设施农田土壤重金属污染评价及分区阈值研究

设施农田高强度的耕作模式使土壤重金属累积日益加重，因地制宜地确定其土壤重金属目标值与筛选值对设施农田可持续生产意义重大。本文以石家庄、衡水与唐山为研究区，基于土壤重金属污染风险和生态风险评价，用熵权法得出综合风险等级并确定重金属污染分区阈值。结果表明土壤Cd、Cu、Zn污染最严重，高风险区占比达40.57%。研究区设施农田土壤Cd、Cu、Pb、Zn全量与有效态的目标值分别为0.12、40.17、19.23、116.03 mg·kg^-1与0.02、4.19、0.59、8.80 mg·kg^-1；筛选值分别为0.40、90.27、38.33、170.68 mg·kg^-1与0.11、11.77、1.55、14.24 mg·kg^-1。基于综合评价结果反推分区阈值的方法简单便捷，重金属全量与有效态的目标值及筛选值的确定为研究区设施农田重金属污染的预防提供了多方位的指导。     

黄瓜靶斑病原菌鉴定及室内药剂筛选试验

采用生长速率法测定了34种常见杀菌剂对黄瓜靶斑病菌的抑菌活性。结果表明,不同杀菌剂对棒孢病菌的菌丝生长抑制作用不同。二甲酰亚胺类杀菌剂中腐霉利、异菌脲对棒孢病菌的抑菌率较高,分别为94.69%和84.42%;有机硫类保护性杀菌剂福美双、丙森锌和代森锰锌抑菌率次之,分别为68.14%、66.37%和64.96%;咪唑类杀菌剂中咪鲜胺对棒孢病菌也表现较好的抑菌作用,为61.07%;三唑类与嘧啶类杀菌剂抑菌率一般,抑菌率大部分在50%左右,防治卵菌纲药剂氰霜唑和双炔酰菌胺抑菌率最低,为30%左右。     

低分子量谷蛋白亚基在小麦品种形成过程中的变化特征

【目的】研究普通小麦品种选育过程中低分子量谷蛋白亚基（LMW-GS）的变化特性,理解该基因家族成员多样性的起源,并为小麦品质改良提供参考。【方法】以3套小麦高代杂交品系（F5/F6）为材料,利用毛细管电泳（CE）技术从储藏蛋白水平鉴定LMW-GS亚基的变化;根据GenBank中已公布的LMW-GS编码序列设计特异性引物,进行PCR扩增、克隆、测序及序列分析。【结果】毛细管电泳结果表明,与亲本相比,高代供试品系均保持了相对稳定的LMW-GS数目,但多个亚基在籽粒中的最终含量却发生明显变化;同时,测试品系还产生了亲本所不具有的新条带。对克隆获得的54条序列（GenBank登录号KC222070-KC222121和KC478714-KC478715）进行序列分析,均具有LMW-GS的典型结构,包括相对保守的信号肽、存在丰富变异的中间重复区及保守的C-端,因此属于LMW-GS基因家族成员;子代与对应亲本的相似性分析表明,3套材料中均存在极端保守序列,子代序列与其相应父本序列完全一致,且都属于LMW-m型亚基;相对保守序列所占比例最大,由于微弱的SNPs,双亲都充当变异序列的供体;蛋白质序列分析还揭示了额外Cys亚基的产生过程。此外,还发现含10个或11个半胱氨酸（Cys）残基的LMW-GS。Cys残基的变异主要发生在C-端Ⅲ区,只有1条序列的Cys变异发生在C-端Ⅱ区。【结论】小麦品种选育过程,父源性的LMW-m型低分子量谷蛋白亚基较其它类型亚基更趋于序列的保守,SNPs则是产生LMW-GS多样性的主要动力。     

一年生簇毛麦α-醇溶蛋白基因的分离、原核表达与功能鉴定

醇溶蛋白是面筋的主要成分之一,对小麦品质具有重要影响。根据数据库中全长α-醇溶蛋白基因设计了1对通用引物,从5份一年生簇毛麦(Dasypyrum villosum)品系中共得到52条序列,长度在816~873 bp之间(GenBank登录号为KJ004676~KJ004727)。核酸序列分析表明,其中有8条假基因,有1条(KJ004680)缺失终止密码子。推导氨基酸序列显示,KJ004677、KJ004686、KJ004714和KJ004696含有1个额外的Cys,其中,前3条序列由于Tyr→Cys所致,而KJ004696则由于Ser→Cys突变。序列间的差异主要出现在N-端重复区和多聚谷氨酰胺I区,根据N端重复区多肽序列的差异将一年生簇毛麦α-醇溶蛋白分为5种类型。为了分析具有额外Cys的α-醇溶蛋白所具有的品质效应,选取KJ004708(具有典型的6个Cys)和KJ004714(具有1个额外的Cys)分别构建表达载体,IPTG诱导后均得到分子量约30 kD的蛋白,与理论值相符;目的条带经切胶串联质谱鉴定证明,这2个α-醇溶蛋白基因在大肠杆菌中正确表达。对表达的蛋白亚基进行纯化、复性和低温冷冻干燥,经4 g粉质仪分析表明,KJ004708和KJ004714均能改善面团的加工品质,其中具有1个额外Cys的KJ004714亚基对面粉品质的改善更为显著。     

不同连作年限下烤烟不同生育期土壤微生物区系动态研究

[目的]研究烤烟连作对土壤微生物区系动态的影响。[方法]采用盆栽试验,研究烤烟连作0、4、6和8年各生育期土壤微生物的变化规律。[结果]随连作年限的增加,各微生物数量在整个生育期表现:细菌和解磷细菌表现为升高—降低—升高的规律,真菌与之相反;放线菌和氨化细菌表现为先增加后降低的趋势,解钾菌与二者表现相反的规律;硝化细菌随连作年限的增加逐渐增加。各微生物随烤烟生育期变化:细菌、真菌、放线菌、氨化菌、解钾菌表现为先降低至末期又升高的趋势;硝化细菌和解磷菌表现为升高—降低—升高的趋势。[结论]土壤微生物活性与烤烟连作及烟草生长关系密切,研究连作和烟草生长发育对土壤微生物活性的交互影响更有意义。     

柳枝稷的组织培养技术研究

[目的]探索柳枝稷的不同组培条件,优化其诱导和分化培养基。[方法]以柳枝稷幼穗为外植体进行组织培养获得组培苗,建立相应的植株再生系统。[结果]愈伤组织诱导培养基为MS＋5．00mg／L2,4-D＋0．15mg／L6．BA＋3．00％蔗糖＋0．75％琼脂;继代与增殖培养基为MS＋4．00mg／L2,4-D＋3．00％蔗糖＋0．75％琼脂;分化培养基为MS＋0．2mg／L KT＋3．00％蔗糖＋0．75％琼脂;生根培养基为1／2MS＋0．80％蔗糖＋0．70％琼脂。愈伤组织诱导和继代培养阶段培养温度为24℃,在分化和生根培养阶段培养温度为28℃。幼穗外植体的出愈率达95％,愈伤组织增殖率在800％-1000％以上,分化率达80％以上,生根率在98％以上。经炼苗后,获得的组培苗的移栽成活率达95％以上。[结论]采用优化激素搭配的培养基可得到高效的诱导率、分化率和生根率。     

甘肃省天水市耕地面积时序变化分析

为了更深入了解经济发展与耕地面积变化之间的关系,选择天水市1949~2007年的耕地面积及人口资料,同时根据要求选用部分数据运用SPSS主成分分析法定量分析该市耕地面积变化的驱动机制。结果表明,影响该市耕地变化的主要因素是经济发展、人口增长和相关政策。并通过Excel软件的矩阵运算实现了该市耕地面积的灰色模糊预测。结果显示,天水市耕地面积在未来10年依然逐渐减少,随着社会经济发展对土地面积需求的增多,耕地形势不容乐观。最后,提出天水市耕地可持续发展的对策措施。