耐热和热敏感水稻应答灌浆初期高温胁迫过程中的差异表达蛋白质鉴定

【目的】鉴定水稻籽粒应答灌浆初期高温胁迫过程中的差异表达蛋白质,并了解其生物学功能。【方法】以耐热水稻纯系XN0437T和热敏感水稻纯系XN0437S为材料,采用桶栽、常规栽培管理方法种植。为保证所取样品生长发育进程一致,在抽穗期标记同一天抽穗的稻穗、在扬花期标记这些稻穗中同一天开花的颖花（稻穗中、下部）。水稻于籽粒灌浆初期（花后第8-14天）移入人工气候箱进行高温（38.0±0.5）℃和常温（25.0±0.5）℃对照处理,处理时间设1、3和5 d;处理结束后,取同一天标记的颖花、采用TCA-丙酮沉淀法提取总蛋白质,用蛋白质双向电泳技术分离获得2个水稻纯系应答灌浆初期高温处理的籽粒蛋白质图谱,采用蛋白质图谱分析软件先分别比较两水稻纯系的处理及其平行对照的蛋白质图谱,确定水稻应答灌浆期高温胁迫中的丰度差异蛋白点,再比较水稻纯系XN0437T和XN0437S应答高温的丰度差异蛋白点,从而确定耐热和热敏感水稻应答高温胁迫的差异表达蛋白点;通过串联质谱分析和数据库搜索鉴定耐热和热敏感水稻应答灌浆初期高温的差异表达蛋白质并分析其涉及的生物学功能。【结果】水稻籽粒蛋白质图谱分析结果显示耐热和热敏感水稻应答灌浆初期高温胁迫过程中存在27个表达丰度相差2倍以上的蛋白点;质谱分析和数据库搜索获得25个差异表达蛋白质,其生物学功能主要涉及生物合成（10个蛋白质）、能量代谢（4个蛋白质）、氧化作用（7个蛋白质）、应激反应（3个蛋白质）和转录调控（1个蛋白质）等生物学过程。【结论】灌浆初期高温胁迫影响水稻籽粒中参与生物合成、能量代谢、氧化作用、应激反应和转录调控等生物学过程相关蛋白质的表达,这些蛋白质的表达模式因水稻基因型（耐热和热敏感水稻）不同、高温胁迫程度（高温处理天数）不同而存在差异。     

夜温升高对双季水稻物质生产与养分吸收的影响

利用两间玻璃室不同的夜间温度条件, 研究了水稻生长期间夜温升高对双季早、晚稻物质生产和养分积累的影响。结果表明: 夜温升高对双季早稻的生物产量没有影响, 但可显著提高晚稻生物产量。早稻穗分化前夜温升高可增加物质积累量, 而穗分化后则减少物质积累量; 夜温升高减少晚稻幼穗分化至抽穗期间的物质积累, 而增加其他生育期的物质积累。夜温升高加速早稻剑叶衰老, 而对晚稻无显著影响。夜温升高对水稻氮素积累影响较小, 对磷、钾积累影响较大。其中, 播种至幼穗分化夜温升高有利于早稻稻株的养分积累, 而幼穗分化后不利于养分积累; 夜温升高不利于晚稻播种—抽穗的养分积累, 而有利于抽穗后的养分积累。试验表明, 夜温升高对不同季水稻及水稻不同生育期物质生产与养分吸收的影响存在差异。     

淦鑫688氮素营养特性及其与群体发育和产量形成的关系

通过不同氮肥运筹方式,探讨淦鑫688的吸氮特性及其对群体发育和产量形成的影响.结果表明,淦鑫688是一个吸肥能力强、同时对氮肥运筹技术较敏感的组合.本试验条件下总吸氮量随施氮量的增加而提高,不同基蘖肥与穗粒肥配比处理对中期和前期吸氮量的影响较大.氮肥表观利用率随总施氮量和穗粒肥比重的增加而提高.稻谷产量与吸氮量非直线极显著相关,当吸氮量超过150 ks/hm2,增产效果不明显.干物质产量与吸氮量极显著正相关.茎蘖数和穗数与基蘖肥用量极显著正相关,高量的基蘖肥提高了茎蘖高峰值,推迟了峰时.成穗率因总氮量的提高而显著下降.一次枝梗、颖花的分化与基蘖肥用量极显著正相关,一次枝梗的退化与基蘖肥用量极显著负相关.二次枝梗的退化与穗粒肥用量显著负相关,抽穗期颖花数与穗粒肥用量显著正相关.根系伤流量与穗肥用量显著正相关,根系伤流下降率与穗肥用量显著负相关.适当提高穗粒肥用量,有利于维持后期根系和叶片较高的生理活力,延缓衰老.     

烟草线粒体基因atp6的SNP及其与CMS的相关性

为更好地在烟草育种中利用雄性不育,对烟草胞质雄性不育(CMS)的分子机理进行了研究。atp6基因是影响植物CMS的一个重要候选基因。本研究以7个烟草CMS系及其相应的保持系为材料,利用PCR特异引物扩增其线粒体基因atp6,通过直接测序和比对,发现atp6中A-59C、T-92C、T-185G、T-253C、T-418C、T-768C 6个核苷酸位点存在碱基变异,其中第59位、92位、185位和418位碱基的变化导致了相应位点编码氨基酸残基的改变,另两个位点(第253位和768位)为同义突变。对atp6基因中第59位A→C的突变进行了大量个体(共222个烟草植株个体)的PCR-RFLP检测及分析,结果表明,所有保持系单株的线粒体atp6基因片段都可以被Bst1107 I酶切,酶切后出现两种条带;而96%以上的雄性不育系单株的线粒体atp6基因片段部分能被Bst1107 I酶切,部分由于第59位A→C突变不能被Bst1107 I酶切,酶切后出现3种条带。说明atp6基因第59位的SNP位点与烟草CMS特性存在显著的相关性。     

长江中下游双季稻高产株型特征初步研究

以19个早稻和16个晚稻品种,通过方差分析对不同产量水平水稻的主要株型特征进行研究。结果表明,高产类型双季稻具有库容量大、产量潜力高、物质生产能力和氮素吸收能力强的特点。高产类型早稻生育期110~115 d,株高95~105 cm,上部节间较长,倒2、倒3叶片较长,叶片披垂角相对较大,穗长较长,1次枝梗和2次枝梗数目多,每穗粒数100~130粒,千粒重27~29 g,单穗干重2.5 g以上。高产类型晚稻生育期120~125 d,株高100~110 cm,上部节间长,茎秆粗壮,叶片长度适中,叶片披垂角相对较小,穗长较长,枝梗数目特别是2次枝梗数目多,着粒密度大,每穗粒数120~150粒,千粒重25~27 g,单穗干重3 g左右。     

低浓度NaHSO3对不同基因型小麦光合性能的影响

为了明确小麦对低浓度NaHSO3的响应及其机理,以京411和小偃54及其单粒传杂交后代稳定优选株系6号、7号和10号及扬麦14号和16号为材料,研究了不同基因型小麦光合性能对低浓度NaH-SO3的响应。结果表明,低浓度NaHSO3对小麦净光合速率(Pn)的影响在基因型间存在显著差异,极显著增加京411和扬麦16的Pn,显著增加扬麦14的Pn,而对其他基因型小麦的Pn影响不大。从小麦光合性能指标看,被低浓度NaHSO3促进指标和程度较多的基因型是京411和扬麦16,受影响程度较大的指标是气孔导度(Gs)和非荧光化学淬灭(qN)。推测,低浓度NaHSO3可能通过增加小麦叶片气孔导度和增强PSII的光保护能力来提高光合作用。     

东乡野生稻渗入系苗期抗旱遗传及生理机制初步分析

以强抗旱性的巴西旱稻、东乡野生稻和弱抗旱性的栽培稻协青早B为对照品种,以基于萎蔫率的抗旱等级为鉴定指标,采用苗期反复自然干旱鉴定法和20%PEG6000模拟干旱法,对江西东乡普通野生稻(Oryza rufi-pogon)/协青早B//协青早B构建的回交重组自交系(Backcross inbred lines,BIL)群体(BC1F9)进行苗期抗旱机理及遗传分析。结果表明:230个BC1F9 BIL群体经2次反复自然干旱后,在1/2MS营养液恢复生长的平均抗旱等级分别为3.76和4.39,萎蔫率呈连续正态分布,暗示东乡野生稻苗期抗旱性表现为质量-数量性状遗传性状特征。将干旱处理一次后等级为1级的14个株系,在20%PEG6000模拟干旱条件下进行处理,结果与反复干旱二次后结果一致,株系1112、1168、1172和1315为强抗旱基因渗入系,可进一步用于抗旱基因的挖掘与利用。在20%PEG6000模拟干旱条件下,强抗旱性株系1112苗期叶片的可溶性糖、脯氨酸含量和SOD活性增加幅度都大于弱抗旱性株系1323,GSH含量下降幅度则低于弱抗旱株系,说明强抗旱株系渗透物质比弱抗旱株系积累快且幅度大,而细胞膜过氧化产物...     

抗虫杂交棉棉铃性状与单铃重的关系分析

研究不同铃重类型抗虫杂交棉棉铃性状的差异及与铃重的相关性。以3个高品质陆地棉品种(系)和6个转基因抗虫棉品种(系)为亲本,配制36个正反交组合。以单铃重为聚类指标,采用最小离差平方和法和欧氏平方距离将36个杂交组合分为大、中、小铃3种类型。对3种类型的单铃重和11个棉铃性状进行了方差分析和相关分析。结果表明:单铃重、铃壳重、单铃皮棉重、单铃种子重、单铃种子数、单粒种子重、铃横径和铃纵径表现出显著或极显著差异,单粒种子纤维重、单铃不孕子数、不孕子率和铃壳率差异不显著;简单相关分析和偏相关分析表明多数棉铃性状与单铃重的相关性在不同铃重类型间表现基本相同。单铃种子重对单铃重的贡献最大,依次是单铃皮棉重、单铃种子数。铃壳率、单粒种子重、单粒种子纤维重、铃纵径与单铃重的简单相关和偏相关均未达到显著水平;大中铃重类型的铃重与铃壳重的简单相关系数达到显著水平。该研究结果对于通过棉铃性状的调控提高单铃重具有一定的指导意义。     

当前中国农业发展面临的问题及对策

2012年我国粮食总产量达5.9亿t,首次实现了“九连增”——这是我国农业历史性的巨大成就,在世界农业发展史上也是罕见的。然而,在取得巨大成就的同时,我国农业仍面临着诸多问题。作者在广泛调查的基础上,认为当前我国农业面临着10个方面的突出问题,这就是：耕地问题、劳力问题、畜力问题、水利问题、投入问题、灾害问题、生态环境问题、资源浪费问题、经济规模问题和经济效益问题。这些问题已对我国农业发展造成极为不利的影响。针对上述问题,为了实现新世纪新时期我国农业持续、稳定和健康发展,必须采取以下对策和措施：一是提高认识;二是严格执法;三是加强培训;四是提高效益;五是节约资源;六是保护环境;七是发展科技;八是夯实基础。     

稻草全量还田对水稻生长特性及稻米品质的影响

为探明稻草全量还田对抛栽双季稻生长的影响,以淦鑫203、陆两优996和淦鑫688和五丰优T025为早、晚季试验材料,采用裂区设计,研究了稻草全量还田不施化肥(SF0)、稻草不还田不施化肥(S0F0)、稻草全量还田施用化肥(SF)和稻草不还田施用化肥(S0F)4个处理对抛栽水稻生长发育及稻米品质的影响。结果表明,相同施肥条件下,稻草全量还田较不还田能够增加水稻产量和有效穗。相同稻草还田条件下,施肥处理较不施肥处理能显著增加有效穗、穗粒数和产量。稻草全量还田,淦鑫203、陆两优996、五丰优T025和淦鑫688产量增幅分别为131.10%、109.52%、65.66%和56.69%;稻草不还田,产量增幅分别为135.93%、111.02%、72.72%和66.53%。相同施肥条件下,一次枝梗分化数、二次枝梗分化数、颖花分化数及退化率均是稻草全量还田大于不还田处理。一次枝梗现存数、二次枝梗现存数、颖花现存数与每穗粒数和产量呈显著或极显著正相关,而与水稻结实率呈显著或极显著负相关。稻草全量还田以及施肥能够提高稻谷的加工品质、食味品质和营养品质。