TGA转录因子通过与NPR1基因协同作用参与植物对病害的防御作用。从水稻突变体HX-3基因组中分离到一个TGA转录因子rTGA4的5’非翻译区1 995 bp的序列(pTGA),该序列与日本晴基因组序列仅有94%的相似性。经PLACE和PlantCARE序列分析表明:该片段含有典型的TATA-box、CAAT-box等基本转录元件,以及脱落酸、乙烯、茉莉酸甲酯、赤霉素以及病原菌响应元件等。将得到的pTGA利用T/A克隆法连接到植物表达载体pCXGUS-T/A上,通过花序浸染法转化拟南芥,并对转基因拟南芥进行分子检测及GUS组织化学染色。结果表明,在苗期时GUS主要在幼苗根尖表达,在其他部位均没有表达;而在成熟期GUS在多处均有表达,特异性并不明显,表明该启动子是受生长发育阶段调控的组织特异性启动子。通过对rTGA4启动子的特征研究,为进一步克隆HX-3中的抗性基因以及利用奠定基础。

从抗大豆花叶病毒病(SMV)大豆材料科丰1号中克隆到2个编码PR10蛋白的新基因Glyma09g04530和Glyma15g15590,Glyma09g04530和Glyma15g15590基因的ORF全长均为477 bp,编码158个氨基酸。序列比对与系统发生树分析结果表明:Glyma09g04530和Glyma15g15590是大豆中2个编码PR10蛋白的新基因。Glyma09g04530和Glyma15g15590基因在大豆的根、茎及叶中均有表达;接种大豆SMV后,Glyma09g04530和Glyma15g15590基因在大豆科丰1号的叶片中的表达均被强烈诱导并高效表达,显示Glyma09g04530和Glyma15g15590基因与大豆SMV抗性密切相关。

分析棉花盐胁迫相关的EST文库,设计特异性引物,利用RACE技术从棉花中克隆出苹果酸脱氢酶(Malatedehydrogenase,MDH)基因,命名为GhMDH。基因全长1 130 bp,最大开放阅读框1 014 bp,编码338个氨基酸,分子量为35.495 kDa,等电点pI=8.94。将该基因编码区插入到原核表达载体pET23b中,获得pET23b-GhMDH重组载体。利用IPTG诱导表达目标蛋白,发现通常条件下获得的重组蛋白以包涵体的形式存在。对诱导时间、IPTG浓度和温度等条件进行优化,结果表明,除了在28℃低温以下诱导的蛋白有少量为可溶,其他条件诱导的蛋白均以包涵体形式存在。为了得到足够的重组蛋白,对GhMDH包涵体蛋白采用脲素缓冲液溶解,对提取液进行镍亲和层析柱纯化,对洗脱的产物经脲素梯度透析复性。利用生化测定法测定目标蛋白的酶活性,结果表明,克隆的GhMDH基因编码蛋白酶具有脱氢酶活性。以上结果为GhMDH在棉花体内氧化还原动态以及参与抗逆功能等研究提供前提条件。

为揭示牛MHC-DRB3上游调控区多态对其表达调控作用,利用PCR-SSCP和DNA序列测定技术分析并建立BoLA-DRB3*exon2和BoLA-DRB3 URR之间的连锁关系。结合不同近端调控区与转录因子结合模式预测结果,选择3种不同上游调控序列的连锁组合,应用实时定量RT-PCR技术对牛MHC-DRB3基因mRNA相对表达量进行了验证分析。结果表明,上游调控区基因型为H17H17的BoLA-DRB3基因mRNA相对表达量显著高于(P<0.01)基因型H1H1及H5H6。初步证明上游调控区中的多态会引起结构基因表达量的变化。

以85个单片段代换系为材料,其受体亲本为广陆矮4号,供体亲本为日本晴。通过单因素方差分析和Dunnett’s多重比较,分析单片段代换系与受体亲本之间穗粒数的差异,对代换片段上的穗粒数QTL进行鉴定。以P≤0.001为阈值共检测到27个穗粒数QTLs,分布于除第10染色体外的其他11条染色体上。其中,2个QTLs的加性效应表现为减效作用,另外25个穗粒数QTLs的加性效应表现为增效作用。其加性效应值的变化范围为-37.5～96.9,加性效应百分率的变化范围为-29.07%～88.57%。为进一步发掘和利用新的水稻穗粒数QTL奠定基础。

运用RT-PCR和PCR技术克隆基因,应用DNAStar对获得的cDNA及推测的氨基酸序列进行分析。从合作猪脾脏组织中克隆IFN-γcDNA ORF全长501 bp,共编码166个氨基酸,N端具有由23个氨基酸组成的信号肽,该蛋白预测的分子质量为19.418 5 kDa,等电点为9.54,合作猪IFN-γ核苷酸序列上共发现9个磷酸化位点,分别为Ser(7)、Thr(1)、Tyr(1);2个N-糖基化位点,分别在第39位和第106位Asn处。序列比较结果表明,合作猪IFN-γ基因序列与藏猪、印度猪种、内江猪、牛、狗的同源性较高,与人类和鸡的同源性较低。对于小分子蛋白质和多肽,有义突变和无义突变对于同源性及系统进化的分析影响较大,应结合核苷酸和氨基酸2个层面综合分析,并且IFN-γ和高原低氧作用于机体产生的NO,能有效地抑制寄生虫病的发生。

突变体在水稻功能基因组研究中具有重要的作用。对水稻OsFCA位点的插入突变体进行了分子鉴定,证实此突变体为纯合突变体,并且发现突变体与野生型植株相比,抽穗期明显延迟。通过RT-PCR结果分析表明,T-DNA插入的突变体植株中OsFCA基因完全不表达。另外,在短日照条件下,对水稻成花相关的2个重要基因Hd1和Hd3a的RT-PCR分析表明,在野生型植株中,2个基因的表达量都明显高于突变体植株,尤其是在夜间的表达量相差较为明显。说明OsFCA在短日照条件下通过正向调控Hd1和Hd3a的表达促进水稻的开花。

根据GenBank中植物病原物诱导型启动子碱基序列设计引物,以烟草基因组DNA为模板,扩增PPP3启动子。用PPP3替换pCAMBIA1301中与gus基因相连的35S启动子,构建重组质粒pCOMBIA+PPP3+gus后导入农杆菌GV3101。通过农杆菌介导的瞬时表达技术将受PPPs控制的gus基因导入烟草。分别接种青枯菌和水杨酸24 h后,烟草叶片中检测到gus基因转录效率分别提高了27.94,17.69倍。表明PPP3启动子具有本底表达水平低、诱导表达活性强的特点。

α-醇溶蛋白是小麦籽粒贮藏蛋白的重要组分,其组成与含量对小麦加工品质具有重要影响。利用PCR从郑丰5号基因组中克隆α-醇溶蛋白基因,并对其序列进行分析。经克隆共获得32个α-醇溶蛋白新基因(ZF5A-1～ZF5A-32,GenBank注册序列号为JX828280～JX828311),其中15个为假基因,17个(ZF5A-1～ZF5A-17)具有完整开放阅读框。17个α-醇溶蛋白新基因中,除ZF5A-1、ZF5A-3、ZF5A-6、ZF5A-9、ZF5A-10、ZF5A-11、ZF5A-15编码的蛋白在特征Ⅱ区含有1个额外的半胱氨酸(C)外,其他10个基因编码的蛋白均具有α-醇溶蛋白的典型结构。根据推断氨基酸序列中4种主要T细胞优势多肽的分布及多聚谷氨酰胺区的长度,推测ZF5A-7和ZF5A-12可能定位于6A染色体,ZF5A-4、ZF5A-13、ZF5A-14和ZF5A-17可能定位于6B染色体,而ZF5A-1～ZF5A-3、ZF5A-5、ZF5A-6、ZF5A-8～ZF5A-11、ZF5A-15和ZF5A-16可能定位于6D染色体。17个新克隆α-醇溶蛋白基因及4个已知α-醇溶蛋白基因编码的蛋白的二级结构预测结果表明:α-螺旋、β-折叠的位置和核心序列是相对保守的,但不同蛋白α-螺旋和β-折叠的数量以及参与形成同一保守区域α-螺旋和β-折叠的氨基酸残基数却并不相同。克隆的17个α-醇溶蛋白基因中,除ZF5A-17编码的蛋白缺少α-螺旋(H₂)、ZF5A-2、ZF5A-8编码的蛋白在特征区Ⅰ均存在1个额外的α-螺旋(H_E1)、GQ891685和ZF5A-15编码的蛋白在多聚谷氨酰胺Ⅱ区存在1个额外的α-螺旋(H_E2)外,5个保守的α-螺旋(H₁～H₅)恒定出现在其他基因的2个谷氨酰胺重复区和特征区中;此外,在C-末端特征区大部分基因(61.11%)还形成1个β-折叠结构(E)。郑丰5号中具有较多额外半胱氨酸、α-螺旋和β-折叠的α-醇溶蛋白基因,可能与其良好的加工品质密切相关。

干旱是限制小麦产量形成的重要非生物胁迫因子,研究小麦产量相关性状的抗旱遗传特性对小麦抗旱遗传改良具有重要意义。以小麦回交导入系(IL)群体((晋麦47×西峰20)×晋麦47)BC₃F₄的160个株系及其亲本为材料,研究不同水分环境条件下株高(PH)、穗下节长(PL)、单株穗数(SPP)、穗长(SL)、单株小穗数(TSP)、单株总粒数(GNP)、主穗小穗数(SMS)、主穗粒数(GMS)、千粒质量(TGW)和小区产量(GY)的遗传特点及相互关系,评价群体性状的遗传变异。结果表明:在不同水分环境条件下,小麦IL群体各目标性状表型偏向于轮回亲本晋麦47,变异广泛,多样性指数达0.74～0.97,且存在超亲分离,总体呈尖顶峰的负偏态分布。在4种水分环境条件下,小麦IL群体的PH、PL和TGW表现出较高的遗传力(h ² _B=0.48～0.81),其他性状遗传力较低(h ² _B=0.27～0.73)。性状之间普遍表现为不同程度的正相关,在干旱胁迫条件下,TGW和PH分别与小区产量有较高的相关性和关联度。该群体适合进行抗旱性状数量遗传研究。

以耐湿涝瓠瓜材料JZS和不耐湿涝材料T2002及其杂交F₂群体为材料,选择湿涝条件下不定根数目作为耐湿涝鉴定指标,分析瓠瓜耐湿涝特性遗传规律,并采用集团混合分离分析法筛选相关分子标记。结果表明,瓠瓜亲本JZS的耐湿涝特性由1对显性单基因控制,F₁的不定根数目比耐湿涝亲本JZS增多,表现出超亲优势。在600个RAPD和100对瓠瓜SSR引物中,共有18个引物(14个RAPD和4对SSR)在双亲中显示多态性。最终筛选到瓠瓜SSR引物S87/88,在双亲及基因池间稳定扩增出片段大小为230 bp的差异条带。通过F₂153个单株验证,确定表型调查耐湿涝结果与分子标记S87/88鉴定结果相关性极显著(相关系数0.78),利用Mapmaker 3.0软件对分子标记与表型结果进行连锁分析,S87/88与瓠瓜耐湿涝相关的不定根数目基因的连锁距离为8.8 cM,为进一步利用分子辅助育种加速耐湿涝瓠瓜新品种的选育提供有效标记。

为了提高玉米中赖氨酸含量,利用基因枪技术将Sb401基因导入玉米杂交组合HiⅡAB的愈伤组织中,在添加Bialaphos浓度为1.5,3.0 mol/L的选择培养基上进行2次筛选,然后分化再生植株,对所获得的植株进行PCR检测和免疫试纸条检测。结果显示,经过2次筛选获得58株再生植株,PCR检测呈阳性的植株有38株,将PCR阳性植株再通过免疫试纸条检测,确定bar蛋白得到表达的植株有31株,结果表明,共获得31株含有目的基因的玉米植株。

采用耳组织成纤维细胞培养方法及常规染色体标本制备技术,对阿巴嘎黑马的染色体核型及G带进行了分析。结果显示,阿巴嘎黑马染色体数目为2n=64,雄性核型为64,XY;雌性核型为64,XX。其中1～13号染色体为中或亚中着丝粒染色体,14～31号染色体为端着丝粒染色体,X染色体则为2对大亚中着丝粒染色体,Y染色体为最小的端着丝粒染色体。另外,阿巴嘎黑马染色体G带明暗相间,且每对染色体都有其独特的带纹特征,其中部分染色体的G带与已报道的阿拉伯马的G带特征有明显差异。本研究首次在国内报道了阿巴嘎黑马染色体核型及G带特征,这将为阿巴嘎黑马的细胞遗传学研究和疾病诊断提供资料。

选择合适的内参基因是利用实时荧光定量PCR准确分析基因相对表达量的先决条件。选择了奶牛乳腺研究中广泛使用的7个候选内参基因,包括GAPDH、ACTB、18S rRNA、RPS9、RPS15、UXT、MYC。奶牛以精粗比不同的2种日粮饲喂,并在产后16 d采集乳腺组织。利用qRT-PCR技术探讨了候选内参基因在围产奶牛乳腺组织中的表达情况,并利用geNorm程序对数据进行分析。结果发现,UXT和RPS9表达稳定,不受日粮精粗比的影响,因此,可作为围产期奶牛乳腺组织基因表达分析中相对合适的内参基因。

以有毛亲本F80为母本,无毛突变体F80WM为父本杂交,配制F₁、F₂、BC₁群体,通过对6世代群体有无刚毛特征的观察和统计分析,研究有刚毛性状的遗传规律,并利用BSA法、SSR技术筛选与刚毛性状基因紧密连锁的分子标记。结果表明,黄瓜无毛性状是由1对核基因控制的稳定遗传的隐性性状,有刚毛相对于无毛为完全显性。通过BSA法和SSR分子标记,应用1 193对引物组合对无毛、有毛亲本进行筛选,筛选到了1个与黄瓜有毛性状相关的显性标记SSR01647。测序结果表明,片段长度为164 bp,在有毛个体中扩增出了164 bp的特异片段,具有13个TC重复序列,无毛个体中未扩增出条带。经组外其他F₂单株验证发现鉴定结果符合率高达100%。该性状可以作为苗期遗传标记性状,在杂交育种和品种纯度鉴定上有极大的利用价值。

野燕麦具有对小麦遗传改良有益的基因,将其遗传物质导入到小麦中对丰富小麦的种质资源具有重要意义。对小麦—野燕麦杂交获得的蓝粒新种质的染色体进行了初步鉴定,其染色体数目为2n=42。用蓝粒新种质蓝粒与白粒小麦进行正反杂交,其F₁均表现为蓝色,表明蓝粒对白粒为显性,且具有花粉直感现象。然而,当用红粒小麦中国春为母本与其杂交时,杂种粒色为红粒,通过谷蛋白电泳进一步证实了该红粒杂种的真实性。这表明蓝粒在遗传过程中有母本效应。

以高羊茅为研究对象,采用不同PEG模拟干旱处理(CK、10%PEG、0.1 mmol/L SNP+10%PEG、1.0 mmol/LSNP+10%PEG等)方法,就外源NO供体SNP对高羊茅种子的萌发、幼苗生长及抗逆性的影响进行了探讨。结果表明,在PEG模拟干旱胁迫下,高羊茅种子的发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数和幼苗叶绿素含量较对照呈下降趋势,而幼苗丙二醛(MDA)、脯氨酸、可溶性糖、超氧阴离子(O₂ ^.- )和过氧化氢(H₂O₂)含量呈上升趋势,超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性则呈现先升高后降低的趋势。上述结果说明PEG模拟的干旱胁迫,使得高羊茅在种子萌发及幼苗生长过程中遭受逆境胁迫,且生长发育受到显著抑制。经外源NO供体SNP处理后,模拟干旱胁迫下的高羊茅种子发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数和幼苗叶片叶绿素、脯氨酸、可溶性糖含量及SOD、POD、CAT活性均显著升高,而幼苗叶片MDA、O₂^.- 和H₂O₂含量显著下降,说明外源NO供体SNP处理后使PEG模拟干旱胁迫下高羊茅的生长发育得到了促进,减轻了干旱胁迫对高羊茅造成的伤害,提高了植株的整体抗旱性。通过对比几种不同SNP浓度,结果说明0.1 mmol/L SNP对PEG模拟干旱胁迫下高羊茅种子萌发及幼苗的保护效应较为显著。

以辽园多丽番茄幼苗为试材,模拟北方冬春季节日光温室的低温条件,设置夜间低温6℃处理,以正常夜间温度15℃为对照,测定番茄幼苗植株对N、P、K、Ca、Mg元素的吸收情况,为低温季节设施番茄栽培和施肥提供理论依据。测定结果表明,夜间低温抑制了番茄幼苗根系对N、P、K、Ca、Mg元素的吸收,番茄幼苗N素在叶片中含量最高,而P素在根系中含量最高;番茄幼苗根系对K素的吸收随着处理时间的延长,与对照相比差距逐渐缩小,到7 d时基本持平;低温处理3 d后,根系中Ca、Mg含量开始增大,而叶片中Ca、Mg含量与对照相比呈明显下降趋势。

以盐敏感荞麦品种TQ-0808为试验材料,在100 mmol/L NaCl胁迫下添加不同浓度甘露醇和山梨醇处理,研究外源多元醇对荞麦种子萌发及幼苗生理特性的影响。结果表明,适当浓度的外源甘露醇和山梨醇处理能显著增加盐胁迫下荞麦种子的发芽率(Gr)、发芽指数(Gi)和活力指数(Vi),明显促进盐胁迫下荞麦幼苗生长及显著增加荞麦幼苗硝酸还原酶(NR)、超氧化物歧化酶(SOD)及抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性,显著降低盐胁迫下荞麦幼苗的质膜透性,显著增加荞麦幼苗叶绿素含量和净光合速率。说明适当浓度甘露醇和山梨醇处理可以显著促进盐胁迫下荞麦种子萌发及幼苗生长,显著改善盐胁迫下荞麦幼苗的生理特性。外源甘露醇和山梨醇处理的最适浓度分别为0.8,0.6 mmol/L,且外源甘露醇处理的效果好于山梨醇处理。

为了探讨玉米不同自交系对UV-B辐射增强的响应,在摸拟光照培养条件下,研究了增强UV-B辐射对玉米不同自交系气体交换参数的影响。结果表明,五叶期UV-B辐射处理6 d后,供试的48个自交系中近一半以上材料的幼苗叶片光合速率、气孔导度和蒸腾速率显著降低10%以上,其材料比例分别为64.6%,47.9%,54.2%;而有62.5%的材料胞间CO₂浓度表现为显著增加;相关分析发现,气孔导度与蒸腾速率对UV-B辐射增强的响应值间存在极显著正相关关系;根据气体交换参数对UV-B辐射增强的响应程度将48个材料分成6类,其中对增强UV-B辐射反应比较敏感的材料和能够忍耐UV-B辐射增强的材料均占12.5%。说明玉米不同自交系幼苗叶片气体交换参数对UV-B辐射增强反应敏感程度具有显著的基因型差异,从中能够筛选出对UV-B辐射增强反应敏感和有忍耐能力的材料。

在旱地设置旋耕(CK)、旋耕还田(RS)、免耕还田(NS)、深松还田(SS)和深耕还田(DS)5个处理,研究了不同处理对小麦花后旗叶光合速率、气孔导度、胞间CO₂浓度等光合特性及产量的影响。结果表明,由于秸秆还田对土壤及水分环境的改变,小麦旗叶光合特性总效应为秸秆还田大于不还田。不同的秸秆还田模式光合特性表现为SS>NS>DS>RS,秸秆还田尤其减缓了灌浆中后期叶绿素的降解。秸秆还田在不同程度上降低了小麦出苗率,SS处理和NS处理出苗率最低,分别比CK低21.25%和16.5%,穗数较低,但由于光合能力较强,千粒质量最高,穗粒数也高于其他处理,SS处理产量显著高于其他还田处理,综合本试验结果,在旱地推荐深松还田的耕作模式。

为了给夏玉米有效灌溉提供科学依据,研究了夏玉米不同生育时期和不同根区实施交替补灌对农田蒸散、夏玉米产量形成以及水分利用效率的影响,共设9个处理:拔节期和抽穗期充分供水(T1N1)、拔节期充分供水+抽穗期中度水分亏缺(T1N2)、拔节期充分供水+抽穗期重度水分亏缺(T1N3)、拔节期中度水分亏缺+抽穗期充分供水(T2N1)、拔节期中度水分亏缺+抽穗期中度水分亏缺(T2N2)、拔节期中度水分亏缺+抽穗期重度水分亏缺(T2N3)、拔节期重度水分亏缺+抽穗期充分供水(T3N1)、拔节期重度水分亏缺+抽穗期中度水分亏缺(T3N2)、拔节期重度水分亏缺+抽穗期重度水分亏缺(T3N3)。结果表明:各处理在全生育期内的棵间土壤蒸发量变化趋势均呈脉冲状,且各生育阶段棵间土壤蒸发量占阶段蒸散量比例在播种-灌浆-成熟阶段均表现出先降后升的趋势。整个生育期间棵间土壤蒸发量(E)/总蒸散量(ET)为34.89%～52.19%,并随着水分亏缺程度加剧而降低。产量表现为T1N2>T2N1>T1N3>T2N2>T2N3>T1N1>T3N1>T3N2>T3N3,其中T1N2处理产量极显著高于其他处理。T1N2处理的作物水分利用效率最高(27.08 kg/(hm2.mm)),分别比T3N1、T3N2、T3N3和T1N1处理高12.78%,16.90%,19.79%,26.92%,拔节期和抽穗期均为高水分的T1N1处理最低,其他处理随着总补灌量的减少逐渐下降。在黄淮海夏玉米区,采用时空交替灌溉方式:拔节期充分补灌(田间持水量的80%)和抽穗期补灌量适度减少(田间持水量的65%),有利于夏玉米产量和土壤水分高效利用的同步提升。

以不添加重金属的土壤为对照(CK),5种重金属分别以2种梯度添加量1(Cd1、Pb1、Cr1、Hg1、As1);2(Cd2、Pb2、Cr2、Hg2、As2)添加到土壤中,研究在大田条件下经过小麦1季或小麦-玉米-小麦3季作物种植后,重金属胁迫后效对玉米产量的影响。结果表明,5种重金属处理的玉米穗轴质量、生物产量与CK持平或高于CK,其中Hg2、Cd2、Hg1、As2处理玉米穗轴质量显著高于CK;玉米穗轴质量、单穗籽粒质量、经济系数在同一重金属不同质量浓度间均表现为:高质量浓度>低质量浓度;经过小麦1季种植后,重金属(Cr1除外)处理玉米籽粒产量高于CK,其中Cd1、Pb1、Hg1处理玉米籽粒产量较高,分别达到了8 276.7,8 059.9,7 879.5 kg/hm2,而且Cd1、Pb1处理显著高于CK(6 675.5 kg/hm2)。

采用水培的方法,以芥菜为材料,研究了施加不同质量浓度外源硒(Se)(1,2,6,8 mg/L)对单一质量浓度镉(Cd)(10 mg/L)胁迫下芥菜种子萌发生理效应的影响。结果表明,单一质量浓度Cd胁迫显著抑制了芥菜种子的发芽(P<0.01),种子萌发过程中幼苗中的可溶性糖含量和淀粉含量显著低于对照(P<0.01),丙二醛(MDA)含量则明显高于对照(P<0.01),表明单一Cd对芥菜种子的萌发产生了一定程度的伤害;单一Cd胁迫下加入不同质量浓度外源Se后,能够有效地提高种子的发芽率,使可溶性糖和淀粉含量增加,MDA含量明显降低,表明外源Se可以有效地缓解Cd对芥菜种子萌发造成的伤害;当外源Se质量浓度为2 mg/L时,芥菜的发芽率、可溶性糖含量和淀粉含量为最大值,且与对照相比变化不大(P>0.05),但均显著高于单一Cd胁迫下的相应值(P<0.01),MDA含量最低,且显著低于对照和单一Cd胁迫下的相应值(P<0.01),表明当外源Se的质量浓度为2 mg/L时,对单一质量浓度Cd胁迫下芥菜种子萌发的缓解作用最佳。

以超级稻千重浪2号和普通稻秋光为试材,采用盆栽方法,模拟砷污染农田,设置4种砷胁迫质量浓度,即0,20,40,60 mg/kg。砷以Na₃AsO₄.12H₂O的形式加入。试验结果表明:低质量浓度砷(20 mg/kg)在分蘖期对秋光生长有刺激作用,具体表现为株高、分蘖数和地上部分干质量高于对照;低砷处理在分蘖期对千重浪2号不存在刺激效应。同时砷胁迫对稻米的品质也产生了一定的影响,整精米率和蛋白质含量明显下降,碱消值增加,垩白米率、垩白度下降,直链淀粉含量无显著变化。

以超级杂交稻培杂泰丰为材料,采用人工点播的方式模拟机械精量穴直播,利用光照培养箱分别设计4个低温处理(9,11,13,15℃)和一个常温对照(25℃),研究低温处理对精量穴直播水稻幼苗生长特性的影响。方差分析和主成分分析结果表明,低温处理显著降低秧苗的株高、叶面积、叶片干质量、茎鞘干质量和总干质量,然而,却显著增加秧苗根冠比,脯氨酸(Pro)含量、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)及过氧化物酶(POD)活性。研究认为,在进行水稻品种的低温适应性评价时,应选择幼苗叶片干质量和植株总干质量比较大,比叶质量大(具有较大的叶干质量和较小的叶面积)及株高较高等形态指标,能够比较准确快捷地反映其低温适应性。

为了探索前期不同烟株营养状况协同成熟期氮素调亏对烟叶质体色素代谢影响,筛选出表达水平与氮素水平密切相关的色素转化降解基因。运用盆栽试验,在前期不同氮素营养水平协同后期同量调亏的条件下对烤烟NC297的质体色素含量、成熟期光合速率、叶片超微结构和相关基因表达进行了研究。结果表明:移栽后30～60 d,各时期质体色素含量随着施氮量的增加而增加。随着施氮量的增加,成熟期烟株净光合速率增加;细胞内的嗜锇颗粒、叶绿体和类囊体片层数量增加,衰老特异性半胱氨酸蛋白酶基因CP1的表达逐渐减弱,细胞衰老降解速度减慢。高氮处理N1的脱镁叶绿酸a加氧酶基因PAO在发育后期表达水平高于其他处理;ζ-胡萝卜素脱氢酶基因ZDS、类胡萝卜素裂解双氧合酶基因CCDs和9-顺式环氧类胡萝卜素双加氧酶基因NCED对施氮水平反应敏感,随着施氮量增加其表达高峰向后推移。综上,基因PAO、ZDS、CCDs和NCED表达高峰的出现时间可作为反映后期氮素调亏条件下烟株氮素营养状况是否适宜的有效指标。

以中国春-Synthetic 6x染色体代换系及其亲本为材料,通过测定不同磷处理条件下孕穗期、开花期、灌浆期旗叶的荧光参数,研究低磷胁迫对荧光参数的影响,并对控制荧光参数的相关基因进行染色体定位。结果表明,低磷胁迫导致小麦代换系及其亲本的最大荧光(Fm)、PSⅡ原初光能转换效率(Fv/Fm)在测定的各生育时期中明显低于对照,初始荧光(Fo)明显高于对照;Synthetic 6x的3D染色体上可能存在低磷胁迫下调控Fo的有利基因;3B染色体上可能存在调控Fm的有利基因;3B、7D染色体上可能存在调控Fv/Fm的有利基因。

以子叶全展期的棉花幼苗为材料,在1/4 Hoagland营养液中添加不同浓度,0,10,50,100,200μmol/L SNP(硝普钠)处理棉花幼苗,研究外源NO对棉花幼苗叶片和根系氧化损伤和保护酶活性的影响。结果表明:外源NO供体SNP处理使棉苗叶片和根系MDA含量和O₂ ^.- 产生速率显著增加,可溶性蛋白含量(叶片)显著降低,SOD、POD活性增加,但是CAT活性下降。10～100μmol/L SNP处理间差异不显著。各生理指标之间差异优先表现在叶片中。结果表明,外源NO在一定浓度范围内抑制棉花幼苗的生长。

针对河北省高产夏玉米倒伏问题,选用不同抗倒性品种XY335、XD20和JD28,设置旋耕直播、免耕直播、旋耕直播+培土和免耕直播+培土4个处理,并分析了不同耕作措施下玉米茎秆形态特征、机械强度和产量变化。结果表明,旋耕处理能明显降低株高、穗位、重心和基部节间长粗比,显著增强茎秆抗拉力和基部节间机械强度,倒伏率最低,但穗粒数较少,粒质量与产量较低;免耕直播处理JD28、XY335和XD20的倒伏率分别为0,11.2%,10.6%,抗倒伏能力仅次于旋耕,穗粒数、粒质量及产量最高;拔节期培土明显增加株高、穗位、重心和基部节间长粗比,降低茎秆抗拉力和基部节间机械强度,其中,免耕直播+培土下XY335和XD20的倒伏率分别为89.6%和82.2%。

在大田试验条件下,以长武134(旱地品种)与郑麦9023(水地品种)为试验材料,研究了4个施氮水平对小麦不同生育时期光合作用和产量的影响。结果表明:在0～180 kg/hm ² 施氮水平范围内,随着施氮量的增加,2个品种的叶绿素(Chl)含量、光合速率(Pn)、光合性能指数(PI)、生物量在各个生育时期均表现为上升趋势;施氮量继续增加(≥180 kg/hm² ),2个品种的Pn、生物量开始呈下降趋势,而PI值和Chl含量则无明显变化。同时,随着氮水平的升高,2个品种的产量也表现出先升后降的趋势,在180 kg/hm² 施氮水平时小麦产量最高。

研究了2种灌水量(W)和3种施氮(N)量对日光温室番茄产量和土壤中水、N利用率的影响,结果表明:施N量对番茄产量的影响大于灌水量,两因素间存在交互作用。施N量和灌水量均可显著影响土壤水分利用率(WUE_Y)。灌水量较多时(4 541.0 m³ /hm² ),WUE_Y随着施N量的增加而增加,但差异不显著;而灌水量较少(2 270.5m3 /hm²)时,追施少量N肥(373.77 kg/hm²)即可显著提高WUE_Y;在施N量相同的前提下,加大灌水量可显著降低WUE_Y。在灌水量相同的情况下,随着施N量的增加,N素损失率显著增加;在施N量相同的情况下,不同的灌水量对N素损失率影响不显著。

腐殖质呼吸是一种新型微生物能量代谢方式,菌种资源研究成为腐殖质呼吸的研究重点。利用厌氧富集分离方法,从木薯堆肥土壤中获得1株具有腐殖质还原特性的兼性厌氧菌株,编号为HN02。HN02为革兰氏阳性菌,细胞为短杆状,菌落呈黄色,表面光滑,边缘整齐;最适生长盐度为1%,最适生长温度为30℃,最适生长pH值7.5～8.5;可利用麦芽糖作为碳源,明胶液化和硝酸盐还原为阴性;16S rDNA基因序列分析结果表明:菌株HN02与天花板节杆菌亲缘关系最近,同源性达99.4%;HN02能在以葡萄糖作为电子供体,以AQDS为唯一电子受体的厌氧环境下将AQDS还原为AH2QDS,还原率达40%。菌株HN02是1株具有腐殖质还原特性的天花板节杆菌,首次报道该菌属菌株具有腐殖质还原特性,为完善腐殖质还原特性的微生物系统提供理论基础。

选取1日龄AA肉仔鸡母雏360只,随机分为3个处理组,分别饲喂以玉米、小麦、大米为单一淀粉源配制等能等氮饲粮,饲养28 d,利用末端限制性片段长度多态性(T-RFLP)技术测定不同饲粮类型对肉仔鸡肠道微生物群落多样性的影响。结果显示,限制性片段T-RF 160、T-RF 253和T-RF 292所代表的菌群是十二指肠、空肠和回肠中的优势菌群,大米饲粮组T-RF 253和T-RF 292片段所代表菌群优势度较玉米饲粮组和小麦饲粮组稍低,盲肠中优势菌群结构和含量与小肠存在较大差异。不同饲粮组间肉仔鸡肠道微生物群落的香侬-威纳指数、辛普森指数和均匀度指数均无显著差异(P>0.05),但大米饲粮组较玉米饲粮组和小麦饲粮组表现出微生物群落多样性程度高,优势种群少的趋势;随着肠段向后推移,回肠和盲肠微生物物种较十二指肠和回肠丰富,且逐渐趋于稳定。本研究表明,不同肠段微生物群落结构存在较大的差异,饲粮谷物类型对肉仔鸡肠道微生物菌群结构和多样性存在一定程度的影响。

禾谷孢囊线虫病是我国小麦产区主要的病害之一,对农业生产造成了极大的损失。通过从孢囊上分离寄生真菌,扩增其ITS序列,并通过室内生测和盆栽试验对其发酵液进行了杀线虫活性测定。结果表明,共鉴定获得31株真菌,分别属于镰刀菌属、支顶孢属、枝孢属、曲霉属、链格孢属、毛壳菌属、枝氯霉属、根霉、小球腔菌属、青霉菌属10个属,其中镰刀菌属真菌最多有8株。黑曲霉属真菌HN214与曲霉属真菌HN132的发酵液稀释4倍后,对禾谷孢囊线虫的校正死亡率分别为99.66%和96.56%;室内盆栽活性测定表明,真菌HN132的8倍发酵液处理后,禾谷孢囊线虫的孢囊减少率达64.1%,在生产上具有较好的开发前景。

利用分子标记辅助选择技术改良武运粳7号的条纹叶枯病抗性,培育抗条纹叶枯病的粳稻新种质。以日本优质粳稻品种关东194为条纹叶枯病抗性基因Stv-bⁱ 的供体,采用定向回交育种策略,改良高产、感病品种武运粳7号的条纹叶枯病抗性。在连续回交和自交过程中,利用与Stv-bⁱ 紧密连锁的SCAR标记进行跟踪检测,并结合条纹叶枯病田间抗性鉴定以及农艺性状的系统选择,将抗性基因Stv-bⁱ 转移到武运粳7号中。采用分子标记辅助选择,从BC₃F₃世代中筛选出14个具有Stv-bⁱ 纯合基因型的改良株系。其综合性状与武运粳7号十分相近,有的性状甚至优于武运粳7号。利用定向回交和分子标记辅助选择相结合的技术体系,可显著提高抗性改良的预见性和准确性,缩短育种年限、加快育种进程。新育成的武运粳7号抗性改良系,为条纹叶枯病抗性育种提供了重要的遗传资源。

通过正交试验设计,对油菜黑胫病菌ISSR-PCR反应体系的各影响因素进行研究,即从Taq酶、Mg²⁺、dNTPs、引物以及模板浓度5因素4水平进行优化,筛选并建立了适合油菜黑胫病菌ISSR分子标记的最佳反应体系,即在25μL反应体系中包含Taq DNA酶1 U,Mg²⁺2.0 mmol/L,dNTPs 0.2 mmol/L,引物0.6μmol/L,模板40 ng以及2.5μL 10×Buffer。并以扩增条带丰富、清晰、稳定性强为原则,从所查找的110条引物中筛选出24条适于油菜黑胫病菌ISSR-PCR扩增的引物,同时对各引物的最佳退火温度进行了筛选确定,经对20株病原菌的稳定性检测,证实该优化体系可用于研究该病原菌的遗传多样性。

从剑麻叶片组织内分离获得6株内生细菌,其中JM-3菌株对离体苹果枝条上苹果腐烂病菌的扩展致病有较好的抑制效果。JM-3菌株在培养过程中能产生抑菌物质,其无菌发酵滤液能抑制腐烂病菌菌丝的生长和分生孢子的萌发,导致菌丝和芽管膨大畸形,最终导致菌丝破裂、原生质外流。JM-3菌株对多种果树和农作物病原真菌菌丝的生长都有明显的抑制作用。经16S rDNA序列分析和RiboPrinter分析,鉴定菌株JM-3为枯草芽孢杆菌。

以河北鸭梨为试材,通过鸭梨果实褐变指数和果肉LOX同工酶变化的测定,研究缓慢和急速2种降温处理对不同成熟度鸭梨果肉褐变情况和LOX同工酶活性的影响。结果表明,果实褐变严重程度为:晚采果>早采果>中采果,急速降温>缓慢降温,因此,鸭梨的最佳储藏方法为中采鸭梨(9月中旬)采用缓慢降温处理。鸭梨果肉中LOX同工酶有9条,急降温和缓降温处理对不同成熟度鸭梨果实LOX同工酶表达有一定的影响。急速降温处理比缓慢降温的LOX同工酶活性高,不同成熟度LOX酶活性大小顺序为:晚采果>中采果>早采果,这与褐变指数测定的结果相一致,暗示了脂肪氧合酶与鸭梨果肉的褐变有密切的联系。

以携带潮霉素磷酸转移酶基因的pBIG3C为转化载体,根癌农杆菌EHA105为转化介体,对樱桃干腐病菌LXS230101分生孢子进行转化。结果表明,樱桃干腐病菌的最优转化体系为:α型分生孢子浓度为10⁶个/mL,培养基中添加200μmol/mL乙酰丁香酮(AS),共培养温度和时间分别为25℃和72 h,其转化效率为1×10⁶个α型分生孢子产生686个转化子。随机选取转化子进行PCR和Southern blot鉴定,发现T-DNA已整合进樱桃干腐病菌基因组中;转化子在不含潮霉素的PDA培养基中连续培养5代后,仍表现出对潮霉素的抗性,表明外源基因能在樱桃干腐病菌中稳定遗传。

筛选获得对花椒枯穗病菌有效的生防菌。采用抑菌圈法和对峙培养法筛选生防菌,通过形态学、生理生化和16S rDNA分子鉴定确定生防菌分类地位。从供试的305株测试菌株中筛选到4株对花椒枯穂病菌具有拮抗效果的生防菌,其中1株拮抗效果最好,代号为Z-X-225,抑菌带为8 mm。筛选获得的这株生防菌对苹果斑点落叶病菌、小麦赤霉病菌、番茄灰霉病菌和棉花枯萎病菌均具有显著的抑制效果。通过生物测定和分子生物学分类鉴定,确定这个生防菌株为多粘类芽孢杆菌。

为了解浙江省规模化猪场患病猪副猪嗜血杆菌的耐药性,采用K-B琼脂法对73株HPS浙江株进行了18种临床药物的敏感性试验,同时应用PCR技术对11个相关耐药基因进行扩增、测序和比对分析。药敏试验结果显示:对磺胺类耐药的分离株比例高达86.30%,对四环素类、氨基糖苷类、喹诺酮类、β-内酰胺类和氯霉素类耐药的比例分别为65.75%,60.27%,50.68%,50.68%,46.58%,对大环内酯类耐药仅为28.77%。PCR分析显示:97.26%的菌株中检测到耐药基因,多重耐药的占84.93%。其中喹诺酮类耐药基因Aac(6’)-1b的检出率为76.71%,氨基糖苷类耐药基因AadA1的检出率为65.75%,磺胺类耐药基因Sul1和Sul2的检出率为45.2%和10.96%,氯霉素类耐药基因Flor、CmLA、Cat1的检出率为15.07%,8.22%,58.9%,四环素类耐药基因TetA和TetB的检出率为4.11%和49.32%,β-内酰胺类耐药基因Tem-11的检出率为35.62%,大环内酯类耐药基因ErmB的检出率为1.37%。耐药基因型和表型符合率为:磺胺类62.07%,β-内酰胺类74.29%,氯霉素类81.48%,四环素类75.00%,大环内酯类0,喹诺酮类75.68%,氨基糖苷类72.09%。因此,HPS在浙江规模化猪场对临床药物已产生了耐药性,通过耐药基因检测结果确定耐药菌株具有一定的参考价值。

为了研究家兔ATG16L1基因对非特异性消化道紊乱的易感性,试验采用PCR-HRM技术,首次对家兔ATG16L1基因进行单核苷酸多态性(SNP)检测,同时结合低纤维群体结肠ATG16L1基因mRNA表达量进行关联分析。结果表明:ATG16L1基因存在1个SNP位点(c.1482 G>A)与NSDD的易感性相关联;c.1482 G>A位点A等位基因能增加NSDD的易感性(OR=1.43,95%置信区间:1.08～1.91,P<0.05);在隐性遗传模型中,AA基因型能增加NSDD的易感性(OR=1.69,95%置信区间:1.05～2.78,P<0.05);ATG16L1基因在结肠中的mRNA表达量随着炎症的加剧显著升高(P<0.05);AA基因型在整个低纤维诱导NSDD组中的表达水平最低(P<0.05)。这些结果均表明,ATG16L1基因与家兔NSDD的遗传易感性相关。