野生型水稻及其低硅突变体中植硅体和植硅体碳的含量与分布特征

【目的】水稻是典型的富硅植物,植硅体沉积在水稻体内可封存有机碳。本文分析不同吸硅能力基因型水稻植硅体含量、形态、分布及其固碳特征,探究水稻植硅体固碳机理。【方法】盆栽试验在浙江大学玻璃房内进行。供试材料为水稻低硅突变体Lsi1和Lsi2及其野生型,所有施肥和管理措施一致。于成熟期,取水稻地上部茎、叶、鞘样品,常规方法测定硅、植硅体、植硅体碳含量。【结果】1)不同基因型水稻体内硅含量、植硅体含量、生物量干物质植硅体碳含量存在显著差异,均表现为突变体显著低于其野生型,大小依次为Lsi1野生型> Lsi2野生型> Lsi2突变体> Lsi1突变体,Lsi1和Lsi2突变体水稻植硅体碳含量显著高于其野生型,大小依次为Lsi1突变体> Lsi2突变体> Lsi2野生型> Lsi1野生型。2)野生型水稻硅与植硅体含量为鞘>叶>茎,而突变体水稻硅与植硅体含量为叶>鞘>茎,水稻叶片中的植硅体碳与生物量干物质植硅体碳含量最高,植硅体碳含量整体分布趋势为叶>茎>鞘,生物量干物质植硅体碳含量整体变化趋势为叶>鞘>茎。3)水稻植硅体含量与硅含量之间呈极显著正相关(P <0.01),高吸硅的水稻植硅体含量高,且形成的植硅体比表面积小,表明植硅体含量及其形态受其遗传特性的影响。植硅体含量与生物量干物质植硅体碳含量之间呈极显著正相关(P <0.01),植硅体碳含量与生物量干物质植硅体碳含量之间呈极显著负相关(P <0.01),表明生物量干物质植硅体碳含量除了受植硅体含量影响,还受植硅体所包裹的有机碳浓度影响。4) Lsi1及Lsi2野生型水稻生物量、植硅体储量、植硅体碳储量显著高于其突变体。【结论】具有高吸硅能力的野生型水稻与其突变体相比,生物量、硅、植硅体、生物量干物质植硅体碳含量增加,分布不同,虽然植硅体碳含量降低,但植硅体碳储量增加。Lsi1及Lsi2野生型水稻比低硅突变体水稻具有更高的固碳潜力。     

线性聚乙烯亚胺(LPEI)介导DNA转染的优化研究

线性聚乙烯亚胺(LPEI)是一类广泛用于核酸转染或药物传递的阳离子聚合物.为了进一步探究25 kDa LPEI的转染条件,通过凝胶电泳阻滞试验评估N/P,聚合pH及聚合时间对LPEI-DNA复合物形成的影响,继而利用大范围N/P的25 kDa LPEI对HEK293 T细胞进行绿色荧光蛋白表达质粒转染,转染48 h后通过绿色荧光细胞比例及MTT的统计分析,评估转染效率与LPEI造成的细胞毒性.结果表明, N/P的上升能增强LPEI-DNA的电泳阻滞;随着共孵育pH值从6～8升高, LPEI-DNA聚合逐渐减弱;随着共孵育时间延长, LPEI-DNA聚合逐渐增强,孵育1 h时达到饱和.随着体外转染HEK293 T细胞的N/P升高,转染阳性细胞比例逐渐升高,当N/P达到40～60时转染效率达到最高,进一步提高N/P后转染效率极显著下降(p0.01);随着N/P升高,细胞活力逐渐下降.结果表明, N/P, pH,聚合时间均可影响LPEI聚合核酸能力;综合考虑N/P对HEK293 T细胞转染效率及细胞毒性的影响,确定25 kDa LPEI转染细胞适宜的条件为N/P为40～60,聚合pH值为6.0,聚合时间为1 h.     

椭圆榫接口标准化研究与创新设计

基于现有实木家具构件椭圆榫接合形式,对其进行了评估与创新设计。依据家具产品的标准化原则,设计出一种"台阶式"椭圆榫,并对其制造工艺及接合方式进行探究。结果表明,"台阶式"椭圆榫较常规椭圆榫接口具有高加工效率及较低加工成本等优势。     

独蒜兰离体快繁技术研究

以野生独蒜兰成熟未开裂的蒴果为外植体,对独蒜兰离体快繁技术进行研究。结果显示:用清水冲洗后再用75%酒精消毒30s,0.1%升汞消毒10min,污染率低至26%。培养基VW+0.005mg·L^-1TDZ+0.3mg·L^-1NAA适宜于独蒜兰的种子萌发培养,在该培养基中独蒜兰种子的萌发率为39.3%;适宜独蒜兰芽增殖的培养基为VW+1.0mg·L^-16-BA+0.2mg·L^-1NAA,在该培养基中独蒜兰芽的增殖系数为7.6;在VW+0.2mg·L^-1NAA+0.2mg·L^-1IBA+0.3g·L^-1活性炭的培养基上,独蒜兰的生根率为92%。独蒜兰组织培养技术体系的建立,对于解决其生产用苗紧缺以及遗传改良有着重要的理论价值及实践意义。     

面向气象指数保险的水果冰雹灾害灾损评估方法

冰雹灾害是农业生产面临的主要气象灾害之一,优化制约冰雹灾害指数保险产品设计的灾损评估方法,对于发展稳定、可持续的气象指数保险产品具有重要的科学价值,同时对大范围推广气象指数保险产品具有重要的指导意义。本研究结合气象指数保险产品的理赔指数设计的客观要求,提出了一种基于动量方程的水果冰雹灾害灾损评估方法。引入基于气象雷达观测的冰雹识别技术满足保险产品的理赔指数设计需求;通过分析果品在雹损过程中的受力关系,得到水果对冰雹撞击的敏感性参数,构建基于冰雹直径和初始风速的灾损评估模型,实现被冰雹撞击后对果品损伤物理特性的量化表达。以北京平谷大桃为例,对该方法用于冰雹灾害损失评估的可行性进行验证。结果表明,模型可以有效评估冰雹对桃品的损伤程度,是一种简单、快捷、高效的损失评估方法,基于此方法设计水果冰雹灾害气象指数保险产品具有可行性。     

不同化感潜力水稻秧苗响应低钾的光合生理特性

本研究以化感水稻"PI312777"和非化感水稻"Lemont"为材料,采用水培方法研究低钾(5 mg K.L-1)和正常钾(40 mg K.L-1)条件下,两水稻品种的光合生理及其响应机制。结果表明,低钾条件对非化感水稻"Lemont"的根长、株高、干重有显著的抑制作用;而对化感水稻"PI312777"的根长有促进作用,对其他指标的影响较小。低钾条件下,两种水稻光合作用参数——净光合速率、胞间CO2浓度、蒸腾速率、气孔导度、气孔限制值、叶绿素含量等均下降,但非化感水稻"Lemont"下降的幅度较大,且与化感水稻"PI312777"差异显著。水稻光合作用相关酶的分析结果表明,低钾条件下核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶、磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶和乙醇酸氧化酶的活性及其基因表达强度均降低,但化感水稻"PI312777"的下降幅度显著小于非化感水稻"Lemont"。可见低钾条件下,化感水稻"PI312777"比非化感水稻"Lemont"具有更强的光合作用能力及耐营养匮乏能力。     

ALA提高丙酯草醚胁迫下油菜幼苗耐性研究

对油菜幼苗叶面喷施不同浓度的丙酯草醚(ZJ0273)和5-氨基乙酰丙酸(ALA),研究了ALA与丙酯草醚协同处理对苗期的油菜是否安全。结果表明,丙酯草醚随浓度从100~1000mg/L变化,逐渐抑制油菜幼苗生长,鲜重减少,净光合速率和叶绿素含量降低;过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性下降,丙二醛(MDA)积累提高。而10~100mg/L的ALA则促进油菜幼苗生长,增加植株的鲜重、净光合速率并提高了叶绿素含量,POD、SOD和APX酶活性均比对照显著提高,MDA积累减少;500mg/L的ALA效果相反,表现为抑制作物生长。100mg/L ALA和不同浓度的丙酯草醚协同处理,油菜幼苗均比对照生长的更好,鲜重增加,净光合速率提高,抗氧化酶活性增加,MDA积累减少。因此,ALA可以提高油菜幼苗在除草剂丙酯草醚胁迫下的耐性。     

紫花苜蓿耐逆诱变和转基因研究进展

本文简述了紫花苜蓿耐逆性状遗传基础研究,并综述了利用生物技术和诱变技术改良紫花苜蓿耐逆性的研究进展,旨在为紫花苜蓿的耐逆育种提供参考。     

扁穗牛鞭草生长状况及其对土壤养分的影响

通过对扁穗牛鞭草在不施肥条件下的生物量、生长因子以及对土壤pH值、有机质、全量元素、水解N、有效P和速效K等测定,了解生长状况及其对土壤养分的影响。结果表明：随着时间增加,生物量显著降低,年均下降50．41％。株高和茎粗表现不同程度的下降,茎长有升有降。而密度增加,年均上升13．74％。土壤pH略有下降,表层土壤有机质、全量元素、水解N、有效P和速效K均表现不同程度的降低,其中水解N、有效P和速效K等土壤有效养分降幅明显,年均分别下降26．73％,23．71％和7．31％,引起地力衰退,供肥力降低,导致生产力下降。