设施土壤次生盐渍化特征及修复进展

土壤次生盐渍化是设施栽培土壤的主要障碍性问题，严重制约着中国设施农业的健康可持续发展。本文综述了次生盐渍化土壤的理化特性与土壤盐基离子种类，并对次生盐渍化土壤修复研究进展进行了总结。通过归纳分析壳聚糖、甜菜碱和γ-聚谷氨酸的化学特性及在土壤修复中的研究现状，提出设施土壤次生盐渍化绿色化学修复的研究展望。     

聚-γ-谷氨酸与不同形态氮肥共施对油菜生长的影响

摘要：[目的]为了探究聚-γ-谷氨酸对不同形态氮肥（尿素、氯化铵、硝酸钠、有机无机肥配施）的增效效果。[方法]本文采用盆栽试验方法,研究聚-γ-谷氨酸与不同形态氮肥共施对油菜产量、品质及肥料利用率的影响。[结果]结果表明：γ-PGA与不同形态氮肥共施,可使油菜鲜重增加1.25%~26.77%,以尿素和有机无机肥配施,γ-PGA浓度为4.3 mg/kg土时的增产效果较好;可溶性糖、可溶性蛋白和游离氨基酸含量的最大增加量分别为49.60%、23.62%和132.79%,硝酸盐含量降低了6.18%~46.08%,以氯化铵和有机无机肥配施效果较好;氮、磷、钾的利用率提高幅度分别0.63%~7.61%、0.01%~1.66%、0.78%~6.49%,以尿素和有机无机肥配施2组处理对肥料的利用率较高。[结论]综上所述,根据短期的盆栽试验得出,在农业生产中推荐γ-PGA与尿素或有机无机肥共施,γ-PGA施用量为4.3 mg/kg土。     

聚谷氨酸对小鼠钙吸收的影响

为获取γ-PGA高产突变株,确定聚谷氨酸对钙溶解性和对小鼠体内钙吸收的影响。使用紫外照射纳豆芽孢杆菌诱导突变,根据形态特征变化筛选、培养突变株。分离纯化不同突变株的γ-聚谷氨酸（γ-PGA）并测定产量。筛选出γ-PGA高产的突变株并测定其遗传稳定性。测定γ-PGA在体外和体内对钙溶解性的影响以及γ-PGA对小鼠骨矿物质含量的影响。筛选出了具有稳定遗传性的γ-PGA高产突变株Z-29,其γ-PGA的产量大于18 g／L。结果表明,在体外,γ-PGA能促进钙的溶解性;在体内,γ-PGA也能促进小鼠小肠钙的吸收,并能增加小鼠骨钙和骨磷的含量。筛选出了纳豆芽孢杆菌γ-PGA高产的突变株,证明了γ-PGA在体内外都能增加钙的溶解性,这为更深入地研究γ-PGA的功能和生产应用提供了依据。     

产γ-聚谷氨酸菌株的筛选与培养基优化

从传统大豆发酵食品、黄水、黄浆水、酸菜水中筛选出一株γ-聚谷氨酸的产生菌,经过细胞形态、生理生化试验和16S DNA测序分析,确定该菌株为芽孢杆菌属,革兰氏阳性菌,产芽孢,最适生长温度为37℃,并将此菌株命名为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis YB18)。为提高微生物发酵生产γ-聚谷氨酸的产量,采用单因素试验对碳源、氮源、前体物谷氨酸钠、Na Cl、金属离子、发酵时间进行培养优化。结果表明,11 g/L的牛油浸粉作氮源,100 g/L的玉米糖化液作碳源,30 g/L的谷氨酸钠作前体物,氯化钠10 g/L,磷酸二氢钾0.3 g/L,发酵72 h,在此条件下γ-聚谷氨酸的最大产量为24.27 g/L。     

upp基因在解淀粉芽孢杆菌C10遗传改造中的应用

旨在通过代谢工程手段提高谷氨酸非依赖性菌株的γ-聚谷氨酸(γ-PGA)发酵产率,最大程度挖掘出此类芽孢杆菌生物合成系统的潜力.以实验室保藏的一株能产生γ-PGA的谷氨酸非依赖性菌株解淀粉芽孢杆菌C10为研究对象,选择upp基因作为反向筛选标记构建解淀粉芽孢杆菌C10的无痕基因敲除体系,对解淀粉芽孢杆菌C10基因组中的oxdC基因快速无痕敲除,并发酵验证突变菌株γ-PGA的产率.结果显示,C10ΔuppΔoxdC和对照C10Δupp在发酵36 h后OD600值分别为13.96,15.56,突变菌株生长能力下降;γ-PGA产量分别为12.33,22.22 g/L,发酵产物γ-PGA产量也低于初始菌株,说明如果草酸不被降解,反而不利于菌体生长和γ-PGA的合成.     

农业可持续发展中的土壤肥料问题与对策

在农业可持续发展中,土壤肥料利用直接关系农作物产量及质量。基于此,探讨了农业可持续发展中的土壤肥料应用问题,从施肥不科学、环境恶化等方面进行了分析,并从利用废弃资源、加强土壤监测、实行配方施肥、推广施肥技术等方面,探究了农业可持续发展中的土壤肥料应用对策。     

新型绿色农药5-氨基乙酰丙酸的应用及合成方法

5-氨基乙酰丙酸是一种新型农药,由于其在环境中易降解,无残留,对人蓄无毒性,所以是一种无公害的绿色农药而倍受关注,在农业领域应用非常广泛,主要应用于植物生长调节剂、绿色除草剂、杀虫剂等方面,还可以应用到医学、有机合成等方面。本文还对其国内、外的生物方法、化学方法合成研究现状做了分析总结,为δ-ALA在农业、医学等各个领域的应用推广提供了理论依据,为以后δ-ALA的合成方法研究提供了研究方向。     

纳豆芽孢杆菌代谢产γ-聚谷氨酸液体发酵中试研究

以纳豆芽孢杆菌(Bacillus subtilis natto)HSF1410为发酵菌株,在前期发酵条件基础上,利用10 L发酵罐优化发酵培养基和供氧条件,再进行500 L发酵罐中试试验,中试γ-聚谷氨酸最高产量达32.4 g/L。     

马铃薯中龙葵素的研究进展

综述了马铃薯中龙葵素的结构及理化性质、来源及合成途径、龙葵素与发芽和绿变的关系、毒理学代谢等,同时从龙葵素在农业中的应用前景、快速检测仪器的研发、物流销售及加工过程中龙葵素的控制技术等方面进行展望,以期为控制食品中的龙葵素含量、寻找龙葵素的有效利用途径提供参考借鉴。     

我国微生物肥料的研发及其在农业生产中的应用

概述了微生物肥料的研发进程、微生物肥料的种类、作用机理,阐述了微生物肥料对促进作物生长发育、提高粮食产量和改善产品品质的效果及对抑制病虫害发生、改善土壤环境等方面的作用。讨论了微生物肥料在农业生产应用中存在的问题和发展前景,旨在为我国微生物肥料的发展提供参考。     

巨胚水稻W025糙米浸水后γ-氨基丁酸含量变化的研究

富含γ-氨基丁酸（GABA）的降血压功能水稻正受到越来越多的关注。W025是通过化学诱变和杂交选育而成的水稻新品系,具有巨胚特征,遗传分析表明巨胚基因受单隐性基因控制。进一步研究W025和其原始品种金南风浸水后γ-氨基丁酸（GABA）含量及其合成关键酶——谷氨酸脱羧酶活性的动态,并用半定量RT-PCR检测了2个谷氨酸脱羧酶转录本在浸水过程的表达变化。结果表明,（1）GABA主要集中在胚部,浸水后W025的GABA积累量显著高于金南风。（2）随着浸水时间延长,谷氨酸脱羧酶（GAD）的活性呈逐渐增加趋势,W025胚部的酶活性显著高于金南风。GAD活性的变化与GABA的积累显著正相关,表明浸水后种胚GABA的积累与谷氨酸脱羧酶的催化反应有关。（3）2个谷氨酸脱羧酶基因OsGAD1与OsGAD2在W025和金南风之间没有转录水平的差异。提示可能存在其它的谷氨酸脱羧酶基因对浸水后GABA的积累起关键作用。     

肥料增效剂γ-聚谷氨酸的生产与应用

用50L发酵罐对枯草芽孢杆菌发酵生产γ-聚谷氨酸(γ-PGA)进行试验,结果表明,随着发酵过程的进行,发酵液中的碳源(葡萄糖)出现逐渐枯竭的趋势,若通过流加的方式补充葡萄糖,可以显著地提高γ-PGA的产量,发酵结束时γ-PGA的最高质量浓度可达到37.8g/L。经干燥回收的此发酵产物,可以明显提高小白菜的产量,减少小白菜生长过程中化肥的施用量,具有显著的增产节肥效果。     

γ-聚谷氨酸在冰激凌中的应用研究

在传统冰激凌配方制作的基础上,研究以γ-聚谷氨酸(γ-PGA)为稳定剂和增稠剂的冰激凌工艺,分别以膨胀率、黏度、融化率对冰激凌进行品质的评价为指标;利用单因素试验和Box-Behnken响应曲面试验对冰激凌的制作工艺进行优化,并在此基础上添加γ-PGA作为冰激凌的稳定剂和增稠剂,将γ-PGA与传统冰激凌添加剂进行对比试验研究。结果表明,按添加量为9%的奶粉、11%的淡奶油和11%的白砂糖作为原料,以0.03%的γ-PGA作为稳定剂和增稠剂,经过原料的混合、灭菌、高剪切细化、均质、老化、凝冻、硬化,冰激凌的品质最好,此时膨胀率为67.75%,融化率为35.28%,黏度为2 456.9 m·Ps。     

中国微生物肥料研究及应用进展

21世纪是一个生态文明的世纪,建设一个资源节约和环境友好型社会已成为这个时代的主题。现代农业技术应用过程中出现的一些生态问题对农业可持续发展已构成严重威胁。实践证明,微生物肥料在绿色有机食品生产、农业生态环境保护以及高产、优质、高效农业的持续发展中发挥着重要作用。微生物肥料中的有效微生物可对植物的生命活动产生特定肥效及生理功能,目前微生物肥料已在中国得到广泛使用。文章综述了中国微生物肥料的发展历史,分类及其主要作用,介绍了微生物肥料在实际生产应用时的注意事项。综合分析了近年来微生物肥料在中国农产品产量提高和品质改良方面的应用实例。进一步探讨了目前中国微生物肥料研究生产应用中存在的主要问题及相关解决措施,同时对中国微生物肥料未来广阔的发展前景作了展望,微生物肥料将在中国农业可持续发展中起到不可替代的作用。     

谷氨酸发酵废液在聚谷氨酸发酵中的应用试验研究

谷氨酸废水中谷氨酸含量在2 g/L左右,同时含有大量的铵盐,pH值在3.5左右,试验主要研究谷氨酸废水在多聚谷氨酸中应用的可行性。通过单因素试验,得到最佳的处理条件是使用酸性蛋白酶进行水解处理,温度50℃,水解10 h,然后按照聚谷氨酸发酵所需氮源要求,将谷氨酸废水与玉米浆进行不同比例配合使用,以此来替代聚谷氨酸发酵所需的氮源。     

生物炭对不同土壤改良及生态效应影响的研究进展

本研究主要从生物炭特性以及其对不同土壤改良、作物生长发育、生态环境修复、温室气体减排等方面的功能进行综述,以期对生物炭在农业生产和生态环境保护等方面提供参考。为了研究生物炭对不同土壤改良及生态效应的影响,综述了国内外2017年以前的研究。发现生物炭作为土壤改良剂、肥料缓释载体以及新型环境功能材料等,其越来越成为农业与环境科学等领域的研究热点。然而,生物炭研究基本还处在理论和机制的探讨阶段,在田间应用与推广方面刚刚起步,今后还需科技工作者的进一步探索,文章最后阐述了未来对该领域研究的一些观点。     

走出生长调节剂与肥料混同的误区

"庄稼一枝花,全靠肥当家".这一农谚表达了长期以来人们在农业生产中对肥料的重视与偏爱,也反映人们在一定阶段内对农业生产的认识水平.本来农业生产的种植业是具有生命的活体,在其生长发育中不断进行着合成、分解和转化过程,作物长得好坏固然与肥料有密切关系,但大气、光、热、水、土和种子等都是重要的影响因素,而且随着人们对植物生命活动及其机理的观察和研究,逐步认识到增产的因素中还有些深层的东西,即还有某些代谢物质在调节控制着植物的生理活动.     

甘蓝型油菜γ-谷氨酰半胱氨酸合成酶(GCS)基因的克隆及生物信息分析

谷胱甘肽(glutathione, GSH)在生物体内具有抗氧化、抗衰老和重金属解毒等重要的生理功能。谷氨酸半胱氨酸连接酶(glutamate cysteine ligase, GCS)是合成谷胱甘肽的关键酶,又名γ-谷氨酰基半胱氨酸合成酶(γ-glutamylcysteine synthetase, γ-ECS)。本研究利用RT-PCR技术从甘蓝型油菜(Brassica napus L.)镉低积累品种‘美国油王88’中克隆到谷胱甘肽合成酶基因GCS的2个拷贝,分别命名为Bn-GCS-1和Bn-GCS-2。序列分析表明Bn-GCS-1的ORF长度为1 536 bp,推测编码蛋白含有511个氨基酸,分子量为57.58 kD,等电点为6.02;Bn-GCS-2的ORF为1 545 bp,推测编码514个氨基酸,分子量为57.95 kD,等电点为5.90。氨基酸序列比对和进化树分析发现,Bn-GCS-1和Bn-GCS-2与其他植物同源蛋白具有较高的一致性,且与白菜型油菜和甘蓝型油菜归为一类,亲缘关系最近。2个蛋白都由保守结构谷氨酸-半胱氨酸连接酶,γ-谷氨酰半胱氨酸合成酶组成,属于谷氨酰半胱...     

叶面喷施β-1,3-葡聚寡糖对水稻生理特性及产量和品质性状的影响

研究了β-1,3-葡聚寡糖对水稻生理特性及产量和品质性状的影响,探讨了不同浓度β-1,3-葡聚寡糖处理水稻叶片SPAD值、根系伤流量、丙二醛含量及稻米产量和品质的变化。结果表明：在孕穗期和抽穗期施用适宜浓度的β-1,3-葡聚寡糖可以有效提高水稻叶片SPAD值和根系伤流量,降低丙二醛含量,并具有提高稻谷产量和改善稻米品质的作用。其中,SPAD值和根系伤流量的变化说明β-1,3-葡聚寡糖具有提高水稻叶绿素含量和增强根系活力的作用;而丙二醛含量的降低则间接表明β-1,3-葡聚寡糖在提高水稻抗病能力等方面可能也具有一定作用,还有待进一步深入研究。本研究结果可为β-1,3-葡聚寡糖在水稻生产中的应用提供参考,对促进生物农业的健康快速发展具有重要意义。     

农业可持续发展中的土壤肥料问题与对策

本文介绍了可持续发展的含义、实施农业可持续发展的必要性以及中国农业可持续发展的主要内容。论述了土壤和肥料两大农业资源在农业可持续发展中的重要作用,针对土壤质量下降、土壤污染、耕地减少、肥料资源紧缺、化肥利用率低、不合理施肥造成环境污染等问题,从建立和健全耕地资源保护法、增施有机肥料,保育耕地、加强土壤肥料基础性研究工作、研制新型化学肥料、改进施肥技术和实行养分资源综合管理战略等方面提出解决对策。