黄土高原地区50年降水时空动态与趋势分析

基于黄土高原及周边地区74个气象站1952-2001年降水量数据,计算各站年降水量线性趋势系数,利用ArcGIS地统计模块普通Kriging插值法生成黄土高原地区1952-2001年年降水量和年降水量线性趋势表面,分析年降水量、年降水量线性趋势表面时空分布特征与10年尺度降水量带动态变化.结果表明,黄土高原地区1952-2001年平均年降水量(426.69±67.85)mm.年降水量和年降水量线性趋势存在显著时空分异;年降水量由西向东线性增加,从南到北二次曲线递减.总体上东南西北方向递减;10年尺度平均年降水量减少趋势明显,递减率-10.019 mm/10 a,期间累计减少1 227,33 mm 1200,400,600 mm降水线南移,干旱半干旱区面积不显著扩大,湿润半湿润区显著缩小,气候呈干旱化趋势;年降水量线性趋势系数从-4.10 mm/a到4.46 mm/a,平均-0.98 mm/a,降水量呈增加趋势地区面积16.36万km~2.呈减少趋势地区面积46.27万km~2,分占黄土高原地区总面积26.12%和73.88%.     

AtmiR156a调控菊苣营养生长与品质

菊苣是南方草地生态畜牧业发展的重要牧草资源,其产量与植物营养生长阶段长短密切相关。本研究采用转基因的方法将拟南芥AtmiR156a在菊苣中过量表达,获得了140株转基因植株,PCR检测阳性率达94.3%。荧光定量PCR分析发现转基因菊苣中AtmiR156a表达量上调7.9倍。AtmiR156a过量表达菊苣与野生型菊苣的发芽率基本相当,但其叶片发生速率显著比野生型快,抽薹时间比野生型推迟20.2 d,开花推迟27.3 d,但是株高比野生型要矮,年均产草量与野生型基本相当。分析第一茬草的品质性状发现AtmiR156a过量表达菊苣叶片中粗蛋白含量比野生型高3.7%,纤维素降低2%,其他品质性状在两个材料中没有显著差异。本研究不仅建立了高效的菊苣遗传转化体系,培育出晚花、速生的菊苣新种质资源,为培育高产耐刈菊苣新品种奠定基础,同时为开展借助其他农作物重要功能基因进行菊苣遗传改良的研究工作提供借鉴,具有重要的理论研究与实际应用价值。     

扁穗雀麦种质资源形态和农艺性状变异的初步分析

检测种质资源的多样性对于利用和有效管理种质非常重要。本研究对87份世界来源的扁穗雀麦种质利用常用的9个形态-农艺性状进行了统一田间评价。结果表明,所有采用的性状变异系数均表现出高度的变异,尤其以单株干物质产量、分蘖数和叶宽的变异幅度最大。反映株型大小的各性状之间呈显著相关,茎粗和第一节间长与其余8个性状之间存在显著相关(P<0.01),旗叶宽与倒二叶宽的正相关性最强(r=0.912,P<0.01)。主成分分析(PCA)表明前2个主成分可以解释总变异的74%。反映株型大小的性状以及分蘖数可能是扁穗雀麦种质形态变异的主要来源。基于欧氏距离的UPGMA聚类分析将供试材料分成3个主要的类群,第一类群具有最大的株型表现,茎干粗壮,旗叶和倒二叶宽大,分蘖数中等;第二类群具有中等的株型;第三类群具有较小的株型,叶片短而窄,但分蘖数较多。聚类分析很好地支持了前2个主成分分值的二维散点图的结果。总之,本研究表明扁穗雀麦是一种在西南平原和丘陵地区适应性极强的禾草,其表型多样性对于品种选育和资源收集具有重要的参考价值。     

长期施肥下黄壤性水稻土有机碳组分变化特征

【目的】土壤有机碳具有高度异质性,不同组分的有机碳由于化学性质和存在方式等不同,其生物有效性和肥力功能不同,并反映出不同的稳定机制,所以深入研究土壤有机碳的组分特征,对于更好地了解土壤有机碳的稳定性和肥力机制具有重要意义。本研究以黄壤性水稻土为对象,旨在研究揭示长期施肥对土壤有机碳组分特征的影响并探讨合理培肥模式。【方法】以中国黄壤性水稻土18年长期施肥定位试验为依托,通过田间取样和室内分析,采用土壤有机碳物理-化学联合分组方法,重点研究不同施肥条件下土壤有机碳组分含量及分配比例的变化,并通过定量分析组分碳含量与年均碳投入量的关系,探讨土壤有机碳饱和现象。试验处理包括不施肥对照（CK）、单施化肥（NPK）、单施有机肥（M）、无机肥配施低量有机肥（0.5MNPK）和无机肥配施高量有机肥（MNPK）,碳投入梯度为0.87-6.02 t·hm^-2·a^-1。【结果】与不施肥（CK）相比,单施化肥（NPK）处理显著增加了土壤游离态粗颗粒有机碳、化学保护粉粒组有机碳和生物化学保护粉粒组有机碳含量,总有机碳提升10%;有机肥处理（0.5MNPK、M、MNPK）显著增加了土壤游离态粗颗粒有机碳、物理保护有机碳、化学保护粉粒组、黏粒组有机碳和生物化学保护粉粒组、黏粒组有机碳,增加幅度高于化肥处理,总有机碳提升24%-46%,其中以有机无机肥配施（MNPK）的提升幅度最大;与不施肥（CK）及单施化肥（NPK）处理相比,有机肥处理（0.5MNPK、M、MNPK）土壤物理保护有机碳的分配比例显著升高;模型分析发现,长期施肥条件下土壤游离态粗颗粒有机碳浓度与年均碳投入量呈显著的线性关系,而化学保护态有机碳浓度与生物化学保护态有机碳浓度以及土壤总有机碳含量,均与年均碳投入量呈显著的“饱和曲线效应”的对数函数关系。【结论】有机无机肥配施是提升黄壤性水稻土有机碳水平的最佳培肥措施,并以物理保护有机碳的提升幅度最大,强化了有机碳的物理稳定机制;黄壤性水稻土较稳定的有机碳组分（化学保护态、生物化学保护态）以及总有机碳存在饱和现象,在当前条件下出现饱和限制。     

土壤中重金属镉与汞污染修复的研究进展

土壤重金属镉、汞污染严重危害生态环境和人类健康,已成为一个世界性问题,对其进行有效治理已刻不容缓.对土壤中镉与汞的来源、危害和修复措施等方面进行了综述,指出了存在的问题,并对今后的研究方向进行了展望.     

高羊茅腺苷甲硫氨酸脱羧酶基因FaSAMDC的克隆与差异表达分析

在进行高羊茅光敏色素C基因5′端克隆时,筛选到腺苷甲硫氨酸脱羧酶基因的5′端序列,根据5′端序列设计引物,扩增出该基因的3′端,拼接得到高羊茅腺苷甲硫氨酸脱羧酶基因全序列,命名为FaSAMDC(GenBank登录号:HQ606139),利用实时荧光定量PCR技术研究FaSAMDC基因在长日照与短日照条件下昼夜24 h的表达差异,为进一步揭示不同光周期调控FaSAMDC基因的表达奠定理论基础。FaSAMDC的cDNA全长1 964 bp,具有微型上游阅读框、小型上游阅读框和主阅读框3个开放阅读框,分别位于226～234,234～380和555～1 742 bp,微型上游阅读框和小型上游阅读框存在1个碱基重叠,主阅读框编码395个氨基酸,含有保守功能域:酶原剪切位点功能域和SAMDC蛋白快速降解有关的PEST功能域。对编码蛋白氨基酸序列的同源性分析表明,FaSAMDC与其他单子叶植物SAMDC蛋白的亲缘关系较近。在长日照和短日照处理条件下,FaSAMDC都具有3个表达峰。短日照处理条件下的表达峰比长日照处理条件下的表达峰早几个小时,但峰高低于长日照条件。由此说明,FaSAMDC基因的表达受光周期调控,与生物钟控制的昼夜节律有关。     

野生马蹄金种质遗传多样性的SRAP研究

为评价野生马蹄金种质的遗传多样性,从80对SRAP引物中筛选出19对多态性高、稳定性好的引物,用于研究21份马蹄金材料,获得如下结果:1)19对引物共扩增出212条带,平均每对引物扩增出11.1条,其中多态性条带156条,平均每对引物8.2条,多态率为73.58%。材料间遗传相似系数变化范围为0.444~0.980,平均值为0.7112。结果表明,供试马蹄金材料具有较为丰富的遗传多样性。2)对所有材料的聚类分析发现,在GS值为0.78处所有供试材料可聚为3个类群,大部分来源地相同或生态环境相似的材料聚为一类,表明供试材料的聚类和生态地理环境具有一定的相关性。     

野生马蹄金种质资源的RAPD鉴别

采用RAPD分子标记技术,从100个随机引物中筛选出多态性强、重复性好且稳定性高的引物22个,对西南区16份抗性较强、坪用价值较高的马蹄金Dichondra repens材料进行扩增,共扩增出269条带,其中多态性带246条,多态性比率为91.45%,表明野生马蹄金植物种间有丰富的遗传多态性。采用UPGMA法聚类分析,在遗传距离0.73处把马蹄金材料分为4类,部分地理上相近的马蹄金种质资源被聚在了不同的大类中,分类结果能将优异马蹄金材料区分开来,与景观价值评定较吻合。     

贵州苜蓿产业发展现状及潜力分析

紫花苜蓿(Medicago sativa)是国内外广泛种植的优质豆科牧草。在调查贵州各地近年来推广种植紫花苜蓿的基础上,根据贵州耕地资源不足、石漠化危害严重、种植业发展局限性明显的现状,结合全省中长期草地生态畜牧业发展目标和发展节粮型畜牧业的客观要求,阐述了发展苜蓿产业的必要性与可行性,分析了贵州生态气候条件下苜蓿种植的主要限制因素,并提出贵州苜蓿产业科技工作重点,即加快苜蓿种质资源适应性鉴定、新品种选育研究、高产栽培技术研究、草产品加工技术研究等,以期为贵州生态畜牧业发展提供理论依据和技术支撑。     

贵州优良草品种引种选育及应用

贵州主要地方优良草种选育及利用在贵州草地畜牧业发展和石漠化治理中具有重要意义,研究结合近年来的科研工作,综述了贵州近30年来在主要地方优良草种选育利用方面的主要成就。结果表明,自贵州草地畜牧业兴起以来,广大科技人员为解决草地生产用种问题,先后引进国内外优良草种10余种累计100多份品种资源,并多次考察收集贵州野生牧草品种资源近1 000份,经过整理、鉴定,发掘了一批重要的育种材料。近15年来,采用引种驯化筛选、选择育种等方法先后选育牧草新品种9个,对促进贵州草地畜牧业的发展做出了一定的贡献。还分析了贵州牧草育种存在的主要问题并展望了今后育种研究的主要方向。