大麦芽阿魏酸酯酶的分离纯化及其部分酶学性质的测定

本试验采用硫酸铵分级沉淀、透析、DEAE-52离子交换层析对大麦芽中的阿魏酸酯酶(FAE)进行了分离纯化,并测定了其部分酶学性质。结果显示,分离纯化后获得了阿魏酸酯酶纯品,纯化倍数达34倍;经SDS-PAGE电泳显示为单一条带,并测定其相对分子质量约为29.3 ku;最适反应温度为50℃;最适pH为5.5,但阿魏酸酯酶在60℃以下,pH 4.5~7.5之间有较好的稳定性;Zn2+、Cu2+、Fe3+对酶活有很强的抑制作用,Na+和EDTA对酶有一定的激活作用。     

梨火疫病菌对噻唑锌及其他几种杀细菌剂的敏感性

噻唑锌是近期在我国登记为防治梨火疫病的新型杀菌剂。为明确梨火疫病菌Erwinia amylovora对噻唑锌及其他几种杀细菌剂的敏感性现状,本研究选用2016年-2020年从新疆不同地区分离的50个E. amylovora 代表菌株,通过药剂-病原菌共培养结合平板菌落法测定E. amylovora 对噻唑锌的敏感性,比较不同来源菌株的敏感性差异,并分析E. amylovora 对噻唑锌与农用链霉素、噻霉酮和春雷霉素的敏感性差异。结果表明,来自新疆不同地区、不同寄主和不同年份的E. amylovora 菌株对噻唑锌的敏感性差异明显,EC50分布在2.67~38.13 μg/mL, 平均（18.60±6.35） μg/mL。阿克苏地区阿瓦提县的杜梨分离菌株H10最敏感,EC50为2.67 μg/mL,巴州轮台县的山楂分离菌株Y126的敏感性最低,EC50为38.13 μg/mL,二者的EC50相差13.28倍。供试E. amylovora 菌株对噻唑锌的敏感性频率分布呈连续的单峰曲线,符合正态分布,将EC50平均值(18.60±6.35)μg/mL确定为新疆梨火疫病菌对噻唑锌的敏感基线,适用于新疆梨火疫病菌对噻唑锌的抗药性检测。供试E. amylovora 菌株对噻唑锌的抗性水平为0.13~2.05 (均值为1.00±0.35),均为敏感菌株,未发现抗药性菌株。相关性分析表明,E. amylovora 对噻唑锌的敏感性与农用链霉素（r=0.138,P=1.56）、噻霉酮(r=0.417,P=0.78)和春雷霉素(r=0.434,P=0.65)的敏感性之间不存在相关性(P>0.05)。本研究结果为后期评估梨火疫病菌对噻唑锌的抗药性风险奠定了基础,为制定梨火疫病的合理用药策略提供了依据。     

遮阴强度对小麦光合及籽粒灌浆特性的影响

对拔节期开始遮阴小麦的光合及籽粒灌浆特性进行研究。结果表明,随着遮阴强度加大,小麦旗叶净光合速率（P_n）和蒸腾速率(T_r)显著降低,细胞间隙CO₂浓度(C_i)随遮阴强度加大显著增大(P<0.05)。采用Logistic模型拟合籽粒灌浆过程,对籽粒灌浆参数与粒质量的相关性进行分析表明,遮阴处理后降低的主要是平均灌浆速率、最大灌浆速率、渐增期灌浆速率、快增期灌浆速率和缓增期灌浆速率,而对灌浆持续期、最大灌浆速率出现时间、渐增持续期、快增持续期和缓增持续期影响较小。根据不同灌浆时段参数与最大理论千粒质量的相关分析可知,小麦快增期和缓增期的灌浆速率越快,籽粒积累的干物质越多,粒质量就越大。因此,籽粒质量的增加应更多地关注快增期和缓增期的灌浆速度。     

施氮量对新疆不同品质类型春小麦品种籽粒灌浆特征和产量的影响

在大田条件下,研究氮肥用量对不同品质类型春小麦籽粒灌浆和产量的影响。结果表明,在各施氮处理中,不同品质类型春小麦品种籽粒灌浆过程均呈“S”型变化。随着灌浆时间的推移,籽粒干物质均有不同程度增加,籽粒干物质积累表现为新春6号＞新春27号＞Y 20。籽粒灌浆速率大致呈先增加后下降的变化趋势,但在N2处理下,Y 20和新春6号都出现先增加后略降低又快速增加最后降低的变化趋势。用Logistic方程对籽粒干物质积累进行拟合,3个品种均在N1处理下有最大灌浆速率和最大快速积累期总量。小麦籽粒灌浆特征参数均与千粒质量呈正相关,其中平均灌浆速率、快速积累期总量与千粒质量呈极显著正相关。3个品种实际产量均在N2处理下达到最大,表现为新春6号＞新春27号＞Y 20。     

高效双价(Bt+cpti)表达载体的构建及其表达分析

以已有的中间载体和表达载体为基础,对Bt、cpti基因进行了修饰。在cpti基因的5′端增加了大豆胰蛋白酶抑制剂SKTI信号肽序列,在3′端增加了内质网滞留信号肽KDEL序列,然后在Bt基因的5′端增加了叶绿体靶向肽序列,构建了带有信号肽的双价表达载体PGBIC(K).B.4A和不含信号肽的对照载体PGBIC.B.4A。通过农杆菌介导的喷花法转化陆地棉Y18,Southern杂交结果显示,外源基因已经整合到了受体植物基因组中;ELISA结果显示,所获得的5株阳性株蛋白表达量分别提高了1~8倍不等。在杀虫实验中,修饰的双价载体的转基因植株1/4-1由于蛋白表达量的积累而显示了较高的棉铃虫抗性。为获得更高抗性的双价转基因抗虫棉提供了一种新的方法,并为基因工程中提高外源蛋白积累量的研究。     

棉花线粒体atp9基因的克隆和转录研究

以三系杂交棉胞质雄性不育系P30A、保持系P30B和恢复系Y18为材料,通过Tail-PCR从可育胞质获得线粒体atp9基因序列,并利用Northern blot分析了atp9基因在棉花幼蕾的的转录情况。结果显示:在三系中atp9基因均存一个0.5 kb的强杂交带和一个1.0 kb的弱杂交带,杂交结果无明显差异;三系中atp9基因编码区共有7个编辑位点,第7个编辑位点密码子由于编辑转变为终止密码子使翻译提前终止;atp9基因在保持系中幼蕾的编辑频率要明显低于不育系和恢复系;发现atp9基因的编辑与棉花胞质形式相关,而且不同的核背景也会影响编辑率,推测线粒体atp9基因与棉花的胞质雄性不育具有一定的相关性,但有待更进一步分析。     

小麦耐盐性QTL的元分析

为挖掘真实有效的小麦耐盐性数量性状位点（quantitative trait loci，QTL），利用生物信息学方法，借助小麦高密度分子标记遗传图谱，对来自不同遗传背景群体的215个耐盐性QTL进行图谱整合、映射以及元分析。通过建立QTL一致性图谱，获得100个一致性QTL( meta quantitative trait loci，MQTL)位点，不均匀分布在21条染色体上；存在3个耐盐性MQTL热点区域，分别位于4A染色体的Xgwm219~Xbarc78标记区间、3B染色体的Xwpt 800213~Xwpt 9432标记区间和7B染色体的Xbarc176~Xwgp45标记区间，分别包含7、5和6个MQTL。     

新疆冬小麦品种资源籽粒品质性状分析

为了解新疆冬小麦品种资源的籽粒品质状况,以2017年、2018年2 a收获的133个新疆冬小麦地方品种和50个育成品种为试验材料,对其品质进行全面分析。结果表明,不同年度、不同类型的新疆冬小麦品种的籽粒品质有差异。183个新疆冬小麦品种的籽粒硬度平均为65.27%;蛋白质含量较高,平均为15.85%;湿面筋含量平均为35.28%;体积质量平均为809.12 g/L,85%以上的品种体积质量等级达到一级水平;沉降值平均为37.94 mL;淀粉含量平均为70.62%。新疆冬小麦育成品种的籽粒营养品质和加工品质均高于地方品种,且大部分品种属于中强筋品种,与新疆居民喜爱拉面、馕等高筋面食有关;2017-2018年2 a籽粒品质性状相关性分析表明,湿面筋含量、蛋白质含量、沉降值均与淀粉含量呈极显著负相关;体积质量与淀粉含量呈极显著正相关;蛋白质含量、湿面筋含量与沉降值呈极显著正相关。     

近50年新疆冬季热量资源时空变化

利用新疆101个气象站1961—2010年的逐日平均气温和逐年极端最低气温资料,使用线性趋势和Mann-Kendall法对最冷月1月平均气温、年极端最低气温、冬季负积温和越冬期日数等冬季热量要素变化趋势、突变特征进行分析,采用混合插值法,在ArcGIS平台上完成基于数字高程模型(DEM)数据的各热量要素多年平均值和突变前后变化量的空间分布式模拟。结果表明：(1) 新疆1月平均气温、年极端最低气温总体呈现“南疆高,北疆低;平原和盆地高,山区低”的特点,冬季负积温和越冬期日数总体呈现“南疆少,北疆多;平原和盆地少,山区多”的分布格局。(2) 在全球变暖背景下,1961—2010年新疆冬季热量资源呈明显的增多趋势,并且1月平均气温和年极端最低气温分别于19 79年和1980年发生了突变性的升高,冬季负积温和越冬期日数分别于1986年和1998年发生了突变性的减少。突变年前后,1月平均气温和年极端最低气温上升幅度的空间分布总体呈“从东南至西北递增”的格局,冬季负积温减少幅度的空间分布呈“由南向北递增”的特点,越冬期日数减少幅度的空间分布呈“南疆大,北疆小;盆地大,天山和阿勒泰山区小”的格局。     

南疆灌区冬小麦/夏玉米改良模式增产潜力与机理分析

田间试验系统地比较了新冬20/沈玉2002不同套种模式（“522模式”与“952模式”）及“521模式”下保麦10号/蠡玉35、保麦10号/登海3672、新冬20/蠡玉35的产量、叶面积指数、光合势及干物质积累等性状的差异。结果表明,“522模式”新冬20/沈玉2002周年产量（17 838.2 kg·hm^-2）较“952模式”(16 550.9 kg·hm^-2)增产7.8%,其中,冬小麦增产18.4%。“521模式”保麦10号/蠡玉35、保麦10号/登海3672、新冬20/蠡玉35周年产量为19 905.0～20 751.0 kg·hm^-2,其中,冬小麦产量为9 740～10 275 kg·hm^-2、夏玉米产量为9 630～10 211.0 kg·hm^-2;冬小麦孕穗期和开花期叶面积指数分别为6.0、5.0左右,返青至成熟的总光合势290.2～324.3×10⁴·m²·d·hm^-2;夏玉米生育期111 d,大喇叭口期至吐丝后20 d的叶面积指数均保持在4左右,生育期间总光合势233.1～257.5×10⁴·m²·d·hm^-2,冬小麦和玉米总光合势为523.3～581.8×10⁴·m²·d·hm^-2;总干物质量38 569.1～40 487.0 kg·hm^-2;冬小麦产量的边际效应为85.7%～112.9%。“521模式”比“952模式”大幅度增产,是小麦行数和边行数及边际产量增大的结果,并将夏玉米播期提至麦收前15 d左右,延长玉米生育期（达110 d左右）,优化株行配置使玉米增产显著,实现全年超高产。“521模式”同时充分利用了冬小麦边际补偿效应和玉米时间补偿效应,较“952模式”易获得周年超高产。并对超高产栽培技术进行了讨论。