基于格网的石漠化地区生态系统服务与经济空间耦合

[目的]分析石漠化地区生态系统服务价值与经济的空间耦合关系,为石漠化地区生态环境保护与社会经济协调发展提供依据。[方法]以贵州省盘州市为例,基于格网尺度,计算了研究区生态服务价值(ESV)与国内生产总值GDP,并利用耦合协调模型,对两者间的耦合协调发展程度进行定量评估。[结果]①盘州市ESV热点区主要分布在东北部的几个少数民族乡镇,冷点区主要分布在经济发展较快且城市化率较高的区域;②盘州市GDP在空间上呈现出局部高的特点,高值区主要集中在石桥镇、亦资街道、翰林街道等工业镇和政治、经济、文化中心;③盘州市ESV与GDP耦合协调度值较低,空间上存在明显的自相关性,耦合协调度较低的区域主要分布在盘州市东南部、北部以及中部;④盘州市ESV与GDP耦合协调度类型以严重失调衰退经济损益型为主,占区域总面积的79.95%。[结论]盘州市ESV与GDP在空间上存在一定矛盾,耦合协调度较低,兼顾生态环境保护与经济发展有助于提升协调度。     

水稻‘越光’品种的“前世今生”

‘越光’是一种短园粒水稻品种,自1953年在日本一开始推广种植,就是日本人最喜欢的大米。即使大面积推广种植50多年之后的现在,由于其米质优良和长期形成的消费口碑,也依然是日本水稻最大种植推广品种。为全面了解‘越光’品种育种过程和其特有的农艺性状以及控制有利性状基因组信息,我们以“Koshihikari: a premium short-grain ricecultivar - its expansion and breeding in Japan”文章为最主要参考文献并加以摘译,对其历史进行梳理,同时对当前中国优质稻育种提出了个人的思考。     

基于激光共聚焦显微技术鉴别小麦矮腥黑穗病菌和光腥黑穗病菌

由小麦矮腥黑穗病菌(Tilletia controversa Kühn)引起的小麦矮腥黑穗病和由小麦光腥黑穗病菌[Tilletia foetida(Walle.) Lindr]引起的小麦光腥黑穗病都是世界性的病害,小麦矮腥黑穗病是一种重要的国际检疫性病害,是麦类黑穗病中危害最大、极难防治的检疫性病害之一,小麦光星黑穗病在我国被列为北京市的检疫对象。采用激光共聚焦显微技术结合染色方法可简便快速区分小麦矮腥黑穗病菌和小麦光腥黑穗病菌,2种病原菌的冬孢子壁分别呈绿色网纹荧光及均匀平滑绿色荧光,检测可在5～7 min完成,为快速区分2种病原菌的冬孢子提供了一种新的方法。     

切花菊优香不同生长阶段光合作用的变化

采用GFS-3000型高级光合测量系统,测定了切花菊优香营养生长中期、后期及营养生长向生殖生长过渡期不同部位叶片的光合参数和光响应参数。结果表明,优香不同生长阶段上部叶的光合作用参数高于下部叶。上部叶的蒸腾速率(Tr)随株龄的增加而增强,即营养生长向生殖生长过渡期的蒸腾作用最强,蒸腾速率达3.74 mmol/(m~2·s),为营养生长中期的2.58倍;气孔导度(Gs)、净光合速率(Pn)和胞间CO_2浓度(Ci)则均为营养生长后期最高,此时的Gs、Pn和Ci分别达409.97 mmol/(m~2·s)、11.05μmol/(m~2·s)和394.03μmol/L,分别是营养生长中期的4.22倍、3.95倍和1.28倍,是营养生长向生殖生长过渡期的2.18倍、1.99倍和1.09倍。与上部叶略有不同,优香3个生长阶段下部叶的4个光合参数值均为营养生长后期最大,Tr、Gs、Pn和Ci分别达1.89 mmol/(m~2·s)、163.09 mmol/(m~2·s)、4.53μmol/(m~2·s)和431.92μmol/L,分别为营养生长中期的1.29倍、2.07倍、2.43倍和1.31倍,是营养生长向生殖生长过渡期的1.07倍、1.87倍、1.78倍和1.17倍。采用直角双曲线修正模型拟合光响应曲线,优香不同生长阶段上部叶的最大净光合速率(Pnmax)差异较大,下部叶的Pnmax差异相对较小;上部叶表观量子效率(AEQ)也高于下部叶;上部叶营养生长后期的暗呼吸速率(Rd)达3.91μmol/(m~2·s),明显高于营养生长中期和营养生长向生殖生长的过渡期,分别为二者的2.38倍和1.98倍,但下部叶暗呼吸速率随着株龄的增加呈现增加趋势;上部叶营养生长后期和营养生长向生殖生长过渡期的光饱和点(LSP)高于下部叶。研究结果可为切花菊栽培优香过程中的光照强度的调控提供试验依据。     

低温与氮耦合对水稻内源激素含量的影响

【目的】探究不同耐冷氮高效水稻材料内源激素代谢特点,以阐明氮营养对提高水稻耐冷性的调节机理。【方法】以水稻近等基因系耐冷氮高效I16和冷敏氮低效I67为材料,采用水培试验,研究人工气候室模拟低温胁迫与4个氮肥水平(10,20,40和60 mg/L)耦合对水稻根、叶中内源激素吲哚乙酸(IAA)、细胞分裂素(CTK)、赤霉素(GA)、脱落酸(ABA)含量的影响及其互作效应。【结果】随水稻生育进程,根和叶中IAA、CTK、GA含量呈先升高后降低的趋势,在开花期达到峰值,ABA含量在成熟期达峰值。水稻根和叶中IAA、CTK、GA含量随施氮水平增加而升高,ABA则相反;在相同施氮水平下,低温抑制IAA、CTK、GA合成,促进ABA升高,4种激素含量呈现I16高于I67,叶高于根。低温与中氮耦合对水稻根和叶中IAA、CTK、GA的调控为正效应,低温与高氮耦合调控ABA为负效应,中氮可使水稻维持较高内源激素含量,这是增强水稻耐冷性的内在机理之一。【结论】在低温和氮肥耦合下,维持根叶中较高的IAA、CTK、GA、ABA含量,以及施氮对根、叶激素耦合效应的差异,是引起水稻耐冷性和氮素利用效率差异的重要生理调节因素。     

不同光质组合对生菜生长和能量利用效率的影响

【目的】筛选较优的光质组合,提高人工光植物工厂生菜产量和能量利用效率。【方法】以光强为200μmol/(m~2·s),R/B为4/1的红蓝光(RB)为对照,在光强为150μmol/(m~2·s),R/B为4/1的红蓝背景光基础上,分别添加50μmol/(m~2·s)的绿光(G)、黄光(Y)、橙光(O)和远红光(FR)组成4种不同光质组合处理,分别用RBG、RBY、RBO和RBFR表示,对不同光质组合处理生菜的生长及形态、光合能力、能量利用效率等指标进行比较研究。【结果】RBG、RBO和RBFR处理生菜地上部鲜质量较RB处理分别增加14.5%,14.5%和30.8%,地上部干质量分别增加13.3%,24.1%和29.9%(P0.05)。RBG处理可以增加生菜的株高、总叶面积、净光合速率和能量利用效率。与RB处理相比,RBY处理对生菜的地上部干、鲜质量影响不显著;RBO处理可以提高生菜叶片的光合能力和能量利用效率。RBFR处理可以增加生菜的地上部干、鲜质量,但在实际生产中,生菜叶片较易出现烧尖现象。【结论】RBG和RBO是工光植物工厂生产中较为合适的光质组合。     

不同光质照射下真姬菇的生长发育与光受体的响应表达

采用 5 种不同光质光源，分别对真姬菇（Hypsizygus marmoreus）的菌丝、原基和子实体进行照射，检测菌丝生长速度、原基形成数量、子实体菌柄长度、菌柄直径、菌盖直径以及产量等。结果显示：真姬菇菌丝在黑暗和红光下生长较快，在红绿蓝复合光下生长最慢；在蓝光下形成的原基数量最多，而在红光下原基数量最少；子实体阶段，黑暗下菌柄的长度及直径最大，绿光下菌柄长度及直径最小；而在蓝光和红绿蓝复合光下菌盖直径最大。相同培养时间，真姬菇在黑暗和蓝光下产量较高，在绿光下产量最低。进一步检测真姬菇光受体基因 WC1 和 WC2 在不同光质条件下的差异表达。结果表明，在菌柄中 WC1 在黑暗下表达量最高，WC2 在蓝光下表达量最高；而在菌盖中 WC1 和 WC2 均在蓝光下表达量最高。     

山东大学揭示植物激素油菜素内酯调控气孔运动新机制

2020年2月12日,山东大学生命科学学院白明义研究组报道了植物甾醇类激素——油菜素内酯(Brassinosteroid,BR)和过氧化氢(H2O2)相互依赖促进保卫细胞中的淀粉降解,进而促进气孔开放的研究结果。研究显示,野生型植物气孔中的淀粉在见光后迅速降解,而在BR缺失和不敏感突变体的气孔中淀粉大量富集,且见光后不能降解,使得气孔不能正常开放。     

不同光质下外源锌对水培生菜生长和品质的影响

以'意大利耐抽薹'生菜(Lactuca sativa L.)为试材,采用水培法,设置不同光质(红蓝光比例为4∶1、1∶2和全红光、全蓝光)和外源锌浓度(0、0.5、1.0 mg·L-1 ZnSO4·7H2O),研究不同光质下外源锌对水培生菜生长和品质特性的调控效应,以期为植物工厂在不同光质下施加外源锌提高蔬菜产量和品质提供参考依据.结果 表明:高比例红光会促进生菜生物量、可溶性糖和还原糖的积累,并降低硝酸盐的含量,其中以红蓝光比例为4∶1的光质处理效果最好;高比例蓝光会促进光合色素和可溶性蛋白质含量的增加,其中以全蓝光处理效果最好,但全蓝光处理会对植株的生长产生抑制作用.从光质与Zn的互作效果看,光质对生菜生长和品质的影响起主导作用,外源Zn起调节作用.综合考虑,红蓝光比例为4∶1光质下根施0.5 mg·L-1 ZnSO4·7H2O处理对生菜的生长发育、产量提高以及品质改善的促进作用最佳.