金潮原因种铜藻外源无机碳利用特征初步研究

为揭示铜藻(Sargassum horneri)对无机碳利用的基本特性及铜藻在漂浮过程中生物量迅速累积并最终发展为金潮的生理生态学机理,以我国近海金潮原因种铜藻为研究对象,在不同pH (6.5、8.0和9.5)条件下研究了添加TRIS缓冲剂、碳酸酐酶抑制剂(AZ、EZ)和阴离子交换蛋白抑制剂(DIDS)后藻体的固碳速率、光合作用-无机碳响应曲线(P-C曲线)及pH漂移曲线。结果显示,TRIS缓冲剂对铜藻的固碳速率无显著影响(P>0.05),而3种抑制剂均显著(P<0. 05)抑制铜藻的固碳速率且抑制效率从大至小依次为DIDS> EZ>AZ。藻体的固碳速率随着外源无机碳浓度的增加而增加,并渐趋饱和。此外,藻体的最大固碳速率(V_(max))随着pH的升高而降低,而半饱和常数(K_(0.5))则随着pH的升高而升高,藻体的pH补偿点为9.0左右。结果表明,铜藻既可以利用海水中的CO_2也可以利用HCO_3~-进行光合作用;并且铜藻对HCO_3~-的吸收存在通过阴离子交换蛋白直接转运吸收和利用碳酸酐酶将HCO_3~-转化为CO_2后再吸收两种方式。对HCO_3~-的高效吸收利用能力可能是铜藻保证维持较高光合作用、快速积累生物量并最终演变为金潮的重要因素之一。     

光合细菌对南美白对虾养殖水质的影响

在唐山市周边选取3口池塘进行南美白对虾养殖生产性试验。从水产良种场购入虾苗,在养殖过程中使用光合细菌进行水质调控,以天然饵料为主,辅助人工配合饲料,整个养殖过程严格按照健康养殖的要求进行。试验结果表明:光合细菌不但可以有效分解底泥中的污染物,降低氨氮,稳定pH值,还有效降低微囊藻的含量,增加绿藻门、硅藻门和浮游动物的生物量。经过30 d养殖,取得很好的效果。     

温度对红曲菌以荞麦为基质固态发酵产色素的影响

发酵温度是影响微生物繁殖和代谢最重要的因素之一。利用红曲菌以荞麦为基质进行固态发酵,考查发酵温度对发酵产红曲荞麦中的生物量、色价和总黄酮含量的影响。结果表明,在发酵的前6 d,生物量随着发酵温度的升高而增大;6 d之后,30℃条件下生长量增长最快;发酵4 d后产生色素,黄、橙、红3种色素的色价在30℃条件下都增长最快。荞麦基质中的黄酮含量在发酵过程中变化不显著。     

葡光互补对吐鲁番葡萄叶片光合及叶绿素荧光特性的影响

本研究以新疆吐鲁番地区主栽品种‘无核白’为研究对象,通过测定葡萄园小气候及叶片光合日变化、叶绿素荧光参数的变化,探讨不同光伏板铺设密度对葡萄叶片光合及叶绿素荧光特性的影响,以期为葡萄园铺设光伏板时选择合适密度提供理论依据。设置6种试验处理,分别为铺设光伏板间隔为0.5 m(C1)、1.0 m(C2)、1.5 m(C3),始终处于板下阴影处(Cy),不铺设光伏板(CK)以及传统小棚架(NEA)。结果表明,C2的温度和光合有效辐射均显著高于Cy,温度显著低于CK和NEA,而光合有效辐射与CK和NEA差异不显著;各处理Pn下降的同时Ci升高,说明‘无核白’光合作用的限制因子主要是非气孔限制。综合来看,在本试验条件下光伏板间隔1.0 m为最适铺设密度。     

盐胁迫对向日葵幼苗生长及生理特性的影响

以银叶向日葵ARG1807（Wt）为供试材料，陕葵2号的保持系（HA）和恢复系（HL）为对照材料，利用250 mmol·L^-1 NaCl溶液进行盐胁迫处理7 d，分析供试材料与对照材料盐胁迫前后的形态变化以及叶片中的叶绿素、脯氨酸、丙二醛含量及SOD活性等生理指标差异，探究银叶向日葵耐盐的形态和生理基础。结果表明：（1）Wt的株高、叶面积增量以及根、茎、叶生物量分别比未进行NaCl胁迫处理植株（对照，CK）减少24.53%、38.21%、2.59%、5.50%、3.42%，其变化幅度小于HA和HL。(2) 在盐胁迫处理下，各向日葵品种的胞间二氧化碳浓度（Ci）均显著下降，而气孔限制值（Ls）显著上升，说明HA、HL与Wt净光合速率降低主要是由于气孔因素。（3）在盐胁迫下，3个向日葵品种叶片的脯氨酸含量（Pro）、丙二醛含量（MDA）、超氧化物歧化酶（SOD）活性、过氧化物酶（POD）活性以及过氧化氢酶活性（CAT）均发生了显著变化，其中，Wt的脯氨酸含量、SOD活性、POD活性以及CAT活性分别比CK增加279.94%、65.09%、211.11%和55.91%，高于HA 和HL，而MDA含量比CK增加231.10%，低于HA。（4）随着时间的推移，3个向日葵品种叶片失水速率均显著上升，其中，Wt的失水速率一直低于HA、HL。在失水150 min时，HA失水速率最高，达84%，Wt叶片失水最慢，失水速率为69%，说明Wt在保水能力方面具有显著优势。（5）观察向日葵叶片表型发现：Wt的叶片表皮毛长度长，密度明显多于HA和HL，推测这可能是Wt保水性强于HA和HL的原因。分析表明：在盐逆境下，形态指标和生理指标，均为银叶向日葵表现最佳，优势突出，表明其在盐逆境下具有更强的适应能力。     

生长年限对苜蓿和柠条光合特征及土壤水分的影响

为了探究生长年限对衰败期苜蓿和中老龄柠条的叶片光合生理特征及土壤水分的影响，在2014年于地处黄土高原水蚀风蚀交错带强烈侵蚀中心的神木六道沟小流域，测定了不同生长年限苜蓿（ALF₁₀、ALF₁₃、ALF₃₃和ALF₄₉）和柠条（KOP₁₀、KOP₂₅、KOP₄₃和KOP₇₃）的叶片光合参数、叶结构性状参数以及0~400 cm土层土壤体积含水量（SWC_0-400）。结果表明：对于衰败期苜蓿，ALF₁₀和ALF₁₃叶片净光合速率（P_n）差异不显著（P>0.05），而后随生长年限的延长逐渐降低，ALF₃₃和ALF₄₉比ALF₁₃叶片的P_n（24.01 μmol·m^-2·s^-1）分别降低了2.32 μmol·m^-2·s^-1和7.76 μmol·m^-2·s^-1。相比ALF₁₀，随生长年限延长SWC_0-400恢复至10.88%（ALF₁₃），而后随着生长年限延长降低至8.81%（ALF₃₃）和6.12%（ALF₄₉）。土壤水分对ALF₃₃的限制作用不明显，水分胁迫使ALF₄₉非气孔限制值比ALF₃₃增大了0.340。对于中老龄期柠条，叶片P_n随生长年限的延长先升高后降低，KOP₂₅和KOP₄₃叶片P_n最大且两者差异不显著（P>0.05），比KOP₁₀（6.62 μmol·m^-2·s^-1）分别增大了6.57 μmol·m^-2·s^-1和7.66 μmol·m^-2·s^-1，KOP₇₃比KOP₄₃叶片P_n降低了4.95 μmol·m^-2·s^-1。对于同为黄绵土生长的KOP₁₀、KOP₄₃和KOP₇₃，SWC_0-400随生长年限延长逐渐上升，分别为8.50%、9.06%和10.71%。土壤水分恢复使KOP₄₃叶片气孔及非气孔限制值比KOP₁₀柠条降低了0.185和2.180。此外，柠条叶片相对叶绿素含量（SPAD）与P_n呈极显著正相关（P<0.001），相关系数为0.514。研究结果表明衰败期苜蓿和中老龄期柠条叶片光合性能呈波动式变化，这与土壤水分的相互作用有关。     

接种根瘤菌对西南地区大豆光合性能和固氮能力的影响

为探讨接种根瘤菌对西南地区大豆固氮能力的有效性，在大田试验条件下，以根瘤菌株 Bradyrhizobium japonicum5038和B. japonicum 5136侵染南黑豆20和南夏豆25，比较两个大豆品种接种后植株的光合特性和叶绿素 含量，考察根瘤数量并测定分析其蔗糖含量、豆血红蛋白含量和固氮酶活性。结果表明：接种后两大豆品种叶片 chla/b值显著下降，叶绿素含量、净光合速率和气孔导度显著增加；根瘤数、单株瘤重、植株地上部和地下部生物量 均显著增加，单个瘤重和根冠比则无显著变化；根瘤内蔗糖含量和豆血红蛋白含量均显著增加，固氮酶活性提高。 不同大豆品种对不同菌株的响应不同，南夏豆25与根瘤菌B.japonicum5136的适配性最好，接种后大豆光合性能和 固氮能力的改善效果明显优于南黑豆20。     

棉花离体不定根系的发生对色素腺体密度和棉酚含量的影响

为探明根系对色素腺体密度和棉酚含量的影响，以离体条件下的无根幼苗、不同生根状态幼苗以及无菌种子苗作为研究对象，对其茎叶色素腺体密度、棉酚含量以及棉酚生物合成关键基因表达量进行分析。结果表明，不同生根状态幼苗中，色素腺体密度和棉酚含量与一定范围内生根数呈显著正相关，随后趋于平稳。荧光定量PCR显示，棉酚生物合成关键基因GhCDN1和GhWRKY1表达量在生根数多的无菌苗中显著增高，而对棉酚合成具有反馈调节作用的 GhCYP706B1表达量呈现相反趋势；无根幼苗茎叶腺体密度和棉酚含量均显著低于有根幼苗，棉酚生物合成关键基因GhCDN1、GhWRKY1和 GhCYP706B1表达量反而高于有根幼苗。有根幼苗中根的棉酚含量显著高于茎和叶，无菌种子苗根系中棉酚生物合成关键基因表达量显著高于茎和叶。说明棉花根系能对棉酚含量产生直接影响，同时影响腺体密度。本研究进一步验证了根系是棉酚主要合成部位，地上部分也存在少量的棉酚合成，只是不能引起棉酚发生显著变化。     

基质栽培黄瓜叶片水分状况、光合与荧光参数对不同灌水下限的响应

为探明基质栽培黄瓜适宜的灌水下限,实现农艺节水,以黄瓜品种博特209为试材,采用基质盆栽,共设置4个灌水下限处理,即田间持水量的50%、60%、70%、80%,用A、B、C、D表示,灌水上限统一设定为田间持水量的90%,采用TDR350水分速测仪控制基质的水分含量,研究不同灌水下限对基质栽培黄瓜叶片水分状况、光合日变化及荧光参数的影响。结果表明:随着灌水下限的提高,叶片的相对含水量、自由水含量及自由水/束缚水的比值呈逐渐上升的趋势,水分饱和亏、叶片细胞汁液浓度及束缚水含量则呈下降趋势,处理C、D的相对含水量、自由水含量均显著(P<0.05)高于处理A、B,处理A细胞汁液浓度显著高于处理C、D,处理A、B束缚水含量显著(P<0.05)高于处理C、D。叶绿素a、叶绿素b和叶绿素a+b的含量均随灌水下限的升高呈现为先上升后下降的趋势,而类胡萝卜素含量则表现为先下降后上升的趋势,处理C叶绿素a、叶绿素a+b含量显著(P<0.05)高于处理A、B;处理C、D黄瓜叶片的胞间二氧化碳浓度(C_i)的变化趋势基本呈“V”型,而处理A、B的Ci的变化趋势基本呈“W”型;处理A、B、C、D的蒸腾速率(T_r)日变化均呈先上升后下降的趋势,处理B、C、D的Tr在14:00后呈现逐渐下降的趋势,而处理A在12:00后就呈快速下降的趋势;处理B、C、D的气孔导度(G_s)日变化大致呈“M”型的双峰曲线,处理A则呈单峰曲线;处理A、B、C、D叶片净光合速率(P_n)与G_s日变化趋势基本一致,在整个日变化过程中,处理C、D的P_n始终高于处理A、B。F_v/F_m、Φ_PSⅡ、qP随灌水下限的提高呈逐渐上升的趋势,而NPQ呈逐渐下降的趋势。研究结果表明,灌水下限为田间持水量的70%~80%,基质栽培黄瓜叶片的水分状况良好、光合色素含量高、净光合速率大,有利于黄瓜的光合作用,促进黄瓜的生长发育。     

不同玉米品种灌浆期穗位叶光合特性日变化及青贮产量差异研究

分析先玉335、利禾1号、东裕120、京科青贮301、金创998、种星青饲1号共6个玉米品种灌浆期穗位叶的光合特性日变化、光响应曲线以及青贮饲草产量、品质的差异,旨为呼和浩特地区青贮玉米高产高效栽培以及品种选择提供依据。结果表明,除利禾1号灌浆期穗位叶的净光合速率日变化呈单峰曲线变化趋势外,其他5个玉米品种均呈双峰曲线变化趋势;各品种气孔导度日变化均呈双峰曲线变化趋势,胞间CO_2浓度日变化呈广口"V"字形变化趋势;不同玉米品种间的光响应曲线拟合较好(P0.05),且种星青饲1号模拟的最大净光合速率[34.97μmol/(m~2·s)]较其他品种高3.70%～31.11%。种星青饲1号的青贮饲草鲜质量最高,为60 601.53 kg/hm~2,其次是利禾1号。各品种青贮品质优良。通过综合分析得出,种星青饲1号和利禾1号适合在呼和浩特地区青贮种植。