农用地集约利用研究进展

粮食安全、土地供需矛盾等重大问题是世界性难题,对农用地集约利用进行研究是解决目前问题的关键。此文归纳总结了国内外农用地集约利用研究的主要内容,分析表明不同阶段的研究侧重点不同,不同研究者采用的研究方法不同。在此基础上提出了农业集约技术研究、农用地集约利用产生的负面影响、城乡结合部农用地集约利用问题、加强适应全球环境变化的农用地集约利用研究、进一步完善农用地集约利用评价指标体系是今后农用地集约利用的研究趋势。     

近15年国家自然科学基金稻、麦类作物遗传育种领域项目申请情况分析

国家自然科学基金是国家支持基础研究的主要渠道之一。本文以15年(1998—2012年)来国家自然科学基金中稻、麦类作物遗传育种面上类项目申请数据为依据,对稻、麦类作物遗传育种学研究的现状与趋势从研究领域和研究层次2个维度进行了深入分析。分析数据显示,15年来稻、麦类各类型项目申请量呈上升趋势,其中稻类项目的申请总量高于麦类项目。从研究领域来看,稻类研究项目申请量最多的是发育生物学,占稻类申请量的37.4%;其次是抗性,占27.6%。麦类作物研究主要集中在抗性研究领域上,占麦类申请量的38.1%;其次是发育及品质,分别占23.7%和21.5%。从研究层次来看,随着水稻基因组测序的完成,稻类研究领先于小麦研究。稻类研究项目申请量最多的基因克隆与功能分析,占稻类申请量的41.6%;其次是分子标记与基因定位,占28.8%。麦类研究申请量最多的是分子标记与基因定位,占麦类申请量的36.5%;其次是基因克隆与功能分析,占28.2%。综合国内外研究现状,建议今后在继续加强对围绕高产、优质、高效、抗逆等研究持续资助的基础上,积极支持将基因组学、生物技术和生物信息学与传统作物学相结合的基础研究。     

基于信息可视化的动物资源育种领域研究态势分析

为分析动物资源育种领域研究态势,研究国家和机构的合作交流情况,为该领域科研工作者和政府决策部门提供参考依据,基于Web of Science数据库,选取29种代表性英文期刊进行领域文献搜集、清洗和规范化;借助CiteSpace、SCIMAT工具进行分析,探讨领域合作交流情况、研究热点的动态变化;对研究结果进行定量解读,邀请领域专家进行分析判断,评估研究结果的客观合理性。结果表明：2000—2014年间,美国发文量在该领域居世界首位,英国、德国是该领域开展学术交流活动最活跃的国家,中国与荷兰合作交流关系紧密。美国伊利诺伊大学是开展学术交流活动最活跃的机构,中国机构与其他国家的交流没有表现的很活跃。大学在本领域研究中占有重要地位。动物资源育种领域存在7个相对稳定的研究方向,分别是特定品种研究（牛、猪、羊、鸡）、激素研究、遗传机制、肉产量与质量、消化与营养、动物疾病防治和发育调控。其中关于牛的育种研究是动物资源与育种领域重点研究热点方向和主题。采用方差分量的定量研究热点只出现一段时间,随后消亡。2012—2014年新增的热点为育种产业管理。随着时间的推移,动物资源与育种领域不断向经济学、科学学等学科拓展,出现了与交叉学科相关知识结构增长的现象。动物资源育种技术研究,以及社会、经济、环境等外在因素对动物育种产业的影响研究是当前的研究焦点。该研究通过对动物资源育种领域知识演化、发展动态的分析,可为科研工作者和政府决策部门提供参考依据。     

国内外度假区开发研究回顾与展望

度假区开发是近年来国内外度假旅游研究领域的热点问题。采用文献资料与逻辑分析等方法系统回顾国内外的度假区开发研究成果,国外相关研究在度假区开发生命周期理论、滨海度假区开发等方面取得了一系列有价值成果;国内侧重于度假区开发的宏观规划研究、个案定性研究等,存在的问题是基础理论研究缺乏、学科背景及研究方法单一等问题;展望未来研究可从度假区开发理论体系、大规模实证研究、多学科综合研究、开发主体及制度创新等几个方面来开展。     

烟草种子技术研究进展

烟草种子是烟叶生产新一代的开始,是烟草科学技术研究的载体.种子相关技术的研究是优良品种繁育推广的基本保障.为促进我国烟草种子生产技术与理论的快速发展,本文从烟草种子处理、成熟、产质量、介质花粉、干燥贮藏、包衣、种子油7个方面对烟草种子相关研究进行综述,并进一步作出展望.     

种子产业化研究的策略分析

构建产业链各环节协调发展的运行机制和理想模式是种子产业化的内涵,提高我国种子产业化水平的制约因素和对策是研究的主要内容。种子产业化研究应采取综合性研究方法,种子产业化的立足点是农业增效、农民增收。动力是优良品种的选育与科技创新,核心是实现产业化、市场化和国际化经营,根本要求是育、繁、销一体化。在实施种子产业化进程中。应重点研究解决种子企业缺乏科技创新能力问题、服务社会化问题、对全系统的营运和成本效益实行企业式管理问题。     

CNKI期刊视域下降解地膜研究态势文献计量分析

以CNKI《中国学术期刊网络出版总库》为检索源,利用文献计量学方法,分析1987—2018年国内降解地膜研究态势。结果显示：降解地膜研究文献数量偏少,近10年来其速度和数量呈上升趋势;研究区域全国各地区均有涉及,新疆、甘肃、山东是研究靠前的3个地区;研究情报源分布较为广泛,但高质量载文期刊较少;研究人员分散不稳定,核心作者不突出;科研和教学单位是主要研究机构,研究内容多为应用降解地膜后对土壤水热及作物产量的影响,而在降解机理、环境安全方面的研究比较缺乏。建议降解地膜今后的研究方向和趋势应满足"五性一配套"综合体系,即：功能性、操作性、可控性、经济性、安全性和配套性。     

2011—2020年土壤修复领域研究态势的文献计量分析

土壤污染已经成为全球性问题,也是中国环境危害最为严重的问题之一。本文数据来源于中国知网(CNKI)和Web of Science (WOS)数据库,利用CiteSpace软件对2011—2020年土壤修复研究领域的文献进行可视化分析,探讨了土壤修复相关研究的现状及未来发展趋势。研究表明：土壤修复领域的研究（1）发文量总体呈上升趋势,中国、美国、西班牙、印度、澳大利亚是英文发文量位居前5的国家;中国以科学院为主要发文机构;（2）从关键词的中心性和文献被引频次分析得到重金属污染土壤及修复是目前主要的研究内容,而生物修复及生物炭是土壤修复领域的研究热点（3）农药污染土壤修复、生态修复、修复材料及修复技术的研发是未来土壤修复研究领域的重要方向。     

欢迎订阅2010年《武汉植物学研究》

《武汉植物学研究》是中国科学院主管、中科院武汉植物园主办、科学出版社出版、国内外公开发行的植物学综合性学术期刊,主要刊载:植物学及各分支学科的基础研究和应用研究方面具创新性、有重要意义的最新研究成果的原始研究论文,植物学研究的新技术、新方法,较高学术水平的综述论文等。     

种业科学的核心内容是种子科学与技术

种子科学与技术是研究种子特征、特性和生命活动规律,提高种子的再生产能力,并为农业生产服务的一门应用科学,理论研究包括育种学、种子学、种子生物学、种子生理学等,技术应用包括种子生产、种子贮藏、种子加工、种子检验等,其中技术应用部分也是种子产业的重要组成环节。种业科学是一门研究种子产业发展的的理论和技术的自然科学与社会科学相结合的应用学科,是在种子科学与技术的基础上发展起来的,在市场经济条件下,研究品种选育、种子生产加工和储藏、种子市场营销、种子管理、种子贸易、种子产业化和种子产业体系及种业发展模式。种业科学的核心内容是种子科学与技术。     

番茄转录因子基因SlYAB2a的克隆、表达及亚细胞定位分析

为了研究番茄SlYAB2a基因的功能及其在番茄生长发育中的分子机理,以番茄的cDNA为模板,利用RTPCR技术从番茄中克隆到SlYAB2a基因,该基因编码的蛋白质由192个氨基酸残基组成,蛋白质的分子量为21.35k Da,等电点是8.79,平均亲水系数是-0.487。SlYAB2a蛋白质的6~165位氨基酸残基形成Pfam:YABBY结构域,在20~47位有1个C2C2锌指结构域,在122~181位有1个螺旋-环-螺旋结构域。二级结构分析表明SlYAB2a蛋白分子中,α-螺旋占19.79%、β-折叠占14.06%、其余66.15%为不规则卷曲。蛋白多序列比对表明SlYAB2a与马铃薯、林烟草、酿酒葡萄、大豆、拟南芥、甘蓝型油菜、花药野生稻、玉米和小麦YABBY2的一致性分别为98%,78%,71%,65%,64%,64%,58%,57%,57%,说明SlYAB2a蛋白与来源于双子叶植物的YABBY2一致性较高,而与来源于单子叶植物的一致性较低。通过聚类分析发现YABBY2蛋白明显分为单子叶和双子叶2个亚类,SlYAB2a蛋白属于双子叶亚类,与马铃薯、潘那利番茄、绒毛状烟草、林烟草等的YABBY2蛋白序列亲缘关系较近。实时定量RT-PCR分析结果表明,在番茄植物的不同生长发育时期,根、茎、叶、花、果实中,都有SlYAB2a基因表达;并且在花和青熟果实中,SlYAB2a基因表达水平远远高于其他组织。说明SlYAB2a基因在花和果实的发育过程中起着重要作用。洋葱表皮细胞瞬时表达结果表明SlYAB2a蛋白定位于细胞核中。     

病原诱导的中间偃麦草ERF转录因子基因的克隆及其表达特性

应用RT-PCR、RACE技术，从病原诱导的中间偃麦草叶片cDNA中，分离出1个编码ERF基因的全长cDNA序列，该基因暂命名为TiERF1a，编码由292个氨基酸组成的蛋白质，具有ERF转录因子典型的结构，即保守的AP2/ERF DNA 结合域、核定位位点和酸性激活区。TiERF1a的氨基酸序列与一个水稻ERF蛋白OsBIERF3具有66%的同源性，与拟南芥AtERF1同源性仅39.7%，为植物ERF转录因子家族B3亚群的一个新成员。表达分析结果表明，纹枯病菌、赤霉病菌侵染可诱导TiERF1a基因的上调表达，与防卫相关的激素乙烯、茉莉酸也可诱导该基因上调表达，且TiERF1a对外源乙烯、茉莉酸的响应时期早于对纹枯病菌、赤霉病菌响应时期，说明TiERF1a可能通过乙烯、茉莉酸信号途径参与寄主调控对纹枯病菌、赤霉病菌的防御反应。     

油菜割捆机打捆部件的设计与试验

为了解决收割冬油菜与栽插早稻的季节矛盾,提前腾地抢插早稻,设计了一种油菜打捆装置,将该装置配置在4SY-2.2型卧式油菜割晒机割台的左侧,组成油菜割捆机。该打捆装置主要由机架、集禾压缩机构、送绳机构、打结器、捆结离合器、推出机构等组成,通过对送绳机构、集禾机构、放捆机构进行设计计算,确定了打捆装置的主要参数。虚拟样机运动仿真分析表明送线机构、打结器、放捆机构动作配合协调,8.95s完成一个工作循环。利用打捆装置样机进行打捆试验,结果表明装置成捆率为95％,油菜捆平均直径为382mm,油菜秆含水率67.5％时每捆平均重量为5.08kg。本研究为油菜的分段收获提供一种新的方案和配套机具。     

栎属4个树种秋冬叶色与生理变化的关系

为了研究栎类树种秋冬转色期叶色变化的生理机制,以栎属4个树种——鲜红栎(Quercus coccinea)、纳塔栎(Quercus nuttallii)、沈氏栎(Quercus shumardi)、针栎(Quercus palustris)为试材,测定其秋冬转色期叶绿素、类胡萝卜素、花色素苷3种色素和可溶性糖、可溶性蛋白质含量变化。结果表明:叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素含量均呈先快后慢的下降趋势;类胡萝卜素含量鲜红栎和沈氏栎呈现下降-上升-下降的趋势,其他2个树种呈平缓下降的趋势;花色素苷含量呈波动上升趋势;叶绿素a与叶绿素b的比值变化趋势前中期较为平缓,后期迅速下降;鲜红栎的可溶性糖含量为单峰曲线,其他3个树种呈双峰曲线,与花色素苷相关性不显著;蛋白质含量与花色素苷含量呈正相关。     

花生AhDGAT2a基因启动子的克隆和功能验证

二酰甘油酰基转移酶(DGAT)是三酰甘油(TAG)合成途径的限速酶,对脂肪酸合成的调节具有关键作用。为了研究AhDGAT2a的表达调控,利用GenomeWalking方法从鲁花14基因组中克隆了AhDGAT2a上游5¢侧翼调控区1200 bp序列,即AhDGAT2a启动子(pAhDGAT2a)序列,并利用生物信息学软件分析其包含的调控元件,发现其含有多个TATA-box和CAAT-box、光调控元件、胁迫防御相关元件和激素响应元件。用pAhDGAT2a构建pAhDGAT2a:GUS植物表达载体并转化烟草品种SR1。利用组织染色法鉴定转基因烟草的GUS表达模式,发现在转基因烟草的各个器官均有GUS酶活,而在柱头、花药和幼嫩种子中表达量较高,说明pAhDGAT2a具有一定的组成型启动子活性。     

花生转录因子基因NAC4的等位变异分析

NAC转录因子在植物应答非生物胁迫中起重要作用。利用生物信息学分析推测花生栽培种转录因子基因Ah NAC4(登录号为HM776131.1)属于抗旱相关转录因子基因,对比栽培品种山花11号Ah NAC4的2条c DNA序列(Shr NAC4-a和Shr NAC4-b)及其相应的DNA序列(Sh NAC4-a和Sh NAC4-b)表明,Ah NAC4全长为1244 bp,编码区长度为1050 bp,含有2个内含子,分别位于182~279 bp和547~642 bp处,编码蛋白包含349个氨基酸。从抗旱性不同的32个栽培品种分离得到4类Ah NAC4,分别命名为Ah NAC4-a1、Ah NAC4-a2、Ah NAC4-b1和Ah NAC4-b2,缩写为a1、a2、b1和b2。a1和a2为等位基因,二者在717 bp处存在1个碱基差异,引起第174位氨基酸的改变,b1和b2为等位基因,二者存在14个SNP位点,其中717 bp和924 bp处碱基的差异引起第174位和第244位氨基酸的改变。供试品种中基因型为a1a1b1b1、a1a1b2b2、a2a2b1b1、a2a2b2b2的品种数分别为10、5、15和2。从19个野生种中分离得到11类NAC4的DNA序列(Aw1NAC4–Aw11NAC4),Aw1NAC4与栽培种b1、b2的核苷酸序列同源性最高,Aw2NAC4与栽培种a1、a2核苷酸序列同源性最高。推测栽培种a1基因编码蛋白对花生抵御干旱起关键作用,a1和b1基因编码蛋白的功能与野生种更接近。     

Vehicle Monitoring Control and Scheduling Management System in a Scenic Area

In order to help tourists choose satisfying scenic spots, content hotels, convenient lines and convenient vehicles, vehicle monitoring control and scheduling management system in a scenic area is presented, which dispatches vehicle by appointments and the statistic of tourists at a sight spot and recommends the tour line by broadcasting in vehicle. Vehicle monitoring control and scheduling management system in a scenic area, a integrative vehicle management system, is an integration of GPS, GIS, trunked radio system, a management system of booking room and a tourist statistic system at a sight spot.     

Genetic and environmental effects on glucosinolate content and chemoprotective potency of broccoli

Broccoli is well recognized as a source of glucosinolates and their isothiocyanate breakdown products. Glucoraphanin is one of the most abundant glucosinolates present in broccoli and its cognate isothiocyanate is sulphoraphane, a potent inducer of mammalian detoxication (phase 2) enzyme activity and anti‐cancer agent. This study was designed to measure: glucosinolate levels in broccoli florets from an array of genotypes grown in several environments; the elevation of a key phase 2 enzyme, quinone reductase, in mammalian cells exposed to floret extracts; and total broccoli head content. There were significant environmental and genotype‐by‐environment effects on levels of glucoraphanin and quinone reductase induction potential of broccoli heads; however, the effect of genotype was greater than that of environmental factors. The relative rankings among genotypes for glucoraphanin and quinone reductase induction potential changed, when expressed on a per head basis, rather than on a concentration basis. Correlations of trait means in one environment vs. means from a second were stronger for glucoraphanin and quinone reductase induction potential on a per head basis than on a fresh weight concentration basis. Results of this study indicate that development of a broccoli phenotype with a dense head and a high concentration of glucoraphanin to deliver maximum chemoprotective potential (high enzyme induction potential/glucoraphanin content) is a feasible goal.     

CIMMYT普通小麦籽粒硬度等位变异的检测

籽粒硬度主要由5D染色体短臂的一对主效基因Ha控制,研究籽粒硬度等位变异有助于提高小麦的磨粉和食品加工品质。本试验对国际玉米小麦改良中心（CIMMYT）的138份历史品种和代表性高代品系的硬度基因型进行了研究。在用SDS-PAGE鉴定Pina-D1b/Pinb-D1a时,用10%甘油代替水配制分离胶,用PDA代替甲叉配制分离胶和浓缩胶,增强了PINA和PINB两种蛋白带型的分辨率。结果表明,与其他国家硬质麦中Pina-D1a/Pinb-D1b类型偏多的特点明显不同,CIMMYT硬质小麦中puroindoline a（PINA）蛋白缺失类型（或称Pina-D1b/Pinb-D1a）较多,为118个,占85.5%;Pina-D1a/Pinb-D1a（野生型）为11个,占8.0%;Pina-D1a/Pinb-D1b类型有9个,占6.5%。其中,PINA缺失对小麦籽粒硬度的影响最大,与其他2种基因型硬度值之间差异达5%显著水平。先前研究结果表明,PINA蛋白缺失类型的磨粉品质和面包烘烤品质均劣于Pina-D1a/Pinb-D1b类型,因此,建议CIMMYT多引进一些其他硬度变异类型的小麦种质,如Pina-D1a/Pinb-D1b类型等,以改善其硬度基因型过度单一的局面,从而减少PINA蛋白缺失带来的不利影响。同时,也提醒我国以其他用途如抗病、抗旱等为目的,引种CIMMYT小麦时,还应充分考虑PINA蛋白缺失对磨粉和加工品质的不利影响,以更合理引进和有效利用CIMMYT种质资源。     

Polyacrylamide gel electrophoresis of wheat gliadins: the use of a moving boundary for improved resolution

Summary The process of the separation of gliadin proteins of wheat, using polyacrylamide gel electrophoresis, was studied in detail. It was shown that electrophoresis is a dynamic process during which the pH of the gel changes together with the potassium ion concentration. The most positive effect on the separation of the gliadins was generated by a moving front, which is a boundary between regions with a low concentration of K⁺ ions and a low pH, and region with a high concentration of K⁺ ions and a high pH, after optimization of the concentrations of the cations and anions in the electrode solutions. The finding was exploited for the development of an extremely simple electrophoresis system, in which buffers were not needed for obtaining a high resolution. The system was further improved by applying a stacking gel. The advantages of this system are discussed. This new approach may be useful for improving electrophoresis systems for other applications.