以通过在国际生物信息学网站中获得的、尚未开展分子特征和功能研究的小麦磷转运蛋白基因TaPT2;1为基础,研究了该基因的分子特征和应答外源Pi特征。结果表明,TaPT2;1的cDNA长2 094 bp,编码568个氨基酸,编码蛋白中含有13个保守跨膜域,翻译后蛋白在亚细胞水平上定位于线粒体。在表达特征上,TaPT2;1呈明显的丰磷高表达特征,遭遇低磷逆境后根、叶中的表达水平明显下调;不同器官相比,丰、低磷条件下的该基因表达均为叶片明显高于根系。遗传转化TaPT2;1启动子和报告基因GUS的T₂转基因烟草植株证实,供试基因启动子驱动下游基因的表达,与上述TaPT2;1在不同供磷水平、组织间的表达结果一致。位于TaPT2;1在启动子中的磷素应答特定顺式作用元件PIBS和PHO1,在调控该小麦磷转运蛋白基因对外界磷素水平的应答过程中可能发挥着重要作用。此外,TaPT2;1启动子驱动下游基因在丰磷条件下表达呈光期强-暗期弱典型昼夜节律和随生育进程根、叶中表达不断增强的特征。研究表明,TaPT2;1在介导叶片细胞中Pi由胞质向线粒体的运输中可能发挥重要作用。

以转gshⅠ基因拟南芥为试验材料,测定干旱胁迫下转基因植株的gsh含量、MDA含量和相对电导率,同时测定谷胱甘肽还原酶(GR)、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性,研究酵母gsh I基因的功能,分析转基因拟南芥的抗旱生理机制。结果表明:干旱胁迫下,转基因植株和对照的gsh含量都有所增加,但转基因植株增加更多,干旱诱导了对照和转基因植株gsh的合成,gsh I基因的表达提高了转基因植株中合成gsh的水平。转基因植株中GR活性比对照的高得多,提高了gsh/GSSG比率,使氧化态gsh得到还原,干旱启动了gsh的再生系统。转基因植株叶片相对含水量变化不明显(与对照相比),但MDA含量和相对电导率增加幅度均低于对照植株,转基因植株提高了膜系统的稳定性(抗氧化作用)。干旱胁迫下,对照和转基因植株SOD和CAT活性均下降,但没有明显差异,表明gsh与SOD、CAT对活性氧的清除机制不同。

以苗期杂交水稻威优916为试验材料,分别以蒸馏水和8 mg/L 6-苄基腺嘌呤溶液培养,通过对功能叶片蛋白质组差异表达分析,以揭示养分胁迫下6-苄基腺嘌呤延缓水稻衰亡的效应及其机理。叶片全蛋白质经双向电泳分离,获得了22个响应6-苄基腺嘌呤处理的蛋白质,经质谱分析,其中15个功能得到鉴定,涉及光合作用、呼吸作用、激素代谢及逆境反应等多个代谢途径。分析结果显示,养分胁迫下,6-BA诱导了叶片中光合蛋白质、呼吸代谢相关蛋白质的表达量上调,减少衰亡发生密切相关蛋白质的积累,从而提高叶片光合能力,促进呼吸,满足植株生长对物质及能量的需求,延缓植株衰亡。

蚜虫作为病毒的传播介体为害植物造成的经济损失远远超过蚜虫本身,因此急需建立快速、准确、灵敏的蚜虫带毒检测方法。根据百合无症病毒(LSV)和烟草花叶病毒(TMV)外壳蛋白基因保守序列设计引物与探针,制备基因芯片;用Cy3标记下游引物,提取饲毒(LSV和TMV)棉蚜、桃蚜总RNA,RT-PCR扩增产物与芯片杂交,荧光扫描仪检测并分析信号。结果表明,该芯片可以同时检测上述2种蚜虫的带毒情况,此方法有较好的特异性和重复性,能快速、准确地对介体蚜虫的带毒情况进行检测。

小麦TaNADP-ME1基因对干旱、盐、低温等非生物胁迫作出响应。利用重组技术成功构建了TaNADP-ME1的植物表达载体pCAME1,农杆菌介导法成功转化水稻品种日本晴成熟胚诱导的愈伤组织,通过潮霉素筛选获得了抗性愈伤,分化和生根后获得转化植株,PCR鉴定获得20株转基因水稻苗。结果为进一步确定TaNADP-ME1的基因功能奠定了基础。

采用RNA干扰技术抑制草莓乙烯受体基因表达,以延缓草莓成熟软化进程。以测序质粒为模板,PCR扩增草莓FaEtr2基因片段。双酶切正、反义PCR产物及表达载体,将酶切产物定向连接到pBI121载体上,构建成该基因的shRNA(Short hairpin RNA)表达载体,由此转录的mRNA因两端序列反向互补而成发夹式RNA,可应用于RNA干扰的研究。将构建好的载体转化根癌农杆菌LBA4404,用基因工程菌菌液浸染千代田草莓组培苗叶片,用卡那霉素筛选抗性植株。PCR检测和GUS组织化学染色检测到4个株系的转基因植株。

以山定子为试材,利用RT-PCR技术从山定子中克隆到油酸去饱和酸酶基因(MbFAD2),该基因的开放阅读框为1 149 bp,编码382个氨基酸,分子量为97.511 2 kDa,等电点为5.01,该基因被命名为MbFAD2,在GenBank中的登陆号为KC702671。二级结构分析表明,MbFAD2蛋白分子中,α-螺旋、随机卷曲和不规则卷曲分别为35.86%,16.23%,47.91%。系统进化树关系分析表明,MbFAD2与橡胶树和毛白杨的亲缘关系最近,共同形成一个分支,亲源关系最远的为中间锦鸡儿。对MbFAD2进行蛋白跨膜区分析发现,该蛋白具有6个跨膜区域。通过实时荧光定量表达研究表明:MbFAD2在山定子中的根、茎、叶和花均有表达,其中在花中的表达最高,其次是叶片。4℃低温诱导该基因在一年生山定子叶中快速表达,24 h时该基因表达量最高,48 h后该基因表达量下降;而在茎中短时间内表达不明显。结果表明:山定子MbFAD2的表达量与低温密切相关。

以马铃薯X病毒载体PVX为工具,探究不同马铃薯品种和不同侵染方式对PVX介导的VIGS沉默体系的影响,结果表明:马铃薯基因型的差异是影响VIGS沉默效果的主要因素。通过对VIGS沉默pds(八氢茄红素脱氢酶)基因的植株进行半定量RT-PCR检测,发现在所有供试的马铃薯品种中,乌盟601中pds基因的沉默效果最好,侵染后pds基因表达量下降了79.8%;而虎头、夏坡蒂和大西洋中的pds基因表达量也有不同程度降低,分别为64.1%,31.0%,4.5%。不同侵染方式即叶片注射和茎秆刺伤的试验结果表明,VIGS沉默效果和侵染方式的相关性不显著,采用叶片注射和茎秆刺伤接种马铃薯品种乌盟601,pds基因表达量分别下降了59.0%和56.5%;而虎头叶片注射和茎秆刺伤接种pds基因表达量分别下降了34.7%和40.3%。方差分析结果表明,2种不同的接种方法对pds基因沉默比例没有显著差异。

通过NCBI下载猪近缘物种的KCNJ12基因序列,在线BLAST比对获得猪EST序列、参考基因组序列和高通量基因组序列。利用Lasergene软件电子克隆猪KCNJ12基因编码区序列及部分侧翼序列。针对编码区设计特异引物并以版纳微型猪近交系BMI为研究材料进行试验验证,同时应用半定量RT-PCR技术对BMI 31种重要组织进行了表达分析。研究获得了猪KCNJ12 1 290 bp的编码区序列(GenBank登录号:KC505155,对应的氨基酸登录号:AGK36093)。生物信息学分析表明,该基因编码429个氨基酸,预测的蛋白质分子量(Mw)为48.63 kDa,等电点(pI)为5.66。蛋白质结构分析显示,KCNJ12存在2个保守域,3个跨膜结构域,无信号肽;疏水性分析表明其N端和C端均具有亲水性;亚细胞定位显示,该蛋白位于细胞质的概率是94.1%。系统进化分析表明,猪与牛、羊的亲缘关系最近。组织表达分析表明,KCNJ12基因在31个被检组织中存在明显的表达差异,在小脑中高表达;在肌肉、结肠、盲肠、食管、皮肤、大脑、下丘脑及脊髓中中度表达;在胸腺、肝、直肠及脑干中低表达;在颌下腺、睾丸、甲状腺、附睾、肺、心、脾、肾上腺、淋巴结、肾、胰脏、十二指肠、空肠、回肠、胃、垂体、松果体及舌下腺中不表达。研究结果为该基因在猪中的功能研究提供依据。

为阐明四川白鹅不同组织中OAZ1和OAZ2基因表达规律,应用实时荧光定量PCR技术检测四川白鹅13种组织中OAZ1和OAZ2基因相对表达量,分析不同组织中OAZ1表达量与OAZ2表达量比值(OAZ1/OAZ2)的变化规律。结果表明,四川白鹅大脑和脾脏中OAZ1高度表达,分别是心脏的8.74,8.45倍(P <0.05);胸肌、腿肌和卵巢组织中表达量最低,仅为心脏的0.15,0.42,0.46倍。视网膜中OAZ2高度表达,是心脏的6.79倍(P <0.05);肝脏、胸肌和腿肌组织中表达量最低,分别是心脏的0.47,0.08,0.19倍(P <0.05)。四川白鹅胸肌和腿肌中OAZ2表达占优势,其余各组织中OAZ1表达占优势。卵巢组织中OAZ1/OAZ2的值最高,其次是小脑组织,分别为26.62和17.72;胸肌和腿肌中OAZ1/OAZ2最低,分别为0.33和0.75。四川白鹅OAZ1和OAZ2基因表达具有组织特异性,不同组织中OAZ1/OAZ2值不同,提示不同组织中OAZ1和OAZ2的调控功能可能存在差异。

以兔出血症病毒(RHDV)衣壳蛋白VP60为载体,构建VP60携带双串联OVA T细胞表位(Ovalbumin,卵清蛋白第257~264位氨基酸)的嵌合蛋白,研究外源基因对VP60蛋白表达及病毒样颗粒(VLPs)装配的影响,分析VP60作为载体对外源基因长度的耐受性。运用基因克隆和重组技术,通过2次SOE法(Splicing by overlap extension,重叠延伸剪接术),将双串联OVA T细胞表位(257~264位氨基酸)的基因序列取代VP60第302~309位氨基酸的基因序列,得到嵌合VP60基因。利用杆状病毒表达系统表达嵌合蛋白,命名为DC。经IFA、SDS-PAGE、Western Blot、RT-PCR方法鉴定嵌合蛋白的表达,并通过电镜观察嵌合蛋白自聚为病毒样颗粒的能力。嵌合VP60蛋白在杆状病毒表达系统中得到高效表达,且可自聚形成病毒样颗粒。携带双串联外源表位的嵌合VP60蛋白得到有效表达,并可形成VLPs。该研究为嵌合VP60 VLPs的形成、结构功能的研究奠定基础,同时扩展了VP60作为载体可携带的外源基因耐受性的研究资料。

根据海带配子体光捕获蛋白基因lhcf6的cDNA全长序列(GenBank登录号:DQ250739)设计引物,利用基因组步移技术克隆得到其在雌、雄配子体中的5’-侧翼序列,长度分别为932,901 bp。测序结果比对显示二者相似度为33.3%,说明该基因在雌、雄配子体中具有不同的上游调控区。网络服务器PlantCARE和Softberry启动子元件预测结果表明,二者均含有TATA框、节律性相关元件MBS、光反应相关元件MNF1和GAG-motif,其中雌配子体lhcf6基因5’-侧翼序列还特有LHC基因特征元件AT-rich序列,雄配子体特有节律性相关元件Circadian元件,这些元件可能与该基因表达受光质、光强、节律性等因素的调控有关。将其与GFP报告基因一起构建融合表达载体pCAMBIA1304-Flhcf6和pCAMBIA1304-Mlhcf6,利用pCAMBIA1304作对照,通过电击转化法分别转化莱茵衣藻。激光共聚焦荧光显微镜检测结果显示,含pCAMBIA1304-Flhcf6和pCAMBIA1304-Mlhcf6的转基因藻体中GFP基因均有表达,说明克隆得到的海带雌、雄配子体lhcf6基因的5’-侧翼序列具有启动子功能。

利用SSR分子标记技术对热辣3号辣椒杂交种进行纯度鉴定。从85对SSR引物中筛选出10对引物在热辣3号亲本间表现明显的多态性,均为共显性标记。为了提高鉴定结果的准确性,选用位于辣椒不同染色体上的3对共显性标记对热辣3号辣椒进行纯度检测,种子纯度为99.49%。分子标记鉴定与表型鉴定比较分析表明,2种鉴定结果高度一致。研究结果表明,SSR分子标记可以用于热辣3号辣椒杂交种纯度的快速、准确检测。

以高抗青枯病二倍体马铃薯基因型ED13为材料,克隆了蛋白激酶基因StPki。以StPki基因特异区段为靶标,成功构建了该基因的RNA干扰植物表达载体pCHF1-StPki。利用重组农杆菌株LBA4404(pCHF1-StPki)感染转化ED13茎段外植体,获得了抗庆大霉素的再生植株。利用CaMV35S启动子特异引物对再生植株进行PCR检测,结果表明获得了转基因植株。利用StPki基因的特异引物对转基因植株进行半定量RT-PCR分析,结果显示该基因的转录受到了抑制。马铃薯抗病基因型ED13已被成功转化,且表现出了对StPki基因的RNA干扰活性。

以玉米群体P4C0及其经过5轮控制双亲混合选择的改良群体为材料,利用SSR分子标记分析其遗传多样性变化。结果表明,经2~3轮选择后,从总体上看,群体多态位点数、多态位点比例、群体内单株间遗传距离、基因杂合度和遗传多样性指数等遗传多样性参数并未发生明显的变化,而进行5轮改良后,虽然每轮减小幅度较小,但累计减少较多。群体基因型数总体上是减小的趋势,但不同地点改良群体基因型数表现减少与增加交替出现的现象。以上结果表明,在改良低代,群体遗传多样性得到了较好的保持,而多代改良则可能会导致群体遗传多样性的下降;在不同生态条件下进行穿梭式群体改良,对加快改良进程,保持群体遗传多样性和提高选择效率都有一定的作用。

为探讨蓖麻果刺性状相关分子机理,以9个果实有刺和5个果实无刺的蓖麻为研究对象,对蓖麻果刺性状进行RAPD分析,结果表明:用单因素法优化后的蓖麻果刺相关性状的RAPD-PCR反应体系为Taq polymerase0.9μL、10×Buffer 2.5μL、dNTP 2.5μL、Mg²⁺1.3μL、SBS126号Primer 1.4μL、DNA 1.4μL、ddH2O 15.0μL,Total25μL;优化后的反应条件为94℃4 min 30 s;94℃45 s,38℃45 s,72℃45 s,35个循环;72℃5 min;4℃保存。利用优化后的反应体系与反应条件,在果实有刺材料中得到了约1 800 bp的片段,测序结果表明,9个材料的条带上游同源性非常差,但是距离下游约28 bp之前有长度为112 bp的序列完全相同,推断蓖麻果实有刺性状的发育可能与包含组氨酸的磷酸转移蛋白2有关。

为明确10个枸杞品种在DNA分子水平上的遗传差异,利用ISSR分子标记技术对其多态性进行了分析。试验从100个ISSR引物中筛选出8个适宜引物,8个引物共扩增出90条清晰可辨的条带,其中44条带具有多态性,多态性条带百分率为48.9%,通过聚类分析,以阈值0.41为基准,把供试的10个材料划分为2个类群,宁杞5号和张成枸杞的遗传距离为0.629 6,遗传关系最远。这将为枸杞的种质遗传多样性分析和杂交育种提供了初步理论依据。

旨为研究鹅ENO1基因分子特征,阐明不同繁殖期鹅下丘脑、垂体和卵巢组织ENO1表达规律。应用生物信息学技术分析并预测四川白鹅ENO1结构和功能,实时荧光定量PCR技术检测产蛋前期(6月龄)和产蛋期(8月龄)鹅下丘脑、垂体和卵巢组织ENO1的表达量。结果表明,四川白鹅ENO1是内源性蛋白质,含3个N-糖基化位点和16个磷酸化位点,二级结构以α-螺旋和无规则卷曲为主,主要分布于细胞质(73.9%)和细胞核(13.0%)。四川白鹅ENO1的4个Mg2+结合位点和1个烯醇化酶标签进化保守,但是其纤溶酶原受体结构域和MBP-1结构域分别与人氨基酸序列存在4处(422Arg→Lys、432Arg→Leu、433Ile→Ala和434Asn→Lys)和5处变异(124Ala→Val、141Pro→Ser、176Asp→Ala、177Thr→Asn和223Ala→Gly)。产蛋期鹅下丘脑、垂体和卵巢组织ENO1表达量分别是产蛋前期的1.80(P <0.05),1.64(P <0.05)和3.05倍(P <0.05)。四川白鹅ENO1是多功能的、进化保守的内源性蛋白质,ENO1可通过调节HPG轴功能来参与调控鹅的繁殖功能。

以耐湿大麦品种泰兴9425与湿害敏感品种Franklin构建的DH系及亲本为材料,在湿害胁迫条件下,考察了大麦苗期与耐湿性相关的根长、根鲜质量、根干质量、茎叶鲜质量和茎叶干质量,各性状均表现为连续分布,且都存在一定数量的双向超亲遗传类型,为多基因控制的数量性状。结合已构建的分子连锁图谱,采用Windows QTL Cartographer 2.5软件中的复合区间作图法进行QTL定位分析。5个根系及茎叶性状共检测到13个QTL,除第2、5染色体外,其他染色体上均有分布,LOD值为2.59~3.83,对表型变异的解释率为10.99%~20.7%。其中最大根长检测到2个QTL,控制根系鲜质量和干质量的QTL分别为2,3个,与茎叶鲜质量和干质量相关的均为3个。在第6、7染色体存在QTL成簇分布的现象,表明可能存在一因多效或QTL紧密连锁的情况。为大麦苗期耐湿相关根系性状的分子标记辅助选择育种奠定了基础。

利用3对引物对47份品系进行Wx基因分子检测,其中3份白粒小麦为野生型材料,22份蓝粒小麦和22份紫粒小麦为Wx基因全突变型材料,即全糯小麦。对其部分氨基酸含量进行多重比较,结果表明,总体上蓝粒糯小麦氨基酸含量高于紫粒糯小麦,紫粒糯小麦高于白粒小麦;3种类型小麦精氨酸、半胱氨酸、赖氨酸、蛋氨酸、苏氨酸、缬氨酸含量差异极显著;异亮氨酸、色氨酸含量差异达显著水平。

采用砂培培养的方法,以16个玉米杂交种为供试材料,研究粒重、籽粒中贮存的氮磷钾养分含量和贮量对干物质及养分在苗期玉米根、茎、叶中的分配和养分敏感性的影响。结果表明,籽粒养分贮量与苗期无外源养分供应(对照)条件下玉米根、茎、叶的生物量均存在显著的正相关关系(氮贮量与叶片生物量的相关关系除外)。与对照相比,供应外源养分提高了苗期玉米的生物量,但明显降低了其根冠比,且在降低根、茎、叶生物量的变异系数的同时,明显提高了根冠比的极差和变异系数(二者的增高幅度分别高达80.8%和118.2%)。供应外源养分对提高苗期玉米的植株及其根、茎、叶钾含量的效应较氮和磷含量明显,但却明显降低钾含量的变异系数,并以叶的变异系数的降低幅度最大。与此不同,供应外源养分同时提高苗期玉米植株及根、茎、叶的含氮量及其变异系数,且以根系含氮量的变异系数增高最明显。此外,与对照相比,供应外源养分还可明显提高玉米的根系含磷量,且除了根系外,植株及茎和叶含磷量的变异系数均呈升高趋势;但无论有无外源养分,根系含磷量的变异系数始终明显高于茎和叶。在幼苗生长过程中,籽粒中养分的耗竭速率从快到慢依次为:钾、氮、磷。通过对籽粒和幼苗生长的相关性状进行聚类分析发现,在供试玉米品种中,国审对照品种郑单958与其他15个品种存在明显的差异:外源养分对郑单958的根冠比、根系含氮量和含钾量的影响相对最低;且郑单958籽粒中的氮和钾的耗竭百分比以及在供应外源养分后,新增氮和磷的累积量也均为最低,仅新增钾的累积量略高于农大108。这些特性可能是郑单958具有生态广适性的主要原因。

种植方式是影响玉米光合生理特征的重要因素。在大田条件下,以玉米品种北育288和先玉335为研究材料,分析了3种不同种植方式(P1,宽窄行170 cm+30 cm;P2,宽窄行90 cm+40 cm;CK,匀垄65 cm)对玉米穗位叶叶片的SPAD值、叶绿素荧光动力学、净光合速率的影响。结果表明,不同种植方式中,2种不同基因型玉米穗位叶叶片SPAD值间存在差异,宽窄行种植方式表现出明显优势;叶绿素荧光参数Fo在P1和P2中均大于CK;Fm和Fv/Fm在关键的生育时期差异显著,表现为宽窄行P1和P2大于CK;3种模式中,P1和P2中净光合速率显著高于CK。结果表明,相对于传统种植方式,宽窄行种植方式对提高作物生产能力和干物质积累有促进作用。

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根系的时空分布及生理特性。研究表明,不同土层春玉米根重生育期内均呈先增高后降低的趋势,吐丝期达到最大值,各生育时期均为ZGCGX>ZGC>GCGX>NH;不同土层春玉米根重占总根重的比例随生育进程呈单峰曲线变化,0~20 cm表现为NH>GCGX>ZGC>ZGCGC,20~40 cm和40~60 cm表现为ZGCGX>ZGC>GCGX>NH;不同栽培模式吐丝期根系活力最大,乳熟期最小,均为ZGCGX>NH>GCGX>ZGC;SOD和POD活性在吐丝期和乳熟期均为0~20 cm和20~40 cm土层ZGCGX>NH>GCGX>ZGC,40~60 cm土层ZGCGX>GCGX>NH>ZGC,MDA含量在吐丝期各土层均为ZGC>GCGX>NH>ZGCGX,乳熟期为ZGC>GCGX>NH>ZGCGX。

为明确拔节期干旱对冬小麦生理特性的影响。以西农979等7个小麦品种为材料,采用盆栽控水试验,研究了干旱胁迫下小麦叶片中超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性、过氧化氢酶(CAT)活性、相对电导率、丙二醛(MDA)含量、可溶性糖、可溶性蛋白含量和脯氨酸含量的变化。结果表明:干旱胁迫下7个品种的SOD活性、POD活性、CAT活性、相对电导率值、MDA含量、可溶性糖和脯氨酸含量均有不同程度的提高;可溶性蛋白除西农509、郑麦366和郑麦9023外均增加。用上述指标所得的抗旱系数进行主成分分析,7个小麦的抗旱性强弱依次为晋麦47>小偃22>矮抗58>西农979>西农509>郑麦366>郑麦9023。

为给水稻抗高温胁迫栽培提供依据,采用高温胁迫与自然温度对比的方法,通过盆栽试验和人工气候室控温,研究了花后高温(37℃)胁迫对籽粒淀粉形成及淀粉合成相关酶活性的影响。结果表明,花后高温(37℃)处理后,籽粒支链淀粉及总淀粉积累量均低于对照(CK,常温),表现为CK>T1>T2>T3;但直链淀粉含量均高于对照,表现为CK<T1<T2<T3。同时,高温对2个供试品种籽粒的淀粉形成均较对照有影响,其影响程度因品种而异,花后高温影响SSS、SS、AGpase、GBSS等淀粉合成相关酶的活性,该系列酶活性均出现先升后降的变化趋势,其峰值出现的先后时间不同,由此对产量产生的影响也存在差异。

为初步探讨生物质炭对烤烟生长及根际土壤理化性质的影响,通过盆栽试验,研究了在施用化肥的基础上添加不同量(70,140,210 g/盆)生物质炭对烤烟干物质积累量及根际土壤酶活性、土壤有机质含量、土壤微生物量碳(SMBC)的影响。结果表明:施加生物质炭提高了烤烟生育中、后期干物质积累量,且添加140 g/盆生物质炭处理效果最明显。在烤烟移栽后80 d内,生物质炭抑制根际土壤转化酶活性,但这种抑制作用随着生育期的推进而逐渐减小,至移栽后80 d,添加70 g/盆生物质炭处理的土壤转化酶活性超过了同时期不添加生物质炭的处理;施加生物质炭可以提高烤烟生育后期过氧化氢酶活性,移栽80 d后,土壤过氧化氢酶活性随着生物质炭添加量的增加而提高。土壤有机质含量随着生物质炭添加量的增加而显著提高;在烤烟生长后期,施加生物质炭对土壤微生物量碳具有提高作用,以140 g/盆生物质炭处理效果最明显,70 g/盆处理次之。因此,施加生物质炭可以显著提高烤烟全生育期根际土壤有机质含量,改善土壤质量(生长后期),促进烤烟生长,且以施加70,140 g/盆生物质炭处理表现出的综合效果较好。

以白肋烟TN 86为材料,研究了砍收期对晾制前后上部叶氨基酸含量的影响。结果表明,晾制前总氨基酸含量为124.47~140.78 mg/g,以酪氨酸含量和比例较高,在各个砍收时期天冬氨酸含量为7.78~11.16 mg/g,表现为打顶后4周>6周>5周>3周>2周。晾制前甘氨酸和苏氨酸与砍收时期相关性达显著水平。晾制后总氨基酸含量为73.78~97.77 mg/g,以天冬氨酸比例和含量较高,在各个砍收时期天冬氨酸含量为23.73~31.25 mg/g,以打顶后2周砍收的含量较高,打顶后4周砍收比例较高。天冬氨酸在晾制前含量和比例不高,晾制后却大幅度上升。晾制后甘氨酸、苏氨酸、脯氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸和赖氨酸与砍收期相关性达到极显著水平,天冬氨酸、组氨酸、精氨酸、丙氨酸、缬氨酸、蛋氨酸和总氨基酸与砍收期的相关性达到显著水平。砍收时期对晾制后氨基酸含量影响大于晾制前。打顶后2周砍收有利于上部叶天冬氨酸积累和形成。

在大田条件下,研究了低氮磷水平下施钾处理(常规施钾(225.0 kg/hm²)、减钾28%(175.5 kg/hm2)和不施钾(0 kg/hm²))对水稻粤晶丝苗2号、桂香占、华优8305和天优998的产量形成、品质及钾吸收利用的影响。结果表明,与常规施钾相比,减钾28%提高华优8305的结实率及天优998的有效穗和结实率,进而增产;桂香占的有效穗、结实率和千粒质量提高,但每穗总粒数下降,因而稳产;粤晶丝苗2号有明显的减穗减粒效应。减钾28%有利改善华优8305的稻米品质;不利改善另外3个水稻品种稻米碾磨品质。适度减钾对水稻剑叶和籽粒生理代谢酶活性无显著负面影响,减钾28%有利提高钾素利用率。低氮磷水平下减钾对华南早晚兼用型水稻产量和品质的影响因品种

为了探明分蘖期水氮管理对香稻香气、产量及品质的影响。在大田条件下,以常规籼型香稻品种农香18和Basmati 385以及粳型香稻品种云粳优14(Y-14)为试验材料,设置3个水分处理(保持水层4~6 cm(W1);间隙湿润灌溉,低限土壤水势为-10 kPa(W2)和轻度落干,低限土壤水势为-20 kPa(W3))和3个氮肥水平处理(分蘖肥纯氮0 kg/hm²(N1)、30 kg/hm²(N2)和60 kg/hm²(N3))。研究了水氮互作处理对香稻糙米2-乙酰-1-吡咯啉(2-AP)含量,产量及其构成因素和稻米品质的影响。结果表明,水氮互作显著影响香稻糙米2-AP含量,适当的水分胁迫(W3)和施用适量分蘖肥(N3)会显著提高糙米2-AP含量,农香18、Basmati 385和Y-14在W3N3处理下糙米香气含量均达到最高,分别达到17.69,30.60,23.15 ng/g,W2N3次之。除Y-14外,供试香稻实际产量均在W2N3条件下最高。分蘖期进行适当的湿润灌溉和施用适量的分蘖肥(60 kg/hm²),能够协同提高香稻产量和稻米香气。

利用1978年所建立的莱阳长期定位试验田研究不同施肥处理对不同土层土壤酶活性以及年际变化量的影响,经10年研究发现,不同处理土壤酶活性总体顺序为:有机肥(M)>氮磷钾(NPK)>氮磷(NP)>氮肥(N)>氮钾(NK)>空白(CK)。土壤磷酸酶、蔗糖酶、过氧化氢酶活性随着年限的增加而逐年增加,其年际变化量趋势波动前进,与脲酶变化量趋势差异显著。其中土壤蔗糖酶、磷酸酶的年际变化量趋势较相似,均为小幅度波动前进。过氧化氢酶年变化量趋势中则含有明显的"V"型趋势,多有负增长量。脲酶的有机肥(M)处理年际变化量与施用化肥处理差异达极显著水平,不同化肥处理间的变化量却不显著。

为了探索烤烟品种氮素代谢差异对烟叶香气前体物形成的影响,运用大田施肥试验,测定了不同施氮水平下豫烟10号和中烟203成熟过程中的氮素代谢产物和相关酶活性的变化,同时测定了类胡萝卜素和多酚含量。结果表明,品种间GS、GDH等氮素代谢相关酶活性不同决定了氮素转化方式和转移规律,是导致基因型间氮素代谢差异的重要因素。类胡萝卜素和多酚含量与氮代谢产物和相关酶活性的相关性分析:在生长成熟前期类胡萝卜素含量与GS的相关系数达0.515*,在成熟后期与GS、GDH的相关系数分别达0.664**和0.645**;在整个成熟期多酚含量与NR的相关系数达到-0.524**。品种间比较说明烤烟成熟前期氮代谢旺盛有利于类胡萝卜素的形成,成熟后期氮代谢强度减弱有利于类胡萝卜素降解产物的形成;烤烟成熟期NR活性低,硝酸盐积累则多酚的形成受到抑制。

为了研究污水灌溉和镉胁迫复合处理对菠菜镉积累和生长过程的影响,采用盆栽试验,用清水和污水分别配制不同浓度(0,1,5,10,30,50 mg/L)的镉溶液,定期对菠菜整个生长过程进行浇灌和喷洒处理。结果表明,与清水处理系列相比,污水灌溉有利于菠菜对土壤镉的吸收,且相同浓度的污水处理系列的菠菜株高、叶面积、每盆平均叶片数、生物量等均低于清水处理系列。与各自的空白对照相比,2个处理系列的菠菜镉含量均随着处理试液镉离子浓度的增大而增大,呈现双阶段直线相关性;当镉浓度在0~10 mg/L时,清水和污水系列菠菜镉含量与处理试液镉浓度的线性相关系数分别为0.999 6,0.997 6,相关直线斜率分别为1.602 9,1.665 6;当处理试液镉浓度为10~50 mg/L时,二者的直线相关系数分别为0.997 9,0.999 8,斜率分别为0.237 3,0.254 8,斜率变小。2个处理系列的菠菜株高、叶面积、每盆平均叶片数、生物量等均在0~10 mg/L表现出低浓度刺激效应,10~50 mg/L表现出高浓度抑制效应。

采用盆栽试验,研究了翻压二月兰作绿肥对玉米生长、养分吸收及土壤肥力的影响。试验设CK(不施肥)、不同翻压量绿肥(50%G、G)、单施全量化肥(F)和绿肥与化肥配施(G+F)5个处理。结果表明,绿肥有一定的养分供应能力,翻压绿肥后玉米生物量、籽粒产量、养分吸收量显著提高,并随绿肥翻压量增加而增加。单翻压绿肥能满足玉米拔节期以前的生长需求,50%G和G处理玉米在拔节期的生物量、氮磷钾吸收量均与F及G+F处理相似。绿肥化肥配施可进一步促进玉米养分吸收,提高玉米产量,G+F处理成熟期玉米整株氮、磷、钾吸收量比F处理分别增加了10.8%,28.1%,45.8%,籽粒产量提高了9.1%。绿肥有促进玉米根系生长及提高磷、钾养分吸收能力的效果,单施绿肥以及绿肥与化肥配施后,玉米根系生物量、根冠比提高,对磷钾的相对吸收量明显高于对氮的相对吸收量。仅翻压绿肥后种植玉米对土壤无机氮和速效磷有明显的耗竭,绿肥化肥配施后土壤无机氮、速效磷、速效钾显著提高,说明绿肥化肥配施可有效改善土壤养分状况。

为明确芝麻种子发育过程中木酚素、粗脂肪、粗蛋白质的积累变化规律,以2个高木酚素芝麻品系SJ856、SJ857为材料,研究了其种子发育过程中木酚素、粗脂肪及粗蛋白质的积累变化情况。结果表明,随着芝麻种子逐渐发育,种子含水量不断下降,种子干物质积累量先近似直线上升后下降,授粉后35 d时积累量达最大值(干基千粒质量为2.99 g);粗脂肪、粗蛋白质积累与干物质积累同步,均先近似直线增加后下降,授粉后35 d时积累量均达最大值(1.633 5,0.690 0 mg/粒);芝麻素和芝麻林素积累量也随着芝麻种子逐渐发育而增加,在授粉后35 d时积累量均达最大值(17.103 4,6.134 1μg/粒),而后下降,呈前期积累快、中后期积累慢的特点,且芝麻林素的积累快于芝麻素。总之,在芝麻籽粒发育过程中,木酚素、粗脂肪、粗蛋白质积累变化趋势一致,均随种子发育呈先增加后降低的趋势,且均在授粉后35 d积累至最大值。

采用系列稀释法和平板涂布法从黑龙江漠河地区的永久冻土层20份土壤样品中分离得到172株细菌菌株,经平板对峙法初筛得到10株拮抗菌,经复筛得到了1株对甘蓝枯萎病菌有较强抑制作用的拮抗细菌MH71菌株。通过菌落形态观察、生理生化测定、16S rDNA和16S~23S rDNA之间的ITS特异性序列分析等,表明MH71菌株为解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)。该菌株对镰刀病菌、灰葡萄孢及炭疽病菌等15种农业生产上常见的植物病原真菌和黄瓜角斑、平菇褐斑、大白菜黑腐和啤酒酵母菌等植物病原细菌和酵母菌均有不同程度的拮抗作用,表现出广谱抗菌活性。此结果表明:MH71菌株是一株极具开发潜力的生防菌株。

稻瘟病和白叶枯病是水稻的两大主要病害。通过分子标记辅助选择将水稻种质H4的主效稻瘟病抗性基因Pi46(t)与CBB23的广谱白叶枯病抗性基因Xa23聚合到一起,对8个目标株系进行苗期稻瘟病抗谱测定和成株期白叶枯病抗性测定。结果表明:8个株系对测试的稻瘟病菌株均具有较广的抗谱、远高于CBB23的抗谱;对白叶枯病达到抗或高抗水平、远优于H4的抗性水平。说明2个抗性基因得到了有效聚合,实现了创制双抗种质的目的。

为建立黄瓜抗黑斑病分子标记辅助育种体系,以黄瓜感黑斑病母本L 63和抗黑斑病父本L 9及其F₁、F，苏北》2,/sub>分离群体为试材,将与黑斑病抗性相关基因连锁的一个共显性AFLP标记E-CC/M-CAT进行了测序,根据序列特点设计了特异的SCAR引物SCEM126/122,成功地转换成了简单实用的共显性SCAR标记,经验证该标记与黄瓜抗黑斑病相关基因连锁遗传距离为4.4 cM,可以作为黄瓜抗黑斑病辅助选择的标记。且该标记具有迅速、简便、成本低、不受环境条件限制的优点,扩增条带清晰,无杂带和拖尾现象,适合用于大量样本分析。利用引物SCEM126/122对290份材料进行抗病性检测,结果表明有64份抗病材料,为进行抗黑斑病黄瓜新品种的选育奠定了基础。

为了对小麦黑粉病及时预报与防治,以采自河南省南阳、周口和平顶山(2个)的4个病原菌菌系为材料,采用传统的形态学鉴定法和ITS序列分析相结合,确定来自南阳和平顶山市区的病原菌菌系为小麦散黑粉菌,来自周口和平顶山郏县的病原菌菌系属于小麦秆黑粉菌。根据ITS序列进行系统进化分析发现,南阳和平顶山市区的散黑粉菌与周口和平顶山郏县的秆黑粉菌分别聚在2个进化枝上。河南省流行的小麦黑粉病可能由散黑粉菌和秆黑粉菌共同导致。

黄萎病是影响茄子生产的一种重要土传性病害,挖掘利用抗病基因对茄子抗黄萎病育种具有重要的意义。Ve类基因是已知的植物抗黄萎病基因之一。采用同源法从抗黄萎病野生茄中分离Ve类基因的同源序列,构建重组载体TRV2-SlVe,经农杆菌介导侵染植株并接种黄萎病病菌,结合表型观察和半定量RT-PCR技术对结果进行了分析。结果发现,TRV2-SlVe成功地抑制了野生茄中Ve基因的表达,接种植株表现出明显的黄萎病症状。以上结果表明,野生茄中的Ve类基因具有抗黄萎病的特性。

为了解新疆阿勒泰地区的捕食线虫性真菌分布情况,采用玉米粉琼脂培养基(CMA)培养分离阿勒泰地区土壤中的捕食线虫性真菌,通过对纯化后菌株的形态学观察和分子生物学分析,鉴定出5株少孢节丛孢属真菌和1株圆锥节丛孢菌。另外用质量浓度分别为0.5,0.05,0.005 g/L的L-苯丙氨酸、L-色氨酸、L-蛋氨酸和L-缬氨酸对已分离的圆锥节丛孢菌AS3株进行捕食器生成的诱导反应,发现各组氨基酸对捕食器的产生均有诱导效应,但质量浓度为0.05 g/L的L-苯丙氨酸诱导产生的捕食器总数最多。为利用捕食线虫性真菌进行生物防控奠定了理论基础。

以患轮纹病的冬枣果肉组织作为分离对象,将筛选出的真菌经单孢分离纯化后进行回接试验。依据回接试验中接菌枣果的发病症状确定出冬枣轮纹病的病原真菌,并通过其形态特征、培养特性及ITS序列分析对该菌株进行鉴定。摸索该病原菌的最适培养条件,同时测定了该病原菌的胞内毒素及胞外毒素的毒力。利用平板对峙培养法筛选有拮抗作用的细菌,并进行该拮抗细菌的形态特征观察、生理生化试验及16S rDNA序列分析。结果表明:本研究中分离的致冬枣轮纹病病原真菌为Botryosphaeria dothidea,该菌最适碳源为蔗糖,最适氮源为蛋白胨,最适pH值为5,最适生长温度为27℃。筛选获得对该致病真菌有一定拮抗作用的细菌JK,初步鉴定为芽孢杆菌属(Bacillus sp.)。即本研究中筛选的芽孢杆菌属(Bacillus sp.)细菌在冬枣轮纹病的生物防治方面有潜在的应用价值。

从江苏某猪繁殖与呼吸综合征(PRRS)发病猪场采集的血清样本中分离到1株猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)毒株,对该毒株的生物学特性进行了鉴定,并对其Nsp2和ORF5序列进行测定和序列比对分析。利用细胞传代的方法对PRRSV检测阳性,PPV和PRV检测阴性的猪血清进行病毒分离。通过RT-PCR、CPE和IFA对PRRSV分离毒株进行鉴定,并测定其TCID₅₀。测序获得Nsp2和ORF5基因,并利用DNAStar软件进行序列同源性和进化分析。成功分离获得1株PRRSV毒株,该毒株能够在Marc-145细胞上增殖并产生细胞病变,免疫荧光检测可观察到特异性荧光,TCID₅₀为10^5.5。Nsp2序列分析表明,该分离株具有HP-PRRSV 30个氨基酸缺失的基因特征,同时495~516位也存在缺失。分离株ORF5基因与其他参考毒株氨基酸同源性为57.1%~99.5%,与NJ-1106的同源性最高,为99.5%。系统进化树分析表明,该分离株属于北美型,与WUH4、NJ-1106等HP-PRRSV毒株属于同一分支。本试验分离得到一株HP-PRRSV变异毒株,为分析我国PRRSV的遗传变异和防控奠定了基础。