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1.
为了解盐碱胁迫对乌桕幼苗的耐盐碱能力,以1年生乌桕盆栽幼苗为试验材料,以蒸馏水为对照,分别施用50mmol·L-1、100mmol·L-1、150mmol·L-1、200mmol·L-1、250mmol·L-1的Na2CO3溶液进行处理,21d后检测各处理叶片的叶绿素、可溶性糖、脯氨酸、MDA、可溶性蛋白、总抗氧化含量.结果表明:随着胁迫程度的增加,叶绿素、可溶性糖含量呈逐渐降低的趋势;丙二醛含量呈逐渐升高的趋势;可溶性蛋白含量呈先上升后下降的趋势,150mmol·L-1处理的可溶性蛋白含量最高;总抗氧化呈先升高后下降的趋势,150mmol·L-1处理的总抗氧化含量最高,但与对照差异不显著;50mmol·L-1处理的游离脯氨酸含量值最高,显著高于对照.根据隶属函数法综合评价:综合评价值50mmol·L-1处理的最高为0.78,在超过150mmol·L-1处理时迅速下降.由此可见,乌桕幼苗能耐受150mmol·L-1的Na2CO3溶液盐碱胁迫. 相似文献
2.
3.
【目的】干旱是严重影响玉米生长发育进程的一个重要因素。挖掘玉米抗旱相关基因,通过转基因功能验证和转录组分析,解析关键基因在响应干旱胁迫过程中的分子调控机制,为抗旱分子育种和遗传改良提供理论依据。【方法】以玉米自交系B104(WT)为背景材料,利用农杆菌介导方法构建过表达ZmIBH1-1转基因株系(ZmIBH1-1-OE);通过对转基因植株进行草铵膦抗性筛选、标记基因和目的基因PCR检测,以及运用实时荧光定量PCR检测目的基因的表达情况,鉴定阳性植株和株系;以WT和ZmIBH1-1-OE转基因株系为材料,通过干旱处理(20% PEG6000),进行表型鉴定和耐旱生理生化指标测定,验证ZmIBH1-1的抗旱功能;通过对干旱胁迫下玉米4叶期转录组的比较分析,鉴定出差异表达的基因(differentially expressed genes,DEGs);结合DAP-seq(DNA affinity purification sequencing)分析,初步确定ZmIBH1-1蛋白直接调控与抗旱相关的下游靶基因,利用基因组可视化软件IGV(integrative genomics viewer)分析ZmIBH1-1蛋白结合候选靶基因的位置,然后通过Dual-Luciferase试验验证ZmIBH1-1蛋白与靶基因的调控关系。【结果】通过玉米遗传转化获得12个转化事件;T3代中,能同时检测到标记基因Bar和目的基因ZmIBH1-1的植株有458个,实时荧光定量PCR检测结果表明,ZmIBH1-1-OE中ZmIBH1-1的表达量显著高于WT,株系3和株系8表达量最高,将其自交获得T4代转基因株系用于后续试验。在干旱胁迫条件下,ZmIBH1-1-OE株系存活率、叶片相对含水量、叶绿素含量、可溶性蛋白含量及其生理生化指标(超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶活性)均显著高于WT,说明玉米中过量表达ZmIBH1-1赋予玉米更高的耐旱性。转录组分析结果表明,WT与ZmIBH1-1-OE株系在干旱胁迫下有1 214个差异表达基因;Gene Ontology(GO)功能富集分析结果表明,差异表达基因主要涉及生物过程、细胞组分和分子功能,如在生物过程中主要涉及到光合作用、应激响应、脱水响应等;KEGG富集分析表明,差异表达基因主要参与植物激素信号传导、新陈代谢等过程。结合转录组显著差异表达基因和DAP-Seq分析所得到ZmIBH1-1蛋白的靶基因,初步确定ZmIBH1-1蛋白直接调控与抗旱相关的11个候选靶基因,包括2个钙信号相关基因、3个半胱氨酸代谢相关基因、1个bHLH转录因子、1个应激响应蛋白、1个谷胱甘肽转移酶、1个氧化还原过程蛋白和2个乙烯响应因子;基因组可视化结果显示ZmIBH1-1蛋白可以结合靶基因启动子区;随后通过Dual-Luciferase试验进一步表明,ZmIBH1-1蛋白可以直接作用于11个候选靶基因,其中,ZmIBH1-1蛋白可以促进ZmCa-M、ZmSYCO、ZmbHLH54、ZmGlu-r1、ZmCLPB3和ZmP450-99A2的表达,抑制ZmAGD12、ZmCYS、ZmCYSB、ZmERF-107和ZmEIN3的表达。此外,在干旱胁迫下NAC、WRKY、MYB等转录因子在ZmIBH1-1-OE和WT株系中也存在差异表达。【结论】ZmIBH1-1的过表达可以增强玉米苗期的耐旱性;ZmIBH1-1蛋白通过直接调控乙烯信号通路中的ZmERF-107和ZmEIN3的表达提高玉米的耐旱性;ZmIBH1-1蛋白通过直接调控钙信号相关基因ZmCa-M和ZmAGD12增强玉米的耐旱性;ZmIBH1-1蛋白可能通过间接调控NAC、WRKY、MYB等转录因子响应干旱胁迫。 相似文献
4.
5.
气候变化下新疆棉花调亏灌溉的节水效果评估 总被引:1,自引:0,他引:1
调亏灌溉是一种在新疆棉花生产中具有广泛应用前景的节水灌溉方法,然而其在气候变化背景下的节水效果尚有待评估.在新疆早熟和早中熟植棉区各选一个代表站点,利用Crop Growth(CROPGRO)-Cotton棉花模型和3个大气环流模式生成的未来气候数据,设置充分和调亏灌溉2组试验,模拟了1999–2018年、2041–2060年和2081–2100年新疆棉花生产,并通过模拟结果评估调亏灌溉在不显著影响新疆棉花籽棉产量情况下的节水效果.研究结果表明:调亏灌溉可以有效提高新疆棉花水分生产力,节省灌溉用水量,其最优灌溉用水量较充分灌溉可节约5%~28%的灌溉量;为了在不显著减少籽棉产量的情况下尽量减少新疆棉花生产耗水量,需要不断优化调亏灌溉策略以适应气候变化.研究结果可为实现新疆棉花可持续生产提供科学参考. 相似文献
6.
为了研究植物适应陆地生活的机制,以较原始的陆生植物地钱(Marchantia polymorpha L.)作为研究对象,分析其部分MYB(v-Myb avian myeloblastosis viral oncogene homolog)家族基因在不同发育时期,不同部位以及不同激素处理下的表达量变化。构建系统进化树确认地钱与拟南芥(Arabidopsis thaliana)中MYB转录因子亚家族S14、S28和 AtCDC5 同源的基因,使用qRT-PCR对不同生长时期、组织以及激素处理下目的基因表达量进行分析。qRT-PCR分析结果表明, MpR2R3-MYB20在胞芽中表达量最高,胞芽杯中最低,且在0.1μmol/L IAA诱导下表达量显著上调; MpR2R3-MYB8在分生区高表达,激素处理下表达量变化较小;MpR2R3-MYB3和 MpCDC5在3周分生区高表达,IAA处理后下调; MpR2R3-MYB18主要在胞芽和胞芽杯中表达,且受ABA诱导大幅上调; MpR2R3-MYB16在全株中都有较高表达,在0.1μmol/L IAA处理下显著上调,在其他激素处理下显著下调。这些结果说明上述基因在地钱不同器官或组织中具有调节生长、发育和抗逆的重要功能。 相似文献
7.
在对转录组和蛋白组数据联合分析的基础上,通过RT–PCR方法克隆得到沙芥幼苗叶片2个小分子热激蛋白基因PcHSP26.5和PcHSP17.8,运用生物信息学软件分析它们的核苷酸和编码蛋白,通过Real–time PCR分析其在高温、低温、NaCl、ABA和干旱复水胁迫下的表达模式。PcHSP26.5和PcHSP17.8开放阅读框分别为699 bp和462 bp,分别编码282和153个氨基酸,其中PcHSP26.5包含1个内含子。PcHSP26.5、PcHSP17.8的相对分子质量分别为26 480、17 490,理论等电点分别为6.36、5.99;均无跨膜结构与信号肽位点,属于亲水蛋白。亚细胞定位预测和进化树分析表明,PcHSP26.5主要定位于线粒体中,属于MⅡ亚族;PcHSP17.8主要定位于细胞质中,属于CⅠ亚族。实时荧光定量PCR结果表明:高温胁迫下,沙芥PcHSP26.5和PcHSP17.8基因的相对表达量均在1 h达到顶峰,之后下降;低温胁迫下,沙芥PcHSP26.5基因的相对表达量在0.5 h达到顶峰,之后下降,沙芥PcHSP17.8基因的相对表达量在0.5~12 h内低于对照,24 h时出现上升趋势;NaCl胁迫下,沙芥PcHSP26.5和PcHSP17.8基因的相对表达量分别在 1 h和3 h达到顶峰,之后下降;ABA胁迫下,沙芥PcHSP26.5和PcHSP17.8基因的相对表达量均在2 h达到顶峰,之后下降;干旱复水胁迫下,沙芥PcHSP26.5和PcHSP17.8基因的相对表达量均在干旱9 d达到顶峰,复水后下降。 相似文献
8.
《淡水渔业》2021,51(5)
为了解盐度胁迫对黄河鲤(Cyprinus carpio haematoperus)幼鱼耐受性、肝脏抗氧化酶和鳃丝Na~+/K~+-ATPase酶活性的影响,实验设置0(对照组)、3、6、9、12和15共6个盐度梯度对黄河鲤幼鱼进行盐度胁迫,在6、12、24、48、72和96 h时采样,测定肝脏中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)和溶菌酶(LZM)的活性及丙二醛(MDA)的含量和鳃丝Na~+/K~+-ATPase酶活性。结果显示:与对照组相比,各盐度组黄河鲤幼鱼肝脏组织的SOD、CAT、LZM、GSH-Px和鳃丝Na~+/K~+-ATPase酶活性随胁迫时间的延长均有先升高后下降的趋势,且SOD、CAT、GSH-Px和鳃丝Na~+/K~+-ATPase酶活性在盐度为6时能在胁迫96 h内维持较高水平,而盐度为9、12和15时酶活性则随胁迫时间延长显著下降。各盐度组LZM酶活性在胁迫96 h内均显著高于对照组,且12和15高盐度组在胁迫96 h时仍显著高于其他组。各盐度组的MDA含量均在胁迫6 h达峰值,之后随胁迫时间延长,盐度为3、6、9组下降较显著,但12和15组的MDA含量在96 h时仍显著高于其他组。结果表明:在本试验条件下,黄河鲤幼鱼在养殖用水盐度0~6范围内适当提高盐度可提高其肝脏抗氧化性能和鳃丝Na~+/K~+-ATPase酶活力。 相似文献
9.
Zn2+胁迫对花斑裸鲤抗氧化关键基因表达和抗氧化酶活性的影响 总被引:1,自引:0,他引:1
为探讨水体Zn2+对鱼类的影响, 并筛选出有效的生物标记物, 以花斑裸鲤Gymnocypris eckloni幼鱼(体质量为10 g±3 g) 为试验对象, 分别以1、 2、 5、 10、 20 mg/L Zn2+为胁迫浓度, 计算24、 48、 72、 96 h时的半致死浓度 (LD50), 经1 mg/L Zn2+胁迫12、 24、 48、 72、 96 h后, 采用qPCR技术检测鳃、肾脏和肝脏组织中抗氧化防御系统相关的核因子E2相关因子2 (Nrf2)、铜锌超氧化物歧化酶 (Cu/Zn-SOD)、锰超氧化物歧化酶 (Mn-SOD)、过氧化氢酶 (CAT) 和谷胱甘肽过氧化物酶 (GPx) 基因表达量变化, 以热图分析各基因在3种组织中的应答层次, 以及用吸光度法测定SOD、 CAT和GPx抗氧化酶活性的变化.结果表明: Zn2+对花斑裸鲤幼鱼胁迫 24、 48、 72、 96 h 时的半致死浓度 ( LD50 ) 分别为 5. 0、 3. 2、 2. 5、2. 0 mg/L, 安全浓度为0. 2 mg/L; 在Zn2+胁迫96 h内, 花斑裸鲤Nrf2、 Cu/Zn-SOD、 Mn-SOD、 CAT和GPx基因表达量及SOD、 CAT和GPx酶活性均有不同程度的升高, 但升高幅度各异; 基因表达量热图分析显示, 与鳃、肾脏和肝脏组织中Nrf2的4个下游基因表达量相比, Nrf2表达量相对较低, 尤其在肾脏和肝脏组织中表现更为明显.研究表明, 花斑裸鲤Nrf2、 Cu/Zn-SOD、 Mn-SOD、 CAT和GPx基因表达量及相关酶活性与Zn2+胁迫存在一定的时间相关性和组织特异性, 其可作为预警水体Zn2+污染的备选生物标记物. 相似文献
10.
果胶是植物细胞壁的主要组分,存在于胞间层与中间层,影响细胞的流变性与黏附性能.果胶的甲酯化程度影响果胶形态,对稳定细胞壁性质以及植物生长发育过程具有重要作用.果胶甲酯酶(PME)是果胶去甲酯化修饰的关键酶类,果胶甲酯酶抑制子(PMEI)可特异地结合PME,调节其活性,共同决定果胶的去甲脂化.本文综述了PME与PMEI的结构及生化作用机制、相关基因家族和表达模式,并进一步对二者介导的果胶去甲酯化过程对细胞壁的影响及其与花粉管发育、根器官形成等植物生长发育过程和逆境响应关系的最新研究进展做了介绍,并进行了展望. 相似文献