水杨酸调控作物耐盐性生理机制

盐胁迫严重限制作物生长和产量。水杨酸是一种植物激素,对植物生长发育和抵御逆境胁迫具有重要作用。文章综述植物体内水杨酸合成代谢途径,水杨酸有效性影响因素及调控作物耐盐生理机制,包括诱导抗氧化防御系统,降低膜脂过氧化;促进光合和呼吸作用;调控离子吸收与分布,缓解离子毒害;调控物质代谢,改善营养状况;与其他激素或信号物质间交叉对话。同时提出相关领域研究重点。     

水稻苗期耐冷QTL的图谱整合

提高水稻苗期耐冷性是寒地水稻育种的主要目标之一。本研究利用生物信息学手段,收集整理了来自11个作图群体共96个与水稻苗期耐冷性相关的QTL信息。通过Biomercator2.1和共有标记映射,将QTLs整合到参考图谱cornell2001上,并通过元分析的方法计算真实QTLs。建立了水稻苗期耐冷QTLs的一致性图谱,共发现18个"真实QTLs"及其连锁标记。为水稻苗期耐冷基因的精细定位、图位克隆以及分子辅助育种奠定基础。     

花粉管通道法转Bar-Bt-1Ab基因到北方优质粳稻的研究

利用抗性外源基因的整合,获得对水稻害虫和除草剂均有一定抗性的的转基因植株,通过对遗传转化过程中各种条件的研究,将Bar-Bt-1Ab基因的高纯质粒DNA通过花粉管通道法转化到松粳9号、龙稻5号等粳稻品种中,并对抗性苗进行了初步筛选鉴定,获得转基因植株,优化北方粳稻高效的遗传转化体系。     

盐碱胁迫下水稻苗期地上部Na+、K+浓度的QTL分析

在盐、碱胁迫条件下检测控制水稻苗期地上部Na~+、K~+浓度的QTL位点,为深入研究水稻的耐盐、碱性遗传机制及分子标记辅助育种提供理论依据。利用小白粳子/空育131衍生的含有200个株系的重组自交系群体,及其包含142个SSR标记的遗传连锁图谱对盐、碱胁迫条件下水稻苗期盐、碱害级别、地上部Na~+浓度、K~+浓度及Na~+/K~+进行QTL分析。在2种胁迫条件下共定位到了15个QTL,其中盐、碱胁迫条件下分别检测到7,8个QTL,分布在第2,3,5,7,8,9,11,12染色体上,LOD值为2.52～6.59,表型贡献率在6.10%～28.00%。其中,盐胁迫下与Na~+浓度相关的qSSNC3和碱胁迫下与Na~+/K~+相关的qASNK3定位在相邻区间;盐胁迫下与Na~+/K~+相关的qSSNK2和碱胁迫下与K~+浓度相关的qASKC2定位在相同区间;碱胁迫下与碱害级别相关的qSAT8和与Na~+浓度相关的qASNC8、与K~+浓度相关的qASKC8定位在相同或相邻区间,说明2种胁迫条件下Na~+、K~+浓度具有一定的遗传重叠。通过相同标记或比较图谱将本研究结果与前人研究结果进行比较分析,发现有13个QTL为已知QTL,而位于RM547～RM22750的qSAT8和qASNC8为新的QTL位点。     

秸秆和生物炭添加量及比例对华北下沉式设施菜田土壤CO2排放的影响

通过2组室内培养试验,研究玉米秸秆和生物炭添加量及其添加比例对设施菜田土壤有机碳矿化的影响.试验1为2因素4水平试验设计,主因素为有机碳源种类,即玉米秸秆、生物炭;副因素为碳添加量,分别为0、1.31、2.62、5.24 g/kg土壤(按碳量).试验2为单因素试验设计,除对照外,有机碳添加量均为5.24 g/kg土壤,将玉米秸秆(S)和生物炭(B)按不同比例与土壤混合,添加比例分别为100％S、75％S+25％B、50％S+50％B、25％S+75％B、100％B、0S0B(对照).培养期间,维持土壤含水量为田间最大持水量的65％,测定和计算培养期间土壤CO2日均排放通量、累积排放量和排放率、土壤微生物量碳含量.结果表明,与施用生物炭相比,施用等碳量秸秆显著增加了CO2累积排放量,其增幅为50％～337％;与不施用有机物料的对照相比,随着秸秆施用量增加,CO2累积排放量显著增加了92％～463％,而随着生物炭施用量增加,其增幅仅为28％～39％.培养前30 d内,CO2日均排放通量和累积排放量最高,其后逐渐降低,趋于平缓.随着秸秆添加比例降低和生物炭添加比例增加,CO2日均和累积排放量、排放率和土壤微生物量碳含量显著减少;随着培养时间延长,CO2日均排放通量逐渐降低,而累积排放量则逐渐增加.总之,将秸秆与生物炭按比例混合施用,一方面秸秆矿化过程产生的CO2能够满足秋冬茬设施蔬菜对CO2的高需求;另一方面,生物炭可以快速提升土壤碳储量,并且可以避免蔬菜残茬直接还田可能造成土传病害的扩散,有利于设施菜田土壤-植物碳循环和生产体系的可持续性.然而,上述研究结果仍需在大田条件下进一步验证,并根据种植茬口和土壤环境条件调整秸秆和生物炭添加量及其比例.     

提高作物养分资源利用效率的生物学途径

本文提出养分资源的新概念,讨论了提高作物养分资源利用效率的可能途径,其中重点举例说明了生物学途径的可行性。     

长期施肥对我国北方潮土碳储量的影响

利用20a长期肥料定位试验,研究了化肥单施与化肥、有机肥配施条件下土壤有机、无机碳在0～1m土层的分布特征,并在此基础上计算0～1m土层碳库的储量变化。结果表明,N、P肥的施用对土壤有机碳的累积表现为正效应,这一效应在耕层最为明显,耕层土壤无机碳含量随有机碳含量升高而降低。0～1m土层碳储量计算结果为:以常规水平单施氮、磷肥,有机碳储量较试验开始时增加14.4t·hm-2;有机肥与常规水平氮、磷肥配施,有机碳储量增加19.5t·hm-2;常规水平单施氮、磷肥处理与不施肥处理0～1m土层碳的总储量无差异,分别为146.8、146.9t·hm-2。     

不同饼肥对连作黄瓜生长的影响及其机制初探

 利用盆栽研究不同饼肥对连作条件下黄瓜幼苗生长的影响并对相应机制进行了初探。结果表明 ,芝麻饼显著促进黄瓜幼苗生长 ,而菜籽饼较高用量时 1.5% (w/w)出现生长抑制效应。按极性将芝麻饼萃取分离后得到 4个组分 ,盆栽试验表明各组分均有效促进连作条件下黄瓜的生长。进一步将组分Ⅲ进行柱层析分离得到 2 5份收集物 ,气质联机 (GC MS)分析表明 ,第十份收集物包括棕榈酸、油酸和硬脂酸 3个化合物 ,其中棕榈酸和油酸占到第十份收集物的 93 .3 %。抗菌性测定结果表明 ,油酸和棕榈酸没有明显的直接抗菌作用。水培条件下研究表明 ,油酸对盐胁迫具有显著的拮抗作用     

土壤氮素转化的环境和生态效应

本文从环境角度讨论了土壤中的氮素转化过程。土壤的氮素转化不仅影响氮素的植物有效性，而且影响到水体的质量并对全球的变化特别是地球的温室效应有不可忽视的影响。其中有机氮的转化以施用有机肥对硝酸根淋失的作用应该引起重视。     

夏季种植甜玉米及秸秆还田对设施番茄土壤微生物区系的影响

以秋冬茬番茄为研究对象,应用磷脂脂肪酸( PLFA)谱图分析测定技术,比较夏季休闲模式和种植甜玉米并秸秆还田模式对土壤微生物区系的影响.结果表明:与休闲处理相比,种植填闲玉米并秸秆还田对设施番茄土壤微生物有较好的改善效果,尤其在秋冬茬设施番茄初花期填闲处理土壤微生物总PLFAs含量、真菌和细菌PLFAs含量分别比休闲处理增加18.2％、17.9％和23.6％,差异达显著水平,坐果期土壤微生物群落多样性指数达到2.07,比休闲处理增加99.04％.