裸燕麦(Avena nuda L.)根系生长特性的研究

以品五(晚熟品种)和坝莜一号(早熟品种)2个裸燕麦(莜麦)品种为试验材料，对其不同时期的根量和根系全氮含量的变化动态进行了研究，结果表明：早熟品种与晚熟品种根量的变化趋势基本一致，于抽穗开花期达最大值，而后逐渐降低，灌浆期降至最低；灌浆后，莜麦根重呈回升性增长。随着莜麦的生长发育，0～30cm土层的根系衰减较快，30～90cm土层的根系则有增加。莜麦根系全氮含量随生育期推移大致呈“L”型下降趋势。     

谷子NBS类型抗病基因同源序列的克隆与分析

以谷子(Setaria italica Beauv.)抗锈病植株十里香和感锈病植株豫谷1号为材料,利用抗病基因同源序列(RGA)技术克隆谷子核苷酸结合位点(NBS)类型RGA并进行分析.共获得了3个RGA,分别命名为RUS1-1、RUS1-2、RUS1-3(Resistance against Uromyces setariae-italicae,RUS),它们编码的蛋白质均含有NBS类型抗病基因编码蛋白的共有特征结构域P-loop和Kinase2α.BLASTX分析结果表明,3个RGA的编码蛋白与水稻中含有NB-ARC信号传导结构域的蛋白质、NBS-LRR类型抗病基因等的编码蛋白同源性为47％～66％.聚类分析结果表明,3个RGA属于NBS-LRR类型抗病基因,且与番茄NBS-LRR类型抗病基因12聚为一类.     

冀西北高原还林地林带间水分动态与资源适度利用研究

针对冀西北坝上还林地间作的4种模式,对林带间水分进行监测研究。结果表明:4龄榆树与林带间荒草地耗水量差异不显著;林带间作大豆、苜蓿、小南瓜使得远林带点耗水量分别高于林带间荒草地5.2、11.6、20.0 mm,近林带点差异不显著;间种作物未影响幼林的生长,且能获得较好的经济产值;还林地间作小南瓜,不仅可通过瓜蔓郁蔽效应改善林带土壤水分,而且可获得当地主栽作物1.85倍的经济产值,是一生态-经济效益兼顾的幼林地资源适度利用范式。     

影响野生口防风抽薹因素的研究

采用实地调查取样方法,对河北省坝上地区口防风的群体龄级、个体生物量以及再生分枝结构进行了实证研究,以期明晰野生口防风的种群结构特征以及抽薹的影响因素,建立栽培防风高产优质技术体系.结果表明:坝上地区野生口防风表现明显的衰退型种群结构特征;防风抽薹发育与株体生物量有关;芦头与根部被机械损坏能够控制植株不抽薹,其再生的多个分枝的抽薹发育存在异步性.持续的防风药材供应必须实现人工栽培化,每年切断芦头有利控制防风抽薹、延长生长年限与保障防风药材的品质.     

不同外源物质对防风种子发芽的影响

目的:筛选能有效提高防风种子发芽率的外源物质,为解决防风生产中存在的发芽率低、出苗缓慢等实际问题提供技术依据.方法:在20℃黑暗条件下,用青霉素、赤霉素(GA3)、KNO3溶液及40℃温水浸种20 min+ 400 mg/L青霉素溶液对防风种子进行24 h发芽预处理.结果:不同浓度的青霉素对防风种子的发芽均无明显的促进作用,各处理间差异不显著;40℃温水浸种20 min+ 400 mg/L的青霉素处理可以显著提高防风种子的发芽率,但对发芽势和发芽指数无显著影响;400 mg/L和500 mg/L的赤霉素处理均可显著地提高防风种子的发芽势、发芽率和发芽指数,其中400 mg/L的赤霉素处理与对照相比达极显著水平,分别较对照提高44.53％、7.79％和22.51％;0.3％的KNO3处理可有效提高防风种子的发芽势、发芽率和发芽指数,分别较对照提高50.59％、10.33％和23.53％.结论:400 mg/L的赤霉素处理与0.3％的KNO3处理对防风种子的萌发均具有显著促进作用.     

张杂谷3号的解剖学结构与生物学特性的关系

针对张杂谷3号具有抗性强、产量高的特征,对其叶片解剖结构、叶表皮特征、茎的解剖结构以及穗分化特性进行综合研究,探讨了张杂谷3号与抗旱性、抗逆性以及高产有关的结构特征。结果表明,张杂谷3号为C4植物,叶片具有大维管束、叶绿体浓绿和密集、气孔密度高,叶片表皮毛密集,特化细胞多,气孔内陷的特征。茎具有维管束面积大,穗茎淀粉含量高的特征。谷子穗分化阶段枝梗原基数量多、密集,发育成的谷穗大、穗码密集,以上研究为其抗旱、高产能力的评价以及机理研究提供形态解剖学方面的依据。     

‘张杂谷3号’对PEG模拟干旱的生理响应

旨在研究杂交谷子品种‘张杂谷3号’对干旱的生理响应特征及其抗旱性强度,为拓展中国旱作区农业发展途径及杂交谷子在旱作农业生产体系中的推广提供支持。利用不同浓度PEG-6000溶液模拟干旱胁迫,比较了‘张杂谷3号’、亲本1、亲本2和常规种‘8311’共4种谷子幼苗叶片叶绿素、游离脯氨酸、丙二醛(MDA)和超氧化物歧化酶(SOD)等生理生化指标对不同程度模拟干旱的响应特征。不同浓度PEG渗透胁迫的模拟干旱导致4种谷子材料幼苗叶片的叶绿素含量均明显下降,‘张杂谷3号’降幅最小;不同胁迫处理下4种幼苗叶片的游离脯氨酸随胁迫程度急剧上升;不同胁迫下,4种材料幼苗叶片内的MDA含量均有不同程度的增加,其中‘张杂谷3号’增幅最小;4种幼苗的SOD活性随胁迫加剧呈上升趋势,20%和30%PEG胁迫下,SOD活性均快速上升,其中‘张杂谷3号’上升幅度最大。4种材料在干旱胁迫下的适应能力存在差异,‘张杂谷3号’的耐旱性最强,常规谷子‘8311’次之,亲本2最差。     

冀西北坝上地区水资源与农业生产

阐述了冀西北坝上地区水资源的特点、分布规律及与农业生产的关系,并针对坝上地区的水资源特点提出农业节水技术和适当开采地下水的途径.     

裸燕麦(Avena nuda L.)根冠关系的研究

为给裸燕麦(莜麦)的生产调控决策提供理论与技术依据,以品五(晚熟品种)和坝莜一号(早熟品种)2个裸燕麦品种为试验材料,对其不同时期地上部生物量的变化规律及其与根系干重的比值和相关性进行了研究。结果表明:早熟品种和晚熟品种的地上部生物量的变化趋势基本一致,大致分为2个阶段:拔节期至开花期的线性增长阶段与开花期至成熟期的缓慢增长阶段。随着生育期的推移,莜麦的根冠比呈下降趋势。莜麦中期根系干重与地上部总干重呈显著相关,后期相关不显著。     

转玉米ZmABI3-L基因增加拟南芥的抗旱和耐盐性

ABI3 (abscisic acid insensitive 3) 是编码 ABA 信号转导途径中的重要调控因子,广泛地存在于玉米、小麦、水稻等谷类作物中。本研究从玉米中获得一个新的 ABI3-like 基因,命名为ZmABI3-L,该基因全长1735 bp,开放阅读框1212 bp,编码蛋白含404个氨基酸。同源比对表明ZmABI3-L和谷子、高粱的同源蛋白相似性高,分别为64%和58%。基因的表达分析表明该基因是组成型表达,在幼胚、穗子和花丝中表达量较高,同时基因的转录水平可以为盐、ABA、干旱和冷所诱导。将ZmABI3-L基因转化到拟南芥中,对T₃代转 ZmABI3-L基因拟南芥进行抗逆性分析,结果显示ZmABI3-L基因可以增强拟南芥的耐盐和抗旱能力。在150 mmol/L高盐培养基中转基因拟南芥的根和茎长度分别为对照的 8.6 和 1.4 倍,在50 mmol/L甘露醇的渗透培养基中转基因植株的发芽率是74.5%,而对照仅为 33.6%。研究表明 ZmABI3-L是一个对干旱和盐损伤均有响应而显著上调的基因,同时该基因可以增加拟南芥的抗旱和耐盐性。