甘薯SAAT法遗传转化条件的优化

SAAT即声波辅助的农杆菌遗传转化方法。在遗传转化中,超声波处理可以在外植体上产生许多易于农杆菌进入的微小伤口和通道,从而提高转化率。该研究首次将SAAT法应用于甘薯遗传转化并对遗传转化体系进行优化,根癌农杆菌菌株为EHA101/pROA93(nptⅡ和gus),受体材料为甘薯品种栗子香的胚性悬浮细胞。结果表明,悬浮培养105 d,继代培养3 d,将经超声波处理30 s的胚性悬浮细胞侵染到OD600值稀释至0.5的对数生长期的EHA101菌液中10 m in,经4 d共培养后,GUS瞬时表达率最高,达到86.7%,稳定表达率为37.9%;转化时加入乙酰丁香酮亦能提高转化率;转基因植株筛选的适宜选择压为Kan 10 mg/L;适宜的抑菌剂为Carb 100 mg/L。     

逆境相关转录因子DREB2A转化紫花苜蓿的研究

以逆境性相关转录因子DREB2A为目的基因、除草剂抗性的bar基因为标记,构建了植物表达载体pCD2A,并通过农杆菌介导法以无菌苗子叶为外植体转化公农1号苜蓿。经过共培养、抑菌和筛选培养,在含有2 mg/L Basta的培养基获得71株抗性再生植株。用1 mg/L的Basta对抗性植株叶片进行进一步筛选,并经PCR检测,获得11株阳性植株,表明DREB2A已整合到植株的基因组中。     

硫素的营养诊断及对土壤、环境的影响

本文对硫素的营养诊断及硫肥对土壤、环境的影响作了系统的综述。内容主要包括硫肥的种类和性质、作物硫素营养诊断方法、硫肥的营养作用、土壤中硫的形态和作用以及硫肥对大气、水体的危害,并提出了施用硫肥时应注意的问题。     

抗逆相关基因GmDREB导入农杆菌的研究

利用改进的冻融法和电击法成功地将带有编码DREB转录因子GmDREB基因的prdGm-200双元载体分别导入根癌农杆菌EHA101、EHA105和LBA4404菌株中,同时探讨了影响冻融法和电击法转化效率的因素。结果表明:农杆菌细胞OD600约为0.6时冻融法和电击法的转化效率均较高。在利用冻融法转化农杆菌时,新制备的感受态细胞有利于提高转化效率。在进行电击法转化农杆菌时,电场强度和脉冲时间都对农杆菌的转化效率有影响。     

＇早红＇草莓高效遗传转化受体系统的建立

本文以草莓主栽品种‘早红’组培苗离体叶片和叶柄为外植体,进行叶龄、暗培养、植物生长调节剂配比及抗生素敏感性研究,建立草莓高效遗传转化的受体系统。在含3.0mg/L6-BA与0.1mg/L2,4-D的MS培养基上,30d叶龄的叶片再生频率高达98.31%,平均每叶片再生芽数5.09个,叶柄切段的再生频率为89.25%,平均每叶柄切段再生芽数4.92个,叶片的再生频率略高于叶柄;不定芽在含0.2mg/L6-BA与0.2mg/LGA3的MS继代培养基上培养成苗。将生长状态良好的不定芽转至含0.2mg/LIBA的1/2MS培养基上生根,生根率达100%,平均生根数量16.27条,平均根长1.85cm。抗生素敏感性试验表明,草莓外植体适宜的卡那霉素选择压力为25mg/L,头孢霉素的筛选浓度为300mg/L。本研究建立的再生体系可作为草莓遗传转化的受体系统。     

黄河泥沙淤改造地区域综合效应评估研究

本文对沿黄涝洼地泥沙淤改造地这一项目的综合效应进行评估,评估内容包括:经济效应、社会效应、生态效应及其组成的综合效应。根据指标选择的科学性、实用性、相对独立性、可操作性和可比性等原则,分别建立经济、社会、生态环境指标体系。其中经济指标包括单位土地面积纯收入、人均GDP、农村人均纯收入;社会指标包括土地利用率、灌溉面积率、人均耕地面积、供水能力;生态环境指标包括森林覆盖率、沙化土地比、土壤侵蚀比、地下水位变化、区域景观美观度。在建立一系列综合效应评价指标体系后,在典型区内运用模糊数学法对淤改造地的综合效应进行客观评价,估算淤改造地所带来的经济、社会、生态、综合效益,通过分析数据得到总体评价,以此指导沿黄涝洼地综合整治的实施。     

采用15N同位素稀释法研究不同层次土壤氮素总转化速率

采用15N同位素稀释方法,开展短期(7天)室内培养实验,估算了一水稻土0~20、20~60和60~90 cm土层土壤主要N素转化过程的总转化速率,结果表明,标记N溶液加入后2 h内各土层土壤的总矿化、硝化、固定速率显著高于其他时间段(p<0.01)。2 h后,矿化速率在小范围内起伏。0~20 cm土层土壤N素的硝化速率随培养时间延长而降低,另外两层土壤则基本保持稳定,硝化速率的变化与硝化作用底物NH4+-N浓度的变化呈显著正相关。值得注意的是,外源无机N溶液加入后2 h内,大量NH4+-N和NO3--N被固定,并认为N素的非生物固定起主导作用。2 h后,出现了N素在固定与再矿化间反复转换的现象。实验结果表明,与净转化速率相比总转化速率能更好地描述单个N素转化过程,但由于外源N加入对N素转化的影响、再矿化作用以及忽略了N素转化过程中的气体损失、DNRA(硝态氮异化还原为铵)过程等,本研究结果与真实值间存在一定差异。     

不同DMPP添加水平对土壤有机氮素转化的影响

研究单施有机肥模式下,3,4-二甲基吡唑磷酸盐(DMPP)对土壤有机氮素转化的影响,为土壤氮素高效利用和减少损失提供科学依据。采用土壤恒温培养试验,研究单施有机肥条件下不同DMPP添加水平对土壤中有机氮素转化及硝化抑制效应的影响。结果表明,单施有机肥条件下,DMPP可明显抑制土壤硝化反应的进程。培养期间DMPP最佳硝化抑制效果出现在14d,与不添加DMPP的处理相比,添加DMPP的处理铵态氮含量增加2～3倍,硝态氮含量减少2～3倍。14d后DMPP硝化抑制效果逐渐减弱。DMPP对硝化反应的抑制效果及有效抑制时间随着DMPP用量的增加而不断增强,但是当用量增加到2%以上水平时,硝化抑制剂效果不再明显增强。综合用量水平和抑制效果,施用有机肥模式下DMPP添加量以氮素含量的1%～2%较为适宜。     

施肥水平对冬大麦干物质和氮素积累与转运的影响

为合理利用氮肥,进一步提高大麦产量和品质,以扬饲麦3号、港啤1号、扬农啤2号和Frankin共4个品种为供试材料,研究了0(CK),90(NL),180(NM)和270kg/hm2(NH)4个氮肥水平下冬大麦干物质和氮素积累、转运及对籽粒贡献的规律。结果表明,随着施氮量的提高,大麦干物质花前积累量呈增加趋势,积累率及对籽粒的贡献率呈下降趋势,各器官的转运量在NM处理(180kg/hm2)范围内呈增加趋势,高于此范围则下降。氮素营养花前积累量和转运量各品种均呈上升趋势,花前积累率、转运率和对籽粒氮的贡献率都呈下降趋势。不同品种不同氮肥处理下大麦干物质转运量以茎秆为最大,转运率大部分以芒壳+穗轴为最高,对籽粒的贡献率以茎秆为最高。各器官氮素转运量以叶片最高,转运率以芒壳+穗轴最大,氮素转运对籽粒的贡献率以叶片最高。大麦各品种籽粒产量与施氮量呈二次曲线关系,氮素积累量与施氮量呈显著线性正相关关系。表明在本试验条件下,大麦最高产量的最佳施氮范围为212.42～261.97kg/hm2。     

不同氮硫浓度及氮硫比对硫酸盐还原厌氧氨氧化脱氮效果的影响

在硫酸盐还原厌氧氨氧化（Sulfate-Reducing Anaerobic Ammonium Oxidation,SRAO）脱氮工艺的基础上,探究了SO42-浓度在100 mg/L的条件下,控制NH4+的投加量在不同N/S（NH4+-N/SO42-）浓度比下ASBR（Anaerobic Sequencing Batch Reactor）反应器的运行效果及其脱氮性能。N/S从1.0增大到3.0时,ASBR中氨氮的平均去除率从78.5%增加到94.4%,但体系内SAD（Sulfur Autotrophic Denitrification）菌的丰度及活性未受到明显抑制,SRAO作用和ANAMMOX（Anaerobic Ammonia Oxidation）作用始终是ASBR脱氮的主要途径。当N/S的浓度比由3增至4时,ASBR中氨氮的平均去除率由94.4%下降为69.2%。这表明随着N/S的增大,体系内ANAMMOX菌和SRAO菌活性的降低,抑制了体系脱氮性能。这时SAD菌的丰度及活性略有增加。硫的去除率随N/S比的变化趋势和总氮的去除规律类似,在N/S=3时达到最大74.2%。结合高通量测序结果,说明不同N/S下的脱氮微生物优势菌群会不断变化,改变体系脱氮除硫性能。