实时定量PCR技术及其在水生动物研究中的应用

多聚酶链反应(PCR)研究与应用的飞速发展使其成为分子生物学实验室重要的工具,实时定量PCR(Real-time quantitative PCR)技术是20世纪90年代中期发展起来的一种新型核酸定量技术,该技术以其特异性强、灵敏度高、速度快、污染少等优点,促进了PCR技术的发展.实时定量PCR技术在水生动物研究中有着广泛的应用,目前主要集中在病原体检测、定量分析以及基因表达差异等方面.本文对实时定量PCR技术的原理、特点及5种主要的荧光化学作一介绍,对其目前在水生动物研究中的应用进行了概述,并探讨了该技术存在的问题和应用前景.     

中华蟾蜍胚后嗅球神经元自发电活动的发育变化

[目的]探讨中华蟾蜍(Bufo bufo gargarizans)胚后嗅球神经元自发电活的电生理学特性的发育变化。[方法]应用微电极电生理技术,对中华蟾蜍胚后嗅球神经元的自发放电活动进行在体胞外记录。[结果]随着嗅球的发育,其神经元的放电形式逐渐增多,单个放电振幅逐渐增大,且在变态期达最大;连续放电振幅在胚后发育的中期变化不大,但高于发育的早期和成体期;连续簇状放电频率随着发育时期而降低,但在成体期再次升高,而连续单个放电频率只在成体期增大。[结论]随着嗅球的发育,神经元的兴奋性逐步提高,神经元电活动形式逐渐呈现多样化。     

休闲期深翻覆盖配施氮磷肥对旱地小麦群体动态、叶面积的影响及其与产量的相关性

采用大田试验方法,研究了休闲期深翻覆盖配施氮磷肥对旱地小麦群体动态、叶面积的变化及其与产量相关性的影响。结果表明,氮磷比为1∶0.5和1∶0.75时,增加施氮量可提高各生育期群体茎数、单株叶面积及成穗率,可显著提高可育小穗数、干物质量,降低不可育小穗数,从而提高穗数、穗粒数及产量;施氮量为150 kg/hm2时,增加施磷量可提高各生育期群体茎数、单株叶面积及成穗率,可显著提高可育小穗数、干物质量,可提高产量及其构成因素,其中,氮磷比为1∶1较1∶0.5提高成穗率13.10%,从而提高穗数22.7%,提高穗粒数3.79%,提高产量18.92%;施氮量为180 kg/hm2时,各生育期群体茎数、单株叶面积、成穗率、穗长、可育小穗数、不可育小穗数、干物质量以氮磷比为1∶0.75最高,1∶1居中,1∶0.5最低,其中,氮磷比为1∶0.75较1∶0.5提高成穗率11.43%,提高穗数19.35%,提高穗粒数4.95%,提高产量17.31%;施氮量为180 kg/hm2时,氮磷比为1∶0.75对各生育期群体茎数、叶面积、成熟期农艺性状、产量及其构成因素的影响较施氮量为150 kg/hm2、氮磷比为1∶1时效果更好。相关分析表明,各生育期群体茎数与穗数、穗粒数密切相关,且与穗数关系更密切;生育中后期单株叶面积与穗数、穗粒数相关较密切,且与穗数关系更密切。总之,休闲期深翻覆盖配施氮肥180 kg/hm2、氮磷比为1∶0.75时更有利于促进群体有效分蘖,提高成穗率;有利于提高叶面积,从而提高干物质量;有利于提高穗数、穗粒数,最终提高产量。     

休闲期覆膜与施氮量对旱地小麦水氮利用效率和籽粒产量的影响

为探寻旱地小麦休闲期覆盖下的适宜施氮量,在旱地小麦休闲期覆盖与不覆盖条件下,分别设置75、150和225kg·hm-2三个施氮量,分析了休闲期覆盖配施氮肥对旱地小麦水氮利用效率和籽粒产量的影响。结果表明,休闲期覆盖显著提高播种至孕穗期0~300cm土壤蓄水量,其中播种期土壤水分增加70~81mm,其蓄水保墒效果可延续至孕穗期,进而提高了小麦产量和水分利用效率。休闲期覆盖促进了小麦植株对氮素的吸收和积累,增加了植株花前氮素转运量、花后氮素积累量以及籽粒氮素积累量,提高了氮素收获指数和氮素生产效率。休闲期覆盖配施氮素150kg·hm-2时,蓄水、增产和水分高效利用、氮素积累与转运的效果最好。     

陕西汉中盆地杂交水稻制种最佳出穗期研究

汉中盆地位于北纬32.5～33,5度之间,具有亚热带北缘气候特点.年大于10℃以上活动积温4498.5℃,其中水稻生长的4月10日至9月30日为3922.41℃,占全年的87.2%.气候适宜于杂交水稻生产和制种,常年水稻种植10万hm2,制种0.13万hm2.水稻制种关键技术之一是确定最佳出穗期,从而确定父母本的播种期.抽穗扬花期的降雨、气温以及灌浆期的光温气候等条件都直接影响到制种产量和种子质量.为此,对汉中盆地杂交水稻制种最佳出穗期进行了初步研究.     

氮素形态对两个不同氮效率小麦品种籽粒蛋白质的影响

为探索提高氮素利用率的途径，采用盆栽方法研究了两个不同氮效率小麦品种籽粒蛋白质形成的差异及不同形态氮素对其的影响。结果表明，高氮吸收型小麦品种秦麦11灌浆期籽粒GS、GPT活性、蛋白质及其组分含量均大于低氮吸收型小麦品种扬9817。不同氮素形态对两个不同氮效率小麦品种籽粒蛋白质及其动态变化、蛋白组分含量及其动态变化的影响不同。高氮吸收型小麦品种秦麦11籽粒蛋白质及其组分含量均表现为酰胺态氮处理〉铵态氮处理〉硝态氮处理。处理间蛋白质含量、球蛋白含量、谷蛋白含量的差异达到显著水平。低氮吸收型小麦品种扬9817籽粒蛋白质含量、清蛋白含量、球蛋白含量、醇溶蛋白含量均表现为酰胺态氮处理〉硝态氮处理〉铵态氮处理，谷蛋白含量在酰胺态氮处理下最高，硝态氮处理下最低，处理间清蛋白含量、醇溶蛋白含量、谷蛋白含量的差异达到显著水平。     

果梅ISSR-PCR反应体系的建立和优化

以果梅品种桃梅为试材, 通过单因子试验分别研究了DNA模板浓度、引物浓度、 Mg2 浓度、 dNTPs浓度、退火温度及循环数等对果梅ISSR-PCR反应的影响. 建立了果梅ISSR-PCR 的最佳反应体系 20 μL反应体系中含10× buffer 2 μL, 2.5 mmol/L MgCl2, 0.2 mmol/L dNTPs, 0.32 μmol/L引物, 20～80 ng模板DNA, 1 U Taq DNA聚合酶. 利用优化的反应体系, 对19个果梅品种进行体系稳定性检测, 结果表明该反应体系的重复性和稳定性良好.     

降低"雪青"梨的外植体褐化研究

以"雪青"梨为材料,以第6代茎尖愈伤组织为外植体,采用L9(34)正交设计,研究不同因素对降低外植体褐化的作用.3因素设为基本培养基(A)、培养基中巯基乙醇(B)和活性炭(C)浓度;每因素设3个水平,A分别为1/4MS,MS和1/2 MS无机盐浓度,B分别为0.5,0.1和0g/L,C分别为2.5,5和0g/L.外植体接种在不同的MS基本培养基中(均含2,4-D 2 mg/L,6-BA 0.1 mg/L,琼脂8g/L,蔗糖30g/L,pH=5.8),于25±1℃,2 000k光照培养,30d后统计褐化率.试验结果表明降低外植体褐化的最优水平组合为A1B1C2,B,C对试验结果的影响达显著水平(P＜0.05),不同水平间差异显著(P＜0.05).以1/4 MS为基本培养基,并于1/4MS+MC 0.5g/L+AC 5g/L培养基中光照培养,褐化率可降至5%.     

旱地小麦休闲期覆盖施磷对土壤水库的调控作用

为探明休闲期覆盖配施磷肥对土壤水分运行规律、小麦产量和水分利用效率的影响,在山西省闻喜县进行了休闲期覆盖与不覆盖条件下75 kg(P2O5)·hm-2、112.5 kg(P2O5)·hm-2、150 kg(P2O5)·hm-23个施磷量的田间试验。结果表明:与不覆盖相比,休闲期覆盖后,播种—孕穗期0~100 cm土壤蓄水量显著提高,小麦播种期提高38~41 mm;增加施磷量,越冬—孕穗期土壤蓄水量提高,尤其拔节期40~100 cm土层。覆盖后,播种—拔节期土壤贮水减少量及其占整个生育期比例显著提高,拔节—开花期土壤贮水减少量增加;增加施磷量,拔节—开花期土壤贮水减少量及其比例显著提高,开花—成熟期80~100 cm土层贮水减少量显著提高。覆盖后增加施磷量,产量和水分利用效率显著提高,产量提高1 452 kg·hm-2,水分利用效率提高16%。覆盖配施磷肥条件下,拔节—开花期60~100 cm、开花—成熟期80~100 cm土层贮水减少量与产量呈极显著相关。因此认为,旱地小麦休闲期覆盖有利于蓄积休闲期降雨,提高底墒,可实现伏雨春夏用;覆盖促进小麦生育前期和中期吸收土壤水分;增施磷肥有利于提高土壤水分,促进小麦生育后期深层吸水;旱地小麦休闲期覆盖配施磷肥150 kg·hm-2有利于蓄水保墒,达到增产、高效的目的。     

休闲期耕作对旱地麦田土壤水分与小麦植株氮素吸收、利用的影响

于山西农业大学闻喜试验示范基地采用大田试验连续3年研究休闲期深翻、深松对0-300cm土壤水分、植株氮素吸收和运转特性、氮效率的影响。结果表明:休闲期耕作有利于蓄积休闲期降水,提高底墒,欠水年、平水年,休闲期深翻分别提高播种前0-300cm土壤蓄水量26.98%,15.67%,较深松更有利于蓄积休闲期降水,且欠水年蓄水保墒效果可延续整个生育时期,而丰水年,休闲期深松效果更佳,可提高12.25%。休闲期耕作有利于植株氮素吸收积累,欠水年、平水年,休闲期深翻更有利于氮素吸收,可延续至开花期,且欠水年效果更佳;丰水年,休闲期深松更有利于氮素吸收,可延续至生育后期。结果还表明:休闲期耕作显著提高欠水年、平水年花前氮素运转量,且深翻效果较好;丰水年,休闲期深松较深翻可显著提高花后氮素积累量及其对籽粒的贡献率。休闲期耕作可显著提高成熟期籽粒氮素积累量,显著降低平水年茎秆氮素积累量及其占整株比例,显著降低丰水年茎秆、颖壳+穗轴氮素积累量占整株比例。最终,休闲期耕作可显著提高不同降水年型氮素生产效率,且欠水年、平水年休闲期深翻较深松有利于提高氮素吸收效率,丰水年休闲期深松较深翻有利于提高氮素吸收效率、氮素生产效率。总之,休闲期耕作有利于蓄积休闲期降水,提高土壤水分贮备水平,尤其是欠水年;有利于促进植株氮素吸收,可延续至生育后期;有利于促进茎秆、颖壳+穗轴中贮存的氮素向籽粒运转,提高籽粒氮素积累量;最终,休闲期合理耕作有利于提高氮素吸收效率、氮素生产效率,且欠水年、平水年以深翻效果更佳,丰水年以深松效果更佳。