种植转双价抗真菌基因水稻对根际微生物群落及酶活性的影响

对转几丁质酶和葡聚糖酶双价抗真菌基因抗病水稻七转39种植后的根际土壤微生物群落和酶活性进行了分析。研究结果表明,七转39根内生真菌和细菌数量显著低于非转基因阴性对照七丝软粘和常规水稻竹籼B,根际土壤中真菌和细菌数量也少于七丝软粘,与竹籼B数量接近。在水稻抽穗期测定,转基因水稻根际土壤过氧化氢酶、多酚氧化酶、蔗糖酶和脲酶活性以及可溶性有机质、氮、磷含量均与对照无显著差异。转基因水稻残体腐解过程中土壤腐殖酸含量变化与七丝软粘一致。与对照相比, 种植七转39未对下茬水稻的生长产生显著影响。     

铜胁迫对抗虫转基因水稻根际土壤微生物的影响

根际土壤微生物群落是联系土壤环境与作物生长的重要纽带,也是转基因作物环境安全评价的主要指标,而Cu胁迫对转基因水稻根际土壤微生物的影响目前尚不清楚。本研究基于盆栽试验,采用高通量测序等技术研究Cu胁迫(Cu含量100 mg/kg)对抗虫转基因水稻华恢1号(HH)及其亲本非转基因水稻明恢63(MH)农艺性状及成熟期根际土壤微生物的影响,并以不施加Cu胁迫处理为对照。结果显示:Cu胁迫显著降低了水稻株高、生物量及产量;Cu胁迫改变了水稻根际土壤总氮、铵态氮含量及氧化还原电位值,而种植转基因水稻仅降低了根际土壤氧化还原电位值;Cu胁迫没有影响水稻根际土壤细菌丰度,但降低了细菌群落Alpha-多样性,改变了水稻根际土壤细菌群落组成和群落结构;相同Cu含量胁迫下,HH和MH水稻生长指标及根际土壤细菌群落结构及组成差异较小。上述研究表明,Cu胁迫抑制了水稻农艺性状及根际土壤细菌群落,但种植抗虫转基因水稻没有影响水稻植株及根际土壤细菌群落对Cu胁迫的抗性。     

抗真菌转基因水稻根际土壤真菌群落结构的动态变化

以非转基因水稻"七丝软粘"为对照,采用传统平板计数法和变性梯度凝胶电泳技术,研究了抗真菌转基因水稻"转品1"和"转品8"生长周期内对根际土壤中可培养真菌数和真菌群落结构的影响。结果显示,相同生育期转基因水稻根际土壤可培养真菌数量与其非转基因对照水稻相比较无显著性差异,表明转基因水稻的种植没有对根际土壤真菌数量产生明显影响;18S rRNA真菌群落DGGE图谱分析显示,相同生育期转基因水稻与其非转基因对照水稻的根际土壤真菌DGGE条带数量和条带位置均无显著性差异,表明转基因水稻的种植没有对根际土壤真菌群落结构产生明显影响。进一步分析相同生育期转基因水稻与其非转基因对照水稻的根际土壤真菌群落香农多样性指数(Shannon diversity index)和均匀度指数(Evenness index)的动态变化,发现两者均没有显著性差异。以上研究结果表明,外源抗真菌基因的导入对水稻根际土壤中真菌群落数量和群落结构均没有明显影响。此外,将不同位置的真菌DGGE条带切胶回收,克隆、测序后,进行系统进化树分析,结果表明根际土壤真菌群落主要归属为子囊菌门(Ascomycota)、担子菌门(Basidiomycota)、壶菌门(Chytridiomycota)、接合菌门(Zygomycota)和未知真菌(unknown fungi)5个类群。     

转基因水稻秸秆还田对土壤硝化反硝化微生物群落的影响

转基因作物可能通过根系分泌物和植株残体组成的改变及外源基因的转移释放令土壤微生物群落产生变化,影响土壤微生物的生态功能。氨氧化细菌和反硝化细菌是驱动土壤硝化和反硝化过程的关键微生物,其群落结构的变化直接关系土壤氮素的转化与利用。本研究利用荧光定量PCR和PCR-DGGE技术分析了转cry1Ac/cpti双价抗虫基因水稻‘Kf8’秸秆还田降解过程中,土壤氨氧化细菌和反硝化细菌群落丰度与组成的变化,探讨转基因水稻是否存在影响稻田土壤氮素转化与N2O排放的可能。结果显示:无论是氨氧化细菌amo A基因还是反硝化细菌nirS基因,其丰度在转基因水稻‘Kf8’与非转基因水稻‘Mh86’的秸秆还田土壤中都没有显著差异;转基因水稻‘Kf8’和非转基因水稻‘Mh86’秸秆还田降解过程中0~10 cm土层中的amo A基因丰度均显著高于10~20 cm及20~30 cm土层(P0.05);各深度土层中的nirS基因丰度均存在随秸秆还田时间延长而增加的趋势。水稻秸秆还田降解过程中,转基因水稻‘Kf8’的土壤氨氧化细菌和反硝化细菌的群落多样性指数及组成,均与非转基因水稻‘Mh86’没有显著差异。相关分析结果表明土壤氨氧化细菌和反硝化细菌群落组成均与水稻秸秆还田时间存在显著相关性(P=0.002),反硝化细菌群落组成还与土层深度显著相关(P=0.024)。本研究表明转cry1Ac/cpti抗虫基因水稻秸秆还田对稻田土壤硝化和反硝化关键微生物群落不会产生明显影响。就土壤微生物群落而言,转cry1Ac/cpti抗虫基因水稻秸秆还田不存在影响土壤氮素转化与N2O排放的可能。     

超高产生态区水稻根际微生物物种及功能多样性研究

云南永胜涛源乡是保持我国水稻小面积超高产纪录的特殊生态区,采用平板计数法和BIOLOG碳素利用法,研究该地区水稻根际微生物物种和功能多样性。结果表明,高产水稻根际可培养微生物总数接近对照2倍,三大类微生物数量表现为细菌放线菌真菌,属健康的"细菌型"土壤,水稻高产与自然土层中的微生物关系不大。高产水稻土Shannon均匀度指数(E)和Simpson指数(D)均与对照无显著差异,Shannon多样性指数(H)与对照达到差异显著,微生物物种多样性和均匀度不是高产与非高产区域的主要差别。AWCD值分析表明,高产水稻土群落代谢活性总体强于对照,二者间的差别幅度由大到小表现为分蘖期收获期苗期轮作期,水稻生长越旺盛,与对照间碳源利用能力差别越大。Shannon、Simpson和Mc Intosh 3个多样性指数综合分析表明,高产水稻土根际微生物数量更多,代谢能力更强,微生物群落分布更均匀,多样化程度更高,能够利用的碳源种类更丰富,数量占比较大、种类较集中的常见种并不是形成产量优势的重要因素;分蘖期是高产水稻生长的关键时期,分蘖期根际微生物数量多、种类繁、代谢能力强、代谢类型多是高产水稻旺盛生长和高产形成的关键所在。     

转几丁质酶基因水稻对土壤化学性状及酶活性的影响研究

对种植转几丁质酶基因水稻“竹转68”农田土壤化学性状的变化研究结果表明，当年种植和连续2年种植转基因水稻“竹转68”农田土壤有机质、可溶性N、P以及过氧化氢酶、多酚氧化酶、蔗糖酶和脲酶活性与非转基因水稻对照相比无显著差异，且其叶片的化感作用大于非转基因水稻对照，但其腐殖过程化感效应及残体腐殖速度均小于非转基因水稻对照；经过冬季腐殖过程2种水稻土壤腐殖化程度基本一致，表明种植转基因水稻“竹转68”对水稻生产不会产毕不利影响．     

间套作玉米对线辣椒根际土壤微生物生态特征的影响

采用常规稀释平板法、氯仿熏蒸法、BIOLOG GN微平板反应系统及种间根系分隔技术, 以线辣椒单作(SC)为试验对照, 研究了间套作处理[玉米/线辣椒套作+根部塑料膜分隔(ICP)、玉米/线辣椒套作+根部尼龙网分隔(ICM)、玉米/线辣椒套作根部无分隔(ICN)]对线辣椒根际土壤微生物生态特征的影响。结果表明: 整个线辣椒生育期内, 各套作处理线辣椒根际土壤微生物总数与细菌总数具有相同的变化趋势, ICN和ICM处理的真菌、细菌、放线菌数量和细菌/真菌(B/F)、放线菌/真菌(A/F)比值均大于ICP与SC处理。盛果期, ICN处理根际土壤微生物量碳和微生物量氮比同处理其他生育期增加14.2%~54.0%和10.6%~54.7%。各处理土壤微生物群落AWCD的变化随培养时间呈现明显的"S"型曲线。间套作玉米显著提高了线辣椒根际土壤微生物群落的Shannon-Wiener指数(P<0.05)、Simpson指数、种间相遇几率和McIntosh指数(P<0.05), 并改变了土壤微生物对单一碳源的利用能力。线辣椒根际土壤微生物的不同多样性指数分别与其生物学产量之间存在显著或极显著正相关。说明间套作改善了土壤微生态环境。     

旱作水稻西瓜间丛枝菌根菌丝桥诱导水稻磷转运蛋白的表达及对磷吸收的影响

采用中间隔网的土培根箱试验,对旱作水稻或/和西瓜接种丛枝菌根真菌(简称AM真菌)幼套球囊霉(Glomus etunicatum Becker&Gerdemann),研究了旱作水稻/西瓜间形成菌丝桥并诱导水稻磷酸盐转运蛋白OsPT11的表达和对磷吸收的影响。结果表明:(1)根箱两侧均未接种AM真菌时,旱作水稻和西瓜根系均不形成菌根,水稻根系的磷酸盐转运蛋白OsPT11也不表达。(2)西瓜侧接种AM真菌时,西瓜与水稻间形成的菌丝桥引起水稻菌根的形成,并诱导水稻根系磷酸盐转运蛋白OsPT11表达。(3)菌丝桥侵染和直接接种侵染对旱作水稻和西瓜形成丛枝菌根能达到相同的效果,旱作水稻和西瓜的菌根侵染率分别为80%以上和70%以上。(4)在旱作水稻/西瓜间作系统中,当接种AM真菌时,水稻和西瓜根际有效磷含量显著高于对照处理,水稻地上部全磷含量降低,而西瓜地上部全磷含量升高。     

种植水稻对古水稻土与现代水稻土微生物功能多样性的影响

通过温室盆栽试验，研究种植水稻对长江三角洲绰墩山遗址的古水稻土与现代水稻土的微生物功能多样性和氨氧化细菌数量的影响。在60d的试验期内观察发现，现代水稻土含有0．416～1、235MPN mg^-1的氨氧化细菌，古水稻土在温室培养后也检测到0．013—0、055MPN mg^-1的氨氧化细菌，但数量远远低于现代水稻土；在不施氮的条件下种植水稻会降低古水稻土与现代水稻土中氨氧化细菌的数量，但施加硫酸铵在种植水稻30d时增加了其数量，而施加硝酸钠对其数量没有显著影响。现代水稻土的碳底物利用能力明显弱于古水稻土，微生物群落的Shannon指数、Simpson指数和McIntosh指数也不同程度的低于古水稻土；种植水稻60d后，现代水稻土中微生物群落的整体活性显著提高，三种多样性指数也达到与古水稻土相同的水平，但施加氮肥又减缓了种植水稻对微生物整体活性的增强作用。种植水稻和施用氮肥对古水稻土微生物群落的三种多样性指数均没有显著影响，而且3320a古水稻土和6280a古水稻土的微生物功能多样性也没有显著差异。     

亚油酸钠刺激多环芳烃污染土壤微生物修复的机理研究

根系分泌物在多环芳烃（PAHs）污染土壤的植物根际修复过程中发挥关键作用，但是向土壤中单独施入根系分泌物化学物质对PAH去除的影响还少有研究。本实验通过土壤微宇宙培养试验和高通量测序技术研究了根系分泌物亚油酸钠对土壤微生物群落及PAHs降解的影响。结果发现，60天后，添加肥料与亚油酸钠处理对土壤中PAHs的去除率为40.6％，显著高于仅施肥处理的17.4%。主坐标分析（PCoA）表明添加亚油酸钠显著改变了土壤微生物群落，土壤细菌和真菌群落组成与仅施肥处理明显分异。此外，亚油酸钠的添加还促进了PAHs降解菌如Marmoricola、Streptomyces、unclassified_Intrasporangiaceae和Kribbella等细菌，以及unclassified_Chaetomiaceae、Mortierella和Humicola等真菌的富集。LEFSe分析表明，Streptomyces、Kribbella和Humicola是添加亚油酸钠处理的主要微生物标记物，且Streptomyces和Kribbella相对丰度与土壤中PAHs含量呈负相关。本研究结果初步揭示了亚油酸钠强化土壤PAHs生物降解的机理。     

生态冷漠症的“诊”与“治”

当今有一部分政府官员患有生态冷漠症,其表现有3种,即面对持续恶化的生态环境麻木不仁,生态建设取得一点成绩便盲目乐观,发生了生态安全问题就怨天尤人。医治生态冷漠症应重点抓好以下3个方面的工作:紧密结合工作实际,切实加强对广大干部的科学发展观教育;完善和推行绿色GDP核算标准,加强对各级政府及其官员的考核;制定和完善有关法律法规,加大对政府行为的约束力度。     

"数字黄土高原"到"数字水土保持"

立足于黄土高原水土保持与生态环境建设及其科学研究的要求和空间信息科学技术发展的最新动态，通过：数字黄土高原”建立的时代背景及其技术背景，讨论了“数字黄土高原”研究与建设的目标，基本内容，关键技术环节（包括数据库结构，数据集成方法，数据更新，元数据体系建设和数字共享机制）和推广应用等，初步讨论了“数字水土保持”及其与国家空间数据基础设施（NSDI）建设的关系。     

"林 - 蛙 - 鱼"生态农业模式研究

对杨树 虎纹蛙 罗非鱼("林 - 蛙 - 鱼")生态农业模式进行了3年的研究.结果表明,"林 - 蛙 - 鱼"立体种养生态农业模式经济效益明显,250 m2种养池当年可产生经济效益4 800元左右."林 - 蛙 - 鱼"立体种养生态农业模式也取得了良好的生态效益和社会效益,表现在改善生态环境、维护生物多样性、带动农民发展生产、教育青少年等方面,实现了生态效益、经济效益和社会效益的同步发展.     

“摩尔”教学的几点体会

介绍了一种如何在初中化学知识的基础上导入摩尔概念的新颖教学法,展示了这种方法的良好效果。     

Characterization of aroma compounds of chinese "Wuliangye" and "Jiannanchun" liquors by aroma extract dilution analysis

Aroma compounds in Chinese "Wuliangye" liquor were identified by gas chromatography-olfactometry (GC-O) after fractionation. A total of 132 odorants were detected by GC-O in Wuliangye liquor on DB-wax and DB-5 columns. Of these, 126 aromas were identified by GC-mass spectrometry (MS). Aroma extract dilution analysis (AEDA) was further employed to identify the most important aroma compounds in "Wuliangye" and "Jiannanchun" liquors. The results showed that esters could be the most important class, especially ethyl esters. Various alcohols, aldehydes, acetals, alkylpyrazines, furan derivatives, lactones, and sulfur-containing and phenolic compounds were also found to be important. On the basis of flavor dilution (FD) values, the most important aroma compounds in Wuliangye and Jiannanchun liquors could be ethyl butanoate, ethyl pentanoate, ethyl hexanoate, ethyl octanoate, butyl hexanoate, ethyl 3-methylbutanoate, hexanoic acid, and 1,1-diethoxy-3-methylbutane (FD > or = 1024). These compounds contributed to fruity, floral, and apple- and pineapple-like aromas with the exception of hexanoic acid, which imparts a sweaty note. Several pyrazines, including 2,5-dimethyl-3-ethylpyrazine, 2-ethyl-6-methylpyrazine, 2,6-dimethylpyrazine, 2,3,5-trimethylpyrazine, and 3,5-dimethyl-2-pentylpyrazine, were identified in these two liquors. Although further quantitative analysis is required, it seems that most of these pyrazine compounds had higher FD values in Wuliangye than in Jiannanchun liquor, thus imparting stronger nutty, baked, and roasted notes in Wuliangye liquor.     

试论将“水土保持”改称“水土生态保持”的科学性

我国“水土保持”一词的提出已有60多年的历史,而治理水土流失的历史则可以追溯到西周初期(公元前16~11世纪)。水和土是陆地生态系统重要的生态因子,而以水和土为首要立地条件的生态植被,是陆地生态系统的第一性生产者,也是水土保持生态效益的直接承担者,所以植被的保护和恢复是水土保持不可或缺的重要部分,生态保护和生态与环境的改善愈来愈成为水土保持不可分割的重要内容。从水土保持的历史和当今不断丰富的水土保持实践来看,应将传统的“水土保持”称谓改称“水土生态保持”,这样更符合水土保持学科发展的需要,能够反映当前水土保持实践,有利于提高全社会对水土保持生态建设的认知度,有利于水土保持的行业管理。     

试论“三高”农业

高产、优质、高效农业,是今后我国农业生产发展的方向。本文对“三高”农业受时间、自然环境因素、社会经济条件、科技水平、生物类群、交通条件等综合因素制约,对“三高”的内涵及其定量指标以及实现“三高”农业措施,作了论述及浅析。     

The "oxygen paradox" of dinitrogen-fixing bacteria

N₂ fixation by aerobic bacteria is a very energy demanding process, requiring efficient oxidative phosphorylation, while O₂ is toxic for the nitrogenase complex. N₂-fixing bacteria have evolved a variety of strategies to cope with this apparent "O₂ paradox". This review compares strategies that azospirilla and other well-known N₂-fixing soil bacteria use to overcome this O₂ paradox. Attention will be given to the relationships between the natural habitat of these soil bacteria and their prevailing adaptations. In view of this knowledge the following questions will be addressed: are the specific adaptations observed in azospirilla sufficient to allow optimal proliferation and N₂ fixation in their natural habitat? Could improving the O₂ tolerance of the N₂-fixing process contribute to the development of more efficient strains for the inoculation of plants?     

土种与土系参比的初步探讨——以海南岛土壤为例

为取得我国土种与土系研究成果的信息交流与知识共享,本文简述了土种与土系的概念及其区别、土种与土系的参比原则和依据,以海南岛土壤为例进行了参比。     

关于加大生态龙南建设力度的思考

龙南县实施生态立县战略取得了令人瞩目的成绩,但仍存在一些问题与不足。在论述生态龙南建设的重要意义、指出建设中存在的问题与不足的基础上,认为加强生态龙南建设的途径和措施有:切实加强对生态龙南建设的领导;加大生态文化建设力度;制定生态龙南建设规划及年度实施计划;建立生态龙南建设的政策法规体系;制定生产建设项目并联审批制度;取缔有碍生态龙南建设的落后产业及工艺;整合与生态建设有关的项目资金,集中投入,发挥其乘数效应。