施肥和混播对松嫩平原退化草地土壤和牧草产量的影响

[目的]研究施肥和混播牧草对松嫩平原黑龙江省西部退化草地土壤养分和牧草产量的影响,为该区天然退化草地修复提供科学依据。[方法]试验以黑龙江省西部天然轻度退化草地为研究对象,沙打旺(Astragalus adsurgens)和披碱草(Elymus dahuricus)为补播草种,设2个间行混播[豆禾比2∶2(B₁)和1∶2(B₂)]和6个水平氮磷钾施肥组合[N₅₀P₄₀K₄₅(A₁),N₁₀₀P₂₄₀K₂₂₅(A₂),N₁₅₀P₀K₁₈₀(A₃),N₂₀₀P₁₂₀K₀(A₄),N₂₅₀P₈₀K₂₇₀(A₅),N<...     

水基共聚物–生物炭复合材料包膜尿素制备及其性能

【目的】 生物炭作为肥料包膜支撑材料既能增强膜材料的性能,又能为作物生长提供养分,通过向水基共聚物中添加不同用量及粒级的生物炭来制备水基共聚物–生物炭复合包膜材料及包膜尿素,并研究所制备的水基共聚物–生物炭复合膜材料性能及其制成的包膜尿素表面微观结构特性、缓释效果,获得环境友好、价格相对低廉的水基共聚物–生物炭膜材料的最佳配比。以期为环境友好、养分缓释效果好的包膜缓释肥料研发和应用提供理论依据。 【方法】 以PVA、PVP和玉米秸秆基生物炭为供试材料,采用有机聚合方法制备水基共聚物–生物炭复合膜材料。通过对其吸水率、渗透率、降解特性的研究明确包膜材料各组分适宜配比,以及制备缓释效果好的包膜尿素并研究其表面微观结构特性。同时采用田间小区试验研究以此膜材料为基础制备的包膜尿素在比常规施氮量减少20%情况下对玉米产量及其产量构成因素的影响。 【结果】 添加生物炭后制备的水基共聚物–生物炭复合包膜材料A₁B₁C₁、A₁B₂C₂、A₃B₂C₁的吸水率与同水平水基共聚物膜材料相比显著降低,分别降低了35.3%、37.3%、26.7%。通过对处理A₁B₁C₁、A₁B₂C₂、A₃B₂C₁进一步分析表明,在水基共聚物浓度为6.0%、生物炭用量为3.0%、粒级为0.250～0.150 mm时制备的水基共聚物–生物炭复合包膜材料 (A₁B₁C₁) 有着相对较低的铵的渗透率及水的渗透率,在培养前期有着较低的质量损失率,但在45 d后质量损失率则相对较高,有利于前期养分的缓慢释放及后期膜材料的快速降解。通过扫描电镜分析发现水基共聚物–生物炭复合膜材料 (A₁B₁C₁) 在埋土培养后表面变得更加粗糙,并且组织更加松散;以水基共聚物–生物炭复合膜材料 (A₁B₁C₁) 为基础制备的包膜尿素CB包膜层上则有着大小不一的孔隙,有包膜物质渗透到尿素颗粒表面的空隙中。土柱淋溶试验结果表明自制包膜尿素CB具有较长的缓释期,在22 d时氮素累积释放率为67.19%。以玉米为供试作物的田间试验结果表明当自制包膜尿素CB用氮量减少20%时,玉米的穗粗、百粒重、行粒数与常规施肥相比显著增加,产量则增加1.45%。 【结论】 在本试验条件下制备的水基共聚物–生物炭复合膜材料可作为环境友好型包膜缓释肥料的膜材料。      

黑土区坡耕地侵蚀沟演变对土壤粒径分布及蓄水性的影响

[目的]研究侵蚀作用对黑土区坡耕地侵蚀沟表层土壤的影响,为该区土壤资源合理运用和区域水土流失治理工作提供理论支持。[方法]以黑龙江省哈尔滨市延寿县不同发育程度侵蚀沟为研究对象,对切沟沟头的沟坡和沟底土壤的粒径分布及蓄水性进行定量描述。[结果](1)不同深度处土壤容重、最大吸持贮水量、最大滞留水量、总库容、死库容、最大有效库容差异显著(p<0.05)。随土层加深,土壤容重增大,贮水量、持水性、有效水分下降。各层最大吸持贮水量占饱和贮水量均约90%,有效水分利用率分别为44.79%和41.87%,侵蚀沟发育对土壤有效水分影响明显。(2)入渗特征总体表现为：初始入渗速率>30 min入渗速率>稳定入渗速率,3者在不同编号沟道的A₂—A₄间随土层的加深,入渗性能下降。在20—40 cm层A₁—A₄的入渗特征均表现为：CK(对照)>A₁>A₄>A₂>A₃,呈先下降后上升趋势。随着侵...     

黄瓜白粉菌基因组DNA 提取方法比较

以黄瓜白粉病菌为试验材料,比较分析了改良CTAB法、SDS法和真菌试剂盒法对黄瓜白粉病菌基因组DNA提取的效果。结果表明,CTAB法提取的黄瓜白粉菌基因组DNA在纯度(R=A260 nm /A 280 nm)和产量上均优于SDS法和真菌试剂盒法,且杂质少。CTAB法提取的黄瓜白粉菌基因组DNA产率为204.3 μg/g,而SDS法和真菌试剂盒法分别为147.7、117.7 μg/g,且方法产率之间差异极显著。采用CTAB法提取的DNA纯度较高,为1.969 6;SDS法和真菌试剂盒法提取的DND纯度较低,分别为1.832 2和1.507 9。     

不同修复植被类型的三峡库区消落带土壤细菌群落分析

为了探究三峡库区消落带不同修复植被对土壤细菌群落结构的影响,以纯草地(A₁)、纯林地(A₂)和覆草林地(A₃)3种不同样地土壤为研究对象,采用土壤理化因子检测及扩增子测序的研究方法,分析了不同修复植被对三峡库区消落带土壤细菌群落的影响。结果表明:不同样地的pH值、全氮(TN)和全磷(TP)含量无显著性差异,A₁和A₃的土壤有机碳(SOC)含量之间无显著性差异,但均显著高于A₂(p<0.05); 相关分析显示样地土壤细菌群落ACE指数和Shannon指数与土壤SOC和TN含量显著正相关(p<0.05),Chao1指数与土壤SOC含量显著正相关(p<0.05); 不同样地土壤的细菌优势种群无明显区别; 属水平上6个优势种群的相对丰度与土壤SOC和TN含量显著相关(p<0.05); 冗余分析显示SOC是影响三峡库区消落带不同修复植被样地细菌群落的主要显著性因子(p<0.05)。由此可以得出,不同修复植被类型的消落带土壤的细菌优势种群无明显差异,土壤细菌群落结构主要受土壤SOC的影响。     

毛薯ISSR-PCR反应体系的建立

本研究主要建立毛薯ISSR-PCR的最佳反应体系。研究采用改良CTAB法提取毛薯总基因组DNA,应用单因子实验法设定模板DNA,Mg2＋浓度,dNTP浓度,Tap酶浓度以及退火温度的5个不同梯度,探讨单因素变化对毛薯ISSR-PCR扩增的影响。实验结果表明,毛薯ISSR-PCR最佳反应体系为：总体积20μL,模板DNA为50ng、Taq酶为0.8U、Mg2＋浓度为2.0mmol/L、引物浓度为0.5μmol/L、dNTPs浓度为0.5mmol/L。     

短序十大功劳基因组总DNA提取方法研究

以短序大功劳嫩叶为材料,采用CTAB法、CTAB改良法1、CTAB改良法2、SDS法和试剂盒法五种方法提取短序十大功劳基因组总DNA,用分光光度计和琼脂糖凝胶电泳方法检测所得总DNA的纯度和得率,用ISSR-PCR扩增的方法检测所得总DNA的质量。结果表明,五种方法均能从短序大功劳叶片中提取到基因组DNA,但不同方法提取得的基因组DNA的纯度、浓度和得率存在明显的差异。CTAB改良法2和试剂盒法提取的DNA纯度高,可直接用于下游分子生物学实验,CTAB法、CTAB改良法1和SDS法提取的总DNA质量较差,不利于下游的分子生物学实验;五种方法提取的总DNA的得率在10．836-451．709μg/g之间,呈CTAB法〉SDS法〉CTAB改良法1〉CTAB改良法2〉试剂盒法的现象。此实验获得的结果可以为短序十大功劳分子生物学研究提供基础。     

马面鱼皮胶原抗氧化肽的分离制备及稳定性研究

为促进对马面鱼皮资源的综合利用,开发高附加值产品,本试验以DPPH自由基清除率和水解度(DH)为评价指标,探讨马面鱼皮胶原蛋白的最佳酶解工艺,并采用超滤和凝胶柱层析法分离制备抗氧化肽,通过超高效液相色谱-质谱联用(UPLC-MS)法对其进行结构解析。此外,还探讨了pH值、温度及体外模拟消化对多肽抗氧化活性的影响。结果表明,利用双酶分步酶解法可制备高活性抗氧化多肽,即在底物浓度3%,加酶量3 600 U·g^-1以及温度50℃的条件下先用Proteasea A ‘Amano’2G酶解3 h,再用酸性蛋白酶酶解2 h,清除DPPH自由基的IC₅₀值为13.03 mg·mL ^-1。经超滤及柱层析分离后,可得到抗氧化活性较高的A₁组分,其清除DPPH自由基的 IC₅₀值为1.80 mg·mL^-1。稳定性研究结果表明,所制备的胶原蛋白抗氧化肽热稳定性好,在偏酸性条件下能保持较高的活性,经体外模拟胃肠消化后仍能保持较高的抗氧化活性。根据UPLC-MS分析推测A₁的氨基酸序列可能为Gly-Glu-Gly-Ala-Cys-Asn或Asn-Glu-Gly-Ala-Cys-Gly。本研究结果为马面鱼皮的高值化利用及高活性抗氧化肽的筛选提供了一定的理论依据。     

马槟榔DNA提取及其RAPD反应体系的优化

马槟榔是我国特有的仅分布在热带、亚热带地区的珍稀濒危野生果树,马槟榔种子中所富含的植物甜蛋白马宾灵（Mabinlin）在食品甜味剂领域有着广阔的应用前景。为了对我国马槟榔野生种质资源进行遗传多样性分析,本研究建立并优化了马槟榔基因组DNA的RAPD技术最优反应体系。结果表明,采用SDS-CTAB方法提取的马槟榔基因组DNA满足RAPD试验要求;RAPD最优反应体系（25μL）为：引物的终浓度为1.0μmol/L,dNTPs的终浓度为0.2mmol/L,模板DNA的终浓度为1600ng/L,TaqDNA聚合酶用量为40U/L。本研究通过对马槟榔DNA的提取及RAPD反应体系的优化,旨在为下一步对我国马槟榔野生种质资源进行遗传多样性分析提供基础。     

大青杨基因组DNA提取方法的比较

本研究采用改良SDS法、常规CTAB法和改良CTAB法(1.5×CTAB,2×CTAB,3×CTAB)提取大青杨基因组DNA,并用紫外光普分析、凝胶电泳、限制性内切酶消化和RAPD方法进行鉴定。结果表明:5种方法中,改良SDS法DNA提取率最高,但CTAB法比改良SDS法提取获得的DNA纯度高,OD260/OD280为1.73～1.81。与常规CTAB法比较,改良SDS法和改良CTAB法能有效去除蛋白、多糖、酚类及次生代谢物质。综合分析确定改良2×CTAB法为大青杨基因组DNA的最佳提取方法。     

不同有效钾提取方法的原理与效率比较

以6种典型含钾矿物为研究对象,探讨了盐溶液提取法、阳离子交换树脂法及四苯硼钠法等不同有效钾提取方法的原理、效率及影响因素的影响效应和机制。结果表明：盐溶液提取法对含钾矿物中钾的提取能力受离子种类、浓度及pH的影响,不同种类盐提取剂对矿物中钾释放的促进作用也因含钾矿物类型而异。NH4+ 使矿物层间塌陷,显著抑制各种矿物中非交换态钾的释放。阳离子交换树脂法对溶液中钾的提取能力与饱和离子种类及振荡强度有关。H+、Na+ 饱和树脂吸附溶液钾的能力大于Ca2+ 饱和树脂。振荡强度选为120 r/min可消除树脂法提取钾素时液膜扩散阻力的干扰。四苯硼钾的溶度积常数Ksp为2.40 × 10-8（25℃）。不加NaCl条件下,四苯硼钠浓度是影响四苯硼钠法对含钾矿物中钾的提取能力的主要因素。由不同方法的提取原理可以看出,铵盐类提取剂适用于速效钾为当季作物主要钾源（速效钾含量较高）的土壤钾素有效性的评价。而其他盐提取剂通过延长提取时间,可提取部分非交换态钾,可能较醋酸铵法更适合于提取非交换态钾为当季作物主要钾源的土壤有效钾。阳离子交换树脂法也可提取土壤非交换态钾,但操作较为繁琐,该方法更适用于原位研究土壤钾素的迁移、扩散等特性。四苯硼钠法提取效率较高,通过调节其提取力,可提取不同程度的非交换态钾,是具有较好应用前景的适于各类土壤和作物的土壤有效钾测定方法。     

蔺草基因组DNA提取方法的比较研究

以16个蔺草品种实生苗和4个蔺草品种组培苗为材料,探讨了CTAB改良法与DNA试剂盒法对蔺草基因组DNA提取质量的影响。结果发现,对于同一品种而言,CTAB改良法提取获得的DNA A260nm和OD值远低于试剂盒提取法,前者的DNA浓度仅为0.65~4.90μg/ml,而后者则为5.10~32.80μg/ml,后者为前者的1.6~21.2倍。这表明试剂盒提取法更适合于蔺草基因组DNA的提取。试验还发现提取材料对基因组DNA的质量有显著影响,蔺草组培苗优于实生苗。     

紫外光与脉冲强光照射麦角甾醇转化VD2研究

常规紫外照射处理在生成天然VD₂的同时伴随着速甾醇等副产物的生成,为降低后期VD₂的提纯难度,本研究采用脉冲强光(IPL)与短波段紫外光(UVC)两种照射对麦角甾醇标准液与食用菌麦角甾醇提取液分别进行VD₂转化,分析照射剂量及后期反应对VD₂转化效率和副反应的影响。结果表明,双孢菇麦角甾醇的提取优化工艺条件为:采用提取时间60 min、乙醇浓度100%、料液比1∶20 g·mL^-1、提取温度80℃,此条件下双孢菇麦角甾醇提取率为3.59 mg·g^-1。麦角甾醇标准液经1.108 J·cm^-2 IPL照射处理并充分反应后,VD₂得率为7.34%;经0.656 J·cm^-2 UVC照射处理并充分反应的VD₂得率为9.68%;但相比UVC照射处理,IPL处理组的副产物量显著降低。麦角甾醇在经过光化反应后生成VD₂前体,在室温下转化VD₂速度缓慢,通过80℃、30 min加热,贮藏24 h后转化基本完全。食用菌麦角甾醇提取液经两种方式照射处理,其VD₂得率均低于同等浓度麦角甾醇标准溶液得率,可能是因为食用菌麦角甾醇提取液中成分较为复杂,且其他非麦角甾醇类物质对光照有一定的屏蔽作用。IPL照射处理能够有效减少麦角甾醇转化VD₂过程中副产物的生成,有助于以食用菌为原材料获得VD₂的规模化的生产要求。     

组培枣苗基因组DNA提取方法及其含量的比较

本文以组培二倍体木枣、四倍体变异苗和二倍体京枣苗为供试材料,采用琼脂糖凝胶电泳和紫外分光光度检测技术,研究了不同提取方法对其叶片基因组DNA的提取效果。结果表明,CTAB法提取枣叶片DNA的效果优于SDS法,表现为蛋白质杂质干扰少,DNA结构完整、纯度与得率高;用不同方法提取的样液中DNA片段的大小和分布是不同的,以改进的CTAB法提取的样液中大片段的DNA分子较多,所以在其底部分布较多,而用SDS法提取的样液中小片段的DNA分子较多,故在其上部分布较多;电泳时不同的加样量获得的DNA带也有较大差异,试验选出CTAB法提取样液的适宜的加样量为5μL（7.485μg）,SDS法提取样液的适宜的加样量为4μL（5.988μg）;枣品种间DNA的含量明显不同,木枣四倍体的DNA含量（3.074μg/μL）相当于组培木枣二倍体（1.497μg/μL）的2倍,也明显地高于京枣二倍体（2.182μg/μL）。这些结果为枣树遗传种质资源的研究奠定了一定的科学与技术基础。     

Simple method of genomic DNA extraction from Rhizobia in dried nodules of Phaseolus vulgaris for strain differentiation by PCR-based DNA fingerprinting

Repetitive DNA peR fingerprinting of bacterial genomic DNA is a useful tool for typing and differentiation of rhizobial strains. The method was reported to be suitable for strain differentiation of Rhizobia present in individual root nodules of some leguminous plants without the need for isolation and cultivation of the strains, in which rhizobial genomic DNA was extracted directly from each fresh or frozen nodule. We developed a new protocol of rhizobial genomic DNA extraction/purification from dried nodules of Phaseolus vulgaris for generating repetitive DNA peR fingerprints of Rhizobia present in the nodules. The simplified protocol consists of only three major steps, heat extraction of genomic DNA from rhizobial cells prepared from dried nodules, ethanol precipitation of the DNA and Sephadex G-50 column purification of the DNA, and generated fingerprints with good quality for differentiation of Rhizobia strains. The protocol will be useful to examine the nodule occupancy of inoculated rhizobial strains in field experiments.     

Na+与Cl–浓度平衡供应促进小白菜干物质积累及营养品质提升

  【目的】  适宜的Na+与Cl–浓度均有利于植物的生长,但Na+和Cl–哪个起主导作用,以及二者之间的平衡关系对其有益作用的影响尚不清楚。因此,拟通过本研究为低浓度氯化钠在生产中的应用提供理论依据。  【方法】  采用盆栽试验培养小白菜(Brassica campestris L. ssp. chinensis var. communis Tsen et Lee),在小白菜长到3叶1心时进行叶面喷施处理。以NaCl为基础,设置了[Na+]<[Cl–] (A)、[Na+]＝[Cl–] (B)和[Na+]>[Cl–] (C) 3组处理。B组平衡态的3个处理的[Na+]∶[Cl–]的浓度(mmol/L)比为6∶6 (B₁)、12∶12 (B₂)、18∶18 (B₃);A组非平衡态的3个处理为0∶6 (A₁)、6∶12 (A₂)、12∶18 (A₃);C组非平衡态的3个处理的比值是6∶0 (C₁)、12∶6 (C₂)、18∶12 (C₃),以无离子水为对照CK,每日喷施一次,连续处理21天。停止喷施后,取样观测叶片组织结构,测定植株干鲜物质量、叶片光合活性以及游离氨基酸含量。  【结果】  无论[Na+]和[Cl–]是平衡还是非平衡状态,喷施处理均显著提高了小白菜的干鲜物质积累量和叶片光合活性。与CK相比,3个[Na+]、[Cl–]等浓度供给处理均显著增加了小白菜植株干、鲜生物量,显著增加了植株游离氨基酸含量,增加了叶面积尤其是中上位叶面积,促生效果均以B₂ 处理最佳,植株干、鲜生物量分别比CK增加了35.1%和43.7%,叶面积增加了33.4%。在非平衡状态中,有Cl–无Na+时有利于含水量增加,有Na+无Cl–时有利于干物质累积,且表现出Na+和Cl–均有利于含水量增加,Na+比Cl–更有利于游离氨基酸累积([Na+]>[Cl–]时,增加52.6%),Cl–比Na+更有利于干物质累积和光合速率([Na+]<[Cl–]时,增加17.3%)以及气孔导度([Na+]<[Cl–]时,增加145.3%)增加的现象。2因素主体间效应检验显示,小白菜的植株干鲜物质和营养物质累积、叶面积和比叶重、叶片光合气体交换活性,既受Na+、Cl–单独离子效应的影响,又受Na+与Cl–交互效应的影响。  【结论】  叶面喷施[Na+]与[Cl–]平衡与否都对小白菜的生长、干物质累积、含水量增加和叶片光合活性具有促进效应。但以12 mmol/L NaCl的生长促进效应更优,其主要表现为叶面积的扩展促使植株干物质累积。     

黄土丘陵区不同坡度下土壤有机碳流失规律研究

通过野外径流小区观测与采样分析,研究了自然降雨条件下坡度对土壤有机碳流失的影响.结果表明:在黄土丘陵区,随着坡度增加(10°～30°),其侵蚀强度(A)变化趋势为:A_20°>A_30°>A_15°>A_10°>A_25°,表明在20°和25°之间存在着临界坡度;土壤有机碳流失的变化趋势与侵蚀强度一致,可见有机碳流失主要受侵蚀强度的影响.土壤侵蚀造成了泥沙中有机碳的富集,其平均富集比为2.27～3.74,且富集比随着侵蚀强度和坡度增大而减小.土壤有机碳流失程度与降雨特征值PI₃₀呈幂函数关系.减少地表径流和土壤侵蚀是降低土壤有机碳流失的关键.     

提取方式对茶树菇菌糠多糖提取效率及生物学活性的影响

为探究不同提取方式对茶树菇菌糠多糖提取的影响,本研究采用热水浸提、超声浸提、稀酸水解3种方式提取茶树菇菌糠。结果表明,提取方式对菌糠多糖的提取效率有较大影响,其中以稀酸水解提取法效率最高,当硫酸浓度为2%、浸提时间为60 min、料液比为1∶25 g·mL^-1、温度为121℃时,多糖提取率最高为29.29%,分别比热水浸提和超声浸提法提高了6.72和13.88倍。3种提取方式制备的多糖均有较好的抗氧化活性和生物学活性,其中热水浸提多糖具有较好的2,2'-联氮-双-3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸(ABTS)自由基和羟基自由基清除能力,而稀酸水解多糖具有较好的1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)自由基清除能力和还原力。不同方式制备的多糖均能有效促进水稻种子的萌发,并缓解铜离子对水稻种子萌发的抑制效果,尤其对根部的促进效果最为显著,当稀酸水解多糖浓度为1 000 mg·L^-1时,对照水稻种子根长增加37.75%,铜离子胁迫下水稻种子根长增加112.10%。研究结果表明提取方式不仅影响菌糠多糖的提取效率,同时对其生物学活性也有较大的影响,这对于菌糠多糖的开发利用具有一定的参考价值。