为了研究CaM和Ca²⁺在调控乙烯生物合成和信号转导组分基因表达中的相互关系,利用272 mmol/L CaCl₂及272 mmol/L CaCl₂+100 µmol/L W5(或W7)处理绿熟期番茄果实圆片,然后采用无菌培养的方法在20℃的条件下进行培养。结果表明:CaCl₂处理能够抑制番茄果实圆片的乙烯生成,抑制LeACO1,NR,LeERF2基因的表达, 而CaCl₂+W5(或W7)能消除Ca²⁺对果实圆片乙烯生成LeACO1,NR,LeERF2基因的表达的抑制作用,但CaCl₂和 CaCl₂+W5(或W7)处理均对LeACS2基因表达影响不明显。以上研究结果表明外源钙处理对乙烯生物合成和信号 转导途径中相关基因表达的影响可能与CaM有关。

以金皇后玉米群体90个单株DNA和6个自交系DNA为供试材料,利用15对SSR引物,比较了同一群体4种DNA样品处理(单株DNA样品、3个单株混合DNA样品、10个单株混合DNA样品、15个单株混合DNA样品)的SSR遗传多态性。结果表明,利用单株DNA样品能获得等位基因数、基因频率、基因型杂合度等较全面的遗传信息,适宜进行单个或少量群体的遗传结构研究,但试验工作量大;利用混合DNA样品所能获得的遗传信息有所减少, 比较4种DNA样品处理的检测结果发现,15个单株混合样品的检测结果误差较大,而采用3-10个单株DNA混合的样品基本可以反映出一个群体的等位基因数目和SSR带型的差异,由于试验工作量大大减少,可以应用于较多玉米群体间遗传差异的比较。

对4个优良普×爆组合连续选优后F₃,F₄,F₅,BC₁S₁,BC₁S₂,BC₁S₃,BC₂S₁,BC₂S₂和BC₂S₃的爆花率、膨化倍数、穗粒重和百粒重的分析结果表明:各世代不同组合穗粒重和百粒重的平均值、变异系数以及优于亲本的植株数均存在较大差异,而爆花率和膨化倍数的差异较小;回交后代连续自交较直接连续自交穗粒重和百粒重有所减小, 而爆花率和膨化倍数增大;各世代所有性状均存在较大变异,且以穗粒重最大,爆花率最小,而且随着选择世代的增加,穗粒重和百粒重均明显减小,而爆花率和膨化倍数明显增大;各世代爆花率和膨化倍数与爆裂亲本多呈显著或极 显著正相关,而穗粒重和百粒重与亲本多呈显著或极显著负相关。

为了躲避转基因技术对组织培养的过分依赖,本研究以小麦为材料尝试了一种对生长点直接进行转化的方法,并初步证明了这一方法的可行性。具体做法是:将种子萌芽,然后剥去胚芽鞘暴露出生长点,再用玻璃纤维制作的小刷子将生长点刺伤,最后用带有外源基因的农杆菌进行侵染处理。用携带hph-GUS基因的LBA4404农杆菌,侵染处理1-11日龄幼苗(生长点),共培养7 d后检测新生芽中GUS的瞬时表达情况;侵染1-2日龄幼苗(生长 点),取长成植株的2-3朵小花进行GUS稳定表达检测。又用携带BADH和npt Ⅱ基因的AGL1农杆菌菌株侵染1日龄的幼苗(生长点),在含100 mg/L卡那霉素的蛭石中进行选择。结果表明,GUS的瞬时表达率随被处理幼苗的日龄增加而降低,以2日龄幼苗为最高(10. 7%)。用花序检测GUS的稳定表达,被侵染受体为1日龄幼苗时的表达率高于2日龄的幼苗。蔗糖的存在并不提高GUS基因在花序中表达的频率。不过花序表现为GUS阳性的植株后代, 经PCR检测后并没有证实GUS基因存在。用AGL1菌株进行转化,获得了13. 6%的抗卡那霉素的绿色植株,但只有3株呈现PCR阳性,且只有1株结了实。

粗山羊草是普通小麦的D染色体组供体,为了寻找粗山羊草中对小麦产量性状遗传改良有益的基因,通过对四倍体硬粒小麦与粗山羊草杂交合成的双二倍体Am6-1和普通小麦品种Ph85-16的回交一代进行产量性状变异 特点分析,发现粗山羊草的D组染色体对小麦的产量性状具有显著影响,千粒重、穗长、穗粒数和每穗小穗数明显高 于Ph85-16;同时利用130对SSR引物对几个与产量性状相关的QTL位点进行了定位,初步寻找到4个主效QTL,它们分别为与穗长相关的QSl. sdau-5D,其贡献率为31. 58%,与株高相关的QPh. sdau-1D,其贡献率为25. 38%,与穗粒数相关的QGs. sdau-5D,其贡献率为44. 65%,与千粒重相关的QTgw. sdau-3D,其贡献率为61. 62%。

以玉米自交系黄早4、综31、金黄96B、GY237、478及海921为材料,通过改良培养基上附加成分的组成及浓度,对影响玉米胚性愈伤组织的诱导及分化等几个关键因素进行了研究。结果表明,基因型对玉米胚性愈伤诱导的影响 是显著的,而且基因型和基本培养基之间存在互作;在培养基上附加水解酪蛋白(casein hydrolysate,CH)、L-脯氨酸(L- proline)对于玉米胚性愈伤组织的诱导分化是必要的,而附加L-谷氨酰氨、甘露醇、AgNO₃对提高胚性愈伤组织的诱导作用不显著;结果还发现胚性愈伤组织诱导培养基和胚性愈伤组织分化培养基的组合对成苗率有明显的影响作用。

为了研究离子注入剂量对小麦苗期性状的影响,用7种不同剂量的低能N⁺离子分别注入3个小麦品种 (系)的干种子,进行发芽试验和盆栽试验。结果表明:离子注入对种子发芽存在品种特异性,在本试验条件下发芽率剂量间差异不显著,发芽势随剂量增大而下降。离子注入对苗高、第一叶长和初生根的影响在剂量间差异均达极显著水平;对次生根的影响存在品种特异性。离子注入后比未经离子注入时表现苗高、第一叶长降低,而初生根和次生根增多的现象;各剂量对苗高、第一叶长、初生根和次生根4个苗期性状影响趋势相同,均随着剂量的增大而呈先降后升再降的趋势。

以小叶锦鸡儿茎段为外植体,MS为基本培养基,设计不同浓度的6-BA,IAA,NAA,IBA,KT等单因子和不 同比例的细胞生长素和细胞分裂素组合试验。结果表明:在芽的诱导增殖过程中,添加有6-BA 0.5 mg/L,IAA 0.01 mg/L的MS培养基效果最好,诱导率为90%。在生根培养过程中,添加有IAA 0.5 mg/L的1/2MS培养基效果较好,生根率为86%。

为了攻克利用DNA指纹技术进行玉米种子纯度鉴定中存在的技术难关,对玉米单株幼芽DNA快速提取 方法进行了研究,结果表明:利用新方法提取DNA,不用液氮、不用研磨、不用离心、不用沉淀,不用SDS、不用CTAB、不用氯仿,并且提取的DNA不降解、完全可以满足利用SSR分子标记进行DNA指纹分析的需要。一个人提取100株幼芽(1个检测样品)DNA只需30 min左右,1 d可以提取2000株幼芽(20个检测样品)的DNA,为DNA指纹技术在玉米种子纯度及真伪快速鉴定中的广泛应用解决了关键性技术难题。

对转双价基因(Cry1Ac+CpTI)、转单价基因(Cry1Ac)抗虫棉以及常规棉3种基因型棉花光合产物生产和积累分配规律研究表明,3种基因型棉花光合速率峰值均出现在蕾期和花期,但峰值差异不显著。转基因棉花(单价和双价)花前光合产物积累量降低是生物学产量降低的主要原因;花后光合产物输出率提高是转基因棉花维持产量的主要因素。转基因棉花大量花后光合产物束缚在铃壳中导致转基因棉花铃重较低。在转基因棉花育种中,应加强花前光合产物积累量和花后光合产物棉铃有效利用率的选择。

通过改进外植体处理方法、添加乙酰丁香酮提高外植体芽分化频率、筛选芽分化培养基中激素浓度和确定转化后再生体系的筛选物质及其使用浓度等方法建立和优化了马铃薯脱毒微型种薯的根癌农杆菌遗传转化体系。 利用该体系将水稻类甜蛋白基因和水稻几丁质酶基因导入津引薯8号脱毒微型种薯中,并获得转基因株系。通过 PCR和southern杂交分子检测,证明ZGY-298,ZGY-283和ZGY-301 3个株系均整合了这2个基因。采用晚疫病主要生理混合小种温室活体接种和离体接种进行抗病性分析表明,在晚疫病发病高峰期(接种后5-6 d)。转基因株系对晚疫病抗性明显高于对照品种,并可使病情蔓延推迟2-3 d。

以红富士苹果为试材,研究了高温胁迫下,不同相对湿度对果皮组织5^’-核苷酸酶和脂氧合酶活性以及细胞膜透性的影响。结果表明:高温胁迫下,随着相对湿度的增加,果皮组织细胞膜透性减小,LOX活性降低,而5^’-核 苷酸酶活性则有不同程度地升高。在48℃高温胁迫下,30%相对湿度与50%以上相对湿度对果皮组织细胞膜功能 的影响有显著差异。在容易发生果实日灼的高温天气里,增加果园空气湿度有助于提高果实表皮组织抗氧化能力和 细胞膜的稳定性,从而提高果实的抗热性。

弱光明显抑制黄瓜的生长发育,主要表现为植株干重降低、茎变细、产量降低、畸形瓜率增高等。弱光导致 叶绿素含量下降、净光合速率明显降低。经过弱光处理后的黄瓜幼苗,无论在正常光照下还是在弱光条件下继续生长,其净光合速率均比对照明显降低,而气孔导度和细胞间隙CO₂浓度的不同变化说明:在弱光条件下黄瓜幼苗净光 合速率的降低是由气孔限制因素造成的;在正常光照下净光合速率的降低可能是由非气孔限制因素造成的。叶绿素 荧光动力学测定发现,弱光处理后,黄瓜幼苗和成株的PSⅡ原初光能转化效率(Fv/Fm)没有发生明显变化,不同处理之间差异不显著,说明弱光胁迫并没有使光合作用PSⅡ原初光能转化效率发生实质变化。弱光导致类胡萝卜素含量 的下降,可诱发光抑制作用。不同的黄瓜品种对弱光胁迫的反应不同,不同的弱光处理方式对黄瓜生长发育的影响也不相同。多组数据表明,自交系Q21耐弱光能力较强,而T94耐弱光能力较弱,这与多年田间观察的结果一致。对光合作用能量吸收和转换起决定性作用的叶绿素和类胡萝卜素破坏较少,是品种耐弱光的基础。

为了筛选和利用大白菜细胞质雄性不育系,对大白菜的3种细胞质雄性不育系:CMS96细胞质雄性不育系、波里马细胞质雄性不育系(Pol-CMS)和萝卜细胞质雄性不育系(Ogu-CMS)及其相应的保持系进行了主要植物 学性状的比较研究。结果表明:Ogu-CMS存在多代转育后植株长势退化、杂交优势差,Pol-CMS存在育性受环境条件影响等缺点,而CMS96细胞质雄性不育系则克服了二者的缺点。另外,CMS96细胞质雄性不育系早期的晚抽薹性比保持系强、杂交种子的产量比保持系杂交种子产量高。CMS96细胞质雄性不育系不仅不育性稳定,多代回交不退化,而且杂交优势强,繁种产量高,表现出了广阔的育种应用前景。

对国内首例豌豆雄性不育突变体的不育度、遗传特点及稳定性进行研究。观察发现:在生育前期,不育株 外部形态特征与正常株没有明显差异;现蕾后,剥开花蕾可看到不育株的花药呈淡黄色半透明状,而可育株的花药呈橙黄色。用I₂-KI染色法镜检花粉的可染性,发现不育株的花药内没有花粉粒,败育彻底,为典型的"无花粉型"雄性不育。用不育株作母本,与同品系的正常可育株进行姊妹交,F₁全部可育,F₂可育株与不育株的分离比例为3:1。用不育株作母本,其他品系作父本进行测交,同时用其他品系作母本,姊妹交F₁作父本进行反交,正反交后代的育性表现一致,F₁全部可育,F₂可育株与不育株呈3:1分离。结果表明:该雄性不育突变体的不育性是可遗传的,属单隐性基因控制的核不育类型,与细胞质遗传物质无关。在不同年份、不同季节下,不育性状表现稳定。

采用世代均数分析法研究了2个饲用玉米杂交组合的P₁,P₂,F₁,F₂和B₁,B₂6个世代材料的8个性状的遗传表达特点。结果表明,世代间有显著差异,8个性状中加性效应是世代间遗传变异的主要因子,其遗传贡献率在 60%以上,因而,可以对这些性状进行直接选择。显性效应和上位性效应在大多数性状中达到了显著和极显著水平, 并且,遗传贡献率在10%以上,只因性状和试材不同,非加性效应的重要程度有一定差异,但其遗传变异的作用是不可忽视的。

大麦2H染色体长臂上的Isa-H基因控制α-淀粉酶抑制蛋白的合成,减轻高α-淀粉酶活性对小麦穗发芽的不利影响。为了检测小大麦杂交后代中有无大麦Isa-H基因导入,利用染色体C-分带和原位杂交技术相结合对所创制的2H小大麦异附加系WBA9812和易位系WBT371进行了鉴定,以完整麦穗吸水保湿发芽法测定穗发芽的抗性,结合农艺性状观测,选育出具有抗穗发芽等优异特性的小大麦新种质。分析结果表明:WBT371是2D/2H易位系,抗小麦穗发芽。WBT371为进一步培育抗穗发芽小麦新品种创造了宝贵的种质资源。

系统研究了水杨酸对拟南芥苯丙氨酸解氨酶、过氧化物酶、多酚氧化酶和脂氧合酶活性的影响。用10 µg/ mL SA喷雾处理生长28 d的拟南芥植株,结果发现,经SA处理后,拟南芥叶片中PAL,POD,PPO和LOX活性都迅速增强,PAL活性在处理后12 h达到高峰,较高的PAL活性可维持到48 h。POD,PPO和LOX活性在SA处理后48 h达到高峰,而在24-96 h内都可保持较高的POD和PPO活性。这些生理指标的变化与SA诱导拟南芥植物的抗病性相吻合。

以豇豆、笋玉米、黄瓜、萝卜和油菜(小白菜)等5种蔬菜多量(10 kg)种子为材料,经50℃加热超干燥后,先后都可以达到低水分或超干的含水量。超干后种子活力指数等的比较测定显示,除豇豆种子超干应控制在2-4 d 外,其余种子对高温和低水分都有较强的承受力。适度超干后种子活力与对照相似甚至比对照高,未出现受伤害的症状。我们另一研究也证明,10种经50℃加热干燥的蔬菜种子在20℃恒温、密封贮存98个月后,其发芽率与贮初相似,50℃加热超干方法与低温冷冻干燥方法和硅胶干燥方法相比,相互之间也无显著差异,这些都表明50℃超干方法对供试种子安全、有效。

研究了低温弱光对中蔬4号和中杂9号番茄苗期植株功能叶叶绿素a、叶绿素b含量和叶绿素a/b变化的 影响。结果表明:光照强度为5000 lx或2000 lx时,温度处理为20℃(日)/10℃(夜)、20℃(日)/5℃(夜)、15℃ (日)/10℃(夜)和15℃(日)/5℃(夜)对中蔬4号和中杂9号叶绿素a、b含量和a/b值影响较显著,处理时间不同其 影响也不同。

麦黑斑潜叶蝇近年在麦田有危害加重的趋势,为进一步了解其生态习性,确定正确的田间抽样调查方法,作者于麦黑斑潜叶蝇为害盛期调查了其幼虫和蛹在8个品种麦田的种群密度,并采用聚集度指标法、Taylor幂法则和 m^*-m回归法测定了幼虫和蛹在麦田的空间分布型。结果表明,幼虫和蛹在徐州26号的麦田种群密度最大,济南17号的麦田种群密度最小;5月初麦黑斑潜叶蝇幼虫和蛹在麦田呈均匀分布。

为了建立甜瓜抗白粉病基因的分子标记辅助选择方法,以杂交组合1A151/恒进红瓤酥的6个世代群体 P₁,P₂,F₁,F₂,BC_r和BC_s为材料,利用风媒接种方法和分群法,研究了抗病基因的遗传和分子标记。结果表明,抗源1A151对白粉病菌的抗性由1对不完全显性抗病基因控制,并寻找到了1个与抗病基因位点连锁的分子标记RAPD-S329,其距离为6.81±1.67个遗传单位。

针对目前水资源紧缺与蔬菜生产用水的矛盾,采用滴灌、渗灌等新的节水灌溉技术与传统漫灌方式进行比较,研究了3种不同灌溉方式对番茄植株生长、产量和品质的影响和节水效果。试验表明,滴灌和渗灌灌溉方式的植株生长和产量都较漫灌方式有较大的提高,可溶性固形物含量增加;采用滴灌和渗灌栽培的灌水量显著减少,极大地提高了水分生产率。

在我国水资源危机日趋严重,土壤重金属镉污染面积不断扩大的情况下,针对抗旱、抗寒能力强,生物量大、经济实用价值高的紫花苜蓿,进行了重金属镉、锌的抗性试验研究。研究重点是重金属Cd²⁺,Zn²⁺对紫花苜蓿种 萌发及幼苗生长的影响,结果表明:低浓度的Cd²⁺,Zn²⁺处理液对种子的萌发和幼苗的生长具有激活效应,高浓度 的Cd²⁺,Zn²⁺处理液抑制种子的萌发和幼苗的生长;且对根的作用大于对芽的作用;而混和处理液对种子的影响大于单一离子的影响。

氮肥施用过量、肥效低下以及持续增产效果不显著一直以来制约着农业的发展。近年来,秸秆还田配施氮肥在农业生产中已经得到了广泛应用。本试验在向当地农户调查的基础上设置了传统施氮处理(300 kg/hm²),依据叶片诊断技术所确定的玉米需肥量设置了优化施氮处理(60 kg/hm²),以不施氮肥作为对照,研究了北京郊区秸秆还田下不同氮肥施用方式对夏玉米生长特性以及产量的影响。通过田间试验,得到如下结果:两种氮肥施用方式对夏玉米株高、叶面积、茎粗、节根等影响不明显;各指标均高于对照;传统施氮、优化施氮条件下夏玉米产量分别达到 7 297. 65 kg/hm²、7 385.1kg/hm²,产量效应几乎没有差异;然而对照处理只有5 485. 65 kg/hm²,传统施氮、优化施氮增产达到了33.03%和34.63%;优化施氮大大减少了氮肥使用量,不仅具有良好的经济效益,而且具有良好的生态效益。

选用1日龄北京油鸡60只,随机各半分为试验组和对照组。试验组自7日龄起,每10 d自颈部皮下注射 卵黄抗体(SS-IgY)制剂1mL;对照组做生理盐水平行处理。采用RIA法、双抗法测定不同生长阶段鸡只血中胰岛素样生长因子-Ⅰ(IGF-Ⅰ),甲状腺激素(T₃和T₄)浓度,结果为:与对照组相比,试验组鸡只血中IGF-Ⅰ和T₄ 浓度极显著增高(P<0.01),血中T₃浓度无显著差异。试验中,血中IGF-Ⅰ水平的动态变化与SS-IgY促进鸡只周增表现出的促生长效率曲线变化相似,两者间有较强相关(R=0. 87)。上述结果表明,SS-IgY能有效提升北京油鸡血 中IGF-Ⅰ和T₄水平,并因此导致试验组鸡只增重较快。

采用外周血淋巴细胞培养方法和常规染色体制备技术,对内蒙古乌审马染色体核型进行了分析研究。结果表明:乌审马染色体核型2n=64,雌性核型为64,XX;雄性核型为64,XY。32对染色体中,31对常染色体,1对性 染色体;常染色体中,13对为亚中和中着丝粒染色体,18对为端着丝粒染色体;X染色体为较大的亚中部着丝点染色 体,Y染色体为最小的端着丝点染色体。通过对乌审马的染色体核型分析,为其分子原位杂交及基因定位奠定基础。