大麦根中多胺含量和转化与耐盐性的关系

用0、50、100、200和300mmol·L-1NaCl对2个耐盐性不同的大麦品种鉴4(J4,耐盐性较强)和科品7号(KP7,耐盐性较弱)幼苗处理8d后,其干重均随着NaCl浓度增加而显著下降,叶片MDA含量和相对电导率相应增加。与对照相比,J4干重的降低要小于KP7,MDA含量和相对电导率也比KP7低。在盐胁迫下,大麦幼苗根系的多胺含量和种类也有显著的变化,随NaCl浓度的增加,腐胺(Put)含量先下降后上升,而亚精胺(Spd)含量的变化则相反,这种多胺含量变化的盐浓度阈值J4大于KP7。多胺合成抑制剂D-Arg、二氟甲基鸟氨酸(DFMO)和甲基乙二醛双(鸟嘌呤腙)(MGBG)可以显著降低盐胁迫下多胺含量,不同程度上加重了盐胁迫的伤害,表明植物体内多胺在盐胁迫适应中具有重要的作用。     

利用微滴数字PCR技术分析转基因大豆‘GE-J12’中外源基因的拷贝数

为鉴定抗除草剂转基因大豆新品种‘GE-J12’的外源基因插入拷贝数,以该转化体的外源插入目的基因G2-EPSPS和GAT的序列、3′转化体特异性序列为靶序列,设计PCR扩增引物和TaqMan探针,并对引物探针特异性进行鉴定,同时以大豆内标基因Lectin为参照,建立微滴数字PCR拷贝数检测体系。特异性试验结果显示,只有以抗除草剂转基因大豆‘GE-J12’基因组DNA为模板才有扩增信号。以单株转基因大豆‘GE-J12’基因组DNA为模板,进行外源目的基因G2-EPSPS和GAT、3′转化体特异性序列的微滴数字PCR检测,转基因大豆‘GE-J12’的外源目的基因G2-EPSPS和GAT在基因组上的插入拷贝数均值分别为0.99和1.01。同时3′转化体特异性序列的拷贝数均值为1.00,验证单株转基因大豆‘GE-J12’为纯合子,因此鉴定该单株转基因大豆‘GE-J12’的外源基因在大豆基因组上为单拷贝插入,同时与Southern blot方法进行比较,结果一致。     

外源C4-PEPC对水稻粒形和稻米品质及成分的影响

【目的】磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶（phosphoenolpyruvate carboxylase,PEPC）参与植物碳代谢,并且在碳氮耦合代谢调节过程中扮演着重要角色。分析导入外源C₄-PEPC对水稻稻谷粒形和稻米品质及成分变化的影响,进一步阐明C₄-PEPC在C₃植物水稻中的作用。【方法】以航2号（对照）和转C₄-PEPC水稻为材料,采用万深SC-G型自动考种及千粒重分析仪分析稻谷的粒形,采用电镜扫描观察稻米内部淀粉粒结构,参照标准米质测定方法测定稻米品质(直链淀粉含量、胶稠度、碱消值);同时,测定稻米中支链淀粉、蔗糖、可溶性总糖及碳氮的含量,并采用高效液相色谱法测定稻米中的氨基酸含量。【结果】粒形分析表明,与对照航2号相比,转C₄-PEPC水稻的谷粒明显较短较窄,其长、宽、周长及千粒质量也明显较小。电镜扫描显示,航2号淀粉粒排列紧密,而转C₄-PEPC稻米淀粉粒排列明显比较松散。转C₄-PEPC株系稻米中直链淀粉含量明显较低,而支链淀粉含量明显较高,胶稠度和碱消值与对照无明显差别,垩白率和垩白度降低,蔗糖和可溶性糖含量极显著降低。转C₄-PEPC稻米的总氮含量明显较低,其中天冬氨酸、谷氨酸、丝氨酸、甘氨酸、组氨酸、精氨酸、苏氨酸、丙氨酸、酪氨酸、缬氨酸、胱氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、赖氨酸等14种氨基酸含量明显较低,而其余3种氨基酸,即脯氨酸、异亮氨酸、色氨酸含量与对照无明显差别。【结论】导入外源C₄-PEPC后,水稻谷粒变小,淀粉粒排列松散,稻米中直链淀粉、蔗糖、可溶性糖、总氮及大部分氨基酸含量降低,而支链淀粉含量升高。     

外源Ca2+对模拟酸雨胁迫下不同抗性水稻根系氮吸收的影响

为减轻酸雨对植物生长的不利影响,探究Ca²⁺对植物耐酸性的调控机制,本文以五优308（抗性种）和南粳9108（敏感种）两个品种水稻为研究对象,研究外源Ca²⁺对低强度酸雨（pH 4.5,SAR1）和高强度酸雨（pH 3.0,SAR2）胁迫下水稻幼苗根系生长、氮（NO₃^-和NH₄⁺）含量及吸收速率、ATP含量、质膜H⁺-ATPase活性及其磷酸化水平的影响。结果表明： SAR1处理下两个品种水稻的H⁺-ATPase磷酸化水平和活性增加（P<0.05）,促进ATP分解,增加供能,使NH₄⁺吸收增加（P<0.05）,但NH₄⁺仅在南粳9108根中过量积累（P<0.05）,引起铵毒,造成根系生长抑制,五优308中NO₃^-和NH₄⁺含量及其生长均未受影响（P>0.05）。SAR2处理下,两个品种水稻质膜H⁺-ATPase活性和NO₃^-、NH₄⁺吸收速率及含量均降低,根系生长受到抑制（P<0.05）,其中南粳9108降幅大于五优308。Ca²⁺+SAR1处理组两个品种水稻根系质膜H⁺-ATPase磷酸化水平和活性、NO₃^-和NH₄⁺吸收和积累以及根系生长均与对照（叶喷去离子水处理）差异不显著（P>0.05）。Ca²⁺+SAR2处理下H⁺-ATPase活性、NO₃^-和NH₄⁺吸收和积累以及根系生长低于对照（P<0.05）,但显著高于单一SAR2处理（P<0.05）。研究表明,外源Ca²⁺可有效保障模拟酸雨（pH 4.5、3.0）下质膜H⁺-ATPase磷酸化水平,促进H⁺-ATPase活性升高,缓解酸雨对NO₃^-和NH₄⁺吸收的抑制,维持根系生长。其中,外源Ca²⁺对相同强度模拟酸雨胁迫下五优308的调控效果优于南粳9108,说明外源Ca²⁺对酸雨胁迫下植物氮吸收的影响不仅受酸雨强度限制,而且也会受品种影响。本实验中,外源Ca²⁺对不同强度酸雨胁迫下不同抗性水稻氮吸收均有调控效果,合理利用外源Ca²⁺将有助于调节酸雨区农作物的营养吸收,缓解酸雨对农业生产的危害。     

辐射外源DNA导入小麦诱变效果的研究——后代品系籽粒贮藏蛋白分析和大麦黄矮病抗性鉴定

通过花粉管通道法将受照射的中 5DNA(小偃麦异源 8倍体 ,抗大麦黄矮病 )导入到受体小麦新克旱 9,在D3～D5 代获得了稳定的 5 4个品系。对其籽粒醇溶蛋白和麦谷蛋白进行电泳出现 3种变异类型 :第 1种类型为新谱带的出现或原有谱带的丢失 ;第 2种类型为供体谱带的出现 ;第 3种类型为谱带强度 (深或浅 )发生变化。根据农艺性状和籽粒贮藏蛋白电泳结果 ,精选 2 0份进行毒蚜接种 ,鉴定大麦黄矮病抗性 ,其中有 7个品系中抗黄矮病 ;1个品系 (97K1 0 77)高抗黄矮病。可初步认为供体中 5的抗大麦黄矮病基因已转化成功     

Effects of Exogenous Materials on Nitrogen Photosynthetic Efficiency and Yield Formation of japonica Rice in Cold Region Under Cold Water Stress at Booting Stage

【Objective】Our goal is to develop disaster-reducing, production-preserving and chemical-controlling cultivation techniques to effectively resist cold damage at the booting stage of japonica rice in cold region.【Method】The split plot design and the central combination test design were used to screen out the optimal application concentrations of CaCl2, glutamic acid(Glu), and γ-aminobutyric acid(GABA) through the membership function values of yield-related indicators under cold-water stress at booting stage.【Result】1) Under cold water stress at the booting stage, the optimal concentrations of exogenous CaCl2, Glu and GABA (CGG) were 1.87 mmol/L, 2.76 mg/L, 4.40 mmol/L, respectively and the average membership function value is the largest (0.932). 2) Compared with normal irrigation, the nitrogen photosynthetic efficiency of cold-region japonica rice decreased under cold stress at the booting stage. Compared with cold water stress at the booting stage, CGG application at the optimal concentration significantly increased the leaf area index (5.37%) and nitrogen photosynthetic efficiency (4.53%) of Dongnong 428 at the full heading stage; significantly increased leaf biomass per leaf area (2.56%) and leaf area index (3.39%) of Songjing 10 at the full heading stage. 3) Compared with cold water stress at the booting stage, the application of the optimal concentration of CGG increased the dry matter accumulation from heading stage to maturity in the cold-region japonica rice, but it was still lower than that of the normal irrigation, and there were differences between varieties and treatments. 4) Compared with cold water stress at booting stage, the yield and yield components of cold-region japonica rice increased with the application of the optimal concentration CGG, and the impact on cold-sensitive varieties was more significant. 5) Compared with the cold water stress at the booting stage, the average increase in temperature production efficiency of Dongnong 428 and Songjing 10 was 5.55% and 23.72% under the optimal concentrations of CGG, respectively. The contribution rate of exogenous CGG to the gap of temperature production efficiency is 8.99%.【Conclusion】The application of the optimal concentration of CGG under cold water stress at the booting stage promoted leaf growth of cold-region japonica rice at the full heading stage and increased the population nitrogen photosynthetic efficiency, which was beneficial to dry matter accumulation and yield formation after heading stage, thereby reducing the loss of cold-region japonica rice under cold water stress at booting stage and improving the temperature production efficiency of cold-region japonica rice.     

生物技术在水稻蛋白质改良上的应用

稻米是我国人民的主要食品，但其蛋白质含量低、质量差，满足不了人们对蛋白质总量的需求。长期以来。人们一直采用传统的育种方法来选育高蛋白质的水稻新品种。但收效不大。近年来，随着生物技术的飞速发展和不断完善，应用生物技术方法改良水稻蛋白质已逐步变为现实，并显示出了诱人的前景。本文根据近年来研究报道的资料。分析了水稻蛋白质改良的必要性，综述了应用基因工程、细胞工程等生物技术方法在水稻蛋白质改良方面的研究进展，并对今后的研究提出建议。     

高温胁迫下外源氨基酸对荞麦种子萌发及幼苗生长的影响

以荞麦新品种川荞3号和抗逆品种川荞4号为试验材料,研究了高温胁迫下外源氨基酸对荞麦种子萌发及幼苗生长的影响,为荞麦抗高温胁迫生理研究提供依据。结果表明,适当浓度外源谷氨酸和天冬氨酸处理可明显提高高温胁迫下荞麦种子发芽率及幼苗鲜质量、根系活力和叶绿素含量。其中,40μmol／L谷氨酸处理下川荞3号种子发芽率、幼苗鲜质量、根系活力和叶片叶绿素含量比高温胁迫处理（CK2）增加了50.36％、39.31％、46.71％、44.54％,川荞4号增加了30.93％、24.97％、37.83％、38.46％;20μmol／L天冬氨酸处理下川荞3号种子发芽率、幼苗鲜质量、根系活力和叶片叶绿素含量比CK2增加了69.31％、65.68％、73.23％、61.88％,川荞4号增加了52.33％、47.39％、68.91％、54.37％,且天冬氨酸处理能使川荞4号种子发芽率和幼苗根系活力恢复至常温水平,以上浓度氨基酸处理时川荞3号增加幅度较大,天冬氨酸处理效果优于谷氨酸处理。     

外源物质对远志根中皂苷含量的影响

【目的】研究外源物质对远志根中皂苷含量的影响,为栽培远志药用成分含量的提高提供科学依据。【方法】对大田种植的远志,于展叶期分别用萘乙酸（25、50、100 mg/L）、赤霉素（50、150、300 mg/L）、细胞分裂素（100、200、300mg/L）、脱落酸（5、10、15 mg/L）、茉莉酸甲酯（200、300、400μmol/L）和水杨酸（50、100、200 mg/L）进行叶面喷施,比较不同浓度的外源激素和诱导子对远志根中皂苷含量的影响。【结果】4种外源激素萘乙酸、赤霉素、细胞分裂素和脱落酸低、中、高浓度处理后远志根中皂苷含量分别比对照提高了4.07、3.98、3.91倍,22.33、14.21、13.72倍,7.8、6.2、5.4倍和2.1、2.3、2.6倍;两种诱导子茉莉酸甲酯和水杨酸低、中、高浓度处理后远志根中皂苷含量分别比对照提高了6.6、14.2、7.6倍和1.65、2.95、3.49倍,6种外源物质对皂苷积累的作用效果大小排序为：赤霉素〉茉莉酸甲酯〉细胞分裂素〉萘乙酸〉水杨酸〉脱落酸。【结论】通过叶面喷施外源物质可以显著提高远志根中皂苷含量,其中以50 mg/L赤霉素效果最佳,可在生产实践中推广应用。     

外源硅减轻高温引起的杂交水稻结实降低

选用硅酸钠(Na2SiO3·9H2O)为硅源,于大田条件下对耐热性不同的2个杂交水稻组合在拔节期连续3次喷施4个浓度水平(T-CK,0mmol/L;T-1.25,1.25mmol/L;T-2.50,2.50mmol/L;T-3.75,3.75mmol/L)的外源硅,研究施硅对花期自然高温和自然常温下杂交水稻柱头授粉性能、花药开裂性能和受精率的影响,并筛选适宜浓度的硅酸钠施用方案。结果表明,在田间高温条件下,与T-CK相比,施硅处理(T-1.25、T-2.50和T-3.75)使热敏感组合金优63和耐热组合汕优63的颖花受精率分别提高10.6和4.7百分点(绝对值);花药基部开裂宽度分别增加19.0%和10.3%(相对值);每柱头花粉萌发数增加16.9%和39.6%;授粉总数分别增加3.4%和30.5%;花粉萌发率上升11.3和7.0百分点;花粉萌发数大于10粒的小花的占比上升9.3和27.6百分点;花粉总数小于20粒的小花占比下降18.8和8.1百分点(相对值)。经对两个组合在常温和高温下施硅的花药发育及授粉特性的解析,初步认为外源硅对水稻授粉性能有综合提高作用,但比较而言,其作用可能主要与提高花粉发育质量有关,而提高授粉总数和改善花药裂药性能也有一定的辅助作用。此外,外源硅施用对高温敏感组合效果更佳,其适宜的喷施浓度为2.50mmol/L。