Microelements in Potato and Lily Samples Studied by Laser-Induced Breakdown spectroscopy Technology

A LIBS setup was built in the Institute of Modern Physics. In our experiments, LIBS spectra produced by infrared radiation of Nd : YAG nanosecond laser with 100 and 150 mJ pulse energy, respectively, were measured by fiber optic spectrometer in the ranges of 230-430 run and 430-1080 nm with a delay time of 1.7 and gate width of 2 ms for potato and lily samples prepared by vacuum freeze-dried technique. The lines from different metal elements such as K, Ca, Na, Mg, Fe, Al, Mn and Ti, and nonmetal elements such as C, N, O and H, and some molecular spectra from C-2, CaO, and CN were identified according to their wavelengths. The relative content of the six microelements, Ca, Na, K, Fe, Al, and Mg in the samples were analyzed according to their representative line intensities. By comparison we found that there are higher relative content of Ca and Na in lily samples and higher relative content of Mg in potato samples. The experimental results showed that LIBS technique is a fast and effective means for measuring and comparing the contents of microelements in plant samples.

The influence of carbon ion irradiation on sweet sorghum seeds

The aim of this study is to investigate the effects of different doses of 100 MeV/u carbon ions on sweet sorghum seeds in order to improve crop yields and their sugar content. After irradiation, seeds were germinated and grown to 30 days, and others were sown in the field. At the end of harvesting season all planted seeds were picked separately and M2 generations obtained. The differences among the treatments were examined using the RAPID procedure. In the study done by using 38 primers; according to the amplification results, the differences among the various doses treatment were shown.

甜高粱在青海高原种植的初步研究；Preliminary study on sweet sorghum growing on Qinghai Plateau

为探讨甜高粱(Sorghum bicolor)在青海作为饲料作物种植的可能性,在青海高原上做了初步试验,结果显示:密度对茎秆高度、茎粗、产量有显著影响,对生育期、单株质量影响不显著,株行距为0.40 m×0.20m时,产量最高;浇水次数对甜高粱的生育期、茎秆高度、茎粗、单株质量、产量没有显著影响,表明甜高粱对水分依赖不高,具有很强的耐旱和抗旱性;地膜对甜高粱有极显著影响,使其生育期提前,茎秆高度增高,单株质量增加、产量提高;糖分含量在开花-收获期为15.93%~16.67%,比不盖地膜增加了29.19%~47.98%;大田示范密度0.50 m×0.20 m,开花-收获期666.7 m2产量达4 890.8 kg,投入产出比为1∶1.78,效益显著。研究表明,在青海高原东部农业区盖地膜种植饲用甜高粱,用作饲料是完全可行的。

聚乙二醇模拟干旱对甜高粱幼苗丙二醛、脯氨酸含量的影响；Effects of Drought Stress Simulated by PEG on Malonaldehyde and Proline Contents of Sweet Sorghum Seedlings

以甜高粱品种KFJT-CK及经过碳离子辐照选育出的早熟突变株KFJT-1为材料,用浓度分别为5%,10%和15%的聚乙二醇(PEG)6000模拟干旱对其进行胁迫处理,测定丙二醛(MDA)及脯氨酸(Pro)的含量。随着胁迫时间的延长和胁迫程度的增加,MDA含量持续升高;Pro含量在5%和10%PEG胁迫下持续升高,在15%PEG胁迫下先升高后降低。表明碳离子辐照可能使甜高粱膜脂过氧化特性发生改变,影响Pro的表达。为进一步研究碳离子束辐照对甜高粱的耐旱生理提供一定的基础,并为下一步的育种工作提供有用的参考。

Determination of organophosphorus pesticides in cucumber and potato by stir bar sorptive extraction

Organophosphorus pesticides (OPPs) in vegetables were determined by stir bar sorptive extraction (SBSE) and capillary gas chromatography with thermionic specific detection (TSD). Hydroxy-terminated polydimethylsioxane (PDMS) prepared by sol-gel method was used as extraction phase. The effects of extraction temperature, salting out, extraction time on extraction efficiency were studied. The detection limits of OPPs in water were <= 1.2 ng/l. This method was also applied to the analysis of OPPs in vegetable samples and matrix effect was studied. Linear ranges of OPPs in vegetable samples were 0.05-50 ng/g with detection limits <= 0. 15 ng/g and the repeatability of the method was less than 20% relative standard deviation. (c) 2005 Elsevier B.V. All rights reserved.

植物生产生物可降解塑料PHB的研究：真养产碱杆菌H16的phbB和phbC的基因克隆、植物表达载体构建和转基因马铃薯植株的获得

利用聚合酶链式反应(PCR)技术从Alcaligenes eutrophus H16染色体DNA中扩增并克隆了调控聚-3-羟基丁酸(poly-3-hydroxy-butyrate，PHB)生物合成的两个关键酶基因：依赖NADPH的乙酰乙酰CoA还原酶基因(phbB)和PHB合成酶基因(phbC)。限制性内切酶图谱和核苷酸序列分析证实了克隆结果，并表明克隆的基因与国外所报道的有很高的同源性。经过基因拼接，构建了块茎特异性表达的高等植物表达载体pPSAGB（嵌合phbB）、pBIBGC(嵌合phbC)和pPSAGCB（嵌合phbB和phbC）。并以试管薯(microtuber)为外植体经Agrobacterium介导转化了虎头、京丰、Bintje、Favorita、高原4号和88-5共6个马铃薯品种，获得49个株系。经PCR检测导入phbB的株系共有44个，对其中30个株系进行DNA dot blot分析，结果表明phbC导入呈阳性的株系有20个。深入的鉴定工作还在进行中。

甜樱桃果实采后生理、耐藏性及褐变机理的研究

本文以我国目前主要栽培的甜樱桃早、中、晚熟品种“红灯”、“佐藤锦”、“那翁”、“拉宾斯”和“砂蜜豆”等为试材，系统地研究了甜樱桃果实在不同O2和CO2浓度气调贮藏条件下的生理特性、风味品质和贮藏性，提出了适合于甜樱桃果实生理特性的气调指标和贮藏时间;分析了甜樱桃在不同贮藏条件下果实中乙烯、多酚氧化酶（PPO）、过氧化物酶（POD）、超氧化物歧化酶（SOD） 和丙二醛（MDA）的变化情况，揭示了它们与甜樱桃果实衰老、褐变及耐贮性的关系;分析了甜樱桃果实在不同贮藏条件下乙醇、色泽、硬度、可溶性固形物、酸和维生素C等物质成分的含量变化及与果实风味品质的关系;同时，还分析了不同甜樱桃品种果皮的结构特征及与耐藏性的关系，以及不同成熟度的甜樱桃果实在气调贮藏中的生理反应和品质变化。为形成甜樱桃果实采后商业化贮藏的系列配套技术提供了理论依据。 本文的主要研究内容包括：不同CO2浓度的气调贮藏对甜樱桃果实采后生理及品质的影响;高O2或高CO2浓度处理对甜樱桃果实褐变、衰老及风味品质的影响;动态气调贮藏和非动态气调贮藏对甜樱桃生理特性、风味品质和耐藏性的影响;不同成熟度及不同品种对甜樱桃耐藏性的影响;不同药剂配合包装处理对甜樱桃果实耐藏性及品质的影响。试验结果表明： 1. 甜樱桃果实适合于较高CO2浓度的CA贮藏：与自发性气调贮藏（MAP）相比，气调贮藏（CA）更能明显地延缓果实衰老，减少腐烂和褐变，保持风味品质和延长1.5~2倍的贮藏时间。其中以较高CO2浓度的（5% O2 + 10% CO2）气调贮藏效果最好，早熟品种“红灯”的贮藏期为60天，而中、晚熟品种“最上锦”、“佐藤锦”、“那翁”、“拉宾斯”和“砂蜜豆” 的贮藏期可达80-100天。果实在25℃下的货架存放时间为2-3天，在低温条件下（3-5℃）的货架时间是6天以上。 2. 高O2浓度气调对甜樱桃果实易造成伤害：用高O2浓度（70% O2 + 0% CO2）气调贮藏甜樱桃，在短期内可以抑制果实腐烂、减少果肉中挥发性代谢产物乙醇含量，但果实中的丙二醛含量上升迅速，褐变加剧，造成高氧伤害。 3. 动态气调贮藏更有利于延长甜樱桃果实的贮藏期：与非动态气调贮藏相比，贮藏前期用较高浓度CO2（20%）处理甜樱桃果实可有效控制维生素C含量的降低，丙二醛含量上升的速率较慢，可明显减少贮藏后期果实褐变和腐烂，保持风味品质。 4. 成熟度较高的甜樱桃果实适合于气调贮藏：成熟度较高（深红色时采收）的甜樱桃果实比成熟度低（鲜红色时采收）的果实耐藏性好。 5. 果实的耐藏性与果皮结构有关：耐藏性强的品种表皮细胞较小，排列紧密，细胞壁和外层蜡脂均较厚，果肉内部的维管束螺纹排列致密，果肉的薄壁细胞也排列得比较致密。 6. MAP与生物药剂配合有利于延长甜樱桃的贮藏期：生物1号药剂与加有TBZ的低密度塑料薄膜袋包装配合使用对控制甜樱桃果实腐烂、抑制果肉乙烯和乙醇生成、保持品质特性和延长贮藏时间都很有效。 7. 膜质过氧化是造成甜樱桃果实褐变的主要因素：甜樱桃果实褐变与PPO活性关系不大，但与膜质过氧化作用的产物—丙二醛（MAD）含量变化显著相关。

大功率微波与臭氧等复合因子对大棚蔬菜根结线虫及土壤的作

虫（nematodes）是世界农业生产的一大障碍，每年给世界农业生产造成约1000亿美元的巨额损失，是世界各国一直关注的重点病害之一。线虫可以危害各种大田作物和各种温室植物，几乎所有的栽培植物都有线虫危害发生。随着人们环保意识的增强以及健康意识的觉醒，传统防治根结线虫的药物如溴甲烷等因对环境的破坏作用，或者由于高毒、使用不便、抗药性等原因而迅速退出历史舞台，研究环保高效防治线虫成为世界各国竞相发展的技术之一。本研究尝试通过物理方式防治蔬菜根结线虫，并调查了对土壤质量的影响，主要内容包括： 1. 设计制造了功率20 Kw，频率为915 MHz的大功率土壤微波处理机，并通过了田间试验; 2. 设计制造了每小时120 g臭氧产量的便携式臭氧土壤处理机，并通过了田间试验; 3. 采用4因素3水平正交法L9(34)在山东寿光蔬菜大棚进行了蔬菜根结线虫的防治试验，综合考察微波、臭氧、微波吸收剂、EM菌等不同处理水平对根结线虫和对土壤质量的影响，结果表明： 1) 大棚土壤经微波60 s照射能够显著降低甜瓜根结线虫数和根结指数（p < 0.05），盆栽试验只需处理10 s即可显著防治甜瓜根结线虫（p < 0.01）;以120 g/h臭氧浓度处理5 s也能显著降低甜瓜根结线虫的数量（p < 0.05）;田间施入5 g/m2的EM菌，能够显著降低甜瓜根结线虫的数量（p < 0.05）;盆栽试验中微波吸收剂具有降低根结线虫数量的趋势，但是不同处理水平之间差异不显著，田间试验则具有增加根结线虫的趋势，不同处理水平之间也没有显著差异。 2) 微波不同处理水平之间对甜瓜单瓜重的影响没有显著差异;以120 g/h臭氧浓度处理甜瓜能够显著增加甜瓜单瓜重（p < 0.05）;200 g/m2微波吸收剂能够显著提高甜瓜单瓜重（p < 0.05）;以5 g/m2EM菌处理土壤则显著降低甜瓜单瓜重（p < 0.05）。 3) 微波、臭氧、微波吸收剂不同处理水平对甜瓜糖度的影响没有显著差异;以3 g/m2的EM菌处理甜瓜能够显著降低甜瓜的糖度。 4) 不同因素对甜瓜硬度的影响没有显著差异。 5) 微波处理60 s能够显著提高甜瓜的果型指数（p < 0.1），臭氧、微波吸收剂、EM菌等因素不同处理水平之间对果型指数影响差异不显著。 6) EM菌5 g/m2处理浓度能够显著降低甜瓜株高（p < 0.1），微波、臭氧、微波吸收剂不同处理水平之间对株高的影响没有显著差异。 7) EM菌5 g/m2处理浓度能够显著降低甜瓜根径（p < 0.1），微波、臭氧、微波吸收剂不同处理水平之间对根径的影响没有显著差异。 8) 微波处理60 s能够显著降低表层土壤（0-5 cm）的有机质含量（p < 0.01）;以120 g/h的臭氧浓度处理，则可以显著提高10-15 cm土壤的有机质含量（p < 0.05），其它处理因素的不同水平对有机质的影响差异不显著。 9) 微波不同处理水平对土壤全氮的影响没有显著差异（p < 0.05）;120 g/h臭氧处理浓度能够显著降低表层土壤（0-5 cm）的土壤全氮量（p < 0.1）;100 g/m2微波吸收剂处理水平能够显著提高10-15 cm土壤全氮量（p < 0.05）;EM菌3 g/m2的处理水平则显著降低5-10 cm土壤全氮量（p < 0.05）。 10) 微波、微波吸收剂、EM菌不同处理水平之间对土壤全磷没有显著影响;240 g/h臭氧浓度处理5 s能够显著降低10-15 cm土层的土壤全磷含量(p < 0.05)。 11) 微波、微波吸收剂对土壤全磷没有显著影响;臭氧处理具有降低土壤有效磷的趋势，EM菌处理则有提高土壤有效磷的趋势，但是 不同处理水平之间差异不显著（p > 0.05）。 12) 微波处理对土壤EC值没有显著影响;臭氧、微波吸收剂、EM菌处理具有降低土壤EC值的趋势，但是不同处理水平之间差异不显著（p > 0.05）。 13) 微波处理30 s能够显著降低表层土壤的pH值（p < 0.05），臭氧、微波吸收剂、EM菌处理具有提高土壤pH值的趋势，但是不同处理水平之间差异不显著。

马铃薯Y病毒外壳蛋白基因的导入以及转基因马铃薯植株的大田攻毒

应用四种不同的马铃薯试管微型薯诱导体系生产试管微型薯，通过比较建立了—种有效的试管微型薯诱导系统。这种诱导系统使用液体培养基，具有试管微型薯发生频率高、薯块体积大和微型薯形成早的特点。同时，此系统使用的培养基成分成本低、方法简便以及所用设备简单，适用于容器内大批量生产马铃薯试管微型薯以及马铃薯种质资源的保存。 对银离子在马铃薯叶片组织培养过程中对愈伤组织诱导或芽分化和再生的影响作了研究。结果表明银离子通过抑制叶片组织培养过程中形成的乙烯与其受体的结合从而促进芽再生，但是其对叶片愈伤组织的诱导无显著效果。银离子的这些作用在通过同时应用2，4-D而明显表现出来。2，4-D通过促进乙烯的生物合成而降低银离子的促进作用，两者则通过对乙烯的调节而影响马铃薯叶片的愈伤组织诱导和芽分化再生。 将马铃薯Y病毒外壳蛋白基因通过根癌农杆菌双元载体系统导入马铃薯品种Desiree、K4和Favorita，获得了若干转基因株系。除了K4品种中—转化株系具有非正常生长形态外，其余转基因植株都生长发育正常。由此表明以根癌农杆菌介导的马铃薯转化中，构建于双元载体上的外源目的基因是随机进入并整合到受体细胞的染色体上。具有畸形生长性状的转基因植株的产生说明了PVY CP基因的整合可能干扰了控制正常生长发育、尤其是形态建成的基因表达。 在转化试验中，应用了试管微型薯薄片、茎切段和叶片三种外植体作为转化材料。对转化过程中农杆菌对外植体的侵染时间、共培养时间、外植体的类型以基因型对转化频率的影响作了比较研究。发现以试管微型薯薄片和茎切段作为受体的最佳侵染时间是十分钟，而叶片则为五分钟，三种外植体的最佳共培养时间皆为四天。在各种处理的最佳条件下，Desiree比K4具有相对较高的转化频率，表明马铃薯Desiree比K4在转化反应上更温和或顺从。 通过比较几种由不同统计得出的农杆菌介导的转化频率，认为使用“净转换频率”(Net Transformation Frequency)能更精确地表达马铃薯的转化效率。而在以前的报导中还没有—种统一的、并且能被广泛接受和使用的表达转化效率的参数或指标。． 以叶片作为起始材料的转化具有较高的转化频率。在转化外植体的植株再生过程中应用了2，4-D和AgN03两种乙烯调节剂分别于愈伤组织诱导和芽分化再生阶段，使其产生高频的植株再生。尤其是它的净化频率明显高于其它外植体的转化频率，并且无显著品种之间的差异，具有高效马铃薯转化系统的特征。 以聚合酶链式反应(PCR)检测转化再生植株得到的结果与DNA杂交(Southern blot analysis)的鉴定结果比较，结论是相同的。由此表明在以农杆菌介导的马铃薯转化试验中，PCR可被用于证实外源目的DNA的导入，它以简便、迅速的特点帮助节省时间以及提供及时的转化证据。 对三个马铃薯品种的一系列转基因株系在大田条件下进行了攻毒试验．最后从Favorita 品种中筛选出了两个抗性较强的无性系，它们具有明显较低的病毒侵染发生频率以及正常的生长发育性状，具有很大潜力成为生产上推广应用的抗病新品种。

细胞分裂素基因（T-cyt）对转基因植物生长发育的调控

高等植物基因表达过程中的信号传导是目前植物分子生物学研究的前沿和热点之一。不少研究者已将脱落酸、乙烯、细胞分裂素及其它植物激素的作用一起归之于植物基因表达的信号传导系统。细胞分裂素作为—类重要的植物激素在植物的生长和发育过程中起重要的调节控制作用。因此研究细胞分裂素的基因与植物发育过程的关系是十分重要的。 为研究细胞分裂素对植物基因表达的调节，本文从转录和翻译水平上测定了黄瓜子叶在外源细胞分裂素诱导下微管蛋白基因表达的活性。发现经BAP处理的黄瓜子叶中α,β-tubulin mRNA迅速积累，微管蛋白的含量迅速增加。这表明外源细胞分裂素在诱导黄瓜子叶膨大的过程中激活了微管蛋白基因的表达。 为探索不同启动子驱动下的细胞分裂素基因转入植物后的表达对转基因植物生长发育的调控，本文将来自根癌农杆菌的细胞分裂素基因(T-cyt)分别置于CaMV 35S启动子，rbc S启动子和T-cyt基因自身启动子的调控下，构建了嵌合表达质粒，分别转化烟草和马铃薯。转基因烟草和马铃薯的PCR检测和Southern杂交鉴定均证实T-cyt基因已分别整合进烟草和马铃薯的核基因组中。标志基因NPTⅡ的酶活性测定表明有外源基因的表达。转基因烟草的Northern分析表明：CaMV 35s启动子驱动的T-cyt基因的mRNA在叶、茎和根中均有表达;rbc S启动子指导的T-cyt基因在叶中表达最强，茎中较弱，在根中几乎没有表达。转细胞分裂素基因的烟草在生长发育上与未转化的对照相比有明显不同。转基因烟草中叶绿素a，b含量明显增加，叶面积减小，叶衰老迟缓。T-cyt基因转化的烟草顶端优势受到抑制，侧芽生长旺盛;与对照相比，其节间短，株高降低，根生长受抑制。 本文还构建了T-cyt基因自身启动子与报告基因GUS编码区的嵌合表达质粒，转化烟草和马铃薯以研究T-cyt启动子在植物中的表达。组织化学定位测定表明，T-cyt启动子在植物的茎，叶中的表达较强，特别是在腋芽的生长点有很高的表达活性，但在根中的表达较弱。诱导性表达试验表明，T-cyt启动子的表达强度受细胞分裂素的诱导，而生长素对T-cyt启动子的表达无明显影响。这提示T-cyt启动子是一个细胞分裂素诱导性表达的启动子。 总之，将T-cyt基因转入植物，作为调节内源细胞分裂素的一种手段，可以对植物的生长发育进行调控。尤其是利用发育阶段特异性和各种器官特异性表达的启动子可以调节T-cyt基因的表达活性，有可能创造出具有经济价值的、具有新遗传特性的植物。