【目的】研究三叶草斑潜蝇(Liriomyza trifolii)卵密度和幼虫密度对其生长发育的影响,探索其种内竞争的密度效应;明确三叶草斑潜蝇与美洲斑潜蝇(L.sativae)在不同1龄幼虫密度下,各自幼虫对食物资源的竞争能力,探索两种斑潜蝇之间的种间竞争取代机制。【方法】在实验室饲养条件下,用针刺死三叶草斑潜蝇多余的卵和幼虫,使其形成不同的卵密度梯度和1龄幼虫密度梯度,再继续培养。根据相关文献判定昆虫各种致死因子是否存在密度依存性的方法,令N1为该因子作用前的虫口数,N2为该因子作用后的虫口数。以lgN1为因变量,lgN2为自变量,求回归系数,再以lgN1为自变量,lgN2为因变量,求回归系数。如果这两条直线在b=1的等分线一侧,则认为作用于N1→N2之间的因子为密度依存因子,如果这两条直线在b=1的等分线两侧,则不认为是密度有关因子。选取美洲斑潜蝇和三叶草斑潜蝇各1、2和3对成虫,在固定叶片面积上产卵24 h后,形成不同的卵和幼虫密度,统计后代中两种斑潜蝇的生长状况,分析卵密度和1龄幼虫密度对种间竞争取代的影响。【结果】三叶草斑潜蝇卵期不存在密度效应,卵密度对卵的存活、生长发育以及发育速率均没有显著影响,实验室饲养条件下三叶草斑潜蝇卵存活率均在91%以上;幼虫期存在明显的密度制约效应,幼虫密度对幼虫的存活率、平均蛹重、化蛹率、羽化率、成虫寿命和单雌产卵量均有显著的影响。在寄主植物矮生菜豆上,三叶草斑潜蝇1龄幼虫密度超过0.87头/cm2时,幼虫死亡率上升,平均蛹重减少,化蛹率和羽化率降低,成虫寿命缩短且繁殖力下降。1龄幼虫密度对三叶草斑潜蝇幼虫和蛹虫的发育速率没有影响,对羽化成虫的雌性比也没有影响;卵密度对两种斑潜蝇各自的竞争力没有影响,不同卵密度下两种斑潜蝇总的孵化率均在94.25%以上。两种斑潜蝇的幼虫密度越高种间竞争越激烈,在幼虫密度较低时,两种斑潜蝇子代数量相当,幼虫密度较高时,三叶草斑潜蝇子代数量明显的高于美洲斑潜蝇的子代数量。【结论】三叶草斑潜蝇卵密度对其种群消长没有显著影响,1龄幼虫密度过高时种内竞争激烈,对其试验种群的增长有很大的抑制作用。与美洲斑潜蝇相比,三叶草斑潜蝇幼虫的种间竞争能力更大,主要原因是三叶草斑潜蝇的幼虫比美洲斑潜蝇的幼虫拥有更强的抗拥挤能力、适应环境恶化的能力以及对食物资源的占有能力。

关键词：三叶草斑潜蝇；美洲斑潜蝇；密度制约；种间竞争

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大豆是最早进行转基因品种大面积商业化种植的作物,也是目前转基因品种种植面积最大的作物,在食品、营养、工业和医药领域发挥着重要作用。1996—2012年的17年间,全球共累计种植转基因大豆76 310万公顷,给种植户带来了约370亿美元的收益。2013年,共有11个国家种植了8 450万公顷转基因大豆,约占全球转基因作物种植面积的48%,大豆种植面积的79%。尽管抗除草剂转基因大豆已在全球市场占据了主导地位,但长期以来大豆的转基因技术体系一直未能实现重大突破,高效、稳定的转基因技术体系仍是开展转基因品种选育和基因功能研究的瓶颈因素。根癌农杆菌介导的子叶节转化系统和基因枪介导的体细胞胚转化系统是目前最为常用的大豆转基因技术体系。自1988年采用这两种方法几乎同时获得了首批可育转基因大豆植株以来,大量的研究工作者对其开展了改良和优化研究,实现了转化效率的提升和再生方式向胚性悬浮细胞等的拓展,在大豆农艺性状改良和基因功能研究中发挥了作用。文章综述了大豆转基因技术的主要研究进展和问题,比较了大豆不定芽器官发生再生途径、体细胞胚再生途径和原生质体再生途径的特点;归纳了根癌农杆菌和基因枪介导的大豆转基因体系构建研究的典型案例,总结了其在大豆基因型选用、外植体选材、再生方式、筛选策略等技术参数和转化效率。分析认为:尽管通过多年努力,目前,可用于大豆转化的基因型、外植体类型等均有了很大拓展,转化效率也得到了显著提高,在多个报道中获得了超过10%的转化效率,甚至出现了转化效率高达30%以上的研究报道。但这些转化效率数据多数是在样本量较小的试验中获得的,而且在同一研究报道中,不同转化操作重复间的转化效率差异往往很大;在单因素对比试验中获得的高转化效率,往往在多因素整合试验中并没有得到很好的重演。这说明试验中尚有很多难以控制的未知因素对转化效率产生着影响,不同转化操作技术人员的技术熟练程度、操作习惯等人为因素,不同实验室设施设备条件的差别等环境因素,也都会对转化效率产生很大影响,这就造成了同一转化流程在不同实验室间的重演性不佳、不同操作人员间的转化效率差别较大、同一实验室的转化效率稳定性较差等问题,在很大程度上限制了大豆规模化转基因技术体系的形成。文章还概述了中国大豆转基因技术体系构建和转基因材料创制研究工作的发展历程,总结了近年来中国在农艺性状改良转基因大豆材料创制工作中取得的主要进展,并对基因组编辑技术、定点整合技术等新兴转基因技术在大豆中的应用前景进行了展望。

关键词：大豆；转基因体系；转化效率；根癌农杆菌；基因枪

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玉米是世界种植范围最广、产量最高的粮食作物,为保证世界粮食安全做出了重要贡献。但是病虫害、杂草、干旱、盐碱等生物或非生物胁迫严重影响了玉米生产。培育具有抗虫、抗除草剂、抗病等性状的转基因玉米品种并应用到实际生产中,能够减少玉米产量损失,减少农药化肥使用量。玉米规模化转基因技术体系研究发展迅速,获得的抗虫、抗除草剂转基因玉米已在国外商业化种植18年,带来巨大的经济、社会和生态效益。全球转基因作物种植面积从1996年的170万公顷增加到2013年的1.75亿公顷。转基因玉米新品种培育需要较成熟的玉米规模化转基因技术体系。目前,商业化种植的转基因玉米都是从大量转基因玉米中选择的,具有外源基因单拷贝插入、遗传稳定、无载体骨架插入、目的基因表达合适、对玉米自身性状无影响等特点。国外大公司及部分公立研究机构建立了相对成熟的玉米转基因技术体系。中国玉米转基因技术体系研究起步较晚,目前初步建立了玉米规模化转基因技术体系,有必要进一步提高玉米遗传转化效率及规模化程度。玉米规模化转基因技术体系采用的主要方法是基因枪法和农杆菌介导法。文章详细介绍了2种方法的原理、发展过程及其应用。农杆菌介导法是目前最主流的植物遗传转化方法,具有成本低、外源基因拷贝数低、外源基因能稳定遗传表达等特点,更适用于规模化转基因技术体系。中国在玉米转基因技术体系研究及应用方面有很好的进展,在转基因受体材料选择、农杆菌侵染方法优化等方面对农杆菌介导的玉米遗传转化方法进行了系统优化,以国际上常用的玉米杂交种HiII及中国玉米优良自交系综31等为转化受体,建立了基于幼胚的玉米规模化转基因技术体系,并很好地应用于转基因玉米新品种的创制,获得大量具有生产应用价值的抗虫、抗除草剂转基因玉米。文章展望了玉米转基因技术体系的发展趋势,认为商业自交系作为外植体的筛选、转化事件单拷贝率的提高、无载体骨架序列转基因的提升、多基因转化技术、基因打靶技术、基因编辑技术及安全转化技术等方面是玉米转基因技术发展的趋势。中国应紧跟玉米转基因技术发展趋势,大力发展多基因转化技术、基因打靶技术及安全转化技术,使转基因玉米技术体系更好地服务于基因功能研究、转基因玉米产品研发等。中国通过玉米规模化转基因技术体系获得的转基因玉米将来进入产业化应用,将带来巨大的经济效益、社会效益和环境效益,并将推动玉米转基因技术体系的进一步发展。文章为玉米转基因技术体系优化和转基因玉米新材料获得等方面的研究提供一定的参考。 

关键词：玉米；规模化；转基因；体系

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【目的】研究水稻叶片的表面特性和有机硅助剂Silwet-408溶液的单个雾滴在30°、45°和60°3个倾角水稻叶片正、反面的行为,以期为农药雾滴对靶叶面滞留控制机制提供依据。【方法】利用扫描电镜观察水稻叶片的表面特性,并通过Zisman图法测定稻叶的临界表面张力。同时测定0、3.91、7.81、15.63、31.25、62.50、125.00和250.00 mg.L-18个浓度的Silwet-408溶液的表面张力后,利用表面张力法测定出Silwet-408的临界胶束浓度,并借助于接触角测量仪测定8个溶液的单个雾滴在3个倾角水稻叶片上的接触角。【结果】电镜观察发现水稻叶片正、反面存在3种类型的绒毛,同时表面布满了乳头状的突起,其密度分别为(12.4±0.7)×103和(7.6±0.8)×103个/mm2且差异显著;气孔长度和气孔密度间均无显著差异。Silwet-408的临界胶束浓度为78.5 mg.L-1,与之相对应的溶液的表面张力为20.77 mN.m-1。水稻叶片正、反面的临界表面张力估值分别为29.90和31.22 mN.m-1。在所测定的溶液中,浓度为0、3.91、7.81 mg.L-1溶液的表面张力大于稻叶的临界表面张力且Silwet-408浓度小于临界胶束浓度,这3个浓度溶液的雾滴将直接从不同倾角水稻叶片上滚落。浓度为15.63、31.25、62.50 mg.L-1溶液的表面张力小于稻叶的临界表面张力且Silwet-408浓度小于临界胶束浓度,15.63和31.25 mg.L-1溶液的雾滴在倾角较低时(30°)能黏附叶片上,较高时(60°)滚落;62.50 mg.L-1溶液的雾滴能黏附在稻叶上,不同倾角间的接触角变化率和润湿滞后存在差异;125.00和250.00 mg.L-1溶液的表面张力小于稻叶的临界表面张力且Silwet-408浓度大于临界胶束浓度,这2个溶液的雾滴均能黏附在不同倾角的水稻叶片上,40 s后的接触角变化率和润湿滞后无显著差异。不同倾角稻叶上雾滴的前进角(θa)和后退角(θr)的分析结果表明θa总是大于θr,在40 s的测定时间内,随时间延迟θa和θr总是逐渐减少。【结论】稻叶的强疏水性主要归因于其表面布满了包被着蜡质的乳头状突起,同时这还可能与其叶表面的毛长和气孔密度密切相关。水稻叶面为低能叶面。只有Silwet-408溶液的表面张力小于稻叶的临界表面张力且溶液中的Silwet-408浓度达到临界胶束浓度才能使雾滴很好的黏附在不同倾角的稻叶上并润湿展布;过低浓度的溶液的雾滴由于较大的表面张力易从不同倾角的稻叶上滚落。Silwet-408溶液的雾滴在不同倾角叶片上的θa大于θr形成的润湿滞后说明了稻叶表面的粗糙,而这种粗糙与稻叶表面存在的高密度乳突密切相关。

关键词：水稻；表面张力；临界胶束浓度；接触角；乳突

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水稻作为重要的粮食作物和遗传转化的模式植物,其遗传转化一直受到广泛重视。自世界首例转基因水稻于1988年获得成功以来,水稻遗传转化技术体系迅猛发展,尤其是1994年首次通过农杆菌介导实现对粳稻的高频转化,经过近20年的发展,水稻遗传转化技术体系已经比较完善。目前,应用于水稻中的转基因技术主要包括基因枪介导法和农杆菌介导法,一些实验室也采用花粉管通道法、电击法、PEG转化法等。其中,农杆菌介导的转基因方法以其低成本、易操作、转化效率高、单位点插入比例高、后代表达稳定等特点已经成为水稻转化的主流方法,约占水稻转基因报道总数的80%以上。虽然国内外刊物时有转基因方法改进的报道,但是由于种种原因,水稻的转化还受一些因素的限制,例如部分粳稻品种和籼稻受基因型的限制十分明显,转基因效率普遍较低,严重制约了转基因技术在水稻生产中的应用;某些转基因程序过于繁琐,耗时长,成本高,不但导致效率低,而且长时间的组织培养诱发逆转座子转座引起无性系变异干扰了功能研究和育种工作。因此,迫切需要建立高效、安全、规模化和标准化的水稻转基因技术体系。文章综述了国内外水稻转化技术的发展历程,重点回顾了近5年中国水稻规模化转基因技术研究进展,包括围绕不同水稻基因型高效转化体系优化及建立,对影响农杆菌转化效率及植株分化频率等诸多因素如水稻基因型、外植体类型、农杆菌菌株和质粒载体、培养基组分、共培养时间、侵染方式等方面的研究和探索。整合国内外已有研究结果进行技术集成创新,分别以粳稻和籼稻成熟胚、幼胚为外植体,采用农杆菌转化方法,通过优化受体材料和愈伤状态、农杆菌侵染浓度和分化温湿度、工艺流程标准化等多种组分,突破了成熟胚分化难的技术瓶颈,整合了无选择标记等安全转基因技术,实现了粳稻和部分籼稻转化技术的标准化和工厂化,初步建立了安全、高效、规模化水稻转基因技术体系。但与国际先进水平相比,尤其与一些跨国生物技术公司相比,在转化规模和转化效率方面仍然存在较大差距。认为安全、高效、规模化是转基因水稻新品种培育和产业化的重大技术瓶颈。建立水稻主栽品种快速、高效、稳定的转化系统,开发安全型转化技术,开展多基因、大片段基因转化,实现转基因的定点整合和时空控制表达等是水稻转基因技术的发展趋势,针对水稻规模化转基因技术体系存在的问题,提出了相应的对策,对于促进转基因水稻新品种培育和功能基因组学研究具有一定参考价值。

关键词：水稻；规模化；转化体系

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在主要农作物中,小麦属于遗传转化比较困难的作物,转化效率较低,重复性较差,转化规模较小,优良转基因材料较少,基因工程育种进程明显落后于大豆、玉米、棉花、水稻等作物。目前,应用于小麦中的转基因技术主要包括基因枪介导法和农杆菌介导法,有些实验室也采用花粉管通道、离子束注入、激光微束穿刺、PEG、花粉介导和农杆菌浸花等方法。在外植体利用方面,多数研究主要利用小麦幼胚及其愈伤组织作为起始转化材料,以成熟胚、幼穗、花药愈伤组织为材料转化成功的报道还比较少,需要进一步探索。在转化效率方面,基因枪报道为0.1%—16.7%,农杆菌报道为0.7%—44.8%,变化幅度较大。在目标基因转化方面,除了nptⅡ、bar、hpt、GUS、GOX、pmi、ALS等筛选基因和报告基因外,转化的功能基因主要涉及小麦品质、抗病性、耐旱性、抗蚜虫和抗除草剂等性状改良。农杆菌介导和基因枪介导转化小麦幼胚的转化效率除与受体基因型有关外,还与受体材料的生理状态有关,供体植株生长期间的温度条件、光照条件、营养条件和水分条件对转化效率有至关重要的影响,开花到幼胚取样期间适宜的昼夜温度有利于转化后胚性愈伤组织诱导和候选转基因植株的获得。从整体水平看,中国小麦转基因技术研究虽然取得了较大进展,如建立了小麦成熟胚高频率再生体系并应用于小麦转化,改进了小麦幼胚再生体系和转化体系,将一批抗病、耐旱和品质改良相关基因转入小麦,初步建立了小麦规模化转基因技术体系,但与国际先进水平相比,尤其与一些跨国生物技术公司相比,在转化规模和转化效率方面仍然存在较大差距。认为转化效率较低、基因型依赖性强、人工气候条件不够先进、转化队伍不稳定是限制中国小麦规模化转基因技术发展的瓶颈;建立主栽品种转化体系、提高转化效率、开展多基因转化、开发安全型转化技术、避免载体骨架序列插入、减少基因沉默、实现定点整合等是小麦转基因技术研究的发展趋势;通过对组织培养技术、植株再生和转化相关基因的研究,以及优良受体基因型筛选、培养基改良和各个转化影响因素的优化、集成等,克服农杆菌转化小麦的瓶颈,提高小麦转化效率,扩大转化规模。文章重点综述了基因枪和农杆菌转化技术在小麦中的应用和发展,回顾了近5年中国小麦规模化转基因技术研究进展,对于促进转基因小麦新品种培育和小麦功能基因组学研究具有一定参考价值。

关键词：小麦；转基因技术；转化效率；规模化

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猪是重要的经济动物,优良猪种的培育对农业的发展具有重要的作用。同时,作为一种常用的试验动物,猪在解剖学、生理学、遗传学等方面与人类高度相似,其在生命科学研究领域中也具有独特的应用价值。转基因技术可以运用基因工程等实验技术手段,对动物基因组进行有目的的遗传修饰,使修饰改造的基因稳定遗传给后代,从而获得满足人类特定需求的动物个体。因此,猪规模化转基因技术体系的建立对转基因育种、基因功能研究和人类疾病模型研究等方面具有重要的意义。本文回顾了国内外猪转基因技术体系的研究进展,总结了目标基因的选择原则,介绍了原核显微注射、体细胞核移植、锌指核酸酶(Zinc-finger nucleases,ZFN)、转录激活子样效应子核酸酶(Transcription activator-like effector nucleases,TALEN)和规律成簇间隔短回文重复序列/Cas9(Clustered regularly interspaced short palindromic repeat,CRISPR/Cas9)系统、精子载体和逆转录病毒等各种目标基因导入手段,并分析其优缺点和适用范围,列举了表达调控策略中常用的基因调控元件和相关调控系统。近年来,随着转基因重大专项工作的推进,中国猪规模化转基因技术研究取得长足的发展:发掘出大批功能基因;搭建了ZFN、TALEN、CRISPR/Cas9介导的高效基因修饰技术平台及其切割效率检测平台;对供体细胞的分离、培养和筛选流程进行优化;完善体细胞核移植和原核显微注射体系平台,并与新型的基因组编辑技术有机结合,实现目的基因定点、高效、安全的整合;通过将再克隆、胚胎移植、人工受精及常规育种等多种技术的集成创新,建立转基因猪扩繁技术体系,可在较短时间内扩大转基因猪数量;并且实现了这些技术体系的资源共享,为众多单位提供了技术服务支撑,培训技术人员,使转基因技术得到普遍的应用。但是中国猪规模化转基因技术体系仍然存在着一系列的问题:决定转基因猪相关性状并具有自主知识产权的主效基因少;标记基因存在潜在的危害;外源基因随机整合率低、稳定性差;基因打靶等技术环节还不成熟;仔猪成活率低等仍然是猪规模化转基因技术发展面临的瓶颈。因此,要实现猪规模化转基因体系构建的技术性突破,必须结合相关组学工具,深入挖掘并获得具有自主知识产权的重要功能基因和调控元件;构建高效、安全的转多基因载体,实现外源基因的协同、高效表达;完善转基因猪制备过程中的相关技术环节。总之,在猪规模化转基因技术体系的支撑下,中国的转基因猪培育研究必将进入一个新的高速发展时期。

关键词：猪；转基因技术；规模化

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关键词：农村；农机；租赁市场

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9月，农林牧渔业投资提速，各子行业投资增速涨跌互现。市场价格方面，生猪市场供需失衡，价格再次走低；新豆零星上市，大豆价格继续走低。

关键词：农业；总体形势

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关键词：农村；土地承包；经营权

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