氧化还原介体对短程反硝化细菌亚硝氮积累影响研究

【目的】亚硝酸盐的稳定获得对于厌氧氨氧化工艺的研发和应用具有重要意义。期望通过筛选投加合适的氧化还原介体将反硝化控制在亚硝氮的阶段,实现稳定的短程反硝化,并优化反应条件进一步增加亚硝氮的积累量,为厌氧氨氧化工艺应用提供一种新的亚硝氮供给方式。【方法】通过序批式试验分别考察了不同浓度2-羟基-1,4萘醌(ME)、蒽醌(AQ)和1-氯蒽醌(1-AQ)的投加对短程反硝化细菌亚硝氮积累的影响,并且通过酶促动力学实验对其影响机制进行了深入探索,最后通过16S rDNA分析,对短程反硝化细菌菌群群落结构进行了深入分析。【结果】首先,相比对照,投加75μmol/L AQ和1-AQ分别导致亚硝酸盐氮的积累量提高了74.8%和1.06倍,但是ME的投加几乎没有增加亚硝氮的积累;其次,试验结果表明,当投加C/N比为2时,亚硝氮积累量最多,使得投加1-AQ效果最好,亚硝氮积累量最高达到了52.98 mg/L(初始硝氮为100 mg/L);再次,酶促动力学试验揭示了1-AQ使得亚硝酸盐迅速积累的原因在于其提高了69.13%的硝酸盐还原酶活性,却仅仅将亚硝酸盐还原酶活性提高了36.74%;最后,16S rDNA结果显示,本试验所用菌群中具备短程反硝化能力的菌群有Yersinia frederiksenii、Thauera、Hydrogenophaga、Trichococcus、Klebsiella和Dechloromonas。【结论】合适的氧化还原介体投加能够明显增加短程反硝化细菌亚硝氮的积累量,氧化还原介体筛选的关键在于其对硝酸盐还原酶活性的增加速率高于亚硝酸盐还原酶。     

不同采收时期对香椿饲用品质的影响

[目的]对不同采收时期所得香椿复叶的粗蛋白、类黄酮、总硝酸盐含量及其抗氧化活性进行分析比较,确定饲用香椿复叶的最佳采收时期。[方法]以5月15日至11月1日逐月采收的香椿复叶为材料,测定其粗蛋白、类黄酮及总硝酸盐含量,并利用ORAC、DPPH、FRAP法测定其抗氧化活性,综合营养及保健活性分析,筛选最适饲用采收时期。[结果]不同采收期,香椿复叶粗蛋白、类黄酮、硝酸盐含量及抗氧化活性差异显著(P0.05)。其中,复叶粗蛋白含量(全采收期13.17%～22.65%)随其成熟度增加而呈下降趋势,除10月中旬后的样品外,其余采收期复叶粗蛋白含量均大于15%,远高于常规粮食饲料,具有高蛋白的饲用优势;类黄酮含量突出(全采收期均值15.87 mg·g~(-1)),远高于蓝莓等常见果蔬,且随复叶成熟而持续积累,并于10月达到最高27.02 mg·g~(-1);ORAC、DPPH、FRAP法测定结果均表明香椿复叶具有突出的抗氧化活性,且随复叶成熟而持续增加,并与其类黄酮含量呈极显著正相关(P0.01);香椿复叶大量富集硝酸盐(全采收期2 306.39～7 346.80 mg·kg~(-1)),且随其叶片成熟呈"V"形积累,7—8月中旬采收的香椿复叶硝酸盐含量处峰谷阶段,此间均值为2 603.78 mg·kg~(-1),相对适于进行饲用采收。[结论]不同采收期香椿复叶的饲用品质差异显著,综合考虑其营养价值及保健功效, 7—8月中旬是对香椿复叶进行饲用采收的最适采收时期。     

长春菜市场中26种蔬菜硝酸盐含量测定

采用离子色谱法对长春市6类26种蔬菜进行了硝酸盐含量测定。结果表明,长春市蔬菜硝酸盐污染较严重,其中叶菜类最高,达858.62mg/kg,其次为根茎类、瓜类、葱蒜类。在检测的26种蔬菜中,单次测定硝酸盐含量最高的为小白菜,达2763.74mg/kg。有3.08%的蔬菜处于严重污染状态,应引起足够的重视。     

植物液泡膜H+-ATPase和H+-PPase研究进展

植物液泡膜 ATP 酶（H+-ATPase）和液泡膜焦磷酸酶（H+-PPase）是液泡膜上两个含量丰富的蛋白，其功能的正常发挥在植物生长发育过程中扮演着重要角色。液泡膜 H+-ATPase 和 H+-PPase 水解底物释放能量，同时产生大量 H+由胞质泵入液泡内，形成细胞质与液泡间的 H+ 电化学势梯度，为多种溶质分子的跨膜主动运输提供驱动力，维持细胞内的离子稳态和渗透平衡，为细胞内各种生理生化反应的正常运行提供保障。此外，液泡作为植物细胞离子养分的储存库，其膜上 H+-ATPase 和 H+-PPase 能够通过改变其活性来调控硝酸盐在胞质和液泡间的分配比例，进而影响植物的氮素利用效率。在逆境胁迫条件下，提高液泡膜 H+-ATPase 和 H+-PPase 的活性有利于提高植株对逆境的适应能力，从而减少逆境胁迫对植株生长发育造成的不利影响。介绍了植物液泡膜 H+-ATPase 和 H+-PPase 的结构特征及其在植物生长发育过程中的生理功能，并对其在植物抵御非生物逆境胁迫过程中发挥的重要作用进行阐述，为进一步提高作物的氮素利用率及逆境适应能力提供方向。     

不同温度生物质炭复混肥对小白菜和樱桃萝卜产量及硝酸盐的影响

研发新型肥料，提高肥料利用效率，是现代农业长期面临的任务。将不同温度制备的玉米秸秆生物质炭与NPK化肥混合制造成生物质炭复混肥，并通过田间试验，比较生物质炭复混肥对小白菜和樱桃萝卜产量及硝酸盐含量的影响。结果表明：比起常规化学复混肥料，施用生物质炭复混肥，土壤有效磷、速效钾含量分别提高了14%~61%和3%~29%；小白菜生物量提高了21%~93%，N、K含量分别提高了3%~64%和39%~41%；樱桃萝卜生物量提高了20%~45%，但NPK含量没有显著差异(P>0.05)；施用500℃下制备的生物质炭复混肥显著提高2种蔬菜硝酸盐含量，但远低于食用质量标准，并不影响蔬菜品质。总体看来，施用高温生物质炭复混肥，对于提高小白菜和樱桃萝卜产量的效果更为显著。

     

NRT基因与氮素利用效率的研究进展

低氮素利用效率对农田生态系统所造成的污染日益加重,如何提高作物的氮素利用效率已成为目前的一个研究热点。文章分析了植物体内硝酸盐转运体(Nitrate transporters,NRT)的分类、存在部位、生物学功能及调控机制,旨在阐明植物吸收、转运NO3-的生理机制,指出了利用分子生物学的手段是提高作物氮素利用效率的一个重要方向,这为今后通过基因工程的手段来提高氮素利用效率,减少环境污染提供了一定的理论依据。     

杜梨硝酸盐转运酶NRT2基因的克隆与生物信息学分析

[目的]克隆杜梨硝酸盐高亲和性转运酶NRT2基因。[方法]以杜梨叶片为试验材料,采用CTAB法提取总RNA,反转录成c DNA,运用3'-RACE和5'-RACE技术,克隆获得杜梨硝酸盐转运酶NRT2基因的全长,并运用生物信息学技术对硝酸盐转运酶NRT2基因进行了分析。[结果]杜梨硝酸盐转运NRT2基因c DNA全长为1 422 bp,可编码473个氨基酸,分子式为C2346H3631N589O637S26,相对分子质量为51 112.7,等电点(p I)为7.03。[结论]该试验为进一步研究梨氮素代谢提供了基础资料。     

吉林省生猪生产水足迹时空分异及优化布局研究

生猪养殖是畜牧业的重要组成部分,其生产和发展对水资源需求及水环境污染影响较大。水足迹区别于传统的取水指标,既可用于核算畜牧业耗水量,也可用于衡量畜牧业产生的水污染。为了研究吉林省生猪生产和发展对水资源需求及水环境的影响,基于水足迹理论及核算方法,对2000-2016年生猪生产水足迹进行量化,分析其绿水足迹、蓝水足迹、灰水足迹及总水足迹的时间变化和空间分布特征。结果表明：2000-2016年吉林省生猪的总水足迹呈下降趋势,其中绿水足迹呈上升趋势,蓝水足迹和灰水足迹呈下降趋势；吉林省各县(市、区)生猪绿水足迹、蓝水足迹、灰水足迹和总水足迹的空间分布总体为中部地区最高、东部地区最低,地域差异明显。因此,吉林省生猪养殖应优化布局,中部地区生猪养殖应大力发展,东部地区适当增加,而西部地区需加以控制。     

蚯蚓发酵液对果蔬品质的影响

为探索蚯蚓发酵液对果蔬品质的影响,以番茄、黄瓜、辣椒、枸杞、葡萄、西瓜和甜瓜为材料,设置不施肥(CK1)、单施化肥(CK2)、施用蚯蚓发酵液(T)3种施肥处理,测定了维生素C(V_c)、可溶性糖、可溶性蛋白、游离氨基酸、有机酸等果蔬营养品质指标和硝酸盐含量。结果表明:施用蚯蚓发酵液可显著增加7种果蔬的V_c、可溶性糖、可溶性蛋白、游离氨基酸含量,显著降低有机酸和硝酸盐含量,即蚯蚓发酵液有利于营养品质的形成,并能改善果蔬的适口性。