外源油菜素内酯缓解水稻穗分化期高温伤害的机理研究

【目的】明确水稻穗分化期高温下喷施2,4-表油菜素内酯(2,4-epibrassinolide, EBR)对穗生长及颖花形成的影响，并探究其生理机制。【方法】以热敏感型水稻IR36为材料，在幼穗分化期设置40℃高温和32℃适温两个处理，并喷施EBR，研究幼穗碳水化合物供应、蔗糖代谢、细胞分裂素代谢及抗氧化能力的变化。【结果】1)高温和适温喷施EBR，水稻每穗粒数分别比不喷施的对照增加13.7% 和45.7%，其中以喷施0.15 mg/L效果最好，缓解了高温对水稻幼穗生长的抑制，增加颖花分化数和降低颖花退化率。2)喷施EBR对叶片净光合速率无显著影响，但促进幼穗中干物质和非结构性碳水化合物积累。EBR喷施增加高温下幼穗中蔗糖转运基因OsSUT1、OsSUT2和OsSUT4的表达，并显著提高蔗糖代谢相关酶活性，EBR对高温下碳水化合物利用的促进作用大于适温处理。3)喷施EBR降低高温下细胞分裂素氧化酶基因OsCKX5和OsCKX9的表达量，同时促进细胞分裂素合成和信号调节相关基因的表达，并在适温下也表现出类似的效应。4)喷施EBR降低高温下超氧阴离子含量，增强了超氧化物歧化酶、过氧化氢酶和过氧化物酶活性。【结论】高温下，喷施适宜浓度的EBR促进碳水化合物向幼穗的转运，抑制细胞分裂素分解，同时降低高温引起的过氧化伤害，进而缓解了高温对颖花形成的伤害。适温条件喷施EBR也对颖花形成具有一定的促进作用。     

不同浓度钠对甜菜生长及生理特性的影响

采用1/2 Hoagland 营养液室内培养试验,研究不同浓度Na+ 对甜菜幼苗生理生化指标和营养元素吸收的影响。结果表明,0.759 mmol/L Na+可提高甜菜幼苗体内Na+ 含量和幼苗高度,增加叶面积（除了9 mmol/L Na+）和干物质量,降低叶片水势,提高叶片的相对含水量、 GPX和CAT的活性,促进甜菜幼苗叶片的吸水及保水能力。3 mmol/L Na+对甜菜幼苗的生长促进作用最明显,可提高CAT、 GPX活性并维持较高的SOD活性,降低MDA含量和相对电导率,未明显降低甜菜体内N、 P和K含量,是甜菜幼苗生长的最佳Na+浓度。     

铜基叶面肥及控释肥对辣椒生长发育和叶片保护酶等生理特性的影响

【目的】针对辣椒喜肥、耐肥、对水分要求严格的特点,采用铜基叶面肥、控释肥两种新技术,研究了叶面喷施铜基叶面肥和土施控释肥对辣椒产量、矿质养分在植株体内的分布、保护性酶活性以及果实品质的影响,为提高果蔬产量和改善品质提供理论依据。【方法】分别于2011年4~11月和2012年3~9月,在山东农业大学南校区土肥资源高效利用国家工程实验室新型肥料中试基地, 以赤峰牛角王为供试辣椒品种设置肥料盆栽试验,试验设8个处理: 1）喷清水土壤不施肥对照（CKW- NF）;2）喷清水+土施普通肥（CKW+CCF）; 3）喷清水+土施控释肥（CKW+CRF）; 4）喷清水+土施控释肥+保水剂（CKW+CRF+W）; 5）喷铜基叶面肥土壤不施肥（CBFF-NF）; 6）喷铜基叶面肥+土施普通肥（CBFF+CCF）; 7）喷铜基叶面肥+土施控释肥（CBFF+CRF）;8）喷铜基叶面肥+土施控释肥+保水剂（CBFF+CRF+W）。采用称重法测定辣椒产量,于收获期取果实及叶片鲜样用于果实品质和生理生化指标测定,植株各部位干样用于微量元素测定。【结果】1）两年内喷施铜基叶面肥和土施控释肥均能提高辣椒产量,其中叶面喷施铜基叶面肥+土施控释肥+保水剂（CBFF+CRF+W）组合对辣椒产量的提高幅度最大,与CKW+CRF+W相比2011年增产24.1%,2012年增产29.0%。2）相同的土壤施肥条件下,与喷清水相比,喷施铜基叶面肥能够显著提高辣椒植株体内的铜浓度。其中,土施控释肥加保水剂基础上喷施铜基叶面肥处理的辣椒果实中铜浓度比叶面喷清水显著提高了103.9%;土施控释肥条件下,叶面喷施铜基叶面肥较喷清水处理下的果实铜浓度增加了41.5%。3）喷施铜基叶面肥后,辣椒叶片的超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化物酶（POD）活性升高,而过氧化氢酶（CAT）活性下降。CBFF+CRF+W处理下的辣椒叶片SOD活性较CKW+CRF+W处理显著提高了26.6%,CBFF+CRF+W组合的叶片的POD活性和CAT活性与CKW+CRF差异显著。4）与喷清水处理相比,无论在土壤施用控释肥还是土壤施用控释肥+保水剂的条件下,叶面喷施铜基叶面肥均使辣椒果实可溶性蛋白和维生素C的含量显著提高,其增加幅度在12.8%~178.4%。【结论】综合考虑几种肥料组合,叶面喷施铜基叶面肥和土施控释肥可在一定程度上调控植株微量元素的积累,改善辣椒营养品质,提高辣椒产量。     

家蚕预蛹粉对糖尿病模型小鼠的降血糖效果试验

利用变态发育至预蛹期的家蚕制备预蛹粉及脱脂预蛹粉,并添加至饲料中饲喂四氧嘧啶诱导糖尿病模型小鼠,观测小鼠血糖值及基本生理状况和主要脏器指数的改变。试验组糖尿病模型小鼠饲喂添加5%家蚕预蛹粉的饲料后,其"三多一少"症状有显著改善,肝脏指数、肾脏指数和血糖浓度均极显著降低,脾脏指数极显著提高,其中空腹血糖(FBG)比对照模型组小鼠下降20.38%,餐后血糖(PBG)下降39.07%;饲喂添加5%脱脂预蛹粉饲料的糖尿病模型小鼠,其控制血糖效果明显低于预蛹粉添加组。试验组糖尿病模型小鼠饲喂添加1%、5%和10%预蛹粉的饲料后的糖化血红蛋白(HbA1 c)均极显著低于对照模型组小鼠,分别降低了31.39%、45.89%和54.42%;5%和10%预蛹粉添加组模型小鼠的血清C肽极显著高于对照模型组小鼠,分别增加了18.97%和29.31%。试验结果显示,家蚕预蛹粉能有效控制糖尿病模型小鼠的血糖水平,并改善小鼠的基本生理状况和脏器指数,但总体效果略低于拜糖平添加组;脱脂后的家蚕预蛹粉的降血糖效果显著降低,提示其降血糖活性分子可能存在于脂溶性物质中。     

能量密度对低温等离子体辅助催化转化柴油机颗粒物和NOx的影响

为了研究低温等离子体辅助催化后处理技术对柴油机有害排放物的作用效果,基于介质阻挡放电理论设计了低温等离子体（NTP）发生器,研究了NTP发生器工作电压随能量密度的变化关系。以涂覆γ-Al2O3的蜂窝状陶瓷为载体,采用柠檬酸凝胶法制备了LaMnO3催化剂,建立了NTP辅助LaMnO3催化试验系统。在台架试验基础上,研究了能量密度变化对NTP辅助LaMnO3催化技术转化（颗粒物）PM和NOx的影响规律。试验结果表明：在相同频率作用下,NTP发生器的能量密度随着工作电压的升高而增加;与原机相比,NTP辅助LaMnO3催化技术作用后NO浓度显著降低,NO2浓度显著增加,NOx浓度降低;随着能量密度的增加,碳烟转化效果越明显,碳烟的不透光烟度最高降低约83%。结果表明NTP辅助LaMnO3催化技术可有效转化PM和NOx,在柴油机排气后处理领域有着广泛的研究前景。     

几种除草剂对小麦籽粒产量及生理特性的影响

为评价除草剂的负效应,研究了大田条件下苯磺隆、使它隆、异丙隆、骠马和绿麦隆5种除草剂春季施用对强筋小麦烟农19和弱筋小麦扬麦13的籽粒产量及相关生理特性的影响。结果表明,5种除草剂处理后对小麦株高均有一定的抑制作用,表现为高剂量抑制作用强,低剂量抑制作用较弱,其中抑制作用最强的为异丙隆2倍量处理,其抑制率达对照的9.6...     

咸水灌溉下土壤水盐动态和作物生长研究进展

我国淡水资源短缺且分布不均, 供求矛盾突出, 合理开发利用咸水资源、增辟灌溉水源将成为解决水资源危机的重要途径之一。本文从以下几个方面对国内外咸水资源灌溉利用的研究进展进行了综述, 以期为咸水安全灌溉提供指导。(1)咸水灌溉对土壤水盐运移的影响, 主要包括咸水灌溉后不同土层土壤水盐分布规律、不同灌溉水矿化度对土壤水盐运移的影响、灌溉方式对土壤盐分积累的作用; (2)咸水灌溉对作物生长的影响, 主要包括咸水灌溉与作物产量、品质的关系; (3)咸水灌溉对作物生理变化的影响及其作用机理, 主要包括咸水灌溉对植株脯氨酸含量、抗氧化酶活性、丙二醛含量、叶绿素含量及光合作用的影响。     

Early-successional vegetation changes after roadside prairie restoration modify processes related with soil functioning by changing microbial functional diversity

Because of their rapidly changing vegetation dynamics and harsh environmental conditions, roadside prairies in semi-arid regions represent an exceptional study system in which to investigate the effects of plant-soil interactions on ecosystem functioning. We conducted a two-year field experiment on two roadside embankments in semi-arid central Spain differing in construction age to answer the following questions: (i) do commonly used restoration treatments (hydroseeding, fertilization and irrigation) affect soil microbial functional diversity and processes related to soil functioning (basal respiration, total N and P and in situ N availability rate)? (ii) what portion of plant effects on processes related to soil functioning is mediated indirectly by microbial functional diversity? Except for a small and negative irrigation effect on the microbial functional diversity in the three-year old site, the restoration treatments employed did not affect this variable. Fertilization increased plant diversity, an effect likely mediated by the enhanced soil nutrient availability with this treatment at early stages of secondary succession. In contrast, hydroseeding did not affect processes related to soil functioning. The total effect of the plant community on these processes was higher than that of the microbial functional diversity alone, suggesting that the studied slopes are to the greater extent regulated by plants. However, soil microbes are a key proximate influence in the system, as the indirect effects of plant community on soil functioning processes mediated by soil microbes represented 37-41% of the total plant effects observed. Our results indicate that the restoration of recently built slopes can potentially be improved with treatments that promote plant compositional shifts, such as fertilization, or alter soil function, such as the enhancement of soil microbial functional diversity. They also highlight that plant-soil interactions are an important process that can be manipulated for restoration purposes in early-successional stages, especially in nutrient-poor semi-arid ecosystems.     

毛细阻滞型腾发封顶系统中水分运移特性分析

基于非饱和渗流理论,在考虑降雨与腾发条件下,建立了填埋场腾发（ET）封顶层非饱和渗流非稳态一维控制方程。采用大连市1976年的气象资料作为降雨（48 a汛期降雨最大年份）与腾发条件,以数值方法计算所建立的一维控制方程。通过变动参数计算并分析了植被、降雨强度、降雨持续时间等对ET封顶层水力学特性的影响。计算结果表明,所提出的浅层毛细阻滞型ET封顶层,在强降雨期间,可有效储存入渗雨水而不进入填埋场内部,在无雨期间,可有效释放土层中孔隙水。相对于无植被情况,有植被覆盖的ET封顶层对雨水入渗—腾发循环的作用效果更加明显。降雨强度和降雨持续时间对封顶层含水率变化有显著影响。随着降雨强度或降雨持续时间增大,土层含水率变化逐渐增强,封顶层由上至下逐渐达到饱和,说明该ET封顶层不适用于强降雨地区。     

水稻氮效率基因型差异及其机理研究进展

提高氮效率是当前水稻生产中亟待解决的问题。针对水稻基因型间氮效率差异的客观事实,从根系、叶片光合与衰老、库容量、氮代谢、物质生产与分配、产量及其构成等方面,详细阐述了水稻氮效率基因型差异的机理。对研究中存在的问题进行了探讨,并对水稻氮效率与高产的协同进行了展望。