城市生活污水中富油微藻的筛选

为筛选在城市生活污水中生长快、产油高的微藻,从污水样品中分离出40株微藻,采用高通量方法（96孔板培养、尼罗红染色）从中筛选出一株优良藻株,经18S rRNA基因序列分析及形态学鉴定属于小球藻属（Chlorella）。污水培养7 d后,其油脂含量达31.21%,污水的TN、NH+4-N、TP和COD去除率分别为71.6%、98.2%、99.4%和78.8%。该藻株在污水处理与微藻生物能源生产耦合系统中具有潜在的应用前景。     

氮肥基追比对冬小麦调亏灌溉的调控作用

为了解氮肥基追比对冬小麦调亏灌溉的调控作用,比较分析了2种氮肥基追比(10∶0和6∶4)下调亏灌溉(水分亏缺阶段为返青至拔节期)对冬小麦产量和水分利用效率的影响差异。结果表明,返青至拔节期水分调亏显著降低冬小麦的叶面积,抽穗后在充分供水条件下对根系活力的影响表现出较长后效,且降低了花后旗叶MDA的积累速率,最终显著提高了产量及水分利用效率。与氮肥基追比10∶0处理相比,6∶4处理下开花期冬小麦的叶面积显著增加,抽穗后在土壤自然干旱条件下灌浆期光合速率明显提高,花后旗叶MDA含量降低,稳产性增强。可见,在冬小麦生育后期土壤水分较好的情况下,返青至拔节期水分调亏对产量有正效应;生育后期土壤较干旱情况下,追施氮肥可以提高冬小麦的抗旱能力。     

不同专用小麦氮素同化及根际土壤氮素转化的特点

为了解不同专用小麦氮素同化及根际土壤氮素转化的特点,利用盆栽试验比较分析了强筋型小麦豫麦34、中筋型小麦豫麦49和弱筋型小麦豫麦50叶片谷氨酰胺合成酶（GS）活性、游离氨基酸和可溶性蛋白含量及其根际土壤微生物和土壤酶活性的差异。结果表明,随生育进程,功能叶GS活性先升后降,豫麦34于开花期达到最大,豫麦49和豫麦50则在花后14 d达到高峰;叶片游离氨基酸含量呈先降后升再降的趋势,在花后14 d有一小高峰,除拔节期外,各时期均表现为豫麦34>豫麦49>豫麦50;除拔节期外,各时期叶片可溶蛋白含量均表现为豫麦34>豫麦50>豫麦49。根际土壤反硝化细菌活性在开花期较低,在其他时期均表现为豫麦34>豫麦49>豫麦50。硝化作用在拔节期和花后28 d品种间差异显著;豫麦34和豫麦49的亚硝化作用在开花期有小幅上升,豫麦50则在开花期达到最低值;土壤蛋白酶及脲酶活性在生育后期较大;不同专用小麦根际土壤铵态氮和硝态氮含量仅在拔节期差异显著。     

小麦microRNA167e的特征及表达模式分析

MicroRNAs(miRNAs)是一类在植物发育调控和逆境胁迫响应过程中发挥重要功能的小RNA,为了探讨miR167e在小麦中的生物学功能,以小麦品种中国春、豫麦18和矮抗58为材料,利用RT-PCR技术克隆了小麦miR167家族基因新成员 MIR167e,并采用qRT-PCR技术分析了其时空表达特性及其对渗透胁迫的响应模式。结果将小麦 MIR167e基因定位在第5同源群染色体的短臂上,将该基因A、B和D基因组的三个部分同源基因分别命名为 TaMIR167e-5AS、 TaMIR167e-5BS和 TaMIR167e-5DS。序列分析显示,该miRNA前体区域在所检测品种间高度保守,3个部分同源基因间仅存在SNP差异,在成熟tae-miR167e对应区域完全一致。时空表达特性分析显示,tae-miR167e在籽粒发育过程中表达呈上调趋势,在不同组织间的表达差异较大,其中在3叶期,叶片和根系中表达量较高,种子中次之,穗下节中表达量最低;在干旱胁迫条件下,该miRNA受胁迫诱导而上调表达,与中国春相比,矮抗58根系中该miRNA的诱导表达启动更快,在叶片中的表达水平更高;在盐胁迫条件下,该miRNA在根系中呈下调表达趋势,而在叶片中上调表达。推测tae-miR167e在小麦发育调控和渗透胁迫响应过程中发挥重要功能。     

基于上部叶片叶绿素荧光参数的小麦产量预测与评价

为了利用叶绿素荧光快速测定技术实时评价植株光合生产能力以及预测小麦籽粒产量,以豫麦49-198和郑麦9694为试验材料,设置0、90、180、270 kg·hm^-24个氮素水平,通过2014-2016年连续两个生长季的田间试验,在小麦主要生育阶段同步测定植株顶部四片完全展开叶的净光合速率（P_n）、叶绿素荧光参数及叶面积。结果表明,P_n和叶绿素荧光参数因生育时期、氮素水平和叶片位置的不同呈现规律性变化。叶绿素荧光参数F_m′、F_v′、F_v′/F_m′ 和 F_s与P_n 相关性较好,且相关系数（r）均随叶位的降低而降低,其中,F_m′与P_n的相关性最好。将叶面积与对应的净光合速率和叶绿素荧光参数组合出光合性状累积量指标,与P_n 相比,光合累积量与产量的相关性显著提高。组合顶部四片叶,光合累积量与产量相关性在灌浆前期表现最好（r=0.875）。光适应下荧光参数累积量与产量的相关性表明,顶部两片叶的相关性较单叶片或其他叶位组合均表现较好,相关系数在不同荧光参数、生育时期间差异均较大,以F_m′表现最好,其次是F_v′;生育期间比较,孕穗期至灌浆中期整体较好。总体而言,在灌浆前期,顶部两片叶的F_m′累积量能够较好地预测小麦籽粒产量,为小麦生长诊断和田间管理提供技术支持。     

两类发育特性小麦品种氮代谢生理差异分析

为提高小麦氮素利用效率,实现节氮增产,采用大田试验方法,以弱春性小麦品种‘矮早8’和‘洛麦24’及半冬性小麦品种‘中原6号’和‘周麦26’为材料,分析2类品种在供氮0kg·hm~(-2)(N0)、120kg·hm~(-2)(N120)和225kg·hm~(-2)(N225)3个水平下氮代谢特征及籽粒产量与品质的差异。结果表明,不同供氮水平下,除籽粒蛋白质外,叶片及籽粒的谷氨酰胺合成酶(GS)活性、游离氨基酸及可溶性蛋白质质量分数、产量、氮收获指数、植株氮素利用率、氮肥偏生产力等均表现为半冬性显著高于弱春性品种。增加供氮量后,2类品种叶片和籽粒的GS活性、游离氨基酸及可溶性蛋白质质量分数、产量、籽粒蛋白质质量分数、氮收获指数、氮肥偏生产力均增加,而植株氮素利用率降低。但2类品种对供氮水平响应不同,与N0相比,增加供氮量,半冬性品种籽粒中GS活性、游离氨基酸、可溶性蛋白质质量分数和氮收获指数的增加幅度均显著高于弱春性品种,但叶片中GS活性、游离氨基酸、可溶性蛋白质质量分数及氮肥偏生产力的增幅则显著低于弱春性品种;植株氮素利用率降幅以弱春性品种显著高于半冬性品种。因此,半冬性品种氮素同化、转运及供应能力和产量显著高于弱春性品种,增加供氮量,对其氮代谢能力促进作用显著。     

灌浆期郑麦1860旗叶的光合速率及叶绿体超微结构分析

为了解郑麦1860在灌浆前中期（花后15~21 d）旗叶叶绿体超微结构以及光合速率，选取百农207和周麦18为对照，通过光合仪测定三个小麦品种花后15~21 d叶片的光合参数，并利用实时荧光定量PCR对灌浆期蔗糖和淀粉合成相关基因的表达量进行分析，进一步通过透射电子显微镜观察叶绿体的超微结构。结果表明，花后15~21 d郑麦1860的净光合速率 (P_n)、细胞间隙CO₂浓度 (C_i) 和气孔导度 (G_s) 总体上显著高于百农207和周麦18，且保持较高的ATP酶活性、NADPH酶含量和叶绿素含量。与百农207和周麦18相比，郑麦1860花后15 d的淀粉含量也相对较高，但花后21 d的淀粉含量较花后15 d显著降低，而蔗糖含量却显著提高。实时荧光定量PCR分析表明，花后15~21 d郑麦1860旗叶蔗糖合成相关基因TaFBA、TaSS和淀粉合成相关基因TaSSⅡ均能保持较高的表达水平。透射电子显微镜观察发现，花后21 d郑麦1860叶绿体的类囊体片层排列清晰有序，堆砌紧密，嗜锇颗粒较少，也未观察到淀粉粒，表明该品种在灌浆前中期一直保持着较稳定的光合结构。这些结果表明，与百农207和周麦18相比，郑麦1860在灌浆前中期能够维持较完整的叶绿体结构，对光能的吸收和转化利用能力更强，可以捕获更多的光能进行光合作用；同时，可将旗叶中的光合产物更快地转运到籽粒中，降低旗叶中的光合产物浓度，从而维持较高的光合速率。     

淮南猪遗传特异性的RAPD分析

试验用150个10碱基随机引物对引入品种杜洛克猪、长白猪、大约克猪及河南地方品种淮南猪4个猪种基因组池DNA进行了RAPD分析。电泳检测结果发现,其中72个引物扩增出明显的多态性条带,共检测到911条扩增片段,其中多态性片段462条,占50.71%。统计分析结果表明,大约克猪与长白猪之间的遗传距离指数为0.0064,遗传关系最近;淮南猪与杜洛克猪、大约克猪遗传距离指数相近,分别为0.0068、0.0069,遗传关系较近;淮南猪与长白猪遗传距离指数为0.0072,遗传关系最远。结果显示,河南省地方品种淮南猪与其他引入品种之间有遗传的相似性,也存在差异,同时也证明了RAPD技术可以作为分子标记,很好地检测猪种群内的遗传变异及区分不同猪种的遗传检测方法。     

小麦玉米一体化群体配置对小麦冠层结构和产量影响

为探索冬小麦-夏玉米一体化种植中小麦的适宜群体配置模式,设置20 cm-20 cm（R₁）、12 cm-12 cm-12 cm-24 cm（R₂）及13 cm-20 cm（R₃）三种行距处理方式和120 kg·hm^-2（S₁）、157.5 kg·hm^-2（S₂）及195 kg·hm^-2（S₃）三种播量,研究了行距和播量对小麦冠层结构特征和光合特性及产量的影响。结果表明,不同处理对各指标的影响因小麦生育时期的变化而不同。在孕穗至开花期, R₁S₁处理的小麦叶片SPAD值、净光合速率（P_n）及气孔导度（G_s）高于其他处理,开花期后R₂S₂处理表现出明显的光合优势。其中,R₂S₂处理的小麦LAI、叶倾角（MTA）在开花期后高于其他处理,在花后10 d之后其SPAD、P_n值最高。在不同处理中,R₂S₂处理产量最高,这主要归因于其有较高的穗数和千粒重。因此,在本试验条件下小麦高产的最佳群体配置是行距12 cm-12 cm-12 cm-24 cm和播量157.5 kg·hm^-2。     

小麦脱水素TaDHN-2基因功能与结构分析

脱水素是一类在逆境胁迫过程中诱导表达的重要功能蛋白。为了探讨脱水素基因的生物学功能,本研究以洛旱2号为研究材料,利用RT-PCR技术克隆了小麦脱水素基因TaDHN-2,qRT-PCR分析了其在ABA诱导、PEG、NaCl胁迫处理下的表达模式,检测了TaDHN-2体外活性。结果表明,TaDHN-2可编码152个氨基酸,N端包含Y片段(VDEYGNP)及S片段(SSSSSEDDGMGGRRKK),C端包含两个保守的K片段(KIKEKLPG),属于脱水素的YnSKn亚类;表达特性分析显示,TaDHN-2受植物激素ABA诱导,属于ABA依赖的基因表达调控通路。渗透胁迫过程中,该基因在中国春和洛旱2号两个品种中具有不同的诱导表达模式,在中国春根系中的诱导表达幅度显著高于洛旱2号,而在洛旱2号叶片中的诱导表达量更高;体外活性鉴定发现,60℃高温条件下,浓度为100μg·mL~(-1)的TaDHN-2可使α-淀粉酶活性提高2倍;在4℃低温条件下,TaDHN-2在浓度大于20μg·mL~(-1)时可以提高α-淀粉酶的活性,当浓度增加到100μg·mL~(-1)时,可将α-淀粉酶活性提高为对照的1.6倍。以上结果说明,TaDHN-2蛋白具有显著的酶活性保护功能。