叶用莴苣热激蛋白LsHsp70-3701基因的克隆及高温胁迫下的表达分析

为探讨热激蛋白Hsp70基因在高温胁迫下的响应机制及其分子机理,分析Hsp70基因与叶用莴苣耐热性的关系,本研究通过同源克隆及RACE技术,克隆了叶用莴苣热激蛋白Ls Hsp70-3701基因的c DNA全长序列,利用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)分析该基因在叶用莴苣热敏品种P-S11和耐热品种G-S59中高温胁迫下的表达差异。该基因c DNA全长为2 191 bp,开放阅读框为1 950 bp,编码649个氨基酸,具有Hsp70家族特有的标签序列,与拟南芥、番茄、小麦等物种的Hsp70同源性达到90%以上。qRT-PCR分析显示,高温胁迫下该基因在2个品种中的表达均上调,在耐热品种中总体表达水平显著高于热敏品种,且在42℃高温下热敏品种P-S11中基因表达随着胁迫时间的增加受到抑制,而耐热品种G-S59中则能长时间保持较高的表达水平。结果表明,Ls Hsp70-3701基因可能与叶用莴苣耐热性相关。本研究为有效解决叶用莴苣高温抽薹问题提供了数据支持。     

不同改良剂对叶用莴苣吸收Cd的影响

该文以叶用叶用莴苣为试验材料,种植在人工配制的Cd污染土壤上,采用温室盆栽土培的试验方法,用粉煤灰、草炭、鸡粪、硅肥、过磷酸钙、钙镁磷肥作为改良剂,观测改良剂对栽植于Cd污染土壤上叶用莴苣Cd吸收的影响,目的是探寻切实可行的改良剂及实施方案。研究结果表明：复合改良剂对叶用莴苣生物量、可食用部分Cd质量分数的改良效果明显大于对应的单一改良剂;Cd污染土壤改良剂效果由大到小排序为：粉煤灰＋过磷酸钙>过磷酸钙>粉煤灰＋鸡粪>钙镁磷肥>粉煤灰＋草炭>硅肥>鸡粪>粉煤灰>草炭。不同改良剂对叶用莴苣生物量和Cd质量分数有显著影响,而施加量对叶用莴苣生物量和Cd质量分数无显著影响。改良剂种类和施加数量对土壤pH值均无显著影响。粉煤灰与过磷酸钙质量比值为5∶1时改良效果最好。     

吡虫啉在叶用莴苣及土壤中的消解规律及安全性评价

通过在湖南、江苏、河北、宁夏、重庆、广东6地的田间试验,利用高效液相色谱串联质谱分析技术研究10%吡虫啉可湿性粉剂在叶用莴苣和土壤中的消解动态及其最终残留量,结果显示,吡虫啉在叶用莴苣和土壤中的消解动态符合一级动力学方程,其在叶用莴苣中的消解半衰期为3.9~4.6 d,在土壤中的消解半衰期为8.6~8.7 d。收获期吡虫啉在叶用莴苣中的残留量为<0.78 mg/kg,在土壤中残留量为<0.13 mg/kg。结果表明,吡虫啉属易降解农药,其在叶用莴苣上的最终残留量低于国际食品法典委员会(CAC)等规定的吡虫啉在圆生菜上的最大残留限量(2 mg/kg),按试验推荐剂量和方法使用是安全的,安全间隔期为7 d。     

甜菜当年抽薹过程中脂肪酸和蛋白质水解氨基酸组分的变化

对GA3和温光诱导当年抽薹的甜菜与当年抽薹甜菜品种进行研究,探讨当年抽薹过程甜菜中脂肪酸和蛋白质水解氨基酸组分的变化。结果表明:无论是诱导当年抽薹,还是当年抽薹的品种,在抽薹过程中饱和脂肪酸(棕榈酸+硬脂酸)含量迅速上升;不饱和脂肪酸(油酸、亚油酸和亚麻酸)含量下降;饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸的含量分别由棕榈酸和亚麻酸的含量决定。甜菜当年抽薹过程中,蛋白质含量和氨基酸总量均增加。蛋白质氨基酸中Glu、Gly、Ala、Met、Asp、Ser、Thr、Lys、Lue等氨基酸组分变化规律一致,抽薹前至抽薹时先升高,抽薹后又迅速下降,与不抽薹的对照非常接近。抽薹可能与这些氨基酸的变化有关。     

LED光源R／B对叶用莴苣生理性状及品质的影响

研究不同红／蓝（R／B）光强配比对叶用莴苣（LactucasativaL．）生理性状及品质方面的影响,以便为新型人工光源在莴苣生产上的应用提供理论依据。试验利用波长为660nm（±20nm）红光与450nm（±20nm）蓝光发光二极管（LightEmittingDiode,LED）作为人工光源,设置3个R／B试验处理,分别为LED1（R／B=10）、LED2（R／B=8）、LED3（R／B=6）,以1个荧光灯处理为对照（CK）,选用水耕栽培模式在不同光照环境下培育叶用莴苣30d。结果表明：660nm红光和450nm蓝光组合可以有效提高莴苣的光能利用率,促进光合作用;适宜的红蓝光比例能有效增加植物Vc含量,并降低硝酸盐含量。其中,处理LED2（R／B=8）的叶用莴苣净光合速率及Vc含量明显高于其他试验处理,而硝酸盐含量最低,表现出良好的生理和品质特性,因此,R／B=8相对更适宜叶用莴苣的生长发育。     

山核桃集约经营过程中土壤微生物量碳氮的变化

[目的]研究不同集约经营历史山核桃林的土壤微生物量碳氮的演变规律,为山核桃林地土壤管理提供科学依据。[方法]在浙江省临安市分别采集并分析了经营历史为5,10,15,20a的山核桃林土壤样品,并与天然混交林(0a)进行比较。[结果]天然混交林改造为山核桃纯林并经集约经营后,林地土壤微生物量碳(MBC)、微生物量氮(MBN)、MBC/MBN,MBC/SOC均表现出先下降而后上升的趋势,经过10a经营后降到最低水平,与0a相比,0—10cm土层MBC,MBN和MBC/SOC分别降低了52.1%,32.0%和31.0%。经营10a的林地土壤MBC/MBN显著低于前期经营林地,而MBN/TN在经营过程中的差异并不显著。[结论]山核桃集约经营后,林地土壤微生物量碳氮含量显著下降。     

糙米储藏过程中生理生化指标变化动力学研究

为了探讨糙米储藏品质指标的变化规律及有效控制糙米仓储流通过程中的品质变化,选择两个粳型糙米样品进行实验室模拟低温、常温及高温储藏,条件分别为15℃、25℃及35℃,湿度为75%,储期为210 d,每30 d取样1次,测定储藏过程中发芽率、生活力及脂肪酸值三项生理生化指标变化趋势并做动力学分析。结果显示,随储藏时间的延长,样品的发芽率、生活力均呈下降趋势,且储藏温度越高下降趋势越明显,脂肪酸值在各储藏条件下随着储藏时间的延长均呈上升趋势。对各指标进行动力学分析后显示,一级动力学模型可以很好反映这三项指标的变化,并且糙米储藏中脂肪酸值的增加、发芽率及生活力的衰减随绝对温度倒数的变化均符合Arrhenius方程,这三项指标在储藏过程中均属于需能反应（△G＞0）。不同糙米品种相对应的活化能存在差异,辽星样品的三项指标反应活化均高于盐丰样品,且同一糙米品种的生活力与发芽率的活化能明显高于脂肪酸值的。     

糙米储藏陈化过程中生理生化指标变化特性

为了探讨糙米储藏品质指标的变化规律及有效控制糙米仓储流通过程中的品质变化,选择2个粳型糙米样品进行实验室模拟低温、常温及高温储藏,条件分别为15、25及35℃,相对湿度为75%,储期为210 d,每30 d取样1次,测定储藏过程中发芽率、生活力及脂肪酸值3项生理生化指标变化趋势并做动力学分析。结果显示,随储藏时间的延长,样品的发芽率、生活力这2项指标均呈下降趋势,且储藏温度越高下降趋势越剧烈,脂肪酸值在各储藏条件下随着储藏时间的延长均呈上升趋势。对各指标进行动力学分析后显示,一级动力学模型可以很好反映这3项指标的变化,并且糙米储藏中脂肪酸值的增加、发芽率及生活力的衰减随绝对温度倒数的变化均符合Arrhenius方程。这3项指标在储藏过程中均属于需能反应（DG＞0）,不同糙米品种相对应的活化能存在差异,辽星样品的3项指标反应活化均高于盐丰样品,且同一糙米品种的生活力与发芽率的活化能明显高于脂肪酸值。陈化动力学的运用可为仓储流通过程中糙米品质变化的预测和控制提供理论依据。     

灌浆初期高温影响水稻籽粒碳氮代谢的机理

以优质粳稻浙禾香2号为材料,在灌浆初期设置适温31℃/24℃(NT)和高温35℃/28℃(HT)2个温度梯度处理,持续5d、10d和15d后以及成熟收获时分别取样观测分析水稻籽粒淀粉、蛋白质和三磷酸腺苷(ATP)形成关键酶活性及其相关基因表达,以明确灌浆初期高温对水稻籽粒碳氮代谢和能量代谢过程影响的机理。结果表明:(1)与NT相比,HT处理显著降低籽粒重和淀粉相对含量,而蛋白质相对含量呈现上升的趋势。(2)HT处理条件下蔗糖转运基因Os SUT1和Os SUT2相对表达量显著降低,而蔗糖分解酶活性随着处理时间的延长呈先升后降的趋势,导致高温条件下蔗糖供应受到抑制。(3)与NT相比,HT条件下糖酵解关键酶己糖激酶和丙酮酸激酶活性显著下降;而三羧酸循环途径关键酶活性的变化在高温下则表现出明显的差异,柠檬酸合酶、α-酮戊二酸脱氢酶及琥珀酸脱氢酶活性显著下降,异柠檬酸脱氢酶和苹果酸脱氢酶活性显著升高;HT条件下,ATP(三磷酸腺苷)和ADP(二磷酸腺苷)总量与NT无显著差异。(4)与NT相比,HT处理显著降低ADPG焦磷酸化酶活性,同时降低颗粒结合淀粉合成酶和可溶性淀粉合成酶活性,导致直链淀粉...     

大白菜-结球甘蓝AT4系列易位系抽薹相关基因的表达分析

未熟抽薹会对大白菜(Brassica rapa ssp.pekinensis)生产造成重大损失.为研究大白菜抽薹开花相关基因,本研究对添加结球甘蓝(B.oleracea var.capitata)4号染色体片段的大白菜耐抽薹和易抽薹易位系间存在差异的cDNA-扩增片段长度多态性(cDNA-amplified fragment length polymorphism,cDNA-AFLP)条带进行回收测序,其差异条带的同源性比对和功能性分析结果表明,差异基因可分为3种:转录翻译类、信号传导类和膜运输类.其功能预测涉及细胞物质运输、信号转导、物质能量代谢、胁迫应答、基因表达调控、细胞周期等.对其中8条序列进行qRT-PCR检测结果表明,在春化处理过程中P65M58-11、P65M58-12和P75M47-9在极晚抽薹材料中表达量峰值极显著高于极早抽薹材料,P65M58-11和P65M58-12条带的表达量峰值出现在春化处理14d时.而P75M47-9在极晚抽薹材料中表达量峰值出现在春化处理7d,在极早抽薹材料中从春化处理开始就呈现出下调趋势;P77M58-9、P77M58-12、P63M49-8-1和P63M61-4-2在极晚抽薹材料中表达量峰值极显著低于极早抽薹材料,P63M49-8-1在极早抽薹材料中表达量的峰值出现在春化处理7d,而在极晚抽薹材料中从春化处理7d后表达量逐渐上调.P77M58-9、P77M58-12和P63M61-4-2表达量峰值出现在春化处理14d时;另外P63M49-1-2条带在极晚抽薹和极早抽薹两种材料中表达量差异无明显规律,在极早抽薹材料中表达量峰值出现在春化处理7d时,而在极晚抽薹材料中峰值出现在春化处理21d时.本研究获得了在6个易位系、2个自交系、2个商品种的耐抽薹和易抽薹材料间表达量及表达模式存在差异的8个基因,为深入挖掘大白菜抽薹开花相关基因、开展基因功能验证以及获得耐抽薹大白菜材料提供基础资料.     

水葫芦高温堆肥过程中氮素损失及控制技术研究

为减少水葫芦高温堆肥过程中氮素损失,采用静态高温好氧堆肥的方法,分析了水葫芦堆肥过程中氮素转化规律,研究了添加化学保氮剂对减少堆肥中氮素损失的效果。结果表明,水葫芦堆肥过程中总氮及有机氮含量均呈上升趋势,铵态氮与硝态氮含量均呈先上升后下降的趋势,总氮损失率为12.84%;水葫芦堆肥过程中氮素损失途径主要为以NH3、N2O等气态形式逸出,其中,堆肥前10d是NH3挥发的高峰期,堆制后第5~9d的N2O排放速率最大;添加化学保氮剂对水葫芦堆肥过程第4~10d的氨挥发具有显著的抑制作用,NH3挥发量可减少23.82%,另外,化学保氮剂处理降低了堆制后第0~5d的N2O排放速率,增加了第9d以后的N2O排放速率;使用化学保氮剂原位控制水葫芦堆肥过程的氮素损失具有较好的效果,与常规对照相比,化学保氮剂对水葫芦堆体的保氮效率为32.70%。     

Diurnal Macronutrients Uptake Patterns by Lettuce Roots under Various Light and Temperature Levels

In order to reduce nutrient wastes to the environment the supply should be in accordance to the demand for these. Two experiments were conducted to study and quantify the effect of temperature, irradiance, and plant age on the uptake of nitrate (NO₃^?), ammonium (NH₄⁺), dihydrogen phosphate ion (H₂PO₄^?), potassium (K⁺), calcium (Ca²⁺), magnesium (Mg²⁺), and sulfate (SO₄²). In the first experiment, various levels of temperature and irradiance were applied to plants in a growth chamber, while in the second experiment the uptake was studied along the crop season under greenhouse conditions. The uptake rates were calculated at 2-hour intervals through sampling the nutrient solution and analyzing it by inductively coupled plasma atomic emission spectrometry (ICP-AES). Increasing light and temperature enhance the uptake rates, while the rates decrease with plant age. Nitrogen absorption was similar during the day as during the night. No differences were found in the absorption of H₂PO₄^?, K⁺, Ca²⁺, Mg²⁺, and SO₄^2? between day and night. Nitrate absorption was found to have a positive correlation with the absorption of all the ions except for NH₄⁺.     

RCP情景下长江中下游地区水稻生育期内高温事件的变化特征

基于1981-2009年历史气象数据和全球气候模式HadGEM2-ES输出的未来2021-2050年RCP气候情景数据,采用日最高温度大于35℃的高温日数（HSD）、高温最长持续日数（MCD）和高温有效积温（HDD）,分析过去和未来长江中下游地区水稻生育期高温事件频率、持续时间和强度的变化特征。结果表明：1981-2009年,长江中下游地区水稻生育期内温度升高,各高温指标均一致显著增加,Tmax（平均日最高气温）、HSD、MCD、HDD的气候倾向率分别为0.51℃·10a-1,3.9d·10a-1,0.6d·10a-1和8.2℃·d·10a-1,空间上表现为由北向南递增。除MCD外,Tmax、HSD和HDD均在2001-2002年发生由少到多的突变。2021-2050年两种RCP情景下,长江中下游大部分地区水稻生育期间日最高气温持续升高,高温日数增多,持续时间延长,高温强度增强。RCP2.6情景下,水稻生育期内Tmax、HSD、MCD、HDD较基准时段（1981-2009年）分别增加1.5℃、11.3d、5.6d和45.3℃·d,RCP8.5情景下分别增加1.7℃、15.4d、6.2d和61.1℃·d,且各高温事件在高值区的概率进一步加大。各指标的空间变化特征具有差异性,Tmax、HSD和MCD的增加幅度由东南向西北递增,湖南西部和江苏北部等基准期温度相对较低的地区增幅更大,而HDD的增幅以中部地区较大。湖北、安徽、湖南和江西中北部是未来高温事件频率、持续时间和强度均大幅增加的地区,防灾减灾工作严峻,需采取调整水稻播期,更替耐高温品种等措施减轻高温对水稻的危害。     

辐照处理对鲜切圆生菜减菌效果及品质的影响

本研究将60Co-γ辐照技术引入到圆生菜的鲜切加工过程,研究不同剂量辐照对圆生菜减菌效果及其营养和感官品质的影响,以达到延长鲜切圆生菜贮藏期的目的.结果表明:辐照对鲜切圆生菜具有显著的减菌效果.辐照剂量≥0.68 kGy的处理对圆生菜细菌、大肠菌群、霉菌和酵母均有显著的杀灭效果.辐照剂量≤2.32kGy的处理,圆生菜的失重率、可溶性固形物含量、亚硝酸盐含量在5％水平上无显著影响;对圆生菜在贮藏期间Vc含量的下降起延缓作用,对其色泽、气味、质地和滋味、组织状态等感官方面总体可接受性没有显著影响.因此,0.68 ～ 2.32kGy剂量范围内的辐照可有效控制鲜切圆生菜中的微生物而不影响其食用和感官品质,货架期可达6d.本文探索了辐照保鲜在鲜切菜生产加工过程中的可行性,为以后的研究提供了一定的科学依据.     

施氮对块茎形成期高温胁迫后马铃薯块茎产量、淀粉含量和相关酶代谢活性的影响

为了明确不同施氮量对高温胁迫后马铃薯块茎淀粉合成酶、淀粉含量及产量的影响,本研究于2019-2020年在宁南山区海原县进行田间试验.供试品种为青薯9号,通过搭建高温棚构建高温环境,设2个温度处理(T1:块茎形成初期高温胁迫,T2:自然温度),4个氮肥水平(不施氮N0:0 kg·hm-2,低氮水平N1:75 kg·hm-...     

A Soil Temperature/Short-Wave Radiation Growth Model for Butterhead Lettuce Under Protected Cultivation in Flanders

The objective of this study was to provide Flemish greenhouse farmers an accurate growth model for butterhead lettuce, based on two environmental parameters, i.e. soil temperature and short-wave radiation. During two consecutive years, a total of 27 growth experiments were followed up, whereby head fresh weight (at a 14 d interval), soil temperature at 10 cm depth (on a half-hour basis), and short-wave radiation (14 d summation) were measured. Separate Gompertz functions, with either radiation or soil temperature as input variable, accurately modelled growth; but via a combined approach, an almost perfect fit (R² = 0.91) between measured and simulated head fresh weight was obtained. This modelling approach provides lettuce growers a tool for the quantitative estimation of crop weight in relation to changes in soil temperature and short-wave radiation. Weather forecast (radiation) and managerial decisions (soil temperature), now serve as the input data of a scientifically based lettuce growth model.     

Derivation of a Dynamic Model of the Kinetics of Nitrogen Uptake Throughout the Growth of Lettuce: Calibration and Validation

A kinetic model of nitrogen (N) uptake throughout growth was developed for lettuce cultivated in nutrient solution under varying natural light conditions. The model couples nitrogen uptake with dry matter accumulation using a two-compartment mechanistic approach, incorporating structural and non-structural pools. Maximum nitrogen uptake rates are assumed to decline with shoot dry weight, to allow for the effects of plant age. The model was parameterized using data from the literature, and calibrated for differences in light intensity using an optimization algorithm utilizing data from three experiments in different growing seasons. The calibrated model was validated against the data from two independent experiments conducted under different light conditions. Results showed that the model made good predictions of nitrogen uptake by plants from seedlings to maturity under fluctuating light levels in a glasshouse. Plants grown at a higher light intensity showed larger maximum nitrogen uptake rates, but the effect of light intensity declined towards plant maturity.     

高温胁迫下番茄临界氮模型的建立及氮素营养诊断

临界氮浓度（Nc）是在一定生长时期内获得最大生物量时的最小氮浓度,对实时了解作物氮素营养状况,提高作物品质与产量,避免肥料浪费具有重要意义。为了研究高温胁迫下设施番茄植株氮素运营规律,确定番茄临界氮浓度,以番茄品种“金粉一号”（Jinfen 1）为试材,在南京信息工程大学Venlo型温室开展高温和施氮量双因素全面试验。设置昼温/夜温4个温度水平,即T1（25℃/15℃,CK）、T2（30℃/20℃）、T3（35℃/25℃）和T4（40℃/30℃）,5个施氮量水平,即不施用氮肥N1、0.5倍推荐施肥N2（1.3g·株−1）、0.75倍推荐施肥N3（1.95g·株−1）、正常推荐施肥N4（2.6g·株−1,CK）、1.25倍推荐施肥N5（3.75g·株−1）。在盆栽番茄植株开始吸收肥料后于不同温度处理的气候箱内进行高温试验,高温处理7d后,移至常温下Venlo型试验温室内继续培养,第2日开始,通过定期破坏性取样,系统测定植株生物量和各器官含氮量。结果表明：各高温氮素处理下番茄植株的干物质量（DM）均随着生育期的发展而逐渐增大,设施番茄临界氮浓度与地上部生物量之间符合幂指数关系,即Nc=a·DM−b,其中,T1：Nc= 4.167DM−0.252;T2：Nc= 4.689DM−0.375;T3：Nc= 3.287DM−0.353;T4：Nc=3.812DM−0.403。随着高温胁迫程度加重,番茄临界氮浓度呈现先增大后减小的趋势,低氮处理下的干物质积累量高于高氮处理;随着施氮量的增加,各温度处理下的植株营养指数（NNI）增大,且随着处理时间延长植株营养指数大体呈现降低趋势。     

增温条件下不同土壤粒级有机碳和全氮的分布

[目的]分析气温上升后土壤养分的变化情况,为今后应对全球变暖提供数据支持。[方法]以中国华北平原的耕地褐土为材料,采用沉降虹吸法,研究在增温条件下土壤3个粒级有机无机复合体组成以及有机碳和全氮的变化情况。[结果]土壤有机无机复合体分布在增温条件下没有明显变化。有机碳含量增加而全氮含量降低。从不同粒级来看,3种粒级的有机碳含量都有增加,而全氮含量在个别小粒级会有所增加而砂粒的全氮含量变化不明显。土壤碳氮比比较稳定。有机碳分配有往大粒级转移的趋势,而全氮分布未表现出明显规律。[结论]增温在一定程度上加速有机质分解使得土壤有机碳含量上升,在较小粒级上更加明显。而全氮含量因为反矿化等作用会出现下降,但是相比对照组有增长。