桃脂氧合酶基因（PpLOX-3[KG-*3]）在洋葱表皮细胞中的定位表达

PpLOX-3是从桃果肉中克隆得到的一个基因,通过生物信息学分析表明,该基因编码的蛋白可能定位于细胞质膜中。为进一步研究该基因功能,构建以绿色荧光蛋白(Green fluorescent protein,GFP)为报告基因的融合植物表达载体163Gpp-PpLOX-3,通过农杆菌介导法转化洋葱表皮细胞。结果表明PpLOX-3定位在洋葱表皮细胞的细胞质膜中。     

Beziehungen zwischen Klimafaktoren und C-, N-Pools in Partikelgrößen-Fraktionen zonaler Steppenböden Rußlands

Relationships between climatic factors and C, N pools in particle-size fractions of steppe soils, Russia Many soils of the Russian steppe are characterized by high soil organic matter contents and similar parent material. Thus, they are suitable for investigations of a climatic impact on C and N pools. We sampled 10 topsoils of the zonal Russian steppe at 0–10 and about 50–60 cm depth intervals. After particle-size fractionation into clay (<2 μm), silt (2–20 μm), fine sand (20–250 μm) organic C and N concentrations were determined in bulk soils and fractions. The results suggest that especially the older organic matter of the subsoil (in the silt fraction) is correlated with climatic factors. Topsoils show less evidence for climatic influences on C and N pools. As the ratio of mean annual precipitation to potential evaporation (=N/V) increases, C/N ratios decrease in all fractions and, thus, in the bulk subsoil. Obviously the degree of soil organic matter alteration was more pronounced in the order Greyzem (N/V = 1.0) > Chernozem, Phaeozem (N/V = 0.89) > Haplic Kastanozem (N/V = 0.6) > Calcic (N/V = 0.34), and Gypsic Kastanozem (N/V = 0.32). The organic carbon contents of the bulk subsoil are highest in the subsoil of the Chernozem and Phaeozem, and decrease with increasing N/V ratio (i.e., increasing heat input and dryness) to the Calcic Kastanozem. This is accompanied by an increasing enrichment of organic carbon in the silt fractions (r = ?0.99 for the correlation of the C enrichment in silt with N/V).     

黄土区大型露天煤矿复垦24a土壤碳氮组分特征

研究大型露天煤矿典型植被恢复模式下土壤碳、氮组分特征,为深入理解露天煤矿高压实复垦土壤碳、氮固持过程及复垦土壤成土过程提供依据。以黄土区典型露天煤矿—平朔露天煤矿的复垦24a的刺槐-油松混交林(RP)、刺槐纯林(RM)、白杆-青杆-沙棘混交林(PPH)、沙棘纯林(HM)4种典型植被恢复模式样地及未复垦样地(UR)、原地貌样地(UD)为研究对象,采集0～20 cm表层土壤样品,分析土壤碳、氮组分特征。结果表明:1)经过24a演替,复垦土壤理化性质得到明显提高,但各样地间土壤理化性质明显显著。2)同UR样地相比,RP、RM和PPH样地的土壤有机碳含量分别提高594.03%、158.66%、99.25%;RP和PPH样地的微生物生物量碳则分别提高174.68%、209.34%;RP和HM样地的水溶性碳分别提高110.13%、82.99%;RP、RM样地的易氧化碳含量则分别为UR样地的35.55倍和7倍。3)与UR样地相比,RP、RM、PPH、HM样地的土壤全氮含量分别提高413.24%、250.00%、100%和82.35%;RP、PPH、HM样地的水溶性氮含量分别提高206.33%、153.02%、99.95%;PPH样地的微生物生物量氮含量提高368.07%。4)复垦土壤碳、氮组分之间呈现正相关关系,但与全钾呈现显著负相关(P0.05)。上述结果表明,土地复垦显著提高了土壤碳、氮组分含量,尤以刺槐-油松混交林效果较好,但复垦24a后,矿区土壤可能存在钾限制的现象。     

烟秆生物质炭与化肥配施对植烟土壤有机碳组分及微生物的影响

研究烟秆生物炭配施化肥条件下，对土壤有机碳组分及土壤微生物群落的影响，为解决植烟土壤碳库不足，质量下降等问题提供理论依据。采用盆栽试验，设置空白对照（CK）、化肥（F）、烟秆生物炭（B）、烟秆生物炭配施化肥（BF）四个施肥水平，配施化肥参考烟草专用肥养分配比N:P2O5:K2O=12:7:22与烟秆生物炭混合施用，探究烟秆生物炭与化肥配施对植烟土壤有机碳组分及微生物的影响。结果发现与单施烟秆生物炭相比，烟秆生物炭与化肥配施土壤pH值显著降低6.59 %；同时，土壤有机碳（SOC）和易氧化有机碳（EOC）含量显著增加，但土壤可溶性有机碳（DOC）含量显著降低29.63 %，对土壤颗粒有机碳（POC）和微生物量碳（MBC）影响不显著；此外，与单施化肥相比，烟秆生物炭与化肥配施使得土壤脱氢酶活性大幅提高近2倍，而与单施烟秆生物炭相比，土壤蔗糖酶、脱氢酶和过氧化氢酶活性则显著降低；烟秆生物炭与化肥配施，能够提高土壤细菌群落丰富度及物种多样性，而与单施烟秆生物炭相比，配施化肥则使参与土壤有机质分解的土壤绿弯菌门相对丰度提高了16.79 %，但土壤细菌α、β多样性显著降低；RDA分析表明，土壤SOC、EOC、POC、MBC是影响土壤有机质分解和参与碳循环细菌分布的主要因素。综上所述，烟秆生物炭与化肥配施用能够提高土壤SOC、POC、EOC、MBC含量，降低土壤DOC含量，提高土壤酶活性和细菌多样性，增加一些主要参与碳循环相关细菌如绿弯菌门、芽单胞菌门的相对丰度，促进有机碳循环，提升土壤质量，优化土壤生态环境，为烟秆废弃利用及烟草种植施肥管理提供参考依据。     

Fractionation of soil organic carbon in a calcareous soil after long-term tillage and straw residue management

No-tillage (NT) and straw return (S) collectively affect soil organic carbon (SOC). However, changes in the organic carbon pool have been under-investigated. Here, we assessed the quantity and quality of SOC after 11 years of tillage and straw return on the North China Plain. Concentrations of SOC and its labile fractions (particulate organic carbon (POC), potassium permanganate-oxidizable organic carbon (POXC), microbial biomass carbon (MBC), and dissolved organic carbon (DOC)), components of DOC by fluorescence spectroscopy combined with parallel factor analysis (PARAFAC), and the chemical composition of SOC by ¹³C NMR (nuclear magnetic resonance) spectroscopy were explored. Treatments comprised conventional tillage (CT) and NT under straw removal (S0), return of wheat straw only (S1), or return of both wheat straw and maize residue (S2). Straw return significantly increased the concentrations and stocks of SOC at 0–20 cm depth, but NT stratified them with enrichment at 0–10 cm and a decrease at 10–20 cm compared to CT, especially under S2. Labile C fractions showed similar patterns of variation to that of SOC, with POC and POXC more sensitive to straw return and the former more sensitive to tillage. Six fluorescence components of DOC were identified, mainly comprising humic-like substances with smaller amounts of fulvic acid-like substances and tryptophan. Straw return significantly decreased the fluorescence index (FI) and autochthonous index (BIX) and increased the humification index (HIX). No-tillage generally increased HIX in topsoil but decreased it and increased the FI and BIX below the topsoil. Relative abudance order of the chemical composition of SOC was: O-alkyl C>alkyl-C>aromatic-C>carbonyl-C. Overall, NT under S2 effectively increased SOC and its labile C forms and DOC humification in topsoil and microbially-derived DOC below the topsoil. Return of both wheat and maize straw was a decisive factor in promoting SOC in the plow layer. The stratification of SOC under NT may confer a long-term influence on carbon sequestration.     

有机覆盖对城市森林土壤有机碳矿化及其氧化稳定性特征的影响

为探究有机覆盖对城市森林土壤有机碳矿化及其氧化稳定性特征的影响，采集北京市鹫峰国家森林公园土壤，进行室内培养，研究不覆盖(CK)、木片覆盖(M_w)、堆肥覆盖(M_c)、上层木片覆盖+下层堆肥覆盖(M_w+c) 4种条件下土壤有机碳矿化特征及氧化稳定组分变化。结果表明，不同有机覆盖方式均显著影响了土壤有机碳(SOC)矿化(P<0.05)，M_c、M_w+c、M_w处理的有机碳累积矿化量分别是CK的1.77倍、2.93倍和3.98倍，M_w处理累积矿化量分配比和Cp/SOC值(土壤有机碳矿化潜能占土壤有机碳含量的比重)显著高于M_c和M_w+c处理(P<0.05)，说明M_c和M_w+c处理的固碳潜力好于M_w处理。不同有机覆盖方式显著提升了土壤有机碳及其氧化稳定组分含量(P<0.05)，M_w+c处理的增幅最明显，土壤有机碳含量比CK提高了29.14%；高活性有机碳组分和低活性有机碳组分含量较CK分别提高了20% 和37.14%。有机覆盖提高了土壤有机碳稳定指数，降低了活性指数，表明有机覆盖增强了土壤有机碳稳定性。有机碳累积矿化量与高活性有机碳组分呈极显著正相关(P<0.01)，与土壤有机碳和低活性有机碳组分呈显著正相关(P<0.05)。综合土壤有机碳矿化特征及其氧化稳定组分的变化来看，上层木片+下层堆肥的覆盖模式，既能提高土壤的固碳潜力，又能协调有机碳矿化与稳定性特征。     

青枯菌Ⅲ型分泌系统HrcN原核表达与亚细胞定位

为探究青枯菌Ⅲ型分泌系统（type Ⅲ secretion system，T3SS）HrcN在致病过程中的功能，分别克隆青枯菌CBM613菌株的hrcN基因并连接至pET30a和pRI-eGFP载体，转化寄主细胞，开展原核表达及亚细胞定位研究。结果显示，HrcN蛋白是T3SS的结构组分之一，具有ATP酶活性，可在胞内水解ATP酶为效应蛋白的分泌过程提供能量。蛋白亚细胞定位预测表明，青枯菌HrcN蛋白定位于细胞内膜和细胞质，激光共聚焦定位结果显示，HrcN蛋白部分在叶绿体表达，部分在细胞内膜和细胞质表达，与蛋白亚细胞定位预测结果基本一致。据此推测HrcN是一种定位于细胞内膜上的外周蛋白，该结论为后续研究青枯菌T3SS的功能及其致病机制奠定基础。     

不同有机/无机氮添加对草原土壤氮素分配和转化特征的影响

氮沉降增加已成为全球变化的重要现象之一，已显著影响草地土壤氮素循环。以内蒙古额尔古纳草甸草原为研究对象，进行了6年不同形式氮添加试验，设置无机氮和有机氮比例分别为：10∶0 （N₁），7∶3 （N₂），5∶5 （N₃），3∶7 （N₄），0∶10 （N₅）和对照处理0∶0 （CK）。通过土壤有机质物理分组及室内矿化培养的方法，从氮素形态、氮素组分及氮素潜在矿化三方面研究不同比例有机、无机氮添加对草原土壤氮素分配和转化特征的影响。结果表明，土壤全氮含量未受氮素添加形式的影响；氮添加显著提高了0~20 cm土层矿质氮含量，尤其是土壤硝态氮，其中N₄（无机氮∶有机氮=3∶7）混合氮肥处理下硝态氮含量增幅最大，较对照处理增加1332%。不同形式氮添加没有影响氮素在土壤颗粒态有机氮（轻组）及矿物结合态有机氮（重组）中的占比；N₁（无机氮∶有机氮=10∶0）处理显著提高了0~10 cm土层颗粒态有机氮（轻组）及0~20 cm土层矿物结合态有机氮（重组）中的氮素相对含量，较对照分别增加了91%和44%。氮添加增加了10~20 cm次表层土壤硝化速率的同时降低了氨化速率，但土壤净氮矿化速率不受氮添加形式的影响。因此，有机/无机氮添加比例变化对草原土壤氮素形态和周转的影响也更加复杂。     

设施菜地利用强度对土壤磷形态分布及其有效性的影响——以江苏省水耕人为土和潮湿雏形土为例

以江苏省水耕人为土和潮湿雏形土两种土壤类型为对象,研究了设施菜地利用强度对土壤磷形态分布及其有效性的影响。结果表明:随利用强度增加,两种土壤类型的各磷形态含量均有所增加,以水溶态磷和铝结合态磷(Al-P)增加最为显著(P<0.05)。而水耕人为土闭蓄态磷(O-P)占总磷百分比和潮湿雏形土残渣态磷占总磷百分比随利用强度增加则表现出显著降低的趋势(P<0.05)。回归分析结果表明,水耕人为土有效磷主要来自于铁结合态磷(Fe-P)和Al-P;潮湿雏形土有效磷主要来自于水溶态磷和钙结合态磷(Ca-P),且以前者更为重要。另外,设施蔬菜生产增加了土壤磷淋失的风险,尤其是潮湿雏形土。水–旱轮作并结合减少施肥量可能是降低设施土壤磷淋失风险的一个有效措施。     

生物质炭施用对杉木幼苗土壤磷组分的影响

通过盆栽试验，采用Hedley连续浸提法研究不同生物质炭施用量处理（CK：0 t/hm²；B₁₂：12 t/hm²；B₃₆：36 t/hm²）对杉木幼苗土壤磷组分的影响。结果表明：与CK相比，试验180 d后B₁₂和B₃₆处理土壤全磷与有效磷含量分别增加了8.7%~26.0%和24.0%~101.7%，有效磷在全磷中的比例显著提高；土壤磷组分中，残余态磷在全磷及无机磷组分中的比例均最高，分别为48.5%~51.1%和58.7%~68.3%。B₃₆处理下，土壤各无机磷组分均显著增加，其中易分解态磷和中等易分解态磷在无机磷中的比例显著提高，而稳定态磷和残余态磷的比例显著降低。中等易分解态磷占总有机磷的比例最高，达69.3%~70.2%，生物质炭施用对各有机磷组分在总有机磷中的比例影响均不显著，仅在B₃₆处理下，土壤有机磷中易分解态磷和中等易分解态磷含量显著降低。冗余分析表明，土壤全碳与各无机磷组分呈显著正相关关系，与有机磷组分呈显著负相关关系，是影响土壤磷组分变化的关键因子。