生物芯片技术研究进展

生物芯片主要包括基因芯片、蛋白质芯片、组织芯片等。利用生物芯片技术可以从整个基因组的水平上对基因进行快速分析、筛选。本文主要概述了生物芯片技术的最新研究进展及在各个领域内的应用 ,并对生物芯片技术面临的挑战以及未来的发展方向作了讨论。

水稻无内稃突变体的遗传分析和基因定位

花器官发育异常的突变体是研究植物花发育分子遗传机制的良好实验材料。以水稻无内稃突变体为父本 ,生 4 7、N6 2 5和CDR2 2为母本配制杂交组合进行性状遗传分析 ,根据F2 代表型及 χ2 测验结果表明 ,突变性状是由单隐性基因控制的。选用突变体为父本、生 4 7为母本杂交的F2 群体作定位群体 ,利用SSLP标记和RFLP标记将与突变性状相关的基因定位在第 6染色体短臂上RFLP标记C4 98和RZ4 5 0之间 ,暂定名为npa 1。

作物不同品种间水分利用效率差异机理的研究进展

近年来,水分不足是限制中国北方干旱和半干旱区粮食生产的重要因子。生物节水是实现进一步提高作物水分利用效率(WUE)的关键环节和潜力所在。就作物WUE的内涵和不同品种间WUE差异的生理生态机理进行了综述,并提出了WUE的研究方向。目前应进一步深入研究作物高效用水生理调控机理和抗旱节水鉴定评价技术与指标体系,为培育高WUE品种提供理论基础。

不同施氮水平下深层土壤硝态氮淋失特征研究

通过GeoprobeR深层取土18m,分析了不同施氮水平下厚不饱和层土壤中NO3--N的迁移变化。发现不同施氮处理下NO3--N在一个生育期的淋失变化主要体现在0～4m土体内,土壤中硝态氮累积峰下移深度为0.2～0.6m,高施肥土体中,深层土壤6.7～8m和13～15m土体中也有少量硝态氮淋失,施氮量越高,淋失量和累积量也越高;不同施肥处理下,厚不饱和层土壤中NO3--N累积量变化主要体现4m土体特别是根区土层中,在2m土体内,土体中NO3--N的累积量与施入的氮肥量呈极显著线性关系,根区以下不饱和层中NO3--N累积量超过1800kg/hm2。

棉花“双种双层”高产栽培技术及其光在冠层中分布的研究

为棉花高产提供理论依据,对棉花"双种双层"冠层结构的光效作用进行了研究。合理的冠层结构对棉花获得高产是非常重要的,"双种双层"是一种利用合理的冠层结构达到高光效利用的棉花栽培技术。它是利用两个具有不同冠层结构的品种及对不同的品种施用不同的农业措施而在田间形成"双层",以达到通风透光实现高产的目的。通过对光在冠层中的分布分析发现,在封垄以前,"双种双层"冠层内的光照强度低于对照;随着冠层的逐步建成,到生长季节的中期,"双种双层"冠层内的光照强度在大部分时间和层次大于对照;到生长季节的后期,冠层结构完全形成以后,"双种双层"冠层内部的光强大于对照的趋势十分明显。同时"双种双层"中的风速大于对照,CO2浓度略高于对照。

沙冬青热稳定抗冻蛋白的分离纯化及其部分性质研究

加热处理后的沙冬青提取液依次经过DEAE-cellulose A52层析,Sephacryl S300层析,高效液相Poros20HP2层析和高效液相Source 15Q层析,分离纯化到抗冻蛋白amAFP28.amAFP28能修饰冰晶形态.在SDS-PAGE和IEF中,纯化的amAFP28显示单一蛋白染色带,其分子量约为28 kDa,等电点是6.68.经Schiff试剂检验,amAFP28不含碳水化合物.氨基酸组成分析表明,amAFP28富含亲水性氨基酸.圆二色谱(CD)显示amAFP28的二级结构组成为:α-螺旋17.2%,平行β-折叠和β-转角4.1%,反平行β-折叠39.7%,无规卷曲和γ-转角34.4%,-S-S-和芳香氨基酸4.6%.DTT对amAFP28的二级结构没有影响.

BAU-9403添加表面活性剂MON 8161使用剂量研究

采用2个时期,3个BAU-9403使用剂量添加表面活性剂MON 8161的二因素随机区组设计,分析研究了它们诱导小麦雄性不育的效果和对小麦生长发育的影响。结果表明:(1) 所有处理均能诱导小麦产生100%的雄性不育率; (2) 0.50kg/hm2+MON 8161处理的自然(人工) 授粉结实率最高,分别为65.3%和37.6%,但与其它剂量间差异并不显著;(3) 0.50kg/hm2+MON 8161处理对株高、穗下节长、穗长、小穗数、千粒重和发芽率等的影响明显小于0.75kg/hm2+MON 8161和1.00kg/hm2+MON 8161两个剂量。因此,0.50kg/hm2+MON 8161的使用剂量为佳。

“神舟四号”航天搭载水稻变异性状的田间调查

通过对“神舟四号”卫星搭载水稻种子及其后代的研究,结果表明:6个搭载品种种子的发芽率、存苗率、结实率及植株的性状在当代(SP1)与对照相比均没有明显的变化;但在SP2代株高、生育期、分蘖、叶色、芒和红叶耳等性状上发生明显的变异,选择出一些突变株。突变株经SP3代,SP4代验证,最后获得32株高突变体,27株早熟突变株,20株多分蘖突变株,还获得一些农艺性状稳定性状且表现良好的株系,以及独杆、无芒、叶色黄化和类病变等有功能基因研究价值的突变体。

琯溪蜜柚和度尾蜜柚自交和互交亲和性观察

用荧光显微技术对王官溪蜜柚 (Citrusgrandis cv.Guanximiyou)和度尾蜜柚 (Citrusgrandiscv.Duweimiyou)自交和互交亲和性进行了观察 .发现两品种自交和互交花粉在柱头上都萌发正常 .自交花粉管进入柱头组织后 ,大部分在伸长过程出现破裂 ,伴随有内容物渗出 ,在花柱道内缘有胼胝质出现 ,但仍有部分花粉管能正常生长进入子房 ,并从胚柄处进入胚珠 ,在珠心组织里 ,观察到胼胝质的积累 ,其中大多数王官溪蜜柚和少数度尾蜜柚胚珠的胚囊位置出现强烈的荧光亮点 .而互交的胚珠中没有观察到这些现象 .由此可见 ,两品种的自交组合在花粉管进入柱头组织 ,直至进入子房、胚珠的整个伸长过程中 。

农杆菌介导转化豆科牧草百脉根影响因子

对农杆菌介导转化豆科牧草百脉根的相关影响因子进行了实验研究,结果表明:在百脉根农杆菌转化体系中,以农杆菌AGL1菌株、子叶转化受体、3d共培养时间以及25mg/L卡那霉素筛选质量浓度为最佳转化条件。研究还发现,头孢霉素对农杆菌AGL1菌株的抑制作用要强于羧苄霉素。

3个拟南芥紫色酸性磷酸酶基因的cDNA克隆及体外表达

根据拟南芥基因组测序结果,用RT PCR的方法,克隆到3个可能的紫色酸性磷酸酶cDNA的序列(At PAP20,AtPAP21,AtPAP22),半定量PCR的结果表明,3个PAPs在细胞中都是组成型表达的.把PAPs的ORF分别与荧光蛋白基因序列和组氨酸标签融合,并在昆虫细胞表达系统中得到表达,荧光信号分布在细胞质中,显示这3个基因的产物在细胞质中发挥作用.

农田厚不饱和层硝态氮分布特征初探

利用G eoprobe(r)钻机获取深层连续土样,研究农田厚不饱和层硝态氮分布特征,并评估农田施氮污染地下水的潜力。研究发现在渗透性中等的土壤中,硝态氮已经淋溶到15 m以下,厚不饱和层中硝态氮分布按含量高低可分为三个明显区段:根系吸收层中含量区、吸收层下高含量区和深层低含量区。其中根系吸收区下的硝态氮含量明显高于吸收区;深层的硝态氮含量虽然较低,但累积量可能超过根区的累积量。硝态氮的这些分布特点表明地下水水质已经受到了很大威胁。吸收层下硝态氮含量的起伏明显受土壤的质地影响;在较深土层中与土壤水分含量也有明显的相关性。

利用作物模型估算农业需水量的探讨

探讨了利用作物模型估算农业需水量的方法,在对DSSAT模型进行充分校正和验证的基础上估算了石家庄山前平原区农业需水量,并分析了其时空分布,以及农业需水量在不同降雨典型年份的变异性。模型计算结果显示石家庄山前平原区多年平均农业需水量为15.7亿m3,枯水年份与丰水年份农业需水量的变异率超过了50%。

绿盲蝽在Bt转基因棉及枣树上的发生规律

本文对绿盲蝽在Bt转基因棉及枣树上的发生规律进行了系统研究,结果表明,在沧州地区绿盲蝽以卵在枣树多年生枣股芽鳞内和地面双子叶杂草上越冬,在多年生枣股芽鳞内的越冬卵占总卵数的91.5%,在地面双子叶杂草上的越冬卵仅占总卵数的8.5%。该虫1年发生5代,枣树和棉花是该虫的主要互为寄主,1-2代危害枣树,2代成虫转主于棉花,转主高峰为6月19-25日,3-5代危害棉花,第5代成虫于9月初开始返回枣树产卵越冬。1-3代若虫孵化时间集中、成虫羽化高峰明显。根据绿盲蝽生活史中的薄弱环节,提出了抓住关键时期,采取大面积统一防治,将该虫消灭在孵化期和成虫羽化及转主之前的防治策略。

部分蔷薇(Rosa multiflora)属植物的RAPD分析

蔷薇作为园林观赏植物,在中国城市绿化中应用较为广泛,但目前应用的蔷薇品种较为混杂,尚无系统研究。本研究采用RAPD技术对部分蔷薇属植物进行亲缘关系的分析,旨在进一步明确蔷薇种、品种,为引种育种以及材料选择提供参考。对蔷薇属植物的2个种、1个变种、20个品种进行了RAPD分析,16个引物对供试蔷薇材料PCR扩增获得175条谱带,其中多态性条带151条(86.3%)表现出丰富的遗传多态性。且不同花色系蔷薇属植物间的遗传多态性不同,白色系75.16%,粉红色系73.46%,黄色系37.50%。利用UPGMA法构建树状聚类图,蔷薇属植物的2个种、1个变种、20个品种在阈值为0.667处被分划为两大类群,这两大类群间的遗传距离较近,黄蔷薇与黄刺枚单独被划分为一个类群,与上述两类群间的遗传距离较远。聚类结果显示出了蔷薇的演化趋势:白色、单瓣是蔷薇较为原始的一个性状,花径大、重瓣性高是现代蔷薇栽培品种的性状,而部分粉红色半重瓣蔷薇则是从野生种到现代栽培品种的中间过渡类型。

筛选差异表达基因的方法进展

植入前胚胎差异表达基因的筛选是分离、鉴定发育相关基因的关键 ,是克隆动物发育分子机理研究的基础 .哺乳动物植入前胚胎和克隆胚胎材料的获得十分不易 ,使得筛选差异表达基因的方法在该领域的应用均受到较大的限制 .以DDRT -PCR为基础的单胚mRNA差异表达技术的建立 ,为克隆植入前胚胎发育相关基因及哺乳动物克隆胚胎发育分子机理研究提供有力的工具 ,本文将在多年研究基础上对该技术及目前筛选差异表达基因的方法进行综述 .

不同水氮调控下夏玉米农田氮素运移及淋失特征分析

针对华北地区农业生产中存在的水氮配施不合理,导致氮素淋失的问题。以夏玉米为材料,在山东省灌溉试验中心站进行水氮配施小区测坑渗漏实验,设置灌溉和施氮两个因素,灌水包括两个水平:一水I1(67.5mm)和两水I2(121.5 mm),施氮包括两个水平:低氮N1(150 kg/hm^(2))和高氮N2(200 kg/hm^(2)),共4组处理,另设置空白对照处理(CK),每组处理设置3个重复,分析不同水氮处理下的农田土壤氮素分布和淋失特征及其迁移转化规律。结果表明:两种施氮水平下,I2处理均可以促进表层土壤(0~20 cm)氮素向下迁移,提高中层(20~60 cm)土壤的氮素累积量,其中硝态氮受灌水影响下渗作用明显;同时I2处理会增加累积渗漏量,高氮处理氮素淋失量较低氮处理增加8.44%,氮素淋失中无机氮占总氮的14.07%~20.75%,无机氮淋失主要以硝态氮为主,占83.11%~87.14%。与I2处理相比,I1处理土壤表层氮素含量高出75.88%~77.53%,中层土壤氮素含量低出44.38%~44.92%,在拔节期不灌水会导致氮素会较长时间滞留在表层土壤,不利于作物的吸收和利用。综合考虑土壤氮素淋溶及迁移转化特征,I2N1处理不仅可以提高中层(20~60 cm)土壤中氮素的运移与累积,同时也降低淋失液中的氮素含量,满足农业生产需求的同时起到保护环境、降低氮素淋失污染地下水的作用。

绿盲蝽在枣树上的发生规律及综合防治

绿盲蝽在河北沧州枣区一年发生5代,以卵越冬,主要在枣树多年生枣股芽鳞内。1-2代危害枣树的嫩芽、嫩叶、花蕾和幼果,2代成虫转迁至棉花或杂草上危害,第5代成虫于9月初开始再迁回枣树上产卵越冬。防治的关键时期是在第1代若虫孵化期、第2代若虫孵化期和第2代成虫羽化前。有效剂药为20%氰戊菊酯1500倍加20%吡虫啉2000倍液。