烟草顺式作用元件aps的分离及其在转基因水稻中的功能分析

从烟草(Nicotiana tabacum)翠碧1号中克隆获得顺式调控元件aps(amplification promoting sequence).序列全长为440 bp(GenBank:FJ516382),富含A/T,包括TATA、TAAATG motifs等.将aps引入到GUS基因的CaMV35S启动子上游,并遗传转化水稻(Oryza sativa).Southern blot结果表明,整合aps的转化株系GUS基因的拷贝数多于未引入aps的转化株系;半定量RT-PCR显示,整合aps的转化株系有更高的mRNA表达水平,且GUS活力达12.07～16.03(GUS活性/nmol 4-甲基伞形酮(MU)mg·protein-1·min-1),显著高于未引入aps的对照转化植株的5.32～7.01(GUS活性/nmol MU·mg protein-1·min-1)(*P<0.05).研究结果表明,导入aps可有效地提高异源基因在单子叶植物的表达效率;aps在单子叶转基因水稻中也能发挥其特定的增强外源基因表达水平的功能.     

小麦SSR引物在冰草属植物分析应用中的评价

冰草属(Agropyron Geartn.)又称冠状冰草复合群(crestedwheatgrass complex),是一个不超过10个种的小属。该属植物在农牧业生产中具有极其重要的价值,对这些物种的遗传多样性等研究,一直受到众多遗传学家和禾草学家的关注。在小麦野生近缘植物中,研究者以SSR作为有效技术进行了一些研究。对于冰草属植物,目前还没有有关的引物开发和应用的研究报道。本研究对小麦SSR引物在冰草属植物遗传分析中的可利用性进行了评价,以期为该类植物进一步的研究和利用提供借鉴。1材料和方法1.1材料实验材料(表1)为随机抽取的中国农业科学院作物科学研究…     

水稻醇溶蛋白4a基因启动子在转基因水稻中的特异性表达

利用ＰＣＲ方法从水稻“中花８号”基因组中扩增出醇溶蛋白４ａ基因启动子后,将其与ＧＵＳ基因融合,通过基因枪法导入水稻“台北３０９”中。对转基因水稻植株进行的组织化学分析表明,ＧＵＳ基因特异性在种子的胚乳中表达,而在其它的组织中没有表达。水稻醇溶蛋白基因４ａ启动子的胚乳特异性表达可以稳定遗传到下一代。     

模糊数学在综合评价水稻栽培方式中的应用

在介绍模糊综合评价的基础上 ,建立水稻栽培评价模型 ,从而为比较水稻不同栽培方式的效果提供了一种新方法。     

HPT-ELISA方法的建立及其在转基因水稻监测中的应用

本文改进了HPT-ELISA检测法,利用一种简便并且高效的微生物表达体系,将hpt基因的全编码序列克隆到原核表达质粒pGEX-KG上,在E.Coli菌株BL21(DE3)-pLys中进行诱导表达,获得了融合蛋白GST-HPT,经Thrombin凝血酶酶切过夜,再经过柱纯化后获得不含GST且具有生物活性的HPT纯蛋白,所得蛋白纯度>90%。MALDI-TOF-MS分析表明,HPT蛋白分子量为39.4KD。用HPT纯蛋白免疫家兔,制备了高效价的多克隆抗体,进而构建了双抗夹心酶联免疫检测方法,其灵敏度为0.31ng/ml。应用该HPT-ELISA方法,测定了不同生育期转Bt基因水稻植株中HPT蛋白的表达水平以及成熟期稻米中的HPT蛋白含量。结果表明,不同生育期转Bt基因水稻植株中HPT蛋白的表达量约为15.67~60.12ng/g.FW,转Bt基因稻米中HPT蛋白的含量为5.28ng HPT/g.FW,而在非转基因亲本的植株和稻米中均未检测到HPT蛋白。     

主成分分析、聚类分析在土地评价中的应用——以福建沙县夏茂镇水稻土为主要评价对象

本文采用主成分分析法 ,对福建省沙县夏茂镇的 9种水稻土土类进行综合评分 ,后用欧氏距离最短距离法对其进行聚类 ,分析了这 9种土类存在的主要问题 ,在此基础上提出了利用和改良这 9种土类的一些设想和基本措施。     

Mitscherlich方程在研究水稻干物质与叶面积、群体密度动态关系中的应用

本文试用Mitscherlich方程研究建立水稻干物质总量与叶面积指数、群体密度的动态关系,这对于了解水稻群体结构的动态变化有着一定的意义.     

不同氮水平下水稻氮素利用率及耐低氮遗传基础研究——评《高光谱技术在水稻氮素营养诊断中的应用研究》

水稻是人类赖以生存的粮食作物,在我国的粮食体系中占相当重要的地位。我国有65%以上人口以稻米为主食,但由于城市化和工业化的不断发展,耕地面积不断减少,种植水稻的制约因素增多,限制了水稻产量的增长。由张金恒、唐延林共同编撰的《高光谱技术在水稻氮素营养诊断中的应用研究》一书,是课题组经多年研究水稻氮素营养高光谱的成果总结。     

实时定量PCR检测转基因水稻科丰6号插入拷贝数和转基因含量

建立转基因成分灵敏、准确的定量标识是实施转基因安全阈值管理的一个基本步骤,其中实时定量PCR技术是检测产品中转基因含量的主要技术方法。本研究利用该技术确定了双价(cry1Ac+CpTi)转基因抗虫水稻(Oryzasativa)科丰6号中有3个拷贝的外源基因插入。通过对外源基因Bt和转化事件特异的边界特异序列为对象的绝对定量和相对定量检测方法的研究,发现以边界特异序列为对象的事件特异性检测和以目的基因Bt为对象的检测都能够满足相对定量检测的要求。在100ng基因组DNA中,Bt基因和特异性检测的相对定量检测限分别为0.1%和0.5%,在绝对定量检测中,特异性检测的检测限为5个拷贝。不同检测方法对4个已知转基因含量的样品检测结果与预期均一致。结果表明,以转基因产品占总产品比例为定义的转基因含量的测定中,多拷贝或单拷贝基因为对象的不同定量方法的检测对转基因产品的相对定量结果没有影响,本研究对转基因产品的定量阈值设定具有一定的借鉴意义。     

Genotypic Variation in Shoot Cadmium Concentration in Rice and Soybean in Soils with Different Levels of Cadmium Contamination

A pot experiment was conducted to investigate whether the shoot cadmium (Cd) concentration in 11 rice and 10 soybean cultivars varied among 4 soils with different levels of Cd contamination. Significant differences in shoot Cd concentration were found among rice or soybean cultivars grown in the 4 soils. The ranking of the rice cultivars for the shoot Cd concentration varied considerably among the soils. On the other hand, the soybean cultivars were ranked similarly in terms of shoot Cd concentration in the 4 soils. Significant and positive correlations were found between the Cd and Zn concentrations and between the Cd and Mn concentrations in the shoot of rice cultivars, when they were grown in 2 soils with relatively moderate levels of Cd contamination. The shoot Cd concentration in the soybean cultivars, however, was not correlated with the concentrations determined for any of the metals (Zn, Mn, Cu, and Fe) across the 4 soils. Significant and positive correlations between the concentrations of Cd in younger shoots and mature seeds were detected among the soybean cultivars in 2 soils used, unlike among the rice cultivars, indicating that it may be difficult to evaluate the genotypic variation in seed Cd concentration using relatively younger shoots in the case of rice. These results revealed that genotypic differences in shoot Cd concentration in rice or soybean are variable or invariable among soils, respectively.     

利用dsRNA体外饲喂和转基因水稻饲喂抑制褐飞虱相关基因的研究

RNA干涉技术是研究昆虫基因功能的一种有效的方法.通过人工饲料喂养dsRNA(doublestranded RNA)介导RNAi(RNA interference)在包括半翅目在内的许多目昆虫中取得了成功.而通过转基因植株产生dsRNA沉默昆虫基因仅在鳞翅目和鞘翅目中有报道.本研究通过体外合成褐飞虱(Nilaparvata lugens)两个基因(α-1链微管蛋白-ds1和微管蛋白特异的伴侣分子c-ds10)部分区段的同源dsRNA,体外喂食褐飞虱若虫后导致褐飞虱体内目标基因的下降表达和死亡率的增加.本研究同时构建这两个基因的干涉载体转化水稻(Oryza sativa L.ssp.japonica cv.Zhonghua 11),转基因苗喂食褐飞虱若虫后只有食用了个别转基因家系植株的褐飞虱体内目标基因的表达量有所下降,但是均没有导致虫体死亡.本研究中虽然转基因水稻未能导致褐飞虱的死亡,但是利用体外dsRNA喂食能够降低目标基因的表达量甚至导致褐飞虱的死亡,这预示着可以通过技术改进而达到培育抗褐飞虱转基因水稻的可行性,为后续转基因抗褐飞虱水稻的培育提供了依据.     

不同行距对雨灌夏大豆土壤水分特征及产量影响

研究了夏大豆不同种植方式下土壤水分、产量及水分利用效率变化。结果表明,进入生殖生长阶段以后,随耗水量的增加,土壤含水量和土壤贮水量有下降趋势,且降雨越少,各处理间差异越明显;土壤含水量在各生育阶段曲线特征与降雨有关,浅层土壤含水量变化幅度高于深层土壤。产量、WUE与行距均呈显著负相关,A,B处理产量和WUE显著高于E处理(P<0.05)。研究表明,在适宜密度条件下,适当缩小行距、扩大株距可提高雨灌夏大豆生产能力和水分利用效率。     

施氮量对新增耕地肥料利用及大豆产量的影响

在晋西黄土区新增耕地设置施加N0,N1,N2,N3,N4和N5六种不同氮水平氮肥的处理,比较分析不同施氮量对氮肥利用率、氮磷钾吸收累积、大豆生长发育和产量的影响,并通过回归拟合,确定最佳施氮量,结果表明:不同氮水平下,氮肥农学利用率、氮肥吸收利用率和氮肥偏生产力随施氮量的增加呈现下降的趋势,而各氮水平条件下氮肥生理利用率差异不大;施氮能够促进大豆植株各部位对氮、磷、钾的吸收利用,各处理之间大豆植株氮素累积量、磷素累积量和钾素累积量差异显著,且在N2水平下最高,但大豆植株氮、磷、钾累积量与施氮量相关性不显著;N2水平下大豆植株在出枝期、开花期和鼓粒期的株高、冠幅均最高,且大豆产量最高,达188.83g/m2,比其他五种处理措施增产8.68%~141.32%,其增产效益最高,为0.562元/m2;晋西黄土区新增耕地的最佳施氮量为168~178kg/hm2,对应理论产量为1 800~1 802kg/hm2。     

基于图像处理技术的菜用大豆豆荚高通量表型采集与分析

为实现菜用大豆豆荚表型的高通量采集与分析,本研究利用可见光成像技术获取豆荚图像,综合考虑育种工作对表型信息的需求,提出了一套基于计算机图像处理技术的菜用大豆豆荚表型信息采集分析方法,并开发了相应的分析系统软件.研究通过试验确定最优参数,实现了菜用大豆豆荚长度、宽度、弦长、弧长、面积、每荚豆粒数、弯曲度、标准色距等表型性...     

调环酸钙对盐碱胁迫下不同耐盐性大豆品种根系生长及生理特性的影响

为探讨调环酸钙(Pro-Ca)对盐碱胁迫下大豆(Glycine max)根系生长的缓解作用,以大豆品种合丰50(耐盐)和垦丰16(盐敏感)为试验材料,研究叶面喷施100 mg·L^-1 Pro-Ca对盐碱胁迫下大豆根系生长特性、活性氧代谢、抗氧化酶活性和渗透调节物质含量的影响。结果表明,外源喷施Pro-Ca均能不同程度缓解盐碱胁迫对合丰50和垦丰16根系生长的抑制,两品种根长、根鲜重和根干重分别增加了11.2%和23.6%、3.2%和19.8%、38.0%和37.6%;上调了盐碱胁迫下大豆根系超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性以及抗坏血酸(AsA)和谷胱甘肽(GSH)水平;抑制了 {\mathrm{O}}_2^{\frac{-}{·}} 和H₂O₂积累,降低了丙二醛(MDA)含量和电解质渗漏率(EL);促进了渗透调节物质积累,合丰50和垦丰16大豆根系的可溶性糖、可溶性蛋白和脯氨酸含量分别增加了5.1%~7.8%和6.2%~28.0%、6.6%~17.8%和3.8%~10.3%、19.1%~31.9%和6.9%~27.8%。主成分分析表明外源喷施Pro-Ca对耐盐品种合丰50 和盐敏感品种垦丰16根系均具有较好的调控效果。综上所述,外源喷施Pro-Ca可通过增强根系抗氧酶活性、渗透调节能力以及降低膜脂过氧化来增强大豆根系的耐盐碱能力。本研究初步阐明了Pro-Ca缓解大豆根系盐碱胁迫伤害的生理生化机制,为进一步从分子水平揭示其作用机制提供了理论依据。     

不同磷水平下玉米-大豆间作对红壤无机磷组分及有效磷的影响

通过2年盆栽试验，探讨不同磷水平下玉米–大豆间作根际土壤无机磷组分、土壤有效磷含量及作物磷吸收的差异，明确土壤无机磷组分、土壤有效磷与作物磷吸收之间的相互关系。试验设置玉米单作、大豆单作、玉米–大豆间作3种种植方式以及3个P2O5施用水平(0、50、100 mg/kg，分别记作P0、P50、P100)，共9个处理。结果表明：与单作相比，2018年和2019年在P0、P50和P100水平下，间作显著提高玉米和大豆的籽粒产量，并显著提高玉米和大豆植株的磷素吸收量。与常规施磷水平(P100)下的单作处理相比，玉米–大豆间作在磷肥减少50%(P50)的条件下，并未降低玉米和大豆的磷吸收量与籽粒产量。3个磷水平下，间作提高了玉米和大豆根际土壤有效磷含量，而降低了根际土壤总无机磷以及Fe-P、Al-P、Ca-P、O-P的含量；同时适当增施磷肥显著提高了玉米和大豆根际土壤总无机磷及各无机磷组分的含量。本试验条件下，间作促进土壤中Fe-P、Al-P、Ca-P和O-P的活化(尤其是Fe-P)，是低磷胁迫下间作土壤有效磷含量与作物磷吸收量增加的重要原因。玉米–大豆间作具有节约磷肥、维持作物产量及根际土壤有...     

不同间作模式对鲁西北地区玉米-大豆群体光合物质生产特征的影响

为了明确与鲁西北地区生产水平和生态条件相适应的间作模式,选用登海605和德豆17为试验材料进行大田试验,以单作玉米(SM)和单作大豆(SS)作对照,设置玉米和大豆2∶4间作(IC1)、2∶6间作(IC2)、4∶4间作(IC3)和4∶6间作(IC4)共4个处理,分析了不同间作模式对玉米-大豆间作群体光合物质生产特征的影响。结果表明,IC3优势明显,群体籽粒产量略低于SM,但差异不显著;间作处理的土地当量比(LER)和相对拥挤系数(K)均高于单作,表明玉米、大豆在间作模式下较单作具有显著的间作优势;侵占力(A)和竞争指数(CR)的变化规律均表明在间作栽培条件下,玉米相对于大豆为竞争优势物种;间作群体经济产值显著高于SM和SS,增值范围为13.93%~22.95%,其中IC3的经济产值最高,分别比SM、SS增加4 144.46元·hm~(-2)和3 546.88元·hm~(-2)。间作群体具有较高的叶面积指数、群体光合势、作物生长率和净同化率,保证了较高的群体干物质积累量,但群体收获指数较低,限制了群体籽粒产量的提高。由于边际优势,间作玉米处理的单株各器官和地上部总重以及收获指数均显著高于单作处理,间作处理之间差异不显著;间作大豆与间作玉米表现规律相反,存在一定的负间作效应。因此,在本试验条件下,玉米-大豆4∶4间作模式下复合群体配置相对合理,生产优势明显。本研究为玉米-大豆间作大面积推广提供了理论依据。