用花粉管通道法导入Prd 29A:DRER 1A融合基因获得转基因小麦植株

采用花粉管通道法遗传转化技术,将Prd 29A:DREB 1A融合基因导入小麦品种温麦19.共处理温麦19的小花800朵,获得241粒种子,结实率为30.9%,通过PCR检测和GUS组织化学分析,证明外源的Prd 29A:DREB 1A 融合基因已经整合到其中5个T0代植株的基因组中.     

Prd29A启动子在小麦中的诱导表达活性及大肠杆菌海藻糖合成酶基因的转化

以gus基因为报告基因，通过瞬时表达测定了Prd29A诱导型启动子在小麦愈伤组织中的诱导表达活性。结果表明，Prd29A-gus基因的表达水平可在不同浓度NaCl盐的胁迫条件下得到显著提高。由此证实，Prd29A启动子在小麦中具有较强的诱导表达活性。在此基础上，将Prd29A诱导型启动子驱动下的大肠杆菌海藻糖合成酶基因（otsA）采用花粉管途径导入目的小麦品系，经PCR筛选、Southern鉴定及转化后代海藻糖含量的测定，获得了一批otsA转基因植株及株系，为进一步选育耐盐抗旱的转基因小麦新品系奠定了基础．     

转录因子DREB1A基因的克隆及植物表达载体的构建

研究转录因子DREB1A在植物抗渗透胁迫反应中的作用。根据GenBank中登录的DREB1A基因的序列设计引物,用PCR方法从拟南芥中克隆DREB1A基因,利用基因重组技术成功构建了植物表达载体pCAMB1A1300-DREB1A。该结果为进一步利用DREB1A基因做遗传转化研究奠定了基础。     

转AtDREB1A基因菊花杂交后代优株水分胁迫耐性分析

过量表达拟南芥(A rab idopsis thaliana)逆境诱导转录因子DREB1A基因(AtDREB1A)能提高菊花的干旱胁迫耐性.以具有干旱胁迫耐性的转AtDREB1A基因菊花(Chrysanthemum morifolium)株系与广泛应用的非转基因菊花品种进行常规杂交获得的后代优株A-121、A-128、A-136为实验材料,进行了RT-PCR检测、水分胁迫下的萎蔫指数和成活率统计以及脯氨酸(Pro)含量和超氧化物歧化酶(SOD)活性测定.结果显示,外源A tDREB1A基因能够在有性繁殖过程中遗传给后代,且在水分胁迫下能在杂交后代植株中表达;与对照相比,水分胁迫条件下,转基因植株杂交后代Pro含量和SOD活性明显升高,且具有较强的水分胁迫耐性.研究结果表明,转基因菊花所携带的A tDREB1A基因可以在常规杂交中稳定遗传并发挥功能,提高了植株对水分胁迫的耐性.本研究为通过基因工程和传统育种结合方式选育具有干旱耐性的菊花新品种提供了技术平台.     

高羊茅DREB类转录因子基因的分离及鉴定分析

DREB转录因子是植物中特有的与低温、高盐和干旱胁迫相关的反式作用因子。为了分离和鉴定高羊茅(Festuca arundinaceaSchreb.)DREB转录因子基因,我们构建了冷诱导(4℃)的高羊茅cDNA文库,用拟南芥DREB1A基因作探针筛选该文库得到一个DREB类基因FaDREB1。序列分析表明,FaDREB1具有一个651bp的开放阅读框和229bp的3’非编码区,推测的氨基酸序列中含有一个高度保守的EREBP/AP2结构域。酵母单杂交结果表明FaDREB1蛋白能在体外特异结合DRE元件,并具有转录激活功能。Northern杂交结果发现FaDREB1基因受低温的诱导表达,对高盐、干旱和ABA没有反应,说明FaDREB1基因在高羊茅植株对低温的应答反应中起重要作用。     

褪黑激素受体1A基因(MTNR1A)的分子遗传学研究进展

褪黑激素(melatonin,MEL)是一种重要的内分泌激素,主要由松果体和视网膜分泌,通过与褪黑激素受体(melatonin receptor,MTNR)结合而发生作用,具有广泛的生物学功能。本文主要介绍了褪黑激素受体1A基因(melatonin receptor 1A,MTNR1A)的结构、表达及其在不同物种上克隆、定位、多态性、性状关联分析的研究进展,重点讨论了该基因与季节性繁殖的关系,并对未来MTNR1A基因的研究重点进行了展望,为进一步阐明季节性繁殖机理相关研究提供理论参考。     

根癌农杆菌介导的转录因子DREB1A基因在地被菊花中的遗传转化

以地被菊花（Dendranthema grandiflomm cv．White Snow）无菌苗叶片为外植体，在附加不同浓度植物生长调节剂的MS基础培养基上诱导培养，通过器官直接发生途径获得再生植株。结果表明，2．0mg/L 6-BA和0．2mg/L NAA组合可获得93．8％的再生芽。将含拟南芥（Arabidopsis thaliana）逆境诱导转录因子DREB1A基因的植物表达载体pBI-DREB1A导入根癌农杆菌（Agrobacterium tumefaciens）LBA4404，农杆菌介导法遗传转化地被菊花White Snow叶盘，经PCR和PCR—Southem检测，DREB1A基因已整合到转化植株的基因组中。遗传转化过程中，预培养2d后，将OD600=0．5～0．7的根癌农杆菌稀释30倍后侵染叶盘10min，再共培养2d，有利于获得最高遗传转化效率。     

雏鸡对~3H-维生素A的吸收及其在体内的分布

选用出壳后12时龄的Arbor Acres肉雏鸡165只,用放射性同位素~3H示踪法进行了~3H二维生素A(~3H—V_A)的吸收利用试验。结果表明,1—3日龄的雏鸡对V_A吸收较快,且主要集中在摄食后的2—4小时内进行,5日龄后的雏鸡对V_A的吸收速度减慢;V_A在肠道申的吸收是一个持续过程,约为24—72小时;1周龄的雏鸡对各种不同形态外源V_A的利用率分别为:乳化剂89.43％,微囊型粉剂82.91％,油剂80.67％,对乳化剂V_A利用最佳。     

利用拟南芥rd29A启动子驱动AtNHX1基因提高烟草耐盐性

拟南芥液泡膜Na+/H+逆向转运蛋白基因(AtNHXl)在植物耐盐机制中有重要作用.为了鉴定AtNHX1基因功能和创制耐盐烟草新种质,本研究用农杆菌介导法将rd29A启动子驱动的AtNHX1基因导入烟草(Nicotiana tabacum L.),获得72株卡那霉素抗性再生植株,17株在MS+85.5 mmol/L NaC1培养基上生长良好.对其进行PCR、Southern杂交和Northern杂交检测,证实AtNHX1基因已整合到烟草基因组中,并进行正常转录,且其转录受盐逆境的诱导.在含盐(85.5、171、256和342 mmol/L NaCl)培养基上进行对照植株和转基因植株生长及叶片丙二醛含量的分析,结果显示,转基因株系的生长势和根发生能力明显优于对照,且叶片丙二醛含量显著低于对照,表明rd29A启动子驱动AtNHX1基因的导入和表达可显著提高转基因烟草植株的耐盐性.结果提示rd29A启动子驱动的AtNHX1基因表达单元可在异源植物中正常转录和表达,可用于植物耐盐基因工程育种.     

川辐系列小麦品种品系的染色体结构变异研究

采用~(32)P内照射川育5号,选育出了川辐1号。采用~(60)Co丁射线辐照杂种F_2种子,选育出了川辐2号、川辐3号和川辐4号,以及多抗新材料4037和2270。川辐1号与常规品种绵阳19的染色体结构间差异较小,川辐2号与川辐1号之间有1对染色体结构存在差异。川辐2号与绵阳19号也有1对染色体结构存在差异。4037与绵阳19的杂种F_1,大量形成1个四价体,4037与川辐2号的杂种F_2,形成四价体、三价体、2个单价体、4个单价体的细胞都有,4037是一个典型的易位系,其基因组成与绵阳19更接近。2882的染色体结构与几个品种之间都存在着差异,其染色体结构值得进一步研究。4037的抗白粉病基因由主基因控制,表现为加性效应,为单基因遗传,是由~(60)Co丁射线诱变产生。     

基于HJ-1A/B-CCD影像的湖北省冬小麦和油菜分布信息的提取方法

利用不同时期HJ-1 A/B-CCD影像提取湖北省冬小麦和油菜分布信息.计算冬小麦、油菜不同生长期的NDVI曲线,通过野外调查和测量,获取冬小麦、油菜和其它典型地物的光谱特征.确定CCD影像提取冬小麦和油菜信息的最佳时相及不同地物在CCD影像上的色彩特征.采取最大似然分类法,对CCD影像进行分类,提取冬小麦、油菜分布信息.结果表明,HJ-1 A/B-CCD影像提取精度达95.48％,可以用于提取冬小麦、油菜分布信息;对于湖北省而言,3月中、下旬(冬小麦拔节、油菜开花)是HJ卫星提取冬小麦、油菜信息的最佳时相;在最佳时相内,冬小麦和油菜具有不同的光谱特征和CCD影像色彩特点,且样本分布服从近似正态分布,可以用最大似然方法提取其信息.     

运用PLS算法由HJ-1A/1B遥感影像估测区域小麦实际单产

为进一步提高遥感估产精度,显示国产影像在农业估产中的应用效果。该研究以2010-2013年HJ-1A/1B影像为遥感数据,分析了卫星遥感变量与小麦实际单产的定量关系,运用偏最小二乘回归算法构建及验证了以实际单产为目标的多变量遥感估产模型,并制作了小麦实际单产空间等级分布图。研究表明:实际单产与所选用的大多数遥感变量间关系密切,且多数遥感变量两两间具有严重的多重相关关系;实际单产偏最小二乘回归模型的最佳主成分为5,且植被衰减指数、绿色归一化植被指数、调整土壤亮度的植被指数、比值植被指数和归一化植被指数为实际单产遥感估测的敏感变量;建模集和验证集实际单产估测模型的决定系数分别为0.74和0.70,均方根误差分别为754.05和748.20 kg/hm2,相对误差分别为11.5%和8.88%,且估测精度比线性回归算法分别提高20%以上和40%以上,比主成分分析算法分别提高18%以上和30%以上,说明偏最小二乘回归算法模型估测区域实际单产的效果要明显好于线性回归和主成分分析算法,该模型应用结果与小麦实际单产区域分布情况相符合,为提高区域小麦实际单产的遥感估测精度提供了一种途径。     

EFFECT OF MIXED-SALT SALINITY ON GROWTH AND ION RELATIONS OF A QUINOA AND A WHEAT VARIETY

ABSTRACT

Salinity is among the most widespread and prevalent problems in irrigated agriculture. Many members of the family Chenopodiaceae are classified as salt tolerant. One member of this family, which is of increasing interest, is quinoa (Chenopodium quinoa Willd.) which is able to grow on poorer soils. Salinity sensitivity studies of quinoa were conducted in the greenhouse on the cultivar, “Andean Hybrid” to determine if quinoa had useful mechanisms for salt tolerant studies. For salt treatment we used a salinity composition that would occur in a typical soil in the San Joaquin Valley of California using drainage waters for irrigation. Salinity treatments (EC_i ) ranging from 3, 7, 11, to 19?dS?m^?1 were achieved by adding MgSO₄, Na₂SO₄, NaCl, and CaCl₂ to the base nutrient solution. These salts were added incrementally over a four-day period to avoid osmotic shock to the seedlings. The base nutrient solution without added salt served as the non-saline control solution (3?dS?m^?1). Solution pH was uncontrolled and ranged from 7.7 to 8.0. For comparative purposes, we also examined Yecora Rojo, a semi-dwarf wheat, Triticum aestivum L. With respect to salinity effects on growth in quinoa, we found no significant reduction in plant height or fresh weight until the electrical conductivity exceeded 11?dS?m^?1. The growth was characteristic of a halophyte with a significant increase in leaf area at 11?dS?m^?1 as compared with 3?dS?m^?1 controls. As to wheat, plant fresh and dry weight, canopy height, and leaf area did not differ between controls (3?dS?m^?1) and plants grown at 7?dS?m^?1. Beyond this threshold, however, plant growth declined. While both quinoa and wheat exhibited increasing Na⁺ accumulation with increasing salinity levels, the percentage increase was greater in wheat. Examination of ion ratios indicated that K⁺:Na⁺ ratio decreased with increasing salinity in both species. The decrease was more dramatic in wheat. A similar observation was also made with respect to the Ca²⁺:Na⁺ ratios. However, a difference between the two species was found with respect to changes in the level of K⁺ in the plant. In quinoa, leaf K⁺ levels measured at 19?dS?m^?1 had decreased by only 7% compared with controls. Stem K⁺ levels were not significantly affected. In wheat, shoot K⁺ levels had decreased by almost 40% at 19?dS?m^?1. Correlated with these findings, we measured no change in the K⁺:Na⁺ selectivity with increasing salinity in quinoa leaves and only a small increase in stems. In wheat however, K⁺:Na⁺ selectivity at 3?dS?m^?1 was much higher than in quinoa and decreased significantly across the four salinity levels tested. A similar situation was also noted with Ca²⁺:Na⁺ selectivity. We concluded that the greater salt tolerance found in quinoa relative to wheat may be due to a variety of mechanisms.     

长期施肥对潮土耕层土壤和作物籽粒微量元素动态的影响

Micronutrient status in soils can be affected by long-term fertilization and intensive cropping.A 19-year experiment (1990-2008) was carried out to investigate the influence of different fertilization regimes on micronutrients in an Aquic Inceptisol and maize and wheat grains in Zhengzhou,China.The results showed that soil total Cu and Zn markedly declined after 19 years with application of N fertilizer alone.Soil total Fe and Mn were significantly increased mainly due to atmospheric deposition.Applications...     

基于CASA模型的区域冬小麦生物量遥感估算

该文对原始CASA(carnegie-ames-stanford-approach)模型中归一化植被指数(normalized difference vegetation index,NDVI)最值提取方法及光合有效辐射吸收比(fraction of absorbed photosynthetically active radiation,FPAR)的算法进行了深入分析,并通过综合分析大量国内外文献,更加科学合理的确定了最大光能利用率的取值,最终确立了适合该研究区的CASA模型。该文以河北省邯郸市3个县域冬小麦为研究对象,以HJ-1A/B星遥感数据产品为数据支撑,采用CASA模型对研究区2014年冬小麦生物量进行了估算和精度验证,结果表明:研究区冬小麦生物量平均值为1 485 g/m~2,50%以上区域在1 500~2 000 g/m~2之间。冬小麦实测生物量与预测生物量相关性达到显著水平,R~2为0.811 5。经过50组数据分析对比,平均相对误差为2.13%,其中,最大值为11.54%,最小值为0.33%;平均预测生物量为1 807.54 g/m~2,与平均实测生物量1 720.74 g/m~2相比,绝对误差为86.80 g/m~2,为估算区域冬小麦产量提供理论支撑。     

药隔期低温胁迫对小麦功能叶超微结构及光合特性的影响

以抗倒春寒能力不同的两个小麦品种烟农19 (YN19)和新麦26 (XM26)为供试材料,于小麦幼穗分化的药隔期利用超低温人工气候培养箱进行4℃和-4℃两个温度处理,以低温处理期间大田环境平均温度10℃为对照(CK),观测不同程度低温处理下小麦功能叶超微结构及光合特性的变化。结果表明：(1)药隔期低温胁迫显著增加供试两品种小麦功能叶SOD、POD、CAT酶活性和MDA含量,其中CAT酶活性增幅最大,XM26在4℃、-4℃处理下功能叶CAT活性较CK分别增加了48.68%和87.55%,YN19则分别增加了76.59%和110.39%,总体来看YN19的抗氧化酶活性增幅均大于XM26,具有较强的活性氧清除能力。(2)低温胁迫破坏小麦功能叶叶绿体结构。XM26在4℃、-4℃处理功能叶叶绿体数和叶绿体面积较CK分别下降12.43%、24.97%和57.68%、5.88%,YN19分别下降14.56%、16.69%和25.88%、61.90%。随着温度的降低(4℃→-4℃),供试两品种小麦叶片的基粒片层数量和厚度大幅下降,细胞膜受到不同程度的损伤,基粒片层开始解体。(3)随着低温胁迫程度加深,...     

几种除草剂对小麦籽粒产量及生理特性的影响

为评价除草剂的负效应,研究了大田条件下苯磺隆、使它隆、异丙隆、骠马和绿麦隆5种除草剂春季施用对强筋小麦烟农19和弱筋小麦扬麦13的籽粒产量及相关生理特性的影响。结果表明,5种除草剂处理后对小麦株高均有一定的抑制作用,表现为高剂量抑制作用强,低剂量抑制作用较弱,其中抑制作用最强的为异丙隆2倍量处理,其抑制率达对照的9.6...     

番茄内生菌102菌株的促生作用研究

通过种子发芽、小麦芽鞘切断伸长、盆栽及微区试验对番茄内生菌102的促生作用进行测定。结果表明:经102菌稀释液处理的青菜、番茄种子的发芽率及根长显著提高;同样,稀释50至200倍的102菌发酵液可以促进小麦芽鞘切断的伸长,增长率达11%以上;盆栽结果表明使用102菌可以提高青菜和菠菜的鲜重达36%、19%,株高、叶数、叶宽、叶长等各项指标也均显著提高;微区试验结果:经102菌处理的青菜产量比对照增加39%,单株鲜重增加30%,差异达极显著水平;以上结果表明102菌促生作用明显。     

番茄内生菌102菌株的促生作用研究

通过种子发芽、小麦芽鞘切断伸长、盆栽及微区试验对番茄内生菌102的促生作用进行测定。结果表明：经102菌稀释液处理的青菜、番茄种子的发芽率及根长显著提高；同样，稀释50至200倍的102菌发酵液可以促进小麦芽鞘切断的仲长，增长率达11％以上；盆栽结果表明使用102菌可以提高青菜和菠菜的鲜重达36％、19％，株高、叶数、叶宽、叶长等各项指标也均显著提高；微区试验结果：经102菌处理的青菜产量比对照增加39％，单株鲜重增加30％，差异达极显著水平；以上结果表明102菌促生作用明显。