土壤锌铅镉污染对小白菜硝酸盐含量的影响

通过盆栽试验,研究了土壤锌、铅、镉污染对小白菜体内硝酸盐、亚硝酸盐含量的影响.结果表明：在供试浓度范围内,小白菜的生长效应与重金属施用水平有关,表现为小白菜的生长量随着铅、镉施用水平的增高而降低,差异达极显著水平（T＞t0.01）.锌处理组小白菜生长量则随着浓度的增加而增大.小白菜中硝酸盐含量随重金属施用量的增加而增加,差异达极显著水平（T＞t0.01）.其硝酸盐累积量高低依次为镉污染处理组、铅污染处理组、锌污染处理组;在重金属的单一污染中,小白菜硝酸盐累积量与其受污染程度呈正相关.     

不同类型土壤-小白菜中Hg转移的主控因素和预测模型

为研究Hg的生物有效性、移动性和转移特征对环境和食品安全的重要性,采集全国18种不同理化性质的土壤,利用温室实验,以小白菜为研究对象,通过添加外源Hg,研究Hg从土壤到小白菜的转移特征,探索影响Hg生物有效性的主要影响因子并建立预测模型。结果表明:不同土壤理化性质、不同浓度Hg处理对小白菜生长表现出多样性,或促进(黄棕壤、黑土、垆土、潮土)、或抑制(灰漠土、湖南水稻土)、或没有显著影响(红壤、砖红壤)。采用逐步多元回归分析并建立了预测模型用于测定小白菜地上可食部分的Hg生物富集因子(BCF)和土壤性质如pH、有机质(OM)、阳离子交换量(CEC)、总氮(TN)、总钾(TK)、铁铝氧化物之间的相关性。预测模型表明:pH和OM是影响Hg从土壤转移到小白菜中两个最关键的因素。     

土壤锌铅镉污染对小白菜硝酸盐含量的影响

通过盆栽试验,研究了土壤锌、铅、镉污染对小白菜体内硝酸盐、亚硝酸盐含量的影响.结果表明:在供试浓度范围内,小白菜的生长效应与重金属施用水平有关,表现为小白菜的生长量随着铅、镉施用水平的增高而降低,差异达极显著水平(T＞t0.01).锌处理组小白菜生长量则随着浓度的增加而增大.小白菜中硝酸盐含量随重金属施用量的增加而增加,差异达极显著水平(T＞t0.01).其硝酸盐累积量高低依次为镉污染处理组、铅污染处理组、锌污染处理组;在重金属的单一污染中,小白菜硝酸盐累积量与其受污染程度呈正相关.     

改性黏土对重金属污染土壤中小白菜吸收累积Pb的影响

[目的]研发土壤重金属修复材料,为土壤重金属污染治理修复提供研究资料。[方法]以巯基改性膨润土(巯基土)及其与钠化改性膨润土(钠化土)按1∶1质量比制备成的混合黏土为重金属修复材料,研究其对盆栽小白菜吸收累积Pb的影响,同时探讨改性黏土对土壤中Pb污染的修复效果。[结果]巯基土和混合黏土对土壤Pb污染都有良好的修复效果,有助于降低小白菜对Pb的吸收累积。在高污染土壤中,巯基土最高可比CK降低小白菜Pb含量31.6%。在中污染土壤中,按1.0%、2.0%添加混合黏土,可分别降低小白菜Pb含量38.9%、56.8%。形态研究显示,混合黏土材料施加到一定量后有助于降低土壤中Pb的有效态含量,最高可降低47.5%。[结论]巯基土及其与钠化土制备成的混合黏土对土壤中Pb有良好的修复效果。     

铅与昆虫取食胁迫对小白菜生长发育的影响

为探究铅与斜纹夜蛾取食胁迫对小白菜生长发育的影响，本文随机选取4个小白菜品种，测试铅、斜纹夜蛾以及二者共同胁迫下各品种小白菜的生长指标。结果表明，铅、斜纹夜蛾以及二者互作对小白菜生长发育均产生了不利影响。与对照相比，在铅、斜纹夜蛾以及二者互作影响下，小白菜的发芽率、发芽势、鲜重、株高、根重、叶片数呈下降趋势，且不同小白菜品种受影响的程度不同。     

刁江流域土壤铅对水稻和小白菜的污染影响研究

在刁江流域选择铅含量呈不同梯度水平的田块种植水稻和小白菜,研究耕地中铅含量对水稻和蔬菜造成的污染影响.结果表明:试验小区土壤铅含量在66.9mg/kg至1590mg/kg范围时,稻米中的铅含量随土壤铅含量的增加而增加;当土壤铅含量达到605.8mg/kg时,稻米铅含量接近食品卫生标准的限量指标;当土壤铅含量达到978.5mg/kg时,稻米铅含量超过食品卫生标准的限量指标.试验小区小白菜的铅含量随土壤铅含量的增加而增加,呈现出较显著的正相关;当土壤铅含量在29.8mg/kg的较低水平时,小白菜的铅含量即超过食品卫生标准的限量指标.     

纳米材料改良土壤对小白菜吸收和富集重金属的影响

采用盆栽方法研究了在铅锌矿区污染的菜地土壤中添加不同纳米材料(CNT、MCM-41、SiO2、TiO2)对4种小白菜生长状况及吸收和富集重金属(Pb、Cu、Zn、Cd)的影响。结果表明:(1)4种纳米材料处理对小白菜的生物量影响不大或导致生物量有所下降。(2)添加不同的纳米材料对不同品种的小白菜地上部分重金属的吸收情况影响是不同的。添加SiO2和TiO2显著降低极早对Cd的吸收,添加CNT、MCM和TiO2显著降低了黄叶白对Cd的吸收,添加4种纳米材料均显著提高了青江白对Cd的吸收。(3)添加4种纳米材料对4个小白菜品种地下部分重金属累积影响不大。     

园林绿化废弃物堆肥对铅、锌污染土壤上小白菜生理特性的影响

为探讨园林绿化废弃物堆肥(GWC)对重金属污染下小白菜(Brassica chinensis L.)生理特性的影响,采用盆栽试验,研究不同GWC施用量(质量分数分别为0、1%、2%、5%)对铅(500 mg·kg^-1)、锌(1 000 mg·kg^-1)单一和复合污染下小白菜生物量、叶绿素含量、丙二醛(MDA)含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化氢酶(CAT)活性和游离脯氨酸含量的影响。结果表明:随着GWC施用量的增加,铅、锌单一和复合污染下小白菜生物量、叶绿素含量、游离脯氨酸含量呈上升趋势,MDA含量有不同程度的下降。施用GWC能提高铅、锌单一和复合污染下小白菜CAT活性。施用适当量的GWC能促进小白菜生长,改善小白菜生理特性,提高小白菜抵御铅、锌胁迫的能力。     

生物炭对小白菜镉铅积累及品质的影响

【目的】探究不同添加量生物炭对镉铅复合污染土壤中小白菜（Brassica chinensis L.）镉铅积累及营养品质的影响,以期为农产品安全生产提供参考依据。【方法】采用盆栽试验,研究土壤中添加0%、0.5%、1%、2%的生物炭对小白菜生长及营养品质、Cd和Pb的积累、土壤理化性质及酶活性的影响。【结果】在土壤中添加1%、2%生物炭后,土壤DTPA提取态Cd和Pb显著低于对照,土壤p H值、有机质、速效磷和速效钾含量、土壤脲酶与蔗糖酶活性均显著高于对照。生物炭促进了小白菜的生长及营养品质的提升,地上部干重、可溶性糖和维生素C含量均显著高于对照;同时,生物炭显著降低了小白菜各部位对Cd和Pb的积累,尤以地上部降低最为显著,较对照分别降低了27.53%～71.46%和31.00%～55.43%。1%和2%生物炭对小白菜生长、营养品质和重金属含量都有显著影响,但两者间无差异。【结论】生物炭添加到土壤后,一方面通过提高土壤pH值,降低了土壤重金属有效性,抑制了小白菜对Cd、Pb的积累,进而影响了作物品质;另一方面生物炭促进了土壤养分循环,增加了土壤有效养分含量,最终改善了小白菜的生长状况及营...     

小白菜种子休眠影响因素的研究

试验以小白菜京冠及其正反交种子为试材,研究了种子收获后不同贮藏温度结合变温处理对打破种子休眠的效果。结果表明:(1)25℃下贮藏有利于打破休眠,4℃条件下贮藏结合45℃变温处理也有利于打破种子休眠;(2)正反交种子休眠程度差异很大,25℃贮藏结合变温处理能显著地提高正反交种子的芽率;(3)种子成熟度对小白菜种子的休眠有很大影响。     

蔬菜废弃物蚯蚓堆肥对鸡毛菜生长的影响

为降低蔬菜废弃物带来的潜在农业面源污染风险,并探讨其资源化利用的可行性,本研究以4种蔬菜废弃物堆肥产物为主要对象,研究其与2种商品有机肥在施氮量水平一致的条件下,对鸡毛菜(Brassica chinensis,Linné)生长的影响。研究结果表明,加入10%秸秆的蔬菜废弃物蚯蚓堆肥种植的鸡毛菜,无论株高、叶面积,还是营养元素N、P、K、Ca和Mg的含量,都显著高于其他处理。该处理鸡毛菜株高和叶面积分别是商品有机肥处理的3.10~4.00倍和3.20~3.53倍。与蔬菜废弃物普通堆肥相比,蔬菜废弃物蚯蚓堆肥种植的鸡毛菜株高和叶面积可分别增加25%~35%和16%~42%,鸡毛菜中N、P含量也有所增加,但差异不显著,而K、Ca和Mg含量显著增加。无论是施用蔬菜废弃物普通堆肥还是蚯蚓堆肥,鸡毛菜的生长情况均显著优于施用商品有机肥。     

RNA-Seq定量分析盐肤木对铅胁迫的响应

为探究重金属污染地生态修复先锋植物——盐肤木对重金属胁迫的分子响应机制,设置3个铅胁迫水平(0、250、1000mg·kg~(-1)),应用Illumina HiSeq~(TM)2000进行盐肤木根系的转录组测序,并通过Gene Ontology(GO)与Pathway功能显著富集分析方法,分析说明盐肤木响应不同铅胁迫水平下的差异表达基因。结果表明,盐肤木在遭受轻度铅胁迫时,主要有4类水解酶与2类磷酸酶相关基因显著富集,说明盐肤木主要通过调节细胞内水解酶与磷酸酶相关基因来抵御胁迫,而在重度铅胁迫下,主要有6类氧化还原酶相关基因出现显著富集,此时氧化还原酶相关基因起到主要调节作用;盐肤木在铅胁迫下细胞受损,在轻、重度铅胁迫下,分别有24、16类细胞相关基因显著富集,但其自身可通过调节细胞内细胞器、细胞质等相关的细胞运动以应对逆境;核糖体代谢通路是盐肤木适应铅胁迫的主要代谢通路。研究表明,核糖体相关基因是盐肤木响应铅胁迫的主要应答与调节基因。     

木炭施用对镉污染土壤小白菜生长及镉吸收的影响

以镉污染土壤和小白菜为供试对象,采用盆栽试验,研究了木炭在用量分别为5、10、25、50 g·kg~(-1)水平时对土壤理化性质、小白菜生长及吸收镉的影响。结果表明,木炭的施入可改善土壤理化性质,当施用量≥25 g·kg~(-1)时能显著提高土壤pH值;与对照相比,添加木炭的各处理土壤有机质含量、碱解氮含量和有效磷含量等指标均显著增加,土壤速效钾含量在木炭用量为25 g·kg~(-1)时达最大,达显著水平(P0.05)。木炭的施用还促进了小白菜生长,使其地上部生物量、叶绿素含量和根部生物量均呈增加趋势。同时,木炭的添加降低了土壤镉有效性,减少了小白菜对镉的吸收。与对照相比,在木炭用量为5~50 g·kg~(-1)范围内,土壤Ca Cl2提取态镉含量、小白菜地上部镉含量和小白菜根部镉含量的降幅分别为5.05%~20.57%、6.08%~35.98%和5.13%~31.50%,小白菜各部位对镉的富集随处理水平呈递减趋势。研究表明添加适当比例的木炭可以抑制蔬菜对镉的吸收,并改良土壤。     

铅铜复合胁迫对芥菜子叶抗性的影响

【目的】研究不同质量浓度铅铜复合胁迫对芥菜子叶抗性指标的影响,为揭示重金属复合胁迫对植物抗性的影响机制提供参考。【方法】以超富集植物福州宽秆芥菜为试验材料,通过种子萌发试验,研究铅铜复合胁迫处理(对照(CK):0mg/L Pb(NO3)2+0mg/L CuCl2;处理1:100mg/L Pb(NO3)2+10mg/L CuCl2;处理2:200mg/L Pb(NO3)2+20mg/L CuCl2;处理3:300mg/L Pb(NO3)2+30mg/L CuCl2;处理4:500mg/L Pb(NO3)2+50mg/L CuCl2)对芥菜子叶中的可溶性蛋白质、可溶性糖、脯氨酸(Pro)、MDA含量和POD、SOD、CAT活性以及光合色素含量等指标的影响。【结果】随铅铜复合胁迫的加剧,芥菜子叶中的可溶性蛋白质和可溶性糖含量均呈先增后减的变化趋势,Pro和MDA含量较对照(CK)极显著增加,氧负离子产生速率呈增加趋势,POD活性呈先升后降趋势,SOD活性呈逐渐上升趋势,CAT活性呈逐渐降低趋势,芥菜子叶中的叶绿素a和叶绿素a+b呈先增加后减少趋势,而叶绿素b和类胡萝卜素含量则呈递减趋势。【结论】在受到铅铜复合胁迫时,芥菜的抗逆性降低,但同时也对较低质量浓度铅铜胁迫表现出一定的抗性。     

海藻酸钠寡糖对菜心类囊体膜组成及特性的影响

采用溶液培养,研究海藻酸钠寡糖对菜心(Brassica chinensis L.)类囊体膜组成和特性的影响。结果表明:海藻酸钠寡糖处理可不同程度提高细胞色素b559、细胞色素b563和光系统Ⅱ浓度,从而提高光合电子传递效率。海藻酸钠寡糖处理还可提高亚油酸(C18∶2)含量,降低棕榈酸(C16∶1)和硬脂酸(C18∶0)含量,从而增加膜脂的不饱和度,有利于维持类囊体膜的流动性和稳定性。此外,海藻酸钠寡糖处理的菜心希尔反应活力在第2、4、6和8天时,分别为对照的2.91、3.88、2.48和2.18倍。Mg2+-ATP酶和Ca2+-ATP酶活性也有不同程度的提高。海藻酸钠寡糖提高植物光合效率可能归因于其对类囊体膜结构的改变和功能的改善。     

基于机器学习的油青菜心水分胁迫研究

目的 以油青菜心Brassica chinensis var. parachinensis为试验对象,基于冠层温度研究其生长过程中的水分胁迫变化规律,并利用机器学习方法,以水分胁迫指数(Crop water stress index, CWSI)和光合有效辐射预测光合作用速率。方法 试验期间,在营养生长阶段(V期)和生殖生长阶段(R期)对油青菜心进行不同田间持水量处理,采集冠层温度、空气温湿度数据,建立无蒸腾作用基线(上限方程)、无水分胁迫基线(下限方程),通过经验公式计算CWSI。利用基于密度的空间聚类方法和空气温度研究油青菜心的冠气温差上限分布情况,选取固定值作为上限;以CWSI经验公式为基础,使用不同温度定值的无蒸腾作用基线计算CWSI,验证聚类效果。为更简便获取光合作用速率,使用4种机器学习方法：最邻近节点算法(k-Nearest neighbor,KNN)、支持向量回归(Support vector regression,SVR)、极端梯度提升法(Extreme gradient boosting,XGBoost)、随机森林(Random forest,RF)进行预测,并对比预测效果。结果 在不同田间持水量处理下,CWSI能较好地监测油青菜心水分胁迫状况。通过聚类分析,将V期和R期冠气温差上限分类到2个簇中,得到簇心分别为3.4和4.2 ℃,与CWSI经验公式计算值显著相关,表明使用固定值作为油青菜心冠气温差上限值具有可行性。KNN、SVM、XGBoost和RF预测模型均取得较好效果,相关系数分别为0.873、0.877、0.887和0.863。结论 机器学习方法可用于油青菜心光合作用速率的预测,可以避免使用大型笨重仪器,降低对油青菜心叶片的损伤,减少测量时间。     

白菜型冬油菜与芥菜型油菜远缘杂交亲和性分析

采用蕾期人工剥蕾授粉方式,分别对白菜型冬油菜与芥菜型油菜进行种内、种间杂交,用荧光显微镜观察杂交后的花粉 柱头组织,同时用TTC染色法检测花粉活力,分析亲和性。结果表明,白菜型冬油菜品种内姊妹交、白菜型冬油菜种内不同品种杂交、芥菜型油菜与白菜型冬油菜种间杂交、白菜型与芥菜型油菜种间杂交亲和指数依次为0.350、0.117、0.113、0.037;试验中不同处理的花粉 柱头互作难易程度表现为白菜型冬油菜品种内姊妹交>白菜型冬油菜种内不同品种杂交>芥菜型油菜与白菜型冬油菜种间杂交>白菜型与芥菜型油菜种间杂交;花粉活力鉴定结果与花粉 柱头互作难易程度次序基本相似。白菜型冬油菜与芥菜型油菜正反交的亲和性,以芥菜型油菜作为母本亲和指数较高。     

镉胁迫对青菜幼苗某些生理特性以及基因组多态性的影响

以青菜品种"苏州青"为试材,采用生理生化方法和随机扩增多态性DNA(RAPD)技术,研究了镉(Cd)胁迫对青菜幼苗相关生理特性以及基因组多态性的影响。结果表明:不同浓度(1、5、10、20、40 mg·L-1)的Cd处理20 d后,青菜幼苗的鲜重、根伸长受到显著抑制,叶片的叶绿素以及蛋白质含量下降,丙二醛含量和细胞膜透性增加。选用8条寡核苷酸引物(10 bp)对青菜幼苗基因组DNA进行RAPD扩增,对照组的RAPD图谱中可分辨出55条谱带,Cd胁迫后的RAPD图谱发生改变,呈现谱带的增加、缺失和荧光强度的改变,并且与Cd浓度剂量-效应相关。随着Cd浓度的增加,幼苗叶片基因组的模板稳定性逐步下降,并且RAPD多态性与青菜幼苗的生理指标具有显著的相关性。以上结果表明,利用RAPD技术获得的DNA多态性变化谱带可作为检测Cd对青菜毒性效应的生物标记物。     

甘蓝型油菜与黑芥双倍体减数分裂的原位杂交分析

【目的】探明植物杂种后代减数分裂异常与花粉败育之间的关系。【方法】通过甘蓝型油菜与黑芥种间杂交和基因组加倍,获得芸薹属三基因组双倍体,采用基因组原位杂交方法,观察三基因组双倍体花粉母细胞的减数分裂规律。【结果】与单倍体相比,双倍体花粉育性得到一定恢复,但可育花粉的比例较低,只有10%~20%。基因组原位杂交结果显示,双倍体花粉母细胞减数分裂终变期染色体以形成同源二价体为主,但也有部分染色体形成四价体或六价体。四价体有3种形式:B基因组染色体形成的四价体、AC基因组染色体形成的四价体及B与AC基因组之间形成的异配四价体。减数分裂后期Ⅰ染色体均等分离的细胞占总数的70%左右,在第2次减数分裂期也观察到非正常分裂如非四分孢子、微核等现象。【结论】减数分裂过程中的染色体异常行为可能是导致花粉育性不高的重要原因;虽然不正常的减数分裂导致花粉育性下降,但双亲染色体的异源联会可为双亲遗传物质的交换提供条件。