中间偃麦草RAR1基因的分离及其在小麦背景中的功能分析

 【目的】RAR1是大麦抗白粉病基因和多种植物抗病（resistance, R）基因介导的抗病信号途径中的重要信号元件。为明确RAR1在小麦抗白粉病反应中的作用，为小麦广谱抗病分子育种提供基因资源，开展了本研究。【方法】采用生物信息学技术、RT-PCR和RACE方法分离克隆中间偃麦草RAR1基因，通过酶切和连接构建该基因的单子叶高效表达载体，采用基因枪法转化小麦，对转基因小麦植株进行分子检测、表达分析和抗病鉴定。【结果】分离克隆出中间偃麦草RAR1基因，其编码蛋白具有典型的RAR1功能结构域；构建了中间偃麦草RAR1基因的单子叶高效表达载体pUBI∷RAR1；用基因枪法轰击小麦推广品种扬麦12幼胚愈伤组织1 545个，获得152株再生植株，通过PCR检测出阳性植株18株，转化率为1.17%；对T1、T2代转基因材料进行PCR检测、RT-PCR分析和白粉病抗病鉴定，结果表明转入的RAR1基因能够在小麦背景中遗传，RAR1基因的超量表达可提高小麦对白粉病菌的抗性、拓宽小麦的抗病谱。【结论】分离出中间偃麦草RAR1基因，RAR1基因在小麦中超量表达可提高小麦对白粉病菌的抗性、拓宽其抗病谱，可以作为小麦白粉病广谱抗性分子育种的潜在的重要基因资源。     

基因枪介导转化芦荟获得转基因植株的研究

由于芦荟具有医疗、美容、保健、食用等多种功能，近年来成为研究热点。海藻糖对生物体及生物分子具有良好的非特异性保护作用，并已在食品、化妆品、分子生物学领域得到了广泛应用。将海藻糖合成酶基因转入芦荟，对于改良芦荟的商业价值有重要意义。目前为止，关于芦荟转化还没有报道。本实验将含有海藻糖合成酶otsA基因的pBI-otsA质粒与含有bar基因的pAHC25质粒混合包埋金粉子弹，利用基因枪介导的共转化法轰击预培养4～5d的芦荟茎部外植体，经在含1．0～2．0mg／L glufoslnate筛选剂的改良MS培养基上多次筛选和分化，获得了一定数量的抗性再生芽，对移栽成活的抗性再生植株进行了PCR检测。结果表明，otsA基因、nptH基因、bar基因已经整合到芦荟基因组中，首次获得了芦荟转基因植株。     

利用分子标记解析小麦新种质YW243的抗锈病基因

 【目的】对兼抗条锈病、秆锈病、叶锈病、黄矮病、白粉病等5种病害的小麦新种质YW243中抗锈病基因的组成和来源进行解析。【方法】通过系谱推断，利用了抗条锈病基因Yr9、YrX、Yr2、Yr1以及抗秆锈病基因Sr31的特异PCR标记和醇溶蛋白蛋白质电泳图谱，分析YW243及其部分相关亲本材料丰抗8号、丰抗13、陕7859中相关的抗条锈病基因和抗秆锈病基因的有无，解析YW243中抗锈病基因的组成。【结果】YW243含有抗条锈病基因Yr1、Yr2、Yr9、YrX，抗秆锈病基因Sr31、抗叶锈病基因Lr26。Yr1源于亲本陕7859或丰抗13，Yr2源于陕7859或丰抗8号或丰抗13；YrX源于丰抗13；Yr9 、Sr31和Lr26源于陕7859或丰抗8号中。【结论】解析了YW243中抗条锈病基因和抗秆锈病基因的组成，证明YW243是一个含有Yr1、Yr2、Yr9、YrX、Sr31等抗锈病基因的多基因聚合体，这些基因特异的SSR，STS特异标记可用于检测多基因聚合体YW243中目标基因，为在抗锈育种中利用、选择YW243的抗锈基因提供了快捷方法。     

植酸酶后处理技术对植酸酶理化特性的影响

植酸酶后处理技术常采用酶的固定化技术,通过物理吸附作用将酶固定在载体上形成致密微丸植酸酶;或通过将无毒无害的耐热物质包被在微丸植酸酶的表面,形成包被型植酸酶,进一步提高了酶的稳定性和抗逆性,使植酸酶的应用效果更加明显。试验比较了普通植酸酶、微丸植酸酶及包被植酸酶单体保存及添加到饲料中保存的稳定性,并且分别考察了他们对高温、高湿的抗性。结果说明微丸植酸酶、包被植酸酶无论是单体还是添加到饲料中,都比普通植酸酶具有明显的稳定性,对高温、高湿的抗性也强。     

小麦TaVIP1家族基因克隆、分子特性及功能分析

植物VIP1蛋白(Vir E2 interacting protein 1)与农杆菌侵染植物后T-DNA在细胞内的转运有关,影响植物转化效率,但还未见有关小麦中VIP1基因研究的报道。本研究利用in silico技术从普通小麦中克隆了TaVIP1家族基因,该家族基因全部由4个外显子构成,编码产物相似性高,与拟南芥AtVIP1蛋白质序列相似性仅为50.7%~51.4%。Southern杂交结果表明,TaVIP1基因在小麦基因组中存在3个拷贝。根据小麦3个TaVIP1基因的差异序列设计特异引物,以四倍体小麦Langdon与中国春D组染色体代换系为材料进行PCR检测,结合生物信息学分析,将小麦3个TaVIP1基因分别定位在4AL、4BS和4DS染色体上。亚细胞定位分析表明,TaVIP1蛋白分布于细胞膜、细胞质和细胞核中。农杆菌转化烟草,过表达TaVIP1基因降低了烟草转化效率。小麦TaVIP1基因编码的氨基酸序列与拟南芥AtVIP1基因及烟草NtVIP1基因编码的氨基酸序列相似性很低,这可能是小麦农杆菌转化效率低的原因之一。     

全膜覆土穴播种植技术对旱地冬小麦土壤微生物活性的影响

在甘谷地区采用田间试验方法,以传统耕作方式为对照,设全膜覆土穴播、全膜不覆土穴播2种不同覆膜方式,研究了全膜覆土穴播种植对冬小麦土壤微生物活性、养分及产量的影响。结果表明:1全膜穴播种植方式能明显提高冬小麦各生育期的土壤微生物量C、N。与传统耕作相比,全膜覆土穴播种植方式和全膜不覆土穴播种植方式土壤微生物量C、N含量平均提高29.87%,21.42%和20.59%,16.57%。2全膜覆土穴播种植方式各生育期小麦的土壤脲酶和蔗糖酶活性均明显高于传统耕作的,而碱性磷酸酶活性有所不同。3各处理土壤微生物量和酶活性与冬小麦的生长发育呈正相关。4全膜覆土穴播种植方式明显提高冬小麦产量和土壤速效养分含量。因此,全膜覆土穴播种植方式是适合该区旱作农业可持续发展的有效模式之一。     

响应面法优化玉米须中芦丁的提取工艺及检测

为探讨玉米（Zea mays）须中芦丁提取工艺和检测条件,本试验选取乙醇体积分数、液料比、回流时间和超声时间4个因素,采用响应面法优化玉米须中芦丁的提取工艺,并将最佳工艺条件提取的芦丁样品进行紫外光谱和红外光谱测定。结果表明,玉米须中芦丁的最佳提取工艺条件为乙醇体积分数49%、液料比30 mL∶1 g、回流时间1.7 h以及超声时间36 min。在该工艺条件下,玉米须芦丁含量为12.152 mg·g-1,且经紫外、红外光谱测定,其主要官能团吸收峰显著,HPLC检测重现性好。说明该工艺对玉米须中芦丁的提取优化效果显著,为玉米须深层次研究提供了一定参考。     

抗纹枯病、根腐病的转SN1基因小麦的获得与鉴定

SN1是源于马铃薯的一种抗菌肽, 可以抑制多种植物病原菌的生长。小麦纹枯病(主要病原菌为禾谷丝核菌Rhizoctonia cerealis)和根腐病(主要病原菌为平脐蠕孢菌Bipolaris sorokiniana)是小麦的主要土传真菌病害。本研究利用基因工程技术构建了SN1基因的单子叶植物表达载体pA25-SN1, 它受玉米泛素(ubiquitin)启动子的控制;采用基因枪法将pA25-SN1转化小麦推广品种扬麦18幼胚愈伤组织4 000块, 获得203株再生植株, 通过PCR检测出阳性植株55株, 转化率为1.38%。对转SN1基因小麦T₀~T₂代植株, 进行外源基因的PCR、Southern blot、RT-PCR、荧光定量RT-PCR(Q-RT-PCR)分析和小麦纹枯病菌与根腐病菌接种及其抗病性鉴定。结果表明, 转入的SN1基因已经整合到转基因小麦的基因组中, 能够在转基因小麦中遗传、转录与表达。SN1基因的表达提高了转基因植株对小麦纹枯病和根腐病的抗性, 其抗病性可以遗传。     

京冀平原区地块尺度农户耕地集约利用差异对比

为进行地块尺度耕地集约度的定量分析,该文选取北京市大兴区和河北省曲周县为对比研究区域,以全区域范围内的地块对应农户调研数据为基础,采取价值和实物2种形态的耕地利用集约度进行比较。研究结果表明：对于耕地利用集约度的价值形态,大兴区显著高于曲周县。大兴区地块的资本集约度平均值为9 797.30元hm2,曲周县为5 025.18元/ hm2;就价值集约度的构成来看,如果将农户家庭用工计入生产成本,劳动集约度所占比例较高,大兴区平均为67.03%,曲周县大于70%。对于实物形态的耕地利用集约度,大兴区也高于曲周县     

黄土高原主要土壤污染物对紫花苜蓿的影响

紫花苜蓿是一种富含各种营养成分的优质饲草,其抗病性强,利用年限长,黄土高原一带是我国紫花苜蓿种植面积最大的地区。近年来随着油田的开发及农、工业活动的加强,大量的污染物进入土壤系统,主要土壤污染物(石油、镉、锌、铅)改变紫花苜蓿的细胞代谢、生长发育以及形态结构,降低了紫花苜蓿的产量和品质。本文对土壤污染物的特点、污染物对紫花苜蓿的作用机理、防治和应对的措施进行了论述。