水稻LRR-RLK基因LP7的克隆及表达分析

LRR-RLK是类受体蛋白激酶RLK家族中最大的亚家族,在调控植物非生物胁迫等方面具有重要作用。为解析水稻LRR-RLK成员LP7(LOC_Os05g24010)在耐低磷胁迫中的作用,从水稻品种日本晴中克隆了LP7全长序列,分析其编码蛋白的氨基酸序列,研究其组织表达模式、亚细胞定位及低磷胁迫下的表达变化。结果表明,LP7基因全长2 832 bp,编码943个氨基酸,LP7蛋白具有典型的LRR-RLK成员特征,LP7蛋白与玉米中的同源蛋白NP_001131018同源性比较高,同源性高达77%。组织表达模式分析表明,LP7基因在根、茎、叶等组织中均表达,在叶中表达量最高。亚细胞定位结果表明,LP7蛋白定位于细胞膜上。实时荧光定量PCR分析表明,LP7基因受低磷胁迫诱导表达,其表达量较正常培养条件下增加15倍。初步推测该基因可能在水稻响应低磷胁迫中具有重要作用。     

几种磷矿粉中磷和钙溶出动力学特性

采用间歇实验方法，研究4种磷矿粉在1M NH4OAC（pH4.8）酸性溶液中磷和钙溶出动力学规律，结果表明：磷矿粉中磷的溶出分为2个阶段，0~30min为快反应过程，30min后为慢反应过程，它能较好地符合Elvoich方程，磷的溶出速率（b）与枸溶性磷含量有较好的相关性，主要受磷矿粉中SiO2和碳酸钙含量的影响，枸溶性磷含量愈高，磷的溶出速率愈大，溶出磷的浓度也愈高。磷矿粉中钙的溶出也符合Elvoich方程，且与游离的碳酸钙含量有关，与其他磷矿粉不同，在PR1中钙的溶出浓度较高，很可能来自于碳酸钙的溶解。因而，磷矿粉不仅可以提供磷素营养，还提供植物生长所需的钙素营养。     

磷、镉交互作用对烟草生长及吸收积累磷、镉的影响

采用盆栽实验研究石灰性土壤中磷、镉交互作用对烟草生长的影响,结果表明,磷的添加可减轻镉对烟草的危害。随着向土壤中添加磷浓度的增加,烟草生物量呈增加趋势。而当磷浓度为150mg kg-1时烟草生物量显著增加,地上部分变化比地下部分明显;而烟草中镉的含量呈先下降再增加的趋势。当镉浓度相同条件下,随着向土壤中添加磷浓度的增加,烟草中的镉含量呈现先下降再增加的趋势,高浓度镉尤为明显,在镉浓度为40mg kg-1时最为明显。研究还发现,同一磷浓度下,随着镉浓度的增加植株中磷含量呈逐渐下降趋势,此外,植株中镉含量、磷与土壤环境中磷、镉含量浓度呈显著正相关。     

土壤吸附磷特性对磷矿粉供磷的影响

该文讨论了土壤对磷的吸附/解吸特性与磷矿粉供磷关系。结果表明,土壤磷的吸附数据符合Langmuir和Fruendlich等温吸附方程,磷的最大吸附量（mg/kg）为郴州红壤（1167）〉黄棕壤（1111）〉棕红壤（651.7）;磷的亲和力b值（L/mg）为郴州红壤（0.38）〉棕红壤（0.09）〉黄棕壤（0.04）;磷的最大缓冲容量（L/kg）为郴州红壤（441）〉棕红壤（58.4）〉黄棕壤（44.2）;磷吸附的相对容量Kf值（L/kg）为郴州红壤（434.9）〉黄棕壤（226.7）〉棕红壤（195.0）;比较相关系数和标准误差,Freundlich方程更适合拟合磷的吸附数据。郴州红壤对磷的亲和力较大,吸附磷量也大,但磷的解吸量较小,供磷能力弱,土壤中有效磷含量也低;黄棕壤和棕红壤对磷的亲合力弱,吸附磷量少,但磷的解吸量较大,供磷能力强,土壤中有效磷含量也较高。不同的磷矿粉供磷能力也与2%枸溶性磷含量有良好的线性关系。     

酸沉降下加速土壤酸化的影响因素

酸沉降对土壤和水域的酸化影响是土壤环境化学研究前沿的热点问题之一。酸沉降的化学组成对酸性土壤的进一步酸化起着催化剂的作用。在酸雨影响下，SO4^2-,NO3^-，有机阴离子是加速土壤酸化和盐基淋溶损失的主要阴离子，外源H^ 的进入会加速铝离子水解。自然因素与人为因素导致土壤酸化的实际酸化速率差异表明：HCO3^－，RCOO^－在土壤剖面中的淋失状况可反映自然土壤的酸化速率，而SO4^2－和N3^- 溶产生的质子负荷揭示土壤受人为因素影响的酸化速率。通过计算酸沉降的主要化学成分进入土壤前后的质子负荷平衡，与酸中和容量（ANC）相结合，反映酸沉降加速土壤酸化的进程。     

镁铝双氢氧化物和镁铁铝改性蒙脱土去除水体中磷的吸附效果研究

通过间歇式批实验和动力学实验研究了不同pH条件下磷酸盐在镁铝双氢氧化物（Mg-Al-LDH）、钠基膨润土（Na-Mt）及镁铁铝改性膨润土（Mg-Al-Mt、Fe-Mt和Fe-Al-Mt）的吸附特征。结果表明,在pH4.5～9.0范围内,随着pH的升高,Na-Mt,Fe-Mt和Fe-Al-Mt3种矿物对磷的吸附率相应减少,镁铝双氢氧化物对磷的吸附率有所增加;Mg-Al-LDH、Fe-Mt和Fe-Al-Mt的对磷吸附率约为95%,比Mg-Al-Mt高40%,比Na-Mt高80%。用Langmuir方程描述磷的等温吸附过程,最大吸附容量（Qm）大小顺序为Fe-Al-Mt〉Fe-Mt〉Mg-Al-LDH〉Mg-Al-Mt〉Na-Mt,b值大小依次为Mg-Al-LDH〉Fe-Mt〉Fe-Al-Mt〉Mg-Al-Mt〉Na-Mt,最大缓冲容量（Qmb）以Mg-Al-LDH的为最大,Na-Mt的为最小;Freundlich等温吸附方程参数KF代表相对吸附容量,以Mg-Al-LDH的KF值最高,依次是Fe-Mt、Fe-Al-Mt和Mg-Al-Mt,Na-Mt的KF值最小,这与Qmb的结果一致;决定系数（R2）表明,Langmuir等温吸附方程能更好地拟合铁改性蒙脱土和铁铝改性蒙脱土,而Freundlich方程对钠蒙脱土,双氢氧化物和镁铝改性蒙脱土的拟合效果要好。磷酸盐吸附过程分为快反应和慢反应,用动力学实验数据进行拟合,准二级动力学方程能够更好的拟合改性蒙脱土和Mg-Al-LDH对磷的动力学吸附数据,其决定系数为0.999;Elovich方程拟合改性蒙脱土磷酸盐的吸附数据也有很好的相关性（R2为0.89～0.94）。Na-Mt矿物磷酸盐的吸附用抛物线扩散方程描述最为合适,原因可能是磷酸盐镶嵌在矿物层间是一个扩散过程,不涉及化学吸附过程。     

玉米秸秆腐解对石灰性褐土酶活性和有机质质量分数动态变化的影响

通过室内培养,研究玉米秸秆腐解量与腐解时间的关系,以及不同秸秆添加量对石灰性褐土酶活性和有机质质量分数动态变化的影响。结果表明,玉米秸秆的腐解量随培养时间延长而增加,在培养的第45天,腐解量可达45%左右,而45天后腐解速度明显下降。在腐解的前60d,常规秸秆添加处理的腐解速率小于加倍量秸秆添加量处理,而在培养后期处理间腐解速率无差异,且腐解速率均随腐解时间延长而减小。土壤过氧化氢酶活性随培养时间的延长呈先增加后降低再增加的趋势,但不同秸秆量处理土壤过氧化氢酶活性差异不显著;碱性磷酸酶活性随秸秆添加量增加而增大,且均随培养时间延长而提高。土壤有机质和活性有机质质量分数均随培养时间延长而增加,且随秸秆添加量的增加而显著增加。     

黄棕壤中活性有机碳对Cu吸附的影响

通过盐酸酸化法来去除4种不同利用方式黄棕壤的活性有机碳(AOC),得到相对稳定的有机碳土壤,用于研究去除活性有机碳前后对Cu2+吸附行为的影响.结果表明,黄棕壤去除有机碳前后,对Cu2+吸附量与平衡液浓度的关系符合Langmuir方程和Freundlich方程,其拟合都呈现极显著相关(P＜0.01),去除AOC后,黄棕壤各层次对Cu2+的最大吸附量明显降低,是原土Cu2+最大吸附量的10％～30％.盐酸酸化法对4种不同利用方式的黄棕壤有机碳的去除率为30％～75％,对Cu2+吸附的减少率为54％～86％.去除活性有机碳前后,有机碳含量与对Cu2+的吸附量都呈显著线性相关.土壤有机碳的去除率与对Cu2+吸附的减少率间相关性达到极显著水平.     

褐煤基改良剂对石灰性土壤复合体铅赋存形态的影响

为了解褐煤基材料对土壤复合体铅形态的影响和污染退化修复机制,将褐煤以及褐煤基改性材料,混入铅污染的土壤中培养4个月,提取其中的土壤复合体,测定各组复合体中的各形态铅.结果表明:施用褐煤基有机材料后,水稳性复合体增加.1)6种铅化学形态在各复合体中分布状况不同.各改良剂处理的离子交换态、铁锰氧化物结合态和碳酸盐结合态铅在复合体中分布的大小顺序均为:G0＞G1＞G2,各处理从G0到G1,交换态铅质量分数下降了8.74％ ～ 32.22％,从G1到G2各处理下降了2.73％ ～ 26.74％;弱有机态和强有机态、残渣态铅分布顺序为:G0＜G1、G2.2)施用有机材料均引起了3组复合体中交换态铅质量分数的下降,各处理交换态铅质量分数平均下降了2.73％ ～32.22％;普遍提高了弱有机态和强有机态铅质量分数,弱有机态铅最高提高51.23％,强有机态铅最高提高67.65％,对残渣态铅没有显著影响.3)所有改性材料改性后均提高了G2组中的交换态铅,普遍降低强有机态铅质量分数,碳酸盐态铅质量分数未有显著变化.因此,施用褐煤基有机改良剂,促进了水稳性复合体的形成,降低了复合体中交换态铅质量分数,对土壤铅起到了钝化作用.褐煤有机材料对交换态和有机态铅影响较大,对铁锰氧化物态、碳酸盐态和残渣态影响较小.     

褐煤基改良剂对石灰性土壤复合体镉赋存形态的影响

为筛选和评估褐煤基材料对镉污染的修复效果,降低通过垂直入渗进入地下水或通过地面径流污染更大面积水土的镉通量,通过将3％各种材料均匀混入污染土壤并培养120 d,提取其胶散分组复合体并测定镉化学形态变化.结果表明:1)各改良剂处理的离子交换态、碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态镉质量分数在复合体中分布均为G0＞G1＞G2,而弱有机态、强有机态质量分数分布的顺序相反.残渣态镉质量分数具有G0组复合体低于G1组和G2组复合体内镉质量分数的趋势,除钙化处理,其他处理3组复合体中残渣态之间均无显著差异.2)施用褐煤基材料普遍提高土壤中弱有机结合态镉质量分数,主要提高水稳性复合体中弱有机态镉,G0、G1和G2中施用材料的比对照分别提高5.27％、20.74％和17.82％.褐煤、硝化褐煤、腐植酸显著提高水稳性复合体强有机态镉质量分数,平均分别提高27.26％、23.90％和40.05％,显著降低交换态镉质量分数和水稳性复合体碳酸盐态镉质量分数,平均降低幅度分别为14.63％～22.79％和14.31％ ～ 34.56％.硝化褐煤和腐植酸显著降低G1和G2中铁锰氧化物结合态镉的质量分数.3)褐煤改性后多数提高了交换态镉和碳酸盐态镉质量分数,以碱化、钙化、去矿化和活性炭在改性后提高交换态镉质量分数的幅度较大,较褐煤提高幅度最大值分别是29.41％、34.03％、33.82％和43.32％.改性后所有材料普遍降低土壤弱有机结合态镉的质量分数,除腐植酸外,强有机态镉质量分数均比改性前降低.残渣态镉质量分数有向易利用态转化的趋势.总之,非水稳性复合体主要由离子交换态和碳酸盐结合态等易效性镉赋存,水稳性复合体中主要由有机态和残渣态等难效性镉赋存.褐煤、硝化、腐植酸处理显著降低污染土复合体中离子交换态、碳酸盐态、铁锰氧化物态镉质量分数,显著提高水稳性G1和G2复合体强有机态镉质量分数,腐植酸还提高残渣态镉质量分数,起到对镉的钝化作用,但改性后多数是削弱了钝化效果.