我国烟用肥料中重金属含量调查分析

采集了我国12个主要植烟省份2010—2011年期间使用的95个烟用肥料样品(其中有机肥样品28个、无机复混肥样品39个、磷肥样品13个、钾肥样品15个),测定了其重金属As、Cd、Cr、Hg和Pb的含量。结果表明:我国烟用肥料中重金属含量均低于相应的国家限量标准,无超标现象,其中Pb、Cr含量相对较高,Cd、As、Hg含量相对较低;磷肥中5类重金属含量都较高,无机复混肥中As、Cd、Pb含量较高,有机肥中Hg、Cr含量较高,钾肥中Cr和Cd含量较高;黄淮烟区的肥料重金属含量较高,尤其是Cd和Cr。     

我国主产烟区灌溉水中重金属含量调查及环境质量评价

为摸清我国主产烟区的烟田灌溉水中的重金属含量情况,从全国五大烟区的13个主要植烟省的种烟县市采集了151个灌溉水样,其中河渠水样111个,降雨水样14个,水库水样5个,地下水样21个,测定分析了其重金属Hg、As、Cd、Cr、Cu、Pb的含量。结果表明:我国主要烟区灌溉水中重金属含量Hg含量为0(未检出,下同)~0.61μg/L,平均为0.17μg/L;As含量为0~8.16μg/L,平均为0.98μg/L;Cd含量为0~0.58μg/L,平均为0.03μg/L;Cr含量为0~7.29μg/L,平均为0.46μg/L;Cu含量为0~7.50μg/L,平均为1.54μg/L;Pb含量为0~10.13μg/L,平均为2.60μg/L。均低于相应的国家限量标准。水库水样综合质量指数最高,为0.20,北方烟区灌溉水样综合质量指数最高,为0.18。综合来看,我国烟区灌溉水环境质量目前均处于清洁水平。     

山东省典型烟区烟叶重金属的外源调查

采集山东省典型烟叶种植片区蒙阴县和临朐县的烟田土壤以及山东省主要的烟草肥料和烟田灌溉水体样品,分析了其中的重金属含量,并与国家相应标准中的限量进行了对比.结果表明:①烟田土壤中As含量为限量标准的9.2％ ～ 84.5％,Cd为23.8％ ～ 86.7％,Cr为12.6％ ～ 43.8％,Hg为0.2％～78.0％,Pb为13.8％～47.9％,目前尚均属安全级别,但个别烟田的土壤As、Cd、Hg含量偏高.②烟草肥料中As含量为限量标准的0.1％～17.5％,Cd为1.0％～71.9％,Cr为0～4.2％,Hg为0.2％ ～ 28.5％,Pb为0.36％～40.6％,目前尚均属安全级别,但天然硫酸钾镁肥和磷肥中Cd含量相对较高.③灌溉水体中As含量为限量标准的0～ 3.9％,Cd为0.5％～1.1％,Cr为0～1.1％,Hg为0～46.9％,Pb为0.5％ ～ 4.5％,绝大部分灌溉水体中重金属含量远低于限量标准,均属安全级别.     

不同转化方法获得的转基因棉花外源基因拷贝数分析

转基因植物中外源基因拷贝数是影响其自身表达水平与遗传稳定性的重要因素.本研究旨在比较农杆菌介导法、基因枪轰击法和花粉管通道法等3种常用方法转化同一植物表达载体的转基因棉花(Gossypium hirsutum)中外源基因拷贝数的差异.本文主要采用实时定量PCR技术及相应的PfaffI分析法检测转基因棉花单株拷贝数,并与Southern杂交做了相互验证.实时定量PCR研究结果显示,农杆菌介导法、基因枪轰击和花粉管通道注射法获得的T0代转化体中,外源基因拷贝数为1～2的单株占群体总数的百分比分别为26.2%、60%和42.8%.外源基因拷贝数为3～5的单株比例分别为47.5%、40%和57.1%.另外,农杆菌介导获得的转基因群体中有高达27.3%的单株整合有5拷贝以上的外源基因,而基因枪轰击和花粉管通道注射法获得的转基因群体中没有发现5拷贝以上的转基因单株.研究结果表明,基因枪轰击和花粉管通道注射法均能获得较高比例低拷贝(1～3拷贝)的转化体.本研究结果对棉花转基因育种中转化方法的选择有一定的理论指导意义.     

甘蔗果糖-6-磷酸,2-激酶/果糖-2,6-二磷酸酯酶基因(F2KP)的克隆及其功能研究

果糖-6-磷酸,2-激酶/果糖-2,6-二磷酸酯酶(fructose-6-phosphate,2-kinase/ fructose2,6-bisphosphatase,F2KP)是影响生物碳积累和分配的调控关键酶,同时也是一个具有激酶和酯酶两种催化活性的双功能酶.本研究在已获得甘蔗(Sacc harum officinarum)蔗叶F2KP(命名为SoF2KP-L)的基础上,以蔗茎cDNA为模板克隆获得不同长度的同源片段,分别命名为SoF2KP-S1、SoF2KP-S2和SoF2KP-S3.生物信息学分析结果显示,SoF2KP-L翻译的蛋白具有完整的激酶和酯酶结构域,SoF2KP-S1、SoF2KP-S2和SoF2KP-S3所含开放阅读框长度均小于SoF2KP-L,其中SoF2KP-S1翻译的蛋白只具残缺的激酶结构域;SoF2KP-S2翻译的蛋白具完整激酶结构域但缺失酯酶结构域;SoF2KP-S3只能翻译数个氨基酸即终止翻译.选择双功能域完整的SoF2KP-L构建表达载体,农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)介导转化烟草(Nicotiana tabacum).RT-PCR证实,SoF2KP-L在转基因植株成熟叶中转录表达.碳水化合物等生理指标测定结果表明,转基因植株成熟叶片中可溶性总糖/淀粉、还原糖/淀粉、蔗糖/淀粉比值均有不同程度的升高,碳水化合物含量和相关分配比率发生改变.研究结果提示,甘蔗中可能存存不同的F2KP转录产物,并初步证实甘蔗SoF2KP-L在光合组织中对蔗糖和淀粉的分配起到一定的调控作用,为进一步研究甘蔗F2KP基因的功能及为甘蔗分子育种提供参考依据.     

小麦耐热相关转录因子基因TabZIP28的分离及功能分析

碱性亮氨酸拉链(basic leucine zipper,bZIP)是植物中广泛存在的一类转录因子,参与多种胁迫响应与生长发育过程.本研究从小麦(Triticum aestivum)中克隆到一个热胁迫诱导的bZIP家族转录因子基因TabZIP28 (GenBank登录号:KT753298.1),ORF长度为1 713 bp,编码570个氨基酸.生物信息学分析结果表明,TabZIP28与拟南芥bZIP家族转录因子中B亚组的3个基因Atb ZIP17、AtbZIP28和AtbZIP49归为一类.氨基酸序列比对结果表明,该蛋白具有bZIP和跨膜结构域(transmembrane domain,TMD)两个保守结构域以及规范的位点1蛋白酶(site 1 protease,S1P)剪切位点.对该基因起始密码子ATG上游1 699bp的序列进行顺式作用元件分析,发现该基因的启动子区域包含众多激素和逆境胁迫响应元件.通过qRT-PCR对该基因在逆境胁迫下的表达模式进行分析,结果表明,TabZIP28在热胁迫处理1h即上调表达且达到最大值;用20％PEG 6000模拟干旱环境处理小麦幼苗后,TabZIP28在处理6h达到最大值,并在12h时急剧下降;对5mmol/L H2O2处理响应比较缓慢,在处理12h才上调表达;该基因不受到二硫苏糖醇(dithiothreitol,DTT)处理的诱导表达.在拟南芥(Arabidopsis thaliana)中过量表达TabZIP28基因,转基因株系在高温胁迫后的成活率和种子发芽率较野生型明显提高,说明该基因可能对植物的耐热性有贡献,可以作为耐热性育种的候选基因.     

Comprehensive Analysis of Plant Gene Expression in Soybean Root Nodules at Different Growth Stages

Gene expression profiles in early (12 d after sowing, DAS), mature (35 DAS) and senescent (77 DAS) soybean ( Glycine max (L.) Merr. cv. Enrei) root nodules were analyzed using Lotus japonicus cDNA macroarray. The cDNA macroarray membranes contained 18,144 independent cDNAs of L. japonicus isolated from various organs. The membranes were hybridized to ³³P-labeled single-strand cDNAs transcribed from mRNA extracted from the soybean root nodules at three different growth stages. The results showed that over 75% of the cDNA clones gave a relative signal intensity (RSI) lower than 300, irrespective of the soybean growth stage. cDNA with an RSI value over 5,000 accounted for 2.1, 1.2 and 0.5% of the total cDNA clones at 12, 35 and 77 DAS, respectively. The highest RSI value was detected in a clone hybridized to putative pectinesterase (MWM097c10_r) at 12 DAS, while the RSI value of lycopene β-cyclase (MWL025d06_r) was the highest at 35 and 77 DAS. At 77 DAS, the percentage of transferase gene cDNA clones accounted for 20.5% of the total cDNA clones showing an RSI value over 500, a value clearly lower than that at 12 and 35 DAS. On the other hand, the percentage of hydrolase gene cDNA clones accounted for 45.2% at 77 DAS, a value around 1.5 times higher than that at 12 and 35 DAS. The chronological RSI profiles of individual cDNA clones were classified into nine patterns, and the profiles of the cDNA clones belonging to 15 homologous gene groups encoding enzymes of nitrogen and carbon metabolism, nodule specific proteins, enzymes of RNA and protein hydrolysis, and synthesis of jasmonic acid precursor were compared within and between groups. As a result, significant variations both within- and between-groups were revealed.     

六盘水市烟田土壤有效硅含量与空间分布特征

要 ：[目的] 分析六盘水市烟田土壤有效硅含量与空间分布,指导硅肥合理施用。[方法] 2020年烤烟移栽和施肥前,在六盘水市钟山、盘州和水城三个烟区分别采集100、220和180个烟田耕层土壤(0~20 cm),测定有效硅含量,评价其丰缺情况；绘制有效硅含量空间分布图,分析其空间分布特征。[结果] 三个烟区烟田土壤有效硅含量介于18.86~754.71 mg/kg,平均含量介于260.88~403.80 mg/kg,均属高级别(≥150 mg/kg)；三个烟区高硅烟田占比介于83.33%~99.09%；有效硅含量由西向东呈降低趋势,低硅烟田(<100 mg/kg,仅占1.4%)集中分布于水城烟区的中部。有效硅含量与pH(p<0.01)、有机质含量(p<0.05)和粘粒含量(p<0.05)之间均呈显著正相关,与粉粒含量(p<0.05)之间呈显著负相关。[结论] 六盘水市绝大部分烟田不需施用硅肥,缺硅烟田可考虑施用硅肥或通过改酸和提升土壤有机质等措施间接提升土壤硅素的有效性。     

凉山烟区主要气候因素与烤烟质量特点分析

本文分析了四川省凉山烟区适宜种植烤烟的基本条件、主要气候因素及所产烟叶的质量特点，结果表明：（1）该烟区具有无霜期长、≥10℃积温高，日均温≥20℃持续天数多，0—60cm土壤含氯量较低等特点，具备了生产优质烟叶的基本条件。（2）凉山烟区烟叶大田生长期平均温度在20℃左右，日照时数均在800h以上，中、南部日照百分率较高，降雨充沛，雨量分布合理，对烤烟生长发育十分有利。（3）凉山烟区烟叶整体上外观品质较优，烟碱、总氮含量适宜，中、上部叶还原糖含量稍高，中部叶氮碱比、糖碱比基本协调，清香型风格突出，香气质好量足、配伍性好，利用价值较高。     

不同生态区烟草叶片基因表达谱的分析

烟叶香气类型受到生态环境和栽培条件的影响,为解析生态环境对烟叶香气风格形成的影响,本研究利用定制的烟草(Nicotina tabacum L.cv.)芯片对种植在河南平顶山(浓香型)、云南省玉溪(清香型)和贵州遵义(中间香型)3个不同生态区的同一烟草品种K326的同一叶位(中部叶)、相同叶龄(60 d)的叶片基因表达谱进行了比较研究,共发现有效差异表达基因920个。通过功能注释和代谢途径分类发现,初生代谢途径中碳水化合物的代谢可能对不同香型风格烟叶的形成起到了较大影响作用,而氮代谢的影响较小。而在次生代谢中,苯丙烷类合成、生物碱合成、萜类代谢途径起到较大的作用。另外,氨基酸的代谢可能也对不同香型风格烟叶的形成起到了重要作用;其中,光合作用中起到重要作用的磷酸烯醇式丙酮酸碳羧化酶(phosphoenolpyruvate carboxylase 1,PPC1)、碳水化合物中淀粉代谢相关的细胞壁转化酶(cell wall invertase 1,CWINV1)、萜类代谢关键酶3-羟-3甲基戊二酰辅酶A还原酶(3-hydroxy-3-methylglutaryl coA reductase,HMGR1)和萜类合成酶(terpene synthase 21,TPS21)、以及生物碱合成相关基因均在河南平顶山烟叶中表达量最高,贵州遵义次之,云南玉溪最低;类胡萝卜素合成关键基因八氢番茄红素合成酶(phytoene synthase,PSY)的表达量在河南平顶山最低,其次是云南玉溪,在贵州遵义表达量最高。而类胡萝卜素降解关键酶9-顺式-环氧类胡萝卜素双氧合酶(nine-cis-epoxycarotenoid dioxygenase,NCED4)基因表达量表现出云南玉溪最高,贵州遵义次之,河南平顶山最低。淀粉降解相关的葡聚糖磷酸化酶(α-glucan phosphorylase,PHS1)基因在云南玉溪表达量最高,河南平顶山次之,贵州遵义最低。结果提示,这些基因的差异表达可能对不同香型风格烟叶的形成起到了重要作用,该研究为进一步采用农艺措施调控提供了理论支撑。     

钾用量与灌溉方式互作对土壤-烤烟系统钾素及烟叶品质的影响

旨在探究钾用量与灌溉方式互作对土壤-烤烟系统钾素变化及烟叶质量的影响问题。采用大田裂区设计,研究了不同灌溉方式与钾用量互作对土壤-烤烟系统钾素及烟叶内在化学成分的影响。同一灌溉方式下,增施钾肥显著提高土壤钾素含量,土壤速效钾和缓效钾含量随钾肥用量的增加而增加;与不施钾相比,施钾显著提高烟叶钾含量,但常规施钾与高量施钾处理间烟叶钾含量差异不显著。相同施钾量下,3种灌溉方式相比,以交替对1/2区域灌水处理土壤速效钾和缓效钾含量最低,烟叶钾含量以固定对1/2区域灌水处理最高,但与交替对1/2区域灌溉处理差异不显著。烟叶采收结束时,9个处理的土壤速效钾含量均随土层深度的增加,呈先降低再增加的趋势,至60~100 cm土层趋于稳定。灌水方式和钾用量互作对烟叶化学成分有一定影响,以常规施钾与固定1/2区域灌水处理组合的烟叶化学成分协调性最佳。在常规施钾量下,固定1/2区域灌水处理不仅改变了钾素在不同土层的分布,而且提高了烟叶钾含量,且减少了灌溉用水,建议可在黄淮烟区进行示范应用。     

优化的VHb基因和融合杀虫基因在烟草中的表达

将人工合成的、密码子优化后的透明颤菌血红蛋白(VHb)基因(vgbM)与含有融合杀虫基因(GFMcryIA和CPTI)表达载体pGBIF4ABC构建成双价基因植物高效表达载体pGBIF4ABCVHB,通过根癌农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)介导转化烟草(Nicotiana tabacum),经PCR及Southernblot检测,证实了双价基因在32株转基因烟草基因组中整合。Westernblot检测证实了vgbM基因的表达,杀虫实验表明,融合杀虫基因表达的毒蛋白具有杀虫活性,转基因烟草平均每株干重高于非转基因烟草植株8%。表明VHb基因和融合杀虫基因烟草在烟草中的表达可使烟草可增产,又具抗虫性。     

云南保山烟区土壤与烟叶钙镁含量分布特征及相关性

探讨了云南保山烟区土壤交换性钙镁和烟叶钙镁含量的分布特征以及两者之间关系,为烟区钙镁肥料的合理施用提供理论依据。选择烟区76个代表性烟田采集土样和烟样,测定了其钙镁含量,应用描述性统计分析和多重比较进行了分布特征研究,应用相关分析和回归分析进行了土壤与烟叶相关性研究,建立了回归方程。结果表明,保山植烟土壤交换性钙和镁含量分别介于130～7300 mg kg^-1和20～1880 mg kg^-1,平均分别为1811.93 mg kg^-1和354.93 mg kg^-1,整体处于高含量范围;但是施甸、隆阳、昌宁和龙陵分别有44.44%、53.33%、41.18%和64.28%的土样钙/镁比低于5,腾冲100%和91.67%的土样交换性钙和镁含量处于低和很低范围。保山烟叶钙和镁含量分别介于0.53～2.67%和0.10～0.91%,平均含量分别为1.56%和0.32%,均低于全国烟叶平均水平;其中腾冲、龙陵和昌宁烟叶钙含量低于1.5%的分别达到91.67%、64.29%和64.71%,腾冲25.00%的烟叶镁含量低于0.15%。保山土壤交换性钙和镁含量与土壤pH呈极显著正相关,烟叶钙含量与土壤pH、交换性钙和镁含量极显著正相关,烟叶镁含量与土壤pH和交换性镁含量呈显著性正相关。土壤pH值对烟叶钙含量的影响最大,交换性镁对烟叶镁含量影响最大。因此,建议烟区针对土壤的交换性钙镁含量以及烤烟钙镁含量,科学进行分区管理。     

福建典型烟区土壤、灌溉水和肥料中重金属含量调查

农作物体内的重金属主要来自土壤、施肥、大气沉降以及降雨或灌溉.本文采集了福建省主要的烟草肥料和全国清香型烤烟的代表之一福建省龙岩市永定县土壤和烟田灌溉水体样品,分析了其中的重金属含量,并与国家相应标准中的限量进行了对比.结果表明:①烟田土壤中As含量为限量标准的12.3％ ～ 65.0％,Cd为66.7％ ～ 100.0％,Cr为4.0％ ～ 47.3％,Hg为0～ 66.7％,Pb为0.3％ ～ 63.3％,目前尚均属安全级别,但个别烟田的土壤As、Cd、Hg、Pb含量偏高;②烟草肥料中As含量为限量标准的0.7％ ～ 24.0％,Cd为0.5％～2.1％,Cr为0～ 21.4％,Hg为0～ 4.8％,Pb为7.7％ ～ 50.6％,目前尚均属安全级别,但一种钙镁磷肥中的Pb含量略高;③灌溉水体中As含量为限量标准的0～0.5％,Cd为0.1％～5.8％,Cr为0.3％～ 1.6％,Hg为8.6％ ～ 55.4％,Pb为0～ 2.6％,绝大部分灌溉水体中重金属含量远低于限量标准,均属安全级别.     

唾液腺特异表达植酸酶转基因猪的制备及分析

猪(Sus scrofa)对饲料中植酸磷的消化利用效率很低,其粪便中排放大量未吸收的磷,对环境产生严重污染,在猪唾液腺中表达分泌植酸酶是解决猪粪磷污染的一条新途径.为了制备唾液腺特异表达植酸酶的新型减磷排放转基因猪,本研究构建了一条由猪腮腺分泌蛋白基因(parotid secretory protein,PSP)启动细菌源植酸酶基因appA(acid phosphoanhydride phosphohydrolase)表达的转基因载体,并利用体细胞核移植技术获得14头原代(F0)转基因克隆猪,经PCR鉴定,其中8头为阳性猪.PCR分析显示,appA基因在转基因猪的唾液腺组织特异表达,但在肾脏、肝脏、心脏、十二指肠等组织中不表达.营养代谢分析证明,转基因猪粪磷排放量比非转基因猪显著减少了16％(P＜0.05),而转基因猪对干物质和能量的表观消化率以及对Ca、P的消化率均高于野生型猪,但未达到显著水平.外源基因从F0转基因猪稳定遗传至F1,并且Southern blot分析显示,外源基因是以单拷贝形式整合至转基因猪基因组.F1转基因猪的appA表达模式与F0转基因猪相似,其只在唾液腺中特异表达,且以颌下腺表达最高,其次是腮腺和舌下腺,在肾脏、心脏、肝脏等组织不表达.本研究成功获得唾液腺特异表达植酸酶转基因猪,为培育新型减磷排放的环保转基因猪新品种提供了科学依据.     

城市土壤重金属污染特征分析

目前越来越多的大城市的土壤受到不同程度的重金属污染,这将深刻影响到城市环境质量和人体健康。因受人类活动的强烈扰动,城市土壤重金属污染特征与传统意义上的土壤重金属污染特征差别很大,文章就城市土壤重金属污染特征做了详细的分析,并提出了一些相应的管理对策。     

重庆市植烟区土壤肥力特征研究

本文对重庆市植烟区土壤的主要肥力特征进行了研究。结果表明:重庆市植烟土壤的pH值在弱酸至中性范围;土壤有机质、全氮、全钾、交换性钙、有效硫含量较高;全磷、有效铁、有效锰丰富;阳离子交换量、有效氮、磷、钾含量较低;有效硼、锌、钼、铜和镁质量分数低;不同植烟生态区土壤肥力特征有较大的差异。因此,重庆市植烟区在施肥管理上应因地制宜,大力推进平衡施肥技术和注重微量元素的补给。     

玉溪烟区烤烟主要大田生长期紫外辐射分析与模拟

选取云南省玉溪市红塔区和通海县两个不同海拔烟区连续3a(2008-2010年)烤烟主要大田生长期(5-8月),利用逐日正午(11:30-12:30)紫外辐射强度和同期光照度、部分气候要素值的观测资料,分析紫外辐射强度变化与气候要素之间的关系,并选取光照度和云量两个要素对紫外辐射强度进行模拟预测。结果表明,烤烟大田生长期紫外辐射强度均值的年际变化不显著,同时期气象条件中,云量是影响烤烟生长期紫外辐射强度均值的主要因子。光照度、云量与紫外辐射强度变化的关系较密切,紫外辐射强度与光照度的比值较恒定,紫外辐射强度随云量的增加而降低。统计回归模型模拟表明,可用光照度和云量对紫外辐射强度进行估算,模拟值较准确。     

河南南阳烟区土壤生态指标的主成分分析

采用主成分分析法对南阳烟区13个不同生态类型土壤的物理、化学及生物学性状指标进行分析,结果表明,南阳烟区土壤化学生态指标中第一主成分为有机质的综合指标;第二主成分为pH。南阳烟区土壤物理生态指标中第一主成分为容重、孔隙度;第二主成分为土粒密度。南阳烟区土壤生物学生态指标中第一主成分为脲酶活性、过氧化氢酶活性的综合指标;第二主成分为纤维菌数、放线菌数、氨化菌数的综合指标。南阳烟区土壤物理和化学生态指标中第一主成分为容重、孔隙度;第二主成分为土粒密度。南阳烟区土壤物理、化学和生物生态指标中第一主成分为有机质的综合指标;第二主成分为脲酶活性、过氧化氢酶活性、真菌数等生物学的综合指标;第三主成分为pH、土粒密度、容重等理化综合指标;第四主成分蛋白酶活性和放线菌数的生物学综合指标。为抓住主要矛盾从不同层次研究和改良南阳烟区土壤生态条件提供理论依据。