农业人才开发之浅见

本文认为,农业人才开发是实现科技兴农战略的重要手段。分析了当前农业人才开发存在的问题,从科技队伍的稳定,乡土人才的开发、教育、人才流动等方面,提出了开发农业人才的具体措施。     

干旱调控小麦旗叶持绿性与产量变异的遗传与相关分析

本研究以1套小麦自然群体为材料,研究干旱胁迫(drought stress, DS)和正常灌溉(well-watered, WW)条件下,旗叶叶绿素含量(chlorophyll content, ChlC)、株高(plant height, PH)、穗粒数(grain number per spike,GPS)、千粒重(thousand-grain weight, TGW)、有效分蘖数(effective tiller number, ETN)与小区产量(plot yield,PY)的表型变异,遗传特性以及性状间的相关性,来发掘优异抗旱种质资源。研究表明,该群体各性状表型变异受水分环境和基因型的显著影响,表型变异广泛(9.24%～30.34%/DS和7.98%～23.41%/WW),多样性指数较高(0.68～0.92/DS和0.64～0.88/WW),遗传力较低(0.15～0.72/DS和0.19～0.81/WW)。ChlC与GPS、TGW和PY间普遍表现出不同程度的正相关,而TGW和GPS与PY间呈显著或极显著的正相关(0.143*～0.661**/DS和0.380**～0.665**/WW),表现出较高的关联度(0.404 5～0.455 8/DS, 0.423 3～0.468 9/WW)。通过旱胁迫系数聚类,将该群体分为3类,其中,第Ⅲ类聚有的43份材料表现出叶绿素含量和产量表型较强抗旱性。本研究将为小麦抗旱种质资源的筛选和抗旱遗传改良提供理论依据。     

小麦TaSPP基因的克隆及表达分析

为明确磷酸蔗糖磷酸酶基因(SPP)的表达特征和生物学功能,进一步了解SPP参与蔗糖生物合成的调控机制。以小麦抗旱品种晋麦47的cDNA为模板克隆出3个位于第5同源群上的TaSPP同源基因,分别命名为TaSPP-5A、TaSPP-5B和TaSPP-5D。并利用生物信息学对小麦TaSPP的理化性质、基因结构、顺式作用元件、系统进化树和蛋白保守结构域等进行分析,通过qRT-PCR分析基因TaSPP的表达模式。结果表明,TaSPP-5A、TaSPP-5B、TaSPP-5D都包含8个外显子和7个内含子,TaSPP-5A和TaSPP-5D编码422个氨基酸,TaSPP-5B编码413个氨基酸。系统进化分析显示,小麦TaSPP基因与小麦的近缘物种在进化上处于同一分支,相似度较高。qRT-PCR表达分析结果显示,TaSPP基因在根、茎秆、旗叶、叶鞘、颖花、种子中均表达,其中在旗叶和茎秆中表达量较高;ABA、PEG-6000、NaCl和IAA胁迫均能诱导TaSPP基因的表达,表明小麦TaSPP基因可能在逆境胁迫过程中发挥重要作用。     

普通小麦转录因子基因TaWRKY35的克隆及功能分析

【目的】非生物逆境是制约小麦生产的主要因素。WRKY转录因子是植物特有的转录因子家族,参与对多种非生物逆境胁迫的应答。普通小麦基因组中至少含有200个WRKY,目前仅对少数成员的功能进行了鉴定。通过克隆小麦WRKY转录因子TaWRKY35并揭示其功能,为改良小麦的抗逆性提供基因资源。【方法】利用小麦全长cDNA数据信息,从强抗旱小麦品种旱选10号中克隆逆境胁迫应答转录因子基因TaWRKY35;采用实时定量PCR技术,分析目标基因在不同发育时期、不同组织器官中的表达水平,以及在PEG-6000、NaCl、ABA和低温等逆境胁迫下的表达模式;构建目标基因与GFP融合的表达载体,转化小麦原生质体,以确定目标蛋白在细胞中的作用位置;构建TaWRKY35过表达载体,通过农杆菌介导的方法转化拟南芥,揭示目标基因的功能。【结果】TaWRKY35的开放阅读框全长1 134 bp,编码377个氨基酸的蛋白。TaWRKY35的N端有一个典型的WRKY结构域,C端有一个C₂HC型的锌指结构域,属于WRKY家族第Ⅲ亚家族。测序发现TaWRKY35编码区序列非常保守,在32份多态性较高的六倍体小麦材料中未检测到DNA多态性。TaWRKY35在小麦的不同发育时期、不同组织中均有表达,其中在幼苗根基部表达量最高,约为苗期叶片中表达量的26倍;其次为幼芽根基,约为苗期叶片中表达量的21倍;接下来依次为孕穗期茎节、孕穗期穗、芽期根、孕穗期根、苗期根、胚芽、孕穗期叶片,而在幼苗叶片中表达水平最低;同时在ABA、NaCl、PEG和低温胁迫条件下,小麦幼苗TaWRKY35的表达量均显著上升,表明TaWRKY35参与对4种逆境胁迫的应答,但在不同胁迫条件下表达模式差异显著,其中对盐胁迫最敏感。亚细胞定位发现,TaWRKY35特异定位在细胞核上,是典型的核定位蛋白。在高盐胁迫条件下,TaWRKY35过表达转基因拟南芥子叶白化率显著低于对照,TaWRKY35过表达转基因拟南芥的细胞膜稳定性和幼苗存活率均显著高于野生型对照,表明TaWRKY35能增强植物的耐盐性。【结论】TaWRKY35编码蛋白含有WRKY和C₂HC结构域,为WRKY家族第Ⅲ亚家族成员。TaWRKY35在小麦发育的不同时期、不同组织中均有表达,且受ABA、PEG、NaCl及低温等逆境胁迫诱导。过表达TaWRKY35能显著提高转基因拟南芥的耐盐性。     

干旱胁迫条件下小麦RILs群体花后旗叶持绿性遗传特性及其与千粒重的相关性

利用抗旱性强的冬小麦品种“陇鉴19”（较低叶绿素含量（SPAD ））与水地高产品种“Q9086”（较高SPAD ）杂交构建的F8重组近交系（RILs ）群体120个株系及其亲本为供试材料,研究雨养和正常灌溉条件下,不同地点花后旗叶SPAD与千粒重（TGW ）相关性及数量遗传特点,评价该群体目标性状遗传变异。结果表明：在不同处理条件下,小麦RILs群体旗叶SPAD和TGW表型变异广泛,多样性指数高,且有超亲分离,存在显著的基因型和水分条件以及基因型×水分条件互作效应。小麦RILs群体花后不同发育时期旗叶SPAD和TGW之间均呈现显著的正相关,其中灌浆期旗叶SPAD （SPADg ）与TGW相关性更高（ r＝0．59**～0．69**）。SPADg对TGW有极显著的正向直接作用,而开花期SPAD （SPADf ）相反。干旱胁迫条件下旗叶SPAD对TGW总效应显著高于正常灌溉,SPADg对TGW总效应显著高于SPADf。不同处理旗叶SPAD和TGW遗传力普遍较低（hB2＝0．15～0．44）;在干旱胁迫和正常灌溉条件下,控制SPADf的基因对数分别为22～36和50～59,控制SPADg 的基因对数分别为24～25和31～33,控制TGW的平均基因对数分别为10～11和13～14。该小麦群体花后旗叶SPAD和TGW表型,及其对水分敏感程度变异丰富,适合进行小麦抗旱性状数量遗传研究。     

桃果实ACC氧化酶基因的克隆及序列分析

乙烯是调控果实成熟衰老的内源激素,有效地调控乙烯的生物合成便是控制果实成熟的关键,而ACC氧化酶是植物乙烯生物合成途径中的限速酶之一。本研究以成熟的白粉桃为材料提取果实总RNA,克隆ACC氧化酶基因,旨在利用反义技术抑制乙烯合成,延迟桃果实成熟,提高硬度。将克隆片段与pMD18-T载体连接并转化到E.coliDH5α,经PCR、酶切和测序鉴定。分析表明该基因全长为1246bp,其中编码区长960bp,共编码319个氨基酸,与已登陆的ACC氧化酶基因(AF319166)核苷酸序列和氨基酸序列的同源性分别为99%和98%,表明成功的克隆了ACC氧化酶基因。经生物信息学分析,推测该蛋白的分子式为C1626H2542N420O485S12,相对分子质量为36.12kDa,等电点为5.27;该蛋白为亲水性非分泌型蛋白,无信号肽存在;其蛋白质二级结构以α-螺旋、β-折叠和无规卷曲为主,是一个紧凑型球状结构域。     

不同种子处理和栽培因子对草麻黄种子成苗率的影响

不同种子处理和栽培因子对草麻黄Ephedra sinica种子成苗率影响的研究结果表明:低温(＜4℃)层积处理15 d和1%CuSO4·5H2O溶液浸种1 h后播种,2个处理后的种子平均成苗率均高于对照,且差异显著;盐碱度较低(pH值为8.0左右),有机质含量高的土壤适宜草麻黄种子萌发成苗;土壤绝对含水量对种子成苗的影响较大,含水量低于24.34%时,草麻黄种子的成苗率随着土壤绝对含水量的升高而升高,适宜的土壤绝对含水量为19%～24%;草麻黄种子的成苗率随着温度的逐渐上升呈现S型曲线,当温度为20～25℃时,成苗效果最佳.     

厌氧消化系统的酸抑制调控技术研究进展

厌氧消化是指有机物质被厌氧菌在厌氧条件下分解产生甲烷和二氧化碳等气体,广泛应用于农业有机废物、城市生活垃圾、餐厨垃圾等处理和处置。厌氧消化系统在运行过程中,产甲烷速率低于产酸速率时,有机酸会在体系中积累造成系统酸化,抑制产甲烷过程。酸抑制调控技术包括生物炭调控技术、活性炭调控技术、微量元素调控技术、碱性试剂调控技术等,通过增强微生物活性、中和冗余有机酸、吸附抑制因子等方式保持发酵系统酸碱稳定,促进物质转化,提升产气速率。酸抑制调控技术的推广应用受原料类型复杂、引入新抑制元素、调控成本高等限制,需要在传统技术优化、新技术开发、实践推广应用等方向持续创新研究。     

苜蓿、玉米根系提水作用测定的影响因素——植物根系提水作用机理研究Ⅰ

通过一种上干下湿的分根装置,应用中子水分仪在大田条件下研究了苜蓿和玉米根系提水作用测定中几种相关因素的作用和影响,提出了总提水作用的概念和测算模式.结果显示,夜间9 h（20∶00-5∶00）的表观根系提水量（Qm）,一龄苜蓿为8.02 g,开花期的中单2号和豫玉22玉米分别为7.52 g和4.76 g.但其蒸腾失水量（Qt）平均分别为90.26 g4、6.94 g和48.07 g,供试土壤表面的自然蒸发量和上下土层之间隔水层的毛管升水量,苜蓿处理为6.60 g和6,58 g,玉米处理为5.20 g和6.66 g.分别占每株供试苜蓿表观根系提水量（Qm）的11.25倍、82.3%和82.1%,中单2号玉米的6.24倍、69.1%和88.6%,豫玉22玉米的10.1倍、109.2%和139.9%.表明被测植株的蒸腾速率、供试土壤表面水分的自然蒸发和隔水层的毛管作用对植物根系提水作用测定有着及其显著的影响.因此,植物总根系提水量QT应由实际提水量Qp与植株的蒸腾量Qt两部分构成,其中Qp为表观提水量Qm与上层土壤的蒸发量Qe之和再减去隔水层的毛管升水量Qc,即：QT=Qp＋Qt=（Qm＋Qe-Qc）＋Qt.     

扁桃花药培养初报

对3个扁桃品种和1个砧木的花药进行了诱导培养,结果表明,处于单核期时的花粉,易诱导出愈伤组织,扁桃花药培养适宜的培养基为B5,光照条件为黑暗。