基于田块尺度土壤重金属空间分布及其生态风险评价

为了揭示田块尺度上土壤重金属污染特征及空间分布,以河南省新乡县翟坡镇某冬小麦种植农田为研究对象,采集了202个农田表层0~20 cm土壤和40个0~100 cm剖面土壤样品,分析了土壤样品中Cd、Pb、Cu、Zn、Cr、Ni和Mn的含量特征,运用地统计分析中的普通克里格插值法研究土壤重金属的空间分布规律,并结合地质累积指数法和潜在生态危害指数法对研究区土壤重金属的生态风险进行评价。结果表明,研究区表层土壤Cd、Pb、Cu、Zn、Cr、Ni和Mn均值为0.95、24.35、6.40、35.52、319.60、21.76mg·kg^-1和157.32 mg·kg^-1。Cr、Cd、Pb含量均超过河南省土壤重金属含量背景值,其中Cr、Cd含量超过《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准》（GB 15618—2018）筛选值,点位超标率分别为98%和100%。总体来看,土壤重金属含量随着剖面深度增加而降低,调查区南部的部分区域重金属含量偏高。从地质累积指数法与潜在生态危害指数法两种方法来看,Cd污染最为严重,生态风险较高,应当对该区域土壤Cd污染采取一定的调控措施。     

减施氮肥对芝麻农艺性状、光合特性及产量的影响

为研究减施氮肥对芝麻农艺性状、光合及产量的影响,以郑太芝4号为试验材料,在大田设置不施氮肥（N0）、减施氮肥（75 kg·hm^-2,N1）、常规氮肥（150 kg·hm^-2,N2）和高施氮肥（225 kg·hm^-2,N3）共4个处理,系统研究不同处理下芝麻在苗期、现蕾期、初花期、盛花期、终花期和成熟期植株叶片的光合特性及收获期的农艺性状和产量、品质等。结果表明,与N2处理相比,N1处理的主茎果轴长度、单株蒴数、单蒴粒数、千粒重无显著变化;株高显著下降;单株产量略微增加,但未达到显著水平;经济系数增加6.10%。N0处理的株高、主茎果轴长度、单株蒴数、单蒴粒数、千粒重、单株产量和经济系数较N2分别显著降低15.89%、12.70%、25.67%、6.38%、10.00%、40.15%和16.43 %。从干物质积累来看,N1处理的根干重、叶干重、茎干重、蒴果皮干重、总干物质重和粒蒴比与N2处理差异不显著;N0处理的根干重、茎干重、蒴果皮干重、总干物质和粒蒴比重较N2分别显著降低19.40%、25.40%、28.40%、27.57%和9.83%。从光合特性来看,N1处理的净光合速率（net photosynthetic rate,P_n）、蒸腾速率（transpiration rate,T_r）、水分利用率（water use efficiency, WUE）、气孔导度（stomatal conductance,G_s）和胞间CO₂浓度（intercellular CO₂ concentration,C_i）与N2处理差异不显著;N0处理的P_n和WUE分别较N2处理降低8.15%和8.52%。综上所述,氮肥减施50%对芝麻农艺性状、产量性状及光合特性无显著影响,为芝麻高产、高效栽培提供了理论指导与技术支撑。     

玉米大斑病菌HST生物合成基因簇的结构和表达分析

【目的】分析玉米大斑病菌寄主选择性毒素（host selective toxin,HST）生物合成基因簇Cluster 397.3的结构,以及该基因簇组成基因在玉米大斑病菌侵染过程中的表达情况,为玉米大斑病菌HST的结构和功能研究奠定基础。【方法】以玉米大斑病菌23号生理小种et28a和01-23菌株,1号生理小种ny001和01-11菌株,玉米感病自交系B37为材料,利用antiSMASH技术预测玉米大斑病菌次生代谢产物合成基因簇,通过Synteny共线性分析获得玉米大斑病菌HST生物合成基因簇Cluster 397.3,并对其基因组成和结构进行分析,再利用RNA-Seq技术分析该基因簇的组成基因在玉米大斑病菌侵染玉米叶片3,5,7,10 d的表达情况。【结果】玉米大斑病菌次生代谢产物合成基因簇Cluster 397.3与交链链格孢（Alternaria alternata）ACT-毒素合成基因簇有保守的共线性,含有1个聚酮合酶（PKS）、1个氨基甲酰磷酸合成酶（CPS）、1个短链脱氢酶/还原酶（SDR）、1个锌结合氧化还原酶（ZOR）、1个保守假定蛋白（CHP）、2个细胞色素P450（P450）及2个耐药转运蛋白（DRT）等9个基因。其中PKS与ACT-毒素合成酶基因ACTTS3同源,编码的聚酮合酶包括PksD、PS-DH、Methyltransf_12、PKS_KR、PKS_NbtC superfamily和NADB_Rossmann superfamily 6个典型结构域。RNA-Seq分析结果表明,将玉米大斑病菌接种玉米叶片3,5,7,10 d后,Cluster 397.3组成基因均能表达,且以3 d时表达量整体较高;除CHP基因外,01-11菌株中基因表达量均显著高于01-23菌株。【结论】Cluster 397.3基因表达差异与玉米大斑病菌生理小种的分化和致病特异性有关,该基因簇可能参与了玉米大斑病菌寄主选择性毒素的生物合成。     

西瓜后绿突变体光合特性分析

【目的】分析西瓜后绿突变体的光合特性,为进一步探究西瓜叶色后绿机制及将叶色标记应用于杂交育种提供理论依据。【方法】以田间发现的西瓜叶色后绿突变体63第三节位（Ⅰ时期）黄化叶片、第九节位（Ⅱ时期）绿色叶片及绿叶品系Liu-2相同节位叶片为材料,测定其光合色素（叶绿素a（Chl a）、叶绿素b（Chl b）、类胡萝卜素（Caro）、总叶绿素（Chl））含量、光合参数（净光合速率（P_n）、气孔导度（G_s）、胞间CO₂浓度（C_i）、蒸腾速率（T_r））和荧光动力学参数（初始荧光产量（F₀）、最大荧光产量（F_m）、最大光化学效率（F_v/F_m）、实际光化学效率（F_v′/F_m′）、实际光化学量子效率（Φ_PSⅡ）、光化学淬灭系数（qP）、电子传递效率（ETR））,并进行比较分析。【结果】与Ⅰ时期相比,在Ⅱ时期,正常绿叶品系Liu-2叶片中的Chl a、Chl b、Caro、Chl及Chl a/Chl b差异不显著,但Caro/Chl显著降低了2.7%;后绿突变体63叶片中的Chl a、Chl b、Caro及Chl表现出极显著差异,较Ⅰ时期分别增加177.7%,251.9%,92.0%和171.1%,而Caro/Chl极显著降低了29.2%。Liu-2的P_n、G_s、T_r分别提高133.1%,41.0%和7.3%,C_i减少16.0%;后绿突变体63的P_n、G_s、T_r分别提高1 213.7%,49.6%和17.3%,C_i减少19.3%。与Ⅰ时期相比,Ⅱ时期Liu-2的F₀减少4.9%,F_m、F_v/F_m、F_v′/F_m′、Φ_PSⅡ、qP、ETR分别增加8.0%,3.0%,33.9%,77.2%,32.2%和77.2%;63的F₀、F_m、F_v/F_m、F_v′/F_m′、Φ_PSⅡ、qP、ETR分别增加78.1%,124.1%,6.6%,25.3%,70.0%,34.5%和68.5%,63转绿后F₀、F_m的增加程度大于Liu-2。【结论】西瓜后绿突变体63-Ⅰ时期光合色素过低,导致幼叶黄化;Ⅱ时期光合色素含量大幅提高,使叶色逐渐由黄转绿。在此过程中其Chl含量提高,光能捕捉能力增强,荧光产量增加,最终光合能力得以恢复。     

粮油作物真菌毒素污染现状及控制

真菌毒素是由某些丝状真菌产生的致癌、致畸、致突变的毒性副产物,对玉米、水稻、小麦、花生、大豆和油菜等多种粮油作物具有极大的危害性,严重威胁环境安全、食品安全和人类健康。随着世界人口的急剧增加和主要农作物种植面积的扩大,粮油农产品中的真菌毒素污染有逐年加重的趋势。本文对粮油作物中主要真菌毒素种类及污染现状进行了综述,分析了导致真菌毒素污染加重的环境影响因子,提出了粮油作物不同生长时期真菌毒素污染防控措施,特别是生物防控技术,展望了真菌毒素污染生物防控的作用模式及类型。     

22个榧树优株种子理化性质分析比较

为了筛选指标优良的种质,对来自安徽黟县宏村镇泗溪村和黄山区新明乡樵山村等地的22个榧树优株种子的理化指标进行了研究。分别测定了种仁的水分、油脂、蛋白质、木质素、纤维素含量及榧树种子的物理特征,对取得的各性状进行综合分析。结果表明：7个榧树优株种仁脂肪含量变化在36.20% ～ 57.03%之间,平均质量分数为42.36%;蛋白质含量变化在6.67%～14.69%之间,诸暨1号、高产木榧与其他优株之间差异显著（P＜0.05）;种仁木质素含量范围为7.19%～16.72%,纤维素含量范围为6.24%～7.93%,高产木榧、大圆榧与其他优株之间差异显著（P＜0.05）。来自黟县的诸暨1号脂肪、蛋白质含量在各优株中最高,硬度在各优株中居中,而高产木榧的脂肪、蛋白质和纤维素含量在各优株中最低,木质素和食物纤维含量在各优株中最高,与当地市场评价一致。     

呕吐毒素降解菌A4的分离及降解特性研究

为了给呕吐毒素（DON）污染的谷物和饲料脱毒提供菌株资源,本研究从赤霉病污染区域的小麦田采集土壤样品,通过富集培养,分离筛选到一株DON降解菌,通过形态、16S rDNA、gyrB基因序列对降解菌进行菌种鉴定,液相色谱串联质谱和核磁共振鉴定降解产物,明确其降解途径和解毒机制,通过菌株生长特性、降解特性和基因组间差异分析比较DON降解菌A4、A8和A16之间的差异。结果表明：分离筛选获得DON降解菌A4,该菌能在10 h内降解9.7 μg·mLP＞-1P＞ DON,降解率高达97%。经鉴定,A4为德沃斯氏菌（Devosia sp.）。A4通过降解DON为3-keto-DON进行脱毒。A4的最适生长温度为35℃,最适NaCl浓度为2%,其耐热性和耐盐性优于菌株A8和A16。A4的最适降解温度为35℃、最适降解pH为8.0,其降解速率高于菌株A8和A16。通过平均核苷酸相似度（ANI）分析,A4与A8和A16之间的ANI分别为81.54%和77.87%,均低于95%,因此属于不同种的菌株。研究表明,筛选得到的新型DON脱毒菌株A4具有良好的抗逆性,为DON的污染控制提供了新的降解菌资源。     

药用植物真菌毒素污染现状与控制策略

药用植物被广泛用作家庭医疗和制药工业的原材料。随着消费量和种植面积的逐年增加,药用植物真菌毒素污染有加重的趋势。在生长、收获、处理和储存的过程中,药用植物都可能会受到各种霉菌的污染,从而导致其发霉并产生真菌毒素。加之缺乏对这些天然药品质量和毒性的有效监测,其安全性已经成为一个严重的公共卫生安全问题。本文对药用植物中主要的真菌毒素污染种类及其天然存在情况进行了综述,提出了真菌毒素污染防控措施,并对保障药品质量安全和人体健康采取的方法进行了展望。