构建共表达O型口蹄疫病毒(Foot and mouth disease virus,FMDV) 衣壳蛋白前体P12A和蛋白酶3C的重组杆状病毒,为进一步研究FMDV 空衣壳抗原和基因工程亚单位疫苗奠定基础.从质粒T-OP1中扩增出编码O型FMDV衣壳蛋白前体的P12A 基因,并将其插入到杆状病毒转移载体pFastDual-3C的PH启动子之下,构建重组杆状病毒转移载体pD-P12A3C.通过在大肠杆菌内转座重组,获得重组杆粒B-P12A3C,转染Sf9细胞,获得表达O型FMDV衣壳蛋白的重组杆状病毒.重组杆状病毒经增殖并感染Sf9细胞后,通过双抗体夹心ELISA方法及间接免疫荧光来检测目的蛋白的表达.结果表明,表达产物能被O型FMDV阳性血清识别,具有一定的反应原性,表明重组杆状病毒构建成功,该研究为O型FMDV空衣壳的体外组装及基因工程亚单位疫苗的研究提供了前期材料.

通过PCR法扩增出陆地棉GhRDL1基因ATG上游1.2 kb的片段,将该片段融合GUS报告基因进行棉花、拟南芥及烟草转化.分析显示,GhRDL1基因启动子是一个棉纤维或表皮毛特异的启动子,能够驱动靶基因在单细胞的表皮毛(如棉纤维和拟南芥表皮毛)表达;在烟草表皮毛中,GUS基因在多细胞的腺毛(包括顶端的腺体细胞和柄细胞)和非腺毛中皆有表达.表明GhRDL1基因启动子是一个多功能的表皮毛特异启动,可以用于棉花基因工程改良和植物次生代谢工程的研究.

利用叶绿体基因组进化中高度保守的特点,根据烟草叶绿体基因组全序列设计合成引物,从菊苣叶绿体基因组中扩增包括rps-rps12-trnV-16S-rDNA基因在内的一段序列(GenBank登录号为GQ19948),并以此作为定点整合外源基因的同源重组片段.以叶绿体基因强启动子prrn驱动选择标记基因aadA及报告基因gfp构建多顺反子表达盒prrn-aadA-gfp-psbA-3′,然后将表达盒克隆进菊苣叶绿体同源片段中,获得菊苣叶绿体定点整合表达载体pJAG,酶切分析证明所构建的载体符合预期设计.该载体的构建为建立菊苣的叶绿体转化体系奠定基础,为进一步通过叶绿体基因工程手段将更多感兴趣的基因导入菊苣进行遗传改良,或以菊苣叶绿体作生物反应器生产动物口服疫苗等搭建技术平台.

水稻苗期冷害是导致水稻减产的重要因素之一.为了发掘新的耐冷基因、诠释其耐冷分子机制并应用分子育种的手段提高水稻苗期耐冷性,前期已通过Northern表达分析,从已构建的水稻苗期低温诱导表达正向抑制差减cDNA文库中,发现了一个受低温诱导上调表达的功能未知的C_2H_2型锌指结构域蛋白新基因(特命名为OsCOI).本研究进一步通过RT-PCR的方法从水稻中克隆了该基因,构建了其植物过表达载体,并通过农杆菌介导转入水稻基因组中,获得了其过表达转基因水稻株系,为进一步研究该基因的功能并探讨其在水稻耐冷分子育种中的应用价值奠定了基础.

旨在为研究猪T细胞受体分子结构与功能,并首次在国内克隆了猪T细胞受体α链基因.以GenBank上登载的猪T细胞受体(T cell receptor,TCR)α链(AB08988)为参考序列,从甘肃合作猪外周血液淋巴细胞中用RT-PCR的方法克隆了TCR-α链基因(pTCR-α).结果表明:克隆的TCR-α基因具有完整的ORF,全长819 bp,编码22个氨基酸,预测蛋白分子量为30 kDa,含18个强碱性氨基酸,23个强酸性氨基酸,8个疏水性氨基酸和103个极性氨基酸,含有一段20个氨基酸的信号肽序列;与GenBank上登载的TCR-α参考序列(AB08988)的同源性为94.6%,与其他具有完整ORF的猪TCR-α相比,同源性为54.4%～80.3%.推测可能是一新的TCR-α基因转录本.同时,应用生物信息学技术分析了其基因序列及编码蛋白的结构特征,这为猪T细胞受体分子结构与功能的研究奠定了基础.

为确定toll样受体家族在绵羊肺泡巨噬细胞的分布及脂多糖(LPS)刺激过程中TLR2、4的动态表达规律.通过RT-PCR方法检测绵羊TLR1-TLR10表达分布;以α-tubulin和GAPDH为内标基因,对绵羊TLR2、4进行克隆和测序,将重组质粒作为标准品建立实时定量PCR标准曲线,通过实时定量PCR方法检测LPS诱导0～48 h TLR2、4的动态表达.结果表明,在绵羊肺泡巨噬细胞中检测到TLR1、2、4、、7、8、9、10的表达,而TLR3、5未见表达;α-tubulin和GAPDH在LPS诱导前后表达量存在显著差异,均不适合作为内标基因,以使用的细胞数和总RNA量进行均一化校正,发现TLR2、4在诱导后20 min就达到高峰,且在整个诱导过程中维持较高水平.绵羊肺泡巨噬细胞TLR2、4对LPS刺激的应答反应很灵敏,参与机体的早期应答反应.

通过对粉虱、小菜蛾高效的球孢白僵菌HFW-05 几丁质酶基因的克隆及序列分析,旨在从分子水平上了解HFW-05 菌株的几丁质酶特性.根据已发表的几丁质酶基因序列(EU82835)设计几丁质酶基因全长引物,扩增 HFWBbchit1 全长基因,与大肠杆菌(Escherichia coli)克隆载体 pMD19-T 连接获得含有 HFWBbchit1 全长基因的重组质粒 pMDchit1 并测序.该基因的编码区包括1 07 bp,编码了38个氨基酸,分子量约为36.795 kDa,进行同源性比较分析结果表明:其基因序列与球孢白僵菌菌株 NCIM1216 几丁质酶基因(EU82835)和球孢白僵菌菌株 Bb0062 几丁质酶基因(AY150)的核苷酸同源性最高,同源性达到98%.氨基酸序列与球孢白僵菌菌株 Bb0062 几丁质酶(AAN1259)同源性达到99%.

黄瓜枯萎病是造成黄瓜减产的主要病害之一,研究黄瓜枯萎病抗性分子机理对黄瓜抗病育种有重要意义.以黄瓜抗枯萎病材料Cu1为试材,采用基因差异显示技术(DDRT-PCR)研究黄瓜接种枯萎病生理小种后基因的表达情况,分离出1个接种后在根茎部特异表达的差异cDNA片断,命名为A178-2.A178-2基因片段的328个核苷酸中有15个核苷酸与拟南芥泛素蛋白同源,氨基酸序列同源性达到85%.

选择影响Invedal和Hanna绵羊多胎性状的BMP15基因作为多胎候选基因,旨在探索该候选基因与蒙古羊双羔群体繁殖性状之间的关系,为开展蒙古羊高繁殖力的遗传学基础研究提供科学依据.本试验以蒙古羊单羔群体(18只)、多胎类型小尾寒羊(30只)为对照组对蒙古羊双羔群体(50只)进行了BMP15基因的遗传多态性分析,采用聚合酶链式反应-限制性片段长度多态性PCR-RFLP(Restriction Fragment Polymor-phisms,RFLPs)分子标记技术对BMP15的FecX~I位点突变进行多态性分析;采用单核苷酸多态性标记PCR-SSCP技术对BMP15的B1位点进行多态性分析,结果表明:蒙古羊双羔群体、蒙古羊单羔群体以及多胎类型小尾寒羊群体中均不存在该位点的突变.即BMP15的FecX~I 位点不是影响蒙古羊和小尾寒羊多胎性状的主效基因;在三种群体中存在相应的B1突变28～30 bp(CTT缺失),并发现了3种基因型,蒙古羊双羔群体3种基因型频率分别是0.020(++),0.940(B+),0.040(BB);蒙古羊单羔群体只检测到了两种基因型,基因型频率分别是0.722(++),0.278(BB);小尾寒羊群体中3种基因型频率分别是0.300(++),0.7(B+),0.033(BB).B+基因型蒙古羊平均产羔数比++基因型多0.83只,差异极显著(P＜0.01),推断BMP15的B1突变有可能是控制蒙古羊多胎性能的主效基因;小尾寒羊群体中3种基因型母羊平均产羔数差异不显著(P>0.05).经χ~2适合性检验表明,蒙古羊双羔群体该位点显著偏离Hardy-Weinberg平衡状态(P＜0.01);蒙古羊单羔群体及小尾寒羊该位点处于Hardy-Weinberg 平衡(P>0.05).

探讨牛乳铁蛋白(Bovine lactoferrin blF) 基因bLF第四外显子的多态性与乳房炎发生的关系.利用PCR-SSCP 技术,分析了bLF基因第四外显子的多态性在86 头中国西门塔尔牛中的基因型分布及其多态性与乳房炎的关系.经χ² 独立性检验,发现该多态片段3种基因型在健康牛中分布不一致(P<0.05),在患病牛中BB基因型频率较高,说明该多态性与乳房炎存在一定关系,可能是奶牛乳房炎的一个分子标记.

分析了灰斑古毒蛾核型多角体病毒(Orgyia ericae nucleopolyhedrovirus,OrerNPV)EcoR I-O 片段分子生物学特征,为研究egt基因分子特性和杆状病毒遗传改良提供科学依据.克隆和分析了OrerNPV EcoR I-O 片段所包含的2个基因,并应用生物软件对OrerNPV蜕皮甾体尿苷二磷酸葡糖转移酶(egt)基因及其启动子进行了比对分析.结果表明OrerNPV EcoR I-O片段包含egt基因和Ol-129同源基因,在该区域中编码egt基因的开放阅读框(ORF)由1 539个核苷酸组成,可以编码512个氨基酸,预计蛋白质分子质量为57.9 kDa.OrerNPV和NPVs之间的同源性为4%～89%,与白斑天幕毛虫核型多角体病毒(Orgyia leucostigma NPV,OlNPV)egt基因同源性最高,达89%,与棉褐带卷叶蛾核型多角体病毒(Adoxophyes orana NPV,AoNPV)同源性最低为4%;而OrerNPV和 GVs 之间的同源性为 44%～55%,小于与NPVs之间的同源性;与昆虫UGT间同源性最低,与家蚕UGT间同源性为41%.EcoR I-O片段+M13端含有编码OlNPV ORF129(Ol-129)Ol-129同源基因ORF,由597 bp个核苷酸组成,在其起始密码子ATG上游-4,-24 nt处各有1个TATA box,其推测的氨基酸序列与Ol-129同源性最高达81%,与LdNPV ORF127同源性最低,为40%.明确了OrerNPV EcoR I-O 片段的序列特征,以及OrerNPV egt 基因特性.

运用SMART技术成功构建了虎纹蛙(Hoplobatrachus rugulosus)皮肤组织全长cDNA文库.根据蛙科动物抗菌肽的信号肽保守序列设计简并引物,以PCR法成功从文库中随机挑选的阳性克隆中筛选出2个抗菌肽cDNA序列,命名为tigerinin-HR1和tigerinin-HR2.这2个抗菌肽cDNA序列是首次从虎纹蛙皮肤组织中克隆出的抗菌肽编码基因.

为研究沙冬青脱水素的功能,根据沙冬青cDNA文库中脱水素基因序列设计特异引物,采用PCR技术扩增脱水素基因的DNA全长,并对其内部的一个碱基进行了定点突变,然后成功地将其连接到pCAMBIA3301载体中,用冻融法将该表达载体质粒导入根癌农杆菌菌株LBA4404中,通过农杆菌介导法,对糖用甜菜进行了遗传转化,获得了Km抗性的甜菜植株,生根后移栽到花盆中.

以163份来自于中国、日本、韩国、不丹、尼泊尔和越南6国的各种类型小豆种质资源的大样本群体为材料,利用27条RAPD引物检测该群体得到的261个等位基因数据构建成"总群体",采用完全随机抽样方法,研究不同样本容量(样本位点数)与系统遗传相似系数(Jaccard系数)变化的关系,并进一步配置出不同引物数量、多态位点与Jaccard系数的变异系数曲线方程,通过分析回归曲线的相应切点,确定在一定精度下适合的引物数量及多态位点数.研究结果表明:不同引物数量之间的Jaccard系数的标准差、平均数、变异系数差异极显著. 不同引物数量、不同多态位点与Jaccard系数的变异系数、标准差回归方程为Y=a+b/X形式,决定系数均在0.9以上. RAPD遗传信息分析精度控制在%～10%时的最适样本容量为1～32条随机引物或120～230个多态性位点.

采用镰刀菌核糖体基因转录间隔区(ITS)通用引物,PCR扩增冬瓜枯萎病菌核糖体基因ITS区,并对产物进行克隆和序列分析;利用Mega.1软件对序列及GeneBank中以葫芦科为寄主的镰刀菌不同专化型ITS序列进行聚类.冬瓜枯萎病菌ITS全长1 063 bp,其中包括18S rDNA一部分序列,5.8S rDNA,ITS1和ITS2全部序列及28SrDNA部分序列.聚类结果将15个菌株ITS序列划分为2个类群,类群I包括个菌株,分别为2个西瓜枯萎病菌株和2个甜瓜枯萎病菌株;类群II包括11个菌株,其中冬瓜枯萎病菌株就在该类群中,其余为甜瓜枯萎病菌株5个、西瓜枯萎病菌株3个、黄瓜枯萎病菌株、丝瓜枯萎病菌株和葫芦枯萎病菌株各1个.

据已测序的上西早生柿ETR5基因序列,设计了2对带限制性内切酶位点的特异性引物,以测序质粒为模板,PCR扩增到2个ETR5-Uenishiwase基因片段.2个片段经单酶切消化后连接成反向互补的大片断.连接片断经双酶切消化后,定向连接到植物表达载体pSMAK321的35S启动子和NOS终止子之间,构建成Uenishiwase-ETR5基因的RNA干扰植物表达载体.载体质粒经酶切鉴定正确后通过冻融法转入根癌农杆菌EHA101中.以上西柿组培苗叶片为外植体,优化遗传转化体系,结果表明:农杆菌重悬液和共培养基中均添加200 μmol/L的AS及Spc梯度筛选能有效提高转化率.转化植株经PCR检测得到7株阳性植株.

采用MINQUE统计方法、加性显性(AD)及其与环境互作的遗传模型,对粘类小麦雄性不育系和恢复系杂交F_1小穗两边结实数、中间结实数等结实性状进行了分析.结果表明,粘类小麦雄性不育系育性恢复性主要以加性效应为主,其次是显性效应,加性方差占表现型方差的比例变幅为38%~48%;不育系(V)-90-110、(Ven)-90-110、(K)-224、(V)-224所配制的组合,在2个结实性状上,包括国内法、国际法,平均结实率均具有正向显著或极显著的加性效应,亲本5253、02-7-215、00--247、M8003具有使不育系恢复度提高的加性效应;双亲加性效应高的组合多数表现出其显性效应比较差;国际法恢复度高的组合(K-224×5253),究其原因是双亲国际法恢复度的加性效应高,尤其亲本5253国际法恢复度的加性效应在供试材料中是最高的,其显性效应也较高(3.14%);粘类小麦雄性不育系杂交结实率的高低与环境的互作相对较小,育性恢复性在年份间的表现比较稳定.

小麦品种的遗传多样性在育种工作中发挥着重要的作用.为了明确黄淮海麦区四省份小麦品种遗传多样性的基础,本研究以所收集的黄淮海麦区的河南、河北、山东和陕西四省的近十几年来(1992-2008年)审定的部分(42份)小麦品种为研究材料,以9个农艺性状为基础进行遗传性状的分析.结果表明,不孕小穗数的变异系数最大为61.39%,其次为有效分蘖和穗粒数,千粒重的变异系数最小为6.06%.河南、河北、山东和陕西四省的多样性指数分别为1.83,1.82,1.73和1.62,平均值为1.7.在此基础上,用最长距离法可将42份材料聚为三大类,但是第Ⅱ大类和第Ⅲ大类相差不大,这说明上述四省小麦品种遗传多样性在逐步提高的同时,其遗传基础仍需进一步拓宽.在性状选择上,首先对变异大的性状进行选择是非常重要的;在品种选择上,应注意选择产量、单株粒重和单株粒数均高的品种.

采用形态标记和SSR分子标记相结合的方法,对 13个野生扁蓿豆居群的单位面积分枝数、花序花朵数、单枝花序数、花序结荚数、花序种子数、单荚种子数和种子千粒重等种子产量性状的遗传变异进行了研究.结果表明,扁蓿豆野生居群间种子产量性状的变异为 19.97%～109%,种子产量变异最大,变幅为 0.08～11.208 kg/hm~2 (P<0 0);种子千粒重的变异最小,差异不显著(P>0.0),而其他性状差异均显著,根据形态性状聚类结果显示:13个野生居群可分成4大类群;SSR分子标记分析表明:各居群的遗传距离变异范围为1.00～0.11,可见扁蓿豆野生居群间的种子产量性状具有丰富的遗传多样性,经UPGMA方法建立的树状图,可将13个野生居群划分为4大类群.两种标记结果部分一致.

MicroRNA(miRNA)在植物的生长发育过程中起着重要作用.以改进CTAB法提取的总RNA为模板,通过设计茎环反转录引物,利用定性RT-PCR技术从寒富苹果幼嫩叶片、成熟叶片、嫩茎、幼果和根等不同器官中均检测到miRNA,并从寒富苹果叶片中克隆分离出14种miRNA.在此基础上利用半定量RT-PCR技术对寒富苹果离体试管苗与田间苗中10种miRNA的表达差异进行分析,结果发现,miR15和miR157在离体试管苗叶片中表达量明显高于田间苗幼叶.本研究建立了苹果miRNA的茎环RT-PCR检测体系,为研究miRNA在苹果植株生长发育过程中的作用奠定了基础.

采用SRAP技术分析提莫菲维小麦与葡萄牙野燕麦远缘杂交后代的真实性及其特点.结果表明,22对SRAP引物中,20对引物在双亲间扩增出多态性条带,其多态性比率为7 81%.me4-em1、me-em5、me4-em和me-em 四对引物在提莫菲维小麦与葡萄牙野燕麦杂交F₃株系中扩增出双亲特异带,表明该F₃株系具有双亲的遗传物质,该F₃株系是提莫菲维小麦和葡萄牙野燕麦成功属间杂交的真实杂种后代.在F_株系的扩增结果中部分双亲带型消失,并且提莫菲维小麦消失的带数远少于野燕麦的;同时有非父母标记新带型出现.杂种后代DNA序列的这种变化可能有利于新形成异源多倍体小麦的快速进化、遗传协调和遗传稳定性.

为研究奶牛性控冻精人工授精效果并合理制定人工授精方案,采用流式细胞仪制备性控冻精,对3 947头健康荷斯坦牛进行人工授精.结果表明:①性控冻精和常规冻精的受胎率、产犊率差异不显著(P>0.05),但性控冻精的雌犊率和繁殖率分别达到92.01%和50.03%,对照组仅为51.13%和3.97%,差异极显著(P＜0.01).②青年牛的情期受胎率达到55.25%,极显著高于经产牛(P＜0.01);青年牛的产犊率达到98.31%,显著高于经产牛(P＜0.05);青年牛的繁殖率为51.8%,经产牛为2.12%,存在极显著差异(P＜0.01).③采用第1次人工授精后10～11 h重复授精1次,每次1支性控冻精的授精方案,其情期受胎率为55.17%,繁殖率达到55.81%,同其他方案相比,差异极显著(P＜0.01).应用性控冻精进行人工授精可以显著提高母牛的繁殖效率.

用前期试验筛选出的较耐盐的中国南瓜F₁ 360-3×112-2、077-2×112-2、360-3×635-1为黄瓜砧木,用生产上常用的黄瓜砧木黑籽南瓜作对照,以津春2号黄瓜品种为接穗,采用靠接法和插接法在温室营养钵育苗条件下,研究中国南瓜F₁作为黄瓜砧木的嫁接亲合性和对嫁接苗生长的影响.结果表明,中国南瓜F₁幼苗由于下胚轴较细,嫁接成活率比黑籽南瓜低,采用插接法嫁接成活率优于靠接法.嫁接20 d后360-3×112-2和360-3×635-1作砧木的嫁接苗单株叶片数、最大叶片面积、根系和地上部鲜质量不低于黑籽南瓜嫁接苗,因此具备作为黄瓜砧木的基本条件,其中360-3×112-2嫁接苗根冠比较高,幼苗健壮,适宜作为黄瓜砧木在生产中使用.

通过盆栽试验,研究了两种生态型冬小麦(石家庄8号和洛旱2号)在三种土壤水分条件下(L:田间持水量的60%～6%;M:田间持水量的70%～7%;H:田间持水量的80%～8%)蒸腾效率的变化及其生理机制.结果表明:随着土壤水分的降低,植株叶片水势降低,根冠比增加,两个品种间没有显著差异.土壤水分的降低,使植株生物量减少,蒸腾耗水减少,但蒸腾效率提高.L处理下石家庄8号和洛旱2号植株水平的蒸腾效率分别提高119.0%和62.2%.植株叶片光合速率与蒸腾速率随土壤水分的减少不断下降,但叶片水平的蒸腾效率提高,且与植株水平蒸腾效率呈极显著正相关(R²=0.96).气孔导度随土壤水分的减少而降低,并与蒸腾速率呈极显著正相关(R²=0.97),表明蒸腾主要受气孔因素调节;光合速率随土壤水分减少而降低,但胞间CO₂浓度升高,表明光合主要受非气孔因素调节,这种调节机制使得植株在干旱胁迫下更高效利用水分.试验结果初步揭示:光合与蒸腾调节机制的差异构成了试验品种在干旱下蒸腾效率提高的生理基础.

为探明不同水分条件对小麦-玉米两熟制水分利用的影响,通过秸秆覆盖和施用保水剂等水分调控措施,进行了不同灌水量对小麦、玉米生长发育和产量、土壤水分及水分利用等方面的影响研究.结果表明:合理灌水有益小麦群体发育,提高成穗数量、株高、穗粒数和千粒重,从而促进小麦增产,其中以补充灌水1 200 m³/hm²效果最佳,增产11.83%;但过多灌水反而影响小麦产量,补充灌水2 400 m³/hm²减产1%,并影响玉米产量.小麦灌水处理的玉米分别比对照增产7.31%～16.1%,其中补充灌水1 800 m³/hm²增产效果最佳,增产16.1%.夏秋两季作物产量结果表明,河南省中产灌区在秸秆覆盖和施用保水剂的情况下,小麦-玉米两熟制最佳补充灌溉量为1 200～1 800 m³/hm².土壤含水量动态变化表明,秸秆覆盖与保水剂相结合,并进行适量补充灌水有利于改善和补偿土壤水分,而且有影响全年作物生长的趋势.玉米收获后,土壤有效养分和有机质有所下降,表明种植夏玉米应追施适量磷、钾肥,同时加大夏季作物秸秆的还田量,以提高土壤有机质.

为了探讨有机肥对不同成熟度烟叶品质的影响,通过大田试验和室内分析相结合的方法,研究了有机肥分解产物的几种代表产物--苹果酸、油酸和腐殖酸,对不同成熟度烟叶石油醚提取物含量和香气物质含量的影响.结果表明,适熟采收时,有机酸对提高烟叶中石油醚提取物含量的影响不明显,但苹果酸和油酸能显著提高烟叶中主要香气物质的含量.过熟采收时,腐殖酸和油酸能提高烟叶中石油醚提取物的含量,同时能提高烟叶中糠醛、苯钾醛、茄酮、巨豆三烯酮和新植二烯等主要香气物质的含量,其中,腐殖酸效果最佳.

茉莉酸甲酯(MeJA)是植物体内一种具有应答外界刺激,传导逆境信号及启动抗逆基因的天然生理活性物质,提高作物的抗旱性是MeJA的重要生理功能之一.研究了干旱胁迫下施用不同浓度(250,25,0.25μmol/L)MeJA对水稻幼苗的生理调控作用.结果表明,干旱处理后水稻叶片水势和叶绿素含量显著下降,叶片MDA含量、电导率及无机离子(K⁺,Ca²⁺,Mg²⁺)含量均显著上升,而喷施不同浓度的MeJA 则显著提高叶片水势和叶绿素含量,降低质膜透性和叶片无机离子含量,从而增强水稻幼苗的抗旱性.以0.25μmol/L MeJA处理抗旱效果最好,25μmol/L次之,然后是20 μmol/L.

探讨缓解根系腐解液自毒物质抑制番茄幼苗生育的方法.试验以珍珠岩基质进行盆栽试验,研究了珍珠岩基质中添加碳化玉米芯对番茄根系腐解液抑制番茄幼苗生长、光合作用及番茄叶片保护酶活性变化的缓解效果.结果表明:与对照相比,施用番茄根系腐解液对幼苗的生物量、叶绿素含量、光合作用指标均具有显著的抑制作用,番茄叶片的保护性酶活性在处理初期提高,随着处理时间的延长,POD和CAT活性明显下降,同时显著增加了番茄叶片内MDA的含量.在添加碳化玉米芯或活性炭可显著缓解番茄根系腐解液对番茄幼苗的毒害作用.与活性炭相似,碳化玉米芯具有显著缓解番茄根系腐解液自毒物质抑制番茄幼苗生长的作用.因此,番茄生产中施用碳化玉米芯可作为防止番茄连作障碍的措施之一.

以不同株型水稻品种为材料,研究了混插其中杂草稻的生长状况.在两种杂草稻密度下,相对于分蘖中等、直立穗型沈农265,分蘖力强、大冠层、弯曲穗型辽盐16都能显著降低移栽稻田中杂草稻的株高、叶面积指数、分蘖、植株干物重.在12株/m~2杂草稻干扰下,齐穗期沈农265的有效穗数、叶面积指数、干物重明显下降,这些最终会导致其产量的下降,而辽盐16的穗数、干物重等因子下降并不明显.在两种株型中,辽盐16对杂草稻竞争力强,这对农业生产中杂草稻的防治具有重要的指导意义.

研究了银杏叶中内酯类提取物对超氧阴离子自由基、羟自由基和过氧化氢的清除作用.为了进一步分析内酯类在细胞内的清除作用,在反应体系中加入了大肠杆菌提取物以部分模拟细胞环境,结果表明,内酯类提取物对自由基和过氧化氢的清除作用不显著.在清除过程中,内酯类对黄酮类自由基清除的协同作用比较复杂.但可以肯定的是大肠杆菌提取物对自由基和过氧化氢的清除没有影响或影响较小.

以冬小麦京都40和春小麦辽春17为材料,用0(对照CK),50,500 mg/L 3个浓度的γ-氨基丁酸(GABA)浸种处理,小麦幼苗高约10 cm后进行涝害胁迫,持续3 d,研究外源GABA对小麦幼苗耐涝性的影响.结果表明,适当浓度的GABA处理可以明显提高小麦幼苗的耐涝性.在涝害条件下,50 mg/L GABA处理能使辽春17株高增加17.5%,京都40增加28.8%,根系总长度分别增加4.58%和11.9%.同时叶绿素含量及Fv/Fm,DPPH活性氧清除能力均能维持较高水平,膜脂过氧化水平减轻,MDA积累量降低.GABA可能通过调节光合叶绿素系统和抗氧化酶系统来减少涝害胁迫引起的生长抑制现象,从而增强小麦耐涝性.

以玉米初生根根尖为材料,在成功制备原生质体的基础上,通过数字共聚焦显微技术,对外源ABA和钙通道试剂处理后玉米根尖细胞胞质Ca²⁺的荧光及其浓度变化进行了研究.结果显示,10 min内,随着ABA处理时间的延长,Ca²⁺荧光强度和浓度都增加.表明Ca²⁺参与了初生根干旱信息的信号传递过程.分别以钙离子螯合剂 EGTA、钙通道阻断剂Vp和钙调素拮抗剂TFP与ABA共同处理玉米根部,以进一步探讨Ca²⁺的来源.结果表明:EGTA和Vp均能显著抑制 ABA诱导的根尖细胞胞质 Ca²⁺浓度的增加,说明 ABA诱导的初生根根尖细胞胞质Ca²⁺浓度的增加主要源于胞外,少部分来自于胞内钙库的释放;TFP能使 Ca²⁺荧光产生变化,但浓度上下起伏,表明胞外钙调素也参与了根系干旱信号ABA的信息传递过程,但具体机制有待深入研究.

本试验于大田条件下,研究了种植密度对冬小麦品种石新828在适晚播情况下生育后期旗叶光合特性及产量的调控效应.设置4个密度水平处理;利用CI-340光合测定系统和FMS₂型脉冲调制式荧光仪分别测定了光合特性的相关指标.试验结果表明,种植密度对石新828生育后期光合特性及产量的影响显著;每公顷基本苗330×10⁴处理的旗叶叶绿素(Chl)含量、净光合速率(Pn)、PS II 潜在活性(Fv/Fo)及其最大光化学效率(Fv/Fm)均在生育后期始终表现出明显优势,且产量显著高于其他处理;每公顷基本苗210×10⁴和270×10⁴处理由于群体相对较小,表现出对轻度干旱逆境的脆弱性,390×10⁴由于群体相对较大,封闭的小气候影响了个体的发育,最终均导致了产量的降低.小麦石新828在适晚播条件下,适宜种植密度为330×10⁴基本苗/公顷.

在水分胁迫下水稻剑叶叶片气孔密度明显增加,气孔的长度、宽度明显减小.水分胁迫下气孔密度增加主要是由于叶面积的减小,气孔的行数有所增加.同时研究还表明,秋光的气孔密度与气孔长度呈显著正相关(r=0.989^*),比叶重与气孔长度(r=-0.92^*)、气孔宽度(r=-0.971^*)均呈显著负相关,但相关性都未达到极显著;其余各性状间相关性不显著.沈农26的气孔密度与气孔长度呈显著正相关(r=0.977^*),比叶重与叶面积之间的相关性达显著负相关(r=-0.976^*),均未达到极显著相关;其余各性状间相关性不显著.随着水分胁迫程度的增加,秋光和沈农26的游离脯氨酸含量也随之增加.除了CDS处理以外,秋光的游离脯氨酸含量基本上都高于沈农26.结果说明,沈农26的抗旱适应性要好于秋光,但是水分胁迫对秋光与沈农26均有负面影响.

为研究生物有机肥FBOF1和FBOF2在烤烟上的应用效果及对相关防御性酶活性的影响,本研究采用绿色荧光蛋白(Green fluorescence protein,GFP)基因和抗生素对生物有机肥中特定功能微生物进行了标记,通过盆栽试验研究了功能微生物在根围土壤中的定殖情况,施用生物有机肥对烤烟叶面积等生物量指标以及PPO、 POD、PAL、LOX酶活性的影响.结果表明,施用生物有机肥能促进烟叶生长,叶面积、株高、鲜质量、干质量等生物量指标增加,30 d时叶面积分别增加26.20%和30.87%,与对照相比达到显著水平,鲜质量增加30.60%和36.72%,干质量分别增加47.93%和23.97%;施用生物有机肥还可改善土壤养分状况,提高土壤中有机质含量,增加碱解氮、速效钾、全磷等养分供应水平;同时研究表明施用生物有机肥后其功能微生物能在根围土壤有效定殖,对有害病原微生物青枯菌具有一定的抑制效果;施用生物有机肥能提高烤烟初期防御性酶活性,增强植株对病原微生物的抵抗能力,施用生物有机肥7d后,PPO活性分别增加38.1%和3.8%,LOX活性增加19.6%和17.%,而PAL活性增加24.%.

为生产中水氮高效利用提供依据,在3年定位水氮处理的基础上,于2008-2009年在大田条件下研究水氮组合对小麦叶片硝酸还原酶活性(NRA)、叶片可溶性蛋白含量及产量的影响.结果表明,在同一施氮水平上,开花期灌水显著提高NRA、可溶性蛋白含量和产量.灌1水条件下,随施氮量的增加叶片NRA、可溶性蛋白含量呈线性增长,在水分较适宜的2水灌溉条件下,叶片NR活性、可溶性蛋白含量均呈抛物线趋势,NRA在全年施氮240 kg/hm²时最高、可溶性蛋白含量在施氮480 kg/hm²最高,增加施氮量呈下降趋势.在灌2水全年施氮480 kg/hm²时产量最高,说明增加灌水有利于氮素增产效应的发挥.

质体色素及中性香气基础物质是影响烤烟香气质量的重要因素.为了采取合理的氮肥调控措施提高烤烟香气质量,研究了不同氮用量条件下8306和K326两个烤烟基因型叶片质体色素及中性香气基础物质的变化,结果表明:烟草鲜烟叶叶绿素和类胡萝卜素含量随氮用量增加而增加,随烟草生育期推进而减少,与K326相比,高香气基因型8306叶片叶绿素含量较低,而类胡萝卜素含量较高.不同基因型烤后烟叶中性香气基础物质总量,随氮用量增加8306的含量升高,K326的含量降低,在基因型间则表现为8306的含量高于K326的含量.8306和K326两个烤烟基因型,成熟期鲜烟叶类胡萝卜素含量与烤后烟类胡萝卜素降解产物呈极显著正相关关系.

为探明马铃薯的镁营养特性,进而丰富马铃薯的栽培理论,同时为生产中合理施用镁肥提供科学依据和技术支撑,通过田间试验和室内测定分析,研究了马铃薯镁的吸收、分配规律.结果表明:马铃薯全生育期各器官镁含量基本为叶>茎>根及块茎;全株镁的累积吸收量随生育进程的推进呈二次曲线变化,在出苗后(31～0 d)(块茎形成期)镁阶段吸收量达到最大值;马铃薯生育期间对镁的吸收速率最大值出现在块茎形成期(出苗后31～0 d);马铃薯随生育时期的推进和生长中心的转移,镁在马铃薯各器官的分配也发生相应的变化,全生育期镁在各器官的分配以叶、茎为主;根与块茎很少,收获时镁主要贮存在茎与叶中.在该试验产量水平下,平均每生产1 000 kg块茎需吸收镁元素3.860 kg.

为掌握马铃薯栽培的养分吸收与生理调控,以马铃薯品种紫花白为材料,对内蒙古土默川平原地区马铃薯钼吸收规律及施肥的影响进行了研究.试验设置对照(CK)、有机肥(M)、氮磷肥(NP)、有机肥与氮磷肥配合(M+NP)4个处理.结果表明:随着生育期向成熟期的推进,叶片中硼的含量大幅度上升,茎和块茎硼含量均缓慢下降.全生育期平均叶、茎、块茎硼含量分别为40.8,27.,12.9 mg/kg;全株和块茎硼素吸收量动态变化可分别用一元三次方程和Logistic方程理想模拟.硼的最大吸收量出现在出苗后86 d(淀粉积累期),最快吸收速率出现在出苗后 d左右(块茎增长初期).有机肥、氮磷肥均可显著促进硼的吸收,有机肥与氮磷肥配合对硼的吸收有正交互效应,大幅度提高了硼的吸收量;随着生长中心由茎向块茎的转移,硼在茎叶中的分布逐渐下降,块茎中分布逐渐上升.淀粉积累期茎和叶中硼的分布为60%,块茎为40%,即块茎硼的运转率为40%.有机肥和氮磷肥配合,提高了硼的运转率.马铃薯硼的消耗系数平均0.002,生产效率平均173,每生产1 000 kg块茎(鲜)需吸收硼素.～6.1 g,平均.8 g.

为了进一步探讨基因型对烤烟营养元素吸收和利用的影响,筛选评价营养协调、质量较好的烤烟品种。采用品种对比试验,研究了延边烟区吉烟9号、NC89、中烟98、中烟100、云烟87、9407生长期间叶片中10种矿质元素含量的差异.结果表明,不同基因型烤烟对P素的吸收差异明显,其中以移栽后0 d时基因型间差异最大,70d时差异最小,各时期均以吉烟9号、云烟87含量最高,中烟100和NC89最低;不同基因型间K含量的差异在移栽后70～90 d未达到显著水平,Ca、Na、Zn在移栽后60～90d未达到显著水平;移栽后50d不同基因型Mg含量的差异最大,之后逐渐减小;B、Mn、Cu移栽后0～90d不同基因型间差异性较大,均以吉烟9号和9407含量最高.云烟87和吉烟9号在延边生态条件下,对矿质元素吸收能力较强,矿质营养协调,适宜推广种植.

通过温室盆栽试验,研究了污水灌溉和镉(Cd)胁迫对菠菜叶绿素、Vc、蛋白质、可溶性糖和亚硝酸盐含量的影响.试验共设10个处理,每个处理个重复.分别以清水和污水作对照,以清水和污水配制不同Cd²⁺浓度的溶液,对菠菜进行浇灌和喷洒处理.结果显示,与清水对照和污水对照相比,随Cd²⁺处理浓度的增大,菠菜叶绿素、Vc、蛋白质和可溶性糖的含量逐渐降低,亚硝酸盐的含量逐渐增大.Cd²⁺浓度相同的污水处理与清水处理相比,污水处理蛋白质、可溶性糖和亚硝酸盐含量显著增大,Vc和叶绿素含量显著减小.污水灌溉和Cd胁迫可使菠菜叶绿素、Vc、蛋白质和可溶性糖含量降低,亚硝酸盐含量升高,菠菜品质变差.

在潮土上进行了年的定位试验,研究了不同施肥制度对土壤肥力和玉米产量的影响.结果表明:长期均衡施肥(NPK、M、NPKM),可以显著提高土壤全氮、全磷、速效氮、有效磷等肥力指标以及玉米产量,尤以M处理增幅最大,与本底值相比,土壤全氮、全磷、速效氮和有效磷含量分别增加了1.00%,24.81%,18.97%和21.43%;而不均衡施肥(N、NK、NP)导致相应的营养元素的含量降低.分析表明,在潮土上施氮肥和磷肥对提高玉米产量具有重要的作用.

白粉病是影响小麦生产的病害之一.小麦种质N95175对小麦白粉病免疫,为了定位它所携带的抗白粉病基因的染色体位置,对其苗期白粉病抗性进行了遗传分析.个感白粉病普通小麦品种与N95175杂交,F₁对白粉病均表现高抗,F₂抗感分离比例均符合期望比例3:1;21个感白粉病普通小麦缺(单)体系与N95175杂交,F₁对白粉病均表现高抗,F_2白粉病抗感比例除阿勃6AN×N95175组合偏离期望比例3:1外,其余组合均符合期望比例3:1.结果表明,N95175苗期白粉病抗性由位于小麦6A染色体上的1对完全显性基因控制.

小麦品种百农3217感白粉病,它的一个近等基因系(Xbd/百农3217(BC7F6))含抗病基因xbd,具有抗白粉病功能.以这两个品系为试验材料,接种白粉菌,分析了0～6d两个品系叶片中过氧化氢(H₂O₂ )的含量和7种代谢酶的活性,这些代谢酶包括超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽还原酶(GR)、谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)、脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)和谷胱甘肽转硫酶(GST)等.目的是探讨在白粉菌和小麦植物的互作过程中,感病、抗病植物生理指标之间的差异.试验结果表明:接种白粉病菌后,H₂O₂含量在感病品系中显著下降,在抗病品系中显著上升;在白粉菌侵染进程中,CAT酶活性,感病与抗病品系无明显差异;感病品系叶片内SOD、GR、GPX、APX和GST活性在接种后期显著上升,高于抗病品系;DHAR活性变化则无明显规律.在白粉病侵染小麦植株过程中,H₂O₂具有重要作用,多种代谢机制共同参与,各种酶的总体表现影响了H₂O₂含量的变化.

为了解河南省质粒介导的喹诺酮类耐药基因(qnrA、qnrB、qnrS、qepA和aac(6′)-Ib-cr)在产16S rRNA甲基化酶鸡源大肠杆菌中的流行与分布,分别设计特异性引物对2005-2008年在河南省病鸡病料中分离保存的158株16S rRNA甲基化酶阳性鸡大肠杆菌进行PCR扩增.结果显示,在158株产16S rRNA甲基化酶鸡源大肠杆菌中,qnrA、qnrB、qnrS、qepA和aac(6′)-Ib-cr的检出率分别为0.6%,2.5%,13.9%,2.5%和58.2%.提示质粒介导的喹诺酮类耐药基因在河南省产16S rRNA甲基化酶鸡源大肠杆菌中普遍存在,且以qnrS和aac(6′)-Ib-cr为主.

桔小实蝇是直接危害果蔬生产并对出口贸易形成重要影响的有害生物群,口岸检疫对其鉴定依赖形态观察.本试验利用特异的嵌套式PCR 引物对桔小实蝇rDNA基因片段进行扩增,达到快速、可靠鉴定出柑橘果实中微量桔小实蝇卵,通过进一步序列分析,确定该实蝇与近缘种的关系.本试验建立的分子鉴定体系,可应用于口岸桔小实蝇卵快速、准确检疫,并能确定样本的种属关系.

对3个辣椒花药培养再生株DH-R_2群体的主要农艺性状,包括株高、株幅、首花节位、叶色、单果质量、商品果横径、商品果纵径、果形指数、老熟果色等进行了较详细的测量和统计分析.结果表明:辣椒花药培养再生株群体的农艺性状存在基因型偏性;再生株群体的单果质量、商品果纵径、果形指数这3个性状都表现为低于供体,株高、株幅、首花节位、商品果横径这4个性状都表现为近似于供体;通过单倍体培养途径可以得到不同颜色层次的老熟果色的辣椒纯系,证明了该途径是多基因控制性状育种的有效途径;对耐TMV和CMV的亲本与感病亲本的杂种进行花药培养,获得了兼具TMV和CMV抗性的株系,证明了单倍体培养途径可以创造新的超亲抗病种质.