铅锌矿区周边玉米根系低分子量有机酸、根际土壤镉铅形态与植株镉铅累积特征

玉米(Zea mays L.)是云南铅锌矿周边农田主要的夏季作物。通过大田试验,研究矿区周边农田种植的玉米根系低分子量有机酸含量、根际土壤镉铅形态及其镉铅累积特征。结果表明:(1)旺长期玉米根系分泌的主要是柠檬酸、草酸;成熟期玉米根系分泌主要是酒石酸和草酸,草酸分泌量较旺长期显著增加;(2)玉米根际土壤Cd化学形态以可交换态为主,Pb化学形态以铁锰氧化态为主,与旺长期相比,成熟期根际土壤有效态Cd、Pb含量分别下降了21%、44%;(3)与旺长期相比,成熟期植株根、茎、叶Pb含量分别降低了18%、54%、42%,根、茎、叶Cd含量则增加了14%、163%、49%,成熟期植株各部位减少了对Pb的吸收,增加了对Cd的吸收。从积累分布看,成熟期Pb大部分累积在叶和籽粒内,Cd大部分累积在叶和茎内;(4)相关性分析显示,玉米根系草酸含量与根际土壤有效态Cd、交换态Pb、铁锰氧化态Pb含量呈显著或极显著负相关,且茎Pb、叶Pb含量与根际土壤有效态Pb含量呈现极显著正相关。因此,玉米可通过根系分泌低分子量有机酸,影响根际土壤重金属化学形态与生物有效性,进而影响植株对重金属的吸收累积。     

低磷胁迫对玉米自交系苗期根系分泌有机酸的影响

采用低磷和对照盆栽试验,以磷高效04419和磷低效04065玉米自交系为材料,研究二者在苗期根系分泌有机酸的差异.结果表明,在低磷和对照2种磷水平下,04419和04065根系分泌的有机酸种类随叶期而增加,4～8叶期二者根系分泌的主要有机酸是:草酸、丁二酸、柠檬酸、苹果酸和乙酸;草酸是二者根系分泌的最主要有机酸.低磷胁迫下,04419根系在4叶期草酸和柠檬酸的分泌量、在5～6叶期苹果酸和草酸的分泌量、在7叶期苹果酸的分泌量、在8叶期乙酸和柠檬酸的分泌量较04065明显增多,因而04419根系分泌有机酸总量明显高于04065.可见,低磷条件下,04419和04065根系分泌有机酸总量的能力在一定程度上与其耐低磷能力的大小相关.     

外源有机酸对土壤pH值、酶活性和Cd迁移转化的影响

为了筛选植物修复土壤Cd污染适宜的外源有机酸,采用盆栽试验,在温室内以油菜为试验材料,在模拟重度Cd污染的土壤(原土Cd含量为0.838 mg·kg~(-1),人工喷洒CdCl_2水溶液,制备成Cd含量为4.838 mg·kg~(-1)的试验土)中加入5种有机酸:乙酸、草酸、柠檬酸、苹果酸和酒石酸,设置6个浓度:1、2、3、4、5、6 mmol·kg~(-1),以不加有机酸为对照(CK),测定了油菜收获时的土壤pH值、酶活性和油菜干物质量以及Cd累积量,并分析了土壤理化指标与土壤Cd形态之间的关系。结果表明:1、3、4、5、6 mmol·kg~(-1)乙酸处理,4、5、6 mmol·kg~(-1)柠檬酸处理,3 mmol·kg~(-1)苹果酸处理,3、6 mmol·kg~(-1)酒石酸处理可显著增大土壤pH值(P0.05),草酸处理pH值与CK差异不显著;但施加有机酸对土壤酶活性的影响不明显。1、4、6 mmol·kg~(-1)乙酸处理显著提高了油菜地上部干物质量,1、6 mmol·kg~(-1)乙酸处理根干物质量较CK增加了1倍以上,差异显著(P0.05),4、6 mmol·kg~(-1)苹果酸处理根干物质量较CK显著增加了77.13%和88.30%(P0.05),其余处理与CK差异不显著。1 mmol·kg~(-1)乙酸处理地上部Cd累积量较CK增加了51.52%,2mmol·kg~(-1)草酸处理根系Cd累积量较CK增加了1.58倍,1 mmol·kg~(-1)柠檬酸处理地上部+根系Cd吸收总量高于CK,差异均显著(P0.05);增加苹果酸量有利于提高根系Cd吸收总量,1、2 mmol·kg~(-1)酒石酸处理也提高了根系Cd累积量,但与CK差异均不显著(P0.05)。施加乙酸时,土壤pH值与铁锰氧化物结合态Cd和土壤总Cd显著负相关,施加柠檬酸时,土壤pH值与碳酸盐结合态Cd和试验结束时土壤中的总Cd量显著正相关,施加苹果酸时土壤pH值与可交换态Cd显著正相关,其余处理土壤pH值与Cd形态相关性不显著。在碱性土上种植油菜,施加5种有机酸均会增大收获时土壤的pH值,且不同有机酸施加量对土壤Cd形态的影响不同。5种有机酸中乙酸最有利于提高油菜干物质量和油菜Cd累积量。     

低磷胁迫对玉米自交系苗期根系分泌有机酸的影响

采用低磷和对照盆栽试验,以磷高效04419和磷低效04065玉米自交系为材料,研究二者在苗期根系分泌有机酸的差异。结果表明,在低磷和对照2种磷水平下,04419和04065根系分泌的有机酸种类随叶期而增加,4～8叶期二者根系分泌的主要有机酸是：草酸、丁二酸、柠檬酸、苹果酸和乙酸;草酸是二者根系分泌的最主要有机酸。低磷胁迫下,04419根系在4叶期草酸和柠檬酸的分泌量、在5～6叶期苹果酸和草酸的分泌量、在7叶期苹果酸的分泌量、在8叶期乙酸和柠檬酸的分泌量较04065明显增多,因而04419根系分泌有机酸总量明显高于04065。可见,低磷条件下,04419和04065根系分泌有机酸总量的能力在一定程度上与其耐低磷能力的大小相关。     

重金属污染胁迫下接种AMF对玉米生长和镉铅含量的影响

通过盆栽试验,以会泽铅锌矿区污染土壤为供试土壤,玉米为宿主植物,接种会泽铅锌矿周边农田土著丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)与优势种群摩西管柄囊霉(Funneliformis mosseae),研究AMF对玉米生长、矿质营养、镉铅含量与累积的影响,结果表明:接种土著AMF和F.mosseae均显著增加玉米的株高和生物量,提高植株磷钾含量与氮、磷、钾吸收量;增加玉米根际土壤球囊霉素相关蛋白(Glomalin-related soil protein,GRSP)含量,降低土壤有效态镉、铅的含量与植株镉、铅的含量,但对玉米镉、铅累积量没有显著的影响。相关分析表明,土壤速效磷、钾含量与玉米磷、钾含量呈显著正相关,玉米磷、钾含量又与植株生物量呈显著正相关;玉米根际土壤GRSP含量与有效态铅含量呈极显著负相关,根际有效态镉、铅的含量与植株镉、铅含量呈显著正相关。可见,接种AMF改善宿主作物矿质营养,促进植株的生长;降低土壤镉铅有效态含量,从而减少作物体内镉铅的含量。结果可为重金属污染土壤的作物生产安全与农业安全利用提供理论和实践依据。     

铅、镉胁迫对茶树根系分泌有机酸的影响

采用水培试验,研究了不同浓度的 Pb2+、Cd2+处理对茶树根系分泌有机酸的组成和量的影响。结果表明,Pb2+、Cd2+胁迫并不影响有机酸的组成但影响分泌量。与对照相比,Pb2+、Cd2+胁迫使茶树根系琥珀酸和苹果酸的分泌量显著增加,且Pb2+浓度<100mg/kg和 Cd2+浓度<8mg/kg时,琥珀酸和苹果酸的分泌量随着Pb2+、Cd2+ 浓度的增大而增加;低浓度的 Pb2+、Cd2+ (20mg/kg、0 5mg/kg)和高浓度的 Pb2+、Cd2+(100mg/kg、8mg/kg)都能使草酸的分泌量增加,Pb2+浓度>40mg/kg时,草酸的分泌量随Pb2+浓度的增加而增大;Pb2+、Cd2+胁迫抑制了柠檬酸的分泌。随着Pb2+处理浓度的增加,茶树根系分泌的有机酸总量呈先增后减再增后微降的趋势,Pb2+浓度为 20mg/kg和 60mg/kg的处理,有机酸的分泌量显著高于对照和其它处理。Cd2+胁迫下有机酸总量随Cd2+浓度的变化规律也是先增后减再增,浓度为0 5mg/kg和8mg/kg的Cd2+处理,有机酸的分泌量显著高于对照和其它处理。     

生物炭基肥对水稻根系有机酸积累和氮代谢的影响

以常规粳稻“盐丰47”为试材，采用盆栽的方式，设常规化肥(T1)、生物炭基肥(T2)和不施氮肥(CK)3个处理，研究不同肥料处理对水稻根系有机酸积累和氮代谢相关生理指标的影响，为辽河平原稻区优化水肥调控措施和减少养分流失提供科学指导。结果表明：与常规化肥相比，生物炭基肥对营养生长期植株根系有机酸含量具有显著影响，其中，苹果酸含量增加了4.98倍，而草酸和酒石酸含量分别降低了50.94%和47.23%;从氮代谢角度来看，生物炭基肥较常规化肥相比根系谷氨酰胺合成酶活性增加了1.38%,亚硝酸还原酶活性降低了1.16%,差异均达显著水平；进一步分析得出，草酸、酒石酸含量与亚硝酸还原酶活性呈显著正相关，而总有机酸、苹果酸和水杨酸含量与各种氮代谢酶活性无显著的相关性。综上，生物炭基肥可促进水稻生育前期根系分泌大量的苹果酸，并可通过增强铵态氮的初级同化和再同化改善植株根系的氮代谢能力。     

镧对水稻根分泌物中氨基酸和有机酸含量的影响

选择水稻作为试验作物,用溶液培养法研究镧对水稻根分泌物中氨基酸和有机酸含量的影响.结果表明,用系列浓度镧处理水稻幼苗24 h,根系分泌的氨基酸共检测到17种,脯氨酸、甘氨酸、丝氨酸和丙氨酸的含量大于其他氨基酸.其中脯氨酸含量的变化显著,酸性氨基酸(天冬氨酸和谷氨酸)的含量比碱性氨基酸(精氨酸和赖氨酸)大.根系分泌的有机酸用高效液相色谱法(HPLC)共检测出5种,即柠檬酸、琥珀酸、苹果酸、乳酸和草酸.在任何一个镧处理浓度下,有机酸的分泌量:草酸＞苹果酸＞乳酸＞柠檬酸＞琥珀酸.氨基酸、有机酸总量和各氨基酸、有机酸变化规律基本一致,即低浓度(≤50 μg·mL-1)的镧抑制了氨基酸和有机酸的分泌;若浓度超过50 μg·mL-1并逐渐升高,则分泌量逐渐增加乃至超过对照.镧的浓度越高,分泌量就越大,这和根质膜透性有关.由此得出在水培条件下镧对水稻安全生长的临界浓度为50 μg·mL-1.     

水稻根分泌物及其与粪产碱菌的相互作用

水稻植株通过根系向根际分泌多种有机酸、糖、氨基酸和植物激素。平均每克鲜根分泌有机酸2.25mg,柠檬酸含量较高,其次是苹果酸、琥珀酸、乳酸;氨基酸2.61mg,大约有15种,碱性氨基酸含量最高;糖12.6mg,以蔗糖、葡萄糖、果糖为主;植物激素仅测到赤霉酸（GA#-3）。不同水稻品种的根分泌物在组成及含量上都有差异。粪产碱菌在纯培养条件下能分泌9种氨基酸,一种有机酸即苹果酸以及植物激素如生长素（IAA）、赤霉酸（GA#-3）,但不分泌糖。接种粪产碱菌能刺激水稻根的分泌作用,并对根分泌物的组成和含量有所影响。2.63%的水稻光合产物以根分泌物形式释放到根区,接种粪产碱菌后分泌量增至3.52%,并且大部分为粪产碱菌吸收利用。水稻的光合作用及根分泌能力影响根际固氮活性。具有较强分泌能力的植株,其根际固氮活性也较高。     

丛枝菌根真菌减少污染土壤Cd淋溶流失的效应研究

为研究丛枝菌根真菌（AMF）对玉米生长与镉（Cd）吸收、土壤团粒组成、壤中流Cd浓度和Cd淋溶流失的影响,本研究以云南兰坪铅锌矿周边Cd污染农田土壤为基质,玉米为宿主植物,设置接种和不接种AMF处理,开展室内盆栽试验。结果表明：与不接种AMF（CK）相比,接种AMF显著增加玉米生物量,降低植株Cd含量与吸收量。接种AMF显著增加0~40 cm土层总球囊霉素相关蛋白（T-GRSP）和易提取球囊霉素相关蛋白（EE-GRSP）的含量,导致粒径（R）>0.25 mm土壤团聚体含量增加55%,R<0.25 mm团聚体含量降低,土壤有效态Cd含量降低26%~43%。接种AMF导致0~30 cm土层壤中流Cd浓度下降14%~22%,Cd淋溶流失量降低29%。相关分析发现：R>0.85 mm的团聚体含量与T-GRSP含量呈显著正相关,R>0.25 mm的团聚体含量与壤中流Cd浓度、Cd淋溶流失量呈极显著负相关;有效态Cd含量与壤中流Cd浓度、Cd淋溶流失量呈极显著和显著正相关。研究表明,与CK相比,接种AMF不仅能增加土壤球囊霉素相关蛋白和大团聚体的含量,而且有助于降低土壤有效态Cd含量与壤中流Cd浓度,减少Cd的淋溶流失,AMF对土壤Cd淋溶流失效应具有重要影响。     

穴盘规格和苗龄对塑料大棚菜豆性状及产量的影响

本试验以菜豆品种先行者为试材,采用32孔、50孔两种规格穴盘,设置10、15、20、25 d等4个苗龄段,通过研究不同穴盘规格和苗龄对菜豆性状及产量的影响,筛选出适合菜豆育苗的穴盘规格和适宜的苗龄。结果表明：穴盘育苗的营养面积增大,菜豆产量随之增加,25 d苗龄条件下,32孔穴盘的前期产量和总产量均显著高于50孔穴盘;随着苗龄的增长,菜豆的前期产量和总产量呈增加趋势,其中25 d苗龄的产量显著高于其他苗龄。综合上述各项指标,菜豆育苗阶段,10 d苗龄可选用32孔、50孔穴盘,15 d以上秧苗选用32孔穴盘为宜。     

不同基因型小麦苗期耐低氮性评价及筛选

氮素作为重要的营养元素,限制着小麦的生长发育和经济产量,筛选和培育耐低氮小麦品种是提高氮素利用率、降低生产成本的有效途径。以118份不同基因型小麦为材料,在低氮(0.1 mmol·L^-1)和正常氮(5 mmol·L^-1)条件下苗期水培,测定根干重、茎叶干重、根冠比、植株干重、最大根长、初生根数和二级初生根数等相关指标,采用模糊隶属函数法、主成分分析以及聚类分析法综合评价小麦品种的耐低氮性。结果表明,在低氮胁迫下小麦幼苗的根干重、根冠比和初生根数目显著提高,茎叶干重、植株干重和最大根长不同程度的降低,7个苗期性状指标在两个氮水平下均存在显著性差异。主成分分析提取3个主成分,贡献率分别为 43.575%、22.904%和17.873%,累积贡献率达 84.351%。以耐低氮性综合评价D值进行聚类分析,将118份小麦品种划分为强耐低氮型、耐低氮型、中间型、较敏感型和敏感型5类。筛选出3份耐低氮型小麦（齐大195、金丰7183和天民198）和2份强耐低氮型小麦（山农0917和鲁麦8号）。不同小麦品种的耐低氮机制不同,研究结果为小麦耐低氮品种的选育提供理论依据和材料基础。     

ICP-OES法同时测定果蔬中铅、砷、镉、铬、铜、锡含量

果蔬样品经混酸消化后,控制一定的酸度,定容后应用等离子体发射光谱法(ICP-OES)对果蔬中铅、砷、镉、铬、铜、锡六种有害重金属进行测定,研究了分析测定条件,方法简单快速。测定结果表明,五种元素的加标平均回收率在91.0%~107%之间。其RSD均小于3.5%。按该方法进行处理及测定铅、砷、镉、铬、铜、锡,在选择的测定条件下最低检出限分别为0.0006 mg/kg、0.0003 mg/kg、0.00003 mg/kg、0.00005 mg/kg、0.00003 mg/kg、0.0006 mg/kg。     

一串红N、P、K、Ca、Mg、Fe缺素症状研究

以‘展望红’为材料,研究N、P、K、Ca、Mg、Fe缺乏对其生长发育的影响,并总结缺素症状,研究结果表明:N缺乏时植株矮小,叶发黄;P缺乏时叶色暗绿,且影响开花;K缺乏时基部叶枯黄,并易落叶;缺Fe症状较为明显,但能正常开花;Ca、Mg未表现出缺素症状,且各项指标要优于全素处理;N、P显著影响一串红的生长发育,K对开花品质的影响较大。     

Segregation of form, color, movement, and depth: anatomy, physiology, and perception

Anatomical and physiological observations in monkeys indicate that the primate visual system consists of several separate and independent subdivisions that analyze different aspects of the same retinal image: cells in cortical visual areas 1 and 2 and higher visual areas are segregated into three interdigitating subdivisions that differ in their selectivity for color, stereopsis, movement, and orientation. The pathways selective for form and color seem to be derived mainly from the parvocellular geniculate subdivisions, the depth- and movement-selective components from the magnocellular. At lower levels, in the retina and in the geniculate, cells in these two subdivisions differ in their color selectivity, contrast sensitivity, temporal properties, and spatial resolution. These major differences in the properties of cells at lower levels in each of the subdivisions led to the prediction that different visual functions, such as color, depth, movement, and form perception, should exhibit corresponding differences. Human perceptual experiments are remarkably consistent with these predictions. Moreover, perceptual experiments can be designed to ask which subdivisions of the system are responsible for particular visual abilities, such as figure/ground discrimination or perception of depth from perspective or relative movement--functions that might be difficult to deduce from single-cell response properties.     

贵州樟科、景天科等9个科药用植物资源的种类与分布

通过野外调查、标本采集、分类学研究及资料考证,基本摸清了贵州樟科、莲叶桐科、景天科、堇菜科、柳叶菜科、鹿蹄草科、柿科、山矾科、木犀科等9个科药用植物资源的种类与地理分布.结果发现贵州现有樟科药用植物49种4变种,莲叶桐科药用植物5种,景天科药用植物21种,堇菜科药用植物19种1变种,柳叶菜科药用植物20种4变种,鹿蹄草科药用植物7种1变种,柿科药用植物9种1变种,山矾科药用植物12种,木犀科药用植物30种3变种.其中,4种为贵州特有药用植物,40种5变种为贵州药用新资源.     

原花青素的性质、功能、纯化和利用

原花青素广泛分布于高等植物的多种器官和组织中,是黄烷-3-醇的游离、寡聚或多聚物,存在侧基修饰、异构性质、聚合方式、聚合度等的多样性,可采用多种色谱和质谱技术进行纯化和鉴定。原花青素对于植物具有抗紫外线、清除自由基、抗病驱虫、影响种子休眠等功能,影响作物品质等性状,对人体也具有多种生理功效,在药物、化妆品、食品等领域有良好的应用前景。