对绒山羊和绵羊KAP1.4基因的编码区进行克隆与分析,在此基础上预测了KAP1.4蛋白的分子结构,为研究毛(绒) 用性状的分子基础提供资料。结果表明,克隆测序获得绒山羊、绵羊KAP1.4基因编码区序列长度为579bp和549 bp,分别编码192个氨基酸和182个氨基酸。生物信息学分析表明,绒山羊和绵羊KAP1.4蛋白的基本理化特性方面无明显差异,属于非跨膜蛋白,信号肽的长度和裂解点相同,都具有1个蛋白激酶C磷酸化位点、3个酪蛋白激酶Ⅱ磷酸化位点和6个N端酰基化位点;蛋白的二级结构由β折叠、β转角和无规则卷曲构成。三级结构预测显示,绒山羊与绵羊KAP1.4蛋白在空间三维结构上存在显著差异,将会进一步影响其功能的发挥并成为调控产毛(绒) 性状的影响因子。

分析接种小麦白粉菌E09后Pm21近等基因系及其亲本叶片的总蛋白质差异,从蛋白质组调控角度揭示Pm21基因抗白粉病的抗病机理。以Pm21近等基因系及其亲本百农3217为试材,显微观察接种后5 d内的叶片表面细胞与白粉菌孢子表型差异;采用非离子去污剂提取总蛋白质,运用双向电泳、质谱分析与数据库检索技术,比较Pm21近等基因系及其亲本接菌第4天后的叶片总蛋白质差异。超显微和显微观察结果表明,12 h后百农3217叶细胞表面与Pm21近等基因系相比褶皱明显;在接菌第2天后,在Pm21近等基因系白粉菌孢子生长明显慢于其亲本表面孢子,且孢子侵入个数较少,不萌发现象较多;在第4天后Pm21近等基因系被侵染叶片细胞出现过敏性反应;通过MALDI-TOF-MS/MS质谱测序和MASCOT软件序列分析,注释了15个表达上调蛋白点;功能分类表明,差异蛋白质分别参与叶绿体光合呼吸作用(40%) 、放氧作用(13%) 、代谢物合成(20%) 、抗病、动力蛋白、运输等生理功能。蛋白质组水平发现,光合呼吸蛋白和叶谷氨酰胺合成酶在Pm21近等基因系感病3～4 h后就大量表达,可能是导致叶片明显变绿原因;叶谷氨酰胺合成酶的增加与光合呼吸蛋白的增加密不可分;光合呼吸蛋白和抗坏血酸过氧化物酶的上调表达为植物体在高H2O2浓度下正常生长提供了保障。另外,β-1,3-葡聚糖苷酶的过量表达也是Pm21基因前期抵御白粉菌侵染有效物质。钾离子通道蛋白可能在抗病防御过程中起到了信号转导的作用。

根据棉花盐胁迫相关的EST序列设计特异性引物,利用3',5'-RACE技术,从棉花叶片中克隆出GDP-甘露糖-3',5'-异构酶(GDP-mannose-3',5'-epimerase,GME) 基因,命名为GhGME。基因全长1 467 bp,开放阅读框1 131 bp,编码376个氨基酸,分子量为42.39 6 kDa,等电点pI=6.291。利用荧光定量Real-time RT-PCR方法对棉花根、茎、叶和3种处理下该基因的表达特性进行分析,结果表明,GhGME在根、茎中高水平表达,在叶中表达量较低。在4℃低温和200 mmol/L NaCl处理下该基因表达上调,然而用100μmol/L GA₃处理则表现为下调表达。GhGME的不同表达情况暗示该基因可能在棉花抗逆反应中起着重要的作用,为该基因在棉花中抗逆功能和应用研究提供了基础。

N-酰基高丝氨酸内酯是革兰氏阴性细菌致病过程中的关键信号分子,芽孢杆菌中广泛存在的aiiA基因编码AHL-Lactonase能够水解信号分子AHLs。研究利用PCR方法从枯草芽孢杆菌中克隆了aiiA基因,序列分析表明,该基因由753个碱基组成,编码含有250个氨基酸残基的蛋白质,核苷酸序列与已报道aiiA的同源性为87%～96%。将该基因置于诱导型启动子PPP3调控下,连接到植物表达载体pCAMBIA1301中,成功构建了aiiA基因的植物诱导表达载体pCAM-PPP3-aiiA,为进一步通过转基因技术研究该基因的功能奠定了基础。

生长分化因子11(Growth and differentiation factor-11,简称GDF11) 是BMP/TGF-β超家族一员,编码一种在早期胚胎发育过程中起重要作用的骨形态发生蛋白,在确立骨骼模式中起重要作用。本研究旨在克隆里岔黑猪GDF11基因部分cDNA,并检测其在不同组织中的表达差异。结果表明,所克隆的猪部分GDF11基因序列为1 161 bp(GenBank:HQ657211),编码332个氨基酸,与人、小鼠、大鼠、牛、马、兔、斑马鱼GDF11氨基酸序列同源性分别为99.10%,99.10%,99.10%,99.40%,99.10%,98.80%,78.82%。荧光定量PCR分析结果显示,GDF11基因mRNA在14种组织中均有表达,总体趋势为:脊椎>背膘>膀胱>肺>脾>胆囊>肾>大肠>心>骨骼肌>肝>小肠>眼肌>胃。这为进一步研究里岔黑猪GDF11基因的结构和功能及其脊椎数发生的机理奠定了基础。

克隆草莓轻型黄边病毒CP基因,并构建其原核表达载体,在大肠杆菌中诱导表达CP蛋白。利用SMYEV的检测引物,通过RT-PCR技术筛选带SMYEV的草莓植株;根据NCBI中SMYEV序列设计扩增CP基因全长引物,通过RT-PCR获得SMYEV沈阳分离物CP基因全长序列;将CP基因克隆到原核表达pGEX-6P-1上,利用IPTG诱导CP基因在大肠杆菌BL21(DE3) 中表达蛋白。利用RT-PCR扩增获得SMYEV分离物SY05的CP基因全长序列,由729个核苷酸组成,编码242个氨基酸残基。SY05与其他SMYEV分离物的核苷酸同源性为80.1%～97.4%,氨基酸同源性为92.1%～99.6%,其中,与SMYEV分离物SY03的氨基酸一致性为98.3%。将SY05的CP基因成功克隆到原核表达载体pGEX-6P-1上,构建了重组表达载体p6P-EV-CP,并将其导入大肠杆菌BL21(DE3) 中。SDS-PAGE分析表明,IPTG诱导SMYEV分离物SY05的CP基因在大肠杆菌中表达出分子量为52.0 kDa的融合蛋白。克隆出SMYEV分离物SY05的CP基因,实现了其在原核细胞中的表达,为SMYEV抗血清的制备奠定了重要基础。

应用RT-PCR技术从90日龄健康仔猪肺巨噬细胞中克隆出猪Fcγ亚单位的cDNA序列,并将其亚克隆到原核表达载体pET-32a中,构建重组表达质粒pET-FcRγ,成功表达了分子量约为29 kDa的γ亚单位重组蛋白。将重组蛋白FcRγ-His免疫小鼠,制备获得鼠抗FcRγ-His重组蛋白多克隆抗体,将得到的重组蛋白多克隆抗体采用间接ELISA和Western-blotting试验方法检测,ELISA测定多克隆抗体的效价为1∶8 000。Western-blotting结果表明,制备的鼠抗FcRγ-His重组蛋白多克隆抗体可以与重组γ亚单位蛋白进行特异性结合,从而证明重组蛋白具有较好的免疫原性。成功克隆出猪Fc受体γ亚单位基因并表达,为进一步研究其结构与功能奠定了基础。

苯丙氨酸解氨酶(PAL) 是迷迭香酸合成途径中的关键酶之一,根据其他植物PAL基因的保守区域设计特异引物,利用3'-RACE-PCR技术,本研究首次从夏枯草中克隆得到了PAL基因的cDNA片段序列,命名为PvPAL,Gen-Bank登录号为JN65446。PvPAL基因cDNA片段长1 306 bp,其中编码区域为1 047 bp,编码349个氨基酸。蛋白质序列多重比较结果显示,PvPAL蛋白质序列与丹参、地黄、黄芩、藿香等植物的PAL蛋白质高度同源。PAL系统进化树分析结果表明,PvPAL与唇形科植物的PAL基因亲缘关系最近。组织表达分析结果显示,PvPAL基因在根、茎、叶中均表达,其中根中表达量最高。PvPAL基因的克隆为进一步研究夏枯草迷迭香酸合成的分子机制奠定了基础。

以768只中国美利奴羊(新疆军垦型) 为材料,采用测序和PCR技术分析KAP1.1(B2A) 基因单核苷酸多态性及其与羊毛纤维直径的相关性。结果表明:中国美利奴羊(新疆军垦型) KAP1.1基因存在30个碱基的插入/缺失和6种基因型,分别为(341 bp) AA基因型、(311 bp) BB基因型、(281 bp) CC基因型、(341 bp/311 bp) AB基因型、(341 bp/281 bp) AC基因型和(311 bp/281 bp) BC基因型。AA、BC、AC、AB和CC基因型间的毛卷曲度、细度离散、毛长、污毛重、净毛率和密度差异不显著(P>0.05),而BB基因型羊只的平均纤维直径显著小于AA、BC、AC、AB和CC基因型羊只的平均纤维直径(P<0.05)。以上结果表明,KAP1.1基因可作为绵羊毛纤维直径的主要候选基因之一,BB基因型可作为分子标记用于预测绵羊毛纤维直径。

以牛的血管生成素样蛋白2(Angiopoietin-like protein2,ANGPTL2) 基因为研究对象,运用生物信息学方法对其编码的蛋白质结构、理化性质及功能结构域进行分析。结果表明:牛ANGPTL2基因cDNA全长21 141 bp,最长开放阅读框为1 482 bp,编码493个氨基酸;序列比对结果显示,牛的ANGPTL2基因与人、家犬、鸭嘴兽、原鸡、斑马鱼、家马、小家鼠、野猪的核苷酸序列同源性分别为25.3%,24.7%,24.2%,24.3%,24.8%,24.9%,25.3%,25.5%;牛AN-GPTL2基因编码的氨基酸序列与上述其他动物的同源性分别为98.0%,96.8%,9.1%,6.3%,6.9%,51.9%,94.5%,98.2%;系统进化分析结果显示,在人、野猪、家犬、家马等动物中,牛的ANGPTL2基因与野猪的进化关系最为密切,亲缘关系最近;牛ANGPTL2蛋白中α螺旋较多,含有一个跨膜区。

为了寻找副猪嗜血杆菌可能毒力基因,采用抑制性差减杂交技术,以HPS有毒力菌株SW124(血清4型) 和无毒力菌株H465(血清11型) 为研究对象,构建差减杂交文库,利用Southern Blot分析和PCR鉴定进行差异基因片段的筛选。从构建的文库中共筛选得到7个特异性差异基因片段,经同源性分析,其中5个片段分别与噬菌体重组蛋白、糖基转移酶/荚膜多糖磷酸转移酶、磷酸核糖甲酰甘氨脒合酶、核糖体蛋白丙氨酸转移酶和ABC型硝酸盐/磺酸盐/碳酸氢盐转运系统周质蛋白等编码的基因有同源性;2个差异基因片段与功能未知蛋白或假定蛋白编码基因有关。利用PCR对上述可能与毒力相关的差异基因片段在9种不同血清型HPS中的分布进行了检测,结果表明,7个片段存在于多数的有毒力菌株(血清4,5,12,14,15型) 中,而在无毒力菌株(血清3,11型) 中均未检测到。利用SSH技术成功构建了HPS有毒力菌株SW124和无毒力菌株H465的差异表达基因差减文库,筛选获得了7个差异基因片段,且上述片段在HPS不同血清型有毒力菌株中分布广泛。

NaCl筛选法是培养无标记耐盐转基因水稻的有效方法。以中华11、秀水11、春江06这3个粳稻品种成熟胚愈伤组织为材料,以SKC1为目标基因,研究NaCl筛选条件下,热激与液体共培养对农杆菌介导耐盐基因转化水稻效率的影响。结果显示,热激处理和液体共培养都能提高耐盐基因对水稻的转化率,其中,热激处理最高转化提高率达到46.2%,液体共培养后最高转化提高率达到60.7%。

穗长是影响水稻产量的重要因子之一,是典型的数量性状,遗传基础复杂,且易受环境等因素的影响。染色体单片段代换系(Chromosome single segment substitution lines,CSSSLs) 减少了个体间遗传背景的干扰,是鉴定复杂性状QTL的新型遗传材料。本研究以广陆矮4号为受体、日本晴为供体的85个染色体单片段代换系群体为试验材料,通过单因素方差分析和Dunnett's多重比较测验单片段代换系与受体亲本广陆矮4号之间穗长的差异,对代换片段上穗长QTL进行了鉴定。以P<0.001为阈值,共检测到22个穗长QTLs,分布于除第10染色体以外的11条染色体上,其加性效应值的变化范围为-2.63～3.87,加性效应百分率变化范围为-11.47%～16.88%。这些QTLs的鉴定,为进一步克隆穗长QTL以及水稻穗长的分子改良提供了重要的依据。

利用已构建的包括457个标记位点的大白菜分子遗传图谱,采用多QTL复合作图方法(MQM),通过目测和利用色差计测量两种方法对种皮颜色性状进行了QTL定位和分析。结果表明,共得到种皮颜色的QTLs 9个,其中最重要的QTLs位于A6上,命名为Sc-1,与利用色差计测量法检测到的控制种皮颜色性状L值QTL(ScL-2) 和b值(Scb-2) 位置完全相同,解释80.4%～100%的表型变异。

干旱是世界范围内导致玉米产量损失的主要因素。为了阐明玉米抗旱性的遗传基础并定位相关的数量性状位点,利用抗旱自交系临1和敏感的湘97-7组配160个F_2:3家系定位群体,于2011年在湖南省作物研究所和长沙县高桥镇,分别在大田干旱胁迫和正常水分条件下进行表型鉴定。所考察性状包括抽雄至吐丝间隔、株高、千粒重和产量,用抗旱系数来衡量抗旱性。结果表明,110个SSR标记构建连锁图,图谱总长1246.1 cM,标记间平均距离11.33 cM。抗旱相关性状定位的QTL介于8～14个,共检测到43个QTL。单个QTL解释的表型变异为6.27%～18.27%。不同水分条件下定位到的QTL大多数不相同,表明对干旱胁迫的适应存在不同机制。抗旱性相关性状定位到的QTL,除第2和10染色体外,在其它染色体上都有分布,主要集中在第1染色体1.02-03区域和1.06-07区域,以及第3染色体3.04-05区域。第1染色体标记umc2224和bnlg176区间同时检测到与株高、千粒重和产量有关的QTL簇;标记bnlg1556和umc1128区间检测到与抽雄至吐丝间隔和产量有关的QTL簇。第3染色体标记umc1773和umc1311区间同时检测到与株高、千粒重和产量有关的QTL簇。这些QTL簇可能有助于通过分子标记辅助选择的方法提高干旱地区玉米的抗旱性。

以高蛋白品种冀豆12为受体亲本,不同来源、不同蛋白脂肪含量的大豆种质资源为供体亲本,构建了28个组合BC₂F₁后代群体,分析冀豆12遗传背景导入系后代蛋白、脂肪含量分布特征。结果表明,28个后代群体均有蛋白含量超高亲个体,超高亲个体比例介于4.0%～68.2%之间,超高亲比例≥40%的组合有18个,占64.3%,BC₂F₁后代群体蛋白含量以超高亲和偏高亲类型组合为主。而脂肪含量分布特征恰相反,BC₂F₁后代群体脂肪含量以超低亲和偏低亲类型组合为主,超高亲个体比例介于0～67.4%,超高亲个体比例≥40%的组合有7个,占25.0%,9个组合无超高亲后代。表明以冀豆12为遗传背景通过有限回交易选育高蛋白含量品种,而不易选育高脂肪含量品种。本研究结果为利用冀豆12培育高蛋白品种提供了依据。

为明确36个马铃薯品种在DNA分子水平上的遗传差异,利用SSR分子标记技术对其多态性进行了分析。试验从90对SSR引物中筛选出适宜于36个马铃薯品种基因组DNA扩增的引物10对,PCR扩增获得301个SSR条带,多态性条带百分率为71.1%。引物STACCA3和SSR111扩增的SSR指纹图谱差异明显,可作为36个马铃薯品种间鉴别的分子依据。36个马铃薯品种间的遗传距离(GD) 变幅为0.33～0.85,平均为0.54,其中,大于GD平均值的品种有20个,占供试品种的55.56%。以GD值0.57为基准,将36个马铃薯品种划分成7类,从DNA分子水平揭示出各供试品种间的亲缘关系。

甘蓝型油菜的白花性状是一种有用的指示性状,本研究以甘蓝型白花油菜及其分离群体为材料,对甘蓝型油菜的白花性状的遗传规律进行了研究。结果表明,甘蓝型油菜的白花性状受1对不完全显性基因控制。利用集团分离法(BSA) 对白花基因进行AFLP分析,在256对AFLP引物中共获得6个与白花基因紧密连锁的分子标记。EA11MC04与EA12MC01为基因两侧最近的分子标记,其遗传距离分别为0.8,1.0 cM。

为了明确玉米群体主要农艺性状与产量、营养品质的关系,应用灰色关联度分析方法对12个玉米群体的主要农艺性状、产量、营养品质等进行了灰色关联度分析。结果表明:与产量密切相关的农艺性状是出籽率、行粒数、穗粗、百粒质量、株高等;与粗蛋白、粗脂肪、粗淀粉和赖氨酸含量等营养品质密切相关的农艺性状是穗粒数、百粒质量、行粒数、出籽率、穗行数等。根据玉米群体主要农艺性状间的灰色关联度关系,说明在玉米群体产量、营养品质改良的过程中,在保证适当株高的前提下,要注重选育出籽率、百粒质量较高品种,同时不要忽略对玉米群体穗行数、行粒数、穗粗的选择,为选育高产、优质玉米新品种提供科学依据。

采用SRAP技术对甜菜核雄性不育基因进行分子标记的研究,为甜菜育种提供了一条新的途径。以遗传背景相似的可育株和不育株甜菜为材料,用64对SRAP引物组,进行了SRAP分子标记研究。在64对引物组中有2对引物组(即M2E7和M8E8) 可分别得到1个育性基因相关的SRAP分子标记,即M2E7-480和M8E8-130,出现频率分别为73%和76%。表明该SRAP标记技术可用于甜菜辅助育种及遗传多样性分析,从而为甜菜雄性不育相关基因的表达提供科学依据。

利用3个直立穗型和3个弯曲穗型粳稻品种研究了两种不同穗型水稻穗上不同粒位籽粒淀粉RVA谱特征的差异。结果表明:穗内不同粒位间籽粒的淀粉黏滞特性的差异幅度和变异系数大小因品种而异,与穗型特征无关。淀粉黏滞特性好坏与其颖花在穗上的开花顺序有密切联系,早开花籽粒的淀粉黏滞特性强于晚开花籽粒。一次枝梗上的6个粒位的RVA谱特征值排列顺序以第1,6,5粒位较高,第2粒位最低;二次枝梗上的3个粒位排序为第1粒位>第3粒位>第2粒位。从空间上看,整穗粒位间从上到下,淀粉黏滞特性有逐渐变劣的趋势。

采用盆栽试验的方法,以耐冷性品种吉粳81和非耐冷性品种长白9为供试材料,通过不同的磷肥施用量,研究低温胁迫下磷营养对水稻质膜透性及抗氧化酶活性的影响。结果表明:施磷后,随着施磷量的增加,2个水稻品种叶片电解质外渗率和丙二醛含量均先降低后升高,而可溶性糖、脯氨酸含量、过氧化物酶(POD) 、过氧化氢酶(CAT) 、超氧化物歧化酶(SOD) 的活性则呈先升后降的趋势。通过对比常温对照发现,低温下适当增磷可明显提高2水稻品种叶片可溶性糖、脯氨酸含量及3种抗氧化酶活性的上升幅度,减缓电解质外渗率和MDA含量的下降幅度。研究还表明,低温增磷对提升非耐冷品种长白9叶片可溶性糖、脯氨酸含量和3种抗氧化酶活性,降低电解质外渗率和丙二醛含量效果更明显。因此,通过体外增施磷肥可明显提高叶片质膜透性及抗氧化酶活性,从而有利于提高水稻的抗寒性能力。

采用管栽试验研究了水分调控技术对冬小麦根系和叶片生理特性的调控效应,结合田间试验的产量和品质表现进行综合分析。结果表明,各处理根系主要分布在0～40 cm范围内,约占总根量的50%;在底墒条件充足的情况下,不浇越冬水,适期控水有利于根系的下扎,1水和2水处理灌浆期根系的增加主要表现在100～200 cm土层;在小麦生育期控越冬水、浇灌浆水可以提高根系活力,灌浆水的投入使100～200 cm土层根系在灌浆期仍然保持较高活力,同时提高了旗叶光合速率,保持了旗叶和倒二叶的绿叶面积,有利于小麦籽粒质量增加。因此,通过适期调控水分供应,重视拔节水和灌浆水的投入,不仅利于小麦良好群体结构的形成、促进籽粒产量的提高,还可以有效节约水资源,同时产生较好的产量效应和生态效益。对于强筋小麦来说,减少灌水次数,还可以提高籽粒品质。

为了深入了解昼夜温差对番茄幼苗光合作用影响的机理,试验利用微电脑人工气候箱,在昼夜平均温度20℃的情况下,研究了昼/夜为20℃/20℃、23℃/17℃、26℃/14℃这3个不同温差(0,6,12℃) 对番茄幼苗光合生理特性和物质积累的影响。结果表明,26℃/14℃处理比20℃/20℃处理可增加番茄幼苗单叶面积30.3%～47.1%,提高叶片净光合速率87.5%～126.6%,增加番茄幼苗干物质48.8%～55.7%;同时,显著增加了气孔导度和气孔限制值,显著降低了胞间CO₂浓度;23℃/17℃处理也可以一定程度上增加幼苗的净光合速率和物质积累。昼夜平均温度20℃时,适当加大昼夜温差,能显著降低光合作用的非气孔因素限制,促进光合作用;并能增加单叶面积和单位面积叶绿素含量,增加番茄幼苗的物质积累。

为探讨不同植物生长调节物质对玉米根系衰老及产量的调控效应。采取盆栽试验和大田试验,以玉米品种郑单958为材料,研究了7种植物生长调节物质拌种处理对玉米根系生长、根系活力、根系抗氧化及产量的影响。结果表明:7种植物生长调节物质拌种处理后根系发达,根系数量增多,根量增大,根系活力和后期根系中抗氧化酶的活性增强,延缓根系衰老,且复合处理的效应明显大于单一处理。在各处理中,E调控效应最为明显,玉米产量较CK提高9.93%。表明不同植物生长调节物质对玉米根系衰老及产量具有明显的调控作用,在玉米生产应用复合生长调节物质E是一项可行的技术。

以青菜为材料,研究了不同浓度N-苯基-2-萘胺对青菜种子进行浸种后对种子发芽、生长、叶绿素含量及抗氧化酶活性的影响。结果表明,N-苯基-2-萘胺浸种可以提高种子的发芽势和发芽率,但与对照相比差异不显著;发芽指数和活力指数的变化趋势与发芽势和发芽率的变化趋势相似,在低浓度N-苯基-2萘胺处理下,发芽指数和活力指数增加,但与对照相比差异不显著;当N-苯基-2萘胺浓度小于1 mg/L时,随着N-苯基-2萘胺浓度的增加,青菜的株高不同程度增加,在0.50 mg/L处理下,株高增加最多,显著大于对照;根长和鲜质量的变化趋势相似,随着N-苯基-2-萘胺使用量的增加呈现先增加而后降低。在低浓度N-苯基-2-萘胺处理下,青菜体内的叶绿素含量和抗氧化酶活性与对照相比显著增加,当使用高浓度N-苯基-2-萘胺处理后,叶绿素含量与抗氧化酶活性和对照相比显著降低。

以金山27为供试品种,通过连续2年的田间试验,研究农户(NH) 、高产高效(GCGX) 、再高产(ZGC) 和再高产高效(ZGCGX) 4种栽培模式下春玉米冠层生理指标的变化规律,为进一步提高玉米产量提供理论依据。结果表明:不同生育时期和层位春玉米叶片叶绿素含量均为ZGCGX>ZGC>GCGX>NH,棒三叶差异最大。不同叶位叶片叶绿素含量均为吐丝期高于乳熟期。吐丝期和乳熟期春玉米净光合速率均表现为:ZGCGX>NH>GCGX>ZGC。吐丝期各栽培模式间差异不显著;乳熟期ZGCGX模式与NH差异不显著,但均显著高于GCGX、ZGC模式。吐丝期和乳熟期春玉米冠层光合能力表现为:ZGCGX>ZGC>GCGX>NH,ZGCGX模式与GCGX、ZGC和NH模式均达极显著水平。吐丝后40 d内,各层位叶片SOD酶活性均为:ZGCGX>ZGC>GCGX>NH。POD酶活性为ZGCGX栽培模式略高于GCGX栽培,而显著高于ZGC和NH模式,且随叶位降低差异增大。各层位叶片的MDA含量为NH模式最高,ZGCGX模式最低。

以保罗塔番茄果实为试材,采用叶绿素成像荧光仪(MINI-IMAGING-PAM) 测试分析了蓝(453±2) nm、绿(519±2) nm、红(623±2) nm 3种光质对番茄果实表面光化学活性的影响。结果表明:随着光强的增加(200～2 500μmol/(m²·s)),蓝光和红光处理番茄果实表面光系统Ⅱ(PSII) 最大光化学量子产量Fv/Fm、PSII实际量子产量Y(Ⅱ) 、电子传递速率ETR和PSII天线转化效率Fv'/Fm'均呈"S"型下降趋势;光系统间激发能分配不平衡偏离系数β/α-1急剧上升,反映出高光强导致光系统间激发能分配的不平衡,PSⅡ和PSⅠ间线性电子传递的协调性降低;而绿光处理番茄果实表面叶绿素荧光参数相对来说变化不大,可能是绿光减少了叶绿素对光能的过度吸收,使得光抑制程度较轻;蓝光处理番茄果实表面Fv/Fm、Y(Ⅱ) 、ETR和Fv'/Fm'均小于红光和绿光处理,并且随着光强的增加这种差距越来越明显,表明蓝光对光抑制更敏感,更容易受到强光胁迫的影响;另外,当光强为200～1 000μmol/(m²·s) 时,番茄果实表面Fv/Fm、Y(Ⅱ) 和Fv'/Fm'值红光>绿光,超过1 000μmol/(m²·s) 时,则绿光>红光,反映出绿光处理番茄果实适应强光的能力较强。

试验以野生辣椒威壮贝尔为砧木,辣椒品种科椒二号为接穗进行嫁接,研究了嫁接和自根辣椒对夏季温室中高温的抵御能力,为设施辣椒耐热栽培及生产提供依据。结果表明,高温对辣椒叶片各项指标影响比亚高温明显;不论是在高温还是亚高温条件下,嫁接辣椒叶片的脯氨酸(Pro) 含量、过氧化物酶(POD) 活性都明显高于自根苗,而嫁接苗的相对电导率、丙二醛(MDA) 含量、超氧阴离子产生速率低于自根苗。明确嫁接能显著提高辣椒的抗热性。

通过CO₂加富、高温处理,对温室嫁接黄瓜幼苗的细胞膜透性及保护酶活性等内在生理指标进行测定分析,旨在为黄瓜抗热高产的理论提供理论依据。结果表明,经高温处理,嫁接黄瓜幼苗的质膜透性、脯氨酸(Pro) 、丙二醛(MDA) 含量明显增加,且高于对照,差异极显著;超氧化物歧化酶(SOD) 、过氧化物酶(POD) 、过氧化氢酶(CAT) 活性均呈先增后减变化趋势,变化极明显。CO₂加富、高温处理,嫁接黄瓜幼苗的质膜透性、Pro、MDA含量均呈先增后减的趋势,在处理第6天低于对照;SOD、POD、CAT活性均呈上升趋势,且比高温处理要强。CO₂加富、常温处理,温室嫁接黄瓜幼苗的质膜透性、Pro、MDA含量均低于对照,SOD、POD、CAT活性均高于对照,且低于高温处理。说明增加CO₂浓度,有效地减弱了高温对嫁接黄瓜幼苗叶片引起的伤害,提高了嫁接黄瓜植株防御高温的能力,对温室嫁接黄瓜耐热性具有促进作用。

用300 mg/L氯化胆碱(CC) 喷施低盐处理下的非盐生植物菠菜叶片,研究了CC对不同浓度NaCl处理的菠菜光合生理和抗氧化酶活性的变化。结果表明:300 mg/L氯化胆碱喷施后,显著促进低盐处理后菠菜净光合速率和抗氧化酶系统中的超氧化物歧化酶(SOD) 、过氧化物酶(POD) 和过氧化氢酶(CAT) 的活性,叶绿素和蛋白质含量增加,超氧阴离子(O₂.-) 和丙二醛(MDA) 含量明显低于未经CC喷施的。这说明CC可提高菠菜的耐盐性。

以马铃薯克新1号与费乌瑞它为参试材料,采用盆栽试验,研究不同浓度Cd胁迫对马铃薯两个品种生长发育的影响。结果表明:当Cd处理浓度提高时,植株毒害程度加大,生长明显受到抑制。低浓度(10 mg/kg) Cd胁迫促进费乌瑞它植株的生长,而高浓度重金属Cd(50 mg/kg) 胁迫对两个品种的生长均有抑制作用。轻度Cd(10mg/kg) 与重度Cd(50 mg/kg) 胁迫下,马铃薯单株产量及叶片、地上茎、块茎、根系干质量均显著下降。Cd对植株各器官毒害程度由高到低分别为根系>块茎>叶片>地上茎。克新1号抗Cd能力优于费乌瑞它。

以鲁花14为材料,对花生种子发育过程中荚果和种子的发育情况以及花生种子脂肪酸的累积过程进行了研究。结果表明,在果针入土的第39天,小种子(远离果针一端) 的平均长度超过大种子(靠近果针一端),在接近成熟时,小种子的平均质量超过大种子。在花生种子中,可以检测到12种脂肪酸。按含量由高到低依次为油酸、亚油酸、棕榈酸、硬脂酸、山萮酸、花生酸、二十四烷酸、花生烯酸、异油酸、亚麻酸、棕榈油酸、豆蔻酸。在花生种子发育过程中,脂肪酸含量随种子的发育逐渐增加,油酸含量不断增多,而亚油酸则呈缓慢减少的趋势。在接近成熟时,油酸和亚油酸占全部脂肪酸含量的79.4%。油酸亚油酸的比值随着种子的发育呈逐渐增大的变化规律。

用PEG-6000高渗溶液模拟土壤水分胁迫的方法,比较了培养介质、浸种时间对不同粒质量类型玉米种子发芽率的影响,并采用砂培不浸种方式,研究了黄淮海地区近几年审定的32个玉米杂交种萌发期的抗旱性。结果表明:不同类型的玉米品种,在纸培模式下20%PEG渗透胁迫处理的发芽率均低于或等于25%,远低于砂培模式。砂培模式下,不浸种处理的发芽率总体好于浸种24 h和48 h处理。砂培不浸种方式下,渗透胁迫处理不同程度地降低了32个玉米杂交种种子的发芽率;大多数品种初生根条数低于对照,胚芽长和胚根长均减小,胚芽长比胚根长减小的程度大,胚芽干质量显著降低。

以父本转玉米PEPC基因水稻、母本粳稻9516和杂交后代稳定的花粉株系JAAS45为材料,研究了JAAS45及其亲本的不同生育期的光合色素含量、净光合速率和水分利用效率。结果表明:分蘖期以后,杂交后代JAAS45的单位叶面积Chl含量超过母本9516,并一直维持着较高水平,与PC相近。在整个生育期,JAAS45和PC的叶绿素a/b一直高于9516。JAAS45苗期的净光合速率(Pn) 与9516相近,而到了分蘖期,其Pn超过了9516,尤其到了抽穗及灌浆期,其Pn还超过了PC。从苗期到抽穗期,JAAS45的水分利用效率(WUE) 与PC相接近,明显高于9516。这些结果说明,JAAS45具有较高的光合能力和水分利用效率,与父本PC相似。通过转PEPC基因水稻和杂交稻的亲本杂交,可将玉米PEPC基因转移到普通水稻品种中,培育出高光合效率和高产的水稻品系。

通过对河南省周口市和商丘市小麦白粉病菌进行分子鉴定及分析,以期为小麦白粉病菌的防治和系统进化奠定基础。对小麦白粉病菌进行了扫描电镜的显微形态观察、核糖体DNA转录间隔区(ITS) 序列测定及进化树分析。结果显示:周口和商丘的小麦白粉病菌均属于禾本科布氏白粉菌;系统进化发现,商丘的小麦白粉病菌与地域相距较远的英国、法国、美国的小麦白粉病菌的同源性极高,而与地域很近的周口小麦白粉病菌同源性却不高,推测小麦白粉病菌的进化可能与其自身的小种进化有关。

为确定8个来自土耳其的普通小麦品种在我国的应用前景,对其进行全生育期农艺性状观察,并利用44个以Thatcher为背景的近等基因系(单基因系) 作为已知基因的鉴别寄主,接种8个小麦叶锈菌致病型进行苗期抗叶锈基因推导,结合成株期抗病鉴定,初步明确了这些品种(系) 的抗性和可能携带的抗病基因。利用20个与Lr基因紧密连锁或共分离的分子标记,对8个土耳其小麦品种进行抗叶锈病基因的进一步鉴定。推测YJ000900中可能含有Lr1、Lr3、Lr17、Lr20;YJ000906中可能含有Lr1、Lr17、Lr20;YJ000901、YJ000902、YJ000904、YJ000905、YJ000907中可能含有Lr1;8个材料中均不含Lr9、Lr19、Lr20、Lr21、Lr24、Lr26、Lr28、Lr29、Lr34、Lr35、Lr37、Lr38和Lr47基因。结果表明,来自土耳其的8个小麦材料具有较差的抗叶锈性、抗寒和抗倒伏能力,而且产量低,不适宜于大规模推广种植,也不能作为我国小麦抗叶锈的抗源使用。

为了解烟草根部内生细菌多样性,采用改进的CTAB法提取烟草根部总DNA,利用细菌16 S rDNA基因通用引物对烟草根总DNA进行16 S rDNA扩增,构建烟草根部内生细菌16 S rDNA克隆文库;挑取具有不同酶切谱型的克隆进行测序、比对并构建16 S rDNA基因系统发育树。构建的烟草根部内生细菌16 S rDNA克隆文库中,155个克隆分属于36个不同的分类单元,Blast结果表明,大部分克隆与已知细菌的16 S rDNA序列相似性较高,分别属于变形菌门(Proteobacteria) 的Alpha、Gamma、Beta亚群,放线菌门(Actinobacteria),拟杆菌门(Bacteroidetes),厚壁菌门(Fir-micutes) 中的肠杆菌属(Enterobacter) 、不动杆菌属(Acinetobacter) 、寡养食单胞菌属(Stenotrophomonas) 、假单胞菌属(Pseudomonas) 、嗜甲基菌属(Methylobacillus) 、食酸菌属(Acidovorax) 、芽孢杆菌属(Bacillus) 等16个属,其中13.5%的克隆序列与非可培养细菌(Uncultured bacteria) 的相似性在93%～99%之间,假单胞菌属细菌是烟草根部内生细菌的优势种群。这些研究结果说明烟草根部存在较为丰富的内生细菌系统发育多样性,并且潜藏着未知的内生细菌资源。

通过模拟试验及大田试验研究了咸水冰融化过程及土壤入渗过程不同盐分离子迁移分布规律,以期揭示咸水冰融水水质变化机理及咸水结冰灌溉对土壤盐分分布的影响。试验结果表明,咸水冰融化过程各离子含量均急速下降,但不同离子融出速度不同,各离子融出比例高低次序为Cl^->Mg²⁺>K⁺>Na⁺>SO₄^2->Ca²⁺>HCO₃^-;离子融出速度的不同,导致融水离子组成发生变化,最终使融水钠吸附比下降,pH值上升。咸水结冰灌溉使0～80 cm土体中除HCO₃^-增加6.85%以外,其余各离子均表现为下降,各离子淋出比例由高到低为Mg²⁺>Cl^->Ca²⁺>Na⁺>K⁺>SO₄^2->HCO₃^-;Cl^-、Na⁺淋出比例不是最高,但在总淋出盐分中所占的比例分别达到了62.01%和21.96%。咸水结冰灌溉改变了土壤的离子组成,使土壤表层产生碱化趋势,因此,咸水结冰灌溉应当配合一定措施防止土壤碱化。

以天津地区露地土壤作对照,研究了栽培1,2,3,6,12年设施蔬菜土壤有关生物学指标的变化。结果表明,设施土壤脲酶、过氧化氢酶、转化酶活性高于露地,过氧化物酶相反;随着连作年限延长,土壤脲酶活性逐渐增强,而过氧化氢酶、过氧化物酶、转化酶活性开始增强之后减弱。土壤酶活性都由表层向底层逐渐减弱。土壤pH随着栽培年限增加呈逐渐降低趋势。

对湖南烟-稻复种连作田与相邻未种烟的双季稻田进行土壤样品的采集和对比分析。结果表明:耒阳植烟1～5年土壤的交换性钙含量高于对照,但植烟5年后土壤交换性钙含量与对照相比则有不同程度的降低;浏阳、宁远植烟1年土壤的交换性钙含量低于对照,但植烟5～20年的土壤交换性钙含量与对照相比有不同程度的升高。植烟1年土壤的交换性镁含量高于对照,但随着烟-稻复种连作年限的增加,烟-稻复种连作田与对照相比土壤交换性镁的含量均有不同程度的降低。在植烟年限1～15年之间,随植烟年限的增加,植烟土壤全硫和有效硫含量显著增加;植烟年限超过15年,植烟土壤全硫和有效硫含量趋于平稳。

为了评定豆粕、玉米蛋白粉、棉粕、菜粕等4种蛋白质饲料在獭兔幼龄阶段的营养价值,试验以3月龄獭兔为研究对象,通过化学测定、消化试验与饲养试验,比较分析了4种蛋白质饲料的化学组成及其营养价值。结果显示:粗蛋白表观可吸收量以棉粕最高,为383.22 g/kg,分别比豆粕、玉米蛋白粉、菜粕多3.4,137.9,20.85 g/kg;必需氨基酸化学值指数(EAAI) 与可吸收量指数均以菜粕最高,分别为1.18,0.047 5;干物质表观消化能以豆粕最高,为9.99 MJ/kg,分别比玉米蛋白粉、棉粕、菜粕高2.94,3.20,2.68 MJ/kg;豆粕的钙消化吸收最佳,消化率与表观吸收量分别为79.32%,18.59 g/kg,极显著高于棉粕,显著高于菜粕;玉米蛋白粉的磷消化吸收最佳,消化率与表观吸收量分别为63.82%,6.14 g/kg,极显著高于棉粕,显著高于菜粕;4个处理的日均增重、日均采食量、料重比均无显著差异,以棉粕组日均增重最大,为26.64 g。棉粕可用作3月龄獭兔的蛋白质饲料。

以1年生苦参为材料,测定苦参根中生物总碱、苦参碱和氧化苦参碱含量,研究添加外源赖氨酸对苦参中生物碱含量的影响。结果表明,与对照相比,添加不同质量浓度的赖氨酸后,苦参总碱的含量都有所升高,添加量为600 mg/L时最有利于苦参总碱含量的增加,7、8、9、10月4个采样时间苦参总碱含量分别为对照的159.43%,168.33%,137.97%,144.52%;灌根和叶面喷施2种添加方法间没有显著性差异;添加600 mg/L外源赖氨酸后,7、8、9、10月4个时期苦参碱和氧化苦参碱的总量比对照分别提高102.38%,77.79%,48.63%,51.15%。因此,添加适当浓度的外源赖氨酸可提高苦参中生物碱的含量。

为了验证前期建立的包埋玻璃化超低温保存技术是山药(Dioscorea opposita) 种质资源离体保存的一种有效的方法,对包埋玻璃化超低温保存后的山药再生植株的形态、生理和同工酶酶谱进行了研究。结果表明:与常温保存的植株相比,供试的铁棍山药再生植株的平均株高、叶片数、芽数和茎节长,叶片中叶绿素、可溶性蛋白和可溶性糖含量以及超氧化物歧化酶(SOD) 活力在绝对值上虽有差异,但均未达到显著水平,且能移栽成活,保持了形态和生理的稳定性;供试的铁棍、太谷、怀庆和嘉祥细长毛4种山药再生植株的SOD和蛋白水解酶的同工酶条带数目及强度均未发生变化,保持了酶蛋白的稳定性。说明前期建立的包埋玻璃化法超低温保存技术是山药种质离体保存的一种有效方法。