o2突变引起糯玉米籽粒淀粉积累差异研究

糯玉米是主要鲜食玉米类型, opaque2 (o2)基因导入可增加籽粒赖氨酸含量,但同时引起籽粒皱缩、淀粉含量下降等,限制了其育种应用。为发掘优良糯玉米受体,以籽粒饱满圆型o2近等基因系(o2-NIL)糯2/wx1wx1o2o2和皱缩型黄糯2/wx1wx1o2o2为研究材料,通过对鲜食期、成熟期的百粒重和籽粒成分测定,发现淀粉和可溶性糖含量不同可能是导致2份糯玉米o2-NILs表型差异的主要原因。利用实时荧光定量PCR技术分析,发现授粉后10～24d两糯玉米o2-NILs中6个淀粉合成基因动态表达模式不同,其中Sh1、Sh2、SSIIIa和SBEIIb差异较大。分析胚乳转录组数据,发现两糯玉米o2-NILs中24个海藻糖和糖基水解酶编码基因和48个o2胚乳修饰基因变化不同,以上结果表明淀粉合成关键基因前期表达量高,后期与对照无差异,且糖代谢基因表达变化有利于淀粉合成可能是糯2/wx1wx1o2o2淀粉含量和百粒重不受o2突变影响,籽粒性状明显优于黄糯2/wx1wx1o2o2的重要原因,同时多个胚乳修饰基因的差异表达可能与该结果直接相关。本研究结果可为o2突变体在玉米育种中的应用提供重要...     

气候变化背景下我国天麻种植适宜性和适宜区的评估

气候变化通过改变物种栖息地的适宜性来影响物种的生长区域。天麻作为中国珍稀濒危药用植物,评估其种植适宜区分布以及气候变化对天麻种植适宜性的影响可以为天麻生产布局提供重要依据。本研究采用MaxEnt模型,基于我国天麻地理分布数据和环境数据,模拟天麻种植适宜性和适宜区的空间分布和变化。结果表明,影响天麻分布的主要环境因子是5月至7月太阳辐射量、10月至11月降水量、最冷月最低温和植被类型。我国天麻种植高适宜区主要分布在四川盆地周围的西南地区。1961—2020年,天麻种植适宜性呈波动增加趋势,种植适宜性提高的面积占全国陆地面积的9.10%,主要分布在西南地区、华中、华东的部分地区以及陕西省。过去60年间5月至7月太阳辐射量总体上的下降是天麻种植适宜性提高的主要原因。本研究通过对天麻种植适宜性准确评估和种植适宜区变化因子解析,为我国天麻生产与人工栽培选址提供科学依据,对制定应对未来气候变化的对策具有借鉴意义。     

大豆和小麦对土壤中汞的吸收与富集研究

为了探讨不同作物对汞吸收和富集特征,在盆栽条件下,研究了大豆和小麦在汞添加量为0~3.0 mg/kg的土壤中生长及对汞的吸收与富集特征。结果表明,随外源汞添加量增加,大豆株高、单盆籽粒数、根系和地上部汞含量均无明显变化,但小麦株高和单盆籽粒数会降低,根系和地上部汞含量会增加。适量低浓度汞均能促进2种作物的单盆产量增加。相同汞添加量的条件下,地上部汞含量均为大豆＞小麦,而根部汞含量在较低汞添加量时为大豆＞小麦,较高汞添加量时为小麦＞大豆。2种作物对汞的转移系数则表现为在不添加汞的土壤中小麦＞大豆,而在添加汞的土壤中大豆＞小麦。大豆不同部位的汞富集系数表现为：根＞茎＞叶。小麦空白处理各部分的富集系数为茎叶＞根,其他处理为根＞茎叶。     

重铬酸钾胁迫对植物根尖细胞的损伤

研究了重铬酸钾对植物根尖细胞的损伤。实验结果表明，重铬酸钾可以抑制植物幼苗的生长，引起植物根尖细胞ＤＮＡ的损伤和导致细胞的超微结构发生改变，此外，过氧化物酶同工酶谱的带型经重铬酸诱导后也呈现很大变化。以上诸变化与处理的重铬酸钾浓度和处理的时间长短密切相关。     

首个仁果类果树主要病毒RT-PCR检测试剂盒的研制

以GF305、弗吉尼亚小苹果为带毒(阳性)和非带毒(阴性)试材,利用作者已建立的总RNA提取方法提取试材中的总RNA,根据三种病毒(ACLSV,ASGV和ASPV)外壳蛋白基因序列设计寡核苷酸引物,采用RT-PCR技术研制三种病毒检测试剂盒,达到最优化检测。并应用该试剂盒对果园中存在的病毒进行了检测。该试剂盒检测病毒速度快(6~7 h)、灵敏度高(较ELISA法高8 000倍)、专一性强、检测成本较低,是一种有推广价值的仁果类果树主要病毒检测方法。     

农田景观虫害控制植被缓冲带布局、 模式和功能

农田植被缓冲带因其生物多样性保护、病虫害控制、水土保持等诸多功能,在欧美等国家被广泛的运用到农田景观建设中。笔者以北京市顺义区去碑营村的农田为例进行了作物虫害控制植被缓冲带的研究。基于原有的沟路边坡和田埂现状,在总体布局上,从景观连通性着眼,提出了3级缓冲带体系,连接农田景观中的半自然生境斑块,并形成廊道网络系统。每条缓冲带考虑现有的立地条件,注重利用和保护乡土植被,同时提升植物多样性,选择具有吸引天敌昆虫的植被组合,共提出了21条侧重不同功能、理念、立地条件和特有植物组合的缓冲带植被组合模式,并着重介绍了这些植物吸引的天敌和防治的害虫。从缓冲带类型和植物的多样性上,丰富天敌昆虫的栖息环境和食物资源,同时强调了种植和后期的低强度干扰管理。研究为农田的病虫害控制和农田景观沟路边坡和田埂的建设提供了新的思路。     

近红外透射光谱技术测定黍稷蛋白含量的研究

为了探索快速测定完整黍稷籽粒蛋白含量的方法,采用近红外光谱分析技术建立数学模型并进行预测,比较原始透射光谱经导数处理结合不同回归算法对模型的影响。结果表明,分别经一阶和二阶导数处理后利用偏最小二乘法和改进的偏最小二乘法,4种方法的分析效果相近,最优的是一阶导数结合改进的偏最小二乘回归法,黍稷蛋白定标模型的定标相关系数（RSQ）为0.8806,定标标准误差（SEC）为0.3424,交互验证相关系数（1-VR）为0.8570,交互验证标准误差（SECV）为0.3751,外部预测标准偏差（SEP）为0.454。最终以完整黍稷籽粒为样品所建立的蛋白NITS模型,可以用于黍稷蛋白含量的快速检测。     

内蒙古武川地区燕麦田杂草发生情况

为了安全、高效地防除杂草,采用样方调查法对内蒙古武川地区燕麦田间杂草的种类和分布情况进行了调查,结果表明：内蒙古武川地区燕麦田杂草共13科22属27种,其中阔叶杂草21种,占91.30%;禾本科杂草2种,占8.70%。主要杂草有狗尾草、藜、沙蓬、猪毛菜、苣荬菜等。免耕田内杂草种类多于常规耕作,免耕不覆盖的杂草发生严重;免耕覆盖的杂草发生较轻。     

土壤增施氮肥对棉蕾Bt杀虫蛋白表达量影响及氮代谢机制

为明确土壤增施氮肥对Bt棉生殖器官棉蕾杀虫蛋白表达量影响, 2017—2018年于扬州大学遗传生理重点实验室以Bt棉常规品种泗抗1号(SK-1)、杂交品种泗抗3号(SK-3)为材料,在常规施氮量300 kg hm^–2基础上,设计施氮量分别增加25%、50%、75%、100%的处理,探讨土壤增施氮肥对Bt棉棉蕾中杀虫蛋白表达量的影响及其氮代谢生理机制。结果表明,2个类型品种棉蕾中Bt杀虫蛋白含量均随增施氮量提高呈先增加后降低的趋势,与对照相比,施氮量增加25%～100%,棉蕾Bt蛋白增加4.5%～132.7%,Bt蛋白的最大含量基本出现在常规施氮1.50～1.75倍(450～525 kg hm^–2)。氮代谢生理机制则表明,棉蕾中可溶性蛋白(soluble protein, SP)含量、游离氨基酸(free amino acid,AA)含量、谷氨酸草酰乙酸转氨酶(glutamic oxalacetic transaminase, GOT)活性和谷氨酰胺合成酶(glutamine synthetase,GS)活性的变化趋势与Bt蛋白含量表现一致,而...     

施肥方式和施氮量对寒地水稻产量、品质及氮肥利用的影响

为提高寒地水稻氮肥利用率,采用盆栽试验,比较了施肥方式、施氮量及二者互作对寒地水稻产量、品质、干物质生产、净光合速率（P_n）和氮肥利用率等指标的影响。结果表明,侧深施肥（S2）和点深施肥（S3）分蘖期和灌浆期地上干物质积累量、叶面积和根部性状多优于全层施肥（S1）,齐穗期功能叶相对叶绿素含量和灌浆期P_n低于S1处理。S2处理直链淀粉含量极显著低于S1处理;S3处理糙米率、精米率和蛋白质含量显著或极显著低于S1处理,直链淀粉含量和食味值极显著高于S1处理。S2处理氮肥生理利用率高于S1处理37.63%,S3处理氮肥吸收利用率、生理利用率和偏生产力分别高于S1处理20.14%、67.57%和13.08%。与常规施氮处理相比,减氮15%处理的千粒重、分蘖期和灌浆期地上部干物质积累量、分蘖期叶面积、分蘖期和灌浆期功能叶P_n均显著降低。本试验条件下,点深施肥方式配合减氮15%为兼顾产量、品质和肥料利用率的最优组合。