SiO2纳米颗粒对杉木幼苗生长发育的影响

【目的】近年来,硅对于的植物影响受到人们广泛关注,人们试图将硅确定为植物生长发育的的“必要元素”。因此如何提高植物对硅的吸收利用来增加植物的农艺性状和产量,是当前农业和林业研究的一个重要课题。【方法】以黄枝杉Cunninghamia lanceolata和罗田垂枝杉C.lanceolata var.luotian为材料,采用盆栽的方式,研究施加不同浓度的纳米SiO2颗粒(0、1、2、4 g/盆)对杉木幼苗光合参数、叶绿素荧光、叶片厚度、氮磷钾含量及其分配、生物量累积的影响。【结果】本研究结果显示,SiO2纳米颗粒对杉木根系的生长发育有很大的促进作用,使之能更好的吸收养分,加强了氮磷钾含量的累积。且叶片的厚度也有所增加,在较低的浓度下,气孔导度、光合作用机制、以及光合作用效率增加;地上的生物量也随着施入SiO2纳米颗粒浓度的增加而增加。【结论】我们的实验表明,SiO2纳米颗粒通过促进根系发育加强对营养的吸收和提升叶片厚度,以及提高净光合速率和气孔导度来提高植物的生长机理,进而增加植物的生物量来提升产量。鉴于其对植物生长发育及产量的多种积极影响,硅纳米材料将会为农林植物增产有重要的影响和广阔的前景。     

甘蔗热带种金属硫蛋白家族基因的克隆及响应重金属胁迫的表达分析

金属硫蛋白是一类富含巯基的低分子量蛋白,在植物的重金属解毒及细胞氧化还原调控等方面起重要的作用。本研究以甘蔗热带种Badila组培苗为材料,分别测定了其在CdCl2、ZnSO4和CuCl2水溶液培养条件下地上部和地下部的重金属含量,结果显示其对上述3种重金属有较强的耐受与富集能力。继而克隆了ScMT1(登录号为KJ504373)、ScMT2-1-5(登录号为MH191346)和ScMT3(登录号为KJ5043704)3个金属硫蛋白家族基因,它们分别属于植物MT亚家族中的MT1、MT2和MT3型基因。ScMT1含有1个内含子和2个外显子,开放阅读框(Open Reading Frame,ORF)长228 bp,编码75个氨基酸;ScMT2-1-5含有2个内含子和3个外显子,ORF长246 bp,编码81个氨基酸;ScMT3含有1个内含子和2个外显子,ORF长198 bp,编码65个氨基酸。RT-qPCR显示,Cd2+胁迫下,在甘蔗地上部和地下部,ScMT2-1-5均连续显著上调表达,而ScMT1的上调应答出现延迟。ScMT3在地上部的上调应答出现延迟,在地下部呈“扬-抑”趋势,提示甘蔗响应Cd^2+胁迫过程中ScMT2-1-5起更积极的作用,ScMT1参与胁迫后期的分子响应,而ScMT3不起主导作用。Cu^2+胁迫下,地上部ScMT1连续显著上调表达,ScMT2-1-5和ScMT3呈总体上调的表达趋势;地下部,ScMT1和ScMT2-1-5的上调表答均出现延迟,仅在胁迫后期显著上调表达,而ScMT3仅在胁迫前期显著上调表达。该结果提示了ScMT1、ScMT2-1-5和ScMT3在Cu2+胁迫响应过程中的协作关系,三者共同参与了地上部的胁迫响应,其中ScMT1起更积极的作用;此外三者还先后参与了地下部对Cu^2+胁迫的分子响应。Zn^2+胁迫下,ScMT1和ScMT3分别仅在地上部和地下部显著上调表达;ScMT2-1-5在地上部和地下部均呈“扬-抑”的应答趋势;提示了在甘蔗响应Cd^2+胁迫应答过程中ScMT1和ScMT3分别在地上部和地下部起主要作用,ScMT2-1-5参与了胁迫前期的分子响应。ScMT1、ScMT2-1-5和ScMT3在甘蔗不同组织中及在重金属(Cd^2+、Zn^2+或Cu^2+)不同累积水平下呈现出相似或互补的应答特性,提示上述甘蔗MT家族不同成员在重金属解毒及细胞氧化还原调控等方面产生了功能分化,且三者在应对过量Cd^2+、Zn^2+或Cu^2+对甘蔗组织造成伤害的过程中存在时空上的协同作用。该研究为深入理解多倍体植物甘蔗中MT家族各成员基因在重金属耐受过程中的协同作用机制奠定了基础。     

幼树干基嵌套螺纹塑管防兔啃技术(Ⅰ)

该文系“幼树干基嵌套螺纹塑管防兔啃技术”的第Ⅰ部分内容,就完成项目的目的意义(问题的提出)、技术路线以及野兔的分类分布和生物生态学特性等做出全面总结。该项目已于2019年通过专家技术认定,“操作简便、一劳永逸、一维多效、成本低廉、环境友好”是其显著特点,相信能对我国林业兔害防治提供一项最具推广价值的全新技法。其详细技术内容和具体防治方法等将在后文刊出。     

农田环境中农药残留比例型荧光传感系统研究

为监测农业环境中有机磷农药的残留，从种养源头管控农产品安全，基于锆离子和1,2,4,5-四（4-羧苯基）苯（H-4-TCPB）合成了蓝色荧光金属-有机框架材料（MOFs）Zr-TCPB，并与红色荧光量子点QDs组装成双荧光QDs@MOFs复合物，基于Zr-TCPB对有机磷农药特异性荧光淬灭效应，构建比例型荧光化学传感器系统，实现了有机磷农药的快速、灵敏、可视化检测。甲基对硫磷与对硫磷的检测限（LOD）分别为1.9μg/L和4.9μg/L，线性检测范围为0.005~2mg/L。研究表明，该荧光分析法能有效用于农业环境水样中甲基对硫磷及对硫磷的现场快速测定，甲基对硫磷回收率为93.23%~116.46%，平均相对标准偏差（RSD）为5.29%，对硫磷回收率为92.52%~107.83%，平均RSD为5.74%。该方法在环境样品农药残留快速监测方面具有巨大的应用价值。     

不同残膜量对番茄生长发育和产量的影响

通过田间试验,研究不同残膜量对番茄生长的影响,为合理使用地膜和推进残膜污染防控技术提供依据。试验设置了4个不同残膜量水平(0、200、400、600 kg/hm~2)对应CK、T1、T2、T3处理,测定番茄全生育期的土壤水分、株高茎粗、生物量和产量。结果表明,残膜阻碍水分的运移,0～20 cm的土壤含水率随残膜增多先增加后减少,20～50 cm含水率逐渐下降。番茄苗期株高茎粗表现为T1CKT2T3,开花坐果期处理CK、T1、T2的株高茎粗全都大于处理T3。茎叶干重、20～50 cm根系干重先升后降,最大值为T1,0～20 cm土壤中的根系因受到残膜的刺激作用根重逐渐提高,并且残膜对番茄生育前期生物量的影响大于生育后期。CK产量显著高于T2、T3处理4.80%和13.63%。由此可见,残膜过多会明显影响番茄的生长发育和产量,不利于农业的健康发展。     

遮光强度对小麦叶片光合特性及生理代谢特征的影响

[目的]本研究旨在研究不同遮光强度对小麦叶片光合特性、生理代谢特征的影响。[方法]经连续3年大田试验,分别设置轻度遮光(S1,单层遮光,光合有效辐射减弱20%)和中度遮光(S2,双层遮光,光合有效辐射减弱40%),重度遮光(S3,三层遮光,光合有效辐射减弱60%),以全光照为对照(CK)。[结果]土壤含水量和透光率均随着遮光强度的增加逐渐降低,表现为CKS1S2S3,不同处理间差异均显著(P0.05);而地表温度表现为CKS1S2S3,不同处理间差异均不显著(P0.05)。在无遮光强度条件下,上午9:00至11:30之间光合日变化曲线呈逐渐增加趋势,S1、S2、S3具有相同的变化趋势。气孔导度、光合速率、胞间CO_2浓度均随着遮光强度的增加而逐渐降低,不同处理间差异均显著(P0.05);蒸腾速率随着遮光强度的增加而逐渐降低,表现为CKS1S2S3,不同处理间差异均不显著(P0.05)。叶片厚度、叶片面积、叶面积指数、比叶重、叶片相对含水率、叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素均随着遮光强度的增加逐渐降低,表现为CKS1S2S3。[结论]遮光显著抑制了叶绿素的合成,降低了光合作用,对蒸腾作用影响并不大,影响小麦光合特性的主要影响因子是光合有效辐射、光合速率和叶绿素含量。     

红叶石楠特征特性及栽植技术

红叶石楠可以通过呼吸作用与光合作用净化空气,减少空气中有害物质对人民身体的伤害,在城市环境建设中发挥了重要的作用。本文概述了红叶石楠的主要特征特性,总结了红叶石楠的种植及养护技术,以供相关工作人员参考,促进城市绿化工程高质量开展。     

大麦籽粒淀粉和β-葡聚糖积累特性研究

为研究大麦籽粒支链淀粉、直链淀粉和β-葡聚糖积累特性,及淀粉各组分与β-葡聚糖的关系,以2个皮大麦、1个裸大麦和1个糯裸大麦为试验材料,测定花后7、14、21、28d淀粉各组分及β-葡聚糖含量。结果表明,甘啤6号淀粉各组分含量随灌浆推进均逐渐升高,在成熟期达到最大值;甘垦啤7号和甘垦6号均呈先升高后降低趋势,在花后21d有1个峰值。糯大麦C 2-1直链淀粉含量显著低于非糯大麦;支链淀粉含量显著高于非糯大麦,整个灌浆期呈先升高后降低趋势。β-葡聚糖含量均随灌浆时间延长逐渐升高,成熟期含量最高;整个灌浆期糯大麦C 2-1含量显著高于非糯大麦。相关分析表明,直链淀粉/支链淀粉比值与β-葡聚糖含量呈极显著负相关,可以将直链淀粉/支链淀粉比值作为高β-葡聚糖品种选育的一个指标。Logistic方程拟合发现,直链淀粉、β-葡聚糖最终积累量与积累起势与有效积累时间有关,支链淀粉最终积累量取决于最高积累速率和平均积累速率。     

落叶松红腹叶蜂生物学特性及防治技术研究

落叶松红腹叶蜂属膜翅目,在山西省1年1代,老熟幼虫从树上落下,选择枯枝落叶层的下面去结茧过冬,从5月底开始蛹化,6月上旬羽化,然后产卵。所以基于它的生长过程,我们可以采取生物结合化学的综合手段进行防治,控制他们进一步蔓延。     

以景观为导向的雨水花园设计研究

随着我国生态文明建设步伐的加快,对城市雨水花园的建设产生积极影响。实践中为了实现雨水花园的科学设计,完善与之相关的设计方案,增强设计工作中的技术内涵,则需要以景观为导向,充分考虑设计效果,明确设计要点,确保雨水花园设计的科学性、功能性、有效性,以及广泛应用性。基于此,本文将对以景观为导向的雨水花园设计进行系统阐述。