【目的】通过无人机多光谱影像和机器学习算法估测棉花SPAD值,快速准确的获取棉花叶绿素含量(SPAD值),为精准监测棉花生长状态、提高棉花产量和品质预测提供参考。【方法】利用多光谱遥感技术结合机器学习方法,反演新疆阿克苏地区棉花SPAD值。采用裂区试验设计,选择3个施氮水平和3个灌溉定额,分析不同水氮处理下棉花SPAD值的响应规律,研究不同时期棉花多光谱影像的光谱特征并构建植被指数,分析植被指数与SPAD值的相关性,筛选出相关性高的植被指数。通过4种机器学习算法对试验1和试验2全生育期SPAD值数据和多光谱指数进行建模分析,筛选出最优监测模型,分别预测反演不同时期棉花SPAD值,用不同田块数据验证模型。【结果】棉花不同生长期受到灌水和施肥条件影响显著。筛选合适的光谱指数并用随机森林模型建模取得了较好的估测精度,在花铃期模型估测结果最佳,模型的估测进度R²介于0.68~0.73。RF模型在不同田块间进行叶片SPAD值估算具有较优的稳定性。【结论】基于无人机多光谱影像计算光谱指数采用RF算法建模估测棉花叶片SPAD值具有较优的精度和稳定性。

【目的】探究滴灌-化控协同管理对棉花生长发育的调控效应,为进一步提高植棉效益的植棉管理措施提供参考。【方法】以机采棉新品种惠远720为材料,采用双因素裂区试验设计,将滴水量处理设置为主区,设置6 000 m³/hm²(W₁)、4 500 m³/hm²(W₂)和3 000 m³/hm²(W₃)3个水平;将打顶期(7月4日)的缩节胺(DPC)剂量设置为副区,设置90 g/hm²(D₁)、180 g/hm²(D₂)和270 g/hm²(D₃)3个水平,并设置人工打顶作为对照CK。测定各处理冠层结构、干物质积累及产量品质等指标。【结果】(1)W₁、W₂处理整株叶面积指数增长量相较W₃处理显著高出32.42%、18.96%;W₃CK处理冠层开度相较W₁CK和W₂CK处理显著高出47.83%和17.24%;透光率会随着滴水量的减少,缩节胺剂量的增加而提高;反射率随着滴水量的减少,缩节胺剂量的增加而减小。(2)总干物质积累表现为W₁>W₂>W₃;D₁>D₂>D₃>CK。W₃CK、W₂D₂处理的生殖器官干物质占比表现出较高水平,显著高出W₁D₁处理16.67%、9.52%。W₂D₂处理的籽棉产量、皮棉产量均表现出较高水平。【结论】4 500 m³/hm²的滴水量,并使用180 g/hm²的缩节胺化控,能保证棉花产量及品质,同时有效降低种植成本。

【目的】探寻新疆南疆棉花膜下滴灌最优的灌溉频次。【方法】以新陆中54号为供试棉花品种,设置大田试验,设置2 d/次(D₂)、4 d/次(D₄)、6 d/次(D₆)、8 d/次(D₈)4个不同灌溉频次处理,并以常规灌溉(CK)作为对照处理,研究棉花生长指标、产量构成及水分利用效率等对不同灌溉频次的响应,最终采用客观分析熵权法,优选适于新疆南疆膜下滴灌的灌溉频次。【结果】增加灌水次数可以促进棉花的株高、茎粗和生物量的增长,并在吐絮期达到最大值,D₂较CK处理分别显著增加了9.53%、20.83%和32.03%(P<0.05);随着灌溉频次的增加,棉花的单株结铃数和产量逐渐增大,D₂处理最高,分别达到9.21个、7 546.35 kg/hm²,但耗水量也最大,为477.80 mm,D₄处理的水分利用效率最高,为1.59 kg/m³;D₂处理评价结果最高。【结论】新疆南疆砂壤土膜下滴灌棉田,在生育期灌溉定额为3 750 m³/hm²时,整个生育期灌水40次,灌水周期2 d最优。

【目的】探究钾肥配施和用量在棉花生产中的效果,分析适宜新疆膜下滴灌棉花生长的施钾水平。【方法】设置4个钾肥用量,即纯钾(K₂O)60、90、120和150 kg/hm²,分别以K₁、K₂、K₃和 K₄表示;设2种钾肥,即硫酸钾、硫酸钾+腐植酸钾(1∶1配比),分别以A和B表示,共计8个处理,不施钾肥CK为对照。【结果】各处理棉花株高在AK₄处理较大,但与BK₄无显著差异。茎粗在BK₄处理下达到最大,但与AK₃、AK₄和BK₃之间无显著差异;SPAD值各处理呈先增加后降低的趋势,结铃期中AK₄处理达到最大值,但与AK₃、BK₃和BK₄间无显著差异;干物质积累随生育期进程推进先缓慢增加后迅速增加,在盛铃期达到最大,各处理中BK₄处理的干物质积累最高,但与AK₃、AK₄和BK₃间无显著差异;花铃期胞间CO₂浓度、净光合速率随施肥量的增加而增加,蒸腾速率和气孔导度随施肥量的增加先降低后增加。2种钾肥处理籽棉产量均随施肥量的增加而增加,BK₄处理产量最高,但与AK₃、AK₄和BK₃间无显著差异。【结论】硫酸钾复配腐植酸钾处理优于单施硫酸钾处理,BK₃处理为最佳处理。

【目的】基于SSR(Simple sequence repeat,简单重复序列)标记对棉花SOC(Seed oil content,种子油分含量)进行关联分析,挖掘优异等位变异位点,解析棉花种子油分含量性状的遗传机理,为棉花高油分育种提供理论参考。【方法】利用筛选出覆盖棉花全基因组的145对SSR标记对245份棉花材料进行多态性扫描;利用R语言绘制群体表型分布和相关关系图,采用TASSEL软件的混合线性模型进行关联分析,挖掘与SOC相关的优异等位变异位点。【结果】获得34个与SOC相关的等位变异位点(P<0.05)。表型变异解释率为1.83%~8.7%,平均值为5.70%。【结论】挖掘到34个与油分含量性状相关等位变异位点,以及棉花纤维品质和产量相关的位点9个。

【目的】研究不同施氮量对棉花生长发育、产量及棉田土壤养分的影响,为棉花科学合理施氮提供理论依据。【方法】2021年和2022年在新疆阿克苏地区沙雅县海楼镇,设置施氮量为0(N₀)、120(N₁₂₀)、240(N₂₄₀)、360(N₃₆₀)、480(N₄₈₀) kg/hm²的氮梯度试验。分别于棉花苗期、蕾期、花期、铃期及吐絮期采集棉株样本,依据器官组织分为茎、叶、蕾+花+壳、絮和籽,测定干物质量及产量。棉花收获后,在每个小区内采集0~20 cm和20~40 cm的土壤,测定土壤有机质、碱解氮、速效磷、速效钾、pH值和电导率。【结果】在棉花生育期内,干物质积累量呈先升高后降低的趋势。其中,N₂₄₀处理的干物质积累量最大,2021年和2022年分别为16 696和12 167 kg/hm²。随着生育期推进,棉花营养器官的干物质分配比例整体上呈逐渐降低的趋势,茎的干物质占比平均由苗期的35.50%降低至吐絮期的31.10%;叶的干物质平均占比由苗期的63.51%降低至吐絮期的19.11%;生殖器官的干物质分配比例逐渐升高,由蕾期干物质平均7.82%的占比增加至吐絮期的42.55%。施氮能显著提高棉花单铃重、单株铃数和产量,棉花产量随着施氮量的增加符合线性加平台的肥料效应函数关系,其中,N₂₄₀处理的棉花产量最高,2021年和2022年分别为4 960和6 172 kg/hm²,较N₀处理分别增产23.26%和31.70%。同一土层中施氮对棉田的有机质、速效磷、速效钾、电导率和pH值无显著影响,对碱解氮影响显著,随着施氮量的增加,碱解氮也随着增大,0~20 cm中土壤养分要高于20~40 cm。【结论】依据生育期内棉花干物质积累和分配的规律变化,结合施氮对产量及构成因子的影响,收获后棉田土壤养分的变化,根据棉花肥料效应模型,2021年和2022年供试土壤的推荐施氮量分别为256和217 kg/hm²。

【目的】基于近红外光谱技术建立橡胶草根部菊糖和总糖含量绿色、低成本的快速检测技术。【方法】以103个橡胶草干根粉末样品作为研究对象,使用福斯公司的FOSS NIRS^TM DS2500F SR近红外光谱仪(850~2500nm)采集样品光谱,使用酶标仪法检测样品根部的总糖、还原糖含量,并使用总糖含量减去还原糖含量计算出菊糖含量,采用SPXY算法划分训练集和验证集。用移动窗口平滑(MWS)、标准化(SNV)、多元散射校正(MSC)和一阶导数(FD)算法对原始光谱进行预处理,使用竞争性自适应重加权采样法(CARS)筛选波长,建立橡胶草根部菊糖和总糖含量的PLS预测模型。【结果】检测样品集总糖、还原糖和菊糖含量的区间分别为9.79%~51.85%、3.11%~8.98%和6.41%~45.35%,变异系数分别为34.18%、32.61%和39.46%。使用SPXY算法将校正集和验证集按照4∶1的比例划分,总糖和菊糖的校正集、验证集的个数均为82和21个。使用划分后的样品集进行模型建立,最优的菊糖含量PLS预测模型使用的光谱预处理方法为MWS-SNV-CARS,其验证集相关系数R_v达到了0.942,验证集均方根误差RMSEv为2.515,验证集相对分析误差RPDv为2.977;最优的总糖含量PLS预测模型使用的光谱预处理方为MWS-SNV-CARS,其R_v达到了0.949,RMSEv为2.490,RPDv为3.175。2个模型的RPDv均大于2.5,性能较佳。【结论】使用近红外光谱技术能够实现对橡胶草根部菊糖和总糖的绿色、低成本的快速定量检测。

【目的】评价新疆不同品种马铃薯的品质性状,为马铃薯品种选育及精深加工提供参考依据。【方法】从新疆昭苏县和叶城县收集综合性状良好的43个马铃薯品种,测定干物质、淀粉和可溶性糖等指标,采用相关分析、主成分分析及聚类分析等方法对不同品种马铃薯的品质性状进行分析。【结果】43个马铃薯品种可溶性糖质量分数在(1.6±0.54)%;可溶性固形物质量分数在(6.84±1.7)%;干物质质量分数在(22.23±5.21)%;直链淀粉质量分数在(25.47±2.59)%;支链淀粉质量分数在(63.92±4.92)%;总淀粉质量分数在(89.39±6.53)%。总淀粉质量分数与支链淀粉质量分数呈极显著正相关(P<0.01);总淀粉质量分数与直链淀粉质量分数呈极显著正相关(P<0.01);总淀粉质量分数与可溶性糖质量分数呈负相关。43个马铃薯品种分为3个类群,第Ⅰ类群包括T10、北方001号等4个品种,表现为较高的可溶性糖质量分数;第Ⅱ类群包括秦薯107号、蒙乌薯4号等30个品种,表现为较高的直链淀粉质量分数;第Ⅲ类群包括中薯早39号、天薯16号等9个品种,表现为较高的可溶性固形物质量分数、干物质质量分数、支链淀粉质量分数和总淀粉质量分数。【结论】新疆昭苏产区马铃薯可溶性糖、可溶性固形物、干物质和直链淀粉总体水平较高,综合品质优于叶城产区的马铃薯。北方001、中薯早39、中薯早45、中薯紫5、维拉斯、陇薯3号、国红、T9、龙薯26、L1631-14、丽薯29、大丰3和希森6号,13个马铃薯品种适用于加工油炸食品。L1631-14、希森6号、陇薯6号、晋同薯3号、临薯18号、中薯32号等22个品种适用于鲜食,可溶性糖质量分数高于1.6%。43个马铃薯品种归为3个类群,第Ⅲ类的多个品质性状相比其他品种较优。

【目的】研究与马铃薯耐盐性相关的候选基因,为马铃薯耐盐性鉴定与评价和耐盐基因的挖掘提供理论依据。【方法】以耐盐品种晋薯16号及盐敏感品种冀张薯12号为试材,采用0%、0.5%、1%和1.5% NaCl溶液进行盐胁迫处理,在第8 d时,分析植株表型和生理生化指标,随后选择1%的盐浓度处理,分析2个品种进行转录组测序和生物信息学。【结果】相较于冀张薯12号,晋薯16号在盐胁迫条件下,具有较低的丙二醛含量。植物激素信号转导途径和类黄酮代谢途径在2个马铃薯品种中显示出明显的差异。【结论】筛选出与植物激素信号转导和类黄酮代谢相关的差异表达基因。

【目的】利用CRISPR-Cas基因编辑系统可对其进行定点突变调控番茄果实软化,为利用CRISPR-Cas系统突变失活番茄细胞壁糖苷水解酶基因β-Hex,抑制N-糖蛋白的降解和游离N-聚糖的产生,降低细胞壁水解软化程度,调控番茄果实过度软化的深入研究奠定基础。【方法】利用生物在线工具,对Slβ-Hex多肽特性及保守结构域、基因组结构、数字表达谱、启动子顺式作用元件进行系统分析,根据CRISPR-Cas9靶点设计原则,设计筛选出适宜的sgRNAs,促进番茄基因编辑高效表达载体的构建。【结果】番茄Slβ-Hex基因位于番茄第1号染色体的互补链上,由2个外显子、1个内含子组成,编码575个氨基酸。Slβ-Hex主要在番茄的果实中表达,尤其在果皮中表达量较高。该启动子的正链分布7条sgRNA,负链分布20条sgRNA,其中的10条sgRNA含有16个顺式作用元件。【结论】通过选用高特异性sgRNA进行基因编辑,使其所含的顺式元件序列突变,抑制改变Slβ-Hex的表达。

【目的】综合评价樱桃番茄高代自交系,筛选优质、多抗的亲本材料,为樱桃番茄育种提供种质资源。【方法】以42份樱桃番茄品种高代自交系为材料,采用因子分析法分析和评价12个性状(果实横径、果实纵径、果肉厚、单果重、可溶性固形物、总酸、固酸比、可溶性糖、果糖、蔗糖、苹果酸和VC含量),并采用PARMS方法检测其抗性基因。【结果】综合排名前三名依次是599号、596号和601号,三个番茄材料果实果形均好,可溶性固形物、可溶性糖、果糖、VC含量较高,抗性相对较差,可作为优质樱桃番茄亲本资源。580号综合排名第4,品质较好,且含有5个抗性基因,可作为优质多抗樱桃番茄亲本资源。531号品质综合排名为24,但其抗性基因较多,含有6个纯抗基因,可利用其较好的抗性进行抗病樱桃番茄的育种。【结论】筛选出优质樱桃番茄3份,优质抗病樱桃番茄材料1份,抗病樱桃番茄1份,可作为培育不同类型的樱桃番茄亲本资源。

【目的】研究苦豆子生物碱与瓜果专用肥及尿素的施用对西瓜的产量和品质的影响,分析苦豆子生物碱对西瓜的产量和品质的作用效果。【方法】采用田间试验,以西瓜品种:黑珍珠(A₁)、新优2号(A₂)和安农2号(A₃)为材料,共设4个处理,每个处理3次重复:分别为处理1(T₁):苦豆子生物碱水溶液;处理2(T₂):瓜果类专用肥;处理3(T₃):尿素;处理4(CK):为对照常规基肥处理;分析施用苦豆子生物碱对3个西瓜品种的产量和品质的影响。【结果】苦豆子生物碱水溶液处理均能显著增加3个西瓜品种的经济产量和生物产量;显著增高可溶性固形物、VC含量及果实硬度,且降低了硝酸盐含量和果实空心度。3个品种在单果重、产量、可溶性固形物含量、硬度、果实空心度、硝酸盐含量和VC含量等方面均表现出较好的增产和改善效果。单果重分别比对照CK增加了59.95%、73.03%和55.52%。产量分别比对照CK增加了59.45%、74.98%和57.91%。可溶性固形物含量分别比对照CK增加了49.46%、47.38%和44.95%。硬度分别比对照提高了28.16%、25.98%和47.38%。果实空心度分别比对照降低了92.38%、83.96%和86.3%。硝酸盐含量分别比对照降低了25%、30.94%和34.64%。VC含量分别比对照增加了69.84%、73.08%和65.67%。【结论】苦豆子生物碱可以显著提高西瓜的可溶性固形物含量、VC含量、硬度、成熟度,同时降低硝酸盐含量和果实空心度,且与常规复合肥配合施用对其各西瓜品种间的产量和果实品质均具有显著的作用,在多项检测指标上表现均较佳。

【目的】研究亚硒酸钠、纳米硒和有机硒3种不同形态硒对灰枣外观形态、抗氧化能力及硒代谢的影响,为分析不同形态硒在植物体内的积累机制提供理论依据。【方法】以灰枣为研究对象,设置亚硒酸钠、纳米硒和有机硒共3个处理,测定处理前后灰枣叶片和果实的外观形态,抗氧化酶活性及基因表达量,硒代氨基酸及硒代谢相关基因表达水平。【结果】施用纳米硒、亚硒酸钠和有机硒后,灰枣的外观形态,抗氧化酶活性及基因表达量,硒代氨基酸含量及硒代谢相关基因表达水平均显著增加,其中灰枣硬度增长14.40%~19.59%,可溶性固形物增长23.77%~37.43%,谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)及基因表达量分别增长了10.23%~110.41%和8.18%~123.91%,总硒含量提高3.09~34.14倍,硒代蛋氨酸(SeMet)增长100.00%~346.15%,半胱氨酸脱硫酶(CysD)基因表达量增长18.13%~195.43%。【结论】喷施纳米硒、亚硒酸钠和有机硒后转化为硒代氨基酸,且不同形态硒对灰枣的外观形态、抗氧化能力、硒代氨基酸均有影响。有机硒处理优于亚硒酸钠和纳米硒处理。

【目的】研究NO减压熏蒸对甜瓜果实采后衰老的抑制作用。【方法】以新疆特色品种西州密17号为研究试材,在20KPa压力条件下,采用60μL/L的NO进行熏蒸处理,分析贮藏品质及活性氧代谢相关酶活性,探讨果实衰老进程与活性代谢之间的相关性。【结果】20 KPa+60 μL/LNO熏蒸处理为最适宜的熏蒸方式,有效延缓了果实的硬度下降;降低了果实的失重率与腐烂率;延缓了果实可溶性固形物、可滴定酸的降低;显著抑制了呼吸强度、电导率和丙二醛的上升;维持了果实过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和超氧化物歧化酶(SOD)的活性(67.36%、69.96%、34.34%),维持了超氧阴离子、过氧化氢的清除能力。【结论】NO结合减压熏蒸处理可以有效地提高抗氧化酶活性减少甜瓜果实采后活性氧代谢的积累,减轻了果实的氧化损伤,延缓果实品质劣变进程。

【目的】研究不同预处理对红枣热风微波耦合干燥特性及品质的影响。【方法】采用热烫、油酸乙酯结合预冻、二氧化碳浸渍3种不同预处理技术应用于红枣热风微波耦合干燥,分析产品的干燥速率、单位能耗和营养品质及香气成分。【结果】各预处理组的干燥速率均显著提高,预处理可以提高红枣干燥速率,其中油酸乙酯结合预冻处理组干燥速率最快;各预处理组色泽a*值均增加,预处理可以提高红枣干燥产品的色泽,其中二氧化碳浸渍处理组 ΔE^* 值最小,颜色最接近于鲜样;二氧化碳浸渍预处理组样品的VC、酚类及酮类等活性成分含量最高,并且抗氧化性及自由基清除能力较强,具有较好的营养品质;通过微观结构观测,二氧化碳浸渍预处理组内部呈多小孔状,有利于加快干燥速率,降低干燥能耗;不同预处理组间挥发性成分差异显著,其中热烫处理组具有较多的挥发性成分。【结论】油酸乙酯结合预冻处理组干燥速率较快,但产品品质较差,活性成分损失严重;热烫处理组具有较多的挥发性成分,但干燥速率较低。二氧化碳浸渍预处理是红枣热风微波耦合干燥较适宜的前处理方式。

【目的】研究青砧1号与不同品种接穗组合在新疆阿克苏地区的生长势的表现,筛选出适宜阿克苏地区生长的砧穗组合。【方法】2018~2020年连续3年的统计青砧1号与9种不同品种组合的株高、砧木横截面积、接穗横截面积、短枝率、中枝率、长枝率、总枝量、花芽数和开花株率的变化。【结果】2018~2019年宫崎、蜜脆的株高均是最低的(2018年,114.67和129.33 cm),2019年为宫崎140.00 cm,显著低于其他砧穗组合,蜜脆144.67 cm。2020年短枝2001/青砧1号组合的株高最低,为213.33 cm,2018~2019年砧木横截面积最小的是 蜜脆/青砧1号组合,分别是188.51和336.21 mm²,2020年砧木横截面积达到1 794.37 mm²,变异系数从6.71%增加到16.78%,再增加到38.56%,整齐度不断变差。2020年砧木横截面积最小的是宫崎/青砧1号组合,1 072.36 mm²,但是变异系数是42.14%,整齐度在所有组合中最差。接穗的横截面积中,2018~2019年最小的是蜜脆/青砧1号,分别是172.89和325.95 mm²,从2018~2020年的枝类组成中,占比较大的是长枝类型。2020年以烟富7/青砧1号、烟富8/青砧1号、瑞阳/青砧1号、蜜脆/青砧1号的组合的花芽数超过了35个。【结论】9个品种与青砧1号的8个生长势指标的综合评价的排名为瑞阳/青砧1号>宫崎/青砧1号>明月/青砧1号>烟富7/青砧1号>烟富8/青砧1号>晋18/青砧1号>短枝2001/青砧1号>蜜脆/青砧1号>礼富/青砧1号。

【目的】分析不同产地、品种和年际下枸杞果实中多酚类物质组成及含量差异,为药食两用生物活性的深入研究及新产品开发提供依据。【方法】选取新疆、宁夏、甘肃三个省(区)90份枸杞样品为研究对象,采用液相色谱-质谱联用技术(LC-MS),测定枸杞中20种多酚类化合物含量,利用方差分析及LSD多重比较法分析不同产地、品种和年际的枸杞果实,并结合主成分及相关性聚类分析方法进行对比。【结果】枸杞样品中含量排名前三的多酚类化合物为均为香豆酸(4.06±1.99)mg/kg、奎尼酸(3.77±1.31)mg/kg、阿魏酸(1.32±0.83)mg/kg,样品中新疆枸杞和宁夏枸杞的20种多酚类化合物含量之和显著高于甘肃枸杞(P<0.05);样品中宁杞7#和宁杞9#的20种多酚化合物总含量显著高于宁杞5#(P<0.05);2022年的枸杞样品中类黄酮化合物含量显著高于2021年(P<0.05)。不同产地、品种和年际枸杞果实PC₁和PC₂的累计贡献率分别为72.54%、75.87%和80.4%,较好地反映出枸杞多酚类物质的综合信息,可有效区分不同产地和年际的枸杞。【结论】枸杞中的单体多酚类化合物含量受产地和年际变化的影响较大,受品种因素影响较小。新疆枸杞中香豆酸含量高,宁杞7#中酚类组成较为丰富,含量相对较高。

【目的】分析不同光照强度下天山花楸幼苗叶片气孔特征及光合生理变化,探讨天山花楸对光照强度的适应,为天山花楸的保育及驯化引种提供参考。【方法】以天山花楸二年生幼苗为材料,通过不同针数遮阳网设置4个光照梯度处理(L₁:50%、L₂:30%、L₃:10%和CK:100%),进行盆栽试验,分析不同光照强度下天山花楸幼苗的生长、叶片气孔特性、光合荧光参数及叶绿素含量的变化。【结果】天山花楸幼苗在L₂处理下长势最好,其苗高和地径最大。随着光照强度的减弱,天山花楸叶片的气孔密度逐渐增加且在不同处理间存在显著性差异(P<0.05),而叶片气孔的长度、宽度、周长、面积及开度在不同光照条件下变化不显著(P>0.05)。天山花楸幼苗叶片的Pn、Gs及Tr随着光照强度的减弱呈先上升后下降趋势,Ci呈逐渐上升趋势;L₂处理下,叶片的Pn最大,为17.07 μmol/(m²·s)。叶片Fv/Fm随光照强度减弱呈增加的趋势,各处理叶片的Fv/Fm显著高于CK处理(P<0.05);叶片ETR在L₂处理到达最高,且叶片的ETR在处理间均存在显著差异(P<0.05);叶片的ФPSⅡ表现为L₁>L₂>CK>L₃。叶片的Chl a、Chl b、Chl t和Car含量均随着光照强度减弱而增大,Chl a/b随着光照强度减弱而减小。叶片的光照强度与Pn、Tr呈极显著正相关(P<0.01),Fv/Fm与ETR、Chl a、Chl b和Chl t含量呈极显著正相关(P<0.01)。【结论】L₂处理(光照强度为30%)的光照强度具有促进天山花楸幼苗光合作用和生长潜力,天山花楸提高苗木质量和引种栽培应适度遮阴。

【目的】开发出新的KASP-SNP引物,揭示不同流行区域条锈菌群体之间的遗传结构差异。【方法】在已有的SNP位点基础上,筛选出次等位基因频率>0.4的SNP位点,并设计成KASP-SNP引物,分析伊犁河谷春小麦、冬小麦条锈菌菌株进行遗传结构和引物多态性。【结果】筛选出18对扩增稳定、基因分型效果明显的KASP-SNP引物,伊犁河谷春小麦条锈菌群体与冬小麦条锈菌群体之间存在一定的遗传差异,18对引物的多态性信息含量指数平均为0.273 5,基因多样性指数平均为0.332 5,高于SSR的平均多样性指数。【结论】开发了18对KASP-SNP引物具有丰富的多态性,可用于小麦条锈菌的群体遗传结构分析。

【目的】筛选并获得杀菌剂与硒的复配制剂,以降低杀菌剂用量并提升其对核盘菌(Sclerotinia sclerotiorum)所致向日葵菌核病的防治效果,为新疆向日葵菌核病的防治提供理论依据。【方法】咯菌腈、苯甲·嘧菌酯分别与硒复配后,测定其对向日葵核盘菌菌丝生长和菌丝形态、草酸分泌量及菌核产生量的影响,并通过盆栽试验验证其对菌核病的防效。【结果】0.5 mg/L咯菌腈和1 mg/L苯甲·嘧菌酯分别与30 mg/L硒复配后,均显著抑制了核盘菌的菌丝生长和菌核产生,且菌丝的形态发生变异;咯菌腈能抑制核盘菌的草酸分泌量。此外,2种杀菌剂与硒复配后均在一定程度上提高了对菌核病的防病效果。【结论】0.5 mg/L咯菌腈、1 mg/L苯甲·嘧菌酯与30 mg/L硒复配与单剂相较,有效阻碍了核盘菌的正常生长发育,增强向日葵的保护作用。

【目的】系统调查新疆代表性甜瓜产区三种主要甜瓜蚜传病毒病发生状况,探明新疆甜瓜蚜传病毒病发生规律,为制定甜瓜病毒病防控措施提供依据。【方法】鉴定喀什地区伽师县田间有翅蚜和甜瓜样本中携带病毒种类;动态监测田间有翅蚜数量以及田间甜瓜植株发病率情况,采用分子生物学检测技术解析CMV、WMV和CABYV三种蚜传病毒病的田间发生规律,对田间采集到的209 份甜瓜样本进行RT-PCR检测。【结果】CMV平均检出率为53.62%,WMV平均检出率为44.38%,CABYV平均检出率为35.97%;对270 份有翅蚜为CMV的平均检出率为19.75%,WMV平均检出率为16.38%,CABYV平均检出率为13.95%;田间有翅蚜数量与甜瓜发病率呈正相关(P=0.40);气温与田间有翅蚜数量、甜瓜发病率呈正相关(有翅蚜数量P= 0.41, 发病率P= 0.75);相对湿度、降水量、地面风速与甜瓜发病率呈负相关(湿度P=-0.56,降水量P=-0.72,地面风速P=-0.38)。【结论】CMV、WMV以及CABYV三种病毒在新疆喀什地区伽师县的甜瓜植株和有翅蚜体内均被检出,均以CMV检出率最高;有翅蚜数量与甜瓜发病率呈正相关,有翅蚜迁飞到甜瓜田传毒后,带毒甜瓜有个隐症过程,隐症期为7~15 d;平均气温与田间有翅蚜数量、甜瓜病毒病发病率呈正相关。

【目的】高粱抗蚜反应中糖代谢途径基因的表达模式分析。【方法】以高粱抗蚜品种HN16及其感蚜突变体asm1作为材料,利用高粱转录组数据库中筛选2材料在蚜虫取食过程中的糖代谢途径差异表达基因 (DEGs),共筛选到17个基因,蚜虫的取食改变了HN16和asm1中糖代谢途径基因的表达。利用PCR及荧光定量PCR,筛选出6个基因 (sbGOLS2、sbGUX2、sbCHIT3、sbBGL22、sbISOA3) 的6对特异性引物用于基因表达量验证及分析。【结果】6个基因的表达量变化规律与转录组数据基本吻合,且在HN16的抗虫反应中作用有所不同,其中基因sbGOLS2、sbCHIT3和sbBGL22通过快速反应来抵抗昆虫,避免消耗过多的能量;而sbGUAA2、sbGUX2和sbISOA3,在蚜虫取食过程中通过维持较为稳定的表达,保证高粱糖代谢的稳定性。【结论】蚜虫取食过程中,HN16通过调节糖代谢途径基因的表达,维持体内较为稳定的糖代谢水平,以抵御蚜虫为害。

【目的】针对我国西北地区广泛发生、为害严重番茄茄镰孢(Fusarium solani)根腐病,筛选优良的番茄抗病品种及药剂,为其防治提供理论依据与参考。【方法】以茄镰孢为靶标菌,采用盆栽法鉴定33个番茄品种抗性,统计番茄根腐病发病率、病情指数等指标,并进行抗性分级;菌丝生长速率法测定7种药剂毒力效果,灌根法测定药剂田间防效。【结果】元明红玉女和台湾粉玉女为抗性(R)品种,发病率均为27.77%,病情指数分别为9.70、13.90,魔鬼樱桃、粉冠1号、精品红美女为中抗(MR),而其他品种抗性较差。7种药剂对茄镰孢具不同程度抑制效果,12.5%烯唑醇可湿性粉剂对茄镰孢抑菌率可达79.80%,EC₅₀为 24.86 μg/mL,对番茄镰孢根腐病田间防效达47.52%;30%噻森铜·戊唑醇悬浮剂、15%三唑酮可湿性粉剂EC₅₀分别为30.93、38.46 μg/mL,田间防效为45.89%、43.95%。【结论】元明红玉女和台湾粉玉女为番茄茄镰孢根腐病抗性品种;烯唑醇对番茄茄镰孢有良好防效。

【目的】研究新疆生产建设兵团第四师草原蝗虫种类以及不同草地类型的蝗虫多样性和群落组成。【方法】2022~2023年间利用野外踏查和标准地扫网系统调查第四师草原蝗虫。【结果】55种蝗虫,隶属于5科26属。优势种为狭条戟纹蝗,常见种共17种。Shannon-Wiener多样性指数、Pielou均匀度指数均在戟纹蝗属为最高值,其次是雏蝗属。【结论】在7种草地类型中温性草甸草原类、温性草原类包含蝗虫种类较多,温性荒漠草原类与温性草原化荒漠类的相似性系数最大达到中等相似水平。

【目的】分析新疆野生平菇的遗传多样性,为丰富和开发平菇新品种提供基础材料和理论依据。【方法】采用生物学和ITS、ISSR分子标记技术相结合的方法,研究40个新疆野生平菇菌株进行遗传多样性。【结果】40个新疆野生平菇菌株菌丝基本呈白色,菌落形态差异不显著,菌丝长势和长速方面有一定的区别。经ITS序列分析,可大致将40个菌株划分为4个类群;10条引物共扩增出83条清晰的DNA条带,多态性条带82条,多态性比率为98.80%。遗传相似系数为0.66时,可将40个样本分为5个类群,并显示出较强的地域相关性,供试的40株野生平菇菌株具有显著的遗传多样性。【结论】野生平菇菌株具有丰富的遗传多样性。

【目的】通过系统模拟与优化,探索最优工作参数,以提高能源利用率,为新疆戈壁和沙漠区温室冬季供暖相关研究与工程应用提供案例参考。【方法】以空气源热泵集热联合地埋管蓄热(ASHP-UP)系统为研究对象,利用TRNSYS软件构建瞬时模拟模型,结合Box-Behnken试验设计和响应面分析法,研究系统运行参数并优化。【结果】最优工况下,系统蓄热量为501.90 kWh,能耗为77.18 kWh,土壤升温2.26℃。系统日均蓄热功率为37.5kJ/s,日均蓄热COP为4.33,放热COP为4.81。相较传统燃煤、燃气和电加热等加热方式,能耗分别降低84.7%、81.3%和79.1%,温室气体排放量分别减少8.24、6.52和5.67 t。系统在越冬生产的最优工况为:热泵额定制热量30.0 kW、蓄热时间12.0 h、循环水流量5.55 m³/h。【结论】该系统蓄、放热效果较佳,满足作物越冬生产需求,其节能与环保性能符合国家节能减排要求。

【目的】开发研究一种临床上快速、简单和准确的检测PRRSV的方法。【方法】该研究建立一种基于逆转录重组酶介导等温扩增荧光检测PRRSV的方法。该方法通过针对PRRSV ORF4基因序列设计特异性引物和探针。【结果】荧光RT-RAA检测可在41℃下用引物和探扩增20 min,通过荧光定量PCR仪实时观察结果。该方法具有较高的灵敏度和较强的特异性,与其他猪病原体无交叉反应。【结论】使用荧光RT-RAA和PCR检测180份样品,两种方法之间的符合率98.3%。

【目的】基于新疆南疆四地州间作种植模式下,构建农业生产效率测度指标体系,测算农业生产综合效率、技术效率和规模效率。【方法】以2000~2021年22年面板数据为研究对象,运用DEA模型方法对农业生产效率进行分析,评价农业要素投入产出效果。【结果】(1)新疆南疆四地州农业生产综合效率为0.954,处于较高水平,可有效推动农业快速进步,但仍属于DEA非有效地区,农业投入要素冗余较多,未取得经济和社会的最佳效益。(2)投入指标效率由好到差依次为乡村劳动力人数>农作物播种面积>农业机械总动力>农村用电量>化肥施用量>农用塑料薄膜使用量>农林水事务支出。(3)规模收益总体处于递增阶段,可持续性挖掘区域生产潜力。【结论】新疆南疆四地州农业投入要素存在“过剩”,加强宏观调控将过度投入到第一产业的资源释放出来,优化资源合理配置,提升投入产出效率。(1)合理调整农业财政投入与分配比重,提高农业财政支出使用效率;(2)引导劳动力向二三产业转移。(3)持续推进化肥农药减量增效。(4)提升农业装备和信息化水平。(5)调整种植结构和种植模式,提高土地产出效率。