大气 CO2 浓度升高对水稻氮代谢影响的研究进展

自工业革命以来,大气中浓度不断升高的CO2对C3植物生长发育的影响十分显著。CO2浓度升高条件下,植物光合作用增强,C同化产物增多,C、N代谢的平衡受到影响,植株N代谢发生变化。水稻(Oryza sativa L.)作为世界上最主要的食物来源之一,其N素营养状况的变化必然引起人类食物品质的改变,近年来已成为人们关注的焦点。本文结合气室条件的研究结果,从水稻N吸收和N积累量、N浓度、N代谢相关酶、不同形态的N(主要是蛋白氮)、C/N比、根系含N分泌物以及N与光合适应的关系等方面,重点收集和整理开放式空气中CO2浓度升高(FACE,Free Air Carbon-dioxide Enrichment)条件下水稻对N素的吸收、分配和利用等方面的研究进展,并对有待进一步深入的问题进行了探讨。     

土壤有机碳激发效应研究进展

土壤有机C激发效应是加入外源物后土壤有机C周转短期的强烈变化。综合多年的研究结果表明:外源物的加入可能加速土壤有机C的矿化,产生正激发效应;也可能减缓土壤有机C的矿化,产生负激发效应。激发效应的产生受输入外源物的数量和质量、土壤本身的性质等因素影响,其产生机理还需进一步研究。本文综合这些年来利用同位素(13C和14C)示踪技术进行的土壤有机C研究,比较系统地阐述了土壤有机C激发效应产生的驱动因子、机理及其定量化,并提出了有待研究的内容。     

FACE 条件下休闲和秸秆还田对稻麦轮作农田麦季土壤酶活性的影响

利用中国唯一的江都FACE(Free-airCO2 enrichment,开放式空气CO2浓度升高)平台,研究了大气CO2浓度升高下休闲(fallow,不种作物,但翻耕和施肥与其他处理相同)和秸秆还田对土壤脱氢酶、β-葡萄糖苷酶、转化酶、芳基硫酸酯酶和荧光素二乙酸酯水解(FDA)的影响。研究结果表明:大气CO2浓度升高对于休闲土壤酶活性没有影响。在没有秸秆还田的情况下,大气CO2浓度升高刺激了土壤中脱氢酶、β-葡萄糖苷酶、转化酶、芳基硫酸酯酶的活性和FDA水解,增加幅度分别达到了14.88%、19.41%、11.69%、17.12%和4.47%。除转化酶外,秸秆还田使土壤酶活性增加。随着秸秆还田量的增加,FACE效应先增加后消失。     

CO2浓度升高加快水稻灌浆前期籽粒的生长发育进程

本研究利用开放式空气中CO2浓度增加(Free Air CO2Enrichment,FACE)试验平台,研究CO2浓度升高200μmol.mol-1下,水稻灌浆早期籽粒大小、生长速率、可溶性碳水化合物和淀粉含量及蔗糖转化酶活性等在开花后20 d内的变化动态。结果表明,与对照相比,FACE处理加快了灌浆早期籽粒的发育进程,尤其加快了籽粒宽度达到最大的日程,籽粒大小和籽粒灌浆速率提前3 d达到最大值;成熟时籽粒的长宽积FACE下的比对照下的提高了4.5%,但粒重无差异;FACE下开花后2~5 d内籽粒中的还原糖和蔗糖的含量及细胞壁转化酶和细胞质转化酶的活性显著高于对照下的,但淀粉含量和可溶性酸性转化酶活性则无显著差异。从结果推论,FACE加速水稻灌浆前期籽粒生长发育与其花后早期颖果内蔗糖合成和转运水平之间可能存在内在联系。     

大气CO2浓度升高和叶面施锌对武运粳23稻米不同部位锌浓度和有效性的影响

2013年利用稻田FACE(Free Air CO2Enrichment)平台,以武运粳23为供试材料,主区CO2处理分别设置环境CO2浓度(Ambient)和高CO2浓度[比Ambient高(200±40)μL·L-1]两个水平,裂区锌处理分别设置对照(不施锌)和叶面施锌(齐穗后每隔5 d喷施0.2%ZnSO4,共3次)处理,研究常规粳稻籽粒不同部位锌浓度、植酸浓度以及[植酸]/[Zn2+]摩尔比值对CO2和锌处理的响应。结果表明,籽粒不同部位的锌浓度、植酸浓度以及[植酸]/[Zn2+]摩尔比均表现为精米糙米糠层,糠层部位分别是精米部位的4.8、45.3倍和9.6倍。大气CO2浓度升高对精米、糙米和糠层部位锌浓度均无显著影响,但锌处理使对应部位锌浓度平均分别增加8.5%、17.1%和22.7%,均达显著或极显著水平。CO2和锌处理对稻米各部位植酸浓度均无显著影响。大气CO2浓度升高对稻米各组分[植酸]/[Zn2+]摩尔比均无显著影响,但锌处理使精米、糙米和糠层[植酸]/[Zn2+]摩尔比平均分别下降5.2%、12.9%和18.7%,糙米和糠层部分达显著水平。方差分析表明,锌处理与部位间的互作对锌浓度、[植酸]/[Zn2+]摩尔比的影响达极显著和显著水平。糙米和糠层中[植酸]/[Zn2+]摩尔比与对应部位锌浓度均呈极显著负相关,但与植酸浓度相关不密切。以上数据说明,高浓度CO2环境下武运粳23稻米不同部位锌浓度及有效性无显著变化,但结实期叶面喷施锌肥,可改善该品种稻米不同部位特别是外层的锌营养水平。     

专家文库

朱建国,男,1962年生,中共党员,博士,研究员,上海交通大学博士生导师;中国农业科学院研究生院博士毕业,美国密西根大学医学院访问学者;担任全国畜牧兽医学会兽医公共卫生学分会理事,上海市生物化学与分子生物学学会理事,上海免疫学会畜牧兽医免疫专业委员会委员。1980-1984年大学兽医专业本科学习,获农学学士学位;1992-1995年扬州大学畜禽传染病专业毕业,获农学硕士学位;1998-2001年在中国农业科学院研究生院毕业,获预防兽医学博士学位,之后在上海交通大学从事预防兽医学方面的教学和科研工作,     

提升种鹅饲养综合效益的方法

江苏省金湖县位于里下河水网地区，历史上有养鹅的习惯，现饲养的小白鹅为太湖鹅品系，年饲养种鹅20万只。由于历史原因，饲养管理比较粗放，经济效益不理想，为了提高养种鹅的综合效益，我们进行了研究和探讨。     

上海部分猪场猪伪狂犬病血清学调查

猪伪狂犬病是由疱疹病毒科猪疱疹病毒属伪狂犬病病毒引起的多种畜禽及野生动物发生的一种急性传染病。猪是伪狂犬病病毒的天然宿主,且隐性感染猪和康复猪有长期带毒和在应激条件下又可排毒的特点。     

牛源金黄色葡萄球菌α溶血素单链抗体对小鼠乳腺的保护作用

为探究治疗奶牛乳腺炎的抗生素替代性生物制剂,研究将前期获得的特异性针对金黄色葡萄球菌毒力因子α溶血素的单链抗体scFvZZ107,在小鼠感染金黄色葡萄球菌乳腺炎模型中验证其保护作用。结果显示,3种不同剂量(5、10、15 μg)单链抗体处理组乳腺组织内细菌数量分别为25.42±1.3、3.33±0.53和4.8±0.78 lgcfu/mg,IL-1α的含量分别为49±7.91、31.37±2.26和57.34±4.48 pg/mL,IL-1β含量分别为40.91±7.39、47.81±4.78和39.2±2.28 pg/mL,IL-8的含量分别为48.64±1.86、41.65±3.07和45.74±1.56 pg/mL,与生理盐水处理组相比,单链抗体中、高剂量处理组乳腺内金黄色葡萄球菌检出量显著减少(P<0.05),且IL-1α、IL-1β与IL-8的含量均显著降低(P<0.05)。通过观察小鼠乳腺组织HE和TUNEL染色情况,与生理盐水处理组相比,scFv中、高剂量处理组乳腺组织更加完整,凋亡细胞的数量也更少,表明scFvZZ107对小鼠乳腺具有良好的保护作用。     

重庆北碚地区雾的变化特征及预报因子分析

[目的]分析重庆北碚地区1953～2010年雾的变化特征及预报因子。[方法]利用1953～2010年北碚地区雾的观测资料,对雾日数的年代际、年际、季节和月变化特征以及雾的生消时间进行了统计分析,并分析了雾的气象条件及预报因子。[结果]北碚地区雾日分布具有明显的年代际特征(80年代雾日数最多,60年代最低),其持续时间呈缓慢增加趋势;年际特征总体表现为增加趋势,并呈现9年周期振荡特征;多雾季节主要集中在秋冬,其中,雾的形成多在夜间(20:00～08:00),消散多在白天(08:00～13:00)。影响北碚区大雾的气象条件有水汽与层结、风场、温度、相对湿度等。[结论]该研究为北碚地区雾的科学预测预报提供了理论依据。