稻褐飞虱新抗源的鉴定和利用

通过筛选抗源、抗性遗传分析，水稻品系BPHP06对褐飞虱生物型Ⅱ和孟加拉型具有高水平广谱抗性，其抗性遗传受2对显性基因控制。通过抗性基因聚合可以有效地获得高抗广谱的抗虫材料，甚至可以从4—6个抗性基因重组后代中获得1级的高抗材料。同时，利用褐飞虱优异抗源BPHR96，获得一大批抗褐飞虱的创新种质。研究结果表明，BPHR96是具有重要利用价值的BPH抗性资源。抗性基因重组与聚合是培育广谱持久高抗性水稻品种的有效途径，特别是利用BPHR96与其他抗源进行抗性基因重组和聚合可为水稻育种提供更理想的抗性。

基于滴灌条件下的甘蔗施肥减量技术研究

通过田间试验,研究滴灌条件下甘蔗减量施肥对甘蔗养分吸收特性、产量及品质的影响,旨在为科学地指导甘蔗灌溉栽培和施肥提供技术支撑。结果表明:与常规灌溉施肥相比,滴灌减量施肥处理对甘蔗不同生长阶段(苗期、分蘖期、伸长期和成熟期)氮(N)、磷(P2O5)、钾(K2O)的吸收量和吸收强度均有显著的促进作用,甘蔗产量和品质也得到显著提高;滴灌技术在甘蔗生产中的应用虽然显著地提高了肥料利用率和降低了生产用肥成本,但较高的滴灌设备投入导致纯收益低于无灌溉的常规施肥处理;滴灌区减量施肥(土层施肥)+滴灌施肥方式虽然同样需要投入较高的设备成本,但由于极大地提高了肥料利用率和甘蔗产量,从而使该处理的纯收益显著高于无灌溉的常规施肥处理。

碱性土壤基因组DNA的分离纯化和基因文库的构建

直接从广西南宁市凤凰纸业排污沟碱性土壤样品中抽提和分离纯化混合基因组 DNA,所获得DNA的产量为每克土壤样品 1 0～ 3 0μg。采用限制性内切酶 Eco R1酶处理后 ,构建了以 p GEM-3 Zf(+)为载体的 DNA部分文库。文库的容量为 2 3 65 0个转化子 ,外源片段 DNA平均大小为 3 .2 kb。建库效率为每克环境样品获得 60 0 0个左右的含 1～ 1 5 kb外源随机插入片段的克隆。通过 DNA序列测定和同源性比较 ,对从文库随机调取的 1 6个转化子序列进行分析 ,发现 1 3个外源插入片段包含序列尚未确定的 DNA片段。

一种新型β-葡萄糖苷酶基因的分析

宏基因组文库技术已经成为开发未知功能基因及其编码产物的有效途径。本研究采用β-葡萄糖苷酶的活性筛选策略,对所构建的土壤宏基因组文库进行筛选,得到了一个表达β-葡萄糖苷酶活性的阳性克隆。生物信息学分析表明该克隆所包含的外源DNA片断编码一个由151个氨基酸编码组成的多肽。BLASTx软件分析可能的ORF和GenBank数据库中的基因在DNA水平上没有任何相似性;在氨基酸水平上与一种来自于糖基水解酶蛋白家族4的β-葡萄糖苷酶的相似性为56%,同源性为41%。初步的酶学数据表明目标ORF是一种编码β-葡萄糖苷酶的新型基因。本研究工作对于深入挖掘土壤未培养微生物的β-葡萄糖苷酶基因资源具有重要实践意义。

一种来自于土壤宏基因组文库的AprN基因的鉴定

宏基因组文库技术的发展拓宽了酶学的研究范围,从而导致了一系列新型的生物催化剂被发现和鉴定。采用蛋白酶的活性筛选策略,从已构建的碱性污染土壤宏基因组文库分离得到了一个表达蛋白酶的阳性克隆。生物信息学分析表明该克隆所包含的外源DNA片断编码一个由381个氨基酸编码组成的多肽,该多肽大约为39kDa,等电点为8.91。BLAST软件分析该外源DNA片断包含一个完整的碱性蛋白酶基因(ap01),GC含量为46.3%。相关酶学数据表明该阳性克隆所分泌的碱性蛋白酶最适作用pH值为9.5,最佳作用温度为40℃。

日本熊本县的土壤与农业

熊本县是广西的海外姐妹城市,也是日本少数几个以农业为主要产业的县份之一。文章综述了熊本县的自然概况、主要土壤类型及耕地利用现状,分析了该县近年来主要农作物产量及栽培面积的变化情况;指出熊本县农业优势地位的确立,很大程度上得益于环保型农业生产体系的构建及先进实用农业新技术的研发与推广;提出现阶段广西应学习借鉴熊本县先进的环保型、省力化生产技术、品牌意识及农产品贮藏加工技术,以提高农业生产技术与管理水平,实现广西农业可持续发展。

碱性土壤微生物基因的克隆和多样性分析

从碱性土壤样品中直接抽提和分离宏基因组DNA,首先构建了包含5562个阳性克隆的碱性土壤16SrDNA文库,随机抽取9个克隆测序后构建的系统进化树表明了碱性土壤环境微生物种群基因的多样性。纯化土壤宏基因组DNA后采用EcoRⅠ酶部分酶切处理,我们又构建了以pGEM-3Zf(+)为载体的DNA部分文库AL01。AL01文库包含23650个克隆,随机插入载体的外源DNA片段平均大小为3.2kb左右,DNA文库的总容量为75.68Mb。建库效率为从每克环境样品中获得6000个左右的含随机外源DNA片段插入载体的克隆。采用酶活筛选策略,我们从AL01文库中筛选到一个编号为pGXAA2011的阳性克隆携带有一个完整的碱性蛋白酶基因。蛋白酶活性检测其酶活作用最佳温度为40℃,最适作用pH值为9.5。另外,我们还克隆和表达了一个新型-葡萄糖苷酶基因unglu01,该基因和现有数据库中的-葡萄糖苷酶基因没有任何DNA或者氨基酸水平的同源性。将unglu01基因的ORF与表达载体pETBlue-2连接后导入宿主菌株Tuner(DE3)pLacI中,该重组表达克隆在含柠檬酸高铁铵和七叶苷的LA平板上表现清晰的-葡萄糖苷酶活性,SDS-PAGE电泳可以检测到29kDa大小的目的蛋白。

水稻卷叶突变新基因的遗传分析和初步定位

利用60Co-γ射线辐照水稻优良恢复系南花6号,获得一个水稻新型卷叶突变材料,整个生育期叶片表现为向内卷曲。经遗传分析表明,该突变性状受一对隐性基因控制。利用突变体南花6号/籼稻品种Dular F2群体中的141个卷叶单株进行基因定位,在双亲、卷叶和正常叶的DNA池中筛选到2个多态性标记RM285和RM342,并确定该基因位于水稻第9染色体长臂上,与前人报道的rl9(t)相距54.7 cM,是一个未曾报道的基因,暂时命名为rl13(t)。利用SSR标记将该基因定位于第9染色体RM285和RM342之间,遗传距离分别为6.74 cM和11.35 cM。类似于rl13(t)卷叶突变体表型未见报道,该研究结果对揭示卷叶机理及在株型改良应用中具有重要意义。

基于滴灌条件下的甘蔗减量施肥技术研究

我们的研究基于滴灌条件下的甘蔗减量施肥技术对甘蔗养分吸收及产量质量的影响。试验设有甘蔗基于滴灌条件下的甘蔗减量施肥田间试验设3个处理,即CK无灌溉区的常规施肥(土层施肥)、滴灌区的土层施肥和滴灌区的减量施肥(土层施肥+滴灌管施肥)。不同处理甘蔗不同生长阶段吸收养分量差异明显。滴灌区土层施肥+滴灌管施肥处理甘蔗产量183855kg/ha,滴灌区土层施肥处理甘蔗产量134460kg/ha,无灌溉区甘蔗产量112980kg/ha;滴灌区土层施肥+滴灌管施肥处理甘蔗产量较滴灌区土层施肥处理增产49395kg/ha,增产36.74%;较无灌溉区增产70875kg/ha,增产62.73%;滴灌区土层施肥处理甘蔗产量较无灌溉区21480kg/ha,增产19.01%。滴灌区土层施肥+滴灌管施肥处理蔗糖分16.77%较滴灌区土层施肥和无灌溉区分别增产0.63%和1.16%(绝对值);蔗汁锤度和重力纯度也有所增加。采用滴灌减量施肥滴灌区土层施肥+滴灌管施肥处理,甘蔗苗期、分蘖期、伸长期和成熟期吸收N、P和K量明显增加,甘蔗吸收N、P和K吸收强度也明显加强,比无灌溉区增加16g/ha·d^129g/ha·d。采用滴灌减量施肥滴灌区土层施肥+滴灌管施肥处理每公顷甘蔗生产值91927.5元,扣除肥料、水及设备投入后,较滴灌区土层施肥和无灌溉区分别每公顷纯增效益22900.5元和24697.5元。