不同树龄国槐光合特性和抗氧化酶活性比较研究

为探究国槐衰老程度对光合作用和生理指标的影响,以周公庙不同年龄阶段国槐叶片为材料,测定光合指标、MDA、可溶性糖与可溶性蛋白含量及其SOD、POD、CAT的活性。结果表明,随树龄增长,CAT活性、可溶性糖及可溶性蛋白含量均下降,POD活性先降后升,MDA含量逐渐增长,20a国槐的SOD活性最大。国槐净光合速率日平均值大小和叶绿素含量均随树龄增长而减小,净光合速率日变化曲线呈双峰型;对不同年龄阶段国槐进行光响应曲线拟合,光饱和点从大到小的顺序为树龄20a120a800a。可见随树龄增长,衰老程度越严重,800a的国槐衰老明显。     

花椒原生质体分离与培养研究

以花椒试管苗叶片、愈伤组织和悬浮细胞为试验材料,通过单因素试验研究酶液浓度、渗透压调节剂浓度对花椒原生质体分离的影响,并以花椒试管苗叶片分离出的原生质体为试验材料,研究培养基种类、培养密度、不同激素配比对花椒原生质体培养的影响。结果表明,酶液浓度、渗透压调节剂浓度对花椒原生质体分离有显著影响。在适宜条件下,用甘露醇作花椒原生质体分离的渗透压调节剂,浓度在0.6~0.7 mol·L^-1时分离效果最佳。以花椒叶片为原生质体分离材料的最佳酶液组成为CPW-0.7 mol·L^-1甘露醇+1.0%(w/v)纤维素酶R-10+1.5%(w/v)果胶酶,酶解时间为10 h,纯化后的原生质体产量和活力分别可达82.36×10⁵ 个·g^-1和72.74%。以愈伤组织和悬浮细胞为分离材料的最佳酶液组成均为CPW-0.6 mol·L^-1甘露醇+2.0%(w/v)纤维素酶R-10+0.5%(w/v)果胶酶,酶解12~14 h,纯化后的原生质体产量及活力分别为31.26×10⁵ 个·g^-1、59.15%和53.87×10⁵ 个·g^-1、63.92%。以花椒试管苗叶片为原生质体分离材料,分离纯化后的花椒原生质体在无激素的WPM培养基中,培养密度为1×10⁵个·mL^-1,培养第3天原生质体第1次分裂,2周分裂3~5次,原生质体28 d后形成微细胞团,培养60 d后可形成2 mm左右的愈伤组织。     

核桃举肢蛾成虫足超微结构观察

为了解核桃举肢蛾(Atrijuglans hetaohei)足超微结构形态特征,利用扫描电镜技术,对核桃举肢蛾成虫前足、中足及后足超微结构进行了观察。结果表明,核桃举肢蛾足均为步行足,前、中、后足体表的感受器、鳞片、爪及爪垫等超微结构类型无显著差异,后足与前、中足的差别在于后足较前足和中足粗壮,后足胫节着生较多披针形鳞片。雄虫各足平均长度均大于雌虫,雌雄成虫足部感受器类型主要有鳞形感器、刺形感器、毛形感器和B9hm氏鬃毛,其中,刺型感器在雌雄虫足上差异较大,雌虫足部刺形感器分为2种类型:Ⅰ型刺形感器和Ⅱ型刺形感器,雄虫足部仅有I型刺形感器。鳞形感器数量最多且分布位置分散,其他感器数量较少,分布位置较固定。足部鳞片有多种类型,可分为窄叶形、阔叶形、圆叶形、披针形和锥形鳞片5种类型。核桃举肢蛾足垫为刚毛型爪垫,其爪上分布有侧生的小锥形结构。研究明确了核桃举肢蛾雌雄虫前、中及后足的形态类型及足表面的感受器、鳞片、爪及爪垫等超微结构,为进一步探讨后足上举、摆动习性的生物学习性提供了形态学依据。     

不同种植年限宁夏枸杞根际微生物的群落多样性

为了解长期人工种植宁夏枸杞根际土壤微生物群落结构特征及其与AM真菌侵染率的关系,本研究分析测定了种植5、10、15 a和24 a宁夏枸杞根际AM真菌的定殖情况和土壤理化性质,并利用PCR-DGGE技术分析了不同种植年限宁夏枸杞根际土壤微生物多样性。结果表明,不同种植年限宁夏枸杞根际土壤pH、速效磷、速效钾、硝态氮存在显著差异,速效磷、速效钾、硝态氮含量在10 a达到最大,这可能与长期施肥及植物对氮磷钾的利用率有关。测序结果表明,随着种植年限的增长,宁夏枸杞根际土壤的微生物多样性呈一定程度的下降趋势,宁夏枸杞根际AM真菌的香农指数在种植5 a时最高,条带数最多,为11条,在种植10 a时显著降低（与种植5 a枸杞相比）,在种植24 a时达到最低。根际细菌的香农指数在种植5 a时最高,条带数最多,为31条,说明5 a生宁夏枸杞根际根中细菌种类最多,在种植15 a时显著降低（与种植10 a相比）。通过相关性分析发现,孢子密度差异显著,孢子密度与铵态氮显著正相关,菌根侵染率与铵态氮呈负相关。AM真菌物种丰度与速效钾、硝态氮显著正相关,与土壤pH显著负相关,均匀度指数与pH正相关,与速效磷、铵态氮显著负相关。由此可见,树龄和土壤因子在一定程度上影响根际微生物群落结构。     

药材植物淋出物对油松枯落物分解和土壤酶活性的影响

【目的】研究油松(Pinus tabuliformis)林下9种药材植物淋出物对油松枯落物分解和土壤酶活性的影响,为选择适宜油松林下种植的药材植物及适宜的林药复合模式提供依据。【方法】以秦岭山区广泛分布的典型油松林及林下9种常见药材植物蒲公英(Taraxacum mongolicum)、地丁(Corydalis bungeana)、薄荷(Mentha haplocalyx)、鱼腥草(Houttuynia cordata)、细辛(Asarum sieboldii)、荆芥(Nepeta cataria)、金银花(Lonicera japonica)、绞股蓝(Gynostemma pentaphyllum)和夏枯草(Prunella vulgaris)为研究对象,通过药材植物茎叶淋出物(以水浸提液模拟)喷浇油松枯落物进行分解试验,研究药材植物茎叶淋出物对油松枯落物分解速率、养分(C、N、P、Cu、Zn和Mn)释放和土壤酶活性的影响。【结果】蒲公英、地丁、薄荷、鱼腥草、金银花和荆芥的茎叶淋出物均显著抑制了油松枯落物的分解及总体养分释放(除金银花茎叶淋出物对N释放、荆芥茎叶淋出物对N和P的释放影响不显著外)。蒲公英、地丁、薄荷、鱼腥草和金银花茎叶淋出物均显著降低了土壤多酚氧化酶的活性,金银花茎叶淋出物降低了土壤中羧甲基纤维素酶活性,荆芥茎叶淋出物均显著降低了土壤中羧甲基纤维素酶和β-葡萄糖苷酶的活性。【结论】细辛、绞股蓝和夏枯草可与油松进行林药复合种植,其余6种药材植物应避免在油松林下种植或降低种植密度。     

近30年西北地区耕地生产力动态演变及能力评价

为了明确西北地区耕地生产力及其动态演变过程,掌握该区在全国粮食生产中的整体水平,利用1982—2012年西北地区耕地生产力数据,结合GIS分析描述了该区近30年耕地生产力和耕地压力指数动态演变过程,及该区在全国粮食生产中的整体水平,结果表明:近30年来,西北地区耕地生产力呈现出小范围波动、连续上涨的发展趋势,从1982年的2078.28 kg·hm-2上升至2012年的5 643.75 kg·hm-2,翻了近3番,但其年均增长率不稳定,年际间变化幅度相对较大,在1996年到达历史最高水平23%;西北地区耕地生产力在全国的比重明显上升(由1982年的0.455上升到2012年的0.749),但又始终低于全国平均水平(耕地粮食生产力指数始终小于1),随着时间的推移,该区粮食生产中心主要向粮食生产能力较高的新疆和陕西地区集中;西北地区耕地压力指数在阶段性波动变化中呈现出略微减小趋势,耕地压力有所缓解,但其缓解幅度并不大,耕地压力级别始终处在Ⅱ级预警值(0.91~1.10)范围内。     

利文斯顿雏菊花色素成分及其稳定性研究

【目的】研究利文斯顿雏菊的花色素成分及其稳定性,为草花花色遗传育种提供理论依据。【方法】以利文斯顿雏菊8个品系为试验材料,通过特征颜色反应、显色反应和紫外-可见光谱扫描分析,确定其花色素成分,并分析温度和光照对花色素稳定性的影响。【结果】利文斯顿雏菊花色素属于类黄酮化合物,含黄酮和花色素苷,可能含异黄酮、二氢黄酮和二氢黄酮醇,不含橙酮和查耳酮;白色品系只含黄酮和黄酮醇;粉红内白、橙色和黄色3个品系除含黄酮和黄酮醇外,可能还含异黄酮;玫红内白、玫红内黄和和西瓜红色3个品系含花色素苷、黄酮、黄酮醇等,且存在酰基基团,另外,玫红内黄品系还含二氢黄酮醇;粉红内黄品系含黄酮、黄酮醇和二氢黄酮醇;8个品系花色的黄酮类化合物中含醇羟基和酮羟基,不含酚羟基。温度对利文斯顿雏菊花色素稳定性的影响较大,60～80℃时,吸光度的下降趋势最为明显;光照对玫红内白、玫红内黄和西瓜红色3个品系的影响较大。【结论】利文斯顿雏菊不同品系花色素中的黄酮类化合物种类不同,温度和光照对其花色素稳定性的影响较大,且不同品系受到的影响程度不同。     

siRNA干扰ATGL基因表达对猪脂肪细胞脂肪分解的抑制作用

【目的】探讨猪脂肪甘油三酯水解酶(adipose triglyceride lipase,ATGL)基因在脂肪细胞脂解中的作用。【方法】构建针对猪ATGL基因CDS区113和1 358位点的慢病毒干扰载体,包装后用其感染猪成熟脂肪细胞,检测ATGL和激素敏感脂酶(hormone-sensitive lipase,HSL)基因mRNA及其蛋白的表达情况;用甘油试剂盒检测细胞甘油释放量。【结果】成功构建了ATGL基因的慢病毒干扰载体,用其感染猪成熟脂肪细胞后,RT-PCR分析和Western印迹检测结果表明,试验组脂肪细胞ATGL的表达显著下调,HSL的表达没有明显变化;甘油释放量显著降低,其中针对ATGL基因CDS区113位点的siRNA1对ATGL mRNA的干扰效率达55%,甘油释放量降低了49%。【结论】成功构建了猪ATGL基因慢病毒干扰载体,其能显著降低ATGL基因mRNA及其蛋白在猪成熟脂肪细胞中的表达,降低脂肪细胞的甘油释放量,表明ATGL在猪脂肪细胞脂解中有着重要作用,且113位点是ATGL基因CDS区的最佳干扰靶位点。     

栓皮栎体胚再生与增殖能力的保持研究

【目的】提高栓皮栎体胚的再生与增殖能力。【方法】将栓皮栎不同发育阶段合子胚诱导的胚性愈伤组织及不同发育时期的体胚,分别接种于含不同组合激素的MS培养基上,在不同光照条件下培养,探讨影响栓皮栎体胚再生与增殖能力保持的因素。【结果】随着继代次数的增加,胚性愈伤组织再生体胚能力呈下降趋势;6-BA与NAA配合使用可延缓继代过程中胚性愈伤组织再生体胚能力的下降,1.00mg/L 6-BA与0.25mg/L NAA是继代中保持胚性愈伤组织再生体胚能力的最佳培养基激素组合;胚性愈伤组织再生体胚需要自然散射光,强光及全程暗培养均不利于体胚再生;合子胚外植体发育程度影响胚性愈伤组织再生体胚能力,处于心形期及早子叶形期的幼嫩合子胚诱导的胚性愈伤组织,其再生体胚能力强于成熟子叶形合子胚诱导的胚性愈伤组织;体胚发育阶段越老,再生与增殖体胚能力越差,胚性愈伤组织及处于球形期的体胚,再生增殖体胚能力强于其他发育时期的体胚。【结论】选择处于心形期的幼嫩合子胚诱导胚性愈伤组织,然后在含1.00mg/L 6-BA与0.25mg/L NAA的MS培养基上于自然散射光下培养,可有效保持栓皮栎的体胚再生与增殖能力。     

核桃-小麦复合系统中细根的分布及形态变异研究

【目的】研究核桃(Juglans regia)-小麦(Triticum aestivum)复合系统中细根的分布格局及形态变异,为种间关系研究及农林复合系统的合理设计提供依据。【方法】以核桃、小麦单作为对照,采用根钻法取样,用WinRHIZO根系分析系统对根系形态进行分析,比较核桃-小麦复合系统与单作系统中植物细根的空间分布和形态差异。【结果】①复合系统中核桃细根根长的垂直分布重心深度为35.49 cm,比核桃单作(29.97 cm)下移了5.52 cm;水平径向的分布重心为距树干基部0.91 m,比核桃单作(0.99 m)向树干基部靠近了0.08 m。复合系统中小麦根长的分布重心深度为18.46 cm,比小麦单作(26.04 cm)上移了7.58 cm。②复合系统中核桃细根的平均根长密度为83.6 cm/dm3,比核桃单作(135.6 cm/dm3)降低了38%;复合系统中小麦根长密度为1.74 cm/cm3,比小麦单作(1.22cm/cm3)增加了42%。③复合系统中核桃细根的平均比根长在0~30 cm土层为5 149.34 cm/g,大于核桃单作(3 624.68 cm/g),而在30~100 cm土层为2 626.59 cm/g,小于核桃单作(3 906.9 cm/g);复合系统中小麦比根长在0~50 cm土层为10 019.5 cm/g,小于小麦单作(11 811.7 cm/g);在50~100 cm土层为14 328.9 cm/g,大于小麦单作(13 389.6 cm/g)。【结论】复合系统中0~30 cm土层及水平径向距树干基部1.5~2.0 m是根系竞争最剧烈的区域,为了适应复合系统的地下竞争,核桃和小麦在生长过程中对细根的空间分布及形态产生了可塑性反应。