著增加了加工番茄的干物质量和产量,两年平均分别增加17.95%和10.31%。新型尿素显著增加加工番茄的氮素吸收量,与普通尿素相比,氮肥利用平均提高4个百分点以上,腐殖酸尿素氮肥利用率提高了9.72个百分点。施用新型尿素增加加工番茄的效益,其中腐殖酸尿素收益最高,与普通尿素相比,增收2 975 元/hm²。【结论】新型尿素中腐殖酸尿素是新疆加工番茄提高氮肥利用率和增加效益的最有效途径。

【目的】研究不同辣椒资源各调查性状间的相关性和聚类分群,为适宜新疆制干辣椒品种选育步改良奠定一定的基础。【方法】以24份辣椒高代自交系为材料,通过果实主要性状、果肉细胞主要结构特征和损耗75%水分需要的耗时调查,对所调查性状进行相关性和聚类分析。【结果】各调查性状间存在不同程度的显著或极显著正负相关,相关系数介于-0.625^**~0.976^**。利用欧式距离,类平均法可将24份辣椒资源分为五大类,第Ⅰ大类包含8份材料,第Ⅱ大类包含6份,第Ⅲ大类包含3份,第Ⅳ大类均仅包含6份材料,第Ⅴ大类仅包含1份材料,这份材料具独特性。【结论】辣椒遗传多样性丰富,沥干时间(损耗75%水分需要的耗时)仅与腔室面积占比存在显著负相关。

【目的】分析比较香气成分,研究新疆玫瑰花品种的香气物质。【目的】为新疆特色玫瑰产业的加工技术及产品品质提供一定的理论基础。【方法】采用顶空固相微萃取法(HS-SPME),提取新疆和田地区两种玫瑰花酱中的香气成分,结合气相色谱-质谱联用仪分析香气成分。【结果】和田大马士革玫瑰花酱香气成分的种类主要为醇类(28.57%)、醛酮类(17.14%)、烷类(31.43%)、酸类(2.86%)、酯类(5.71%)、烯烃类(8.57%)、胺类(5.71%)。和田紫枝玫瑰花酱香气成分主要为醛酮类(12.90%)、醇类(22.58%)、烷类(35.48%)、酯类(19.35%)、芳香族化合物(9.68%)。【结论】不同品种的玫瑰花虽含有一定的香气物质,但由于香气成分及含量存在差异,使得其拥有不同的结构及香味。

【目的】建立矮膜苞芹药材高效液相指纹图谱,为矮膜苞芹药材的质量控制及开发利用提供科学依据。【方法】采用HPLC法,WondaCract ODS-2 C₁₈色谱柱(4.6 mm ×250 mm,5 μm),流动相乙腈: 0.1% 甲酸水梯度洗脱,流速1.0 mL/min,柱温30℃,检测波长283 nm。测定10批药材的指纹图谱,运用《中药色谱指纹图谱相似度评价系统》和统计软件中聚类分析、主成分分析及偏最小二乘法-判别分析对指纹图谱进行分析。【结果】标定出共有色谱峰13个,10批药材中有7批指纹图谱的相似度 >0.9。【结论】建立了矮膜苞芹指纹图谱共有模式,所建立的方法具有良好的精密度、稳定性和重复性。

【目的】研究新疆棉花黄萎病病株根际土壤真菌数量的时空动态变化,及棉花根际土壤真菌与黄萎病病原菌数量的相关性。【方法】用荧光定量PCR方法,测定新疆不同植棉区及其不同生育时期棉田根际土壤真菌总量和棉花黄萎病病原菌数量进行测定,分析棉花黄萎病病株根际土壤真菌数量在不同植棉区和不同生育时期的变化趋势,及棉花根际土壤真菌与棉花黄萎病病原菌数量的相关性。【结果】新疆不同植棉区的棉花在不同生育期其病株根际土壤真菌数量表现出不同变化趋势。哈密棉花病株吐絮期根际土壤真菌最大值达 6.16×10⁴ copies/g FRW;库尔勒棉花病株根际土壤真菌在苗期达到最大为4.23×10⁴ copies/g FRW;阿拉尔棉花病株根际土壤真菌在苗期至蕾期逐渐增加,随后逐渐减小,在吐絮期达到最小值为1.41×10^-4copies/g FRW。北疆精河和东疆哈密棉花根际土壤真菌数量与黄萎病病原菌数量的PCC分别高达0.989和0.993,呈显著正相关。南疆图木舒克棉花根际土壤真菌数量与黄萎病病原菌数量的PCC为0.880,呈正相关。【结论】新疆棉花黄萎病病株根际土壤真菌含量较高,在不同采样区和不同生育期,其根际土壤真菌总量均呈波动性变化。从棉花的四个生育期(苗期、蕾期、花铃期、吐絮期)来看,棉花病株根际土壤真菌数量最大值出现在吐絮期。新疆棉花病株根际土壤真菌数量的空间变化是东疆大于南疆大于北疆。在不同生态区,棉花根际土壤真菌和棉花黄萎病病原菌之间表现为正相关,而在不同发育期则表现为负相关。

【目的】研究商品有机肥替代部分化肥施用后对玉米生长、产量、土壤肥力及经济效益的影响,为玉米生产中有机肥替代部分化肥的应用提供可行性依据。【方法】设3个处理,不施肥(CK)、常规施肥(NPK)、有机肥替代部分化肥(MNPK)(等养分条件下,氮、磷和钾替代比例分别为10.0%、18.3%和15.0%),设田间小区试验与室内分析。【结果】商品有机肥替代部分化肥(MNPK)较常规施肥(NPK)和不施肥(CK),提高了玉米各生育期株高、茎粗、叶片数和叶片SPAD值;改善了玉米的穗部性状和产量构成;玉米产量增加83.47%、14.94%,净收益增加419.58元/hm²;土壤碱解氮、速效磷、速效钾、有机质含量分别增加13.08%～39.29%、71.97%～95.70%、13.29%～45.13%、20.00%～23.26%,提高含水量,降低土壤pH和土壤容重。【结论】商品有机肥替代部分化肥是促进玉米生长、增产增效和培肥土壤的一种经济可行的施肥方法。

【目的】筛选抑制梨火疫菌(Erwinia amylovora)的药剂,为防控梨火疫病提供参考与依据。【方法】采用最低抑制浓度和抑菌圈比较的方法,对30种抑菌制剂进行筛选。【结果】内吸性抑菌制剂1.8%辛菌胺醋酸盐,有机类抑菌制剂3%噻霉酮(ME)、3%噻霉酮(WP)和30%壬菌铜,植物源类型制剂80%乙蒜素以及微生物制剂荧光假单胞杆菌3 000,是室内试验对梨火疫菌抑菌效果较好的制剂。【结论】不同药剂之间、同一种药剂不同剂型之间抑菌效果差异较大,研究筛选得到的6种抑菌制剂可为梨火疫的防治提供参考。

【目的】筛选出适宜新疆加工番茄产量、品质和氮素吸收利用提高的普通尿素和缓释尿素配比。【方法】以普通尿素和缓释尿素为供试材料,设置9种试验处理,以不施氮为对照,研究普通尿素和缓释尿素不同配比对加工番茄干物质积累、产量、氮累积和氮素利用率的影响。【结果】与不施氮处理相比,施氮显著提高了加工番茄的干物质积累、产量和氮素利用率,100%等氮量时,70%缓释尿素+30%普通尿素花期追施处理效果最好,80%等氮量时,60%缓释尿素+20%普通尿素花期追施+20%普通尿素果期追施效果最好,且80%等氮量更优于100%等氮量。【结论】采用80%等氮量时,60%缓释尿素+20%普通尿素花期追施+20%普通尿素果期追施效果最优,既可以增加加工番茄产量,又可实现氮素的高效利用。

【目的】研究马铃薯甲虫田间定殖与种群消长动态,为马铃薯的科学防治提供参考和依据。【方法】系统调查乌鲁木齐市西山农牧场和三坪农场马铃薯生长期,田间马铃薯甲虫种群消长规律,分析比较田间不同空间位置寄主植物上马铃薯甲虫种群数量,确定定殖时间与迁移过程。【结果】西山农牧场和三坪农场马铃薯甲虫定殖规律为:寄主作物田外马铃薯甲虫成虫出土后,最初迁移抵达寄主田块边缘,随后逐步向田块中心扩散,直至覆盖整个田块;马铃薯甲虫种群数量与定殖时间呈负相关,定殖时间越早,马铃薯甲虫种群数量越大;马铃薯甲虫种群数量与定殖点距离有一定的关系,在马铃薯甲虫定殖的早期,马铃薯甲虫与定殖距离呈负相关,定殖距离越大,马铃薯甲虫种群数量越小;随后两者的相关性逐渐降低,在后期两者呈正相关。【结论】马铃薯甲虫的定殖时间和定殖位置均会对其种群数量产生影响,应在田块边缘区域开展越冬代马铃薯甲虫成虫的早期监测,有效确定轮作田块内马铃薯甲虫种群的定殖与迁移过程。

【目的】通过比较形态学,研究云粉蝶属雄性外生殖器的形态结构,为该类群的准确鉴定、物种形成与演化研究提供依据,为开展蝴蝶生物学特性、生态学研究提供参考。【方法】对分布于新疆的云粉蝶属3个种即云粉蝶Pontia edusa (Fabricuis)、箭纹云粉蝶Pontia callidice (Hbüner)和绿云粉蝶Pontia chloridice (Hbüner)进行雄性外生殖器的解剖和标本制作,比较其雄性外生殖器的形态结构特征。【结果】云粉蝶属雄性外生殖器在阳茎、背兜、钩形突、抱器瓣以及囊形突等结构上存在明显的形态特化和种间差异,这些结构特征能有效应用于新疆云粉蝶属的物种鉴定【结论】编制了基于雄性外生殖器的云粉蝶属分种检索表,云粉蝶属雄性外生殖器形态结构差异明显,是物种鉴定的重要依据。

【目的】研究塔里木河流域上游水库鲤的年龄与生长。【方法】2015～2016年,采样观察对塔里木河流域上游水库鲤,运用传统生物学测量方法鉴定年龄,分析其生长特征。【结果】塔里木河流域上游水库的鲤,年龄均值为2.80±0.286⁺,年龄结构不符合正太分布,优势年龄个体1⁺;体长和体重相关方程为:W=0.087 2L^2.506(R²=0.878);体长和肠长的关系式为: L_I =3.091 3 L-50.588(R²=0.795 5);上游水库鲤的渐进体长L∞=69.57 cm,生产系数k=0.12,W∞=3 610.79 g,t₀ = - 0.65,t_i=1.65⁺ ;种群总体(n=40)体长和体重生长方程为:L_t = 69.58 (1-e^{-0.12 (t + 0.65)}) 和W_t = 3 610.79 (1-e^{-0.12 (t + 0.65)})^2.506。种群总体成熟系数和丰满度:GSI＝(12.38±1.69)和K＝(72.71±1.62)。【结论】塔里木河流域上游水库鲤属于异速生长,适应性较强,生长性状不稳定,在种群动态和渔业生态平衡,起到了一定的作用。

【目的】研究棉花目标价格制度对北疆棉农生产行为的影响。 【方法】以计划行为理论(TPB)为基础,以及新疆北部昌吉州、塔城地区、博州3个地州的5个主要产棉县(市)10个乡(镇)的290个农户调查数据为样本,采用结构方程模型(SEM)分析棉花目标价格制度实施以来农户植棉行为变化的影响因素。【结果】调查样本数据总体信度 值为0.948;假设模型中所有观测变量的非标准化因素负荷量均为正值,且显著;标准化因子负荷量均大于0.6;组成信度(CR)大于0.7,收敛效度(AVE)大于0.5;整体适配度较好;行为意愿在各路径中的中介效果显著,中介效应分别为:0.074、0.139和0.142。【结论】农户植棉的行为意愿与生产行为有显著正相关,农户改变植棉的行为意愿越强烈,对生产行为变化的影响程度就越大;农户的行为态度、主观规范以及农户感知行为控制与其行为意愿有显著正相关,对棉农生产行为亦有直接显著影响,且农户感知行为控制对北疆棉农行为意愿和生产行为影响均最大。