三角褐指藻pds基因生物信息学与诱导表达分析

岩藻黄素是一类具有重要药用价值和开发价值的新型海洋药物,八氢番茄红素脱氢酶(PDS)是三角褐指藻类岩藻黄素生物合成途径中的一个重要的限速酶。为了更好地开发和利用岩藻黄素,通过RT-PCR克隆了三角褐指藻pds基因(Ptpds,Gen Bank序号:XM_002184476.1)c DNA全长序列,并从基因层面分析了外源诱导子对岩藻黄素生物合成的诱导机制,进一步探究Ptpds的结构和表达特性。结果表明,Ptpds基因cDNA全长2 442 bp,开放阅读框(ORF)为1 773 bp,编码589个氨基酸,并含有一个NAD(P)-binding结构域;蛋白分子结构预测结果表明,三角褐指藻PDS蛋白(PtPDS)分子呈亲水性,含有转运肽、信号肽、跨膜结构域等结构。系统进化树分析显示,PtPDS与新型微藻的PDS蛋白亲缘关系较近,且在所选取的藻类中进化地位较为原始。诱导表达结果表明,Me JA、ASA、AA、ACS等4种诱导子均能促进Ptpds基因的表达,且在4种诱导子处理下,三角褐指藻中的岩藻黄素含量变化与Ptpds基因的表达水平变化呈现高度的一致性,说明Ptpds基因是Me JA、ASA、AA、ACS等诱导子促进三角褐指藻岩藻黄素的生物积累的关键酶基因之一。本研究结果为探究藻类岩藻黄素合成机理提供了依据,并为利用代谢工程手段提高岩藻黄素含量奠定了理论基础。     

花生四烯酸对三角褐指藻生长、脂质含量及相关基因表达的影响

为提高三角褐指藻生产生物柴油的能力,本研究利用不同浓度(0、0.5、2.5、12.5、62.5和312.5mg·L~(-1))的花生四烯酸(AA)处理三角褐指藻,探究三角褐指藻生长、总脂、游离脂肪酸的变化,并通过荧光定量PCR研究脂质生物合成途径中相关基因的转录差异。结果表明,低浓度(0.1~62.5mg·L~(-1))的AA对三角褐指藻的生长有促进作用,高浓度(312.5 mg·L~(-1))则抑制其生长。游离脂肪酸与总脂含量结果表明,游离脂肪酸在AA浓度为12.5 mg·L~(-1)时达到最大值,较对照组提高了4倍;总脂则在AA浓度为62.5 mg·L~(-1)达到最大值,较对照组提高了54%。荧光定量PCR分析结果表明,在AA浓度为312.5 mg·L~(-1)时,油脂合成相关基因LPAAT、GPAT、KAS II、ACCase转录水平与对照组相比极显著提高(P0.01)。综上,AA促进三角褐指藻油脂的积累可能是通过增加油脂生物合成相关基因表达来实现的。本研究结果为利用基因工程实现微藻油脂的能源化目的奠定了理论基础。     

氮元素对三角褐指藻岩藻黄素和油脂合成关键酶基因表达与代谢合成的影响

为阐明氮元素对微藻次生代谢积累和调控的影响,以三角褐指藻为试验材料,研究不同氮浓度[896(CK)、448、112、28和0 μmol·L^-1]处理对三角褐指藻细胞生长、岩藻黄素含量、油脂含量以及叶绿素a含量的影响,并对岩藻黄素-叶绿素蛋白复合体基因(FCPb)和酰基-酰基载体蛋白去饱和酶基因(FAB2)的表达进行实时荧光定量PCR分析。结果表明,氮限制极显著抑制了三角褐指藻细胞的生长和岩藻黄素的合成,但促进了油脂的合成。当氮浓度为112 μmol·L^-1时,三角褐指藻岩藻黄素含量最低(0.084 mg·g^-1DW),而油脂含量最高,较CK提高了1.36倍。叶绿素a与岩藻黄素含量变化趋势一致。相关性分析表明,氮限制条件下,三角褐指藻岩藻黄素含量与油脂含量显著相关(R²=0.998 8)。实时荧光定量PCR分析表明,氮限制抑制了三角褐指藻中FCPb的表达,促进了FAB2的表达。综上,氮限制通过调控三角褐指藻岩藻黄素、油脂生物合成途径相关基因的表达影响了岩藻黄素和油脂的积累。本研究为进一步探究岩藻黄素与脂类物质代谢合成的关联性提供了一定的理论参考。     

乙酰水杨酸对三角褐指藻岩藻黄质含量的影响及其分子机理研究

为了研究不同浓度乙酰水杨酸(ASA)对三角褐指藻(Phaeodactylum tricornutum Bohlin)细胞生长、岩藻黄质积累及岩藻黄质生物合成相关基因的表达水平的影响,通过分光光度计、高效液相色谱(HPLC)以及荧光定量PCR测定不同浓度ASA处理后的三角褐指藻的各项指标。结果表明,三角褐指藻的生长和岩藻黄质积累与ASA浓度密切相关。一定浓度的ASA抑制了三角褐指藻的细胞数量;岩藻黄质含量也随着ASA浓度的升高呈现先上升后下降的趋势,当ASA浓度为10 mg·L^-1时,岩藻黄质含量最高,达1.78 g·kg^-1 DW,为对照组的1.9倍。在不同浓度ASA诱导下,与岩藻黄质生物合成途径有关的PSY、PDS、ZDS、CRTISO、LCYB和ZEP基因表达均上调,当ASA浓度为10 mg·L^-1时,相关基因的表达量极显著高于对照组(P<0.01)。主成分分析(PCA)结果表明,PSY、PDS、ZDS、CRTISO、LCYB和ZEP基因与岩藻黄质积累具有相关性,其中,ZEP基因对岩藻黄质生物合成贡献率最高。综上,适当浓度的ASA不仅提高了岩藻黄质合成途径中相关基因的表达水平,而且促进了岩藻黄质的积累。本研究结果为进一步深入研究三角褐指藻中岩藻黄质合成的分子机制奠定了理论基础。     

光合作用抑制剂DCMU对三角褐指藻岩藻黄素含量和叶绿素荧光特征及关键基因表达的影响

为了阐明岩藻黄素生物合成与光合作用之间的关系,研究不同浓度光合作用抑制剂二氯苯基二甲脲(DCMU)对三角褐指藻细胞密度、岩藻黄素含量、叶绿素含量、叶绿素荧光特征和相关关键基因表达的影响。结果表明,不同浓度DCMU均抑制细胞生长,使三角褐指藻内岩藻黄素含量降低,叶绿素含量增加;当DCMU浓度为1 mg·L^-1时,三角褐指藻内岩藻黄素含量最少,较CK减少了26.98%,而叶绿素含量最高(3.16 mg·g^-1)。随着DCMU浓度的增加,电子传递的抑制作用增强,实际光化学量子效率[Y(Ⅱ)]、 rETR、相对电子传递速率(NPQ)、光化学淬灭系数(qP)和快速光曲线初始斜率(α)均明显降低,DCMU为1 mg·L^-1时出现电子完全阻断的现象。定量PCR分析结果表明,岩藻黄素合成通路关键基因pds、lcyb的表达水平与岩藻黄素含量变化趋势一致。相关性分析表明,岩藻黄素含量与Y(Ⅱ)、qP和α之间存在显著正相关(P<0.05),说明三角褐指藻岩藻黄素的生物合成不仅与岩藻黄素合成关键基因的表达有关,还与光合作用有关。本研究为进一步探明三角褐指藻岩藻黄素合成的生理生化和分子机理提供了参考。     

绿色杜氏藻DvGGPS生物信息学及转录差异研究

香叶酰香叶酰焦磷酸合成酶(GGPS)能够催化焦磷酸异戊烯酯(IPP)与二甲基丙烯焦磷酸(DMAPP)反应形成二萜化合物通用前体香叶酰基香叶酰焦磷酸(GGPP)。为深入了解GGPS蛋白在类胡萝卜素合成途径中的作用,通过Illumina Hi Seq TM 2000高通量测序获得Dv GGPS基因c DNA全长序列,对GGPS基因序列进行生物信息学分析,并研究花生四烯酸(AA)、乙酰水杨酸(ASA)和硫酸铈铵(ACS)对Dv GGPS基因转录水平的影响及绿色杜氏藻类胡萝卜素含量变化。生物信息学分析结果表明,Dv GGPS基因c DNA全长2 229 bp,含1 041 bp开放阅读框,编码346个氨基酸。GGPS蛋白质序列理论等电点(p I)为5.82,相对分子质量为37.66 k Da,该蛋白为疏水性蛋白,无信号肽和跨膜区域。二级结构预测显示该蛋白分子中α-螺旋结构最多,占57.23%。同源比对结果表明,绿色杜氏藻GGPS蛋白与雨生红球藻亲缘关系最近。qRT-PCR结果表明,62.5 mg·L~(-1)AA、50 mg·L~(-1)ASA和0.8 mg·L~(-1)ACS处理的Dv GGPS基因转录水平达到最高,此时类胡萝卜素含量也均有提高,说明绿色杜氏藻类胡萝卜素的生物学合成可能是通过诱导Dv GGPS基因表达实现的,Dv GGPS基因在类胡萝卜素生物合成中起关键作用。Dv GGPS基因的克隆及表达调控研究为今后探明类胡萝卜素积累的分子机理提供了重要参考,也为进一步通过代谢工程手段提高绿色杜氏藻类胡萝卜素含量奠定了理论基础。     

绿色杜氏藻香叶基焦磷酸合成酶基因(GPS)生物信息学与诱导表达分析

香叶基焦磷酸合成酶(GPS)在植物体内催化二甲烯丙基焦磷酸与异戊烯基焦磷酸结合成萜类化合物前香叶基香叶基焦磷酸(GPP)。为深入理解GPS蛋白在类胡萝卜素生物合成过程中的作用,本研究采用高通量测序方法获得绿色杜氏藻GPS基因(Gen Bank序号:KT751181)c DNA全长序列,并研究乙酰水杨酸(ASA)、硫酸铈铵(CAS)和花生四烯酸(AA)3种诱导子对绿色杜氏藻GPS基因表达的影响。测序结果表明,绿色杜氏藻GPS基因c DNA全长2 281 bp,开放阅读框为1 449 bp,编码463个氨基酸。绿色杜氏藻GPS蛋白的分子量为53 714.9,理论等电点(p I)为6.66,该蛋白分子呈亲水性,无信号肽和跨膜结构域。二级结构分析显示,该蛋白分子中螺旋结构占主导地位,占47.7%。系统进化树结果表明,绿色杜氏藻GPS蛋白与莱茵衣藻亲缘关系最相近。诱导表达分析显示,62.5 mg·L-1AA、0.2~0.8 mg·L-1ACS和10 mg·L-1ASA可极显著提高绿色杜氏藻GPS基因表达;同时,类胡萝卜素含量也极显著升高,这一结果表明GPS基因与类胡萝卜素合成有关,GPS基因可能通过控制GPP的去向,间接影响绿色杜氏藻类胡萝卜素合成。本研究结果为揭示藻类类胡萝卜素合成机理及利用代谢工程策略提高类胡萝卜素含量奠定了理论基础。     

三角褐指藻GPAT生物信息学及表达差异分析

三羧酸甘油酯(TAG)是植物细胞中油脂的主要储存形式,甘油-3-磷酸酰基转移酶(GPAT)是TAG生物合成过程中的第1个限速酶。为探明三角褐指藻油脂含量变化与GPAT基因表达量之间的关系,本研究利用转录组测序结果设计引物,采用RT-PCR技术克隆了三角褐指藻GPAT的cDNA全长,并对其进行生物信息学分析;通过RT- qPCR研究不同光照强度和温度下三角褐指藻GPAT的表达差异及总脂含量。结果表明,三角褐指藻GPAT的cDNA全长序列为1 743 bp,含有1个长度为1 305 bp的ORF,编码434个氨基酸,含有3个保守序列区。保守结构域分析表明, 三角褐指藻GPAT属于LPLATs超家族,且具有GPAT特征性的酰基结合位点。系统进化分析表明,三角褐指藻GPAT与大洋洲海链藻的亲缘关系最近。RT- qPCR结果显示,随着光照强度和温度的提高,三角褐指藻GPAT表达量均呈先上升后下降的趋势,且在25℃、37.5 μmol·m^-2·s^-1时达到最大值,与藻体内总脂含量变化趋势一致;此外,GPAT表达量与总脂含量随着温度的变化呈显著正相关(r=0.980, P<0.05),推测三角褐指藻GPAT可能是三角褐指藻脂类代谢途径的关键基因。本研究为今后利用基因工程手段提高植物体内油脂含量提供了优质的基因资源,同时为进一步揭示三角褐指藻脂类物质合成的分子调控机制奠定了一定的理论基础。     

氮、磷富营养及海带对赤潮三角褐指藻生长的影响

三角褐指藻是极具危害的赤潮藻之一。本文研究了不同氮磷营养浓度对三角褐指藻生长的影响,以及海带对赤潮藻生长的抑制作用。结果表明,不同的氮磷浓度及配比对三角褐指藻的生长有显著影响,氮浓度为12.35mg/L,磷浓度为1mg/L时最适宜三角褐指藻的生长;海带对三角褐指藻生长有较好的抑制作用,抑制率可达到78.8%;用海带组织培养水滤出液培养三角褐指藻7d,三角褐指藻的生长也受到明显抑制。     

不同发育阶段厚壳贻贝幼虫对类胡萝卜素的吸收和代谢研究

为深入了解饵料微藻中类胡萝卜素在双壳贝类生长发育阶段中的吸收和代谢过程,本试验选择我国重要的滩涂养殖贝类——厚壳贻贝(mytilus coruscus)作为研究对象,采用液相色谱-质谱联用技术(HPLC-MS)分析饵料微藻喂养后的幼虫阶段——担轮幼虫、D形幼虫、壳顶期、眼点期和稚贝期中类胡萝卜素分布和代谢变化。结果表明,在9种饵料微藻中,叉鞭金藻和牟氏角毛藻的总类胡萝卜素含量最高,分别达到1 290.7和1 326.4 mg·kg^-1。外源摄入这两种饵料微藻后,幼虫阶段中共鉴定出5种类胡萝卜素,包括1种新合成类胡萝卜素(贻贝黄素)和4种微藻来源类胡萝卜素(α-胡萝卜素、β-胡萝卜素、岩藻黄酮醇、岩藻黄素),其中岩藻黄素的含量最高,与微藻中岩藻黄素含量高的现象一致。担轮幼虫中未检测到类胡萝卜素,而贻贝黄素仅从壳顶期开始检出。类胡萝卜素的变化与发育阶段呈正相关,从D形幼虫到壳顶期,岩藻黄酮醇、岩藻黄素、α-胡萝卜素和β-胡萝卜素的累积最为迅速,分别增加了20.3、20.3、8.0和1.5倍,并在稚贝期达到最高值。此外,与类胡萝卜素吸收代谢相关的基因ABCA1、SRB1和βCMOOX的表达量均显著上调。其中,参与合成代谢的βCMOOX表达最显著,从壳顶期到稚贝期,其表达量增加了38.2~43.3倍,表明该基因可能参与了壳顶期贻贝黄素的合成。本研究结果为了解贝类生物中类胡萝卜素的生物合成过程及代谢途径提供了基础数据。     

纳米氧化锌对玉米种子萌发及根系碳代谢的影响

作为一种纳米金属氧化物,纳米氧化锌(ZnO nanoparticles,ZnO NPs)因其独特的物理性质和较大的比表面积,逐渐在农业领域得到应用。为了探究纳米氧化锌对玉米生长的影响,设置了7个不同浓度的纳米氧化锌悬浮液(10 mg·L~(-1)、20 mg·L~(-1)、50 mg·L~(-1)、100 mg·L~(-1)、200 mg·L~(-1)、500 mg·L~(-1)和1 000 mg·L~(-1)),采用震荡浸种的方法,研究了纳米氧化锌对种子萌发及玉米碳代谢的影响。结果表明,低浓度(20 mg·L~(-1)、50 mg·L~(-1)和100 mg·L~(-1))纳米氧化锌缩短了种子发芽的时间,提高了种子的平均发芽速度,其中,浓度为50 mg·L~(-1)时,平均发芽速度最快。玉米种子的发芽率、发芽势、发芽指数及活力指数均随着纳米氧化锌浓度的升高呈先升高后降低的趋势,并在50 mg·L~(-1)时达到最高;低浓度(50 mg·L~(-1)和100 mg·L~(-1))的纳米氧化锌显著增加了根系及胚芽的生长和伸长,这有利于生物量的积累。此外,纳米氧化锌(50 mg·L~(-1))显著增加了根系己糖激酶和脲苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶活性,降低了醛缩酶活性,为种子萌发生长提供代谢产物和能量。50 mg·L~(-1)纳米氧化锌震荡浸种促进了糖酵解代谢和细胞壁的生物合成过程,有利于促进种子萌发,提高幼苗活力。     

硝普钠(SNP)对红毛丹采后生理指标的影响

以海南红毛丹"保研7号"为试验材料,分别置于10μmol·L~(-1)、100μmol·L~(-1)、200μmol·L~(-1)的SNP溶液中,对褐变指数、果实硬度等生理指标进行测定,以筛选最适保鲜浓度。结果表明,与对照相比,3种浓度SNP对红毛丹生理指标变化均有明显影响,以浓度200μmol·L~(-1)的SNP处理的保鲜效果最佳。浓度200μmol·L~(-1)的SNP处理可有效延缓果实褐变指数上升,有效延缓果实变软过程,有效延缓果实中丙二醛(MDA)含量增加及可溶性蛋白质蛋白含量下降。其中,贮藏至第7 d时,200μmol·L~(-1)处理的红毛丹可溶性蛋白含量为0.25 mg·g~(-1),较对照高47.2%,而MDA含量活性值为2.18μmol·g~(-1),仅为对照的82.3%。实验表明:浓度200μmol·L~(-1)的SNP溶液处理能较好保持采后红毛丹的各项生理指标,可为红毛丹采后保鲜技术提供理论科学依据和实践指导。     

漂浮型和定生型铜藻中色素的液质联用分析

为探究由气候变化、浅海海水污染加剧等因素造成的铜藻爆发性漂浮增殖现象,明确铜藻的漂浮生长机制,采用高效液相色谱-三重四级杆串联质谱(HPLC-QqQ-MS)技术建立11种色素(岩藻黄素、角黄素、玉米黄质、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b、α-胡萝卜素、β-胡萝卜素、ε-胡萝卜素、γ-胡萝卜素和 ζ-胡萝卜素)的定性定量分析方法,分析不同地区、不同生态型及不同部位的铜藻中色素的种类和含量。结果表明,共检测到10种色素,其中东极岛漂浮型铜藻中的叶绿素a、叶绿素b和β-胡萝卜素含量显著高于其他地区,而叶黄素、玉米黄质和岩藻黄素含量最低;定生型铜藻的色素总量是漂浮型铜藻的1.6倍;铜藻气囊中含有大量的叶黄素、岩藻黄素、玉米黄质、叶绿素a和叶绿素b等5种色素。本研究建立了快速、灵敏的液相色谱质谱联用定量分析方法,比较分析了不同铜藻中的10种色素种类和含量分布规律,为铜藻的健康、可控利用研究提供了基础数据支撑。     

高粱SbJAZ1基因克隆与表达分析

JAZ1基因是编码TIFY家族JAZs蛋白的基因之一。为克隆高粱SbJAZ1基因及研究其响应胁迫表达特性,本试验以高粱品种BTx623为研究材料,提取其总RNA,反转录获得cDNA,以cDNA为模板扩增SbJAZ1基因,并对其进行生物信息学、基因表达和原核表达分析。结果显示,SbJAZ1基因全长606 bp,编码201个氨基酸,蛋白质等电点为7.70,分子量大小为21.15 kDa;SbJAZ1与玉米相应同源基因亲缘关系最近,为亲水性蛋白;二级结构中α螺旋占25.37%、延伸链占9.95%、β转角占4.98%,无规则卷曲占59.70%。qRT-PCR分析表明,SbJAZ1在高粱根、茎、芽和叶组织中均有表达,且具有组织表达特异性,在茎中表达量最高;茉莉酸(JA)处理1 h后,SbJAZ1在高粱茎中表达量最高;吲哚乙酸(IAA)和PEG-6000可诱导SbJAZ1的表达。原核表达结果显示,SbJAZ1在大肠杆菌Rosetta(DE3)菌株诱导表达的最佳条件为:温度30℃,异丙基硫代半乳糖苷(IPTG)浓度0.8 mmol·L~(-1)。本研究结果为SbJAZ1基因的生物学功能研究提供了基础。     

保鲜剂处理延长余庆桃贮藏期初步研究

采用几种保鲜剂搭配组合处理余庆桃,包括30 mg·L~(-1)亚硫酸钠-0.5 g·L~(-1)赤霉素混合溶液,30mg·L~(-1)亚硫酸钠-0.3 g·L~(-1)水杨酸混合溶液,2 g·L~(-1)抗坏血酸-2 g·L~(-1)柠檬酸混合溶液。室温下贮藏5 d,每隔一天测定好果率、失重率、硬度、还原糖含量等指标。初步结果:3个处理组均能降低失重率;30 mg·L~(-1)亚硫酸钠-0.3 g·L~(-1)水杨酸组能够保持较好的硬度;30 mg·L~(-1)亚硫酸钠-0.5 g·L~(-1)赤霉素混合溶液对抑制还原糖含量增加的效果最佳。综合来看,30 mg·L~(-1)亚硫酸钠-0.3 g·L~(-1)水杨酸混合溶液处理组的保鲜效果较好。     

肌原纤维蛋白浓度对风味物质吸附能力的影响

为探究肌原纤维蛋白浓度对风味物质的作用机制,本研究建立了肌原纤维蛋白和风味物质作用的复合体系,研究了不同浓度肌原纤维蛋白对17种典型风味化合物吸附能力的影响。结果表明,风味化合物的种类对肌原纤维蛋白的吸附能力有显著影响,一定浓度的蛋白对醛、酮、醇、酯的吸附作用强弱依次为:醛类酯类酮类醇类。蛋白浓度由2 mg·m L~(-1)增加至4 mg·m L~(-1)时,对所有风味化合物吸附作用显著增强;由4 mg·m L~(-1)增加至6 mg·m L~(-1)时,蛋白对2-甲基丁醛、戊醛、己醛、丁酸乙酯吸附作用明显增强,而当蛋白浓度由6 mg·m L~(-1)增加至8 mg·m L~(-1)时,肌原纤维蛋白对所有风味化合物的吸附作用都明显减弱。蛋白对风味化合物的吸附能力的增加可能是由于较高的蛋白质浓度改变了风味化合物在气、液两相间的分配系数;然而过高浓度的蛋白对风味物质吸附能力的削弱则是蛋白质之间相互作用增强或表面张力降低的结果。本研究结果为肉类风味感知研究过程中确定蛋白浓度、挥发性风味化合物种类等关键参数和改善蛋白类食品的风味提供了参考。     

基于途径工程的极大螺旋藻藻蓝蛋白α亚基的生物合成

根据极大螺旋藻(Spirulina maxima)藻蓝蛋白α亚基的生物合成途径,利用PCR技术从极大螺旋藻基因组DNA中克隆了与其生物合成相关的5个基因藻蓝蛋白α亚基蛋白基因(cpcA)、血红素氧化酶基因(hox1)、藻蓝素:铁硫蛋白氧化还原酶(pcyA)、藻蓝素裂合酶基因E(cpcE)和藻蓝素裂合酶基因F(cpcF),并将这些基因用相应的限制性内切酶酶切后,依次构建到表达载体pETDuet-1的两个外源基因表达盒内,转化Escherichia coli BL21(DE3),经氨苄青霉素抗性筛选,得到工程菌ZJGSU02.经测序确认,连接到pETDuet-1上的5个基因拼接正确.IPTG诱导后,工程菌培养液中的细胞呈现明显的蓝色,对照菌颜色没有发生变化.SDS-PAGE电泳结果显示,在21 kD处有一明显的条带.重组蛋白经锌离子溶液浸泡后,在紫外光激发下呈现桔色荧光.Western blot分析表明,重组蛋白能特异性地与6×His-tag单克隆抗体结合.通过吸收光谱和荧光光谱检测,发现重组蛋白最大吸收波长为623 nm,最大荧光发射波长为645.8 nm,与天然极大螺旋藻中藻蓝蛋白α亚基的最大吸收波长和最大荧光发射波长一致,以上结果表明极大螺旋藻藻蓝蛋白α亚基已在大肠杆菌中成功实现异源表达.该研究结果不仅为色基结合蛋白这类复杂蛋白在异源宿主系统中的表达提供新的思路和方法,而且也为探索在一个表达载体上构建和表达5个或5个以上的外源目的蛋白基因及其基因互作等方面的研究提供借鉴.     

不同氮磷钾配比对生姜脱毒苗生长和根茎鲜重的影响

为揭示生姜脱毒苗生长过程中的需肥规律,优选原原种繁殖的施肥配方,试验以"永福"生姜脱毒苗为材料,采用L_9 (3~4)正交试验设计方法,研究了不同NPK配比对盆栽生姜脱毒苗生长及根茎鲜重的影响。结果表明,脱毒苗整个生育期内对N、P、K的需求呈上升趋势,生长前期以喷施较低浓度效果较好,N、P、K的最佳施用浓度为N 60 mg·L~(-1)、P 20 mg·L~(-1)、K 100 mg·L~(-1),植株分枝数、株高、叶片增长数和根茎鲜重均达到较高值,随着喷施浓度增加,脱毒苗出现黄化和枯尖现象;相关性分析表明生姜脱毒苗生长前期分枝数、株高、叶片增长数与根茎鲜重的生长均呈极显著正相关,相关系数为0.94～0.97。生长后期试验最佳施用浓度是N 200 mg·L~(-1)、K_200 mg·L~(-1),理论最佳N、K施用浓度为N 250 mg·L~(-1)、K 200 mg·L~(-1)。综上,适宜生姜原原种繁殖的前期最佳N、P、K施用浓度为N 60 mg·L~(-1)、P 20 mg·L~(-1)、K 100 mg·L~(-1)[ρ(N)∶ρ(P)∶ρ(K)=3∶1∶5];后期最佳施用浓度为N 200 mg·L~(-1)、K 200 mg·L~(-1)[ρ(N)∶ρ(K)=1∶1],理论最佳浓度为N 250 mg·L~(-1)、K 200 mg·L~(-1)[ρ(N)∶ρ(K)=5∶4]。     

不同锌水平对低剂量镉在水稻中迁移能力的影响

本研究利用水稻作为供试植物,在轻度镉(Cd)污染[镉浓度分别为0 mg·L~(-1)、0.01 mg·L~(-1)(低剂量)、0.03 mg·L~(-1)(中剂量)、0.09 mg·L~(-1)(高剂量)]水培条件下,通过外源添加不同剂量锌(Zn,浓度分别为0 mg·L~(-1)、0.025 mg·L~(-1)、0.05 mg·L~(-1)、0.1 mg·L~(-1)、0.2 mg·L~(-1))研究水稻生物量变化及Cd在水稻体内分布和迁移,探索Zn、Cd间的相互关系,并筛选治理水稻Cd污染的最适外源Zn浓度。结果表明,施加外源Zn水稻根茎叶的生物量均有所增加,且Zn浓度为0.05 mg·L~(-1)效果最显著。缺Zn条件(0 mg·L~(-1))下,水稻根细胞质和细胞壁中的Cd含量比值随外源Cd浓度增加而降低;加入外源Zn后,细胞质与细胞壁中Cd含量比值有上升趋势,0.03 mg·L~(-1) Cd水平下变化显著。中低剂量(0.01~0.03 mg·L~(-1))Cd水平下,施加Zn可降低水稻根部对Cd的吸收和转运。其中Zn浓度为0.05 mg·L~(-1)时,水稻根、茎、叶中的Cd含量下降最为显著,分别下降38%、71%、65%(低剂量Cd)和44%、79%、69%(中剂量Cd),且水稻根与茎、根与叶的转移系数分别降低53%和44%(低剂量Cd)、62%和40%(中剂量Cd);而后随Zn浓度增加水稻各部位Cd含量及转移系数无显著变化。在高剂量Cd环境下,施加外源Zn对水稻根、茎、叶Cd含量没有显著的抑制作用。因此,在中低剂量的Cd污染条件下,Zn、Cd间存在明显的拮抗作用,且外源添加0.05 mg·L~(-1) Zn是降低水稻Cd吸收迁移及增加水稻产量的最适浓度。