秸秆转化为生物质能源利用研究

我国秸秆资源丰富,但秸秆利用率低,转化率低,环境污染严重。秸秆作为农作物的副产物,其利用途径是多种多样的。介绍了农作物秸秆能源化利用形式,且随着生物技术的发展,农业秸秆纤维原料的转化利用将为能源开发和发酵工业原料开辟新的来源。加大作物秸秆的开发利用力度,可寻找出一条彻底解决农作物秸秆浪费和综合利用率低的有效途径。利用植物纤维素发酵制氢和生物质合成油研究技术的开展,属于国内首创,可实现资源持续利用,符合可持续发展战略的要求,将为我国构建资源节约型、环境友好型社会作出重要贡献。     

黄萎病菌毒素粗提液对棉花抗性酶的诱导

 【目的】对黄萎病菌毒素滤液诱导棉花体内抗病性相关酶的研究,探索棉花黄萎病菌诱导抗性的生理机制。【方法】以4种浓度[病菌滤液原液（VD）、1﹕20、1﹕40、1﹕50]的黄萎病菌毒素液,在0、12、24、48、60、72 h预处理后,观察4～6叶龄棉苗叶和根的外部表现及发病情况,测定其植株形态的4～6片真叶萎蔫指标和体内相关抗性酶的变化。【结果】（1）不同浓度的毒素液浸泡棉根48 h后,1﹕20组,真叶萎蔫,子叶倒挂;1﹕40组,真叶轻度萎蔫,子叶萎蔫;1﹕50组,仅表现为子叶失水,1～2片真叶略显失水,大多数真叶完好;而VD对照组表现为3级危害,严重萎蔫。当毒素液浓度降至1﹕50时,预处理棉苗72 h,虽子叶下垂,但真叶完好,对照全株萎蔫;再接高浓度毒素液48 h后,子叶倒挂,真叶开始失水,但对照子叶脱落,真叶严重失水且萎蔫。总之,1﹕50组对黄萎病的抵抗力均强于1﹕20与1﹕40组的预处理。（2）1﹕50预处理组不仅能降低棉株体内有害物质MDA的含量,例如预处理12 h达最低值0.536 μmol?g-1,为同时刻对照2.055 μmol?g-1的24%,显著差异;同时提高了体内抗性相关酶POD活性,例如预处理72 h活性高达11.94 μg?mg-1?min-1,而对照在24 h后即已检测不出POD活性。SOD的活性也呈现较高水平且一直维持在相对较高水平。例如经预处理再接高浓度毒素液72 h后,SOD活性高达12.8 μg?mg-1?min-1,而对照在24 h后也检测不出SOD活性。从而缓解了黄萎病菌毒素液对棉花的侵害,提高棉花的抗病性。【结论】适宜浓度（1﹕50）的黄萎病菌毒素液可以做为生物激发子成功地诱导棉花对黄萎病的系统获得抗性。     

玉米小斑病菌C毒素培养滤液对玉米叶片苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性的诱导效应

分别用不同低浓度玉米小斑病菌C毒素培养滤液处理两种基因型(B37和C103)同核异质系的玉米叶片后再接高浓度毒素培养滤液,观察其病斑大小并测定与抗病相关的关键酶——苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性变化。结果表明,对CB37的处理,以1∶50处理效果较好,PAL酶活性最高;对CC103的处理,以1∶60处理效果较好,PAL酶活性最高。在不同基因型、不同细胞质中所需激发子最有效地激活浓度及激活时间不同,确定了低浓度C毒素作为激发子来诱导玉米的获得性抗性具有一定的广泛性。     

不同荧光染色方法检测HMC毒素诱导处理玉米B37根冠细胞凋亡

采用吖啶橙(AO)与溴化乙啶(EB)荧光双染色以及Hoechst 33258荧光染色法对HMC毒素诱导玉米B37-C、B37-N根冠细胞凋亡率进行检测。结果表明, 采用AO/EB双染色后, 当HMC毒素浓度为50、100、150 μg/mL, 处理7 h时B37-C根冠细胞凋亡率分别为24.8%、58.2%、70.2%, B37-N仅为11.0%、25.7%和36.6%;当浓度为150 μg/mL, 处理时间4 h时B37-C根冠细胞最大凋亡率为62.3%, B37-N为25.8%。经Hoechst 33258染色后, HMC毒素浓度为50、100、150 μg/mL, 处理7 h时B37-C的根冠细胞凋亡率分别为32.5%、58.7%、74.5%, B37-N仅为7.5%、22.3%和30.7%;HMC毒素浓度为150 μg/mL, 处理4 h时B37-C的细胞凋亡率为62.3%, B37-N为19.3%。     

丙二醛（MDA）含量在玉米诱导抗病过程中的变化

分别用不同低浓度玉米小斑病菌C毒素培养滤液处理两种基因型（C103和B37）的同核异质系的玉米叶片，检测玉米叶片中MDA含量的变化。结果说明：经低浓度C毒素培养滤液预处理的玉米叶片中的MDA含量的下降幅度明显，1：60处理组效果最好，同时也说明了低浓度C毒素培养滤液作为激发子来诱导玉米的系统获得性抗性具有一定的广泛性。     

HMC毒素诱导玉米同核C、N细胞质细胞凋亡的荧光显微观察

[目的]研究玉米小斑病菌C小种毒素(HMC-toxin)诱导同核异质体玉米的离体根冠细胞发生凋亡的差异性及凋亡规律.[方法]采用吖啶橙(AO)与溴化乙啶(EB)荧光复染以及Hoechst 33258荧光染色的方法检测.[结果]HMC毒素诱导根冠细胞发生凋亡,出现凋亡小体与染色体边集形态特征.在3种毒素浓度、3种处理时间下,Mo17-C的根冠细胞死亡率均高于Mo17-N.采用AO与EB复染方法,在150μg·mL<'-1>HMC毒素处理7 h时,M017-C细胞凋亡率达最高值,为68.7%,而Mo17-N仅为29%;经Hoechst 33258染色后,在150μg.mL<'-1>HMC毒素处理下,Mo17-C也于7 h时达最大凋亡率,为57.3%,而Mo17-N为27.7%.[结论]在毒素"伤害"细胞致死过程中,C细胞质的细胞死亡率远高于N细胞质;在"诱导"细胞凋亡程序中,C细胞质的细胞凋亡率也远高于N细胞质的.凋亡率随诱导浓度和诱导时间的增加而增加.AO、EB复染与Hoechst 33258染色相比,两者细胞凋亡率接近,准确度均高,图像清晰,且费用相当,但前者可以区分早期和晚期凋亡细胞而后者不能区分.     

玉米不同优势群粘滞度测定与分析

本研究选用符合育种目标要求,且与我国常用玉米种质亲缘关系远的新种质,即选用36份新种质合成了新的相互轮回选择的基础群体NRRSPⅠC0和NRRSPⅡC0,并利用细胞质量理化参数检测评价新群体,研究合成新群体与我国常用玉米种质类群的杂种优势关系,明确其利用途径。结果表明:Tan-Hz C5和NRRSP I C0细胞质粘滞度较高,其细胞质质量较好,而新优势群NRRSPⅡC0处于中等水平。试验结果:优势群的细胞质粘滞度大小顺序为Tan-Hz C5NRRSP I C0Luda(NRRSPⅡC0=Reid C2)PF C5Lancaster C2Pn6C4。表明,外来的新改良群体可在我国加以利用,并逐步改善我国玉米遗传基础狭窄的局面。     

玉米生育期的海拔效应研究

为使高海拔地区的玉米生产布局和品种类型利用更加合理,采用作物生态学的田间试验方法,于2006～2007年间,在甘肃省和云南省各设5个试验点,研究了北、南异地不同玉米品种在不同海拔高度的生态效应.结果表明,在播期大体相同的条件下,玉米拔节期、抽雄期、成熟期随海拔的升高而相应延迟,即播种～拔节、拔节～抽雄、抽雄～成熟的"三段生长"时间相应延长.反映生育期长短的出苗～成熟天数与海拔之间呈0.01水平的正相关.本试验条件下,海拔每升降100 m,参试玉米品种的生育期延长或缩短4～5 d,株高和穗上叶数呈随海拔升高而降低趋势.     

影响小麦授粉技术的各种因素及其优化组合的研究

本研究对捻穗授粉法、沾粉授粉法、喷粉授粉法及套管授粉法进行比较,其中捻穗授粉法为对照组。结果表明：套管授粉法稳定性最好,平均结实率最高为89．85％。授粉过程所消耗时间最短。喷粉授粉法稳定性最差,且平均结实率也较低,为44．96％,耗时较多,二者结实率差异达到极显著水平。故采用套管授粉法可有效提高杂交工作效率,以获得更多杂交种子。在授粉过程中,对花粉保存也进行了研究。通过离体花粉的低温保存以及解冻方式的对比和通过采集花粉的时间以及待授粉柱头的授粉时间对比．结果表明：短期内不同的低温保存途径和解冻方式对花粉活性的影响没有显著差异：收集后的花粉在2min内活力最高,而柱头最佳活力期是在去雄后第三天。故此应提前3d对小麦母本去雄套袋。授粉时尽量在2min内完成。如果因天气或其他原因需要暂时保存花粉,应该在收集后立即装入液氮罐中．以确保小麦花粉的最大活力。     

冬小麦田间水分反应特性产量评价指标研究

摘要：【目的】为全面有效地评价冬小麦品种对水分的反应特性。【方法】根据2007年和2008年不同小麦品种大田灌水试验的结果分析了抗旱系数(DC)、抗旱指数(DRI)、干旱产量指数(DYI)、丰水产量指数(WYI)、产量-水分高效利用指数(YWI)、水分适宜指数(WAI)和产量系数(YC)的适用性。【结果】DC反映品种的水分敏感性;DRI适合筛选旱地产量高且灌水增产不显著的品种;DYI较好的反映干旱条件下的产量,WYI能够反映不同品种的灌水效率差异,YWI适合筛选干旱条件和灌水条件下产量较高的种质。WAI适合参试品种间相对比较,但对同一品种适水性的评价效果因品种而异。产量系数(YC)适于组内筛选抗旱品种、高产品种和某灌水条件下水分高效型品种。【结论】初步提出多指标评价品种水分反应特性的方法和统一的分级标准。提出在合理选用对照种和明确水分鉴定条件的前提下,采用干旱产量指数修订值鉴定品种的抗旱性,用丰水产量指数修订值鉴定各水分条件下品种的水分高效性,用各水分条件下品种的平均产量相对值鉴定品种的高产性,采用阶段敏感指数鉴定不同生育期的水分敏感性,采用产量系数修订值鉴定品种的适水性。