小麦抗逆相关转录因子DREB密码子偏好性特征分析

DREB(dehydration responsive element binding)转录因子在植物抵抗干旱、高盐、低温等非生物逆境中发挥着重要作用。为探究普通小麦抗逆相关转录因子DREB密码子的偏好性特征,本研究运用CodonW、CHIPS和CUSP软件程序分析了小麦DREB基因的密码子使用特性,并与13种植物的DREB密码子偏性进行比较。结果表明,小麦DREB基因主要偏好以GC结尾的密码子;根据RSCU值,确定小麦DREB基因的高频密码子有14个;不同作物间DREB基因的密码子选用偏好性存在一定差异;基于DREB编码序列的聚类分析比基于密码子使用偏性聚类分析更能准确地反映物种间的亲缘关系;属于真核生物的酵母菌比属于原核生物的大肠杆菌更适宜作为DREB基因表达的异源受体。小麦DREB与模式植物基因组之间密码子使用偏性差异较小,拟南芥可能比烟草和番茄更适合作为该基因转基因研究的理想受体。小麦DREB密码子偏性分析为该基因的异源表达及分子遗传研究提供了一定的理论依据。     

山西省冬小麦地方品种形态特征和生物学特性的遗传多样性分析

为了有效利用山西省冬小麦地方品种质资源,了解不同生态区的冬小麦地方品种在主要农艺性状上的遗传多样性,对551份山西省冬小麦地方品种的遗传多样性进行聚类与主成分分析。结果表明:16个质量性状和7个数量性状都存在着丰富的遗传多样性。对比2个冬麦区的小麦23个性状发现:芒形、幼苗习性、粒质和穗长4个性状的遗传多样性指数比其他性状高,遗传变异较丰富。其中,南部中熟麦区的芒形、抗倒伏性、穗长和小穗着生密度4个性状多样性指数较高,茎粗和整齐度多样性指数偏低;中部晚熟麦区的芒形、幼苗习性、穗长和千粒重4个性状多样性指数较高,株高、小穗着生密度、整齐度和叶姿多样指数偏低。根据材料间各性状的遗传差异,经聚类分析将材料分为5大类群,其中第Ⅳ类群属于矮杆、穗粒数多和千粒重高的丰产亲本材料。7个数量性状的主成分分析结果表明:前3个主成分累计贡献率达72.78%,第一主成分反映每穗小穗数和每穗粒数,第二主成分反映小穗着生密度,第三主成分反映千粒重。本研究对深入探索山西小麦地方品种的遗传多样性提供理论参考,并为小麦新品种选育提供优异的亲本材料。     

安太堡露天矿植被恢复过程中土壤生态肥力评价

平朔安太堡露天矿位于山西省西北部,地处黄土高原生态脆弱区,采煤造成了土地的严重损毁及植被的无存。自1989年以来,在平朔安太堡露天矿采煤废弃地开展土地复垦与生态重建工作已有20余年,现已形成2000 hm²不同复垦模式的人工生态林。对安太堡露天矿复垦地不同植被恢复模式土壤理化性质、酶活性和微生物区系进行分析和土壤生态肥力评价,为人工诱导和支持下的生态脆弱矿区采煤废弃地的生态恢复重建提供类比试验数据。结果表明:不同植被恢复模式中土壤理化性质、酶活性和微生物区系存在明显差异,通过主成分分析对各植被恢复模式的土壤肥力进行了综合评价,油松—刺槐混交林土壤肥力最高,人工植被恢复显著地改善了土壤生态环境,促进了土壤养分的提高。     

两种高质牧草不同生育期光合生理日变化及光响应特征

于2010年5月25日(拔节、分枝期)、7月6日(抽穗、结荚期)、8月25日(开花期)晴朗天气,采用LI-6400便携式光合作用测定系统对新引1号东方山羊豆和柳枝稷各项光合生理生态指标进行了测定.结果表明:(1)新引1号东方山羊豆净光合速率(Pn)日变化呈双峰曲线,存在“光合午休”现象;分枝期Pn、光能利用效率(LUE)、水分利用效率(WUE)日均值高于结荚期,而结荚期的叶温(Tl)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)日均值高于分枝期.(2)柳枝稷的Pn日变化呈单峰曲线,拔节期Pn、Tr日均值高于抽穗期,开花期最低;WUE与Ci日均值在开花期最高,拔节期次之,抽穗期最小;Tl、LUE日均值在抽穗期最高,拔节期次之,开花期最小.(3)Pn与Tr、Gs、叶片气孔限制值(Ls)、光合有效辐射(PAR)具有极显著正相关关系,与Ci呈极显著负相关;Tr与Gs、叶温下蒸汽压亏缺(Vpdl)、气温(Ta)、Tl、PAR均呈极显著正相关关系,与大气CO2浓度(Ca)呈显著负相关;Tl、Gs与PAR呈极显著正相关.(4)通过光响应曲线的绘制及相关生理指标的计算,结合相关评价标准,得出柳枝稷为阳生植物,而新引1号东方山羊豆为耐荫植物,且柳枝稷比新引1号东方山羊豆对光环境的适应性强.     

露天煤矿复垦地土壤呼吸的日变化研究——以平朔安太堡露天煤矿排土场为例

采用Li-6400便携式光合作用测量系统连接Li-6400-09土壤呼吸室对安太堡露天煤矿排土场土壤呼吸速率进行了测定。结果表明,该地区土壤呼吸日变化比较明显,呈现单峰型曲线,最大值出现在13:00—15:00,与土壤温度最大值同步,稍滞后于空气温度最大值;土壤湿度与土壤呼吸的相关性较差,在一定范围内,土壤呼吸随土壤湿度的升高而升高。     

蚯蚓与生物质炭联合作用对土壤吸附铅的影响

生物质炭自身的结构和性质决定了其具有离子交换能力较强、孔隙结构发达、官能团含量高等优点,这些优点决定了其对环境污染物具有较好的吸附效果,可有效改善土壤质量、促进植物生长。蚯蚓作为土壤中生物量较大的生物类群,能够改善土壤质量、修复被重金属污染的土壤,其生态修复功能和经济价值也日渐受到重视。目前,大多学者只针对蚯蚓或生物质炭进行了单独的试验研究,对二者的联合作用效果研究甚少。试验探究了生物质炭和蚯蚓共同作用于土样后对Pb2+的吸附效果,包括生物质炭的制备、蚯蚓培养以及土壤单金属批量吸附试验。结果表明,当生物质炭投加量为1%和3%时,蚯蚓与其联合作用于土样后,土样对Pb2+的吸附量均有所增加,并且生物质炭投加量为3%的土样对Pb2+的吸附量增加较显著,说明蚯蚓与生物质炭联合作用具有增强土样对Pb2+吸附能力的趋势。     

柳枝稷、新引1号东方山羊豆在山西的引种试验

针对山西省牧草资源短缺的问题,引进新引1号东方山羊豆和柳枝稷进行栽培试验。通过观测物候期、产草量、适应性、营养成分等,以期能找到适合该区栽种的高产优质牧草,结果表明,2种牧草均能完成生育周期,适应性强,产量高,品质好,可作为山西省牧草新品种作进一步研究。     

果蔬农药残留降解方法研究进展

针对当今农药污染严重的水果蔬菜,介绍了农药残留去除的物理、化学、生物方法,阐明了物理方法经济实用,臭氧氧化法和微生物降解法去除果蔬农药残留是将来的发展方向,建议应该从根本上降低果蔬农药残留水平。     

提高耕地质量 促进我国农业生产可持续发展

现阶段耕地质量是制约我国土地生产力提高的主要障碍因素,由于耕地质量的制约,作物大田产量仅是育种产量水平的35.96%～46.20%。通过增施有机肥,测土配方施肥,应用土壤结构剂、生物肥料和深松整地等措施提高耕地质量,是促进我国农业生产可持续发展的有效措施。