烟草铁蛋白基因NtFer1对粳稻遗传转化及其基因功能研究     

唐鑫华  姜廷波  高红秀  王敬国  邹德堂 《东北农业大学学报》2016,(4):73-78

利用农杆菌介导法将烟草铁蛋白基因Nt Fer1转入粳稻,经抗性筛选、PCR、Southern杂交、Northern杂交检测。结果表明,外源基因已整合到粳稻基因组中,并能稳定遗传表达。过量Fe2+营养液条件下培育自交T1代植株,研究表明转基因株系SOD和POD活性、叶绿素相对含量高于对照,而MDA含量则相反;转基因株系叶片和糙米总铁含量高于对照,所测16种氨基酸总含量与对照无显著差异,但部分氨基酸含量存在差异;接种稻瘟病混合小种菌液转基因株系稻瘟病叶瘟指数低于对照。烟草铁蛋白基因Nt Fer1转入表达可提高粳稻叶片和糙米储藏铁离子能力,增强对高铁胁迫耐性和稻瘟病叶瘟抗性。  相似文献   

应用型人才培养模式下农学专业实践教学体系及构建   总被引：5，自引：1，他引：4  

宁海龙  邹德堂  唐鑫华  王敬国  李晶  杨亮 《高等农业教育》2011,(5):43-45

在分析农学专业实践教学发展过程以及现状的前提下,提出应用型人才培养模式下农学专业包括基础实践、综合应用实践和创新实践等三个板块为主体的实践教学体系。为保证和提高实践和教学水平,提出构建应用型人才培养模式农学专业实践教学体系的7个要点:即重视教师实践技能的提高、改革实验课教学形式与内容、建设实验中心、加强科研实验室建设、加强教学实习基地建设、提高实验室开放力度和丰富学科竞赛活动。  相似文献   

氮循环与中国农业氮管理   总被引：34，自引：7，他引：27  

王敬国  林杉  李保国 《中国农业科学》2016,49(3):503-517

作为全球活性氮制造量和氮肥消费量均最大的国家,中国农业生态系统的氮平衡问题受到了国内外广泛的关注。普遍认为中国农田施氮过量问题突出,并产生了严重的环境污染。为全面了解中国农业生态系统的来源和去向,找出引起氮肥消费量高的原因,本研究运用氮循环基本原理,以2010年为例,根据近年来发表的文献和国家统计资料,详细讨论了不同空间尺度上中国农业生态系统的氮输出和输入,重点分析了作物-土壤系统氮循环与氮平衡的特征。2010年中国农业生态系统氮投入总体上过量,其数量基本上相当于经生物地球化学循环返回作物–土壤系统的氮量,大致在5 Tg N左右。在全国水平上,2010年化肥和有机肥带入农田的氮量,相等于作物吸氮量和农田氮损失量之和;由于化学氮肥流向的多样化,如林、牧、渔业和城市绿化等的氮肥消耗,以及部分经济作物包括果树和蔬菜,特别是设施蔬菜的高量施氮,总体上粮食作物过量施氮的问题并不十分突出。在耕地资源有限（占全球8%的耕地面积,养活20%的世界人口）、有机废弃物中氮养分循环利用率低于30%、豆科作物播种面积较少且生物固氮占农田总氮投入不足15%的情况下,中国的农业生产只有依靠氮肥。然而,中国氮肥消费存在着很大的地区差异,在土地生产力水平较高的黄淮海、长江中下游和珠江三角洲地区,单位农作物播种面积的施氮量显著高于全国平均水平。这些地区氮肥消费量较大与粮食单产高、复种指数高和豆科作物种植比例低有密切关系。因此,为保证人们不断增长的食物需求和膳食结构的改善,加之土壤基础肥力相对较低,农田化学氮肥投入较高具有一定的合理性。然而,农业生产过程中发生的氮损失,既浪费了资源,也污染了环境。损失进入大气和水中活性氮以及环境中新产生的活性氮,经生物地球化学循环过程以大气沉降和灌溉水返回农田,已经成为作物-土壤系统氮的重要投入项。由于农业生态系统中氮素转化过程的多样性和生物地球化学循环的复杂性,循环过程中的氮损失不可避免。只有通过在不同空间尺度上对氮素进行优化管理,才能将氮损失降低到最低。在保证粮食安全的基础上,尽可能地降低农田施氮的环境风险,需要多学科、多部门的协作与共同努力,在不同空间尺度上实现氮优化管理、达到降低农业生态系统氮肥投入的目的。  相似文献   

寒地粳稻生育后期剑叶光合特性变化的研究   总被引：2，自引：1，他引：1  

刘化龙  田红刚  樊冬生  王敬国  邹德堂 《东北农业大学学报》2008,39(6)

文章研究了黑龙江省第一积温带5个主栽品种生育后期剑叶叶绿素含量、净光合速率和硝酸还原酶(Nitrate Reductase,NR)活性的变化规律。结果表明,产量高的品种其生育后期剑叶叶绿素含量、光合速率和NR活性均高于产量低的品种,品种间差异显著。因此,将剑叶生育后期叶绿素含量、净光合速率和NR活性作为寒地粳稻高光效育种和超高产育种中的一项生理选育指标是可行的。  相似文献   

灌溉方式和秸秆还田对设施番茄田CO2排放的影响   总被引：2，自引：1，他引：1  

王亚芳  吕昊峰  杜九月  李英杰  廉晓娟  王正祥  王敬国  林杉 《农业工程学报》2018,34(17):76-81

中国北方下沉式设施菜田表层土壤缺失,以及高温高湿的环境条件,导致耕层土壤有机质含量低、矿化快。如何减缓土壤有机质矿化,是该文所关注的焦点问题。该研究采用二因素试验设计,主因素为灌溉方式(传统畦灌施肥、滴灌施肥),副因素为秸秆(含C量为0、3 500 kg/hm2)。测定了48 h内每3 h的CO2排放通量,以及全生育期CO2日排放通量、土壤温度。结果表明:1)08:00-09:00测定的土壤CO2排放通量与CO2日均排放通量不存在显著差异,二者呈极显著线性正相关关系,其决定系数为0.987;而其他时段测定值与日均值均存在显著差异。2)与传统畦灌相比,无论是否添加秸秆,滴灌处理均显著降低了CO2累积排放量。3)CO2排放高峰出现在定植后8~15 d,随后逐渐降低并趋于平稳;定植后40 d内能检测到处理间CO2日排放通量的差异,此后处理间差异不显著。4)CO2累积排放通量和土壤积温呈显著正相关关系。综上所述,滴灌施肥栽培体系可显著降低土壤CO2排放量,有利于设施菜田土壤有机质的积累。  相似文献   

农田土壤N₂O排放的关键过程及影响因素   总被引：10，自引：3，他引：7  

曹文超  宋贺  王娅静  覃伟  郭景恒  陈清  王敬国 《植物营养与肥料学报》2019,25(10):1781-1798

一氧化二氮 (N₂O) 作为重要的温室气体之一,在全球气候变化研究中引人关注。随着氮肥使用量的增加,农田土壤N₂O排放已经成为全球关注和研究的热点。人们普遍认为土壤硝化、反硝化过程是N₂O产生的两个主导途径,而诸如施肥、灌水等农田管理措施以及土壤pH、温度等环境因子均会影响农田土壤N₂O产生和排放。本文系统论述了土壤N₂O产生的各主要途径,并综述了氮源、碳源、水分含量、氧气含量、土壤pH和温度以及其他调控因子对N₂O排放的影响,旨在阐明各过程对N₂O排放的产生机制及主要环境因子的影响,以期为后续研究提供参考和理论依据。农田土壤硝化过程本身对N₂O排放的直接贡献较小,N₂O产生的主要来源是包含硝化细菌的反硝化、硝化–反硝化耦合作用在内的生物反硝化过程。真菌反硝化和化学反硝化在酸性土壤以及硝酸异化还原成铵过程在高有机质和厌氧土壤环境中对N₂O排放具有重要作用。未来研究可从农田土壤N₂O的产生和消耗机制、降低N₂O/N₂产物比、N₂O的还原过程及相关影响因素进行深入研究。此外,利用新技术方法,探究土壤物理、化学和生物学因素对氮素转化过程的影响,重点关注N₂O峰值排放及相关联微生物的响应,并构建土壤氮素平衡和N₂O排放模型,可进一步加深对农田土壤N₂O排放机制和影响因素的理解。  相似文献   

农药光催化降解研究进展   总被引：2，自引：0，他引：2  

王琰  王敬国  胡林 《西北农林科技大学学报(自然科学版)》2008,36(9):161-168

鉴于农药的使用量逐年增大,农药所引起的环境问题和安全问题逐渐受到人们重视,而光催化降解以其节能、高效、应用范围广、污染物降解彻底等优点被广泛应用于农药的降解。文章综述了农药光催化降解的研究进展,包括光催化机理、催化剂的种类、农药的种类、不同条件下农药的降解效果;同时总结了影响降解效率的因素,包括污染物起始浓度、TiO2用量、起始pH值、光源及光照强度、催化剂改性方法等;并对今后的研究方向作了展望。  相似文献   

应用13C脉冲标记方法研究不同施氮量对冬小麦净光合碳分配及其向地下输入的影响   总被引：7，自引：0，他引：7  

齐鑫  王敬国 《农业环境科学学报》2008,27(6)

通过盆栽试验,研究了不同施氮0、150和300 mg N·kg-1水平下,冬小麦光合产物的分配和根系碳淀积量,分别在苗期、拔节期、花期和灌浆期用13CO2脉冲标记6 h,标记6 h后和生育期结束后破坏性取样,测定冬小麦地上部、根、土壤和土壤呼吸中的13C含量.结果表明,净光合同定的13C分配到地上部的比例从苗期36.8%～94.1%增加到灌浆期的39.9%～98.3%,施氮处理显著高于不施氮处理,而固定在地下部的13>C占冬小麦净吸收比例的0.3%～30%,低氮处理显著高于高氮处理,转移到土壤中碳有1%左右,最大值为2.4%.整个生育时期,低氮处理冬小麦植株输入到土壤的碳量为51.4 mg C·株-1,显著高于不施氮处理的36 mg C·株-1和高氮处理的34 mg C·株-1.生育期结束后,通过直接称量根系干重的方法,估算不同施氮水平下小麦仍有102、105和66 mg C·株-1作为根系残体保留在土壤中,因此,在整个生育期结束后,在3个氮水平下冬小麦所固定的大气CO2的量分别是138、156和100 mgC·株-1.由此可见,低氮能增加从根系到土壤碳的累积量.  相似文献   

利用CRISPR/Cas9技术编辑Badh2基因改良粳稻香味     

孙慧宇  宋佳  王敬国  刘化龙  孙健  莫天宇  徐善斌  郑洪亮  邹德堂 《华北农学报》2019,34(4)

CRISPR/Cas9基因编辑技术已经成为水稻育种新型手段,香稻育种一直是水稻育种行业的研究热点,水稻香味主要由8号染色体上的甜菜碱脱氢酶基因Badh2控制。为了改良原有品种的香味性状,促进香稻育种的发展,以非香型粳稻品种东农425为试验材料,构建了2个CRISPR/Cas9敲除载体对Badh2基因进行定点编辑,第1个载体(p YLCRISPR/Cas9-B1-gRNA)的2个靶点分别位于第2和第3外显子上,第2个载体(p YLCRISPR/Cas9-B2-gRNA)的2个靶点均在第2外显子上。采用农杆菌介导法对东农425进行遗传转化,成功获得了T0纯合植株,并对其衍生出的T1植株进行T-DNA元件检测,共获得8个突变类型不同且不含有转基因成分的纯合突变株系。同时采用咀嚼法和氢氧化钾浸泡法对这8个纯合突变株系的水稻籽粒进行香味检测,结果表明,8个Badh2株系均具有不同程度的香味,总体上载体p YLCRISPR/Cas9-B1-gRNA编辑的3个株系的香味更为浓郁。对这8个纯合突变株系的主要农艺性状进行考察,发现突变株系的穗数、穗粒数、结实率及千粒质量与野生型相比均没有明显差异。综上,本研究对东农425的Badh2基因成功地进行了编辑,并获得了香味显著提高且无转基因成分的纯合突变体材料,为加快香型粳稻品种的培育提供了技术支持。  相似文献   

不同土壤含水量下种衣剂对棉苗生长的影响及其抗旱机理     

慕康国  赵秀琴  曹一平  王敬国 《中国农业大学学报》1999,4(5):63-65

本研究表明,水分适度或充分供水时,种衣剂才能发挥最大的效果;在相对含水量为35％～45％,45％～55％,65％～75％,85％～95％的水分条件下,种衣剂处理在出苗率、生物量等方面均比对照有显著提高,尤其在干旱条件下表现更为明显,这种抗旱能力的提高可能是种衣剂通过提高幼苗体内超氧化物歧化酶（SOD）活性及减少丙二醛（MDA）的累积而实现的。  相似文献