根据已知Btcry8类基因的全长序列设计一对特异性引物JJX5和JJX3,以Bt菌株B-DLL的质粒DNA为模板扩增出3.5 kb大小的片段;将该片段插入大肠杆菌表达载体pET-21b中,并完成了该片段的全序列测定。该基因编码区为3 495 bp,编码的蛋白质由1 164个氨基酸残基组成,相对分子质量为131.8 kDa,等电点为pH 4.71,为弱酸性蛋白。该基因(GenBank:EU047597)编码的氨基酸序列与Cry8Ea1的氨基酸序列同源性高达99.31%,被国际Bt基因命名委员会正式命名为cry8Ea2。经IPTG诱导后该基因在大肠杆菌BL21(DE3)中能够正常表达130 kDa的蛋白,表达产物对暗黑鳃金龟、琉璃弧丽金龟和柳蓝叶甲具有活性,在浓度为8.98μg/g时对暗黑鳃金龟、琉璃弧丽金龟一龄幼虫14 d的校正死亡率分别为46.67%和55.56%;在浓度为89.8μg/mL时对柳蓝叶甲三龄幼虫96 h的校正死亡率为33.33%。

为研究口蹄疫病毒RNA聚合酶3D基因的分子生物学特性及定位,构建了3D基因真核表达载体pEGFP-3D,观察了3D在BHK-21细胞中的瞬时表达情况。从重组质粒pMD18-T-3D扩增到3D基因,与pGEM-T easy载体连接,将鉴定为阳性的重组质粒pGEM-3D与表达载体pEGFP-N1分别经BamHⅠ/HindⅢ酶切,进行定向亚克隆;重组表达质粒pEGFP-3D经PCR、酶切鉴定,阳性质粒进行测序。利用脂质体介导阳性pEGFP-3D质粒转染BHK-21细胞,免疫组化检测转染细胞中3D基因表达情况和3D基因在细胞中的定位,Western blotting验证pEGFP-3D融合基因的表达。结果表明,成功构建了重组表达质粒pEGFP-3D,并在BHK-21细胞中进行了表达。免疫组化分析表明,3D蛋白主要定位于细胞核;Western blotting证实pEGFP-3D融合蛋白在80 kDa处出现阳性条带,说明表达的外源蛋白具有免疫活性。pEGFP-3D表达载体转染细胞后很快就能通过观察荧光蛋白而检测出基因的瞬时表达情况,为基因转染研究中确定转染效率、3D的表达情况及蛋白定位等提供了直观的靶标,有望应用于FMDV聚合酶分子的生物学特性研究。

利用已公布的水稻条纹叶枯病毒的序列和siRNA Target Finder软件,获得了168条siRNA片段,利用这些片段在水稻基因组中BLAST(Basic local alignment search tool),最终获得6条与水稻基因组完全不匹配的干扰序列。选择其中的2条,通过化学合成干扰序列,利用pCAMBIA1301质粒构建了RNA干扰载体pASV1301-1,pASV1301-2,并成功地转化EHA105农杆菌,为进一步转化水稻、探索利用RNA干扰技术防治水稻条纹叶枯病奠定了基础。

参照GenBank发表的猪IL-2cDNA基因序列,设计1对引物,将河南地方品种淮南猪脾淋巴细胞在伴刀豆球蛋白A(Con A)的刺激下体外培养27 h后,提取激活淋巴细胞总RNA,进行反转录-聚合酶链反应(RT-PCR)扩增,克隆到pGEM-T Easy载体上并测序。测序结果显示,克隆的HuainanPIL-2 cDNA全长为516 bp,开放阅读框(ORF)包含465bp,编码154个氨基酸,分子量为17.4 kDa,等电点为5.27,疏水氨基酸38.3%,亲水氨基酸42.0%,碱性氨基酸11%,酸性氨基酸23%。此cDNA与已报道的猪IL-2同源性为100%,与猫、牛、鸡、狗、鸭、山羊、马、人、家鼠等的IL-2基因进行比较分析,核苷酸同源性分别为83.7%,82.6%,28.2%,80.6%,29.6%,83.4%,81.3%,82.0%,61.5%。

参照GenBank中NDV的核酸序列设计一对引物,利用RT-PCR扩增F基因并得到长约1.7 kb的全基因片段,并将其构建到pMD-19T载体上。核苷酸序列测定结果表明:该基因片段全长1 662 bp,编码553个氨基酸,与Gen-Bank下载的13株参考毒株F基因比较,核苷酸和氨基酸序列同源性分别为97.2%-99.2%和96.9%-98.7%;但与LaSota、F48E9及B1等常见疫苗株的氨基酸同源性仅为88.6%-91.5%。NDV分离株F蛋白裂解位点的氨基酸序列为112R-R-Q-K-R-F-I-G119,属于基因ⅦNDV。

离体和活体处理粘虫幼虫围食膜后,通过SDS-PAGE分析其围食膜蛋白条带的变化、观察其形态学特征、生物测定等方法研究了荧光增白剂FB28和棉铃虫颗粒体病毒增效蛋白(En-Ha)对粘虫幼虫围食膜的破坏作用及其对粘虫核型多角体病毒(MsNPV)的增效作用。结果表明,FB28离体处理围食膜能够解离大部分围食膜蛋白,幼虫摄取含有1%FB28的饲料4 h后,围食膜破裂,呈现出蓝色的荧光,高分子量蛋白条带消失。En-Ha离体处理围食膜,能够降解高分子量蛋白,出现高分子量蛋白条带消失,低分子量蛋白条带出现的现象;幼虫摄取含有9μg/mL En-Ha饲料7 h后,围食膜极易断裂,高分子量蛋白条带消失。经过一段时间恢复实验后,FB28和En-Ha处理的幼虫围食膜都能够恢复正常,其破坏作用是短暂的。生物测定结果表明,FB28和En-Ha均能够通过破坏围食膜完整性提高MsNPV的感染率,使LC50显著降低。

首次使用甲基化敏感扩增多态性(MSAP)技术分析两种小麦材料近等基因系TcLr19及其感病亲本Thatcher的甲基化水平,同时比较了苗期接种叶锈菌生理品种THTT前后基因组DNA胞嘧啶甲基化模式。60对选扩引物对接种前后的小麦DNA进行全基因组筛选,共得到3 554个片段。其中998个片段是两种甲基化模式中的一种,小麦近等基因系TcLr19及其感病亲本Thatcher的甲基化水平约为28.1%。在所有的引物中,并没有直接分离得到接菌前后的甲基化模式的差异。结果初步表明,叶锈菌可能并没有诱导植物基因组DNA胞嘧啶位点的甲基化模式变化。

为了给河北地区预防和控制猪繁殖与呼吸综合征(PRRS)提供理论数据,根据GenBank公布的PRRSV CH-1a株和JXA1株的核苷酸序列,设计并合成三对特异性引物。应用RT-PCR方法分别扩增PRRSV HB-4(hs)株的ORF5,ORF6,ORF7基因片段。分别将片段克隆入pGM-T载体后进行测序,并与多株GenBank中发表的PRRSV毒株ORF5-7基因的核苷酸序列进行比较和变异分析。结果表明,PRRSV HB-4(hs)株属于美洲型,其与近两年流行的毒株群相似性高达98.8%-99.5%;与早些年流行毒株群相似性较低,为91.9%~92.6%。系统进化树表明:HB-4(hs)株及近两年流行的毒株可能均由早期分离的河北HB-1(sh)株进化而来。

以西瓜抗白粉病种质PI482246和感白粉病品种中信1号为亲本,建立了F₂、BC_1.1和BC_1.2分离群体。从白粉病菌收集物中分离鉴定得到Px生理小种2 France,采用孢子悬浮喷雾法对各世代进行白粉病抗性苗期接种鉴定,并进行抗性遗传分析。试验结果表明,PI482246对Px生理小种2 France的抗性由一对不完全隐性单基因控制。

为了筛选出对番茄溃疡病菌有拮抗作用的内生细菌,从健康番茄茎样本中分离得到186株内生细菌。用抑菌圈法测定,其中9株内生细菌对番茄溃疡病菌有拮抗作用。通过形态特征观察、生理生化特性测定和16 S rDNA序列分析,对拮抗作用较强的7个菌株进行了鉴定。结果表明,BM-31、BT-10、BT-9、BT-7、BT-3为微杆菌(Microbacterium spp.),QB-22和QB-8为假单胞菌(Pseudomonas spp.)。

为解决农药在西芹生产中的残留与污染问题,采用生长速率法研究了西芹根及根际区物乙醇浸提液对黄瓜枯萎病菌的化感作用。结果表明,西芹根乙醇浸提液在所试浓度范围内对黄瓜枯萎病菌有不同程度的化感抑制作用,其抑制率最高达42.31%,最低为12.22%;除了1%浓度的处理在作用时间为120,132 h时菌落直径与对照(CK)无显著差异外,其余各浓度处理在不同作用时间对黄瓜枯萎病菌都有显著或极显著的化感抑制作用。西芹根际区物乙醇浸提液在较高浓度时(RS100%到RS60%)对黄瓜枯萎病菌表现出强的化感抑制作用,且浓度越高,抑制效果也越好,最高抑制率达94.37%,比相应的非根际土壤浸提液的高出49.02百分点;在较低浓度时(RS40%,RS20%)对供试病原菌表现为弱的化感促进作用,但明显小于与之相对应的非根际土壤浸提液的促进作用。乙醇浸提液对黄瓜枯萎病菌的化感抑制效果有随着浓度的降低和作用时间的增加而逐渐减弱的趋势。

以PCV2 PK-15细胞毒提取的DNA为模板,用PCR扩增PCV2ORF2基因的后部约600 bp片段;对PCR产物回收纯化后与载体pMD19-T进行连接、转化,经酶切和序列分析后亚克隆到原核表达载体pET-32a中,构建重组表达质粒pET-32a-ORF2,转入大肠埃希氏菌BL21(DE3)中,以IPTG诱导表达,进行SDS-PAGE电泳和Western-Blotting分析。结果表明,重组表达质粒在大肠中所表达的融合蛋白相对分子量为40 kDa,Western-blotting分析表明该蛋白具有PCV2抗原性。

应用光学显微镜和生化技术,研究了华北大黑鳃金龟(Holotrichia oblita)围食膜的基本结构和表面形态,初步分析了围食膜蛋白质的种类,蛋白质和糖的含量,测定了棉铃虫颗粒体病毒增效蛋白对围食膜结构的影响。结果表明,华北大黑鳃金龟围食膜表面平滑致密,富有弹性,但与多数昆虫围食膜相比韧性较差,主要由蛋白质、糖和几丁质组成,其中蛋白质的含量约为36.25%,糖的含量约为8.91%,其他为几丁质等;经SDS-PAGE测定,围食膜的蛋白质种类较多,有28条多肽比较清晰,分子量多在17.6~320.3 kDa。棉铃虫颗粒体病毒增效蛋白不能降解华北大黑鳃金龟围食膜中的蛋白质。

通过构建盐角草的液泡型Na+/H+反向转运蛋白SeNHX1基因的酵母表达载体,研究该基因对酵母耐盐性的影响。将SeNHX1基因与荧光报告基因GFP融合,分别构建酵母表达载体pYES2-SeNHX1-GFP、pYES2-SeNHX1和pYES2-GFP,转化酵母W303,诱导3个载体表达,并测定含有不同表达载体的酵母生长曲线。结果表明,荧光显微镜下观察到带有报告基因GFP的2个转化子W303(pYES2-SeNHX1-GFP)和W303(pYES2-GFP)均可发出绿色荧光,而没有报告基因的转化子W303(pYES2-SeNHX1)不发出荧光;在含有0.8 mol/L NaCl培养基中培养0~48 h内,W303(pYES2-SeNHX1-GFP)和W303(pYES2-SeNHX1)菌株前期生长比对照菌株W303(pYES2-GFP)慢,但在培养48 h后则大大超过对照菌株。表明所构建带有目的基因SeNHX1的酵母表达载体已表达,且证实SeNHX1基因可提高酵母的耐盐性。

为研究FUT I基因对断奶仔猪生长性能的影响,对莱芜黑猪、杜洛克和大约克猪群共752头仔猪样本在FUT I基因M307位点多态性进行检测,并对不同基因型与生长性状的关系进行分析,结果表明:莱芜黑猪、杜洛克和大约克群体在FUT I基因M307位点均存在丰富多态性,且在该突变位点均显著偏离Hardy-Weinberg平衡状态(p<0.01)。莱芜黑猪群体内G基因占优势,而杜洛克和大约克群体内均为A基因稍占优势。3种基因型对杜洛克和大约克仔猪的70日龄保育重(和断奶仔猪腹泻和水肿病密切相关)影响达到显著(p<0.05)或极显著(p<0.01)水平,但对莱芜黑猪的70日龄的保育重无显著影响。结果提示:FUT I基因作为ETEC F18病原菌的抗性候选基因对杜洛克和大约克等西方猪种有效,但是对莱芜黑猪无效,有必要对莱芜黑猪所具备的遗传抗性做更深入的研究,寻找、定位其相应的QTL和抗性基因。

采用PCR-RFLP法对大白猪、杜洛克、长白猪、民猪和野家杂交猪的谷胱甘肽过氧化物酶5(Glutathion-Peroxi-dase 5,GPX5)基因、岩藻糖转移酶1(Fucosyltransferase1,FUT1)基因和核受体辅激活蛋白1(Nuclear receptor co-activator 1,NCOA1)基因进行多态性检测,结果表明:GPX5基因用HinfⅠ酶切可获得3种基因型,FUT1基因用HhaⅠ酶切可获得3种基因型,NCOA1基因用RsaⅠ酶切可获得3种基因型。同时对不同基因的基因型频率和基因频率进行计算,并分析相应基因的遗传效应。

Tps1是生物保护物质海藻糖的关键合酶基因。构建含Tps1的玉米叶绿体表达载体,首先从玉米叶绿体基因组中克隆16S/trnI-trnA/23S片段,作为定点整合同源片段;然后将编码酵母海藻糖合酶基因Tps1表达盒(Prrn-Tps1-TpsbA-ter)、草丁膦抗性基因Bar表达盒(RpsbApro-Bar-RpsbAter)、卡那霉素抗性基因Npt II和绿色荧光蛋白基因Gfp构建的融和基因表达盒(Prrn-Npt II/Gfp-RrbcLter)一起克隆到定点整合同源片段之间,构建了玉米叶绿体的稳定表达载体mTKGB。通过基因枪轰击法将mTKGB转化到玉米幼嫩叶片中,培养2 d后,在激光扫描共聚焦显微镜下观测到玉米一些细胞的叶绿体中有很强的GFP绿色荧光,结果表明构建的载体可在玉米叶绿体中表达。

以植物双元表达载体pCAMBIA2300-35为基础,设计带有酶切位点KpnI和XbaI的一对引物,从克隆载体pGEM-NCED1扩增到目的基因TaNCED1,酶切回收后与同样双酶切的表达载体pCAMBIA2300-35连接,获得表达载体pTaNCED1,并将所构建的载体导入根癌农杆菌GV3101菌株,为该基因的功能鉴定及通过基因工程的方法提高小麦的抗逆性奠定了基础。

敏感型受体小麦品种鉴定的匮乏制约了农杆菌介导小麦的发展。以Gus基因检测及PCR检测为方法,对68个品种的成熟胚愈伤检测Gus基因表达,对8个品种的幼胚转化植株进行PCR检测,结果表明:受体材料扬麦10、师栾02-1、石家庄5号、周麦18、山东01-35、泰山008、Y9-63、邯郸3475经PCR检测,检测到目标基因,为农杆菌侵染敏感型受体材料;扬麦10、师栾02-1侵染后,Gus基因能够表达,且以恢复培养14 d的侵染效果最好,Gus基因表达的愈伤数量增加与蓝斑体积增大,可作为体系优化的受体材料。

以玉米自交系B37Ht1与玉米大斑病菌0号小种和1号小种构成非亲和性互作和亲和性互作体系,利用mRNA差异显示(DDRT-PCR)技术研究了互作过程中玉米叶片基因表达的情况。结果表明,非亲和性互作中特有的表达片段7条,较亲和性互作及对照表达明显增强的片段21条,表达明显减弱的18条。对非亲和性互作中特有的表达片段进行克隆、测序及同源性分析,发现它们与已知抗病基因没有同源性。

利用不同辐照剂量的⁶⁰Co-γ射线对3个品种的大豆种子进行辐照处理,剂量分别为0(CK),50,100,150,200,250和300 Gy 7个水平,剂量率为1.2 Gy/min。根据大豆M₁的成株率和M₂农艺性状的变异率确定辐照的最佳剂量以及对M₂的致变效应。结果表明:辐照处理对M₁的农艺性状有抑制作用,其性状平均数与辐照剂量呈显著负相关,关系式为y=0.000 1x²-0.381x+102.9(R²=0.962 7^**);品种间最佳剂量有差异,平均为144.3 Gy;不同辐照剂量对M2植株的株高、主茎节数、荚长、单株荚数、单株粒数和百粒重等都有不同程度的影响,剂量越大,影响越大;由于基因的突变,在M₂植株中可发现一些超亲类型。

从水稻花粉粒、植株形态、种子形态和染色体计数等方面分别对不同倍性水稻植株的染色体倍性进行了鉴定。鉴定结果表明,随着细胞染色体倍性的增加,植物细胞和器官体积一般趋于增大,水稻花粉粒大小与染色体数目和倍性存在正相关性,可作为鉴定水稻倍性的参考指标;水稻植株形态和籽粒大小、芒的有无、着粒密度和结实率高低等性状与染色体倍性同样具有相关性,亦可作为鉴定水稻倍性的参考指标。

用AFLP分子标记对4种不同类型黄瓜种质资源进行了多态性分析。利用NTSYS软件分析遗传相似系数,UPGMA方法聚类,构建亲缘关系系统图。从50对AFLP引物中筛选出24对多态性高、扩增稳定、重复性好的引物。结果表明:24对引物组合共产生1 367条扩增带,平均每对引物组合产生56.96条;共产生多态性位点297个,多态性比率为21.7%。28份材料两两间的遗传相似系数在0.841 3-0.994 9之间,聚类分析结果显示,28份材料被聚成7小组,各组内生态类型基本一致。其中,华北有刺类型黄瓜在DNA水平上的同源性极高,遗传变异度较小,多样性水平较低,不如其他3个类型黄瓜多样性丰富。试验结果表明AFLP标记位点多,重复性好,可以揭示不同类型黄瓜种质之间的遗传基础。

对经UV处理,PEG融合获得的79株花椰菜和黑芥的体细胞杂种进行了全生育期性状调查分析,包括细胞DNA含量测定、染色体计数、植株形态学观察、育性调查等。结果表明:杂种形态变异广泛,多数呈中间类型,少数呈偏亲性状;杂种细胞DNA含量不一致,呈现大于、等于、小于双亲细胞DNA含量之和的类型;DNA含量大于双亲之和的杂种与DNA含量等于或小于双亲之和的杂种相比,有较高比例的材料叶型出现畸形和(或)植株生长势弱,育性也更差。显示出杂种植株的生长势、育性与细胞的DNA含量具有一定的相关性。通过染色体计数,发现所检测杂种为混倍体,同一植株的细胞有多种染色体数目构成。在79个杂种中,筛选出13个目标材料,生长势强,有较好或一定程度的育性,表明采用体细胞杂交技术手段来改良甘蓝类蔬菜的遗传多样性具有可行性。

为丰富大白菜的抗病基因类型,特别是培育根肿病抗性种质,以品质优良的大白菜(Brassica campestrisL.pekinensis)自交系为母本,具有黑腐、根肿病抗性的野生黑芥(B.nigra)为父本,通过种间杂交,获得了13株杂种植株。利用形态学、细胞学和分子标记3种方法对杂种进行了鉴定,并分析了杂种的花粉活力及其育性。结果表明:杂种表型介于白菜和黑芥双亲之间,SRAP分子标记结果的聚类分析表明杂种在DNA水平上更趋向于白菜母本。F₁雄蕊发育不好,花粉育性低,13株杂种中,仅获得杂种H₄的回交后代。杂种H₄的部分细胞染色体数目超过18条,约48%的细胞染色体数目为26条,超过了预期杂种染色体的数目。不育F₁植株染色体数目等于和少于18条,结果提示杂种育性和细胞染色体数目有一定关系,染色体数目的增加提高了杂种的育性。

利用940对SSR引物,对甜瓜、黄瓜和西瓜三套重组自交系群体的作图亲本DNA进行PCR扩增,分析SSR引物在不同瓜类作物间的通用性与多态性。结果表明,上述SSR引物在甜瓜、黄瓜和西瓜等不同瓜类作物间具有一定的通用性,最小通用率超过24%,说明不同瓜类作物基因组间存在一定的相似性。但瓜类SSR引物的种属特异性很强,能够检测的多态率很低,三套作图亲本之间能够共用的多态性SSR引物比例甚至不足1%。

利用随机引物扩增多态性(RAPD)分子标记技术研究不同枣树品系之间遗传多态性,建立起一个基于PCR技术的分子遗传标记RAPD分析的优化体系。设置不同的浓度梯度,从dNTPs、随机引物、Taq酶、Mg²⁺、缓冲液Buffer的浓度及模板DNA的质量和用量方面考察,建立了枣树RAPD技术最优体系。结果表明:20μL反应体系组分含量为10×Taq酶Buffer 2μL,Mg²⁺浓度2.0 mmol/L,dNTPs浓度200μmol/L,引物浓度0.2μmol/L,TaqDNA聚合酶浓度0.06 U/μL,DNA模板浓度1.5 ng/μL。最佳扩增程序为94℃预变性4 min,94℃变性30 s,36℃退火40 s,72℃延伸1min,50个循环,最后72℃延伸8 min。

通过在卵母细胞体外成熟过程中添加不同浓度的卵丘细胞或其外围壁层颗粒细胞进行共培养,对山羊卵母细胞成熟过程中卵泡颗粒细胞对卵母细胞减数分裂抑制作用及作用机制进行了探索。结果表明,成熟液中添加10⁵和10⁶个/mL卵丘细胞或外围壁层颗粒细胞的卵母细胞体外成熟率与对照组相比差异不显著(p<0.05),但添加5×10⁶个/mL(41.2%)和10⁷个/mL(24.6%)卵丘细胞或外围壁层颗粒细胞组的成熟率显著降低(p<0.05);添加5×10⁶和10⁷个/mL卵丘细胞组和颗粒细胞组卵丘不能正常扩展,卵母细胞核状态观察,停留在GV期;Rp-cAMP(Rp-cyclicadenosine monophosphothioate)膜渗透性cAMP对抗剂,诱导了10⁷个/mL的卵丘细胞组(71.6%)和外围壁层颗粒细胞组(71.3%)的卵母细胞体外成熟率与对照组(72.0%)差异不显著(p<0.05)。在山羊卵母细胞体外成熟过程中,添加一定浓度的卵丘细胞及其外层的颗粒细胞可以提高卵母细胞胞质内的cAMP的水平,抑制卵母细胞减数分裂的启动,使卵母细胞停留在GV期。

试验于2006-2007年在大田条件下研究了水氮互作对2个不同类型的冬小麦品种石新733和石麦15叶片硝酸还原酶(NR)活性、植株吸氮量及产量的影响。结果表明,开花前石新733 NR活性随施N量增加而增高,石麦15施N量在180-240 kg/hm²,NR活性最高,施N量过高过低NR活性均下降。花后土壤含水量较高时,施氮过少或过高都会降低NR活性,花后土壤含水量较低时,NR活性随施氮量增加而升高。适量施氮肥能够提高小麦植株吸氮量。开花期灌水显著提高了花后旗叶NR活性和籽粒产量,但显著降低了籽粒的全氮含量,开花期灌水对植株总吸氮量影响较小。在本试验条件下,公顷施氮量石新733以2水条件下180 kg,石麦15以2水条件下60 kg籽粒产量最高。

以钙离子鳌合剂EGTA、钙通道阻断剂Vp、钙调素拮抗剂TFP和ABA分别处理玉米幼苗,对渗透胁迫下根系和叶片质膜、液泡膜、线粒体膜以及总微膜Ca²⁺-ATPase活性进行了测定。结果表明,正常条件下,叶片和根系微膜系统总Ca²⁺-ATPase活性随光照时间延长出现一个峰值。总体比较,渗透胁迫下三种膜上Ca²⁺-ATPase活性相当,而且均随渗透胁迫发生不同程度的变化。就微膜系统总酶活变化而言,叶片高于根系,渗透胁迫降低叶片酶活;而渗透胁迫对根系酶活性影响不大。分解到三种膜上,渗透胁迫对叶片酶活的提高均表现为正效应,根系上,对线粒体膜和液泡膜酶活提高表现为正效应,而对质膜酶活表现为显著抑制。外源试剂处理发现,ABA和EGTA在叶片上均可逆转PEG降低总酶活的效应,且在处理6 h时使得酶活性显著超过正常水平;而根系上表现不一:其中,Vp对质膜上PEG提高酶活效应抑制作用较大,且显著提高线粒体膜酶活;ABA显著提高液泡膜上酶活性;TFP处理在胁迫前期基本表现为促进作用,而6 h之后大都表现为抑制效应。说明:渗透胁迫下,玉米叶片质膜、液泡膜以及线粒体膜均参与了胞质钙离子稳态的调控过程,外源试剂处理对Ca²⁺-ATPase具不同程度的调节作用,叶片和根系Ca²⁺-ATPase对外源试剂响应存在差异性。

在大田高产条件下,研究了水分运筹对6个冬小麦品种花后旗叶叶绿素含量的影响。结果表明,0~1 m土层较低的土壤水分(40%<RSWC<60%)对花后0~14 d旗叶叶绿素影响较小,但加速灌浆后期叶绿素降解;持续过高的土壤水分(RSWC>70%)(春季灌4水处理)降低多数品种灌浆中期旗叶叶绿素含量和Chla/b,叶绿素含量峰值提前,延缓灌浆后期叶绿素降解;适宜的土壤水分(60%<RSWC<70%)有利于花后旗叶叶绿素含量始终维持较高水平。石新733、石新703、石麦15、和石麦12旗叶叶绿素含量对灌水的反应较敏感,冀5579和石家庄8号不敏感。不同灌水处理之间花后旗叶叶绿素含量均值与籽粒产量相关性不显著,但花后28 d旗叶叶绿素含量与籽粒产量相关性较强。

以陇东(耐旱)、公农1号(耐旱性中等)、BL-02-329(不耐旱)3种抗旱性强弱差异较大的紫花苜蓿为试验材料,对干旱胁迫下其叶片水分代谢与两种渗透调节物质的变化进行研究,结果表明:干旱胁迫下苜蓿叶片水势、叶片相对含水量降低,水分饱和亏缺增加,总体上3种紫花苜蓿叶片抗旱性强的材料其叶片水势降低的幅度较大,水分饱和亏缺上升幅度及叶片相对含水量下降幅度较低。干旱胁迫下,可溶性糖及脯氨酸含量上升,2种渗透物质对3种紫花苜蓿均有渗透调节作用。脯氨酸是三种紫花苜蓿主要渗透调节物质,脯氨酸含量的多少及增加的幅度能反映苜蓿的耐旱性。

以郑单958为材料,研究了不同浓度氯化钾浸种对衰老玉米种子的萌发和萌发种子抗氧化酶活性、脱氢酶活性、丙二醛(MDA)含量、可溶性糖和可溶性蛋白含量的影响。结果表明,0.1~10.0 mmol/L氯化钾处理,能提高玉米种子的发芽势、活力指数和单株幼苗干质量,还提高了种子萌发时抗氧化酶和脱氢酶活性,降低了MDA含量,增加了可溶性糖、可溶性蛋白的含量。这说明氯化钾处理提高了玉米种子萌发期间的抗氧化水平,减缓了脂质过氧化作用,维持了质膜结构的完整性,加快了种子萌发时的物质代谢速率,这可能是钾处理促进衰老玉米种子萌发的生理机制。

研究不同浓度(50,100,150,200 mmol/L)NaCl胁迫对莴苣幼苗生长和叶片光合特性的影响,结果表明,在盐胁迫下,植株株高和根长生长都受到明显的抑制;叶片中叶绿素(Chl)含量随着处理浓度的增加和时间的延长呈现下降的趋势,但是50 mmol/L NaCl处理中Chl含量却有所增加,盐胁迫对叶绿素a(Chla)的影响大于叶绿素b(Chlb)。在盐胁迫下净光合速率(Pn)呈下降趋势,气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)的变化趋势与Pn相一致;50 mmol/L NaCl处理中,随着处理时间的延长,Gs和胞间CO₂浓度(Ci)呈相同的变化趋势,此时Pn的下降主要是气孔限制,而在100-200mmol/L NaCl处理中,随着处理时间的延长,Gs和Ci呈相反的变化趋势,此时Pn的下降主要是非气孔限制。

通过调节红壤含水量不同的层次水平,研究了土壤相对含水量(SWC)对春季柑橘叶长、叶宽、叶梢长的影响,并比较了在SWC处理下柑橘叶片与根系氮、磷、钾含量变化及特点。结果表明,SWC在75%左右,最适柑橘叶片的生长。氮素在叶与根系中差别不大,但叶磷、钾含量远低于根系磷、钾含量;适当缺水有利于柑橘叶中氮素的积累,柑橘叶中磷含量与SWC呈显著正相关,而各SWC处理间柑橘叶片钾含量没有差异。

采用温室苗期模拟NaCl盐分胁迫技术,对来自12个国家的13份中间偃麦草种质材料叶片的相对含水量、细胞质膜透性、游离脯氨酸和丙二醛含量等生理特征的影响进行了综合评价,结果显示,随着NaCl胁迫时间的延长和浓度的增加,相对含水量呈下降趋势,细胞质膜透性、游离脯氨酸和丙二醛含量则呈上升趋势。对上述4个生理指标进行相关性与综合聚类分析,将13份中间偃麦草种质划分为3个耐盐级别:即耐盐种质有EI037、EI038、EI043,中度耐盐种质有EI017、EI031、EI044、EI046、EI049,敏盐种质有EI020、EI030、EI041、EI042、EI045。综合NaCl胁迫下的盐害级别和存活率情况,初步认为0.9%是中间偃麦草种质苗期可耐受NaCl胁迫的浓度阈值。

采用气相色谱仪对我国不同产区白肋烟及四川省不同白肋烟品种调制后烟叶的生物碱组成和含量、烟碱转化株和烟碱转化率进行了测定分析。结果表明,四川白肋烟烟碱转化率显著高于其他产区,四川主栽品种宣汉-5存在严重的烟碱转化问题,其中种植面积较大的窄叶类型的转化株率高达96.0%,平均烟碱转化率为34.8%。达白1号烟碱转化问题相对较小,3个地点的转化株率分别为18.0%,18.0%和52.0%,平均烟碱转化率分别为3.5%,3.1%和14.3%,在经过改良后,有较高利用价值。鄂烟1号和TN90群体中也不同程度存在转化株。新配制的杂交种达白3号和达所24烟碱转化问题突出,转化株率达100%,需要进行系统选择和改良。同一品种在不同地点烟碱转化表现出差异性。

研究了超干向日葵种子老化后萌发过程的生理机制,结果表明,超干向日葵种子老化后鲜质量、发芽率、发芽指数及活力指数与未超干的相比均有显著变化;超干有利于向日葵种子活力的保持,且以含水量2.08%的超干种子各项指标提高幅度最大;随着种子的萌发,热稳定蛋白含量减少;超干的向日葵种子比未超干的MDA含量低,超干能有效地减少种子贮藏期间有毒物质的积累;超干的向日葵种子的抗氧化酶系统保持最好,减轻或阻止了活性氧启动的脂质过氧化作用,避免对膜系统的损伤,保证超干种子的正常萌发。

为保护野生沙葱种质资源,探明其种子的耐盐能力及人工驯化栽培中适宜的土壤条件,以不同浓度NaCl溶液处理沙葱种子,研究了盐胁迫对沙葱种子生活力及抗氧化酶活性的影响。沙葱种子在20~500 mmol/L浓度的NaCl胁迫处理下,发芽率、发芽势和发芽指数都随着溶液浓度的增加而降低,除20 mmol/L处理外,其他处理均达到显著差异,其中各处理的盐害率较对照分别高13.7%~99.0%;在20和50 mmol/L的盐胁迫处理下,萌发的沙葱种子SOD、POD活性均显著高于对照,大于100 mmol/L的处理活性均低于对照;CAT活性则随NaCl浓度增加而逐渐升高。在20和50 mmol/L浓度的NaCl胁迫处理下,沙葱种子MDA含量略低于对照,而当NaCl溶液浓度大于100 mmol/L时MDA含量随浓度的增加呈增加趋势,且各个处理的MDA含量均显著高于对照。沙葱种子适宜在NaCl溶液浓度小于100mmol/L条件下萌发。

研究不同贮藏温度(17,12,7℃)对黄瓜秧苗产后主要质量指标的影响,结果表明,12和17℃下贮藏的秧苗较其他贮运温度的秧苗质量好,根系活力、叶绿素含量两项生理指标都下降较小,MDA上升幅度小。干质量最大,地上地下部分生长平衡,定植后秧苗的心叶生长速度表现最快。但是贮藏6 d后12℃下的黄瓜秧苗品质优于17℃。

为制定合理的花期调控措施,进一步揭示华北紫丁香花芽分化的生理特性,以不同时期的华北紫丁香花芽、叶芽及其叶片为材料,研究在花芽分化过程中可溶性糖、淀粉、可溶性蛋白质及核酸含量的变化。华北紫丁香在生理分化期花芽中可溶性糖、可溶性蛋白质、淀粉及核酸含量都达到最大值,且花芽的积累远远大于叶芽,说明以上物质的高浓度均有利于花芽的孕育;形态分化期间花芽中可溶性糖、淀粉、蛋白质、核酸含量下降后,又逐步回升,且其各个时期含量均高于叶芽。初步明确了华北紫丁香花芽分化期的主要营养物质及其核酸含量的变化规律。

为建植高产优质苜蓿草地提供科学依据,2003年在内蒙古西辽河平原灰色草甸土上,采用"3414"二次回归最优设计试验方案,研究N、P、K肥配施对紫花苜蓿(Medicago sativa)阿尔冈金当年鲜草产量和营养成分的影响,结果表明:施N 3.37 kg/hm²,施P₂O₅55.61 kg/hm²,施K₂O 256.63 kg/hm2时可获得鲜草最高产量77 944 kg/hm²。14个处理组合中,初花期以处理8(N₂P₂K₀)、处理10(N₂P₂K₃)粗蛋白的含量高;初花期的粗纤维含量小于25.0%的处理组合是处理7(N₂P₃K₂)、处理8(N₂P₂K₀),均达到国家一级标准[1];初花期粗灰分含量处理8(N₂P₂K₀)最低;此项研究可为通辽地区种植阿尔冈金提供合理的施肥方案,在增产的基础上获得优质牧草。

经8年田间定位试验,研究了不同施肥制度下褐土及其微团聚体碳、氮分布规律,从各级微团聚体组成变化及碳、氮储量角度探讨了不同施肥制度下土壤肥力的变化实质。结果表明,不同施肥制度下土壤微团聚体组成变化各异,不施肥和单施常量NPK化肥主要是由于10~50μm粒级碳、氮储量降低而造成土壤肥力下降;增量NPK化肥可保持肥力不降低,但投入较高;有机肥(物)料配施常量NPK化肥则主要通过增加大粒级特别是10~50μm粒级碳、氮储量而使土壤肥力水平得到提高。采用有机肥(物)料配施常量NPK化肥是改善褐土肥力的有效措施。

针对设施菜田连续超量施肥的生产现状,采用设施菜田、露地菜田和粮棉田对比采样的方法,研究了设施菜田磷、钾养分的形态、含量与积累特点。结果表明:设施菜田0~25和25~50 cm土层中磷、钾养分含量均有明显积累,磷素的积累程度强于钾素,且随设施栽培年限增加而加重,近几年土壤钾素积累有加快的趋势。无机磷各形态含量结果表明,Ca2-P,Ca8-P所占的比例为设施菜田>露地菜田>粮棉田,速效钾和缓效钾含量也呈相同趋势,说明积累态磷、钾仍具有较高的有效性。

采用大田试验方法研究了转基因棉花种植对根际土壤酶活性的影响。结果表明,转基因棉花种植对其根际土壤酶活性的影响依棉花品种、生育期、土壤酶种类不同而略有不同,但是均在花铃期、衰老期表现出一致的影响。种植两种转基因棉花在花铃期对根际土壤脲酶活性的影响表现出显著抑制作用,对土壤磷酸单脂酶活性表现出显著促进作用,而衰老期对磷酸单脂酶活性则表现抑制作用显著,对根际土壤转化酶活性的影响表现为显著抑制作用。

在19年长期定位施肥试验的基础上,研究了施肥后NO₃ ^--N在晋西北土壤中的残留效应,结果表明:单施低量有机肥后,NO₃ ^--N不会在土壤中累积,在土壤剖面的分布呈直线型;其他施肥处理都造成了NO₃ ^--N在土壤中的累积,且呈倒"S"型分布,在20-80,140-200 cm土层出现了2个NO₃ ^--N累积层,在80-140 cm土层形成了NO₃ ^--N累积的低值区域。单施氮肥大幅度提高了NO₃ ^--N的累积量,配施磷肥后,可显著减少NO₃ ^--N在土壤中的累积;配施低量有机肥后,NO₃ ^--N的累积量基本上与单施氮肥处理持平;配施高量有机肥后,加重了NO₃ ^--N在土壤中的累积。

分析了烤烟连作与轮作对土壤养分含量和微生物区系的影响以及底肥中硝态氮(NO₃ ^--N)、铵态氮(NH₄ ⁺-N)不同配施比例对烤烟生育期土壤NO₃ ^--N的影响。结果表明,烟田连作3年、6年与轮作相比,土壤有机质均下降,速效氮、磷和钾含量增加,pH值上升;连作6年与3年相比,土壤pH值、速效磷和速效钾又有所升高,碱解氮持平,有机质降低4.3%。土壤细菌和放线菌数量随连作年限增加而呈减少趋势,真菌以连作3年最低;连作使细菌和真菌有益菌群数量降低,而腐霉等有害菌群数量增加。烤烟生育前期,随着底肥中NO₃ ^--N施用比例增加,耕层土壤NO₃ ^--N含量增加,而生育中后期没有显著差异;随着烤烟生育期推进,土壤NO3--N主要累积在40-60 cm土层。从烤烟整个生育期土壤NO₃ ^--N变化和累积看,底肥氮以NO₃ ^--N占30%-50%的配比,对烟株吸收NO₃ ^--N较为有利。

在温室条件下模拟酸雨和降尘,通过盆栽试验对菠菜和生菜进行不同的受试处理。结果表明,单一酸雨作用使菠菜及生菜Cu,Pb,Cd,Cr元素含量均随pH的降低而呈现上升趋势,而且表现出良好的负相关性;单一降尘作用使菠菜及生菜Cu,Pb,Cd,Cr元素含量均高于空白。酸雨和降尘复合作用时,2种蔬菜对同一种重金属表现出不同的变化规律:随酸雨pH的逐渐降低,菠菜Cu元素含量一般先上升然后呈现下降趋势,而生菜4种重金属元素含量均呈现上升趋势。复合作用时,同一种蔬菜对不同重金属亦有不同的pH敏感点:菠菜对Cu,Cr元素敏感点为pH=5;对Pb,Cd敏感点为pH=4。与我国食品卫生标准相比,单一酸雨和降尘作用及复合作用均使菠菜Cd元素含量全部超标,超标倍数最大,为2.5倍,其次为Cr,再次为Pb。对于酸雨的敏感性,菠菜比生菜敏感。

为探明不同胞质背景对杂种小麦面包加工品质的影响,测定了4个强筋品种与4个中弱筋品种按NCII设计配制的32个正反交组合及T型、K型、AL型、A型4种胞质背景的14个组合的F2籽粒的硬度、GMP含量、Zeleny沉淀值、面团流变学参数和面包体积等面包加工品质性状。结果表明:①强筋组亲本对除吸水率和评价值之外的其他面包加工品质性状均具有显著的有利于面包加工品质的普遍胞质效应;豫麦34、郑麦9023和陕优225在多个面包加工品质性状方面具有显著有利的一般胞质效应;陕优225的面包体积的一般胞质效应为14 mL,达到5%的显著水平。因此,在面包小麦育种中要注意安排强筋亲本作母本。②就面包体积而言,T型和K型不育胞质相对于A型胞质具有有利的一般胞质效应,AL型不育胞质与A型胞质相当。组合T-西农772×AL-R1的T型不育胞质的个别胞质效应为60 mL,组合K-西农772×T6-3的K型不育胞质的个别胞质效应为98 mL,且均达5%的显著水平。T,K和AL型不育胞质可用于面包小麦杂种优势利用。