根据胚胎发育后期丰富蛋白基因OsLEA19a的读码框序列设计引物,PCR扩增目的基因后,利用基因重组技术成功构建原核表达载体pET30a-OsLEA19a,并将重组质粒转化到E.coliBL21中。优化诱导OsLEA19a表达的条件,使目的蛋白可在E.coliBL21中高效表达。OsLEA19a融合蛋白的SDS-PAGE电泳分析表明,诱导蛋白表达的最适条件是37℃、4 h,融合蛋白的大小大约为30 kDa。抗逆性分析表明,OsLEA19a的表达能增强大肠杆菌对高盐、高渗透压、高温和低温等非生物胁迫的抗性。

为进一步饱和大豆公共图谱SSR标记,以大豆育成品种冀豆12×地方品种ZDD03651组合的211个F6株系为作图群体,以Kosambi作图函数构建SSR标记遗传连锁图谱。结果表明,栽培大豆冀豆12与大豆地方品种ZDD03651间SSR标记多态率为44.6%,遗传图谱包含21个连锁群,117个SSR标记,遗传距离总长度1 501 cM,标记间平均距离15.6 cM,其中包含8个偏分离标记。与公共遗传图谱相比,位点间排列顺序、遗传距离和偏分离位点比例基本相同。将SSR新标记Barcsoyssr₄₁181、Barcsoyssr₄₁201、Barcsoyssr₄₁235和Barcsoyssr₅₁266整合到C1连锁群上,填补了国际大豆公共遗传图谱中C1连锁群94.62～120.12 cM之间的SSR标记空白区段。

根据鹅坦布苏病毒JS804株非结构蛋白NS1基因序列,设计1对特异性引物,利用PCR方法扩增得到完整的NS1基因,并将其克隆至原核表达载体pET28a和pET32a上,构建出重组表达质粒pET28a-NS1和pET32a-NS1,转化至BL21(DE3)中,经IPTG诱导得到NS1融合蛋白(His-NS1),其分子质量约分别为44,58 kDa,均在诱导后6 h达到表达量高峰。分析显示,2种融合蛋白均以包涵体形式存在,包涵体经过变性和复性后均可获得单一、高表达量的目的蛋白,为进一步开展关于鹅坦布苏病毒NS1蛋白的研究奠定了基础。

为探讨TR-β基因在不同品种鸭胚胎期和出雏早期胸肌和腿肌中表达的发育性变化及其对胸腿肌重的影响。采用实时荧光定量PCR方法研究了高邮鸭和金定鸭胚胎期(17,21,25,27胚龄)和出雏早期(7日龄)胸腿肌中TR-βmRNA的表达水平。结果表明,TR-β mRNA在2个品种鸭肌肉早期发育中表现出一致的表达规律,但在腿肌和胸肌的发育性变化规律稍有不同:在胚胎期胸肌和腿肌中的TR-β mRNA表达量均呈先低后高的趋势,27胚龄时表达量最高;但出壳后胸肌中的TR-β mRNA表达量出现显著下降(P<0.01),而腿肌仍维持高水平表达(P>0.05)。表明TR-βmRNA表达具有显著的胚(日)龄依赖性,并存在组织差异,但无品种差异。鸭发育早期胸腿肌中TR-βmRNA表达量与胸腿肌重的相关性分析表明,两者呈强的正相关,提示胸腿肌中TR-βmRNA的表达可能在鸭早期胸腿肌发育过程中发挥着正调控作用。

根据已经公布的大白菜CO基因(Bra008669)序列设计特异引物,采用三维PCR法筛选大白菜BAC文库,获得了3个含有CO的BAC克隆。对筛选到的3个BAC克隆进行PCR扩增,将克隆测序结果与大白菜CO基因进行序列比对,结果表明,相似性达到99.73%,且N端有保守B-BOX结构,C端有保守的CCT结构域,证明所筛选的3个BAC克隆是含有大白菜CO基因的克隆。

MYB转录因子广泛参与植物的生长、发育、生理代谢的调控及胁迫应答,它们均具有保守的MYB结构域。GmMYBJ7是从大豆中分离获得的一个新的MYB基因(GenBank登录号:DQ902864)。亚细胞定位检测结果表明,Gm-MYBJ7蛋白定位于细胞核中;半定量RT-PCR检测结果显示,在紫外辐射、高盐及干旱(PEG)等非生物胁迫处理下,GmMYBJ7在大豆品种吉林3号中的表达量明显降低;构建植物表达载体pCAMBIA2301-GmMYBJ7,利用农杆菌介导法转化烟草NC89,在GmMYBJ7的阳性转化受体中,总黄酮的含量则明显减少。推测GmMYBJ7可能通过对类黄酮生物合成的调控参与植物的基础生理代谢。

以牡丹基因组为模板,利用简并引物进行PCR扩增,得到了编码Ty1-copia类反转录转座子反转录酶(RT基因)的序列,测序后所得序列长度为240 bp,包含2个开放读码框,共编码63个氨基酸。经NCBI中BLAST比对结果显示,洛阳红牡丹RT基因与枸杞、甜菜等RT基因的同源性均在70%以上。经MEGA和DNAstar软件分析表明,该片段在进化上与梅、杨、茶和苹果等落叶木本植物的同源性序列存在更高的同源性和更近的亲缘关系,与枸杞、鹰嘴豆、番茄、草莓等草本植物的同源性序列亲缘性较远。

为进一步利用基因工程手段调控无花果乙烯的合成,以无花果果肉为材料提取基因组DNA,根据已报道的无花果ACC合成酶基因序列设计引物,采用PCR技术扩增得到一条约600 bp的特异片段,将该片段克隆到pGM-Teasy vector上经PCR、酶切和测序鉴定。序列分析结果表明,基因全长590 bp,编码196个氨基酸,该序列与GenBank上已登陆的Masui Dauphine-ACS1的cDNA序列同源性达99%,氨基酸同源性达98%。结果表明,成功克隆到了无花果ACS基因片段。

为了克隆草原樱桃多聚半乳糖醛酸酶抑制蛋白基因,并进行生物信息学分析。以草原樱桃叶片基因组为模板,PGIP基因保守序列设计引物,通过PCR扩增获得约1 kb的DNA片段。序列分析表明,该基因全长1 193 bp,包含有1个完整的开放阅读框,由2个外显子和1个内含子构成,外显子总长990 bp,编码330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,GenBank登录号为GU068977;该基因与中国李、杏、桃、马哈利樱桃、梅等李属植物的PGIP基因序列一致度达95%～99%。系统进化分析显示,属内亲缘关系较近、属间亲缘关系较远的特点。克隆了草原樱桃PGIP基因,为樱桃抗病育种提供一条新的基因资源。

克隆与肥城桃成熟有关的乙烯受体ETR1基因片段,优化ETR1的表达条件,获得ETR1重组蛋白,为进一步研究ETR1功能并改善肥城桃贮运性能奠定基础。以肥城桃成熟果实总RNA反转录cDNA为模板,经PCR扩增得到特异片段,将该片段连接到质粒,经双酶切后,连接至质粒并转染至表达载体,IPTG诱导,优化表达条件。并以cD-NA为模板,进行实时荧光定量PCR,测定外源NO对ETR1相对表达量的影响。序列分析结果表明,该序列与Gen-Bank中的AF124527的cDNA序列同源性为99%,氨基酸序列同源性为99%。优化蛋白表达条件为:IPTG最佳浓度为0.5 mmol/L,最适温度为30℃,最适诱导时间为8 h。经优化后,ETR1重组蛋白成功表达,为TETR1的重组生产和对ETR1功能的体外研究提供了条件。此外,外源NO对体外表达的ETR1基因有抑制作用。

cry8Ea2蛋白是一种新型苏云金杆菌杀虫晶体蛋白。通过穿梭载体pSXY422b将cry8Ea2导入Bt无晶体突变菌株中,获得工程菌HD8Ea2。cry8Ea2蛋白在工程菌中获得表达。通过分子筛层析,成功获得纯化的130 kDa活性毒素蛋白。用改进的生物活性测定方法进行cry8Ea2蛋白对华北大黑鳃金龟和暗黑鳃金龟一龄幼虫的杀虫活性测定,LC50分别为0.267 9μg/mL和0.071 9μg/mL。研究首次发现cry8Ea2蛋白对华北大黑鳃金龟具有较高毒力,拓展了该蛋白的杀虫谱,为转基因工程提供了新资源。

将含有绿色荧光蛋白基因的质粒pGFP4412,电击转入生防菌株枯草芽孢杆菌Kct99,获得具有良好发光表型的荧光标记菌株gfp-Kct99。经稳定性测定表明,质粒pGFP4412在gfp-Kct99中的遗传稳定性为89%。平板对峙培养和温室盆栽接种试验显示,标记菌株gfp-Kct99对甘蓝枯萎病菌保持了原有的拮抗活性;以标记菌株和野生型菌株培养液对甘蓝盆栽苗灌根处理5 d后再接种病原菌,对甘蓝枯萎病的防治效果分别为87.7%,90.2%,二者无显著性差异,但均显著高于同时接种生防菌和病原菌、接种病原菌5 d后再接种生防菌2种处理,说明,绿色荧光标记菌株gfp-Kct99抗甘蓝枯萎病的活性未受标记基因的影响。借助荧光显微镜观察表明,标记菌株可以在甘蓝根部表皮内大量定殖,从而阻止病原菌的侵入。

以4种转基因玉米基因组DNA为研究对象,使用转基因事件特异性引物进行普通PCR及多重PCR扩增,并分别应用普通琼脂糖电泳以及ABI 3730XL、岛津MultiNA、QIAGEN QIAxcel这3种核酸分析仪进行分析,比较了各种检测方法的优缺点。研究结果对不同检测需求的核酸片段大小分析方法提供了重要参考。

以辣椒细胞质雄性不育系21A及其保持系21B的线粒体DNA为材料进行SRAP分析,结果表明,从128对引物扩增获得了1 440条100～1 000 bp的条带,多态性位点仅有9个,占0.63%,其中7条多态性条带位于21A中;对多态性条带回收、克隆和测序分析后发现,9个克隆在GenBank中找到了相似的功能,绝大部分与能量代谢有关;利用21A中的多态性序列特点设计SCAR引物,对21A和21B的基因组DNA进行扩增验证,3对引物在21A中扩增出目的条带,表明已成功地将SRAP标记转化为SCAR标记,是新发现的与辣椒细胞质雄性不育基因相关的片段。

利用分布于水稻12条染色体上已筛选的24个微卫星标记,对华南地区常用的30份杂交稻恢复系进行遗传差异分析。所有引物检测到的等位基因是70个,平均每对引物可检测到2.5个等位基因;有效等位基因数介于1.069～4.000之间,平均为2.051;多态信息含量(PIC)变动范围为0.064～0.750,平均为0.456。聚类分析表明,30个水稻恢复系间遗传相似系数在0.58～0.97之间,有4份材料桂55、9518、测315和5058与其他材料间的遗传差异较大,可在强优势组合的培育中加以利用。

利用SSR标记技术对山西省12份马铃薯主栽品种进行了遗传多样性分析。从60对SSR引物中筛选出11对多态性高、谱带清晰的引物,共检测到79个等位位点,其中,77个多态性位点,多态性比率达97.5%;S189、S151和STM001这3个引物扩增的DNA指纹图谱差异明显,可作为12份马铃薯品种间鉴别的分子依据;12份材料的遗传距离介于0.209 2～0.626 9之间,平均值为0.421 7。在遗传相似系数为0.632处,将12份材料划分为4类,第Ⅰ类有3个品种(费乌瑞它、大西洋和冀张薯8号),同薯24和紫花白分别归为第Ⅲ类和第Ⅳ类,其余7个品种归为第Ⅱ类(其中全部为山西省选育的马铃薯品种,亲缘关系比较近)。结果说明,山西省现有马铃薯主栽品种遗传基础比较狭窄,种间差异不大。

为了研究不同酶制剂水平对北京填鸭生长性能、血浆生化指标及肝脏组织学的影响。选取35日龄健康、大小均匀的Z4系雄性北京鸭96只,随机分成4个处理,每个处理6个重复,每个重复4只鸭。对照组填饲基础日粮,试验1,2和3组在基础日粮中分别添加100,200,300 mg/kg的复合酶制剂,试验鸭在35,36日龄填饲量分别为260,300 g,之后5 d各处理填饲量均为400 g/d,试验期为7 d。结果表明,200,300 mg/kg酶组日增质量(ADG)和料质量比(F/G)显著优于对照组和100 mg/kg酶组(P<0.05),100 mg/kg酶组与对照组无显著差异(P>0.05),200,300mg/kg酶组间无显著差异(P>0.05);不同酶制剂水平对北京填鸭血浆葡萄糖(Glu)、甘油三酯(TG)、高密度脂蛋白(HDL)的浓度影响不大(P>0.05),而对血浆总胆固醇(CHO)和低密度脂蛋白(LDL)的浓度有显著影响作用(P<0.05)。各组北京填鸭肝脏细胞肿大,看不清完整的细胞形态,胞浆中充满大量大小不等的脂肪滴,将细胞核挤压到一侧,添加酶制剂能够增加肝脏内脂肪的沉积量。综上所示,酶制剂在一定范围内能够提高北京填鸭日增质量,降低料质量比,当添加量超过一定水平时,其作用效果不明显。

以6个水稻品种为试验材料,在田间生长状态下灌溉NaCl配制的水溶液进行盐胁迫,于孕穗期取样分析Na+、K+、Ca²+的吸收规律和剑叶的形态及蒸腾特性,并分析与品种耐盐性的关系。结果表明,6个品种的耐盐性按耐盐系数高低依次为:龙稻5>长白10>松粳12>东农425>牡丹江26>牡丹江30。盐胁迫后水稻植株Na+含量增加,K+含量减少,耐盐品种地上部Na+积累量较少,根中较多,耐盐品种地上部K+积累多,根中差异不明显;Ca²+大多集中在根部,胁迫后耐盐品种在根部变化不明显,敏感品种下降较多。盐胁迫下,供试品种的剑叶长、剑叶宽和剑叶面积处理与对照的差异均达显著或极显著水平,耐盐品种剑叶受损较轻;部分品种的剑叶在胁迫后发生卷曲,部分品种由卷曲变为平展,耐盐品种的卷曲度要小于盐敏感品种。叶绿素含量相对值随品种耐盐性的降低逐渐降低,差异达显著或极显著水平。盐胁迫后,耐盐品种较盐敏感品种的蒸腾速率和气孔导度高,而冠层温度则随品种耐盐性的降低而升高。孕穗期地上部K+含量相对值、剑叶宽相对值、冠层温度相对值、根Na+含量相对值、根Ca²+含量相对值、剑叶面积相对值和蒸腾速率相对值可作为水稻耐盐性筛选鉴定的指标。

以4个小麦品种(兰考矮早8、偃展4110、豫麦49-198、周麦18)为材料,采用室内盆栽方法分析了低温对小麦幼苗根际土壤及非根际土壤脲酶、蔗糖酶、过氧化氢酶和淀粉酶活性的影响。结果表明,温度显著影响了根际土壤酶的活性,随处理温度的降低和处理时间的延长,根际土壤脲酶、淀粉酶活性逐渐下降,非根际土壤脲酶、过氧化氢酶和淀粉酶活性变化幅度较小。小麦幼苗根际土壤酶活性高于非根际土壤,二者的差异随温度的降低和处理时间的增加逐渐缩小。T3条件下,小麦幼苗土壤蔗糖酶、过氧化氢酶和淀粉酶的活性较高,表明适当的低温促进了土壤酶活性的增加。方差分析结果表明,供试的4个品种,土壤酶活性之间的差异不显著。

以低温敏感性栽培番茄Money Maker和耐低温性野生番茄LA1777为试材,研究了夜间15,9,6℃及其恢复处理对番茄果实中抗逆生理指标的影响。结果表明,夜间低温胁迫后,LA1777和Money Maker中可溶性糖和脯氨酸含量急剧增加,过氧化物酶(POD)活性上升,特别是前者;LA1777中超氧化物歧化酶(SOD)活性低于对照,过氧化氢酶(CAT)活性高于对照,而Money Maker中变化与之相反;Money Maker中丙二醛(MDA)含量增加,显著高于对照,而LA1777差异不显著。说明2种番茄通过提高脯氨酸含量来调节渗透势响应低温,耐低温性番茄通过提高POD和CAT的活性来提高抗低温能力,而低温敏感性番茄通过提高SOD的活性来适应低温;耐低温的番茄受伤害程度较低。

以泗抗1号(常规品种)和泗杂3号(杂交种)为材料,于盛铃期用高温低湿度和低温低湿度2个处理胁迫棉株48 h,研究叶片氨基酸组分的变化及其与Bt蛋白含量的关系。结果表明,温湿度胁迫大幅度增加了叶片中天冬氨酸、谷氨酸、丙氨酸及精氨酸含量,对丝氨酸、苏氨酸、缬氨酸含量无明显影响,亮氨酸、异亮氨酸含量小幅下降。低温低湿度胁迫12 h后叶片Bt蛋白含量发生显著下降,而高温低湿度处理胁迫24 h后下降幅度较大;整个胁迫过程中,低温低湿度下叶片Bt蛋白含量一直低于高温低湿度处理。温湿度胁迫还降低叶片GPT和GS酶活性,但提高了蛋白酶的活性。相关性分析表明,温湿度胁迫叶片中Bt蛋白主要氨基酸组分总量与Bt蛋白含量呈显著负相关关系。说明盛铃期湿度胁迫叶片Bt蛋白含量的下降与Bt蛋白合成能力下降、分解能力增强相关。

采用温室模拟干旱胁迫-复水法,研究不同干旱程度对6份扁蓿豆种质材料幼苗生理特性的影响,分别于连续干旱胁迫1,4,7,10 d以及复水2 d后,对其叶片相对含水量、细胞膜透性、丙二醛含量、脯氨酸含量、可溶性蛋白含量5个抗旱生理指标进行测定分析,结果表明:扁蓿豆叶片相对含水量随干旱胁迫程度增强而降低,在复水后快速恢复;细胞膜透性、丙二醛含量及可溶性蛋白含量随干旱程度的增加而升高,而脯氨酸含量则呈先下降后上升的趋势;5个生理指标中脯氨酸含量对干旱胁迫最敏感。采用欧氏距离法对5个生理指标进行综合聚类分析,将6份扁蓿豆种质材料划分为3个抗旱等级,即相对抗旱的包括MR4和MR5;中等抗旱的包括MR1、MR²和MR3;对干旱胁迫最敏感的是MR6。

以3个大豆品种黑珍珠、晋豆19和晋大74种子为试材,在高温((48±1)℃)、高湿(100%相对湿度)、密闭条件下对种子进行老化处理,再分别用10%,20%和30%的PEG-6000进行引发,然后测定各处理种子的膜透性及保护酶活性。结果表明,随着老化时间的延长,3个大豆品种种子浸泡24 h时的相对电导率均呈先下降后上升随后又下降上升的趋势;种子MDA含量逐渐上升;种子过氧化物酶(POD)活性呈先缓慢下降后缓慢升高再快速下降的趋势,超氧化物歧化酶(SOD)活性均呈先缓慢升高后快速下降的趋势。3个品种种子用不同浓度PEG-6000引发后,种子膜透性和MDA含量相对降低,保护酶活性提高,增强了种子抗性;尤其用20%和30%的PEG-6000引发后,当老化程度不是很严重时,可有效提高大豆种子的抗老化能力。

以当前农业研究的热点领域-重金属污染为切入点,研究大田环境下Cd、Pb、As、Hg、Cr这5种重金属对郑麦9023、小偃22的株高、穗长及产量等生长因子的影响。结果表明,Cd、Pb、As、Hg、Cr胁迫对郑麦9023的穗长及As、Cd、Cr胁迫对小偃22的穗长均表现出抑制效应;而Hg、Pb胁迫对小偃22的穗长表现为促进效应。与对照相比,5种重金属对小偃22的株高均表现为抑制作用;而As、Hg胁迫对郑麦9023的株高则表现为促进作用,Cd、Pb胁迫则表现为"高促低抑"的特点,Cr胁迫表现为"低促高抑"趋势。此外,5种重金属胁迫下,只有重金属Cr胁迫显著降低了2个小麦品种的籽粒产量,而Cd、Hg、Pb、As胁迫则没有表现出抑制现象。通过对重金属胁迫浓度与产量的拟合分析,得出As、Cd、Cr、Hg、Pb这5种重金属对郑麦9023的产量阈值分别为53.42,1.31,749.73,7.43,555.57 mg/kg,对小偃22的产量阈值分别为42.58,1.80,828.18,10.30,437.01 mg/kg。表明郑麦9023抗As、Pb胁迫能力较强,而小偃22抗Cd、Cr、Hg胁迫的能力相对较强。

采用盆栽控水方法,研究不同生育时期干旱胁迫对谷子物候期、株高、叶片数、顶叶叶面积、穗长、根轮数等农艺性状及产量的影响。结果表明,干旱延迟谷子物候期的出现;拔节期干旱对谷子株高的影响最大;干旱不会引起谷子总叶片数的改变,但对叶片发生时间有一定影响;拔节期干旱和孕穗期干旱使谷子顶叶叶面积减小;干旱抑制谷子根系的生长,但复水后生长迅速恢复。拔节期干旱对谷子农艺性状造成的影响最严重、最持久,干旱胁迫使谷子的产量降低,尤以灌浆期干旱对产量影响最显著。

以盐敏感荞麦品种TQ-0808为试验材料,在100 mmol/L NaCl胁迫下进行不同浓度的外源Mg2+处理,探讨外源Mg2+对荞麦耐盐生理特性的效应。结果表明,40 mmol/L外源Mg2+处理能显著降低NaCl胁迫下荞麦叶片质膜透性和丙二醛(MDA)含量,明显增加NaCl胁迫下荞麦叶片超氧化物歧化酶(SOD)活性和净光合速率,使NaCl胁迫下荞麦叶片SOD活性接近对照水平,荞麦叶片净光合速率达到对照水平。说明适当浓度的外源Mg2+处理可明显改善盐胁迫下荞麦幼苗的生理特性,对盐胁迫具有较好的缓解作用;而外源Mg2+浓度过高可能会加剧胁迫。

以中苎一号、湘苎三号、Tri-1和R057苎麻品种(系)为材料和以常规扦插苗为对照,对打顶后的低位分枝扦插苗新植麻的生长发育及其纤维产量品质进行研究,结果表明,在生长发育过程中尤其是扦插苗移栽的前期,低位分枝扦插苗的单株根系干质量、根系体积、根数量、根长度、根粗、茎分枝数、比叶面积和群体叶面积系数、生长率和相对生长率均大于常规扦插苗,且差异达极显著,说明相对于常规扦插苗新植麻,苎麻低位分枝扦插苗新植麻根系活力的增强为其贮藏积累养分供地上部分生长起到了较大的促进作用,而地上部分具有旺盛的分株力且分株时期早有利于多收麻。低位分枝扦插苗新植麻在纤维产量上都略高于常规扦插苗新植麻,不同品种在株高、茎粗、鲜皮厚度和鲜皮出麻率上差异均不显著,在原麻产量上差异显著而在有效株数上差异达到了极显著,说明对苎麻低位分枝扦插苗新植麻的产量起主要作用的是有效株数。在纤维品质上,低位分枝扦插苗新植麻优于常规扦插苗新植麻,在纤维支数上差异极显著而在其他性状上则差异均不显著,说明打顶有利于低位分枝扦插苗新植麻的纤维支数的提高。

利用稻瘟病抗性基因Pi-ta、Pi-b的功能标记对2009,2010年江苏省粳稻中间试验的部分粳稻品系进行基因型检测,结合穗颈瘟抗性结果,通过关联分析Pi-ta、Pi-b在江苏省粳稻穗颈瘟抗性中的价值。结果表明:Pi-ta、Pi-b基因与江苏省粳稻穗颈瘟的抗性呈正相关,Pi-ta基因2009,2010年的相关系数分别为0.50,0.37;Pi-b基因2009,2010年的相关系数分别为0.55,0.51;Pi-ta、Pi-b基因的联合效应与穗颈瘟抗性正相关系数分别为0.71,0.62。因此,同时携带这2个抗病基因可以大大提高江苏省粳稻穗颈瘟抗性。

利用已报道的8个与水稻条纹叶枯病抗性基因Stv-bi连锁的标记,即SCAR标记ST-10;STS标记H11-8、H11-12;InDel标记M68.4和M79.1以及SSR标记Rm₂1-8、Rm₂1-15、H21,结合田间抗性鉴定,对24份水稻品种(系)(包括2份抗、感对照)以及2个抗感组合的F2分离世代进行抗病性分析、筛选和评价,旨在有效利用抗病资源选育抗病新品种,并对这8个分子标记的有效性和选择效率进行验证比较,筛选出高效的辅助选择分子标记。结果表明,仅有SCAR标记ST-10和STS标记H11-8的分子检测与田间表型鉴定的吻合率超过或接近90%,其余分子标记均低于80%,其中,3对SSR标记在抗感材料中几乎没有多态性。比较而言,SCAR标记ST-10更能有效地用于条纹叶枯病抗性材料的筛选,结合使用STS标记H11-8更能准确有效地检测Stv-bi基因的存在,进一步提高选择效率。

以来自花生重组自交系群体的青枯病抗感家系J109和J112为材料,研究了青枯菌接种后在花生叶片和茎中CAT、POD、SOD活性和可溶性蛋白含量等指标以及白藜芦醇含量的变化情况。结果表明,青枯菌侵染后,在接种叶片中,感病家系J112的CAT和POD活性低于对照或与对照一致,而抗病家系J109分别在第3天起和第1天后CAT和POD活性显著高于对照;在茎中,抗病家系J109的CAT和POD活性显著高于感病家系J112和对照;抗感家系在叶片和茎中的SOD活性与对照相比无明显差异;抗感家系茎中可溶性蛋白含量的变化与CAT和POD活性的变化趋势基本一致。因此,CAT和POD活性可以作为花生青枯菌抗性的一个生理指标。接菌后抗感家系白藜芦醇含量与对照相比均有显著提高,且感病家系J112提高程度更大,说明青枯菌侵染可以促进花生中Res含量的提高,但Res含量的高低与花生对青枯菌的抗性反应无关。

以克瑞森无核葡萄品种为试材,采用重组几丁质酶对接种灰霉菌的葡萄果实进行处理,研究重组几丁质酶对葡萄果实腐烂的抑制及其诱导抗病作用。结果表明:在25℃条件下,重组几丁质酶处理能诱导采后葡萄的抗病性,不仅增加了葡萄果实中POD、PPO和PAL的酶活性,而且降低了丙二醛含量,诱导了果实中酚类物质含量的积累;在不同程度上延缓了葡萄的发病时间,降低了发病指数,贮藏至第6天时,对照的发病指数已达到100%,而重组几丁质酶处理的发病指数仅为47.8%。总的来看,重组几丁质酶处理可以提高葡萄采后抗病性,在贮藏初期抑制由灰霉引起的葡萄腐烂。

2011-2012年,河南省大面积暴发商品蛋鸡群肿瘤病,临床剖检疑似马立克氏病(Marek’s disease,MD),为进一步确诊病因,根据马立克氏病病毒(Marek’s disease virus,MDV)的meq、gB和pp38基因分别设计了3对特异性引物,利用PCR技术对送检的疑似病例鸡的肝脏和脾脏样品分别进行了检测和分析。结果显示,各地区随机抽取的5只病例鸡肝脏、脾脏样品中均扩增出3种不同大小的MDV特异性病毒基因PCR产物,这表明MDV在河南鸡群中广泛流行,并导致了商品蛋鸡群MD的暴发。研究结果填补了河南省MD流行病学空白,为今后MD的临床快速诊断及有效防控提供了重要参考依据。

为研究共轭亚油酸钙对奶牛乳脂肪的影响,选取16头泌乳中期的奶牛饲喂不同日粮,分为对照组(基础日粮)、共轭亚油酸钙低剂量组(基础日粮+50 g/(头.d))、中剂量组(基础日粮+100 g/(头.d))、高剂量组(基础日粮+200 g/(头.d)),试验共进行14 d,分析乳产量和乳成分。结果表明,日粮中添加共轭亚油酸钙对奶牛的乳产量、乳蛋白和乳糖没有影响,但极显著降低了乳脂肪含量(P<0.01)。检测脂肪酸组成发现奶牛的中、短链脂肪酸(C6、C10、C12、C16)含量显著降低(P<0.05),而长链脂肪酸(C18、C18:1)的含量显著增加(P<0.05);发现添加共轭亚油酸钙显著降低了各种脂肪酸的产量。研究结果显示,奶牛饲料中添加共轭亚油酸钙能够降低乳脂率,改变脂肪酸的组成。

通过8年田间小区定位试验研究不同施氮量处理对土壤硝态氮分布、累积以及作物产量的影响。结果表明,在小麦-玉米轮作8个周期后,0～200 cm土体中各土层的硝态氮含量变化规律为N575>N400>N225>N0,随着土壤深度的增加,在0～80 cm土层各施氮量处理土壤硝态氮均呈下降趋势,各处理在60～80 cm降到最低。各施氮量处理在80～200 cm土壤硝态氮随着土壤深度的增加均呈先升高后降低的趋势,同一土层不同施氮量处理间硝态氮的差异明显增大。经过8个小麦玉米轮作周期后,N575处理100～200 cm土壤硝态氮累积量所占总累积量的比例提高15.18%。通过对施氮量与土壤硝态氮累积量用数学模型模拟,发现二者符合线性关系,施氮量与土壤硝态氮累积量的回归方程为y=1.34x+75.58(R²=0.84**)。从冬小麦-夏玉米轮作周期考虑,全年的适宜施氮量为400kg/hm²。综合考虑施氮量对土壤硝态氮的残留量与作物产量的影响,提出华北平原区小麦-玉米轮作周期中总施氮量应控制在225～400 kg/hm²之间,基本上能控制土壤硝态氮向深层土壤的淋失,能明显降低土壤硝态氮向地下水淋失的风险。

以水稻品种金优402为研究材料,采用营养液培养,聚乙二醇模拟水分胁迫的方法,研究不同形态氮素营养和水分胁迫条件下,外源激素赤霉酸对水稻生理特性和生长的影响。试验设置3种水分条件和5种氮素营养(NH4+-N/NO3--N为0/100,25/75,50/50,75/25,100/0)条件,共15个处理:即正常水分处理,作为试验的对照;水分胁迫处理和水分胁迫加赤霉酸处理。结果表明,水分胁迫抑制水稻叶面积扩展,降低叶片相对含水量和叶绿素含量,增加脯氨酸的积累;添加赤霉酸则将除脯氨酸外的上述水稻的各项生理参数显著地提高到接近对照的水平。添加外源赤霉酸可以通过维持水稻膜渗透、增加叶面积、提高叶片相对含水量和叶绿素含量等生理机制,改善水稻幼苗对水分胁迫的适应能力。在水分胁迫下,NH4+-N/NO3--N为25/75的氮素营养最有利于缓解胁迫的影响,水分胁迫添加赤霉酸后,则以NH4+-N/NO3--N为50/50的氮素营养效果最佳。

为了确定旱地小麦秸秆还田量与氮肥的施用量,在青岛农业大学胶州试验站设不同的秸秆还田量与氮肥处理。研究了精量秸秆还田与施氮量对冬小麦光合特性以及产量的影响。结果表明,与单施N肥处理相比较,适量的秸秆还田能明显提高冬小麦叶绿素SPAD值,延缓旗叶衰老,改善旗叶光合性能,提高小麦千粒质量,但明显降低有效穗数。在同一秸秆还田下高水平氮比低水平氮处理的冬小麦旗叶衰老速度要慢、光合时间更长、产量也明显增多。在施氮225 kg/hm²(N2)下秸秆还田9 000 kg/hm²(J3)比其余处理可明显延缓旗叶衰老、提高光合速率、降低气孔导度、提高蒸腾速率,增加千粒质量。在该地区最具优势的氮肥与秸秆还田量是N2J3处理。

采用Bowman-Cole的土壤有机磷分级体系及蒋柏藩-顾益初的无机磷分级体系,运用相关分析,通径分析和回归分析,研究了长期不同施肥条件下土壤有机磷组分、无机磷组分与土壤速效磷相关关系。结果表明,Ca²-P(0.985 5)、Ca⁸-P(0.938 0)、Al-P(0.887 4)、Fe-P(0.850 7)、中活性有机磷(0.851 0)和中稳性有机磷(0.8905)与速效磷的相关性达极显著水平,O-P(0.790 4)、Ca10-P(0.752 7)与速效磷的相关性达显著水平;通径分析结果表明,无机磷各形态对速效磷的直接作用大小顺序为:Al-P(-1.189 0)>Ca²-P(1.027 4)>O-P(0.763 4)>Ca⁸-P(0.663 8)>Fe-P(-0.423 0)>Ca10-P(0.323 2),有机磷各形态对速效磷的直接作用大小顺序为:中活性有机磷(0.762 9)>中稳性有机磷(0.276 3)>高稳性有机磷(-0.238 4)>活性有机磷(0.195 2);逐步回归分析表明,Ca²-P、Ca⁸-P、O-P和中活性有机磷都是土壤速效磷的有效来源。

以温室、大棚和菜粮轮作3种不同类型菜地土壤为材料,研究了菜地土壤全磷、有机磷、有效磷、无机磷组分含量变化及其土体分布特征。结果表明,菜地土壤磷素积累量大、积累速度快,10年左右的温室菜地和大棚菜地土耕层全磷含量增加1 000 mg/kg左右,积累速度约100 mg/kg年,菜粮轮作土壤磷素积累数量相对较少。菜地土壤积累的磷主要是无机磷,0～20 cm土层中无机磷含量占土壤磷素总量的90%以上,菜地土壤有机磷积累数量较少,其含量为130～170 mg/kg。菜地土壤磷素主要分布于0～20 cm耕作层中,其含量一般为0～80 cm土体磷素总量的50%。与母质土壤相比,菜地土壤中下部土层也有磷素积累现象,种菜时间越长,其积累量越多,特别是有机磷在菜地土壤中有较明显的淋溶特征。菜地土壤无机磷组分与母质土壤相比变化很大,而且不同类型菜地土壤无机磷组分变化不同,潮菜地土无机磷组分以Ca⁸-P、Ca10-P、Ca²-P和O-P为主,与母质土壤相比,Ca⁸-P、Ca²-P和Al-P含量增加较多,Ca10-P含量仅有微量增加。黑姜菜地土无机磷组分以Al-P、O-P、Ca⁸-P、Ca²-P为主,与母质土壤相比,含量均增加较多。菜粮轮作土壤无机磷组分以Fe-P和O-P为主,与母质土壤相比,Fe-P含量增加较多。菜地土壤Ca²-P和Ca⁸-P绝大部分积累于耕作层,占0～80 cm土体中Ca²-P和Ca⁸-P总量的70%～80%。菜地土壤有效磷含量普遍较高,10年左右的典型菜地耕作层土壤有效磷含量为200 mg/kg左右。

为了给不同专用小麦的育种及高产优质栽培提供参考。在大田试验条件下,采用强、中、弱筋小麦品种郑麦366、豫麦49-198、郑麦004,研究了不同穗粒位籽粒蛋白质含量、SDS沉降值及氮代谢关键酶活性的差异。结果表明,对于蛋白质含量,强、弱筋力类型小麦品种穗位差异均表现为下>中>上,而中筋品种豫麦49-198则表现为中>下>上;3个小麦品种蛋白质含量在不同粒位之间均表现为G1、G2位蛋白含量显著高于G3位,表明G1、G2位籽粒对提高蛋白质含量有利。3个品种籽粒SDS沉降值均表现为中、下部籽粒较高;郑麦366的中、下部穗位的G1位SDS沉降值显著高于其他粒位;对于中筋和弱筋品种,粒位差异为G2>G1>G3。对于GS酶活性来说,郑麦366和豫麦49-198的下部穗位籽粒活性较高,而弱筋品种郑麦004中部穗位籽粒活性较高。而GOGAT酶活性均表现为下部穗位最大,上部穗位最小,粒位则表现为G3最小。蛋白含量、SDS沉降值与酶活性的相关分析表明,GS和GOGAT酶活性与籽粒蛋白质含量和SDS沉降值显著正相关。在小麦育种及栽培中,对于强、中筋小麦品种,适当减少花位以保证品质、增加穗数保证产量;对于弱筋小麦品种,则适当增加花位以增加产量及改善加工品质。

以4个早晚兼用型超级稻品种(桂农占、玉香油占、合美占和胜泰1号)为材料,研究了大田条件下灌溉模式对不同基因型水稻品种的产量、品质及水分利用效率的影响。结果表明,与常规灌溉相比,半量灌溉条件下各水稻品种的每穗总粒数显著增加,稻米的整精米率和蛋白质含量显著提高,而且灌溉用水量显著减少,水分利用率的提高也达到显著水平。

采用田间试验、化学分析、生物统计相结合的方法,在喷施硒肥与种施硒肥基础上进行了2年的马铃薯硒素吸收分配规律及硒肥效应的研究,为内蒙古自治区富硒马铃薯的栽培提供了理论依据。研究结果表明,马铃薯生育期间,全株硒素含量变化在0.037～0.084 mg/kg,峰值出现在出苗后65 d。各器官全生育期平均含量顺序是:叶0.137 mg/kg,茎0.063 mg/kg,块茎0.031 mg/kg。块茎中硒浓度变化在0.026～0.038 mg/kg。马铃薯全株及块茎硒素吸收累积量分别用一元三次式和Logistis方程可理想的模拟,全株硒素最快吸收速率出现在出苗后40 d(块茎形成期),块茎硒素最快累积速率出现在出苗后71 d(块茎增长期)。随着生长中心由茎叶向块茎的转移,硒素在体内的分布也相应的发生移动,块茎形成期茎叶中硒占全株82%,块茎占18%,而到收获期茎叶仅占40%,硒运转率为60%。喷施硒15 g/hm²,或土施硒68 g/hm²作种肥,可以使全生育期全株硒含量分别提高5.3倍和2.5倍。使收获期块茎硒含量分别达到0.104 mg/kg和0.093 mg/kg,达到或接近富硒水平。硒肥喷施收获期全株硒素吸收率14.8%,是种施吸收率的8.7倍。硒肥喷施应是马铃薯富硒技术之首选。而硒施种肥结合播种一并进行,省工省事,便于推广,也可以供用户选用。

为寻找合理的旧膜再利用种植方式,有效发挥旧膜覆盖的保水保墒作用,2010-2011年在河套地区进行了旧膜上种植(JS)、旧膜间种植(JJ)及露地种植(W)向日葵对土壤水分变化和产量的影响对比试验。结果表明,两年内,JS和JJ整个生育期0～40 cm土层含水量均显著高于W(P<0.05),40～100 cm土层含水量高于W,差异不显著。在0～40 cm土层,旧膜能有效抑制土壤水分蒸发,提高作物的水分利用率,JS和JJ的籽粒产量和籽粒水分利用效率要显著高于W,其中以JJ的效果最为显著。JJ籽粒产量较JS和W分别增加了1.34%,12.92%,0.88%,17.82%。说明旧膜仍有利用价值,而且以JJ效果最好。

采用田间试验方法,探讨紫云英-有机肥配施对土壤团聚结构、有机碳和全氮分布及水稻产量的影响。试验设置了有机肥1 500 kg/hm²+0 kg/hm²紫云英翻压量(CK)、有机肥1 500 kg/hm²+紫云英翻压量30 000 kg/hm²(B1)、有机肥1 500 kg/hm²+紫云英翻压量45 000 kg/hm²(B2)和有机肥1 500 kg/hm²+紫云英翻压量60 000 kg/hm²(B3)共4个处理。结果表明,翻压紫云英未显著提高大团聚体的含量,却明显提高了团聚体稳定性,改善了土壤结构,且团聚体稳定性与土壤有机碳含量呈正相关;随着紫云英翻压量增加,水稻生育期逐渐延长(CK<B1<B2<B3),且B1、B2和B3水稻产量比CK分别提高了19%,38%和57%,水稻产量与团聚体稳定性呈正相关;翻压紫云英对团聚体有机碳和全氮含量的影响不明显,但不同粒径团聚体内有机碳含量和碳氮比随粒径减小而降低。因此,在施有机肥的基础上,配施紫云英能有效改善土壤结构和提高稻米产量。

为了摸清番茄果实与空气间传热的对流换热系数,在人工气候室控温、控光环境下,测定了番茄果实不同风速时的表面温度与空气温度的温差,根据热平衡原理计算番茄果实表面的对流换热系数。用Porter和Mitchell模式计算对流换热系数,并计算了模式的回归系数。用称重法测定1 d中番茄果实水分损失量,分析了番茄水分损失产生的潜热交换量。结果表明,采样后24 h内番茄果实水分蒸发产生的潜热交换量平均为2.3 W/m₂;番茄果实的对流换热系数随风速增加而线性增加。Porter的模式回归系数修正后,可用Porter公式计算对流换热系数。这为以后的对流传热分析提供了较为确切的热物性参数。