抗旱、耐盐基因类型及其机理的研究进展

不良的环境因子如干旱、盐碱等严重影响着农作物的正常生长发育和产量,培育高抗性和高产优质的粮食作物,成为缓解世界粮食安全的有效途径。文章就目前国内外在抗旱、抗盐碱等抗逆基因的类型、作用机理以及相关转基因作物存在的问题进行了综述。     

禾本科主要作物抗旱相关基因及转基因研究进展

干旱是限制作物生长和产量的重要因素之一,为提高禾本科主要作物水稻、小麦、玉米、甘蔗的抗旱能力,本研究从植物抗旱机理出发,归纳了植物抗旱相关的功能基因、转录因子以及信号因子。综述了水稻、小麦、玉米、甘蔗抗旱相关基因挖掘以及抗旱转基因的研究进展,针对今后作物抗旱性的研究,提出了开展逆境植物重要抗旱基因资源挖掘、构建多基因共表达系统以及开展科学、标准的转基因抗旱鉴定指标评价体系研究的建议。     

植物细胞质雄性不育基因的鉴定及育性调控机理

细胞质雄性不育（cytoplasmic male sterility,CMS）是作物杂交种生产的主要授粉控制系统,研究细胞质雄性不育分子基础及调控机理对利用杂种优势提高作物产量具有重要的指导意义。本文从植物的线粒体基因与细胞质雄性不育的关系着手,列举了植物CMS基因的鉴定情况,重点介绍了研究较多的矮牵牛、玉米、水稻和油菜细胞质雄性不育基因的鉴定进展及其对不育性状的调控。同时根据恢复基因与不育基因的相互作用情况阐述了育性恢复的可能机理,并对植物CMS分子机理的研究前景进行了展望。     

生物育种推动美国作物不断改良

20世纪70年代以来，美国利用基因育种，特别是“定向设计”的作物育种技术，培育出一批具有高产、抗虫、抗病、抗旱涝等特征的农作物品种。比如，利用基因工程技术，把细菌的杀虫基因转入到棉花中，使棉花能够抗棉铃虫；将冷水鱼的抗低温基因克隆到西红柿中，得到抗冻西红柿，使西红柿的生产期延长；将一些高蛋白基因引入谷物作物，获得高蛋白小麦和高蛋白玉米，有助于解决人类粮食紧缺问题。利用细胞移植技术，将花蕊、子房或其他组织离体培养出再生植株，获得多种稳定的、有某种优势的品系，大大提高了培育优良品种的速度；通过植入固氮微生物的基因，使谷物等非豆科作物产生固氮能力，减少对化肥和非再生能源的依赖，提高单产和蛋白质的含量；通过培育抗病虫害的微生物，改善作物根系的生长环境，抑制某些病原的产生和杂草的生长，从而减少杀虫剂的施用量和保护环境。     

提高植物抗盐能力的技术措施综述

日益严重的土壤盐渍化抑制作物生长,使栽培作物产量和品质下降。为提高盐胁迫下农作物的产量,研究提高植物抗盐性就有着极为重要的意义。综述了提高植物抗盐性的一些措施,包括培育抗盐作物和品种、利用Ca或微量元素、抗盐剂和植物激素以及增施有机肥、合理灌溉、地膜覆盖等其它措施,以期为植物抗盐栽培提供指导。     

C4高效光合基因在C3植物中的应用研究进展

高等植物按C的同化反应不同可分为C3、C4和CAM途径。C4植物在长期的进化过程中形成了特有的高效光合基因,使得C4植物在高光强、高温和高氧分压条件下具有较C3植物更高的光合速率。利用转基因技术,将C4高光效基因导入C3植物,提高作物产量,是世界主要农作物育种研究的一个热点。本文综述了C4碳同化途径的特点及其在农作物改良中的应用,并介绍了C4高光效基因对转基因C3植物生理生化和光合作用的影响,探讨了向C3植物中转入C4高光效基因的可能性。     

植物抗旱耐盐机理的研究进展

干旱、盐碱均是影响植物生长发育及作物减产的非生物胁迫因素,研究植物的抗旱性和耐盐性对农业生产和生态建设具有重要的意义。植物在受到干旱胁迫或者盐碱胁迫时,可以通过渗透物质的变化以及保护酶活性变化来响应干旱胁迫或者盐碱胁迫,从而提高植物的抗旱耐盐能力。同时许多与植物抗旱耐盐相关的基因被克隆和分析,并通过转基因技术将这些基因转到植物中异源表达,同样提高了转基因植物的抗旱耐盐能力。笔者从植物形态、生理生化水平以及活性氧清除和转录因子等方面概述了植物的抗旱和耐盐机制。     

气象因素对甘蔗生产的影响及环境互作基因研究进展

甘蔗产量与蔗区的自然条件、生产条件、耕作制度、栽培管理技术措施和品种特性有密切关系,而与气象因素也息息相关。降雨量对甘蔗伸长期,成熟期有关键影响,与产量有正相关关系,挖掘利用不同作物的抗旱基因,可以提高甘蔗抗旱能力。大气相对湿度、温度、光照是影响甘蔗伸长、糖分累积和单产的重要因素。甘蔗的产量和含糖量受干旱、台风、洪涝灾害、低温高湿等气候因子的影响。本研究通过分析蔗区降水量、湿度、日照等气象因素对甘蔗产量的影响,结合甘蔗抗逆基因的研究进展,提出发展分子标记用于辅助选择甘蔗育种,研究不同灾害性天气对甘蔗产量性状之间的影响,对于甘蔗的生产有着指导性意义和巨大的经济意义。     

植物抗旱相关功能基因研究进展

综述了影响植物抗旱性的各相关功能基因的研究进展及其在抗旱基因工程上的应用现状。干旱是影响植物正常生长发育的一个最重要的逆境因子。人们对植物的抗旱性进行了多层次研究，并从各种生物中鉴别和定位了几十种与提高抗旱性相关的基因，为从分子水平上研究植物的抗旱性奠定了基础。近年来，人们发现了更多的抗旱基因，对已知抗旱基因也有了更深入的研究，并成功转化了多种不同类型的植物，提高了其抗旱能力。     

植物诱导抗旱研究进展

干旱胁迫严重影响作物生长发育、降低作物产量,同时限制作物的推广,因此,提高作物的抗旱能力已经成为现代农业研究工作中急需解决的问题之一。从模拟干旱、外施氯化钙、脱落酸、脯氨酸、甜菜碱、过敏蛋白及聚糖和寡糖等化学物质诱导植物抗旱方面研究进行全面的概述。     

果蔬采后存在问题及贮藏保鲜技术发展

随着生活水平的提高,果蔬产品成为人们摄取营养元素的重要食品之一。分析了我国果蔬采后存在的问题,并对低温及气调保鲜、化学保鲜剂、涂膜保鲜技术及超声保鲜技术等贮藏保鲜技术研究进行了综述,指出我国果蔬贮藏保鲜技术持续、稳定、健康的发展要倚重于科技创新。     

高粱──苏丹草杂交种的选育和利用

利用高粱、苏丹草强大的杂种优势，选育的高粱──苏丹草杂交种经试验、示范，不仅单株优势明显、单位面积产量高，而且品质也十分优良，用于养鱼和养牛，均获得成功。     

硫处理在果蔬保鲜与加工中的利与弊

硫处理在果蔬保鲜与加工领域应用广泛,可用作杀菌剂、贮藏剂、护色剂等,与其它方法相比硫处理有许多优势.首先,不需要冷藏处理即可杀菌或抑菌保鲜,能够较好地保持原料的品质;其次,用量少,价格低廉,使用简便;再次,SO2易挥发,残留量低.因此,硫处理在许多种果蔬保鲜和加工中起到非常重要的作用.     

秦川牛GH 、INS 的测定及体尺、体重分析

随机选取14头秦川牛（其中1.5岁的公、母牛各4头,2.0岁的公、母牛各3头）,按性别分为两组。采用放射免疫法测定血液中生长激素（GH）、胰岛素（INS）的水平,并对每头牛的体高、体斜长、胸围、胸深、尻宽、腰角宽等体尺指标及体重进行测量并分析,结果表明： 在1.5时公、母秦川牛体内的生长激素和胰岛素差异不显著（P>0.05）;而在2.0岁时公、母秦川牛体内的生长激素和胰岛素差异显著（P<0.05）;并且随着年龄的增加,秦川牛体内的生长激素呈下降趋势而胰岛素则呈增加趋势,且生长激素和胰岛素呈差异不显著的负相关（P>0.05）。通过对体尺指数进行分析得出：较1.5岁而言,2.0岁秦川牛体躯发育程度更大,胸围更宽,尻部增幅明显,骨骼等体躯部分生长速度相对减慢,而肌肉等体量部分增长速度则相对加快,符合肉牛的生长发育规律以及秦川牛中、晚熟的特点。将实测体重与经济性能划分标准比较,发现秦川牛仍属于役肉兼用型品种,但经过近几年的选育,体重有了很大的增加。     

向日葵抗盐碱生理生化机制与生长发育特性分析

以Y05-222A和Y06-136R杂交得到的135株F₂群体为研究材料,测定过氧化物酶（POD）、超氧化物歧化酶（SOD）、脯氨酸（Pro）、过氧化氢酶（CAT）、可溶性蛋白和丙二醛（MDA）等6个生理指标,并进行方差分析、相关性分析和通径分析,对F₂群体进行偏度及峰度分析。结果显示,以上6个生理指标在F₂群体中P>0.05,分布频率符合正态分布,同时存在双向超亲分离现象;相关性分析和通径分析显示,这些指标与抗盐碱系数均呈极显著相关（正相关或负相关）,且相关系数与总间接通径系数方向一致。POD活性的直接通径系数为0.5003,可见POD直接影响抗盐碱性;CAT活性和Pro含量的直接通径系数分别为-0.1317和-0.0384,间接影响抗盐碱性;SOD活性、MDA及可溶性蛋白含量直接或间接影响抗盐碱性。POD、SOD、Pro、CAT、可溶性蛋白和MDA各生理指标的抗盐碱作用表现为POD>CAT>Pro>可溶性蛋白>MDA>SOD。叶片数、株高、茎粗和盘径与抗盐碱系数呈极显著正相关,其相关性表现为叶片数>盘径>株高>茎粗。以上结果可为研究油用向日葵抗盐碱性提供一定的理论基础。     

果蔬食品的褐变与控制

结合生产实际,对果蔬食品产生褐变的机理及其控制途径进行探讨。通过遗传学途径,培育果蔬新品种,使之不含易氧化变色物质,增强其天然抗褐变性,是控制果蔬褐变的根本途径。     

青霉素和氨苄青霉素对小麦种子萌发及幼苗生理生化的影响

以一定浓度的青霉素和氨苄青霉素水溶液对小麦进行浸种处理，能明显提高小麦种子发芽率、发芽势、活力指数、发芽指数和胚乳中淀粉酶的活力，并能使苗期叶片中叶绿素含量及幼苗的高度增加。青霉素以40IU／L效果最好，氨苄青霉素则是在800mg／L浓度时作用最佳。     

杨梅产地保鲜处理与新型贮运包装的研究及应用

杨梅果实代谢旺盛、含水率高且无外果皮保护,在采收、运输和销售过程中易遭受机械损伤及霉菌侵染,进而导致其品质劣变,严重制约杨梅产业的发展.本文概述了产地保鲜技术(保鲜剂、预冷、短波照射以及静电场等)和贮运包装(减震包装、气调包装和蓄冷包装)对杨梅鲜果采后品质的影响,通过分析引起杨梅品质劣变的主要因素,提出"低温环境"+"缓震处理"+"气调技术"三维一体的栅栏保鲜技术将成为杨梅鲜果的保鲜研究重点.     

Approaches and Applications of Chemomics and Chemoinformatics

Some novel concepts of chemomics/molomics are proposed including hydrocarbomics, alcophenomics, carboxomics, pepitomics, metabonomics, etc. like genomics, protomics and glycomics in bioomics. Some examples are given to demonstrate the chemomics and/or molomics methodology and technology based chemoinformatics and bioinformatics and their wide applications in Chemistry and Biology.     

科技创新与现代农业建设

阐述与探讨了科技创新在现代农业建设中的作用,研究如何通过科技的创新与进步推动现代农业的发展。通过研究,发现中国在科技进步推动现代农业建设中存在有创新供给不足。农户文化素质低,经营规模小,对现代农业认识不足且科技与农户、企业间缺乏推广、中介机制。针对存在的不足,需通过科技创新体系改革,建立农业科技推广服务与中介机制,培育龙头企业,加强教育,提高农民科技文化素质等措施定位,加快现代科技农业建设。