高静水压处理水稻诱导稳定遗传变异系的DNA分析

 用高压手段诱变水稻品种“毕粳38”,产生了两个稳定的可遗传的变异：变异1,植株分蘖减少,成熟期较原种提早20 d;变异2,植株变高,分蘖增加,籽粒变长,类似于籼稻。对原种及两个变异进行了ISSR及RAPD分析,结果显示原种及两个变异在ISSR和RAPD的检测中多态性明显,分别为28.57%和45.98%。变异2的变异大于变异1;ISSR检测中原种与变异1的平均绝对距离系数为0.030 3,与变异2的平均绝对距离系数为0.261 3。RAPD检测中原种与变异1的平均绝对距离系数0.084 5,与变异2的平均绝对距离系数为0.416 7。研究结果表明：高静水压可以对高等植物的种子进行诱变,产生在表型上及DNA分子水平上均可稳定遗传的变异。研究结果首次从DNA分子水平上证明高静水压处理可以产生变异。继各种化学制剂、各种射线诱变等方法之后,高压不失为一种行之有效的新诱变方法。     

水稻高压诱变与突变体的ISSR分析

 以两个水稻（Oryza sativa L.）品种粤香占和毕粳38号为材料,通过高压处理,获得了5个当代突变体和4个后代分离出的突变体。ISSR分析表明高压可以诱导水稻产生变异,这种变异是由于遗传物质（DNA）的改变所引起的。由高压诱变产生的水稻突变体不仅在当代出现,而且具有很高的遗传稳定性,突变体与原种的遗传差异越大,其稳定性越高。     

静水高压处理对水稻植株生理特性的影响

 以75 MPa静水高压处理萌动的水稻种子12 h，成苗后移栽至大田，研究高压处理后植株剑叶光合特性的变化。结果显示，静水高压处理后，粤香占和粤丰占种子的发芽率分别降低了14.4% 和16.6%，成苗率分别降至对照的24.6%和21.9%，生长明显受抑制，幼苗的株高在35天左右才能追赶上对照。高压处理的粤香占剑叶在生育过程中的净光合速率（P_n）和表观量子效率（AQY）的总平均值分别比未处理的对照增加了9.2%和12.4%，而粤丰占则分别增加5.7%和17.4%。高压处理后两个品种的植株叶片不同生长时期的平均光合色素含量均高于未处理的对照，在生长后期的衰老过程中高压处理植株剑叶的色素含量和PSⅡ光化学效率F_v/F_m下降速率较各自的未处理对照缓慢。高压处理后两个水稻品种的生物量和单株产量分别比对照提高了8%~27%及7%~14%。提出高压处理可能作为一种新的选育品种的方法。     

高压氮气处理微型番茄种子对其生长特性的影响

 将微型番茄（Red Cherry）的种子分3组在以氮气为传压介质的高压装置中处理,分别在10 MPa、20 MPa、30 MPa 3种压力下保持4 h,与未经高压处理的对照组种子同时在相同的自然条件下播种培育。通过对随机选取的每组33株植株生长全过程的观察比较,初步研究了高压氮气处理番茄种子对其生长特性的影响。另外,还对各组果实的15种营养成份进行了检测对比。结果显示：在相同的自然条件下,加压组植株的发芽期、幼苗期和开花坐果期与对照组相比有缩短趋势;在同样的环境中,加压组植株遭受自然病害的死亡率较低;在生长后期,20 MPa和30 MPa加压组中出现异常高大的植株共3株。但是,各加压组与对照组相比,植株平均高度和平均基径没有显著性差异,平均单株果实产量和果实的营养成份也没有表现出明显变化。     

高压处理后水稻抗氧化酶活性及对逆境胁迫的响应

 对经高静水压处理的水稻粤香占（Oryza sativa L. cv. Yuexiangzhan）种子播种后的植株进行了抗氧化酶活性的测定和对逆境胁迫响应的研究。结果表明,高压处理抑制了水稻生长早期（12 d）色素和蛋白质含量的增加,并使早期抗氧化酶活性表现较对照低。随着播种天数增加,经高压处理的材料中的色素、蛋白质含量不同程度地增加,抗氧化酶活性发生改变,至播种后32 d时,高压处理的叶绿素含量和可溶性蛋白含量都高于对照粤香占。在自然低温条件下,经高压（干压、湿压）处理的植株其Rubisco大、小亚基含量和光合色素含量较高,抗光抑制能力增强,具一定的耐低温性。     

高压处理种子对提高长春花中长春碱含量的作用

 在室温下对干燥的一年生矮种长春花种子进行了静高压氮气处理，压力分别为10、20、30 MPa，保压4 h。将各处理组与未经高压处理的对照组种子同时在相同的自然条件下进行播种培育。详细观察对比了各组植株的花形等性状，用高效液相色谱检测了生长旺盛期植株中长春碱和长春新碱的含量，另外还观察了剪枝后再生植株的生长性状。结果表明：种子经高压处理的各组长春花植株中的长春碱含量都有显著增加；长春新碱含量也有提高趋势。这种变化与花形改变和再生植株患病率的分布有一定程度的对应关系。初步认为植株体内长春碱含量的提高可能与高压导致的愈伤组织有关。     

土壤汞污染下水稻植株的傅里叶红外光谱特征

土壤汞污染对水稻的生长、发育以及稻米的品质均产生重要影响，目前，应用红外光谱研究汞对水稻植株中有机物分子结构的影响尚不深入。采取大田低、中、高三种汞污染水平下的水稻植株样品，应用傅里叶变换-红外光谱法(FTIR)测定水稻根、茎叶、籽粒三个器官的特征吸收峰，研究不同程度土壤汞污染对植株傅里叶红外光谱特征的影响。结果表明：土壤汞污染导致了汞在水稻植株中的累积，其含量分布为：根>茎叶>籽粒。水稻根、茎叶在3 428，2 922，2 851，2 364，2 344，1 750~1 500和1 150~935 cm-1等波数均受汞污染的影响，而汞污染下的水稻籽粒仅在3 426，2 361，2 335和1 750~1 300 cm-1波数发生了变化。综合分析水稻植株各器官的FTIR光谱特征，可能说明：汞胁迫降低了水稻根、茎叶和籽粒中碳水化合物，刺激了根中羧酸、半乳糖、饱和脂类和茎叶中多种多糖的生成。水稻根和茎叶是阻抑汞迁移与侵害的主要器官。根部似乎是在茎叶加强多糖类物质的生成并向根部转运营养物质的基础上通过分泌有机酸和增强细胞壁、膜的形成，使其与Hg螯合和吸附，阻止汞向根内的迁移来实现抗汞胁迫的。可以通过加强根与茎叶的抗汞过程来降低汞对水稻尤其是稻米的侵害。在种植管理中不仅要重视汞在稻米中的积累，还应当重视汞对水稻生长发育和稻米品质的影响。     

高静水压对水稻种子萌发及同工酶的影响

 利用不同静水压力和不同保压时间处理了籼稻粤香占种子，研究发现，随着压力的增加和保压时间的延长，水稻发芽率和成苗率明显下降，高压处理后的水稻在苗期的生长受到明显抑制，大约生长30 d株高才赶上对照；聚丙烯酰胺凝胶电泳显示高静水压力抑制了种子幼苗的酯酶（Esterase）同工酶的表达，但对其它几种同工酶如过氧化物酶（Peroxidase）、超氧化物歧化酶（Superoxider Dismutase）和苹果酸酶（Malic Enyme）等影响较小。利用同一压力和保压时间处理，不同类型的水稻（Oryza sativa L.）品种种子，其中包括籼稻（粤香占和南京11）、粳稻（秋光和台中65）和中间类型Bulu稻（Bulu Gendjah 和Bulu Rusa），结果发现所有类型水稻种子的发芽率和成苗率都显著降低，但因水稻类型的不同其影响程度也不同，籼型水稻南京11和粤香占的耐压性最弱，粳型水稻秋光和台中65最强，中间型Bulu水稻Bulu Gendjah和 Bulu Rusa居中。上述结果表明，静水高压能够显著降低水稻的种子的发芽率和成苗率，抑制幼苗前期的生长和酯酶同工酶的表达。     

高静水压诱导水稻产生突变的研究

 以78 MPa高静水压力处理已浸泡10 h的水稻（Oryza sativa L.）粤香占、粤丰占和测64种子12 h，成苗后移栽至大田，对其处理当代和后代的农艺性状进行调查和分析，结果表明，处理当代中，粤香占、粤丰占和测64的穗粒数分别增加了5.2%、1.2%和17.0%，且测64达到显著性差异水平；测64处理的生育期延长10 d，而粤香占和粤丰占则分别早熟5 d和2 d 。在处理的当代和后代中出现了可遗传的突变体，突变性状中既有质量性状也有数量性状，其中紫色叶鞘和穗下节伸长属于质量性状突变，株高、粒长和穗粒数等属于数量性状突变。突变频率因品种不同而存在差异，表现为：测64>粤丰占>粤香占。通过4年6代的筛选，共获得近100份包括叶、茎、穗、粒、育性和生育期等性状发生明显变异的突变体，已稳定的突变株系22个，其中7个突变株系的综合性状明显较对照好，具有良好的应用前景。     

蓝宝石中子辐照色心的研究

研究了中子辐照对蓝宝石(α-Al2O3)单晶体缺陷形成及光学性能的影响,对采用提拉法与温度梯度法生长的蓝宝石晶体进行中子辐照,通过对比辐照前后的吸收及荧光光谱变化,发现辐照使得蓝宝石晶体内形成F、F^ 和F2^ 色心缺陷,但不同方法生长的晶体样品中色心浓度差异明显。其中提拉法样品的F心浓度要高于温度梯度法样品,而温度梯度法样品中F^ 色心浓度要高于提拉法样品。分析表明,这与两种方法生长的晶体中杂质含量差异有关。通过研究辐照后晶体的热致发光谱发现提拉法与温度梯度法生长的蓝宝石晶体分别在145℃与150℃有明显的热致发光出现,采用初始上升法计算出两种方法生长的晶体的热致发光陷阱深度分别为1．15eV及1．05eV。     

4.5 GPa静水压活塞圆筒式高压装置的压力检测分析及压力校正

 本文提供了提高现有活塞圆筒式高压装置流体静压强的一种实验方法。成功地制作了锰铜丝压力计，并利用铋丝相变准确地做了压力校正。各箍的应力检测分析和相对位移测量都表明：无论压腔空载或充液时，在0.000 1~3.08 GPa均不显示出同步箍紧作用；上下缸的压强差偏大带来高压暴露的危险。为把流体静压强提高到3.08 GPa以上，建议改进设计；（1）内箍中箍合二为一，外箍分为上下二层，将增加箍力；（2）调整各箍之间接触圆锥面的面积，将有助于同步箍紧；（3）增大密封套圈的无支承面，将减少上下缸压差，有利于安全运行。     

纳米CaF2离子电导率和介电常数与流体静压力的关系

 采用惰性气体蒸发和真空原位加压方法，制备了具有清洁界面的平均粒度为14 nm的纳米固体CaF₂，并在0.1 MPa～2.2 GPa压力范围内52个不同的静水压下，分别详细测量出其离子电导率σ和相对介电常数随压力变化的规律。讨论指出：（1）离子迁移通道受压后的变化（大于、等于或小于最佳值），是影响离子电导率-压力曲线峰值的主要因素；（2）当压力从0.66 GPa再增加时，lg σ分三段线性下降，可归因于纳米晶体的三种自由体积；（3）界面层空间电荷极化是造成纳米CaF₂相对介电常数较大的原因，由此可理解介电常数的压力效应，了提高产品的氟离子电导率，用真空原位加压法制备纳米材料时，应当采用高于0.66 GPa的压力。     

氧化物超导体的高压热处理及烧结

 本文利用高温高压条件，对氧化物超导体进行了不同条件的高压热处理及烧结。发现对SrLa(CuAg)₁O_x在空气中烧结的超导体，适当条件的高压热处理，使T_c从20 K提高到28 K。在Y₁Ba₂Cu₃O_7-δ系氧化物中，无论是对空气中烧结的已超导样品的高压热处理，或者直接在高压下烧结样品，均未使T_c得到提高，但是，经过高压烧结，超导样品的硬度显著提高，密度也有所增加，并且改变了超导相的晶格常数。     

水稻种子萌发期高压诱导的SSH-cDNA文库构建与分析

 为了研究高压处理对高等植物基因表达的影响,以萌发过程中经高压处理后的水稻种子的mRNA作为检测子（Tester）,以对照样品的mRNA作为驱动子（Driver）,采用抑制差减杂交（SSH）结合镜像选择技术（MOS）构建了高压处理后水稻种子萌发过程中诱导表达的差减cDNA文库,并通过蓝白斑筛选获得了580个重组克隆。菌液PCR检测的结果表明这些克隆中的插入片段的大小主要分布在200～1000 bp之间,平均大小约为575 bp,其中单一扩增条带的有效重组克隆数为542个,有效的重组克隆率为93.3%。对部分重组克隆进行测序发现,受高压诱导表达的基因主要涉及到代谢、胁迫响应、转录调控等方面。为高压处理后水稻种子基因表达模式变化的研究打下了基础。     

静水压对牛奶中细菌生长繁殖的影响

 在20~120 MPa静水压力范围内，研究了压力对鲜牛奶中细菌的生长繁殖的影响。我们发现，在室温及20 MPa静水压下受压5 min后，细菌的生理活性显著降低，其生长繁殖受到抑制，而且生理活性的降低是一种压力非在位效应。     

激光辐照加电场激励对滇稻生长发育的影响

用激光辐照加电场激励处理滇稻种子,并对之进行育秧和田间种植试验.多年来试验表明,在出苗率、有效分、结实率和千粒重等诸多方面均优于单纯用激光处理的稻种和对照(CK).本文分析了激光和电场对生物分子共同作用的机制.