有机物覆盖对核桃园土壤有机碳库及酶活性的影响

【目的】 地面覆盖是重要的地面管理措施,简单省力,不仅可以提高土壤肥力,还可以促进土壤微域生态系统的可持续发展。研究核桃园有机物覆盖对土壤有机碳库及酶活性的影响,可为推广有机覆盖管理措施提供理论依据。 【方法】 基于核桃园连年有机物覆盖试验,采用随机区组设计,以不覆盖为对照,研究了地面覆盖有机肥、碎木屑后,土壤有机碳库、碳库管理及酶活性的变化及三者间的关系。 【结果】 1) 有机物覆盖处理提高了土壤各有机碳组分含量,随着土层的加深效应下降,覆盖有机肥效果优于覆盖碎木屑。在0—20 cm土层,覆盖有机肥处理的总有机碳含量、可溶性有机碳含量及易氧化有机碳含量分别为对照的1.66倍、1.33倍、6.99倍,覆盖碎木屑处理的稳定性有机碳含量为对照的1.42倍。2) 有机物覆盖处理在一定程度上提高了土壤碳库活度、碳库活度指数、碳库指数及碳库管理指数,随土层的加深处理间差异减小。在0—80 cm土层,覆盖有机肥处理的碳库活度及碳库活度指数为对照的2.9～5.9倍,覆盖碎木屑处理的为对照的1.3～2.5倍;覆盖有机肥处理的碳库指数为对照的1.1～1.7倍,覆盖碎木屑处理的为对照的1.1～1.5倍;覆盖有机肥处理的碳库管理指数是对照的3.3～9.8倍,覆盖碎木屑处理的为对照的1.6～2.8倍。3) 有机物覆盖处理提高了核桃生长期内的土壤过氧化氢酶活性、中性蛋白酶活性、脲酶活性和纤维素酶活性,覆盖有机肥处理的提高幅度为4.2%～103.0%,覆盖碎木屑的提高幅度为3.5%～47.3%。4) 土壤总有机碳含量与碳库指数、碳库活度指数、碳库管理指数均呈显著正相关,土壤脲酶活性、土壤纤维素酶活性与土壤总有机碳含量、可溶性有机碳含量及易氧化有机碳含量呈极显著正相关。 【结论】 地面覆盖有机肥、碎木屑可以提高核桃园土壤的碳库活度及土壤酶活性。      

MAPKs and acetyl-CoA are associated with Curvularia lunata pathogenicity and toxin production in maize

Mitogen-activated protein kinase (MAPK) cascades play an important role in extracellular signal transduction and are involved in the pathogenicity of fungal pathogens to host plants. In Curvularia lunata, the roles of two MAPK genes, Clk1 and Clm1, have already been studied. Clk1 is involved in conidia formation and pathogenicity, and Clm1 is closely related to pathogen cell wall formation and pathogenicity to maize leaves. In this study, a third C. lunata MAPK gene, Clh1, which is homologous to hog1, was successfully cloned. We found that a Clh1 deletion mutant had lower intracellular glycerol accumulation than the wild-type stain and was unable to grow normally under osmotic stress conditions. Furthermore, the deletion mutants of three C. lunata MAPK genes (Clk1, Clm1 and Clh1) had lower levels of acetyl-CoA, which is an important intermediate product in the synthesis of melanin and furan toxin, and down-regulated expression of pathogenicity-associated genes. Furthermore, pathogenicity and the ability to produce toxin were restored after adding acetyl-CoA to the culture medium, suggesting that acetyl-CoA is closely involved in the pathogen MAPK signaling pathway.     

Overview on current criteria for heavy metals and its hint for the revision of soil environmental quality standards in China

Following rapid social and economic development over the past several decades, soil pollution by heavy metals (HMs) has been both serious and widespread in China. The Soil Environmental Quality Standards (SEQSs) in China (GB 15618-1995) have been introduced to encourage and enforce sustainable soil HM management. However, in recent years, HM contents in soils have frequently been found to exceed their associated standard values, while the crops growing on them might still meet regulatory standards, and vice versa. There is thus growing awareness that GB 15618-1995 does not effectively regulate current soil HM pollution, as it has encountered bottlenecks, and disappointing outcomes caused by poor execution along with deficiencies and gaps in the policies. However, due to the deficiency of scientific research about relationships between soil HM concentrations and their ecological or human health effects, the development of SEQSs in China is still greatly restricted. This paper discusses international SEQSs of HMs as well their development in China over time, then examines current Chinese SEQSs to demonstrate their potential regulatory deficiencies by referring to international SEQSs. The corresponding legislative policies are described, and scientific information or responses are outlined for maintaining soil environmental quality. China's experience has shown that policy and science can be linked to work in tandem to better understand and manage soil quality issues.     

乙烯与1-MCP处理对伯谢克辛甜瓜采后生理品质的影响

【目的】 研究乙烯与1-MCP处理在7℃冷藏条件下对伯谢克辛甜瓜采后生理品质的影响,为甜瓜采后贮藏保鲜提供理论依据。【方法】 以伯谢克辛甜瓜为原料,分别采用500 mg/L的乙烯和2 μL/L 1-MCP对甜瓜进行处理,每隔24 h测定甜瓜果实硬度、呼吸强度、细胞膜渗透率、可溶性固形物、可溶性糖、还原糖、VC、可滴定酸等品质指标。【结果】 与CK相比,1-MCP可以明显降低甜瓜果实呼吸强度、细胞膜渗透率,保持甜瓜果实硬度,抑制可溶性固形物、还原糖、总糖、可滴定酸、VC含量下降,乙烯处理降低果实硬度,促进果实中可溶性固形物、糖、酸含量和VC含量的下降。【结论】 伯谢克辛甜瓜为乙烯敏感性果实,1-MCP处理能够抑制甜瓜采后呼吸作用,减缓甜瓜果实营养物质的流失,较好的保持甜瓜品质,乙烯处理提高了甜瓜的呼吸强度和细胞膜透性,降低果实硬度,加速了果实采后品质劣变及软化衰老进程。     

北京通州不同树种滞纳大气颗粒物的能力

【目的】研究不同树种在单位叶面积上对空气中PM10、PM2.5等颗粒物的吸滞量,可为挑选出更利于吸滞大气颗粒物的树种,降低大气污染程度提供借鉴参考。【方法】以北京通州大运河森林公园内7种常见园林绿化树种为研究对象,应用气溶胶再发生器(QRJZFSQ-I)对植物叶片在自然状态下的PM10、PM2.5的吸滞量进行定量研究,并对叶表面微形态特征进行分析。【结果】在不同试验树种中,对PM2.5的吸滞量均小于对PM10的吸滞量,且单位叶面积吸滞量较小的是毛白杨、榆叶梅,较大的是桧柏、油松。【结论】叶表较粗糙、气孔较多、开度较大的植物吸附颗粒物能力较强。而叶表面光滑、气孔较少或有特殊疏水结构的叶片,颗粒物不易附着,因而吸滞颗粒物的能力较弱。     

北京城市森林公园不同树种吸附大气颗粒物能力

【目的】为了了解北京城市森林公园内不同树种对大气颗粒物的吸附能力,筛选出对大气颗粒物有较强吸附能力的绿化造林树种。【方法】选取奥林匹克森林公园内的10个树种,应用气溶胶再发生器测算单位叶面积对不同粒径颗粒物(TSP、PM10、PM2.5和PM1.0)的吸附量,并用扫描电镜获取各树种的叶片表面形态特征。【结果】不同树种单位叶面积对颗粒物的吸附能力存在显著差异,整体表现为针叶树种高于阔叶树种。其中对TSP的吸附能力较强的是油松和白杄,较小的是紫丁香和毛白杨;对PM10吸附能力较强的是白杄、油松,较小的是紫丁香和毛白杨;对PM2.5吸附能力较强的是白杄、油松,较小的是毛白杨和榆叶梅;对PM1.0吸附能力较强的是白杄、油松,较小的是毛白杨和榆叶梅。【结论】针叶树种中,叶表面存在深浅差异明显的细密沟壑以及密集的气孔、绒毛等更有利于叶片对颗粒物的吸附;反之叶表面较为平滑,无明显起伏,不利于吸附颗粒物。总体而言,叶表面具有大量沟槽、气孔的针叶树种较阔叶树种具有更高的吸附量和吸附能力。对大气颗粒物的吸附作用的绿化造林可以优先考虑针叶树种如白杄、油松等。研究结果为揭示不同树种吸附大气颗粒物的机理及合理选择公园绿化树种提供参考。     

FeSO4引发提高秦艽种子萌发的生理机制

为探讨FeSO4引发提高秦艽种子萌发抗性的生理机制,同时设置水引发处理,以未作任何处理的种子为对照(CK),研究了0.6%FeSO4引发处理24 h对种子膜透性、储藏性物质、能量、激素及抗性相关酶等方面的影响。结果表明:FeSO4引发降低了种子膜透性,提高种子活力,在吸水12 h和24 h时,电导率分别较CK降低了6.61%和11.67%;调动了种子内部储藏物质的代谢,蔗糖含量减少9.57%,可溶性蛋白增加49.63%,饱和脂肪酸中的豆蔻酸和木焦油酸甲酯含量分别增加4.93%和9.03%,不饱和脂肪酸中的山嵛酸、油酸、亚油酸和亚麻酸分别减少6.73%、8.18%、8.40%和6.70%;改变了种子激素平衡,其中脱落酸的含量下降64.78%,赤霉素含量增加近22倍;加速了种子能量代谢, ATP含量增加2.16倍,细胞色素C氧化酶活性增加67.91%。此外,FeSO4引发使线粒体非酶促系统中谷胱甘肽含量和抗坏血酸的含量分别增加74.08%和10.89%,使细胞内酶促系统超氧化物歧化酶、过氧化氢酶和抗坏血酸过氧化物酶活性分别增加285%、179%以及19.6%。因此,FeSO4引发对种子萌发是一个综合过程,一方面可促进种子物质代谢和提高能荷水平,一方面可改善种子内部生理状态和提高胁迫响应能力,从而提高种子活力,促进种子快速和整齐萌发。     

三疣梭子蟹B型清道夫受体蛋白的原核表达及细胞、组织分布研究

B型清道夫受体是清道夫受体超家族成员,可识别多种配体,在机体脂类转运及免疫防御过程中发挥重要作用。为深入研究三疣梭子蟹B型清道夫受体(Pt-SRB)的功能,本实验在前期工作基础上构建了Pt-SRB胞外结构域原核表达载体,并成功获得了重组蛋白rPt-SRB。利用亲和层析方法获得纯化的rPt-SRB,并将纯化rPt-SRB蛋白免疫大鼠获得抗rPt-SRB重组蛋白免疫抗血清以用于后续研究。SDS-PAGE检测发现,体外诱导表达重组rPt-SRB以包涵体的形式出现在大肠杆菌BL21裂解液的沉淀中,分子量大小约为49.18 ku。Western-Blot分析表明,大鼠抗rPt-SRB血清能与rPt-SRB特异性结合。本实验还利用免疫荧光技术,对Pt-SRB在三疣梭子蟹血淋巴细胞的定位及不同组织中的分布进行研究。结果显示,Pt-SRB在三疣梭子蟹消化道、肝胰腺、鳃、心脏、肌肉组织中均有分布,但不同组织中Pt-SRB的分布不同。免疫荧光结果显示,绿色荧光信号在消化道及腺体结缔组织中较强,另外在肝小管上皮、鳃丝上皮细胞中亦有较强的阳性信号,表明PtSRB蛋白在上述组织结构中分布较广;在血淋巴细胞中,绿色荧光信号主要分布于细胞质和细胞膜,在细胞核中没有明显荧光信号,提示Pt-SRB在三疣梭子蟹血淋巴细胞的细胞质和细胞膜上表达。本结果将为三疣梭子蟹B型清道夫受体蛋白的生理及免疫学功能的研究奠定基础。     

石斑鱼生物学及人工繁育研究进展

石斑鱼(Epinephelidae)是名贵的海产鱼类,主要栖息于热带亚热带近岸岩滩和珊瑚礁水域,是岩礁生态系生物群落的重要类群。本文对国内外石斑鱼类生物学、生态学、渔业资源及人工繁育养殖的研究成果进行梳理,综合报道石斑鱼类的形态比较特征,栖息、摄食和繁殖习性,系统演化与分类,种类地理分布,人工繁育等研究进展以及养殖发展概况;报道全球石斑鱼自然资源明显衰退的现状评估以及对石斑鱼资源保护的共识和相关的渔业管理措施。此外,根据作者多年开展的鱼类遗传生物学研究,指出强化我国海域野生石斑鱼资源保护工作,深入开展杂交石斑鱼的基础生物学研究,加强石斑鱼杂交选育行业管理,是我国石斑鱼渔业产业可持续发展的必要保障。     

植物精油对冷藏大黄鱼优势腐败菌的抑制作用及其机制

为探讨天然植物精油对冷藏大黄鱼贮藏过程中优势腐败菌的抑制作用及其机制,实验首先对冷藏大黄鱼的优势腐败菌进行分离纯化,并通过16S r DNA序列分析及生理生化实验进行菌株鉴定;采用纸片扩散法和微量肉汤稀释法检测14种植物精油或其组分对腐败菌株的抑菌活性;在阐明植物精油抗菌活性的基础上,再对植物精油处理后的大黄鱼气味进行感官可接受度检验,以筛选出具有高效抗菌活性和良好感官接受性的精油保鲜剂;实验通过细菌形态扫描电镜观察、胞内乳酸脱氢酶及核酸释放研究山苍子精油对不同腐败菌株的膜损伤作用,以初步阐明其抗菌机制;最后,通过检测微生物数量、产硫菌数量、挥发性盐基氮(TVB-N)及组胺含量变化来考察山苍子精油对冷藏大黄鱼潜在的保鲜效果;从冷藏大黄鱼中分离得到6株优势腐败菌,分别为腐败希瓦氏菌4株,热杀索丝菌1株,温和气单胞菌1株;14种植物精油对腐败菌株具有不同抑制活性,其中肉桂醛抑菌活性最强,最低抑菌浓度为0.125μL/mL,其次为丁香酚、百里香酚、柠檬醛、柠檬草及山苍子精油,最低抑菌浓度均≤0.5μL/mL;丁香酚、百里香酚、柠檬醛、柠檬草及山苍子精油使用后未导致大黄鱼气味的感官劣化,且可矫正大黄鱼肉的腥味;山苍子精油可破坏腐败菌株的细胞膜,并导致胞内蛋白酶和核酸外泄。经4μL/mL山苍子精油处理后,冷藏过程中大黄鱼片的菌落总数、产硫菌数、TVB-N及组胺含量显著降低。研究表明,肉桂醛、丁香酚、百里香酚、柠檬醛、柠檬草及山苍子精油对大黄鱼特定腐败菌具有显著抑制作用,芳香酚和富含柠檬醛的精油使用后不影响大黄鱼的感官接受性,有望作为天然保鲜剂用于冷藏海产品的保鲜。