植物病原微生物的分子检测与抗病基因克隆的研究

近年来，随着分子生物学技术的发展和分子标记技术在植物病原微生物分子检测和抗基因克隆方面广泛应用，PCR、RAPD、RFLP等技术已成功地对许多病原微生物进行分子检测和无毒基因及抗病基因的克隆。     

不同配方叶面肥对苎麻生长及生理特性的影响

本研究共设计了4个不同的叶面肥配方,以苎麻中苎1号和多倍体1号为试验材料,通过室内盆栽试验探讨了不同配方叶面肥对苎麻生长及生理特性的影响。结果表明,不同配方叶面肥均能促进苎麻植株的生长及叶片SPAD值、根系活力、根系过氧化物酶（POD）活性等生理特性的提高,且以腐殖酸复合叶面肥效果最好。与对照相比,苎麻叶面施肥后生长加快,长势变旺;3次叶面施肥后,中苎1号叶片SPAD值较对照提高了24.2%～41.0%,多倍体1号提高了12.3%～32.6%;根系活力和过氧化物酶活性明显提高,并达到极显著水平。     

锌指核酸酶(ZFN)介导的牛肌肉抑制素基因(MSTN)突变的研究

肌肉生成抑制素(myostatin,MSTN)是肌肉发育的负调控基因,突变后会引起肌肉的过度发育,在肉用动物育种中有非常重要的价值。本研究利用锌指核酸酶(zinc finger nuclease,ZFN)对牛(Bos taurus)MSTN基因的第二外显子特异性剪切,诱导该基因的突变,从而达到敲除该基因的目的。首先对脂质体介导的双质粒共转染牛成纤维细胞的条件进行优化,获得的共转染效率高达19.27%;之后利用两组ZFNs对牛成纤维细胞进行转染,单细胞通过口吸法移入96孔板,经扩大培养后进行PCR筛选,获得18株MSTN基因突变细胞株,其中包括一株双等位基因敲除的细胞系,两组ZFNs对牛成纤维细胞的突变效率分别为6.05%和3.84%;最后,挑选一株突变细胞系进行体细胞核移植研究,共获得24枚重构胚;将去除透明带的重构胚培养于2i培养液中,获得囊胚来源的类滋养层干细胞,通过PCR和测序检测,证明该细胞系在MSTN基因第二外显子具有与供体细胞相同的突变。结果表明,所合成的两组ZFNs可以在MSTN作用位点引起突变,具有很高的突变效率,而且能获得双等位基因突变的细胞株,获得的细胞株能够用作体细胞核移植的供体细胞。本研究为肉用牛的品质改良和育种工作提供了基础资料。     

苎麻根际土壤水浸提液化感潜力评价

【目的】通过苎麻根际土壤水浸提液有机化合物的分离鉴定及生物学实验,探讨了苎麻败蔸与化感作用的关系。【方法】运用气相色谱-质谱联用技术 (GC-MS),对苎麻根际土壤的不同极性有机溶剂萃取液进行了物质成分分析;采用室内生物测定方法,研究了不同浓度苎麻根际土壤水浸提液对萝卜、油菜、拟南芥 3 种植物的化感效应;并应用实时定量 PCR 技术 (QPCR),测定了不同浓度根际土壤水浸液处理后拟南芥其抗逆基因 RD29A (AT5G52310) 和 RD29B (AT5G52300) 及生长素合成相关基因 YUC1 (AT4G32540) 的相对表达水平。【结果】四种不同极性有机溶剂萃取液经 GC-MS 检测共鉴定出 51 种有机化学物质,包括烃类及其衍生物、甾类化合物、苯甲酸及其衍生物、酚类、萜类、含氮类等已被报道具有化感活性的化合物。不同浓度苎麻根际土壤水浸液对 3 种不同植物的下胚轴长及根长的化感效应具有差异性,随着浸提液浓度增加,对油菜及拟南芥抑制作用越显著,但对萝卜的影响不显著。QPCR 检测结果表明,拟南芥的 RD29A、RD29B、YUC1 这 3 种基因的表达量随水浸提液浓度增加均降低。【结论】苎麻根际土壤中含有抑制自身生长的潜在化感物质豆甾-4-烯-3,6-二酮,2,5-二叔丁基苯酚,邻苯二甲酸二乙酯,6,6-二甲基-1,3-庚二烯-5-醇,羊毛甾-8,24-二烯-3,22-二醇。高浓度苎麻根际土壤水浸提液对供试三种植物下胚轴长及根长具有抑制效果,因此,连作导致的化感物质累积可能是连作导致苎麻败蔸的原因之一。     

不同覆膜宽度对棉花生长发育、产量及品质的影响

为了研究不同覆膜宽度对棉花不同时期生长发育及产量、纤维品质的影响,以确定机采棉种植中较优的覆膜宽度。在同一密度种植条件下,设置2种不同覆膜宽度,分别为4.40 m超宽膜(1膜12行)、2.05 m宽膜(1膜6行),用以分析不同覆膜宽度对棉花农艺性状、叶面积指数、干物质积累量以及产量、纤维品质的影响。结果表明,在4.40 m超宽膜种植模式下,棉花株高、果枝始节高度、果枝数、茎粗等农艺参数均优于2.05 m宽膜种植模式;在4.40 m超宽膜种植模式下,棉花的叶面积指数较2.05 m宽膜种植模式的叶面积指数高31.98%,超宽膜种植模式的产量也比宽膜种植模式的高,超宽膜种植模式的产量为6 465.55 kg/hm²,宽膜种植模式的产量为6 176.92 kg/hm²。超宽膜种植模式的产量比宽膜种植模式提高了4.67%,在2种覆膜宽度种植模式下,棉花的纤维品质无明显差异。通过研究结果可以得出,4.40 m超宽膜的种植模式能够提高机采棉产量,可为棉花种植中选择适合的地膜覆盖宽度提供理论依据。     

利用木霉菌防治棉花黄萎病

在对3个木霉菌株的剂型、施用方法和复配可能性研究的基础上，进行了温室盆栽和大田防治棉花黄萎病的试验。结果表明：生防菌麦麸制剂和PD制剂之间的防病效果差别不大；生防菌之间复配不能增强防病作用；三种生防菌制剂及其与无病土营养钵育苗相结合的处理对棉花黄萎病防病效果明显，尤以T3-4与营养钵配合使用效果最佳，并且其防治效果都以第一次发病高峰优于第二次发病高峰。     

不同覆膜宽度对棉花农田环境的影响

【目的】研究不同覆膜宽度对棉花全生育期内0～60 cm土层深度下土壤含水率及土壤温度的影响。【方法】采用土壤墒情监测仪，实时监测土壤中水分、温度实时状况。同位监测连续6个土层深度(每10 cm一层)的土壤体积含水量以及连续6个土层深度(每10 cm一层)的土壤温度。根据棉花生育阶段，分别读取棉花苗期、蕾期、花铃期、吐絮期等每天地温以及水分变化，分析4.4 m超宽膜与2.05 m宽膜对土壤水分及温度的影响。【结果】4.4 m超宽膜与2.05 m宽膜在0～60 cm土层深度下的地温日变化趋势一致，土壤温度在地面表层和地下10 cm处主要受大气温度的影响。棉花生育后期时，不同土层的温度逐渐下降，4.4 m超宽膜的土壤温度较2.05 m宽膜滞后。从棉花苗期到花铃期，中层土壤深度以下的平均温度与平均含水率呈负相关的关系。【结论】超宽膜有增温保水的能力，可以改善土壤的水热条件，加快棉花的生长发育，增产效果显著，可用于新疆北疆地区推广试用。