研究牦牛MITF-M基因编码区序列及其编码蛋白的结构,以及其在皮肤组织中mRNA的表达水平,探讨MITF-M基因与牦牛毛色形成相关性,以期为揭示牦牛毛色形成分子机理奠定基础。采用RT-PCR技术扩增,成功获得了牦牛MITF-M基因编码区序列。采用生物信息学方法,预测分析MITF-M基因及其编码蛋白的基本理化性质、二级结构等;采用半定量PCR检测技术,检测出MITF-M基因mRNA在牦牛各组织器官中表达水平;通过荧光定量PCR技术检测出在牦牛不同颜色皮肤组织中MITF-M基因mRNA表达水平。结果表明,扩增得到的MITF-M基因的编码区是一条长为1 460 bp的DNA序列。将牦牛的MITF-M基因序列命名为 YAK MITF-M,并且在NCBI数据库中注册该基因的登录号为KM985448。牦牛MITF-M序列基因含有一个长度为1 242 bp的开放性阅读框,编码413个氨基酸,二级结构主要以α螺旋和无规则卷曲为主,β折叠和延伸链较少。MITF-M基因编码产物氨基酸邻接系统树表明,牦牛MITF-M与黄牛、绵羊等物种的MITF-M氨基酸具有高度相似性。在牦牛各组织器官中,MITF-M基因mRNA仅在皮肤组织中特异性表达,且在不同毛色牦牛皮肤组织中,MITF-M在黑色被毛皮肤组织中mRNA表达量显著高于白色被毛皮肤组织(P<0.01)。

为构建小鼠BMP3蛋白原核表达载体,纯化BMP3蛋白,制备并鉴定BMP3蛋白小鼠多克隆抗体,以及对BMP3进行系统进化关系研究。采用RT-PCR 方法从小鼠肝脏中克隆获得BMP3蛋白的表达菌株;利用SDS-PAGE电泳切胶纯化、尿素梯度复性获得BMP3蛋白,免疫小鼠制备BMP3蛋白多克隆抗体;采用ELISA法检测抗体滴度达1: 3 200倍,Western Blotting证实抗血清具有很好的特异性。通过DNAMAN软件对BMP3序列同源性分析发现其C-端在不同动物间存在较高同源性;MEGA 软件对BMP3序列的系统发生分析证实BMP3在动物间具有明显的进化趋势。为BMP3蛋白调控骨代谢及与肿瘤的关系研究奠定基础。

为防止棉铃脱落提高结铃性,进而提高棉花产量,从陆地棉中分离出一个参与离层分化调控的相关基因 GhBOP1 。通过生物信息学分析,表明GhBOP1蛋白序列含有保守性强的BTB和ANK结构域;进化树分析显示该蛋白氨基酸序列与许多植物的同源蛋白相似程度很高,说明该类蛋白进化较慢。利用qRT-PCR进行组织特异性表达分析的结果表明, GhBOP1 基因在根、茎、 叶和花等组织器官中均有少量表达,但在离层中为优势表达,表达量为叶片表达水平的20倍。利用病毒诱导基因沉默(VIGS)技术干涉棉花 GhBOP1 基因的表达,同时进行低盐胁迫处理分析,对照植株叶片出现大量地脱落,而 GhBOP1 基因沉默植株叶片生长正常。总之 GhBOP1 基因在离层中优势表达,并对离层的形成可能具有调控功能。

为了探讨PRLH及其受体基因在绵羊性腺轴中的表达,以绵羊下丘脑-垂体-性腺轴系为研究对象,克隆了PRLH及其受体基因PRLHR,构建了系统进化树,并利用qRT-PCR技术对PRLH及其受体基因在绵羊性腺轴中不同组织的表达差异做了研究。结果表明,绵羊PRLH和PRLHR mRNA核苷酸序列分别为 113,237 bp,PRLH基因核苷酸序列与山羊、牛、人、小鼠的同源性分别为96.8%,93.3%,80.3%,74.6%,PRLHR基因与藏羚羊、山羊、牛、人和小鼠的同源性分别为100%,99.3%,97.3%,90.4%,84.4%;PRLH及其受体基因在绵羊的下丘脑、垂体、子宫和卵巢中均有一定量的表达,且PRLH基因在下丘脑、垂体和卵巢中的表达要显著低于子宫(P<0.05);PRLHR在子宫与垂体中的表达差异显著(P<0.05),其他差异不明显。 说明下丘脑、垂体、子宫和卵巢是PRLH合成分泌和发挥作用的主要器官。

为阐明松墨天牛肌肉收缩机理和相关基因表达模式,用构建cDNA文库方法,从松墨天牛cDNA中克隆到松墨天牛肌球蛋白轻链2基因,命名为 MaMLC-2 (GenBank:KM371003)。该基因cDNA为882 bp,其中开放阅读框(ORF)为618 bp,编码205个氨基酸,推测的蛋白等电点为4.66,分子量为22.26 kDa。MaMLC-2的氨基酸序列与赤拟谷盗同源性最高,为96%,与东方蝼蛄等8种昆虫同源性为85% ~88%。松墨天牛与赤拟谷盗处在系统发育树的同一分支上。MaMLC-2属于亲水性氨基酸,存在2个EF-hand结构域,长度均为29个氨基酸,其中第1个EF-hand结构域含有 Ca²⁺结合位点。SWISS-MODEL预测结果显示,MaMLC-2有2个螺旋-环-螺旋结构。用 RT-qPCR 分析了 MaMLC-2 基因的相对表达量,结果显示:蛹和幼虫的表达量高于成虫;成虫中足表达量最高,腹部表达量最低,各部位均有表达,且有显著差异(P<0.05)。

为了进一步研究 FecB 基因,利用PCR-RFLP技术筛选出 FecB 基因,PCR扩增 FecB 基因编码区序列1 509 bp, 利用限制性内切酶 Bam H Ⅰ和EcoR Ⅰ定向插入原核表达载体pET30a(+),构建原核表达载体pET30a(+)- FecB,诱导表达纯化重组蛋白,免疫小鼠制备多克隆抗体,Western Blot检测重组蛋白的免疫活性,ELISA检测抗体效价。结果表明,成功的构建了绵羊 FecB 基因的原核表达载体,并在大肠杆菌中表达目的蛋白,经过4次免疫后,获得多克隆抗体,ELISA方法检测小鼠抗体免疫效价达到1: 32 000,纯化的蛋白具有免疫活性。为研究绵羊 FecB 基因蛋白的功能提供参考。

为获得灰葡萄孢的致病相关基因并研究其基因功能,筛选灰葡萄孢的T-DNA插入突变体库,获得了一株致病力增强的突变体BCt98。利用PCR和Southern Blotting技术,对突变体BCt98进行鉴定。利用TAIL-PCR技术结合生物信息学方法,确定了突变体BCt98中T-DNA插入位点位于 BC1G_07014.1 基因的第3个外显子上。利用RT-PCR技术,确定了突变体BCt98的突变基因为 BC1G_07014.1 。突变体BCt98生长速度较快,菌落颜色较浅,菌丝较为致密,不产生分生孢子和菌核,且胞壁降解酶(PMG、PG和Cx)及毒素活性较野生型明显增强。表明 BC1G_07014.1 基因在灰葡萄孢生长、发育和致病力调控方面发挥重要作用,且参与调控病菌的胞壁降解酶活性和毒素活性。

为定位混合盐碱胁迫下调控高粱苗期性状的QTL位点,发掘耐盐碱基因位点及其紧密连锁标记。以耐盐碱和盐碱敏感组合BJ-299×Tx622B构建的F₂群体为材料,采用SSR标记技术和区间作图法对170个F_{2: 3}家系进行高粱苗期相对存活率(RL)、相对干质量(RDW)、相对鲜质量(RFW)和相对苗高(RSH)的QTL分析。结果表明,试验材料耐盐碱性状符合数量遗传的特点,共定位到3个QTL位点(qSAT-A、qSAT-D 和 qSAT-J)调控高粱苗期耐盐碱性状,分布在A、D和J染色体上,位于标记Sam27281~Sam22486、Sam11433~Sam78379和Sam62346a~Sam38392。 qSAT-A 和 qSAT-D 同时调控RL、RDW、RFW和RSH性状,表型贡献率分别为14.3%,9.7%,8.0%,10.6%和8.7%,13.5%,18.8%,13.6%; qSAT-J 位点调控RL性状,贡献率为7.3%。 qSAT-A 和 qSAT-D 为调控高粱苗期耐盐碱性状的重要位点,有望在高粱耐盐碱性状分子标记辅助育种发挥重要作用。

为探析盐胁迫下燕麦种子萌发时蛋白质的差异表达及其相关生理功能分析,比较了燕麦在不同浓度氯化钠溶液处理下种子的萌发及幼苗生长能力,然后采用二维凝胶电泳结合基质辅助激光解析飞行时间质谱的蛋白质组学方法分析种子在0和1%氯化钠溶液处理种子萌发时的蛋白质组差异表达。结果表明:随着盐胁迫的加剧,燕麦种子的萌发力和成苗率降低。蛋白质组分析显示:1%氯化钠溶液处理使得燕麦种子蛋白质组二维凝胶中11个蛋白质点表达发生变化,其中10个蛋白质点表达量上调。质谱鉴定得到3个可靠蛋白,分别为:燕麦蛋白、燕麦蛋白N9和蛋白质二硫键异构酶。这些蛋白的差异表达可能与盐分胁迫下燕麦种子萌发的生理活动有关联。

为分析转基因抗草甘膦棉花早代遗传情况,以花粉管通道法获得的26个转5-烯醇式丙酮酰莽草酸-3-磷酸合酶基因(EPSPS)抗草甘膦棉花转化事件为材料,以其背景亲本中棉所49为对照,喷施草甘膦后对转基因棉T₁、T₂分离比例进行考察。T₁田间抗性鉴定结果表明,经卡方检测20个转化事件T₁分离符合3: 1的分离规律,即外源基因插入1个位点;6个转化事件不符合1对基因的分离规律,出现了偏分离。T₂田间抗性鉴定结果表明,通过花粉通管法共获得152个纯合株系,分别来源于25个转化事件;对T₂不纯合株系继续进行分离比例的考察,发现来源于15个转化事件的57个株系符合3: 1的分离规律;此外卡方检测结果表明,每个转化事件都有不符合3: 1分离规律的株系,且其中10个转化事件没有符合3: 1分离规律的株系。表明通过花粉管通道法获得的转基因植株中外源基因的整合和遗传均较复杂。

为解决乌塌菜杂种优势利用中的杂交制种手段问题。以复等位基因遗传的小白菜核基因雄性不育系作不育源,采用杂交一代连续与乌塌菜轮回亲本回交,同时测交筛选基因型的方法,选育乌塌菜核基因雄性不育系。育成了具有100%不育株率和100%不育度,园艺学性状与目标品系相似的乌塌菜核基因雄性不育系GMS_W,利用该不育系配制并筛选出2个产量高于对照品种的优异杂交组合GMS_W×A2、GMS_W×A1。解决了乌塌菜雄性不育系转育和利用的难题。

为揭示总不育小穗数、基部和顶部不育小穗数的遗传特点,利用2个相关重组自交系群体,结合4个环境的表型数据和QTL检测结果,对其进行了分析。2个群体表型数据相关性分析和通径分析结果一致表明,顶部不育小穗是引起总不育小穗数的主要因素,这一结果与前人研究结果相反。环境间表型数据相关性分析结果表明,3个性状受环境影响均较大,其中复合性状总不育小穗数由于受其构成因素基部和顶部不育小穗数的双重影响而表现受环境影响最大,顶部不育小穗数次之。QTL检测结果表明:影响总不育小穗数的遗传因素并非是其构成因素遗传因子的简单累加,总不育小穗数、基部和顶部不育小穗数3个性状在QTL水平关系复杂,既在3个性状间或两两性状间检测到共同QTL,也分别检测到单一性状的特异QTL。顶部不育小穗数与总不育小穗数之间存在显著遗传相关性和较多的共同QTL。为小麦不育小穗性状的遗传改良和小麦生产中栽培措施的合理运用提供了参考依据。

为了探讨小麦抗倒性测定的新方法,选用生产中大面积应用的6个小麦品种为材料,用自制的作物抗倒伏强度电子测定仪测定了大田条件下的小麦单茎、群体抗倒伏强度及其他与抗倒有关的因素,并与茎秆倒伏指数相比较。结果表明,小麦单茎抗倒伏强度和群体抗倒伏强度在花后均呈较强规律性变化,单茎的最大抗倒伏强度出现在花期,群体最大抗倒伏强度出现在灌浆盛期;单茎、群体抗倒伏强度与株高和重心高度呈极显著或显著负相关关系,这与倒伏指数反映的结果一致,证明用仪器便捷地测定小麦茎秆抗倒伏强度是可行的;单茎、群体抗倒伏强度与花后发育天数的关系均可用3次多项式进行拟合,其决定系数分别为0.996 4和0.968 4,生产中可依据抗倒性变化规律制定适时措施,降低倒伏几率。

为解析百农AK58和周麦18的遗传差异,利用表型数据分布于小麦全基因组的305个SSR标记进行分析,以期为小麦大面积种植品种的培育提供参考。方差分析表明,百农AK58和周麦18在株高、千粒质量和单位面积穗数上存在极显著差异,其中百农AK58在株高和单位面积穗数上明显优于周麦18。分子标记比较发现,305对SSR引物中有130对引物在百农AK58与周麦18之间扩增出差异带,多态引物比例达到42.6%。2个品种在A、B、D基因组存在差异的引物数基本一致,分别有34,37,37个,多态引物比例表现为B基因组(43.9%)>A基因组(37.1%)>D基因组(33.5%)。百农AK58和周麦18的遗传差异在小麦7个部分同源群和21对染色体上也表现一定的不均衡性。在7个部分同源群之间,二者在第5部分同源群的遗传差异最大,多态引物比例达到49.3%,而在染色体水平上,它们在3B、5B、7B、4A的遗传差异相对较大,多态性引物比例均超过50%。百农AK58和周麦18所不同的SSR位点是遗传研究中需要重点关注的基因组区域。

为揭示糯玉米种质的遗传多样性,利用新一代分子标记技术-SNPs(Single nucleotide polymorphisms)对39份不同基因型的糯玉米自交系进行了基因型分析。结果表明,1 059个SNP标记在39份自交系中的多态性信息含量(PIC)为0.05~0.38,平均含量为0.31;最小等位基因频率(MAF)为0.03~0.50,平均值为0.29;期望杂合度变化范围为0.05~0.50,平均期望杂合度为0.39。39份自交系之间的亲缘关系(Kinship)系数为0.00~0.91,京6与京糯6之间亲缘关系最近。通过Neighbor-joining(NJ)聚类分析,将39份自交系划分为5大类群,其中系谱来源不清晰的糯玉米自交系均被划分至不同类群中,明确了其亲缘关系。因此,SNP标记适用于糯玉米自交系的遗传多样性分析及亲缘关系研究,可为糯玉米种质资源利用及品种选育提供参考。

植物离体再生主要经历愈伤组织形成、胚状体或器官发生和不定芽产生等过程,其中愈伤组织形成是在外源生长素和相关蛋白因子的共同作用下完成的,是植物离体再生的关键环节。拟南芥 LBD16、LBD17、LBD18 和 LBD29 是促进胚性愈伤组织发生的关键转录因子。通过对37种白菜高代自交系外植体芽再生频率的统计分析,选出具有显著差异的材料,研究了大白菜愈伤组织发生过程中上述同源LBD基因的表达变化模式,初步分析了LBD基因表达对大白菜愈伤组织产生和再生频率的影响。结果显示:白菜LBD基因与拟南芥LBD基因有很高的序列同源性,共有8个上述基因的同源基因;离体培养的白菜外植体在诱导7 d时产生愈伤组织,而LBD基因在此时表达量达到最高,然后开始降低,在整个愈伤诱导过程中呈现先上升后下降的趋势;在愈伤诱导各时期中,LBD基因在高再生频率材料中的表达一般都要高于低再生材料。这些结果表明,LBD基因参与大白菜愈伤组织产生并促进离体组织植株再生的关键基因,这为从分子水平上筛选高效再生材料,建立高效遗传转化体系奠定了基础。

旨为明确播期和接茬方式对夏玉米羧化酶活性及产量的影响,同时为确定夏玉米与小麦的适宜接茬方式和播种期提供研究依据。2008,2009年进行了4个播期的夏玉米田间试验,6月1,6,11日为“三密一稀”种植的麦田中套种,6月16日为15 cm等行距小麦收获后平播,分别用S_06-01、S_06-06、S_06-11、S_06-16表示。生育期间测定羧化酶活性。结果表明,随播期推迟,夏玉米基部第1~4叶的RuBPCase和PEPCase活性增强,PEPC/RuBPC比值减小。棒3叶PEPCase活性随生育进程呈单峰变化,播期早的叶片展开虽早,PEPCase活性高峰出现也早,但后期下降幅度也较大,以致不同处理棒3叶生育期间PEPCase活性的平均值差异并不显著。随播期推迟,棒3叶同叶位叶片光合势与叶源量有减小的趋势,玉米成穗数有增加趋势。千粒质量变化与灌浆期温度密切相关而与播期关系不大,最终产量以S_06-16处理较高。处理间经济系数也以S_06-16最高或较高,说明产量形成不仅与光合物质生产能力有关,还与光合物质有效转运相关。综上可见,夏玉米平播既保证与套种相同或较高的产量,又便于小麦玉米生产的全程机械化,是较适宜的接茬方式。但为避开集中平播后的浇水高峰,在不早于小麦收获前9 d(6月6日以后)套播,可为夏收夏种期间的农事操作提供较为充足的时间。

利用生产上常用的5个水稻光温敏不育系材料,在育性敏感期置于人工气候室内进行低温处理,分析低温对供试材料生理指标的影响以及耐冷性差异与生理指标变化之间的联系。低温设置为17.5 ℃、10 d,对照为21 ℃、10 d的可育温度,考察处理5,10 d以及返回大田生长5 d时的生理变化指标。结果表明,相比不耐冷的不育系,耐冷型不育系在低温处理前期SPAD值与对照相比变化不显著,SOD、POD活性略有增强,MDA含量、相对电导率有所增加;随着处理时间的延长,SPAD值、Pn值、Tr值、SOD、POD活性均开始下降,但下降幅度较不耐冷的小,MDA含量、相对电导率的持续增加也要慢于不耐冷不育系。

为了研究豆瓣菜、大聚藻2种水生园艺作物响应铝胁迫的机制及耐铝能力,通过盆栽试验,研究了不同浓度铝处理(0,300,600,900,1 200 mg/kg)对豆瓣菜、大聚藻生长及生理特性的影响。结果表明,Al³⁺为300 mg/kg处理下,豆瓣菜根长、地下部干质量均达最大峰值,大聚藻根长及地上部干质量与对照差异不显著;梯度铝处理下,豆瓣菜地上部分干质量、根系活力呈下降趋势,大聚藻铝处理则各组差异不显著。对生理指标的进一步研究发现,随土壤Al³⁺浓度的增加,豆瓣菜膜脂伤害指标丙二醛(MDA)含量呈升高趋势,可溶性蛋白含量(Pr)、过氧化物酶(POD)活性、过氧化氢酶(CAT)活性均呈先升后降的趋势,脯氨酸(Pro)含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性均呈降低趋势。大聚藻除Pr含量呈升高趋势,SOD含量呈先升后降趋势外,其他指标与豆瓣菜各生理指标变化趋势相似。综合各指标可知,低浓度的Al³⁺(300 mg/kg)处理下,豆瓣菜生长指标所受促进作用较大聚藻明显,随Al³⁺浓度的升高,铝对豆瓣菜根长、干质量、叶绿素含量的促进作用逐渐消失,抑制作用较大聚藻也更明显,即豆瓣菜较大聚藻表现出对铝的敏感性。铝胁迫下,二者生理变化有所差异,但从生长指标上看都表现出对铝胁迫较好的耐受性。

为了筛选抗旱品系,以14个紫甘薯品种(系)为材料(徐薯28为对照),采用盆栽模拟干旱胁迫的方法,分析评价干旱胁迫对紫甘薯光合特性及干物质积累的影响。干旱胁迫20 d时对其叶片光合特性及干旱胁迫70 d时对其产量进行测定分析。结果表明:干旱胁迫下,参试紫甘薯品种(系)的叶绿素含量指数(CCI)、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、单株薯块鲜质量和干质量表现出不同程度的降低;CCI和Pn值较高的品种为宁紫薯1号和徐紫薯6号;烟薯0747和泰中11号受干旱胁迫影响较大;14个紫甘薯品种(系)中,徐紫薯6号、徐紫薯1号、徐薯33、徐102903、漯紫薯1号、商077-1、宁紫薯1号、徐薯28属气孔限制因素导致的光合速率降低类型,其余品种(系)属于非气孔限制因素导致的光合速率降低类型;研究结果表明:宁紫薯1号、徐紫薯6号抗旱性较强,烟薯0747、泰中11号抗旱性较弱。

为准确估算夏玉米产量和净生产力,以华北平原典型夏玉米农田为对象,研究了CO₂通量(Fc)与玉米光合特性及主要环境因素的关系。结果表明,Fc与群体光合速率(CAP)之间有明显的正相关关系,相关系数达0.910;从日累积量来看,Fc和CAP均在抽雄吐丝期达到最大;将单叶净光合速率(Pn)与叶面积指数(LAI)的乘积(Pn·LAI)和Fc进行曲线拟合,预测值与实测值的相关系数为0.790,达极显著水平;从主要环境因素对Fc的通径分析来看,水蒸汽分压对Fc的决定系数及其所占比重最大,其次是水汽浓度、Pn·LAI、光合有效辐射、CO₂浓度,可见蒸腾作用对Fc的耦合效应十分显著。

探讨水果黄瓜幼苗对铅胁迫的响应机制,为揭示水果黄瓜抗铅性提供理论依据。在200 mg/L硝酸铅胁迫下,研究了不同浓度的(50,100,300,500 μmol/L)外源一氧化氮(Nitric oxide,NO)对水果黄瓜种子萌发以及幼苗可溶性蛋白含量、丙二醛(MDA)含量、过氧化物酶(POD)活性、过氧化氢酶(CAT)活性、超氧化物歧化酶(SOD)活性及叶绿素相对含量的影响。结果表明,200 mg/L的硝酸铅对水果黄瓜种子的萌发起到显著的抑制作用,并使可溶性蛋白与丙二醛的含量升高,POD、CAT活性以及叶绿素相对含量显著降低;加入硝普钠(SNP,NO供体)对水果黄瓜种子的发芽率、发芽势及发芽指数有明显的促进作用,同时降低了丙二醛的含量,增加POD、CAT、SOD活性以及叶绿素相对含量和可溶性蛋白质含量。外源NO能显著促进Pb²⁺胁迫下水果黄瓜种子萌发,增强细胞的渗透调节能力,提高保护酶活性,明显缓解幼苗叶片受到的氧化损伤,其中以100 μmol/L SNP处理的效果最好。

为探明粒重和食味与其他品质性状之间的关系,选用直立穗型和弯曲穗型水稻为材料,按照穗部位置分为27个粒位,分析了它们之间的相互关系。结果表明:不同粒位间粒重与食味值和整精米率有极显著正相关关系,碾米品质的好坏对食味有显著影响;粒重和食味值与垩白率和垩白度有极显著负相关性,与粒长、粒宽和长厚比有极显著正相关关系;粒重与直链淀粉含量和胶稠度呈极显著正相关,食味值只与胶稠度呈显著正相关,而与直链淀粉含量相关性不大;粒重和食味值与总蛋白、醇溶蛋白、谷蛋白和脂肪酸含量有极显著负相关关系,而与球蛋白含量有显著正相关关系,可以通过提高籽粒的球蛋白含量,来协调食味、产量和营养品质之间的矛盾;粒重和食味与淀粉RVA谱特征值有非常密切的关系,两者与峰值黏度、热浆黏度、崩解值、冷胶黏度和回复值呈极显著正相关,而与消减值和起浆温度呈极显著负相关;食味值与峰值黏度、崩解值和脂肪酸含量的相关系数较大。粒重对整精米率和食味有重要影响,峰值黏度、崩解值和脂肪酸含量这3个指标可以作为选择水稻品种良好食味的首选指标。

为研究食欲素A对绵羊卵巢能量代谢及生长发育的调节作用,在体外培养黄体化颗粒细胞,用浓度为0.05,0.10 μg/mL的食欲素A刺激细胞后,分别于0,2,6,12,24 h提取细胞总蛋白,采用Western Blot法对P-AMPK及P-ERK的表达量进行检测。结果显示,食欲素A刺激细胞2 h,0.05,0.10 μg/mL剂量组的P-AMPK表达量与对照组相比均极显著提高(P<0.01),食欲素A 刺激细胞6 h,0.05,0.10 μg/mL剂量组P-AMPK的表达量均达到最高值(P<0.01),且0.10 μg/mL剂量组表达量明显高于0.05 μg/mL剂量组;食欲素A 刺激细胞2 h,0.05,0.10 μg/mL剂量组的P-ERK表达量与对照组相比均极显著提高(P<0.01),食欲素A刺激细胞24 h,0.10 μg/mL剂量组的P-ERK表达量极显著高于平台期(6~12 h)(P<0.01)并达到最高值。表明食欲素A通过P-AMPK和P-ERK途径参与黄体能量代谢及生长发育的调节,从而进一步参与生殖机能的调控。

为明确花生适宜的断根程度,为花生高产栽培提供理论与技术依据。以高产花生品种青花7号为材料,采用箱栽试验方法,研究了断根深度对花生根系生长分布、衰老特性及产量的影响。结果表明,适度断根可以控制前期根系过快生长和延缓后期根系干质量下降,尤其能够促进后期深层土壤中的根系生长,增加中下部根系所占比例;适度断根能够延缓各土层根系活力和超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性最大值出现的时间和下降的速度,同时降低花生根系丙二醛(MDA)的含量,延缓根系衰老;对产量而言,适度断根能够显著提高花生有效果数、荚果产量和籽仁产量;但过度断根则不具有这种效应。认为花生的适宜断根深度为10~15 cm。

为了研究氯化钾对甘薯生长发育、产量和品质的影响,探求其作用的最佳施用量。以4种甘薯栽培品种为研究对象,通过大田试验探究不同氯化钾用量对甘薯块根结薯数、单薯重、干物质积累动态变化以及品质等指标的影响。结果表明:施用氯化钾显著提高4种甘薯的产量,最大增幅达到47.24%~116.36%;随着氯化钾施用量的不断增加,甘薯的产量均呈现先增加后逐渐降低的趋势;甘薯产量均与甘薯单株结薯数和单薯重呈显著正相关,即氯化钾对甘薯产量的提高是通过增加甘薯的结薯数和提高甘薯的单薯重来实现的,但不同品种间存在差异。适量氯化钾肥显著提高甘薯块根中的淀粉、可溶性糖、可溶性蛋白含量,但当氯化钾含量超过562.5 kg/hm²时,品质指标的提高率有所降低。综合考虑产量、甘薯品质及经济效益因素,在大田条件下氯化钾的用量不宜超过375.0 kg/hm²。

为探究油菜叶片与角果间光合特性的差异,以双低高油甘蓝型油菜杂交种秦优7号为材料,在不同光照、CO₂浓度、温度和一日之内不同时间点等条件下比较了叶片和角果间气体交换参数的差别,结果显示:叶片和角果的气体交换参数随光强、CO₂浓度、温度、一日之内时间的变化趋势基本相同。在同等光照条件下,叶片的净光合速率、气孔导度、水分利用效率和气孔限制值均高于角果,而胞间CO₂浓度蒸腾速率低于角果;叶片的光饱和点、光补偿点、光呼吸速率明显比角果低,而光量子效率显著高于角果。在同等CO₂浓度条件下叶片的净光合速率、水分利用效率、气孔限制值均明显高于角果,而胞间CO₂浓度低于角果;叶片的CO₂饱和点、CO₂补偿点均比角果低,而羧化效率则显著高于角果。叶片进行光合反应的最适温度低于角果,在各自最适和相同温度范围内叶片的净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、气孔限制值均明显高于角果,而叶片的胞间CO₂浓度、水分利用效率则比角果明显降低。在整个日变化范围内叶片的净光合速率、气孔导度、气孔限制值、水分利用效率明显比角果高,而叶片的胞间CO₂浓度、蒸腾速率则明显比角果低。

为了研究抑制无效分蘖对不同基因型水稻根系特征及养分吸收积累的影响,以培杂泰丰和粤晶丝苗为材料(分别记为P和Y),通过设计不同的栽插孔穴直径(栽插孔径分别为20,28,35 mm,依次记为D1、D2、D3)限制水稻的无效分蘖,试验采用水培法。结果表明:与D1、D3相比,D2显著提高了水稻培杂泰丰和粤晶丝苗的穗粒数和产量;在幼穗分化期,D2处理水稻培杂泰丰和粤晶丝苗根系根长、根表面积、根系体积以及根尖数和分叉数均明显高于D1处理;D2与D3处理培杂泰丰水稻抽穗期茎鞘P、K含量显著高于D1处理;D2处理抽穗期的钾素积累总量显著高于D1、D3处理;D3处理水稻粤晶丝苗幼穗分化期、抽穗期的氮素积累总量、磷素积累总量和钾素积累总量均显著高于D1处理。相关分析结果也表明,水稻齐穗期的总根长与氮素积累总量和钾素积累总量存在显著的正相关关系,根系的表面积和总体积与氮素、磷素和钾素积累总量均存在显著或极显著的正相关关系,而且,根系的平均直径与磷素积累总量和钾素积累总量也显著正相关。

为了明确光周期基因显隐性组成在我国小麦品种中的分布情况,利用小麦光周期基因 Ppd-A1、Ppd-B1 和 Ppd-D1 的STS分子标记,对我国180份小麦品种进行分子标记检测。结果显示,所有供试材料在B1位点均检测为隐性 Ppd-B1b 。在A1位点,仅有扬麦11品种检测为显性 Ppd-A1a (0.6%),其余检测材料均为隐性 Ppd-A1b;在D1位点,有5份材料检测为隐性,其余175份材料检测均为显性 Ppd-D1a (97.2%)。对所有材料进行基因型统计分析,发现我国品种主要存在 Ppd-A1b/Ppd-B1b/Ppd-D1b、Ppd-A1b/Ppd-B1b/Ppd-D1a和Ppd-A1a/Ppd-B1b/Ppd-D1a 几种基因型。 研究结果表明,我国小麦品种的光周期不敏感特性主要是 Ppd-D1 位点的变异,在 Ppd-A1、Ppd-B1 位点的变异较少。

为了分析不同地区黄瓜棒孢叶斑病菌的种内分化,能够准确地鉴定该病菌,以服务于黄瓜抗病育种,对2007-2014年采集的黄瓜棒孢叶斑病菌多主棒孢经单孢纯化获得34个菌株。利用公开发表的特异性引物CCF/CCR对其进行了PCR分子鉴定,结果表明:34个菌株均扩增得到了预期272 bp的特异片段,说明均为多主棒孢菌。应用真菌核糖体rDNA区通用引物ITS1和ITS4分别扩增各个菌株的rDNA内转录间隔区序列,经测序并比对分析,34个菌株均扩增得到了559 bp的特异片段,其中32个从黄瓜上分离的多主棒孢病菌菌株碱基序列完全一致,2个从番茄上分离的菌株碱基序列完全一致,二者的差异在于2个SNP位点T-C、G-A的突变,二者相似度为99.64%。说明,多主棒孢菌属种间的ITS区序列高度保守,利用ITS序列分析方法可以为多主棒孢菌的分类鉴定及系统发育研究提供依据,可以区分出黄瓜和番茄寄主上的多主棒孢菌。

为了研究粘虫不同危害程度下玉米“源库”变化特征规律、不同叶位叶片对籽粒贡献率以及虫害对玉米品质的影响。以玉米品种先玉335、郑单958、利民33为试验材料,利用去叶留叶脉的方法对灌浆期粘虫不同危害程度进行了模拟,结果表明,粘虫危害后造成“源”“库”关系变化,玉米灌浆期不同部位叶以“穗三叶”对玉米籽粒库的贡献率较大,3个品种“穗三叶”平均贡献率达48.08%,其次是“穗三叶”上部2片叶、再次为玉米顶三叶。相关分析表明,粘虫咬食后“源”的减少率与玉米单株生产力减少率呈显著或极显著的正相关关系,不同危害程度下,“穗三叶”以下叶片吃光(危害较轻)、整株剩顶5片叶(危害较重)、整株剩顶3片叶(危害严重)、整株叶片食完(危害特别严重)分别比对照(未咬食)降低4.22%,26.03%,39.26%,48.82%,粘虫咬食玉米减产幅度可达4.22% ~48.82%。对梨树和农安两县市受粘虫危害的30个田间定位点统计,最高减产51.23%,平均减产20.83%,证明粘虫咬食对玉米产量影响较大。方差分析进一步证明,不同模拟处理、不同品种以及处理与品种交互作用均存在极显著差异(P<0.01)。另外,粘虫危害可以影响玉米的商品品质,随着玉米源危害程度的加大,玉米籽粒中蛋白和淀粉含量比对照下降幅度较大,分别降低9.73%~15.91%和6.19%~11.11%,而脂肪含量变异相对较小。

蓖麻是一种重要的油料作物,种子中含有毒蛋白,蓖麻毒蛋白具有相当明显的抗肿瘤作用。以2129蓖麻品系不同发育时间的鲜种子为材料,利用磷酸盐提取法、BCA试剂盒法和UVwin5紫外V5.1.0、BandScan蛋白定量分析、Excel、IBM SPSS Statistics软件,研究种子中毒蛋白的动态积累过程。结果表明:不同发育时间蓖麻鲜种子中,毒蛋白的含量随着发育时间的增加而逐渐在发育完全成熟即60 d时达到最大;毒蛋白含量与粗蛋白含量、种仁质量、种子质量分别呈极显著正相关、显著正相关和正相关关系。基于种子中毒蛋白含量将蓖麻鲜种子的发育时间分为3类:第Ⅰ类包括30,40,50,60 d,这些发育时间蓖麻鲜种子中蓖麻毒蛋白含量较高;第Ⅱ类只包括10 d,毒蛋白含量较低;第Ⅲ类只包括20 d,毒蛋白含量中等。不同发育时间蓖麻鲜种子中毒蛋白的动态积累过程是,在种子发育10~20,20~30 d时迅速积累,30~60 d时积累速度较慢,完全成熟即60 d时毒蛋白含量达到最大。

为明确河农6251含有的抗叶锈基因并对其进行分子定位,以抗病品种河农6251与感病品种Thatcher的杂种F₁、F₂、F₃群体为材料,对河农6251的苗期抗叶锈基因进行定位。分子标记辅助鉴定结果表明,河农6251中含有抗叶锈基因 Lr26 和 LrZH84,可能含有 Lr2c 和 Lr17a;遗传分析表明,河农6251对叶锈菌PBGP的抗性由1对显性抗病基因决定,暂命名为 LrH6;用SSR技术和分离群体分组法(BSA)分析河农6251 F₂群体和F₃家系,结果位于1B染色体的3个SSR标记wmc419、wms582和barc120与 LrH6 连锁,遗传距离分别为21.6,25.8,27.9 cM。河农6251中含有 Lr26、LrZH84 等多个抗叶锈基因,其对PBGP的抗性由一对位于1BL染色体上的显性抗叶锈基因决定。

草莓成熟叶片中含有大量的多糖、蛋白质、多酚和色素等物质,影响高质量DNA的提取和下游PCR反应的进行。为确定适用于PCR技术检测草莓镶脉病毒(Strawberry vein banding virus,SVBV)的DNA提取方法,从草莓叶片中提取DNA后,对样品中的SVBV进行特异性的PCR检测,比较确定不同DNA提取方法对PCR检测SVBV稳定性的影响。以感染SVBV的草莓叶片为材料,分别采用CTAB试剂盒法、高盐低pH法、改良SDS法提取草莓叶片的总DNA,将不同方法提取的DNA通过紫外分光光度法和琼脂糖凝胶电泳法进行测定,对DNA产量和质量进行分析。结果表明,3种方法均能获得较为完整的DNA片段,用CTAB试剂盒提取的DNA质量最高,改良SDS法提取的DNA质量较低。将不同方法提取的DNA经过PCR反应特异性检测SVBV后,将与目的片段大小一致的PCR扩增产物经序列测定及分析,证明与SVBV的序列相吻合,证明了方法的可靠性,其质量能够满足PCR特异性检测需要。

为了明确东北地区小麦赤霉病镰孢菌的种群组成及分布,分别从辽宁省沈阳市、黑龙江省哈尔滨市和密山市、内蒙古自治区扎兰屯市、呼伦贝尔市和通辽市等地区采集小麦赤霉病病样,经单孢分离纯化共得到118株镰孢菌,传统形态学鉴定的基础上,采用基因组DNA的 EF-1α序列分析技术进行了镰孢菌种类的辅助鉴定,确定属于7个种:禾谷镰孢菌为优势种,分离频率为64.41%,藤仓镰孢菌为次优势种,分离频率为18.64%;燕麦镰孢菌、尖孢镰孢菌、木贼镰孢菌、锐顶镰孢菌和轮枝镰孢菌的分离频率分别为5.08%,3.39%,3.39%,3.39%,1.70%。同时,在玉米成株期进行了致病性测定,结果表明,小麦赤霉病镰孢菌可以侵染玉米,较玉米茎腐镰孢菌的致病力低。

为明确2014年夏天在天津番茄种植区采集到疑似感染番茄褪绿病毒的番茄样品的侵染病原,利用ToCV外壳蛋白和热激蛋白的特异引物进行反转录PCR (RT-PCR)检测,分别扩增得到特异核苷酸片段。序列分析表明,HSP70核苷酸序列与已登录的番茄褪绿病毒日本分离物Tochigi(AB513442)相似性为99.5%,CP氨基酸和核苷酸序列与已登录的番茄褪绿病毒日本分离物Tochigi(AB513443)相似性分别为99.2%和99.3%,表明天津地区的番茄受到ToCV侵染,且天津与日本ToCV分离物序列相似性最高。由于调查地区番茄黄化曲叶病毒发生普遍,针对ToCV阳性样品利用TYLCV特异性引物进行了分子检测,扩增产物序列与TYLCV以色列株系分离物的相似性均在99.0%以上,表明2种病毒在田间发生复合侵染,该研究首次明确天津地区的番茄受到ToCV侵染和ToCV与TYLCV的复合侵染。

采用大田试验研究了不同氮素形态及配比(不施肥、硝态氮: 铵态氮依次为10: 0,7: 3,5: 5,3: 7,0: 10、酰胺态氮、当地施肥)对娃娃菜产量、品质和植株养分吸收的影响。结果表明:配施处理(NO₃^--N: NH₄⁺-N为5: 5时)促进娃娃菜产量显著提高,可取得较好的经济效益。硝态氮肥易增加娃娃菜中硝酸盐的积累,增施铵态氮能有效降低硝酸盐积累,促进可溶性蛋白、可溶性糖以及可溶性固形物含量的增加。NO₃^--N: NH₄⁺-N在3: 7~0: 10可有效减少娃娃菜叶片中硝酸盐含量,增加可溶性糖含量;在5: 5~3: 7内有利于增加可溶性蛋白的含量;CK2(当地施肥)和T4(NO₃^--N: NH₄⁺-N为3: 7)处理则有利于提高可溶性固形物的含量。施氮肥可以促进娃娃菜氮、磷、钾的吸收,其中铵态氮较有利于氮的吸收,而硝态氮有利于钾的吸收,但在不同时期磷含量受氮源的影响变化不一致。综上,硝态氮肥与铵态氮肥在5: 5~3: 7内时,娃娃菜可获得较高的品质和经济效益。

为了探讨包膜复混肥的应用效果。采用多点试验,研究了包膜肥对油菜产量、养分积累以及土壤养分形态的影响。结果表明,与普通复混肥相比含量,全量包膜复混肥能够极显著提高油菜籽粒产量,平均产量可达2 501.00 kg/hm²,增产率平均达到13.72%;可以显著提高油菜茎秆产量,对根产量有一定程度的提高,角果皮产量基本不受影响;包膜复混肥能够促进油菜养分在后期快速积累,主要表现在氮和钾的积累方面,磷的积累量没有表现出较好的效果;包膜复混肥养分释放在衡阳表现较好,湘潭次之,宁乡最差;氮肥效果在衡阳地区与油菜生长相协调,钾肥效果在湘潭地区得到体现,磷肥没有表现出缓控释肥的效果;土壤养分浓度与土壤温度是造成包膜复混肥养分释放差异的重要原因。此外,N-P₂O₅-K₂O(12-6-7)的油菜专用肥进行包膜后,能够提高油菜的产量,但在不同的地方使用效果不同,其中磷的养分释放不能与油菜生长相协调,必须通过大配方小调整或改变包膜技术来实现缓控释肥的目的。

为了解决近年来华北地区麦田因多年旋耕导致土壤耕层过浅、土壤质地变差、小麦根系发育不良以及小麦产量品质降低等问题,在平衡配方施肥的基础上,通过田间试验研究了Agri-star松土促根剂对土壤质地及小麦产量和淀粉糊化特性的影响。结果表明,施用松土促根剂和土壤深耕处理均可起到降低土壤容重,增加单位体积小麦根系质量,改善土壤理化性状的作用。此外,施用松土促根剂能够提高冬小麦成穗数和穗粒数,进而起到提高小麦籽粒产量的效果,其中以1号松土促根剂+配方肥处理籽粒产量最高,平均达7 925 kg/hm²,较单施配方肥处理增产12.9%。研究还发现,施用配方肥、添加松土促根剂或者进行土壤深耕处理能够改善小麦籽粒淀粉品质,同样也以1号松土促根剂+配方肥处理效果最好。综合比较分析,在当前华北地区免耕、旋耕麦田,应用Agri-star松土促根剂可以改善土壤质地,提高小麦产量和改善小麦籽粒淀粉品质,具有广阔的应用前景。

针对土壤中重金属Hg污染的现状,为研究北方半湿润偏旱区褐土农田Hg元素的长期变化规律,对连续进行22年的氮磷化肥与有机肥配施试验0~40 cm农田土壤及2013年玉米籽粒中的Hg含量进行了测定,分析了长期施肥条件下褐土Hg元素的盈亏状况、年际变化和剖面特征及对玉米籽粒中Hg含量的影响。结果表明,不施肥处理的土壤Hg含量有所亏缺,其他施肥处理Hg含量均有盈余;随着施肥年限的增长,土壤Hg呈下降趋势,比基础土样降低了29.3% ~74.2%;高量施肥均可能会引起表层Hg含量的向下迁移,导致20~40 cm土壤Hg含量升高。2013年不同施肥处理土壤Hg含量均未超过国家土壤环境质量二级标准;长期氮磷化肥与有机肥配施对处理间土壤Hg含量差异影响不显著;2013年玉米籽粒中Hg含量低于国家限量标准。长期氮磷化肥与有机肥配施未造成土壤Hg污染。