苗期干旱对玉米产量和水分利用效率的影响

通过在防雨棚中进行的盆栽试验,以5个玉米杂交种(郑单958、郑单19、四单19、龙单13、鲁单981)为试材,研究了苗期轻度干旱和中度干旱对玉米产量和水分利用效率(wateruseefficiency,WUE)的影响。结果表明:5个品种的产量和耗水量均随干旱程度的加大而递减,四单19和龙单13的产量对干旱胁迫的敏感度小,耗水量对干旱胁迫的敏感度大(除四单19中度干旱)。轻度干旱提高了四单19和龙单13的WUE,中度干旱只提高了四单19的WUE,其它品种的WUE均随干旱程度的加大而递减。相关分析表明,WUE与抗旱指数呈显著正相关,WUE与产量呈显著正相关(除轻度干旱),但WUE与耗水量相关性不显著。四单19综合表现最好,在两种干旱胁迫处理下均同步实现了抗旱、节水、稳产的目标。

玉米苗期不同供水条件下穗部性状与产量的相关分析

本试验在防雨棚中盆栽条件下进行。供试玉米杂交种5个,苗期设置正常供水、轻度干旱胁迫和中度干旱胁迫3个供水处理,拔节期均复水到正常供水水平。籽粒成熟后,对产量和主要穗部性状进行相关分析和通径分析。结果表明:正常供水条件下,百粒重对产量的影响较大;轻度干旱胁迫条件下,粒长和出籽率与产量关系最密切,通径分析表明轴粗对产量的贡献最大;中度干旱胁迫条件下,行粒数对产量的影响较大。

植物渗透调节的研究进展

介绍了渗透调节的过程,并从植物信号转导、渗透调节物质、水通道蛋白等方面对植物渗透调节研究进展进行了探讨。

不同高粱品种水分利用效率的研究

通过在防雨棚中进行的盆栽试验 ,对 6个高粱品种的子粒产量水分利用效率 (WUE)及其相关生育性状指标 ,以及出苗后 0～ 6 8天、0～ 95天、0～1 1 2天的生物量WUE及相关生育性状指标进行了研究 ,得出以下结论 :6个高粱品种间子粒产量WUE的差异是由子粒产量和耗水量的差异造成的 ,并可分为高产低耗型、高产中耗型、中产中耗型、高产高耗型、低产低耗型和低产高耗型 6个类型 ;光合速率 (Pn)、叶面积、叶绿素与子粒产量WUE关系密切 ;具有高生物量WUE的品种同时也具有高子粒产量WUE ;地上部干物重和根系性状与生物量WUE关系密切 ;根干重、根体积和根长是根系生长的 3个重要因素 ;前期根小冠大和后期的根大冠小有利于提高生物量WUE。

玉米C_4型PEPC蛋白的生物信息学分析

利用生物信息学分析软件对GeneBank上注册的玉米C4型PEPC蛋白质序列进行氨基酸组成成分、功能域、二级结构、疏水性、亚细胞定位、导肽及进化树分析和预测。结果表明:玉米PEPC蛋白是等电点5.77的亲水性不稳定蛋白,包含一个CYTH保守结构域,定位于细胞质中,具有中央中间代谢功能,属于连接酶类。α螺旋和不规则卷曲是其蛋白质二级结构的主要结构元件,β折叠和伸展链散布其中;玉米PEPC与高粱、水稻等植物的PEPC亲缘关系较远,不属于同一分支。

万寿菊叶黄素提取工艺的研究

介绍了以万寿菊干花粉为原料,通过改变溶剂种类、提取时间等条件对叶黄素提取率的影响进行了研究。结果表明:浸提溶剂采用氯仿-乙醇3∶2的混合溶液,浸提次数2次,物料比1∶10,浸提时间每次浸提2 h,皂化时NaOH的浓度5%,皂化时间8 h,提取效果最佳。

玉米苗期不同供水条件下水分利用效率鉴定指标研究

试验在防雨棚中盆栽条件下进行。供试玉米杂交种5个,苗期设置正常供水、轻度干旱胁迫和中度干旱胁迫3种处理,拔节期均复水到正常水平。分别在拔节期、吐丝期和成熟期对相关形态及生理指标进行测定,并与水分利用效率(water use efficiency,WUE)进行多元逐步回归分析。结果表明:在吐丝期,正常供水和中度干旱时散粉至抽丝间隔(anthesis-silking interval,ASI)短的品种WUE高;在成熟期,正常供水时粒叶比高、茎较粗和轻度干旱时粒深的品种WUE高;在正常供水时,拔节期植株矮小、叶片失水率小、成熟期收获指数(harvest index,HI)较高和穗位比较大的品种在轻度干旱胁迫下具有较高WUE;在正常供水时,出籽率较高、行粒数较少的品种在中度干旱胁迫下具有较高WUE。

玉米C_4型PPDK基因的分段PCR克隆及其表达载体构建

丙酮酸磷酸双激酶(PPDK)是C4植物和景天科酸代谢(CAM)植物光合作用的关键酶,催化形成固定CO2的初始分子受体磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)。玉米的C4型PPDK基因序列较长,难以直接克隆。本研究设计多对引物,首先利用常规PCR扩增PPDK启动子,再利用分段PCR扩增PPDK基因全长编码序列;测序证实克隆序列正确无误,最后利用In-Fusion技术将各个片段定向克隆至载体p CAMBIA-1391Z,成功构建了玉米C4型PPDK基因的植物表达载体。最终为C4型PPDK基因功能研究和C3植物遗传转化提供可用的基因序列,为全长基因的高效克隆及表达载体构建提供参考。

拟南芥Atsuc2突变体愈伤组织的诱导及再生体系的建立

拟南芥蔗糖转运蛋白基因AtSUC2是蔗糖转运的主效基因,其缺失突变体在有糖培养基上可以生长和开花,但得不到有活力的种子,因此难以获得足够的实验材料对AtSUC2的功能进行深入研究。针对这一问题,以拟南芥Atsuc2纯合突变体的不同外植体为材料进行愈伤组织诱导及再生体系建立的研究。结果表明:诱导愈伤组织的最佳外植体为具柄叶切片,其在B5+3.0 mg/L2,4-D+0.5 mg/L KT的培养基上愈伤组织出现的时间最早,质量最好;产生的愈伤组织在配方为MS+2.0 mg/L 6-BA+0.1 mg/L IBA的生芽培养基上被诱导生芽,分化率可以达到86.7%;在配方为MS+1.0 mg/L IBA+0.1 mg/L 6-BA的生根培养基上丛生芽生根率为85.3%。

玉米C4-PEPC基因RNAi植物表达载体的构建

玉米C4光合关键酶PEPC基因在玉米C4光合作用中起到重要作用,根据已测序的玉米C4-PEPC基因序列,设计2对带限制性内切酶位点的特异性引物,以pBI121 C4-PEPC质粒DNA为模板,PCR扩增得到2个C4-PEPC基因片段。再将正向和反向两个片段分别经双酶切后插入植物表达载体pTA7002的XhoI和SpeI酶切位点之间,从而构建了以玉米C4-PEPC基因为靶标的RNAi植物表达载体p7002-Z-F。载体质粒经酶切鉴定正确后通过冻融法转入根癌农杆菌EHA105中,为后续探讨干扰载体的干涉PEPC基因表达效果奠定了基础。

H2O2对不同大豆品种低温萌发及主要抗氧化酶活性的影响

大豆喜温,对低温敏感,播种后易遭受冷害造成减产。冷害与低温诱发植物活性氧的形成增加并抑制其清除能力有关。但研究表明当环境胁迫诱导活性氧增加的初期,也诱导清除能力的增强,H2O2参与这个过程的诱导。然而外源H2O2处理对大豆种子低温萌发的效应、对抗氧化酶活性的影响以及萌发过程中大豆种子内源H2O2含量的变化还不清楚。以冷敏感型大豆品种沈农8号、沈农9411和耐冷型大豆品种铁丰31、Kottman为材料,用10,20,50,100和200mmolL-1的H2O2进行浸种处理后,在低温(5℃)下萌发。当外源H2O2浓度低于50mmolL-1时,各浓度处理都提高发芽率,降低电解质外渗率,提高超氧化物酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)活性;当H2O2浓度高于50mmolL-1时,抗氧化酶活性随H2O2浓度的增加而降低,耐冷品种的抗氧化酶活性始终高于冷敏感品种;在萌发过程中,内源H2O2含量随H2O2处理浓度的升高而增加。表明外源H2O2可能通过大豆内源H2O2含量的提高诱导抗氧化酶活性的增强,从而减轻低温伤害,提高在低温下的萌发能力。

玉米穗期水分胁迫对产量和水分利用效率的影响

在盆栽条件下,以 6个玉米杂交种为试验材料,研究了玉米穗期正常供水、轻度和中度水分胁迫下产量和水分利用效率 (WaterUseEfficien cy,简称WUE)的变化。结果表明, 6个玉米品种的产量和耗水量的水分胁迫效应均显著,随胁迫程度加大,产量和耗水量均明显降低,但不同品种对水分胁迫的反应存在差异。轻度水分胁迫下,供试品种中有两个品种表现出产量下降幅度不大、且比耗水量下降幅度小、WUE有所提高的优良特性;中度水分胁迫下, 6个品种均表现为产量大幅度下降,且远高于耗水量的下降幅度,导致WUE明显降低。相关分析表明, 3种供水条件下,WUE与产量均呈显著正相关,与耗水量的相关性均不显著。

玉米幼苗不同叶位叶片叶绿素含量和荧光参数特性研究

以玉米幼苗刚好完全展开的1～5叶位叶片为材料,通过检测叶绿素含量和荧光参数特性,研究玉米不同叶位叶片的光化学活性。结果表明:随着叶位的上升,叶绿素含量逐渐增加;与第1,2位叶比,第4,5位叶具有更高的Fv/Fm和ETo/RC,即第4,5位叶具有更强的光化学活性。

不同类型春玉米灌浆期间籽粒中内源激素IAA、GA、ZR、ABA含量的变化

田间种植的高淀粉‘(郑单19’)、高油‘(通油1号’)和普通型‘(吉单209’)春玉米在籽粒灌浆过程中‘,郑单19’的IAA在授粉后28d达到峰值,‘吉单209’和‘通油1号’的峰值出现在35d;在3个杂交种中,‘郑单19’的IAA峰值最大,‘吉单209’次之,‘通油1号’最低;整个籽粒灌浆期间,‘通油1号’和‘吉单209’的GA含量高于‘郑单19’,在灌浆后期,‘通油1号’仍保持较高的GA含量;‘通油1号’ZR含量的峰值最高,直到后期仍保持较高的水平;‘郑单19’在籽粒灌浆前期的ABA含量较低,但在后期的含量较高。

玉米幼苗不同叶位花环结构及叶绿素含量研究

以玉米幼苗叶片第1-5叶位叶片为材料,观察其叶片解剖结构和叶绿素含量的变化,以确定玉米幼苗不同叶位叶片的光合碳同化途径。结果表明,玉米幼苗第1-5叶位叶片都具有典型C4植物的花环结构,第3-5叶发育更好,其维管束鞘细胞(BSC)中含有大量的叶绿体;随着叶位的上升,叶绿素含量逐渐升高,不同叶位叶绿素a/b保持恒定。说明玉米幼苗第1叶和第2叶C4光合结构发育不完全,第5叶C4光合结构发育完全。

玉米苗期干旱胁迫对子粒粗蛋白质和赖氨酸含量的影响

在防雨棚中盆栽试验条件下,以龙单13、鲁单981、四单19、郑单19、郑单958这5个玉米杂交种为试材,研究了玉米苗期正常供水、轻度干旱胁迫、中度干旱胁迫3种供水处理条件下子粒粗蛋白质、赖氨酸含量的变化。试验结果表明,供水处理间、品种间粗蛋白质含量、赖氨酸含量均存在极显著差异,供水处理与品种的互作效应也存在极显著差异。不同品种在3种供水条件下,子粒粗蛋白质和赖氨酸含量的变化虽有所不同,但除四单19的赖氨酸含量外,各处理粗蛋白质含量、赖氨酸含量均以中度干旱胁迫下最高。

玉米幼苗叶片叶绿素荧光参数变化规律研究

应用叶绿素荧光诱导动力学方法,分析玉米幼苗展叶过程中叶尖、叶中和叶基部位的叶绿素荧光参数特性,研究C4植物在叶片发育过程中光化学活性的变化规律。结果表明,对于叶尖部位,在叶片从2 cm伸展到30 cm过程中,Fo以5%的幅度逐渐下降;Fv/Fo和Fv/Fm分别从2.59和0.76逐渐升高到3.92和0.82,而在叶长2 cm时Fv最低,ABS/RC、TRo/RC、ETo/RC和DIo/RC最高。30 cm长的叶片从叶基到叶尖相应的荧光参数变化特性与展叶过程中的叶尖部位一致。这些结果说明在玉米叶片展开过程中从叶基到叶尖光化学活性逐渐完善。

超级稻沈农265、沈农606成熟胚愈伤组织诱导的研究

超级稻沈农265、沈农606具有高产、优质等特点,是通过基因工程进行遗传改良的良好基础材料,该文以这两个品种的成熟胚为材料研究了这的愈伤组织诱导条件,以便为进一步转基因的工作奠定基础。结果表明:以MS基本培养基为诱导培养基,其中添加3mg/L 2,4—D、30g/L蔗糖、0.8%琼脂,pH为5.8,在27℃条件下培养30d,能够诱导出质量较好的愈伤组织,诱导率均可以达到90%以上。研究还表明生长素2,4—D对愈伤组织的诱导起着主要作用;适量的6-BA和ABA对愈伤组织的诱导起到一定的积极作用,但效果不明显;蔗糖浓度高于40g/L时,诱导率急剧下降;愈伤组织的诱导受温度的影响很大;而有无光照对愈伤组织的诱导没有影响。

大豆N_2O释放与光照度和光合作用的关系

采用分隔式封闭箱法,测定盆栽大豆植株氧化亚氮(N2O)通量以及光照度、光合速率和气孔导度的日变化。同时,观测田间大豆—土壤系统在主要生长阶段N2O释放的变化。在温室里,大豆植株N2O释放在上午10:00时出现一个高峰;中午时N2O释放量较低,此时光照度和光合速率都保持在较高的水平上;在14:00时,N2O释放量达到低谷,光照度达到最大,但光合速率却处于很低的水平;在15:00时,植株N2O的释放达到第二个高峰,但光照度和光合速率却处于快速下降期。结果表明:植物N2O的释放不仅与光合作用的光反应有关,而且也与暗反应有关。上午10:00以后植株N2O释放通量与气孔导度变化没有一致的关系。在大豆生长季,大豆—土壤系统N2O释放通量有两个高峰,第一个峰出现在6月中下旬,第二个高峰出现在9月下旬。

大肠杆菌基因无痕敲除技术及策略

基因敲除技术是大肠杆菌基因组减小和代谢途径改造的有效手段,其中基于同源重组原理的基因无痕敲除技术显现出其他技术所不具备的应用优势和发展潜力。该技术可以快速敲除大肠杆菌基因组中的目标基因,并且在基因组中不残留任何外源片段,所以不会干扰后续的基因操作。我们分类介绍了无痕敲除技术中所涉及载体的结构、功能及其相应的敲除策略,着重介绍了无痕敲除技术的原理及载体构建方法。