用返回式卫星"实践八号"搭载玉米自交系08-641和18-599,从诱变后代中获得籽粒皱缩透明和皱缩不透明两种胚乳突变体,经多代自交获得突变性状稳定的遗传材料。籽粒可溶性糖含量测定结果显示,籽粒皱缩透明突变体 st1 在授粉10d后籽粒糖含量开始上升,到授粉25d时达到峰值,且明显高于自交系08-641;籽粒皱缩不透明突变体 so1 籽粒糖含量在授粉10d后开始缓慢上升,到授粉20d时达到峰值,且明显高于自交系18-599。遗传分析和等位性测定结果表明两种突变性状均由单隐性基因控制,籽粒皱缩透明突变基因与 su1 等位,籽粒皱缩不透明突变基因与 sh2 等位。DNA序列比对发现,突变体 st1 在 su1 基因的第2和第13外显子处发生了单碱基突变,突变体 so1 在 sh2 基因的第2、5和16外显子处发生单碱基突变,导致编码氨基酸序列变异,推测这些碱基的突变有可能导致淀粉合成代谢受阻,致使籽粒胚乳糖含量提高。
通过PEG诱导小麦和山羊草属间原生质体融合试验,建立高效的异源融合体形成技术体系,为小麦抗病育种提供中间材料。利用中性红、FDA、罗丹明B三种染色剂分别对小麦成熟胚及叶片和拟斯卑尔脱山羊草叶片的原生质体进行染色,通过观察比较不同染剂和材料的组合对原生质体的分辨效果,确定各个材料的最佳染剂,根据酶解时间对原生质体质量以及原生质体密度对融合率的影响,确定最佳酶解时间和融合密度。结果表明:FDA适于染色小麦成熟胚,紫外光下,有活力原生质体(不含叶绿体)发出绿色荧光;罗丹明B适于染色小麦和拟斯卑尔脱山羊草的叶片,紫外光下,原生质体发出红色荧光;中性红染色效果相对较差,故选用小麦成熟胚和拟斯卑尔脱山羊草叶片进行原生质体融合。原生质体解离时间以4h为宜,此时原生质体的活力高达86.2%;原生质体融合的最佳密度为10×106个·mL-1,此时异源融合率高达16.1%。利用筛选得到的FDA和罗丹明B分别对小麦成熟胚和拟斯卑尔脱山羊草叶片的原生质体进行染色,可有效辨别异源融合体;酶解时间4h、融合密度10×106个·mL-1时,可获得较高活力的原生质体,利于异源融合体的形成。
磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC)是C4光合途径中的关键酶,为了研究该酶对春小麦光合特性的改良作用,本研究从玉米(Zea mays)中克隆了ZmPEPC基因,生物信息学分析表明该基因CDS全长2913 bp,编码的多肽链包含970个氨基酸,其中175-970位氨基酸组成了磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶的功能结构域,在173-184、597-609位具有两个磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶活性位点。将该基因通过基因枪法转化优质强筋小麦新春26号,对转基因春小麦的叶绿素含量及磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶活性进行测定,结果显示转基因春小麦两项指标较非转基因春小麦均有提高,表明ZmPEPC基因对于春小麦光合特性的改良具有积极的作用,为C4光合途径关键酶在春小麦高产改良中的应用奠定了良好的基础。
对啤酒大麦苏啤3号的自然突变体品系0601的白化颖壳性状进行了遗传分析,并比较了突变体和野生型在农艺性状(千粒重、饱满度等),生理性状(叶绿素含量、原花色素含量)及麦芽品质性状(糖化力、净出率、库尔巴哈值)等方面的差异。结果表明,白化颖壳性状由1对隐性核基因控制;突变体和野生型在千粒重、籽粒饱满度、叶绿素含量、糖化力、浸出率等方面存在显著差异,而原花青素含量差异不显著。这些结果为分子标记定位白化颖壳性状基因及最终克隆该基因奠定了基础,同时也为遗传学的基础研究提供了很好的材料。
我国草莓病毒主要有草莓斑驳病毒(SMoV)、草莓镶脉病毒(SVBV)、草毒皱缩病毒(SCV)和草莓轻型黄边病毒(SMYEV),通常发生混合侵染。本研究针对我国4种草莓病毒的外壳蛋白基因部分序列设计引物,通过优化多重RT-PCR反应条件,建立起能同时检测4种草莓病毒的多重RT-PCR检测体系。应用该体系成功对4种病毒复合侵染的草莓材料进行多重RT-PCR扩增,得到278、394、731和861 bp共4条特异性条带。测序结果表明,4种病毒序列与相应的参考序列相似性均达98%以上。对草莓茎尖脱毒和叶片离体再生的试管苗样品进行检测,结果显示,该方法可以同步、快速、特异地检测出受侵染寄主植物中的4种病毒,并且灵敏度高。
本研究以加工番茄红番3号子叶为外植体,对加工番茄再生体系无菌苗的苗龄、培养基激素的配比和培养基基质选择方面进行优化。结果表明:8~10 d的子叶为最佳的外植体。以MS为基本培养基,附加不同浓度IAA(0.05、0.10、0.15、0.20mg·L-1)分别与不同浓度6-BA(1.0、1.5、2.0、2.5mg·L-1)/ZT(0.1、0.5、1.5、2.0mg·L-1)的组合。经诱芽比较,在不同浓度6-BA/ZT与不同浓度IAA组合中,诱导出愈伤组织和不定芽分化最高的培养基为MS+ZT 0.5mg·L-1+IAA 0.1mg·L-1+植物凝胶 2g·L-1。以1/2MS添加不同浓度IAA(0.05、0.10、0.15、0.20mg·L-1)进行生根比较,再生芽在1/2MS+IAA 0.1mg·L-1生根培养基上生根最好。
本文是为了解地衣芽孢杆菌富集镉的特性及机理,为该菌在镉污染治理中的应用提供理论基础。通过探究镉的初始浓度、培养时间、通气量、接种量对地衣芽孢杆菌富集Cd2+特性的影响,进一步利用红外光谱、圆二色光谱、扫描电镜-能谱仪和原子力显微镜探讨菌体富集Cd2+的机理。结果表明:在一定培养条件下,接菌量为6%,培养24 h,菌体对Cd2+的富集趋于平衡;100mL的细菌培养瓶中装40~50mL的液体培养基较为适宜;经驯化后的菌体对初始质量浓度为50~500mg·L-1的Cd2+都具有一定的耐受性和富集能力;菌体富集Cd2+后细胞壁及内部有大量颗粒物并检测出有镉元素,对Cd2+的富集主要依靠细胞壁上的羟基(-OH)、羰基(-CO-)、酰胺基(-CO-NH-)、磷酸基(-PO43-)等基团,而且重金属Cd2+还改变了菌体蛋白的空间构象。因此,本研究初步表明地衣芽孢杆菌抗镉和富集镉的机制是菌体表面的功能基团、表面分泌物聚集和富集Cd2+,以及将Cd2+运输到菌体内部进行富集。
基因修饰猪技术在人类生产和生活中发挥着越来越重要的作用。在农业领域,基因修饰猪模型主要应用于提高生长速度,改善肉质性状,增强抗病/逆能力,以及提高饲料转化率等重要经济性状领域研究。虽然至今为止,基因修饰猪技术并未在家猪育种领域有实质性贡献,但其发展的速度和取得的进展,是传统育种技术所不能企及。在医药领域,家猪在解剖与生理等方面与人类高度相似,通过对家猪某个(些)关键基因的遗传操作而获得疾病模型,在致病机理、治疗方案和新药开发中发挥的作用远远超过了啮齿类疾病模型。相信随着功能基因组的深入研究,更多的功能基因和调控元件被鉴定后,基因修饰猪必将为人类的农业生产与医药研发做出更大的贡献。
水稻叶形与产量关系密切。水稻叶形可以解析为叶片长、宽、厚、叶面积、叶片卷曲和叶片直立性。目前通过对水稻分离群体及突变体的研究,已定位和克隆到多个叶形基因/QTLs。为此,本文综述叶形相关基因定位、克隆与功能分析研究进展,总结叶片卷曲和直立性形成的分子机制,并阐明已定位的基因/QTLs与产量的关系。
利用83.5mT(50A)磁场强度处理紫苏[Perilla frutescens(L.)Var.crispa]种子,研究不同处理时间对种子萌发及幼苗生长的影响,为探讨磁场对紫苏种子的作用机理提供依据。结果表明,83.5mT磁场处理紫苏种子后,种子发芽势、发芽率、真叶展开率、株高、根长、须根数以及根系活力都随着处理时间的延长呈先升高后降低的趋势;其中发芽势在2、3h时达到显著水平;发芽率以处理3h时达到最高,为97.3%;真叶展开率在1、2和3h三个处理条件下达到显著水平,且在3h时达到最大值;株高、根长及须根数均在3h时达到最大值;磁场处理3h时根系活力最强,达0. 76TTF mg·(根·h)-1;POD活性及硝酸还原酶活性在2~3h时相对增幅较大;综合分析各指标说明83.5mT的磁场强度处理紫苏种子3h时,对刺激种子活力、促进种子萌发及幼苗生长效果最佳。
本文研究了不同处理方式(臭氧处理、SO2保鲜纸缓释技术和自制乙烯脱除剂处理)对甜樱桃冰温储藏保鲜效果的影响。通过考察在贮藏期内樱桃硬度、Brix值和酶活性等生理指标及樱桃的失水率、腐烂率的变化,评价处理方式的优劣。研究表明,利用活性炭和酸性高锰酸钾制备的乙烯脱除剂可以有效的延长甜樱桃贮藏期,当贮藏时间为63d时,腐烂率仅为13.3%。SO2缓释保鲜纸虽然在维持甜樱桃生理活性方面有较好的作用,但对甜樱桃的损伤比较大,靠近保鲜纸的果品容易变色。臭氧处理的甜樱桃样品在前4周有较好的保鲜效果。自制乙烯脱除剂可以作为甜樱桃低温保藏的方法,对甜樱桃贮藏具有重要意义。
采用60Co-γ射线对6个大花君子兰品种种子进行0、2、4、6、8Gy剂量辐照处理,研究辐照对其萌发特性及其实生苗开花性状的影响。结果表明:大花君子兰种子对60Co-γ射线辐照较为敏感,低剂量即可影响其萌发特性,60Co-γ 射线对隔覆兰和佛光2个品种的半致死剂量为2~4Gy,对其余4个品种的半致死剂量为4~6Gy。6Gy内,剂量越高,变异率越高;各剂量辐照处理对延迟实生苗始花期,降低花葶高度,减小花序直径都有显著影响,但对影响小花数目无明显效果。60Co-γ射线对大花君子兰种子适宜的辐照剂量为4Gy,即能保证种子较高的萌发率,又具有较高的变异率,便于筛选新种质。
为实现鸭蛋蛋清中卡那霉素残留含量的快速测定与检测模型精度的提高,获取卡那霉素在巯基乙醇存在的条件下与邻苯二甲醛生成的衍生物的同步荧光光谱,应用小波分析结合e-SVR建立鸭蛋蛋清中卡那霉素残留含量的预测模型。在模型建立过程中,首先应用三维同步荧光法对波长290~380 nm的同步荧光光谱进行分析,确定测定鸭蛋蛋清中卡那霉素残留含量的最佳波长差Δλ为110 nm。 然后应用db5小波对荧光光谱进行5层小波分解,分析表明第4层小波细节信号能较好的解决荧光光谱重叠及卡那霉素微弱荧光信号提取问题, 并确定以细节小波系数d4作为模型的输入特征向量。最后从核函数类型、参数(c, g, p)取值方面对e-SVR模型进行优化,获取RBF为最优核函数,进而对PLS、PCR、MLR和e-SVR 4种模型进行性能比较,以e-SVR模型的预测效果最好,其预测集的相关系数和均方根误差分别为0.9922和1.1865。 结果表明,小波变换能有效提取出鸭蛋蛋清中卡那霉素的荧光特征信息, 有利于提高e-SVR模型预测精度,能够满足鸭蛋蛋清中卡那霉素残留含量快速测定要求。
本试验以辣椒果实为材料,研究不同贮藏温度对辣椒果实贮藏品质(硬度、病情指数、VC含量)和采后生理, 包括过氧化物酶(POD)活性、丙二醛(MDA)含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性、相对电导率的影响。结果表明:贮藏过程中辣椒果实的MDA含量、相对电导率、病情指数随贮藏时间的延长而增加,而SOD活性、POD活性、果实硬度和VC含量则呈下降趋势;不同贮藏温度对辣椒果实贮藏品质和采后生理影响不同,在25℃下品质和生理变化最快,其次是12℃和4℃,在8℃下品质和生理变化最慢。说明8℃贮藏辣椒果实最有利于保持果实品质,延缓辣椒的成熟与衰老。
为明确休闲莲藕脆片的最佳干燥方式,采用热风干燥、真空微波干燥、热风-真空微波干燥、热风-气流膨化干燥、真空微波-气流膨化干燥、热风-真空微波-气流膨化干燥6种不同的干燥方式对莲藕片进行干燥后,对所得脆片的色泽、收缩率、硬度、脆度、VC保留率、多酚保留率以及微观结构等品质指标进行分析。结果表明:热风干燥对莲藕脆片色泽影响不大,但硬度过低,脆度差,VC和多酚损失最为严重;真空微波干燥莲藕脆片VC和多酚保留率高,脆性好,但硬度过高,产品皱缩严重,色差和褐变度高;4种不同联合干燥方式生产的莲藕脆片品质较单一干燥的产品均有所改善,其中,热风-真空微波-气流膨化干燥的莲藕片收缩程度和褐变程度较真空微波干燥显著降低,而VC和多酚保留率较热风干燥显著升高,硬度、脆度均适中,多孔性好。综上所述,热风-真空微波-气流膨化干燥是最适宜加工莲藕休闲脆片的方法。
通过对乙醇浓度、醇沉时间、醇沉温度3个单因素试验对灰树花胞外多糖提取过程中的变化规律进行研究,并且通过正交试验法,以灰树花EPS提取量为考察指标,对灰树花胞外多糖提取工艺条件进行优化。结果表明:灰树花胞外多糖的最佳提取条件为乙醇浓度95%、醇沉时间10h、醇沉温度4℃。在此条件下灰树花胞外多糖的提取量为321.94mg·L-1,较未优化的灰树花胞外多糖提取条件提高了57.79%。
为优化加压溶剂萃取方法提取山楂总黄酮的工艺,采用单因素和正交试验,考察了提取温度,提取时间,循环次数,乙醇浓度对山楂中黄酮提取效果的影响。研究表明:加压溶剂萃取方法提取山楂黄酮的最佳工艺条件为提取温度80℃,提取时间5min,循环3次,乙醇浓度50%。在该条件下山楂黄酮最高提取率为4.99%,相对标准偏差为1.01%。加压溶剂萃取方法提取率明显高于超临界提取法和微波提取法,该方法所用试剂少,提取时间短,提取率高,用于黄酮等天然产物提取的前景广阔。
根据3,5-二硝基水杨酸(3,5-dinitrosalicylic acid,DNS)与还原糖共热,可被还原成红棕色氨基化合物的原理,采用比色法测定葡萄酒样品经酸水解后总糖的含量。对水解条件、DNS法反应条件和葡萄酒基质影响等方面进行研究。最终确定葡萄酒样品的水解条件为:水解温度70.0℃,水解时间16.0min,HCl(浓盐酸1:1稀释)添加量6.5mL,DNS比色法测定条件为:吸收波长540 nm,显色剂2mL,显色稳定时间30min内,线性范围0.1 ~ 2.0g·L-1,样液pH值7.0 ~ 13.0。结果表明DNS法操作简便、干扰少,精密度和重复性好(RSD<2.0%),加标回收率>98%,可以作为葡萄酒中总糖测定的方法。
本文章综述了近年来国内外花椒风味物质的化学组分、提取方法、药理作用的最新研究成果与进展,介绍了花椒风味成分的产品开发状况,并进一步展望了花椒研究的前沿与前景。
以烤烟品种K326为试验材料,通过测定不同海拔下生长的K326烟叶δ13C值、叶绿素含量、类胡萝卜素含量、可溶性蛋白含量及比叶重等,探讨了烟叶δ13C值与生理指标的联系,以及δ13C值随叶位及海拔的分布状况。结果表明:各试验点烟叶δ13C值在-27.4‰~-23.4‰之间。T1、T2和T3烟叶δ13C值随叶位升高而增加,其上部叶和中部叶δ13C值均随海拔升高而增加。T4烟叶δ13C值偏低,并随叶位升高而降低。烟叶δ13C值与叶绿素含量、叶绿素/类胡萝卜素比值显著负相关(P<0.05)。烟叶δ13C值与类胡萝卜素含量、叶绿素a/b比值无明显相关关系。可溶性蛋白含量、比叶重与烟叶δ13C值均存在极显著正相关关系(P<0.01)。以上结果反映出叶绿素含量、叶绿素/类胡萝卜素比值、烟叶比叶重、可溶性蛋白含量与δ13C值相关性较好,而烟叶δ13C值与叶位及海拔的关系尚不明确。
以水稻黄叶突变体及其野生型亲本为材料,研究了突变体叶剑叶衰老过程中若干生理特性的变化。结果表明,在花后5~25d,突变体剑叶的SPAD值、净光合速率和谷胱甘肽(GSH)含量、可溶性蛋白降低比其野生型亲本缓慢,抗坏血酸(ASA)和总抗坏血酸(total ASA)增加比野生型快,突变体酶促防御系统的保护酶超氧化物歧化酶(SOD)、细胞色素氧化酶(COX)和抗坏血酸过氧化物酶(ASPX)活性变化较小、相对稳定,清除衰老过程中产生的活性氧自由基的能力较强,突变体较其野生型亲本表现出延迟衰老的特性。
为寻找玉米苗期抗低温表达调控相关蛋白。本试验应用双向电泳技术对吉单198、 兴垦3和金玉5 3个品种不同温度处理全蛋白进行分析,结果表明:232个蛋白点上调,156个蛋白点下调,28个新增蛋白点,3个消失蛋白点,对其中42个丰度大于2、差异强度大的蛋白质点采用MALDA-TOF-MS进行肽指纹图谱分析,经数据库搜索匹配,鉴定出8个未知蛋白、7个假定蛋白和27个功能蛋白,这些蛋白参与防御反应、能量代谢、光合作用、蛋白降解、核糖体形成、信号传导、细胞运动、氮代谢等多个生理过程,实现玉米幼苗在低温条件下的代谢平衡。
为探明三唑酮预处理对增强大豆抗旱性的影响,以南农99-6为材料,通过盆栽试验,研究了三唑酮预处理对花期干旱条件和复水后大豆叶片抗氧化系统、内源激素、光合性能及农艺性状的影响。结果表明:三唑酮预处理显著提高了不同水分条件下大豆叶片的SOD、POD酶活性及GSH含量,但降低了AsA含量;同时三唑酮预处理降低了胁迫期间和复水以后叶片H2O2、MDA含量和O2-的产生速率以及EL的值,但对正常水分条件下影响不显著;此外三唑酮预处理显著提高了干旱胁迫下及复水后大豆叶片Pn、Ci、Gs、Tr的值和IAA的含量,但降低了GA和ABA的含量。干旱条件下,三唑酮预处理显著提高了单株荚数、单株粒数、百粒重,增加了单株产量。
采用GC/MS及不同的抗氧化体系,对发芽前后燕麦油脂的组成及其清除自由基和抑制脂质过氧化的能力进行了探讨。结果表明,发芽前后的燕麦油脂均可有效清除自由基·DPPH,·OH,O2-·及抑制脂质过氧化,且燕麦发芽后制备的油脂其抗氧化活性明显优于发芽前,以发芽5d的燕麦油脂抗氧化效果最佳。发芽前后的燕麦油脂主要为不饱和脂肪酸,含量均在80%以上,且油脂中总酚的含量在发芽过程中有所增加。本文的研究为燕麦芽类食品的开发利用提供了一定的理论依据。
采用根箱土培试验,研究在速效磷较高的河北潮土(17.79mg·kg-1)施磷(P)量为0、25、50 mg P·kg-1土 对小麦的生物量、含磷量和土壤有机、无机磷形态的影响,供试品种为典型磷高效型小麦小偃54和磷低效型小麦京411。本文用小麦的生物量与含磷量表现对磷的吸收,结果表明:增加磷肥投入可以提高两种小麦的含磷量以及京411的生物量,小偃54的生物量在P25水平下最高。P0和P25水平下小偃54的各部分生物量和含磷量显著高于京411。两种处理下小偃54的根系生物量分别比京411高出87%和56%,总含磷量分别比京411高出40.2%、39.7%。种植小麦后潮土中无机磷形态按含量大小排序为:Ca10-P>Ca8-P>Al-P>Ca2-P>Fe-P,Ca2-P、Fe-P、Ca8-P的有效性较高;有机磷形态按含量大小排序为:中等活性有机磷>高稳性有机磷>中稳性有机磷>活性有机磷。小偃54与京411对5种无机形态磷的吸收无显著性差异。不施磷肥,种植过小偃54的内室土中等活性有机磷的质量分数比京411低24%,P50处理时小偃54比京411高18%,差异均达到显著性水平。适量施用磷肥有利于小麦干物质量积累和含磷量的提高。小偃54对中等活性有机磷的活化能力高于京411,高磷条件削弱了两种磷效率小麦生长指标的差异。
在黄河三角洲地区以不同品种菊芋(莱芋、南芋一号、安徽品种)为材料进行田间试验,研究了轻、中度盐胁迫对菊芋生长期内生物量及耐盐生理指标变化的影响。结果表明,在轻、中度盐胁迫下莱芋生物量最大;在中度盐胁迫下各品种菊芋叶片可溶性蛋白和叶绿素含量都比在低盐胁迫下低,南芋一号叶绿素含量在中度盐胁迫下较高;中、低盐胁迫下南芋一号的POD活性都比其他品种要高;各品种菊芋在中度盐胁迫下丙二醛和脯氨酸含量比轻盐度下均有明显增加,莱芋和南芋一号在生长期内脯氨酸含量呈持续增加状态,到成熟期达到最大值。在轻度盐胁迫下, 莱芋品种的块茎产量最高,且菊糖的含量也最高;在中度盐胁迫下,南芋一号的块茎产量最高,同时菊糖含量也最高。
以苜蓿王和德宝2 个苜蓿品种为材料,用聚乙二醇(PEG-6000)为渗透调节剂模拟水分胁迫,用一氧化氮(NO)供体硝普钠处理苜蓿种子,研究NO 对水分胁迫下苜蓿种子萌发的生理效应。结果表明,水分胁迫显著抑制了2 个苜蓿品种的发芽势、发芽率、胚根长和胚芽长及幼苗干重(P<0.05),且随着胁迫强度的增加,各萌发指标相应降低,外源NO能够提高水分胁迫下苜蓿种子的发芽势、发芽率、胚芽长及幼苗干重(P<0.05)。因此,水分胁迫抑制了苜蓿种子的萌发,而添加外源NO能够显著降低水分亏缺给苜蓿种子萌发带来的胁迫作用,活化种子萌发生理过程。
CO2是作物光合作用重要底物,其浓度升高对作物产量形成具有正向促进作用。本文全面介绍CO2浓度控制及模拟研究方法,具体阐述CO2浓度升高对作物产量和品质的影响,揭示了氮肥和水分条件与CO2肥效的互作关系。本文分析认为,在适宜条件下,CO2浓度升高会提高作物产量,但对作物品质影响以负面为主,仅少数特征指标有正向提高。在大田生产实践中,CO2肥效作用与以往控制气室试验相比,产量提升作用减低。水、肥、土以及作物品种等是限制CO2肥效发挥的重要作用因子。在一定施用范围内,CO2肥效随N肥量增加而提高,但超过限度后,N肥对CO2的增效作用降低,N肥和CO2肥效作用存在最佳互馈机制。CO2肥效作用在低水分土壤环境中发挥程度更高,且CO2浓度升高可提高作物水分利用效率,对于缓解作物干旱胁迫具有积极作用。