土壤—水稻系统中砷污染表征与相关性校验

研究了青紫泥田、黄筋泥田和红砂田中水溶性砷、酸溶性砷和总砷与水稻生物产量和砷积累的关系，探讨了它们之间的相关性，为表征和校验土壤水稻系统中砷污染提供依据。     

早籼垩白米形成的形态解剖学的研究

以浙733（多垩白）和中优早5号（少垩白）两个品种为实验材料，利用人工气候箱控温手段，在植株开花后4天分别移入高（37℃）、中（30℃），低温（24℃）的人工气候箱控温栽培，采用Spurr树脂半薄切片的方法对垩白部位的细胞结构和淀粉粉整体形态进行观察研究，实验结果表明：温度越高，腹背径向的细胞越扁，细胞数目越多，越易导致垩白的发生；不同温度处理下中优早5号的淀粉粒大多为多角形，但温度越高，淀粉粒排列越蔬松，且大小不均一；低温处理下浙733的淀粉粒大多为多角形，排列较为紧密，但大小不均一，中、高温处理下的淀粉粒多为圆球形，排列蔬松，大小很不均一，表明淀粉体发育不良，淀粉充实度不高，排列不致密，是形成垩白的内在因素；开花之后，灌浆期高温是垩白形成的外在决定因素。     

水稻谷胱甘肽磷脂氢过氧化物酶的表达、纯化及晶体生长条件初筛

将水稻PHGPx(OsPHGPx)的编码序列克隆到表达载体pGEX-6P-1上, 并转化为大肠杆菌进行表达. 通过GST亲和层析、离子交换层析和凝胶过滤层析, 制备了可用于晶体学研究的OsPHGPx, 其纯度超过95%, 具备明显的PHGPx活性. 质谱显示OsPHGPx的精确分子量为19642.5553, 与理论分子量基本一致. OsPHGPx在多个晶体生长条件下出现微晶. 三维结构同源建模显示 OsPHGPx的结构为硫氧还蛋白折叠形式.     

外源稀土对土壤微生物特征的影响及时间效应

采用微生物生物量、Cmic/Corg、呼吸速率、代谢熵qCo2及BIOLOG等方法分析稀土对土壤微生物活性及群落结构的影响和时间效应。结果表明，低浓度稀土进入土壤的早期阶段对土壤微生物具有刺激作用，但随时间的推移逐渐不显著。高浓度稀土对土壤微生物具有抑制作用，随时间的延长有减少的趋势。BIOLOG分析显示，稀土施用之后，土壤微生物对碳源的消耗量增加，速度加快，群落结构发生了改变且具有长期性。     

水稻叶片Ca2+/CaM依赖性蛋白激酶的纯化和活性测定

通过高速离心、(NH4)2SO4沉淀、琼脂糖凝胶过滤和CaM-sepharose4B亲和层析,从HPGMR(58S)叶片中初步纯化出Ca^2 ／CaM依赖性蛋白激酶．纯化的Ca^2 ／CaM依赖性蛋白激酶经SDS-聚丙烯酰胺凝胶线性梯度电泳,亚基分子量约为55X10^3在Ca抖／CaM依赖性蛋白激酶的标准反应体系中,存在过量的ATP,提取磷酸化反应剩余的ATP,用叶绿体Mg^2 -ATP酶分解ATP,最后用复合孔雀绿测定无机磷,从而来计算ca^2 ／CaM依赖性蛋白激酶的活性．实验结果表明,该酶活性是依赖Ca^2 和CaM的,并且EGTA和TFP对酶活性有明显的抑制作用．     

高效液相色谱测定水稻幼苗中内源激素(GA_3、IAA和ABA)的方法研究

本文着重研究了应用高效液相色谱法(简称为HPLC)测定水稻中内源激素GA_3、IAA和ABA;并提出了植物激素经有机溶剂提取分离后,不经DEAE纤维柱洗脱,而用0.5μm超滤膜过滤纯化,就可用高效液相色谱分析测定。该法简便、快速(过滤只需1～2分钟),用样量少。可靠性较好,尤其在定性分析方面,显示了它的优点。     

2-氨基-1,3,4-噻二唑的抗水稻白叶枯病机制的探讨

药师寺国人等于1971年发现2-氨基-1,3,4-噻二唑(ATDA)具有优越的抗水稻白叶枯病菌的性能,并发现这种性能可被烟酰胺抵消.一般认为,ATDA的作用与细菌细胞中烟酰胺的代谢有关.为了探明ATDA的活性与结构的关系,并从中找出有效的同类化合物,进一步了解这个药剂的抗病机制,我们合成了几类新的噻二唑化合物,连同以前报导的     

硒,砷在水稻体内的相互作用及其自由基机理的研究

以水稻为对象观察了砷（ＮａＡｓＯ２）的毒性作用及硒、砷毒性的相互作用。当培养液中砷（ＮａＡｓＯ２）的浓度约大于０．１×１０－６时，砷会抑制水稻的生长。当硒（Ｎａ２ＳｅＯ３）的浓度范围在０×１０－５～１×１０－６时，硒能拮抗砷的毒性，但硒的浓度大于１×１０－６时，硒会增加体系的毒性。有关作用的机理为自由基机理。     

离子色谱法测定抗逆转基因水稻中的海藻糖

海藻糖的积累对水稻对干旱、高盐和低温胁迫的耐受性有一定的影响,准确测定其含量对研究相关的功能有重要的意义.本文建立了转基因水稻样品中海藻糖的高效阴离子色谱测定方法,采用美国Dionex公司DX-500型离子色谱仪,Pac PA1离子色谱分离柱,以0.125 moL.L-1NaOH溶液作为流动相,利用Au工作电极、pH参比电极的脉冲安培检测器测定了水稻提取液中的海藻糖.方法的线性范围为0.02~10.0 mg.L-1,检出限为0.012 mg.L-1,标准品和样品测定的相对标准偏差分别为0.83%和1.52%.用该法测定了抗逆转基因水稻中的海藻糖,取得了较为满意的结果,加标回收率为95.3%~106.0%.所建立的方法具有高的灵敏度和精密度,适合于水稻样品中海藻糖的分析.     

基于集成学习的水稻氮素营养及籽粒蛋白含量监测

利用高光谱遥感技术在水稻收获前对籽粒品质相关的蛋白质含量进行监测,一方面可以及时调整栽培管理方式,指导合理追肥,另一方面,有助于提前掌握籽粒品质信息,明确市场定位。该研究以广东省典型优质籼稻为研究目标,基于2019年和2020年两年氮肥梯度实验,以水稻分化期和抽穗期冠层尺度高光谱数据、水稻氮素参数,包括叶片氮素含量（LNC）、叶片氮素积累量（LNA）、植株氮素含量（PNC）、植株氮素积累量（PNA）及籽粒蛋白含量数据为基础,利用四种个体机器学习算法partial least square regression (PLSR)、K-nearest neighbor (KNN)、Bayesian ridge regression (BRR)、support vector regression (SVR),三种集成学习算法random forest (RF)、adaboost、bagging,针对水稻不同生育期氮素状况进行监测建模,在此基础上构建基于水稻冠层光谱信息、光谱信息结合水稻农学氮素参数的籽粒蛋白含量的监测模型,并对模型进行精度对比。研究结果表明,在水稻氮素营养监测方面,利用水稻冠层454~950 nm波段信息,采用RF及Adaboost算法,在水稻分化期、抽穗期及全生育期LNC、LNA、PNC及PNA模型R2均达到0.90以上,同时也具有较低的RMSE和MAE。在水稻籽粒蛋白品质监测方面,采用全波段光谱信息进行籽粒蛋白含量监测时,RF具有最高的精确度与稳定性,两生育期的RF模型对籽粒蛋白含量的监测结果R2分别为0.935和0.941,RMSE分别为0.235和0.226,MAE分别为0.189和0.152;两生育期以全波段光谱信息结合长势参数进行籽粒蛋白监测时,Adaboost模型具有最高的精确度和稳定性,其中分化期全波段光谱信息结合PNA作为输入参数,Adaboost模型R2为0.960,RMSE为0.175,MAE为0.150,以抽穗期全波段光谱信息结合PNC作为输入参数,R2为0.963,RMSE为0.170,MAE为0.137。研究结果表明,与PLSR,KNN,BRR和SVR几种个体学习器算法相比,集成算法RF,Adaboost和Bagging具备良好的处理多重共线性的能力,适合用于高光谱数据的分析与处理,在作物氮素营养监测及水稻品质的早期遥感监测方面具有明显优势。