近15年国家自然科学基金稻、麦类作物遗传育种领域项目申请情况分析

国家自然科学基金是国家支持基础研究的主要渠道之一。本文以15年(1998—2012年)来国家自然科学基金中稻、麦类作物遗传育种面上类项目申请数据为依据,对稻、麦类作物遗传育种学研究的现状与趋势从研究领域和研究层次2个维度进行了深入分析。分析数据显示,15年来稻、麦类各类型项目申请量呈上升趋势,其中稻类项目的申请总量高于麦类项目。从研究领域来看,稻类研究项目申请量最多的是发育生物学,占稻类申请量的37.4%;其次是抗性,占27.6%。麦类作物研究主要集中在抗性研究领域上,占麦类申请量的38.1%;其次是发育及品质,分别占23.7%和21.5%。从研究层次来看,随着水稻基因组测序的完成,稻类研究领先于小麦研究。稻类研究项目申请量最多的基因克隆与功能分析,占稻类申请量的41.6%;其次是分子标记与基因定位,占28.8%。麦类研究申请量最多的是分子标记与基因定位,占麦类申请量的36.5%;其次是基因克隆与功能分析,占28.2%。综合国内外研究现状,建议今后在继续加强对围绕高产、优质、高效、抗逆等研究持续资助的基础上,积极支持将基因组学、生物技术和生物信息学与传统作物学相结合的基础研究。     

小江流域土壤抗冲性实验研究

采用原状土冲刷法,对小江流域土壤抗冲性进行测试研究,结果表明:小江流域水稻土的抗冲性最大,棕壤其次,红壤、紫色土和褐红壤抗冲性最小;小江流域草地的抗冲性最大,耕地和灌丛地其次,裸坡最小;小江流域土壤的抗冲性大小与土壤中>2mm或<0.002mm的颗粒含量有较大关系。     

泥石流滩地土地生产潜力评价——以云南小江流域蒋家沟为例

小江流域泥石流滩地水源充足、热量丰富,气候生产潜力(47641kghm-2)较高。本文应用加权指数和法确定了不同类型泥石流滩地(荒滩地、改良滩地和非改良滩地)土壤有效系数f(s)分别为0.405、0.684和0.594;根据生产力阶乘公式计算其气候—土壤生产潜力分别为19295kghm-2、32586kghm-2和28299kghm-2。通过实地调查验证,本文对泥石流滩地生产潜力的估算与现实生产力水平基本吻合,证明本文提出的泥石流滩地土壤有效系数切实可行。     

干热河谷生态修复模式及其效应——以中国科学院东川泥石流观测研究站为例

 金沙江干热河谷水土流失严重,滑坡、泥石流等山地灾害强烈,生态环境十分脆弱。以中国科学院东川泥石流观测研究站为研究区,根据立地条件和植物生物学特性,提出了荒坡地乔灌草恢复性生态修复模式和坡耕地农、林、牧开发性生态修复模式,并对生态修复效应进行了监测和调查。结果表明:通过生态修复,林草地地表径流量降为裸地的14.9%,泥沙流失量降为裸地的6.4%;修复灌草地稳渗率为0.58mm/min,裸地稳渗率为修复灌草地的62%,退化灌草丛地为修复灌草地的84%;植物品种由10余种发展到30多种,土壤种子库密度由300余粒/m2增加到1217～1450粒/m2,动物种类增加10多种;坡耕地产量从750～1500kg/hm2增加到4500～6000kg/hm2,人均年经济收入从200元增加到800～1000元。     

绿盲蝽化学感受蛋白基因AlucCSP1的克隆、表达谱分析及结合特征

 【目的】克隆、组织特异性表达以及荧光结合特征分析绿盲蝽 (Apolygus lucorum Meyer-Dür)化学感受蛋白（chemosensory protein，CSP）。【方法】设计特异性引物，用RT-PCR技术克隆绿盲蝽化学感受蛋白基因AlucCSP1，使用半定量RT-PCR和Real-time PCR技术对AlucCSP1组织特异性表达进行研究，在BL2（DE3）工程菌株中用pGEX-4T-1载体进行原核表达，并在GSTrap FF柱中纯化和去标签蛋白。使用bis-ANS作为荧光配基，研究AlucCSP1蛋白与58种气味标样和5种棉花次生代谢物质的结合特征。【结果】得到了绿盲蝽化学感受蛋白基因，命名为AlucCSP1（GenBank登录号：JN573217）。该序列阅读框全长393 bp，编码130个氨基酸残基，N端有一段长17个aa的信号肽，具有4个保守的半胱氨酸残基。绿盲蝽AlucCSP1几乎全部在雌虫触角中表达。构建pGEX/AlucCSP1原核表达载体，在BL21（DE3）工程菌株中表达出分子量约为39 kD的融合蛋白，用亲和层析法纯化、经凝血酶作用去除标签蛋白获得纯化的AlucCSP1蛋白，该蛋白与棉酚、单宁、槲皮素、芦丁水合物亲和力较强，结合常数分别为13.4、32.7、19.7、38.5 μmol•L-1。【结论】克隆得到绿盲蝽化学感受蛋白基因AlucCSP1，在雌性触角内特异表达，并进一步得到约13 kD的AlucCSP1纯蛋白。为研究AlucCSP1在绿盲蝽化学感器中的作用奠定了基础。     

清水喷施对甘蓝型油菜细胞质雄性不育系结实的影响研究

通过对甘蓝型油菜细胞质雄性不育系（ＣＭＳ）陕３Ａ在花后期的同一天内不同时间段的清水喷施试验，并对异源花粉在柱头上的萌发情况以及结荚率、结籽数的比较。证明清水喷施能够改善柱头小环境，促进异源花粉在柱头上的附着和萌发，显著提高座果率和结籽数，模拟大田试验也同时验证了上述结果，从而为有效提高杂交油菜制种的单产水平提供了方法借鉴。     

分子标记技术在农业上的应用

介绍了可用于农业科研与生产的ＲＦＬＰ，ＲＡＰＤ，ＡＦＬＰ，ＤＮＡ指纹技术等几种分子标记技术。分子标记技术依靠提供准确、稳定可靠的ＤＮＡ水平的遗传标记，已成为进行基因定位、资源分析、物种演化、品种检测、目的基因选择、强优势组合的设计和预测、遗传图谱的构建等的有力工具。综述了分子标记技术在农业的品种改良和种子鉴定等方面的广阔应用前景及存在的问题。     

棉花胚性愈伤的快速诱导和繁殖

棉花（Gossypium hirsutum L.）是世界上最重要的商业纤维作物。与其他作物相比,棉花再生体系较难。通过生物技术对棉花进行遗传改良往往受制于缺乏高效的再生体系。高效、快速的再生体系的开发有助于提高棉花转化效率。在0.10 mg/L的吲哚乙酸（IAA）、0.09 mg/L细胞分裂素（KT）和0.09 mg/L 2,4-二氯苯氧乙酸（2,4-D）的MSB5培养基上产生高效愈伤组织。胚性愈伤组织可在愈伤组织基础上与SM2培养基中诱导出来,也可在“M1-SM1-SM2”培养基交替使用过程中诱导出来。利用此方法可在2~3月内诱导出胚性愈伤,大大缩短再生周期。胚性愈伤在PM1或PM2培养基中可以维持良好的再生状态。可见建立的快速诱导和繁殖胚性愈伤的方法可以用于棉花基因工程遗传改良。     

干热河谷泥石流流域不同分区土壤养分特征

以云南泥石流频发的小江流域为研究区域,根据该流域的微地貌特点,将流域划分为物源区、流通区、堆积区;为全面了解土壤肥力的分区异质性特征,结合各分区土地利用类型,分析其土壤物理结构、养分特征。结果表明：不同分区土壤颗粒组成差异性不大,土壤质地以粗粒和砾石为主,土壤沙石化明显,流通区土壤物理结构相对较好;小江流域山地土壤含水量总体受季节影响较大,而不同分区的土壤含水量则受垂直地带性因素影响,表现为流通区〉物源区〉堆积区;不同分区土壤养分含量受人类活动、土壤类型、土壤颗粒组成等因素影响,差异性特征复杂,总体含量丰富。     

泥石流多发区小流域土地利用方式对土壤性质的影响

以泥石流多发区云南东川阿旺小河流域为研究区域,采用野外调查与室内分析相结合的方法,探讨了流域内4种主要土地利用方式(林地、灌丛、草地、耕地)对土壤物理性质、抗冲能力、养分特征的影响。结果表明:不同土地利用类型土壤颗粒级配组成差异不明显,土壤含水量、容重、总孔隙度差异明显;含水量表现为林地草地灌丛耕地,容重表现为灌丛草地耕地林地,孔隙度表现为林地耕地草地灌丛;4种土地利用类型的抗冲性能不同,但变化趋势相似,并且抗冲系数的大小为林地草地灌丛耕地;在土壤养分的7种指标中,除水解氮含量在不同利用类型差异不显著外,其余指标有显著差异;从土壤物理性质与养分特征的相关分析中可知,含水量与其他因子的关系最为密切。通过以上分析可知,林地的蓄水保土效益最佳,而耕地的蓄水保土效益最差。