侵蚀土壤物理性质变化及其与土壤氮素迁移转化的关系

侵蚀破坏土壤团聚体结构,使团聚体破碎产生更小的可迁移颗粒而导致土壤养分的运移;侵蚀还改变了土壤的水分状况,水蚀在一定程度上增加了土壤的含水量,风蚀则可使土壤的含水量降低。团聚体结构的破坏以及土壤水分状况的改变与土壤的氮素迁移转化过程有着密切的联系。本文仅对土壤侵蚀造成的土壤物理性状的改变与土壤氮素迁移转化作一概述,并就耕作、覆盖等降低土壤侵蚀的农业措施与土壤氮素转化的关系进行阐述,提出了侵蚀土壤氮素研究的去向。     

农杆菌介导的柳枝稷遗传转化体系的优化

【目的】为建立农杆菌介导的柳枝稷高效再生及遗传转化体系。【方法】试验以柳枝稷品种Alamo、Performer及Blackwell的成熟种子为外植体诱导愈伤组织。愈伤诱导6周后,借助解剖镜观察愈伤形态,去除愈伤组织外层含水量大、海绵状愈伤组织,挑选位于愈伤组织中心位置的核状、紧实型愈伤置于继代培养基培养。暗培养3周后,在解剖镜下挑选结构松脆、生长旺盛的愈伤组织按细胞系继代增殖培养。该类愈伤组织易于分化,属单子叶植物愈伤组织分类中的第Ⅱ型。经两次继代增殖培养后,可以获得足够的愈伤组织进行再生和遗传转化研究。为优化柳枝稷Ⅱ型愈伤组织的农杆菌侵染流程,试验比较了3种农杆菌侵染流程下的转基因效率。真空和干燥处理（VD）：将装有愈伤组织及菌液的50 mL离心管置于真空泵中抽真空10 min（压力-0.8MPa）,28℃, 80 r/min慢摇20 min后弃菌液,将愈伤组织堆放于3层滤纸上干燥处理2 h,随后将愈伤组织转入含有500 μL无菌水的2层滤纸上进行共培养;冷处理加真空和干燥处理（CVD）：侵染前将愈伤组织置于3%麦芽糖、300 μmol·L^-1谷氨酰胺（Gln）溶液中冰浴20 min,然后依VD流程侵染,共培养阶段用MP培养基代替无菌水;渗透冷处理加真空和干燥处理（PVD）：用6%的麦芽糖溶液替代CVD中3%麦芽糖溶液。通过比较Gus染色及PCR阳性率来评价三种方法的转化效率。【结果】愈伤挑选方法不仅从柳枝稷低地型品种中挑选得到再生率达95%以上的Ⅱ型愈伤细胞系,也首次获得高地型品种Blackwell的Ⅱ型愈伤组织,分化率达50%。不同转化方法评价过程中发现,低地型品种AlamoⅡ型愈伤组织采用CVD农杆菌侵染流程转化效率最高,达72%,显著高于侵染流程VD（53%）和PVD（44%）。应用CVD转化法,Performer转化率达96%;首次成功进行了高地型品种Blackwell的遗传转化,转化效率为5.6%。【结论】本研究建立了借助解剖镜挑选柳枝稷易于再生的Ⅱ型愈伤组织的方法,该方法适用于柳枝稷不同生态型品种;农杆菌转化过程中采用CVD侵染流程可显著提高转基因效率。本研究首次报道了柳枝稷Ⅱ型愈伤组织的挑选流程,建立了适合不同生态型柳枝稷的高效再生及遗传转化体系,首次获得高地型品种Blackwell的转基因植株,为柳枝稷遗传改良及其功能基因研究奠定基础。该方法也适用与其他难于再生的单子叶植物再生及遗传转化体系的建立。     

Biolistic introduction of a synthetic Bt gene into elite maize

Summary A synthetic Bt gene encoding a truncated version of the CryIA(b) protein derived from Bacillus thuringiensis was successfully introduced into elite maize using microprojectile bombardment of immature embryos. The method used to initiate and identify transformation events is described. We describe the detailed parameters used for the Biolistics device as well as the plasmids used for the transformations. The plasmids contained the synthetic Bt gene driven by either the 35S CaMV promoter or a combination of two tissue-specific promoters, leaf and pollen, derived from maize. Specific conditions for the culture of Type I callus from immature embryos, the phosphinothricin (PPT) selection protocol, and the regeneration of plants are discussed. T0 and T1 plants were initially identified using the pH-dependent chlorophenol red test and/or the histochemical -glucuronidase (GUS) assay. PCR and Southern data confirm the presence of the 35S CaMV promoter and the synthetic Bt gene.     

我国稻作技术转型与发展

分析了我国稻作技术创新及其对水稻生产发展的贡献,当前水稻产业转型发展的新情况及其对稻作技术创新的需求。我国水稻品种更新换代及稻作技术进步推进了水稻生产能力的提升和产量的提高。当前,水稻生产受到了自然资源、劳动力、生产成本、稻谷价格、生产效益等因素的制约,消费者需求优质安全稻米,社会各界要求水稻绿色生产。为实现水稻转型升级和绿色发展,需加强优质高产、肥水高效利用、机械化与信息化、气候变化影响与灾害防控、新型稻作制度等栽培技术的研究和创新。     

磷肥在潮褐土中动态转化及其影响因素的研究

利用培养及微区试验研究P肥施用潮褐土后的动态转化及其影响因素表明,施肥初期土壤中除难溶性Ca10-P外,各无机P组分均有不同程度地提高,随着时间的延续各组分间的相互转化呈一定规律。种植作物直接影响P肥动态转化的方向。     

林地转变为耕地对紫色土N2O排放的影响

土地利用方式变化是造成大气中温室气体浓度变化的主要原因之一,但土地利用方式转变,如林地转变为耕地过程对土壤氧化亚氮(N_2O)排放的影响还缺乏系统研究。本研究于2016年7月中旬在四川盆地丘陵区将林地转变为耕地,并按照耕地冬小麦-夏玉米轮作方式,采用静态暗箱-气相色谱法,对比分析了耕地翻耕不施肥(CL-T)、翻耕施肥(CL-TF)和邻近林地(CK)的土壤N_2O排放过程特征。结果表明,试验期间CL-T、CL-TF土壤N_2O排放通量较CK均显著增加(P0.01),且二者的N_2O排放通量在林地转变为耕地初期均有明显的排放峰。小麦季和玉米季土壤N_2O排放通量[μg(N)·m-2·h-1]均值CK分别为2.52和4.60,CL-T分别为3.55和11.63,CL-TF分别为6.26和22.16,N_2O排放通量玉米季显著高于小麦季。CK、CL-T和CL-TF的土壤N_2O全年累积排放量[mg(N)·hm-2]分别为0.271、0.515和0.957,CL-T、CL-TF较CK分别显著增长89.8%、253.0%,说明林地转变为耕地,紫色土N_2O排放迅速增加。首先翻耕改变土壤结构并显著增加土壤无机氮含量(P0.05),其次施肥大幅增加土壤无机氮含量导致土壤N_2O的激发排放。而土壤温度和水分未发生显著改变(P0.05),种植作物短时间内也未显著改变土壤的N_2O排放。结果表明,林地转变为耕地激发土壤N_2O排放的根本机制可能是提高了土壤有机氮矿化速率。但土地利用转变对土壤氮转化过程的影响以及进而改变土壤N_2O的排放特征的机理有待进一步研究。     

农杆菌介导的籼稻转化研究

系统研究了影响农杆菌转化水稻的主要理化因子,以建立一个农杆菌介导法获得大量转基因籼稻植株的体系。农杆菌EHA101(pIG12Hm)感染后的籼稻Pusa Basmati 1(南亚优质米推广品种)悬浮细胞系经3周选择,其Gus阳性的抗性愈伤组织占感染细胞团总数的比例可达10%左右,最高达21.1%,转化频率有显著提高。用另外两个农杆菌菌株/质粒,EHA105(pCAMBIA1201)、EHA105(pCAMBIA1301)转化该悬浮细胞系的频率均在5%~10%之间。以转化植株的克隆数计算,Basmati 1的转化频率为1%~5%。     

香蕉枯萎病菌1号生理小种遗传转化体系的建立

利用农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)介导的转化方法,建立香蕉枯萎病菌1号生理小种(Fusariumoxysporum f.sp cubense race 1)遗传转化体系,并对影响转化效率的因子进行优化,明确了高效转化的条件为:农杆菌OD600为0.15,AS诱导浓度为150μmol/L,诱导时间为7 h,Focr1-N2孢子浓度为1×106个/mL,潮霉素B筛选的浓度为150μg/mL,诱导培养基pH值为5.5,共培养温度为25℃,共培养时间为48 h为最佳条件。构建了包含1 200个突变体的突变体库,并对1 200个突变体进行了致病性测定,初步筛选出致病性丧失突变体20个,致病性显著减弱突变体18个,致病性严重增强突变体53个。     

不同生物炭类型及添加量对土壤碳氮转化的影响

通过室内培养试验,研究不同生物炭类型(椰壳炭、稻壳炭、柠条炭)以及生物炭添加水平对不同土壤(砖红壤和水稻土)碳素转化的影响。结果表明,在施用等量尿素的情况下,随着生物炭添加量的增加土壤的有机碳含量显著提高。对土壤氮素转化的影响总体表现一致,土壤铵态氮含量逐渐减少,而硝态氮含量逐渐增加;添加1%、2%、5%生物炭的处理土壤NH_4~+-N含量分别比对照降低了13.3%~16.0%、18.6%~28.5%、51.1%~68.8%,NO_3~--N含量比对照提高了6.4%~13.3%、12.9%~19.7%、18.4%~22.7%,这可能与添加生物炭后土壤pH升高引起的氨挥发增加有关,然而其影响程度与土壤类型、生物炭类型和生物炭添加量密切相关。     

基因枪介导的玉米NPR1基因的遗传转化(英文)

[目的]探索出玉米基因枪转化的条件。[方法]以玉米自交系7239的幼胚胚性愈伤组织为受体材料,研究了轰击距离、气体压力、真空度和轰击次数对转化率的影响。[结果]转化时以金粉用量100μg/枪、发射点与靶细胞距离9cm、气体压力1350psi、真空度25In·Hg、轰击次数2次的组合最佳。经潮霉素(Hygromycin)筛选,获得了再生植株,PCR分析及Southern杂交结果表明NPR1基因已整合到玉米基因组中,平均转化率为1.76%。[结论]该研究为玉米优良抗病品种的培育奠定了基础。