以培养3～4 d的豌豆幼苗为试验材料,以18S rRNA基因为内参基因,豌豆幼肌动蛋白异型体PEAcII基因为检测基因,在PEG6000模拟水分亏缺条件下,采用半定量逆转录聚合酶链式反应(RT-PCR)体系检测肌动蛋白异型体PEAcII基因在豌豆幼苗中的表达情况。在正常供水条件下,PEAcII在处理的第8 h表达量最高,水分胁迫下,PEA-cII基因在处理的0.5 h表达量下降,在处理的1 h时表达量最高,而后下降。无论是正常供水还是水分胁迫条件下,PEAcII基因的表达都是一个动态变化的过程。试验结果表明,肌动蛋白异型体PEAcII表达量的高低可能与豌豆幼苗适应水分亏缺的生理过程有关,这对于研究豌豆幼苗抗旱性机理以及检测豌豆幼苗的抗旱性强弱具有重要意义。

分析rDNA基因位点在染色体上的分布可以对新麦草染色体进行识别和分析其基因组特征。利用FISH和顺序C-分带-FISH技术将45S rDNA定位于新麦草细胞分裂中期染色体上,结果表明,45S rDNA在二倍体新麦草染色体上有6个主要分布位点,另外几条染色体在两臂中部或长臂末端还显示出较弱的杂交信号,信号强度显示蒙农4号新麦草基因组具有一定杂合性。分析确定新麦草的45S rDNA基因主位点分别位于N1染色体短臂末端、N3染色体短臂末端以及N5染色体短臂末端,推测这3对染色体是NOR染色体。

用RT-PCR方法对ConA刺激后的新西兰白兔外周血淋巴细胞(PBMC)扩增家兔γ-干扰素(IFN-γ)基因并进行测序,测序结果显示,与GenBank公布的序列核苷酸同源性达到99.4%～99.6%,氨基酸同源性为98.8%～99.4%;然后通过克隆、转化将家兔γ-干扰素基因转入转移载体pFastBac^TM1,得到重组转移载体pFastBac^TM1-IFN-γ,用pFastBac^TM1-IFN-γ转化含有穿梭载体Bacmid的大肠杆菌DH10Bac感受态细胞,经筛选得到重组穿梭载体Bacmid-IFN-γ,用此质粒转染Sf9昆虫细胞,得到重组病毒rAcV-Bac-IFN-γ,经RT-PCR鉴定,结果显示重组IFN-γ在Sf9昆虫细胞中得到表达。用兔IFN-γELISA试剂盒测得重组兔IFN-γ的浓度为1 950 pg/mL。细胞病变抑制法结果显示,重组兔IFN-γ在MDCK上显示了较高的抗病毒活性,并测得重组兔IFN-γ的活性约为5.12×105 U/mg。

用PCR-SSCP和测序技术研究了541头中国荷斯坦奶牛热休克蛋白70(HSP70)基因的3’-非翻译区的多态性,并研究了多态性对奶牛产奶性状和耐热性状的影响。设计引物扩增片段大小549 bp,通过PCR-SSCP技术发现参与试验的奶牛出现了3个复等位基因:A、B和C,6种基因型:AA、AB、AC、BB、BC和CC基因型。测序发现复等位基因是由3个新的突变引起的,第6 400、6 600和6 601位碱基分别发生了G/C、C/T和G/A突变。χ2适合性检验表明,该群体在这三个位点的突变没有达到Hardy-Weinberg平衡状态(P<0.01)。中国荷斯坦牛BB基因型个体红细胞钾含量和产奶量下降率显著低于其他基因型个体(P<0.05),表明BB型的中国荷斯坦牛耐热性能优于其他类型。BB基因型个体305 d产奶量高于其他5种基因型的个体,进一步说明BB基因型可能在选育高产抗热应激奶牛中得到应用。

参考GenBank上H5N1亚型禽流感病毒(AIV)的核衣壳蛋白(NP)基因序列设计引物,PCR扩增NP基因,对其进行序列分析并构建分子进化树。将克隆的NP基因插入原核表达载体pET₃2a,在大肠杆菌中进行诱导表达,对诱导表达的NP重组蛋白进行纯化、Western-Blot鉴定及免疫原性分析。结果表明,克隆的NP基因与GenBank上发表的另外2个河南AIV毒株亲缘关系较近,诱导表达的NP重组蛋白主要以可溶性形式存在,分子量约为70 kDa,并且能够与H5亚型AIV阳性血清发生特异性反应,具有良好的抗原性。

从抗体水平较高、产蛋下降的种鸡群分离到一株具有血凝特点的病毒,经HI交叉抑制试验证实为H9N2病毒,命名A/Chicken/Shandong/LY/08,病毒对SPF鸡无致病性,IVPI为0。对其HA基因进行克隆测序,HA基因氨基酸裂解位点的基序为RSSR↓GL,与弱毒基序一致。A/chicken/Shandong/LY/08分离毒株与GenBank上发表的山东参考株HA基因的核苷酸之间的同源性为95.2%～99.6%,氨基酸序列之间的同源性为95.4%～99.5%。与国外A/ck/Korea/ms96/96、A/Parakeet/chiba/1/97和A/turkey/Wisconsin/1/1966 HA基因核苷酸序列同源性为82.6%～91.6%,氨基酸序列同源性为87.9%～92.2%。系统进化树分析表明,该毒株与近年来国内流行的H9N2禽流感毒株类似。

利用RT-PCR技术,将狂犬病病毒株ERA株糖蛋白胞外区基因分两段进行扩增,经克隆与序列分析,两片段大小分别为523,381 bp,各编码174,127个氨基酸,分子量分别为19.7,14.5 kDa。在原核表达载体pET-43a中分别克隆了这两段糖蛋白基因,将重组质粒转化到表达菌BL21(DE3)中,经SDS-PAGE电泳分析,在分子量约为94,89kDa处分别出现新蛋白带,和预期的目的蛋白的分子量相符。两重组蛋白主要以可溶形式表达,利用Ni2+亲和层析柱纯化了蛋白,纯度大于95%。Western-Blot分析结果显示,两种重组融合蛋白均可与兔抗RBV多抗血清反应,具有良好的反应原性。

利用定点突变方法,构建含有预期突变的口蹄疫病毒O/HN/93株全长cDNA克隆,将全长cDNA的重组质粒线化后,与表达T7 RNA聚合酶的真核质粒pcDNAT7P共转染BHK-21细胞,转染细胞盲传至第3代50 h后出现典型致细胞病变效应(CPE),第4代10 h出现典型的CPE。对收获的病毒分别用RT-PCR、分子标签测序、间接免疫荧光和电镜观察等进行鉴定,均证实成功拯救到了O/HN/93株FMDV。成功获得O/HN/93株的感染性分子克隆,为进一步研究抗原谱广、免疫原性好的候选疫苗株奠定了骨架基础。

以甜瓜叶片基因组DNA为模板,PGIP基因保守序列设计引物,PCR扩增到1条全长978 bp的目的片段。该基因包含有1个完整的开放阅读框,没有内含子,编码326个氨基酸,其编码的氨基酸序列中含有一段典型的亮氨酸重复序列。序列比对表明:该基因编码的氨基酸序列与GenBank中的PGIP基因氨基酸序列(AAP41199)同源性为100%;RT-PCR表达分析表明,该基因在甜瓜叶、茎、根、果实中表达,在花中不表达。为植物分子抗病育种提供了1条基因资源。

为探讨超急排斥反应(Hyperacute rejection,HAR)及延迟性异种排斥反应(Delayed xenograft rejection,DXR)的分子调控机制,采用优化的精子介导法(Sperm-mediated gene transfer,SMGT)对建立hHT/hDAF双基因转移小鼠模型进行了研究。结果表明,应用树枝状聚合物(Dendrimers)优化SMGT后,2细胞胚GFP+RFP的阳性率达到4.51%,同对照组相比差异极显著(P<0.01)。选取标记基因GFP+RFP双阳性的胚胎进行移植后获得36只仔鼠,PCR及Southern Blot检测结果表明,17只小鼠PCR结果呈hHT+hDAF双阳性,其中5只小鼠Southern Blot结果呈hHT+hDAF双阳性。上述结果表明,成功建立了hHT/hDAF双基因转移小鼠模型。

在单、双羔蒙古羊卵巢组织抑制性消减杂交的基础上,以其差异表达片段ADAMTS1基因序列为种子序列,采用GenBank的BLAST检索系统首先对蒙古羊的ADAMTS1基因序列片段进行了电子延伸,其次在获得蒙古羊AD-AMTS1基因的cDNA全序列后设计引物,采用RT-PCR方法进一步克隆了蒙古羊ADAMTS1基因。结果显示,试验所得序列与电子延伸序列的同源性为99.4%,序列长为2 420 bp包括836 bp 3’UTR区域和1 578 bp的完整开放读码框,共编码525个氨基酸。Blastn比对发现蒙古羊ADAMTS1基因序列与牛、猪和人的同源性分别为94%,87%,82%;对氨基酸序列进行blastp比对发现与牛、猪和人的同源性分别为91%,90%,87%。采用SMART程序预测其结构功能域发现蒙古羊ADAMTS1蛋白质有4个结构功能域:1个富半胱氨酸结构域和3个血小板反应蛋白。

为提高肉用绵羊的杂交育种效果,采用PCR-RFLP方法检测骨形态发生蛋白受体IB基因(BMPR-IB)在湖羊、小尾寒羊、杜泊绵羊及杜湖、杜寒杂交F1群体中的多态性。结果证明:在湖羊和小尾寒羊中检测到两种基因型(BB和B+),湖羊基因型频率分别为0.909和0.091,小尾寒羊基因型频率分别为0.563和0.437;在杜泊绵羊中只存在一种基因型(++);而在杜湖和杜寒杂交绵羊中发现两种基因型(B+和++),杜湖基因型频率分别为0.875和0.125,杜寒基因型频率分别为0.786和0.214。

外源基因在转基因植物中遗传和表达的稳定性,直接关系到转基因材料的应用前景。本研究以转Bt+Sck双价基因棉花纯合株系312-5T₂、332-2T₂的T₀,T₁,T₂和T₃及T₄连续世代为材料,Southern杂交进一步证明外源基因已经整合到棉花的基因组,并稳定地遗传给后代;RT-PCR以及抗虫性测定表明,外源抗虫基因在各个转基因世代稳定的表达,为该材料的育种应用打下了基础。

用Bourrain法、LaMontagne法、Zhou法、BBI.公司的试剂盒4种方法,比较研究了不同方法对内蒙古贝加尔针茅草原土壤基因组DNA的提取效果以及对后续分析的影响。用PCR-DGGE技术对贝加尔针茅草原土壤细菌群落结构进行分析,并对主要条带进行测序。结果表明:试剂盒法提取的DNA效果最好;贝加尔针茅草原土壤细菌主要由6个分支组成:变形菌门(Proteobacteria)中的α、δ、γ三个类群,放线菌门(Actinobacteria),拟杆菌门(Bacteroidetes),芽单胞菌门(Gemmatimonadetes),酸杆菌门(Acidobacteria)和疣微菌门(Verrucomicrobia)。

为了验证杂种的真实性,利用常规压片法和RAPD技术对亚比棉×海岛棉杂种F1及其亲本进行了研究。细胞学研究表明,3种杂种(亚洲棉×比克氏棉)×海岛棉的核型公式为:2n=4x=52=44m(2SAT)+8sm(2SAT),相对长度变异范围为6.91%～1.99%,臂比值为1.01～2.31之间,平均臂比为1.37,核型类型为2B。RAPD分析表明,亚比棉×海岛棉杂种F1共扩增出60条DNA带,其中具亚洲棉特异带的占总带数的3.3%;来自比克氏棉的带占8.3%;具海岛棉特异带占18.3%;来自亚比棉的特异带占10%;杂种的特异带占8.3%。

以辐照处理花生品种鲁花11号M₂为材料,通过农艺性状调查筛选变异材料。利用107对SSR引物对7个有代表性的变异材料进行PCR扩增,分析花生辐照诱变材料的SSR遗传多态性。同时将筛选到的多态性标记用于分析原品种和诱变后代材料间的遗传相似性。结果表明,诱变材料与原品种之间存在不同程度的多态性,且呈现多个位点突变;⁶⁰Co辐照诱变可使花生的DNA分子多个区段内发生重复或缺失等结构性变异,并非单纯的点突变。诱变后代材料的成对相似系数变幅为0.457～1.000,平均值为0.862;诱变后代材料与其未辐射处理对照的遗传相似系数变幅0.692～1.000,平均值为0.873。由此可见辐射可创造丰富的遗传变异,拓宽原品种的遗传基础。

采用鸭的6个高度多态且分布在不同连锁群上的微卫星标记,对原种绍兴鸭种群中48个体和青壳II系绍兴鸭种群中34个体分别进行遗传多样性分析,共检测到152个等位基因,每个微卫星座位上等位基因数介于20～30,基因频率分布在0～0.2,在两个种群中每个微卫星标记的杂合度及多态信息含量均在0.8以上。原种绍兴鸭在3个座位上处于Hardy-Weinberg不平衡状态,而青壳II系绍兴鸭在2个座位上处于Hardy-Weinberg不平衡状态,而且它们都在AY493314座位处于Hardy-Weinberg不平衡状态。研究结果表明:原种绍兴鸭与青壳II系绍兴鸭群体内均存在丰富的遗传多样性。

利用30对SRAP(Sequence related amplified polymorphism)引物和11对EST-SSR引物对西瓜9份栽培自交系、3份美国材料和6份非洲野生种进行了遗传多样性分析。结果表明,栽培种与野生种间多态性比率高达92.11%,野生种间多态性比率为34.11%,栽培种间多态性比率仅为21.05%。3份美国材料的扩增带多数与栽培种相似,但也扩增出了一些特异条带。试验表明SRAP和EST-SSR用于西瓜作物的遗传分析是高效可行的。

为构建大白菜遗传图谱,并与国际上公认的白菜参照图谱相关联。以大白菜晚抽薹DH系Y177-12和早抽薹DH系Y195-93为亲本建立的183个DH系为作图群体,利用SRAP、SSR、AFLP、STS、ESTP和CAPS等多种分子标记和形态标记构建大白菜遗传图谱,通过参照图上的锚定标记确定连锁群,并用最新的连锁群命名法进行命名。构建了包含10个连锁群、233个标记位点的分子遗传图谱,其中包括145个SRAP标记、62个SSR标记、12个AFLP标记、6个STS标记、4个ESTP标记、3个形态标记和1个CAPS标记。图谱总长度1 036 cM,标记间的平均图距为4.4cM。通过其中的38个SSR,4个ESTP和2个STS标记将各个连锁群与国际上认可A1-A10的参照连锁群相关联。该图谱的构建将为不同图谱的比较与整合及重要农艺性状的基因定位奠定基础。

为给小麦节水高产实践提供理论依据。以石家庄8号为材料,在田间研究了4种灌水处理,分别在拔节期、孕穗期、开花期、花后10 d、花后20 d、成熟期去次生根对初生根伤流量和植株性状的影响。结果表明,随着灌水次数减少,0～100 cm土层含水量下降幅度明显大于100～140 cm土层;拨节期至孕穗期初生根伤流量极低,处理间无显著差异,孕穗期开始迅速增加至开花期达最大值后下降,开花后10 d处理间的差异变小;拔节期去小麦次生根后粒重降低2.3%～13.3%,降幅随灌水次数的减少而增加;孕穗期、开花期、开花期后10 d去次生根后粒重降低幅度随灌水次数的减少而减少,分别为1.0%～26.1%;1.1%～24.0%;2.1%～3.8%。在拔节至孕穗期间次生根对伤流起决定性作用,孕穗期后初生根的作用开始逐渐增大,灌浆后期初生根对伤流起决定性作用;拔节期至孕穗期间次生根对粒重形成的相对作用随土壤干旱程度的增加而增大;孕穗期后初生根对粒重形成的相对作用随土壤干旱程度的增加而增大。协调小麦次生根与初生根之间的关系对实现小麦节水高产有利。

以抗冷性不同的2个黄瓜(Cucumis sativus L.)品种461(冷敏型)和407(耐冷型)为试材,研究了不同浓度(0.25,0.50,1.00,1.50,2.00 mmol/L)水杨酸预处理对黄瓜苗期生理特性及CATmRNA基因表达量的影响。结果表明:适宜浓度的SA预处理可以提高两个黄瓜品种的抗氧化酶超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性;叶绿素原初光能转换效率(Fv/Fm)与对照相比有不同程度的提高;Northern杂交分析显示,1.00mmol/L水杨酸能够诱导CATmRNA表达量的上升,与CAT酶活性升高的趋势是一致的。这些结果说明水杨酸预处理可以通过提高抗氧化酶的活性和减轻光抑制来提高黄瓜幼苗的低温耐受性,其中1.00 mmol/L水杨酸处理效果较好。

采用水培的方法,研究了NaCl胁迫对燕麦和小麦幼苗生长及其营养吸收的影响,旨在为全面比较两种作物的耐盐性以及高效利用内蒙古地区的盐碱地提供基础信息。结果表明:与对照相比,低浓度NaCl处理(40 mmol/L)促进了燕麦的株高、生物量的增加,当NaCl浓度分别达到60 mmol/L与80 mmol/L时,明显降低了小麦与燕麦的株高、生物量,其中小麦较燕麦下降幅度大;随着NaCl浓度的增加,燕麦幼苗茎叶、小麦幼苗根中全N含量有所下降,而燕麦与小麦植株中全P含量有所增加;燕麦与小麦植株中K⁺、Ca²⁺含量、K⁺/Na+、Ca²⁺/Na+比值随NaCl浓度的增加迅速降低,且小麦的降低效应大于燕麦,在同一处理NaCl胁迫下燕麦的K⁺/Na+高于小麦。

以茄子为材料,研究了遮荫处理对茄子幼苗生长和光合作用的影响。结果表明,遮荫处理增加了茄子株高,降低了茎粗、比叶重以及SPAD值;显著降低了茄子叶片的光补偿点(LCP)、光饱和点(LSP)、光饱和光合速率和表观量子效率(AQY)。全光照下,茄子的净光合速率日变化呈双峰曲线,高峰期出现在9:00和13:00,有光合"午休"现象;遮荫条件下,茄子叶片净光合速率日变化均呈单峰曲线,高峰在11:00。遮荫处理使叶片气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、水分利用率(WUE)和气孔限制值(Ls)均下降,胞间CO²

采用室内生物测定方法,研究了0.5 mmol/L镉(Cd)胁迫对贵州省主要栽培的32个水稻品种种子的萌发率、发芽指数、活力指数、根长、芽长和鲜质量的影响,并根据综合效应进行了评价。结果表明,Cd对种子发芽率影响较小,对发芽指数、活力指数、根、芽生长的影响显著,且对根的抑制效应大于芽;不同水稻品种种子萌发状况对Cd的响应存在较大的差异。应用快速聚类方法,根据综合效应可以将参试品种划分为耐受型、中间型和敏感型3种不同类型,其中耐性品种有中优5617、II优808、川江优3号,敏感品种有中优9801、冈优725、中优293、黔香优2000、金优425、宜香1979、宜香优101,其他为耐性中等品种。

采用气质联用仪对四川省6种白肋烟晾房(竹笆涂泥晾房、全板晾房、黑膜夹草晾房、全黑膜晾房、黑膜推杆晾棚、小青瓦晾房)晾制后烟叶中性香气成分进行了定量分析,并卷制单料烟进行感官评吸以确定最有利于提高白肋烟香气质量的晾房种类。结果表明,不同晾房晾制的中部叶总中性物质含量的排序为竹笆涂泥晾房>黑膜夹草晾房>全黑膜晾房>黑膜推杆晾房>全板晾房>小青瓦晾房,上部叶的排序为竹笆涂泥晾房>黑膜夹草晾房>黑膜推杆晾房>全板晾房>全黑膜晾房>小青瓦晾房,去除新植二烯后以黑膜推杆晾房晾制的烟叶总中性香气物质含量最低。竹笆涂泥晾房和黑膜夹草晾房巨豆三烯酮、大马酮、二氢猕猴桃内酯等主要类胡萝卜素类降解成分、茄酮及上部叶的氨基酸和糖类降解产物都较高,小青瓦和全板晾房晾制的中部叶总中性香气成分和上部叶类胡萝卜素降解成分含量多处于较低水平,黑膜推杆晾房和全黑膜晾房烟叶西柏三烯降解产生的茄酮含量显著低于其他晾房。中部叶感官评吸得分排序为竹笆涂泥晾房>黑膜夹草晾房>全黑膜晾房>黑膜推杆晾房>全板晾房>小青瓦晾房。

水培条件下研究不同浓度Cd²⁺胁迫对玉米幼苗生长、叶绿素含量和细胞超微结构的影响。结果表明:低浓度Cd²⁺(10^-6mol/L)对玉米幼苗生长、叶绿素含量、叶绿体超微结构没有明显影响;当Cd²⁺浓度达到10^-5mol/L时,幼苗生长及叶绿素含量均明显降低,叶绿体膨大,类囊体排列不规则,根细胞的膜系统破坏明显;高浓度Cd²⁺(10^-4mol/L)处理后,玉米幼苗生长受到明显抑制,细胞器损伤严重甚至解体。简要讨论Cd²⁺毒害的作用机理。

试验采用半矮蔓和矮蔓西葫芦各2个品种,研究了温室西葫芦茎叶生长动态和干物质积累、分配之间的关系。结果表明,两类西葫芦叶和茎的生长均为"S"型曲线,且不同年份中均表现为时间函数;进入结果期后,两种类型之间出现差异且逐渐明显,半矮蔓西葫芦的叶发生速率、茎生长速率和单株叶面积分别是矮蔓品种的1.3,2.1和1.7倍,干物质积累速度约是矮蔓的1.2倍;向果实的干物质分配,半矮蔓由24%增加到28%,而矮蔓由27%增加到38%,向果实的过度分配,致使矮蔓品种营养生长过早地衰竭,单株产量的差异达28%。表明干物质生产与分配情况会对西葫芦茎叶生长产生显著影响,进而影响最终产量。

为了探讨麻叶荨麻必需矿物元素的积累与季节变化,及其必需微量元素在土壤、家畜体内的盈缺状况,选择浑善达克沙地野生麻叶荨麻作为试验材料,对不同季节钾(K)、钠(Na)、钙(Ca)、镁(Mg)、铁(Fe)、锌(Zn)、铜(Cu)、锰(Mn)元素的含量进行了分析。结果表明,麻叶荨麻中矿物元素含量高,富含Ca、Mg、K、Fe;各元素平均含量排序依次为K>Mg>Ca>Na,Fe>Mn>Zn>Cu;随着季节变迁,Ca、Mg、K、Fe、Zn、Cu、Mn含量呈降低趋势,Na则呈升高趋势。全年土-草-畜中铁含量充盈,但春季家畜大量采食可能会发生铁中毒;春夏季植物中的锌、锰量在正常范围内,锰可满足牛的需要,但秋冬季锰严重缺乏;夏秋季铜量在植物体内基本正常,除了5月能满足牛的需要外,其余季节均不能;麻叶荨麻中的锌常年都不能满足牛的需要。

研究了不同栽培方式对春玉米群体结构调控效益的影响,旨在通过栽培方式的调控,构建合理的玉米冠层微环境,提高群体生产力,为玉米高产实践提供理论依据。试验结果表明:合理的宽窄行搭配(Tr3:76 cm×38 cm)与等行距种植相比较,株型下部平展,上部叶片紧凑,使玉米植株形态得到优化,有利于光的截获和光能的利用。增强了群体内的通风透光能力,在宽行和窄行测定中Tr3穗位下层的透光率分别比等行种植高76.1%和25.7%,穗位层的透光率与等行相比也有显著差异,辐射分布得到改善,尤其是增加了植株中下部的透光率,提高光能利用率;冠层内CO²浓度表现为穗位上部>穗位下部>穗位中部,宽窄行与等行距种植在穗位及穗位下层的CO²分布存在差异且达到显著水平。叶绿素、叶面积指数、光合势在花后维持在一个较高水平且后期下降缓慢,成熟期干物质积累量高于其他处理;而同为宽窄行处理,Tr1和Tr2由于空间水平结构配置不合理,个体间竞争激烈,导致光和CO²分布不合理,持绿性降低,叶片衰老加快,干物质积累不足,最终导致产量较低。

以典型的北方粳型超级稻品种沈农265和沈农606为试材,秋光和辽粳294作为对照,采用盆栽方法,在不同生育时期对各个品种的根冠比、单位地上部分所具有的根长、根系总吸收面积、叶面积指数、干物质运转与分配进行研究。试验结果表明,生育前期对照品种秋光和辽粳294叶片伸展速度较快,后期叶片进行光合作用减少,出现早衰的现象;超级粳稻品种沈农265和沈农606生育前期根冠比大,生育后期有较高叶面积指数,根系发达,没有出现根系冗长,茎鞘物质输出率和茎鞘物质转换率中等,可以充分利用生育后期的光能资源进行光合作用,产生更多的干物质,为高产奠定了基础。

在盆栽试验条件下,研究了丁二酸浸种对玉米根系生长和生理特性的影响。结果表明,适宜浓度的丁二酸浸种可明显促进玉米根系生长,增加根系生物量,改善根部性状;明显抑制根系膜脂过氧化作用,增强根系中SOD活性,降低MDA含量。丁二酸适宜浸种浓度为200～400 mg/L。

为探索缺锌导致玉米生长受抑和体内激素代谢的关系,用溶液培养的方法研究不同供锌水平下,玉米体内的色氨酸、IAA、GA₃、GA₄和ABA含量变化,并在缺锌处理一段时间后施用色氨酸或IAA检验其对缺锌症状的影响。结果表明,缺锌与低锌均使玉米体内的色氨酸和IAA含量降低,敏感基因型比非敏感基因型降低的更多,同时IAA由地上部向根部的运输受阻;缺锌早期非敏感基因型茎叶的ABA和GA₄的含量升高,而敏感基因型则降低,这与调节它们的抗性大小和代偿性生长有关。在同一时期缺锌,不同基因型玉米GA₃含量均升高;色氨酸与IAA对敏感基因型玉米的缺锌症状有一定的恢复作用,但对非敏感基因型玉米的缺锌则没有恢复作用。缺锌时玉米体内的IAA、GA₃、GA₄和ABA等激素水平与生长之间并非总是一致的相关关系,生长速率也会影响体内的激素水平,同时激素水平还参与植物的抗性调节。

以津育五号黄瓜为材料,研究了不同水氮处理对日光温室黄瓜风味品质的影响。结果表明:黄瓜主要风味物质种类秋冬茬要多于冬春茬且各处理在不同茬口风味物质变化趋势不同;主要特征风味物质2E,6Z-壬二烯醛和2E-壬烯醛相对含量的比值,秋冬茬除对照外各处理均高于冬春茬,且表现出PSNT施肥的比值要高于常规施肥;与冬春茬相比,秋冬茬黄瓜可溶性糖,可溶性蛋白质含量呈增加趋势,Vc和可溶性固形物含量稍有减少,亚硝酸盐含量基本不变;除可溶性固形物含量外,各处理其他品质均没有显著差异(P>0.05),两茬试验中采用PSNT处理均显著降低了(P<0.05)黄瓜硝酸盐的含量。

为提高水氮高效利用,在2～3年定位水氮处理基础上于2008-2009年对玉米-小麦灌浆过程及产量形成进行了研究。结果表明,籽粒灌浆过程可较好的用Logistic函数描述。玉米粒重随施氮量增加呈抛物线变化,灌开花水高施氮量处理条件下粒重下降。小麦粒重随施氮量增加呈下降趋势,灌开花水显著提高粒重。灌浆持续时间和平均灌浆速率与粒重呈正相关,但灌浆持续时间和平均灌浆速率呈极显著负相关(R=-0.966 7)。玉米产量以1水条件下施氮480 kg/hM₂最高,小麦产量以3水条件下施氮480 kg/hM₂最高。

为研究秸秆还田对冬小麦农田土壤无机氮和土壤脲酶的影响,2006-2007年小麦生长季在河南省滑县进行了田间小区定位试验。结果表明,冬小麦生长后期,10～30 cm土层,秸秆还田处理土壤硝态氮含量低于秸秆未还田的处理,秸秆还田有利于冬小麦对土壤硝态氮的吸收和利用。秸秆还田影响了土壤铵态氮的分布,提高了土壤铵态氮含量。冬小麦生长前期和成熟期,秸秆还田处理土壤脲酶活性较高,生产管理中应减少氮肥施用;进入抽穗期和灌浆期,秸秆还田处理土壤脲酶活性较低,应增加氮肥施用。

通过比较试验,对目前华北平原小麦-玉米一年两熟农作制度下麦秸还田与否对土壤养分含量的影响及其动态性变化规律进行了探索,以寻求最佳耕作措施。结果表明,不同耕作措施各处理麦收后的肥力基础一致。苗期、拔节期、大喇叭口期、抽雄吐丝期、灌浆期、成熟期的土壤养分测定结果显示出差异,且随时间推移差异表现越明显。各期各处理平均值比较表明:麦秸不还田+免耕处理的土壤有机质含量最低,绝对值降低了1.24～2.11 g/kg,相对值降低了9.01%～15.31%,麦秸还田处理比麦秸不还田处理平均增产10.54%,单位面积产量以处理③最高,其次为处理①。

通过液培试验研究了不同硫浓度(0.01～32 mmol/L)对烤烟根、茎、叶及全株钾吸收及积累量的影响,并通过Logistic方程对不同硫浓度下烤烟对钾素吸收、积累及分配规律进行了动态的曲线拟合。结果表明,在一定范围内(0.01～2 mmol/L)增加硫浓度有助于烤烟根、茎、叶及全株钾含量提高,促进烤烟对钾素的吸收与积累,进一步增加硫浓度(4～8 mmol/L)对烤烟根、茎、叶及全株钾含量影响不大,但其干物质积累的降低导致其钾的最大吸收速率和最大积累量明显降低。过高的硫浓度(16～32 mmol/L)使烤烟根、茎、叶及全株钾含量、最大积累量及最大吸收速率都显著低于其他4个处理,这是其干物质积累和含钾量降低共同导致的结果。在一定范围内提高硫浓度(0.01～4mmol/L)有利于烤烟钾向叶片的分配,但随硫浓度(8～32 mmol/L)的进一步提高,其分配比例又逐渐降低。硫浓度在2 mmol/L有利于烤烟对钾素的吸收与积累,过高的硫浓度会使烤烟对钾素的吸收速率和积累量降低。

根据干旱年和平水年两年型的数据,研究了40个不同品种冬小麦之间的产量水分利用效率和氮素吸收利用之间的差异,结果表明,40个品种两年产量、水分利用效率、氮素生产效率、氮素利用效率和收获指数之间差异极显著,氮素生产效率平旱年平均为17.88 kg/kg,平水年为20.56 kg/kg,氮素利用效率和收获指数两年基本一致,分别为24.25%和81.75%,氮素生产效率和水分利用效率之间存在着正相关关系,决定系数R2为0.977 9***;根据氮素利用效率可将40个品种分为三大类,高氮素利用效率的5个品种平均27.50 kg/kg。

土壤呼吸是陆地生态系统碳循环的重要环节,在维持全球碳平衡中发挥着十分重要的作用。全球气候变暖会改变大气环流和全球水文循环,研究土壤水分状况对土壤呼吸的影响机理对于预测未来土壤碳储量变化具有重要意义。本文通过人为控制灌溉量,研究了灌溉量对灌浆期麦田土壤呼吸的影响,结果表明:在水分亏缺下,土壤呼吸随着灌溉量的增大而增强,但过量灌溉会抑制土壤呼吸,而这种抑制作用会随着时间的推移而消退。Q₁₀与灌溉量之间呈抛物线关系,在灌溉量较小的情况下,Q₁₀随灌溉量的增加而增大,过量灌溉时随灌溉量的增加而减小。

研究不同品质类型冬小麦气冠温差(CTD)的差异,探讨气冠温差与产量性状的关系,对高产品种(系)选育具有重要的应用价值。在灌溉条件下,选用28个强筋型和27个中筋型冬小麦品种(系),分别对抽穗期、开花期、花后7 d、花后14 d、花后21 d和花后28 d的气冠温差进行了测定。结果表明,强筋型与中筋型冬小麦品种间的CTD在各个测量时期的差异均达极显著水平,中筋品种花后21 d的CTD与产量和千粒重均呈极显著正相关。CTD对冬小麦产量影响,主要通过粒重途径实现的。强筋型品种与中筋型品种的3个主成分累积贡献率分别为51.72%和63.45%,其中,花后21 d的CTD分别在强筋品种第2主成分和中筋品种第1主成分表现CTD差异越大,产量越高,贡献率分别为16.91%和36.95%。根据因子得分,筛选出CTD综合表现差异大,籽粒产量高的强筋品种(系)有济南17、鲁0540258、鲁0540261、鲁056479和鲁0540252;中筋品种(系)有济麦22、鲁055359、鲁055282、鲁0540319和鲁055293。

土壤呼吸速率与土壤微生物密切联系。研究了太白山北坡植被土壤微生物对土壤呼吸速率的影响。不同植被类型土壤呼吸速率大小顺序是:阔叶栎林(5.5μmol/(M₂.s))>桦木林(4.25μmol/(M₂.s))>落叶阔叶林(4.62μmol/(M₂.s))>杨树林(3.09μmol/(M₂.s))>太白红杉林(1.77μmol/(M₂.s))>秦岭冷杉林(1.73μmol/(M₂.s))>高山草甸(1.63μmol/(M₂.s))。不同植被类型土壤除真菌数量随海拔升高而增多之外,放线菌、细菌都是随海拔升高呈单峰变化趋势。土壤呼吸速率与土壤细菌、放线菌呈极显著正相关性(P<0.01),与真菌则呈极显著负相关(P<0.01),而与海拔梯度呈显著相关(P<0.05),表明土壤呼吸受土壤微生物群落影响较大。

土壤微生物量磷变异很大,受多种因素的影响。采用室内培养试验的方法(25℃,培养90 d),研究有效磷含量比较低的石灰性土壤,加入小麦、玉米、大豆和棉花秸秆四种不同作物对土壤微生物量磷及其碳磷比的影响。结果表明:在氮素充足的条件下,土壤和秸秆磷素状况对土壤微生物量碳影响比较小,但显著地影响土壤微生物量磷,随碳源物质磷素含量和土壤有效磷含量的提高,土壤微生物量磷增加,微生物量碳磷比降低。在土壤有效磷含量比较低的条件下,土壤微生物磷素营养主要受制于秸秆含磷量及其分解进程,反之,土壤微生物磷素营养受秸秆的影响则比较小。

选择3组典型苏打碱土剖面,对0～60 cm土层原状土和表层0～10 cm扰动土的饱和导水率进行了测定,分析了苏打碱土饱和导水率的基本特征。结果表明:苏打碱土饱和导水率极低,原状土仅为0.02～0.19 mm/d;在1.08～1.50 g/cm₃容重范围内,表层扰动土饱和导水率变化区间为:0.05～0.80 mm/d。如此低的透水性能必然不利于土壤盐分的淋洗。但是,苏打碱土饱和浸提液电导率已超过盐土阈值(4 dS/m),因此,改良利用苏打碱土时必须进行盐分淋洗。所以,苏打碱土饱和导水率与盐分淋洗的相互关系需进一步深入研究。

通过对云烟202旺长期干物质积累和光合生理参数的测定,研究了不同供钾水平下烟叶的干物质积累量和不同光照强度下Pn、Cond、Tr和WUE的光响应。结果显示:不同钾肥施用量对旺长期中部叶位烟叶叶绿素、Pn、Cond、Tr和WUE变化规律相似,即K2>K3>K1>K4>K0。这与干物质积累的变化规律一致。

为了探讨外施低浓度亚硫酸氢钠和碳酸氢钾对甜菜光合碳代谢与块根产质量形成的内在机制及其在生产上应用的前景,以甜菜品种农大甜研4号为试验材料,在大田条件下,研究了喷洒亚硫酸氢钠(200 mg/L)和碳酸氢钾(700 mg/L)对甜菜叶片光合作用、光合作用相关酶以及块根产量和含糖率的影响。结果表明:NaHSO³和KHCO³喷施甜菜叶片,可显著提高甜菜叶片净光合速率、PEPCase和Rubisco酶活性(P<0.01);气孔导度和胞间CO²浓度表现为前期升高后期下降的趋势,表明后期光合速率间的差异是非气孔因素占主导地位;收获期块根重量及含糖率分别较对照增加7.1%～23.2%和10.5%～20.3%。

为了摸清不同基因型烤烟烟叶碳氮代谢变化规律,以豫烟5号、豫烟6号、豫烟7号、中烟100四个烤烟品种为材料,研究不同基因型烤烟不同成熟度烟叶碳氮代谢差异。结果表明:不同成熟度烟叶色素含量、硝酸还原酶(NR)活性、转化酶(Inv)活性、总氮、总糖和总糖总氮比均达到极显著差异,随成熟度的提高,色素含量、NR活性、Inv活性、总氮含量均呈下降趋势,总糖含量和总糖总氮比先升高后下降,适熟期最高。不同基因型烤烟烟叶色素含量、NR活性、Inv活性、总氮、总糖和总糖总氮比均达到极显著差异,豫烟5号、豫烟6号、豫烟7号色素含量、NR活性、Inv活性均较高,中烟100均较低,说明不同基因型烤烟成熟特征具有明显差异。

研究了不同覆盖方式对烤烟根际土壤中微生物动态变化的影响,结果表明,所有处理相对裸地栽培在较长生育时期内,除固氮菌外其他微生物数量都不同程度地增加,其中,以烟株生长前期覆盖地膜,后期揭膜覆草这种方式,有利于烟株根际土壤微生物种群的增殖和稳定。

为利用中间偃麦草对小麦白粉病的抗性,通过八倍体小偃麦TAI7045与普通小麦杂交、回交,育成一批兼抗我国黄淮麦区和西南麦区小麦白粉病、条锈病的新品系和新材料。抗性评价结果表明,无论苗期还是成株期,对小麦白粉病菌优势小种E09及强毒力小种E20、E21表现为免疫或高抗的有57份,占测试材料的67.9%;中抗的有10份,占11.9%,且对白粉病的抗性来自中间偃麦草。对随机选取的4份抗病品系及其与普通小麦的杂交F1进行了根尖细胞有丝分裂中期染色体计数和花粉母细胞减数分裂中期I(PMC MI)染色体构型分析,结果表明,它们的染色体数目均为2n=42,4个材料及其与中国春杂交F1的平均染色体配对构型分别为0.13Ⅰ+19.75Ⅱ+0.06Ⅲ和0.16Ⅰ+20.06Ⅱ+0.04Ⅲ,而且与中国春小麦的染色体配对构型无显著差异,说明它们的染色体组成与普通小麦基本一致,在遗传学和细胞学上已具有良好的稳定性。

通过电导率测定法和比色法测定了玉米灰斑病菌毒素对玉米胚根细胞膜透性的影响,结果表明,同一毒素浓度,处理时间不超过3 d,毒素处理后胚根相对电导率和丙二醛(MDA)含量高于对照组;同一处理时间,不同浓度毒素处理后胚根相对电导率和MDA含量均高于对照组,说明玉米灰斑病菌毒素对玉米胚根细胞膜透性具有显著影响,引起细胞膜的伤害,造成膜功能的紊乱。该研究将为进一步深入研究玉米灰斑病菌毒素在致病过程中所起的作用,进一步揭示玉米灰斑病菌的致病机理等奠定基础。

发掘对鞘翅目害虫具有活性的苏云金芽孢杆菌(Bt)菌株和杀虫蛋白基因在生物防治中日益受到人们的重视。利用杀鞘翅目Bt基因通用引物进行PCR检测与生物测定相结合的方法,从山东省各地土壤中分离的66株Bt中筛选获得了两株对鞘翅目昆虫具有杀虫活性的菌株B-DLL和B-JJX,并采用SDS-PAGE和PCR-RFLP方法对其杀虫晶体蛋白和杀虫基因类型进行了鉴定。结果表明,菌株B-DLL和B-JJX对华北大黑鳃金龟1龄幼虫14 d的校正死亡率分别为86.7%和60.0%,对暗黑鳃金龟1龄幼虫14 d的校正死亡率分别为83.3%和76.7%,对柳蓝叶甲3龄幼虫5 d的校正死亡率分别为33.3%和46.7%。菌株B-DLL的伴孢晶体呈圆形,B-JJX的晶体为近方形,两株Bt的伴孢晶体主要为130 kDa的蛋白,两株Bt均含有新的cry8类基因,而不含cry1、cry2、cry3、cry4/10和cry7等基因。