水稻籽粒碳氮代谢与品质性状间遗传相关性的研究

研究分析水稻籽粒C、N代谢与稻米主要品质性状间遗传相关性结果表明,水稻籽粒C、N代谢与稻米主要品质性状间有一定遗传相关性,提高可溶性糖含量,则糖氮比显著提高,糙米长、千粒重和直链淀粉含量显著降低;提高全N含量可能显著提高糙米厚和直链淀粉含量,而糖氮比、糙米长和千粒重随之显著降低;随糖氮比的提高,糙米厚、千粒重和直链淀粉含量将显著降低。种子、细胞质和母体植株3套遗传体系同时对成对性状的遗传相关性起作用,且各遗传体系在不同成对性状间的作用效果各异,可溶性糖含量与糙米宽、可溶性糖含量与糙米厚、全N含量与糙米长、全N含量与糙米厚等成对性状间遗传相关性主要受种子直接效应的控制;而可溶性糖含量与糙米长宽比、可溶性糖含量与千粒重、可溶性糖含量与直链淀粉含量、全N含量与糙米宽、全N含量与糙米长宽比、糖氮比与糙米宽、糖氮比与糙米厚等成对性状则以母体植株效应为主。     

紫苏叶片响应镉胁迫的蛋白质差异表达分析

为阐明紫苏[Perilla frutescens(L.)Britt.]响应镉胁迫的分子机制,应用营养液加镉法,采用蛋白质组学技术分析了紫苏叶片响应镉胁迫3周的蛋白质表达差异。结果表明,镉胁迫下紫苏叶片有25个蛋白发生差异表达,其中20个蛋白质得到LC-MS/MS鉴定:光合作用相关蛋白3个,能量代谢相关蛋白11个,胁迫相关蛋白1个,蛋白质代谢相关蛋白2个,基因表达相关蛋白1个,结构蛋白1个,生物合成与解毒相关蛋白1个。在浓度为2.0 mg·kg-1、5.0 mg·kg-1、10.0mg·kg-1镉胁迫下,紫苏叶片中ATP合成酶、丝氨酸羧肽酶、植物细胞色素P450均上调表达,Rubisco大亚基、核糖体蛋白S3和肌动蛋白表达均下调。光合系统Ⅱ稳定/装配因子HCF136及胁迫反应蛋白乙酰辅酶A硫酯酶在低浓度镉(2 mg·kg-1)处理下表达上调,在高浓度镉(5 mg·kg-1,10 mg·kg-1)处理下表达下调;磷酸核酮糖激酶/尿苷激酶家族蛋白在2 mg·kg-1和5 mg·kg-1镉处理时表达上调,10 mg·kg-1镉处理时不变;逆转录转座子蛋白在10 mg·kg-1镉处理时表达下调。可见,紫苏叶片通过增强能量代谢、降低光合作用、改变蛋白代谢与基因表达和提高解毒能力,增强了镉耐性。     

看麦娘叶片对化感小麦根水提液的生理响应

为阐明小麦化感抑草的生理机制,选择强化感小麦‘115/青海麦’、‘92L89’和弱化感小麦‘抗10103’,通过添加浓度为0.2%、0.5%和1.0%的小麦根水提液进行水培试验3周后,测定了各处理看麦娘的鲜重,分析叶片中叶绿素(SPAD值)、可溶蛋白、MDA、类黄酮、总酚的含量以及SOD、POD、CAT活性。结果表明,水提液处理显著抑制了看麦娘的生长,抑制率在不同处理浓度及小麦品种间均存在显著差异,强化感小麦的抑制率显著高于弱化感小麦。在处理浓度范围内,不同小麦根水提液的抑制率大小依次为‘115/青海麦’(24.7%~74.3%)‘92L89’(15.7%~71.6%)‘抗10103’(13.8%~61.4%);0.2%、1.0%和5.0%水提液处理的抑制率大小依次为13.8%~24.7%、41.7%~66.4%和61.4%~74.2%。看麦娘叶绿素含量(SPAD值)随处理浓度增大显著降低,可溶蛋白含量,SOD、POD、CAT活性,MDA、类黄酮含量随处理浓度增大显著升高,强化感小麦对看麦娘的生理刺激作用高于弱化感小麦。1.0%‘115/青海麦’及5.0%各小麦水提液处理的看麦娘总酚含量高于对照。可见,小麦化感胁迫提高了看麦娘的保护酶系统活性,增强了抗氧化物质代谢,但显著增强了细胞膜脂质过氧化和叶绿素降解,不利于靶标植物看麦娘的生长。     

基因组学在作物抗逆性研究中的新进展

自然环境中各种生物和非生物胁迫是影响作物产量的巨大威胁。随着现代分子生物学的发展,从分子水平研究作物抵御逆境的机理已成为生态农业研究的一个重要任务,分子遗传学与生态学的整合诞生了生态基因组学即用基因组学的技术和手段研究生态学领域的问题。基因组学按其研究内容分为功能基因组学、结构基因组学和比较基因组学,本文从这3方面分别阐述了作物抵抗生物胁迫和非生物胁迫的生态基因组学研究进展,总结了基因组学在植物抗逆性研究中的一些新技术和新手段,特别是基于近几年发展起来的二代深度测序所带来的一系列高通量的检测方法与结果。①功能基因组学包含转录组学、表观遗传学、蛋白组学、相互作用组学、代谢组学和表型组学,本文侧重从植物抗逆的功能基因表达水平上的研究展开,重点探讨了转录组学和表观遗传学在植物抗逆研究的新进展,介绍了一些转录组学和表观遗传学研究技术,如基因芯片技术、RNA测序技术、SAGE、cDNA-AFLP、SSH、亚硫酸盐法、ChIP-Chip、ChIP-seq等;例举了一些转录因子基因家族在植物抗逆反应中的作用,总结其作用共性,结果表明不少抗逆基因受到胁迫后基因转录激活上有一定相关性,大多受激素信号转导途径所调控,很多抗逆途径最终都涉及到ABA信号传导通路并与衰老相关;植物的抗逆性受多个信号通路调控,对同一逆境响应常常需要不同的转录因子共同参与,而同一转录因子也有可能参与2个以上的不同抗逆反应;表观遗传学则指在不改变基因序列前提下,对DNA甲基化修饰、组蛋白翻译后修饰及小RNA介导的信号传导等,有证据表明其存在遗传印记作用。②结构基因组学主要利用QTL定位和DNA测序技术,确定植物基因组的遗传图谱和物理图谱,二代深度测序平台的建立使许多植物的全基因组测序成为可能。迄今为止,已有超过40种植物完成全基因组测序,越来越多的植物全基因组计划正在实施中或预计实施。③比较基因组学是基于功能基因组学和结构基因组学进而比较不同物种或不同群体间的基因组差异和相关性的研究,可分析逆境响应相关基因在进化过程中及在地理位置分布中的作用和意义,也同时为QTL定位及功能基因组学研究提供丰富信息。此外,还简要介绍并列举了一些网络共享作物抗逆的生物信息资源数据库。虽然基因组学在如何正确处理海量数据等问题上还存在瓶颈,但它提供的大量作物抗逆方面的基因组信息已为植物抗逆研究提供了众多线索与依据,为今后改良作物抗逆性的遗传育种工作带来了新启示。     

福建中亚热带农业生态类型的成因与发展机制──Ⅰ．农业生态经济系统的宏观分析

以人均收入为线索，分析了福建中亚热带农业生态经济系统的现状，从中归纳出城郊“贸工农”型、产业开发型、资源利用型和传统农业型等４种农业生态类型．运用横向比较和纵向分析方法，研究４０多年来全区农业生态经济系统的发展过程．阐明了不同发展阶段的生态经济特征及存在问题，为进一步研究中亚热带地区农业生态类型的成因与发展机制提供背景材料．     

论中国现代化建设的战略选择

以21世纪科技和经济发展的趋势为背景，研究提出新经济观、新科学观、新农业观和新现代化，主要论断有：(1)人类社会将遵循着由农业经济到工业经济(工业化)到知识经济(知识化)再回归新农业经济(农业化)的发展方向；阐述了导致回归新农业经济(农业化)的内涵及其依据。(2)信息经济与生物经济都是以知识和技术为最重要生产要素，又处在交叉发展，可以同属于知识经济。进而将知识经济划分为两个阶段：前知识经济，以信息经济为主；后知识经济，以生物经济为主；并论述了生物经济终将占主导地位。(3)农业可以致富、农业可以跨越、农业可以主导的新农业观；指出农业的贡献不可低估、农业的功能不可少估、农业的潜力不可小估。(4)在上述论断的基础上研究提出中国现代化建设的新战略，即：以农业为主导，促进工业经济与知识经济(包括信息经济和生物经济)的协调发展，并逐步过渡到新农业经济；讨论了选择新战略的必然性以及相关的理论和实践问题。     

籼型三系杂交水稻单茎叶干物质重的发育遗传研究

采用数量性状的加性－显性发育遗传模型，分析了按NCⅡ交配设计的两套籼型三系交水稻茎叶干物质重的发育遗传规律，结果表明，在不同发育阶段单茎叶干物质重以显性效应为主，控制单茎叶干物质重的加性效应基因是间断表达的，显性效应基因的表达呈连续性，加性效应和显性效应基因在单茎叶干物质重发育的全过程中是有选择地表达的，随着发育进程的推进，单茎叶干物质重杂种优势趋于减弱，不同发育阶段单茎叶干物质重与最终生物产量之间在生育前期加性相关趋于减弱，而显性相关逐渐增强，生育中期加性相关趋于稳定，而显性相关逐渐减弱，生育后期加性和显性相关均保持稳定。     

外引高羊茅草种的生物学特性研究

以39个美国高羊茅草坪草品种为供试材料,于1998年9月在福建农林大学试验教学农场进行试验。通过对景观品质、密度、质地、颜色、耐践踏性、弹性、日生长速度、覆盖率、成坪速度、叶面积指数和分蘖数等11个主要性状的观察表明,该种草坪具有景观品质优、耐践踏、弹性强、颜色大都较为浓绿等多种优点,是一个有极具开发潜力的草坪草种。以11个主要性状为依据,对39个品种进行聚类分析,定阈值为5.4为分类标准,初步将所有品种分为五大类。     

新株型水稻物质生产与产量形成的生理生态I．新株型水稻物质生产与灌浆特性

1997－1998年两年对新株型（NPT)水稻的干物质生产，籽粒灌浆特性及其形态解剖等方面进行了研究，结果表明，NPT水稻全生育期的物质积累呈现两次高峰，黄熟期后植株仍具有较强的物质生产能力，但茎鞘物质转化率低，导致生物较量潜力未能充分发挥，NPT水稻的强热粒于开花后14d达到灌浆高峰，弱势粒表现两次灌浆现象，籽粒中三磷酸腺苷（ATP）酶活性明显低于对照特性青和汕优63，且NPT水稻穗颈维管束数总面积较小，影响了物质向穗部运转，此外，本文还对NTP水稻的遗传改良和高产载培进行了初步的讨论。