土壤-甘蔗作物系统中镉的生物有效性研究

采用田间调查及ICP-MS等技术手段结合,在广西采集田间甘蔗和甘蔗根际土,分别用乙酸（HAc）、乙二胺四乙酸二钠（EDTA-2Na）、氯化镁（MgCl2）3种化学提取方法和梯度扩散薄膜技术（DGT）提取甘蔗根际土中有效态镉（Cd）含量,研究其与甘蔗根、叶和茎中Cd含量之间的关系。简单相关分析表明,4种方法提取的有效态Cd含量都与甘蔗根和茎中Cd含量显著相关,但DGT的相关性优于化学提取方法。综合土壤pH、阳离子交换量（CEC）、有机质（OM%）和土壤颗粒组成等理化指标对土壤有效态Cd含量的影响,运用多元统计分析,确定两种主成分因子,建立了多元回归模型。结果表明,DGT技术模型融合了影响土壤Cd生物有效性的主要因子,预测结果几乎不受本研究所选取的土壤基本理化指标影响,因而是一种预测Cd生物有效性的较好方法。     

中间锦鸡儿CiMYB185基因克隆及表达分析

为进一步了解植物抗逆境胁迫的机理,本研究以中间锦鸡儿为试验材料,从实验室已建立的转录组数据库中选取转录因子CiMYB185编码基因作为研究对象。利用PCR技术分别以cDNA与g DNA为模板对CiMYB185基因进行全长克隆。测序结果表明:CiMYB185基因的开放阅读框为909 bp,编码303个氨基酸,其基因组DNA序列长度为1 592 bp,含有1个内含子和2个外显子。序列分析发现该基因所编码蛋白的N端包含2个MYB结构域,属于典型的R2R3-MYB类蛋白;利用染色体步移技术克隆得到908 bp的ATG上游启动子序列,序列中包含一些与光反应和激素相关的元件。该研究为进一步了解植物抗逆境胁迫的机理奠定了基础。     

中间锦鸡儿CiDREB1C基因增强转基因拟南芥抵抗非生物胁迫的能力

中间锦鸡儿(Caragana intermedia)是广泛分布于我国西北干旱、半干旱荒漠区的防风固沙先锋树种,具有极强的抗逆性和饲用价值。本课题组从前期建立的干旱处理的中间锦鸡儿转录组数据库中分离到1个脱水响应元件结合蛋白(dehydration responsive element binding protein, DREB)转录因子编码基因片段,为了检测CiDREB1C基因的抗旱和抗冷能力,本研究首先利用qRT-PCR技术检测中间锦鸡儿中CiDREB1C基因在冷和干旱胁迫下的表达水平,发现均有上升(P0.01)。为了验证该基因的功能,本研究利用PCR技术获得了CiDREB1C基因全长(GenBank No. MG748598),并将其构建入植物过表达载体pCanG-HA,通过农杆菌介导法转化野生型拟南芥(Arabidopsis thaliana),获得了超表达CiDREB1C的转基因拟南芥纯合体。不同胁迫处理结果显示:甘露醇处理下,转基因拟南芥丙二醛的含量显著低于野生型(P0.01),叶绿素含量明显高于野生型(P0.01),表现出明显的抗旱表型;冷胁迫处理后,过表达株系叶绿素含量明显高于野生型(P0.01);黑暗处理下,过表达株系叶片衰老延迟,细胞死亡较野生型少,叶绿素含量显著高于野生型(P0.01)。上述结果说明,CiDREB1C基因提高了转基因拟南芥对多种胁迫的耐受性。本研究结果为进一步研究CiDREB1C基因在抗逆中的功能及中间锦鸡儿的抗逆分子作用机理提供依据。     

柠条锦鸡儿CkF5H基因及启动子的克隆

为了研究CkF5H基因在柠条锦鸡儿中木质素生物合成途径方面中的生物学功能,以我国西北干旱荒漠地区重要的豆科饲用灌木柠条锦鸡儿为材料,克隆了1个木质素合成相关的CkF5H基因,该基因c DNA全长1 679 bp,g DNA全长3 495 bp,具有2个外显子,1个内含子,编码520个氨基酸,Gen Bank登录号HQ829862。通过染色体步移的技术克隆了1 550 bp的启动子序列,对启动子序列上的响应元件进行了分析。结果显示,具有昼夜节律响应元件、防御与胁迫响应元件、赤霉素顺式作用元件和热响应元件等。CkF5H富含二级结构,其中α螺旋占39.81%,β折叠占15.96%,不规则卷曲占44.23%,并预测其三维结构。对CkF5H基因推导的氨基酸序列预测分析得出,CkF5H蛋白等电点为6.45,分子量为58.09 ku,不稳定系数45.72,是不稳定蛋白,总平均亲水性-0.143,属亲水性蛋白。因此,克隆柠条锦鸡儿的CkF5H基因并详细分析,可为进一步研究该基因提供理论依据。     

全生育期淹水联合钝化材料对重度Cd污染下水稻生长和镉富集的影响

为解决中重度污染农田利用问题,本研究采集Cd含量为3.41 mg·kg~(-1)的污染土壤,应用盆栽试验方法,研究了全生育期淹水条件下,赤泥、海泡石、凹凸棒石和腐植酸四种钝化材料16个单一及复合配方对水稻产量、净光合速率、精米和米糠中Cd含量、铁膜Fe和Mn含量、土壤pH值和土壤有效态Cd含量的影响,以期为联合调控的效果提供数据支持。结果表明,四种钝化材料单施及复配均能不同程度增加稻米的产量和叶片的净光合速率,稻米产量与净光合速率呈显著正相关。所有钝化处理均显著降低了精米和米糠中Cd含量,0.5%赤泥、1.0%赤泥、1.0%海泡石、0.5%海泡石+0.5%赤泥、1.0%海泡石+1.0%赤泥、1.0%凹凸棒石+1%赤泥、0.5%海泡石+0.5%赤泥+0.5%腐植酸、1.0%海泡石+1.0%赤泥+1.0%腐植酸等9个处理均能使精米中Cd含量达食品中污染物限量标准(GB 2762—2017)(0.2 mg·kg~(-1)),其中0.5%海泡石+0.5%赤泥处理不仅对稻米Cd含量的降幅最大,而且投入量和经济成本较低。除单施腐植酸外,其他14个钝化处理均提高了土壤的pH值,显著降低了土壤有效态Cd的含量。土壤有效态Cd含量与土壤pH呈显著负相关。精米Cd含量与土壤pH呈负相关,与土壤有效态Cd含量呈正相关。所有钝化材料显著降低了水稻根系铁膜上Fe、Mn和Cd的含量,且精米Cd含量与铁膜Fe、Mn和Cd含量呈正相关,铁膜Cd含量与Fe含量呈显著正相关。这说明,16种钝化处理均能促进水稻的光合作用,进而增加水稻的产量;均能通过提高pH,降低土壤Cd有效态含量来减少水稻籽粒对Cd的富集(除单施腐植酸外);均能通过减少铁膜上Fe和Mn的含量,阻止铁膜对Cd的吸收,进而减少水稻对Cd的吸收和富集。0.5%海泡石+0.5%赤泥处理最佳。     

不同水分条件下水稻对硒的吸收与转运

为考察不同水分条件下施加不同形态和浓度的硒(Se)对水稻Se吸收与转运的影响,采用盆栽试验,研究了湿润灌溉和常规灌溉下,土施0、1.0、5.0 mg·kg~(-1)的Na_2SeO_3 [Se(Ⅳ)]和Na_2SeO_4 [Se(Ⅵ)]对水稻Se吸收与转运的影响。结果显示,施Se显著促进水稻生长,秸秆干质量和籽粒产量较CK增幅,湿润灌溉下分别为22.35%～39.76%和35.42%～61.94%,常规灌溉下分别为19.18%～57.23%和4.02%～55.37%。根、茎、叶和籽粒各部位Se含量随Se处理浓度的升高而显著升高。低、高浓度Se(Ⅳ)处理,在湿润灌溉下,根Se含量分别是CK的3.69倍和12.05倍,茎硒含量分别是CK的2.71倍和20.33倍,叶硒含量分别是CK的1.95倍和10.76倍,糙米硒含量分别是CK的6.94倍和29.72倍,精米硒含量分别是CK的6.86倍和31.61倍;在常规灌溉下,根硒含量分别是CK的2.12倍和5.56倍,茎硒含量分别是CK的2.51倍和11.70倍,叶硒含量分别是CK的2.97倍和10.94倍,糙米硒含量分别是CK的4.53倍和23.69倍,精米硒含量分别是CK的5.29倍和23.37倍。Se浓度、Se形态和水分条件对根、茎、叶、糙米Se含量存在显著的交互作用(P0.05)。根系Se含量在湿润灌溉下表现出Se(Ⅳ)处理显著高于Se(Ⅵ)处理;茎Se含量在高浓度Se处理下,湿润灌溉显著高于常规灌溉,Se(Ⅳ)处理显著高于Se(Ⅵ);籽粒在湿润灌溉下的Se含量显著高于同浓度下的常规灌溉处理。相对于常规灌溉,湿润灌溉显著增加水稻茎/根、糙米/茎、糙米/叶Se转运系数,增幅分别为40%～158.82%、44.23%～94.73%和6.78%～228.85%。研究表明,相比常规灌溉,湿润灌溉更有利于Se向籽粒转运。     

蓖麻光合特性及其与产量和含油率的关系

对蓖麻的生长发育过程中叶片数目、叶绿素含量、希尔反应活力、光合磷酸化活力和光合速率变化规律及其与产量、含油率关系进行了研究。结果表明,叶片数目增长呈“慢—快—慢”变化,快速增长期在主茎穗盛花期至第一分枝穗开花期;叶片叶绿素含量呈双峰曲线,在主茎穗果实灌浆期至第一分枝穗果实灌浆期其含量最高;叶绿体希尔反应活力和光合磷酸化活力在第一分枝穗开花期出现高峰值;叶片光合速率变化呈单峰曲线,在第一分枝穗果实灌浆期达到最高。在整个生育时期内蓖麻叶片数目、叶绿素含量、希尔反应活力和光合磷酸化活力呈负相关,生育后期则反之,从主茎穗开花到第二分枝穗盛花期光合指标分别与产油量呈显著和极显著正相关。     

沼液在设施番茄栽培中的应用

为了摸清沼液在设施番茄栽培中的应用效果,将沼气池直接建在大棚内,产完沼气后,将沼渣与沼液分离,沼渣作基肥与土壤改良剂,对沼液进行净化、喷施量及浓度、喷施间隔时间试验。结果表明,在设施番茄栽培中,土壤施用沼液肥,能提高土壤肥力、改善土壤结构、提高土壤保水保肥和通气能力;沼液用松籽壳过滤后以60%的浓度,每隔6 d叶面喷施一次即可起到防治病虫害的目的;在设施番茄栽培中施用沼液肥,产品符合无公害蔬菜标准,可增产22.5%,增收7.30万元/hm2。     

土壤-甘蔗作物系统中镉的生物有效性研究

采用田间调查及ICP-MS等技术手段结合,在广西采集田间甘蔗和甘蔗根际土,分别用乙酸(HAc)、乙二胺四乙酸二钠(EDTA-2Na)、氯化镁(MgCl2)3种化学提取方法和梯度扩散薄膜技术(DGT)提取甘蔗根际土中有效态镉(Cd)含量,研究其与甘蔗根、叶和茎中Cd含量之间的关系。简单相关分析表明,4种方法提取的有效态Cd含量都与甘蔗根和茎中Cd含量显著相关,但DGT的相关性优于化学提取方法。综合土壤pH、阳离子交换量(CEC)、有机质(OM%)和土壤颗粒组成等理化指标对土壤有效态Cd含量的影响,运用多元统计分析,确定两种主成分因子,建立了多元回归模型。结果表明,DGT技术模型融合了影响土壤Cd生物有效性的主要因子,预测结果几乎不受本研究所选取的土壤基本理化指标影响,因而是一种预测Cd生物有效性的较好方法。     

限制哺乳对安格斯犊牛生长性能、血清免疫与抗氧化指标以及母牛繁殖性能的影响

本试验旨在研究限制哺乳对安格斯犊牛生长性能、血清免疫与抗氧化指标以及母牛繁殖性能的影响.选择初生重相近、健康的安格斯初生犊牛24头,分为3组,每组8头.对照组随母哺乳,试验组限制哺乳(试验Ⅰ组每日哺乳2次,试验Ⅱ组每日哺乳3次),犊牛10日龄早期补饲,35日龄开始限制哺乳,90日龄断奶试验结束.结果表明:1)与对照组相...