有机溶剂对秸秆蜡质层溶解和生物降解率的影响

水稻或小麦秸秆表面均有蜡质层,它的存在是否影响微生物对秸秆的降解?试验选用几种不同有机溶剂,并以传统的酸碱预处理方法为对照,以溶解水稻秸秆表层的蜡质,然后接种微生物,探讨秸秆蜡质层对秸秆微生物降解速率的影响.结果表明,用乙醚、氯仿、正己烷等3种有机溶剂对秸秆进行预处理后,生物降解速率明显提高,正己烷处理效果最佳,秸秆失重率为29.4%,比未处理样(24.3%)提高了21.0%;有机溶剂正己烷预处理秸秆的半纤维素、纤维素和木质素的降解率分别为50.4%、28.1%、27.8%,比对照分别提高了22.2%、20.8%、28.0%,但低于传统的碱预处理.结果表明秸秆蜡质层影响秸秆生物降解,如果将秸秆蜡收集利用与秸秆生物降解预处理相结合,可探索出一条秸秆综合利用与生物降解新途径.     

降解水稻秸秆细菌-真菌复合菌系的构建与评价

为筛选构建高效降解水稻秸秆的细菌-真菌复合菌系,通过分离筛选、纯化鉴定具备降解水稻秸秆能力的细菌和真菌,选择出降解效率较高的细菌和真菌各两株用于复配。通过全组合将4株菌复配成多样性为1～4的15种复合菌系,采用水稻秸秆降解试验评估复合菌系的降解效果和3种纤维素降解酶的活性,利用线性拟合和多元回归解析复合菌系产酶活力与其降解秸秆能力之间的关系。从腐解的水稻秸秆中筛选获得降解细菌和真菌各4株,其中以细菌分离株雷氏普罗威登斯菌BB18、球形赖氨酸芽孢杆菌JB7和真菌分离株草酸青霉ZA、烟曲霉ZL的秸秆降解能力和产滤纸酶活力较高。将该4株降解效果较高的菌株进行全组合复配,发现复合菌系对水稻秸秆的降解率以及产滤纸酶、纤维素内切酶和木聚糖酶的活性均随菌株多样性的增加而显著提高,且以4株菌株组合的复合菌系BF1对水稻秸秆的降解效果最好,较单菌平均提高了1.6倍,酶活力增加了1～3倍。相关分析结果表明,复合菌系降解水稻秸秆的能力与3种酶的活力呈显著正相关,其中纤维素内切酶和木聚糖酶对复合菌系降解能力的贡献最大。细菌-真菌复合菌系的降解效果与产酶能力具有明显的多样性效应,维生素内切酶和木聚糖酶是驱动细菌-真菌复合菌系高效降解秸秆的关键因子。     

生物法降解秸秆木质素研究进展

秸秆中的木质素是潜在的可再生资源。近年来,利用生物法对其进行降解已成为研究热点。从木质素生物降解性出发,对降解木质素微生物、酶系以及降解条件进行介绍,以期为木质素生物降解法的推广应用提供参考。     

水稻生物降解秧盘机插技术试验示范初探

通过对水稻生物降解秧盘的应用试验示范,了解生物降解秧盘的降解情况,探讨生物降解秧盘对水稻生物学性状及产量的影响,进一步提高水稻机械化插秧的效率。     

微波前处理对水稻秸秆酶解性能的影响

[目的]利用微波预处理破坏秸秆中半纤维素、纤维素和木质素复合物,改善秸秆质地和结构,提高其生物降解效率,为秸秆生物质能开发创造条件.[方法]通过Box-Behnken设计和响应面法对水稻秸秆进行微波预处理优化试验,并通过秸秆结构表征比对来考察微波处理对水稻秸秆酶解性能的影响.[结果]利用响应面法得到微波前处理的最佳操作参数：功率（MI） 700 W,反应时间（IT）28min,固液比（SC）75 g/L.在最优条件下,秸秆的还原糖收率为11.86％,比未处理时增长了47.33％,与秸秆结构的FTIR、电镜等表征结果相符.[结论]微波预处理会破坏秸秆表面的蜡质和硅化细胞,还可以部分分解木质素与半纤维素复合物,提高了水稻秸秆的生物降解性能,具有良好的应用前景.     

水稻地膜栽培试验初报

通过水稻地膜（生物降解膜）栽培试验,初步摸清水稻地膜（生物降解膜）栽培的节水情况、品种及移栽密度、生物降解膜的降解情况及水稻全程覆膜下的生长状况,为今后水稻节水栽培技术的补充和完善提供科学依据。     

水稻秸秆高效降解菌株的筛选鉴定及其降解产物分析

由南京地区稻麦轮作农田中采集植物根围50多份土样,通过羧甲基纤维素钠(CMC-Na)单一碳源培养、CMC酶活性和滤纸酶活性的测定,筛选获得高产纤维素酶菌株;以改进的Van Soest洗涤法为基础,采用差质量法测定供试菌株处理和对照处理的水稻秸秆失质量率及纤维素降解率、半纤维素降解率、木质素降解率,综合评价高产纤维素酶菌株对水稻秸秆的降解效果,筛选出其中降解效果较突出的枝孢菌BD-19菌株。通过内转录间隔区(internal transcribed spacer,简称ITS)序列分析结合菌株生长形态特征的鉴定方法对BD-19菌株进行鉴定。最后,利用秸秆作为唯一碳源的基础培养基进行培养,选取3、5、10、20、30 d等4个时间点进行取样,对样品衍生化后利用GC-MS(气相色谱-质谱联用仪)分析枝孢菌BD-19处理水稻秸秆后产生的有机物,同时分析不同时间段的样品中有机物种类的变化。由结果可知,枝孢菌BD-19具有较好的秸秆降解能力,目前对于枝孢菌作为秸秆降解菌株的研究还不够广泛,该菌株的获得为秸秆降解菌剂的研究与应用提供了具有较高潜力的菌种。     

秸秆木质素降解及其对土壤微生物的响应综述

秸秆还田是农作物秸秆资源最有效的归宿,因此秸秆木质素也成为了土壤有机质的重要组成部分.土壤微生物能够准确地反映出土壤质量的变化,并且除去秸秆木质素自身结构的改变,由土壤微生物所主导的生物降解成为了秸秆木质素在土壤中周转的主要因素;秸秆木质素在降解过程中也会反作用于土壤微生物.该文归纳并讨论了秸秆木质素的降解方式、速率、影响因素以及其与微生物的关系,为今后探索研究木质素与微生物的作用机制提供参考.     

除草剂阿特拉津微生物降解研究进展

阿特拉津是一种低毒除草剂,但因其长时间大范围使用,造成大面积的土壤、地表水、地下水等环境的污染。目前有关阿特拉津的生物降解是世界上生物降解的研究热点之一,文章综述了阿特拉津及降解产物的分析检测、降解微生物的筛选方法与微生物类群、降解途径与降解酶,并展望了农药降解微生物的应用前景。     

不同腐熟剂对水稻秸秆菌肥的降解效应和对蔬菜生长的影响

利用高产纤维素酶的木霉菌株对水稻秸秆进行生物降解.通过测定菌肥纤维素酶酶活性、葡萄糖含量以及氮、磷、钾含量指标,比较研究了7种不同配比腐熟剂降解水稻秸秆的效廊.结果表明:仅含木霉菌REMI突变株H6菌株腐熟剂(SDTI)制备的秸杆菌肥中羧甲基纤维素酶酶活、葡萄糖含量均最高,分别达3.48U·g~(-1)和17.14mg·g~(-1),与对照差异达极显著水平;滤纸酶酶活高于对照,但差异未达显著水平;秸秆菌肥中氮、磷、钾含量也均高于对照.盆栽试验表明,该秸秆菌肥能显著促进番茄和黄瓜的生长.     

不同覆盖物对茅苍术出苗率及幼苗生长状况的影响

[目的]研究覆盖物对茅苍术出苗率及幼苗生长状况的影响。[方法]将茅苍术播种后采用稻草和枯落松针覆盖苗床(对照组裸露),培养一段时间后,测定土壤含水量、温度、pH和茅苍术出苗率,并观察茅苍术幼苗的生长状况。[结果]稻草和枯落松针覆盖处理的茅苍术出苗率极显著高于对照(P0.01);其中,松针处理效果最好,出苗率高达79.03%,土壤日平均温度变化范围在14.7~20.9℃,且随着覆盖天数的增加土壤酸碱度逐渐降低,接近茅苍术的野生土壤环境的酸碱度;枯落松针覆盖处理和稻草处理的茅苍术幼苗株高、叶长、叶宽、单株重和叶绿素含量等各种生物学性状指标均高于对照,其中枯落松针处理的幼苗各项指标均高于稻草处理。[结论]培育茅苍术幼苗时,以枯落松针覆盖既能提高出苗率,又能达到壮苗的标准。     

典型农作物秸秆组成及燃烧动力学分析

为了探讨我国典型区域典型农作物秸秆的组成及燃烧特性,在典型农作物种植区(河北省和吉林省)选择了三种典型秸秆(小麦秸秆、水稻秸秆和玉米秸秆),对其进行组分分析(工业分析、元素分析、纤维组成),借助差热-热重仪对其燃烧动力学特性进行研究。结果表明:三种秸秆中水稻秸秆灰分和综纤维素含量最高,小麦秸秆中S、Hg含量最高,其他工业分析(水分、挥发分、固定碳)和元素(C、H、O、N)组成均无明显差异。不同升温速率下,三种秸秆的TG和DTG曲线总体趋势相似,两个明显的失重峰分别对应挥发分的析出和燃烧阶段、固定碳燃烧阶段,且前者的失重率远高于后者;同一升温速率下,三种秸秆在低温燃烧区(挥发分析出和燃烧)的最大失重率由高到低依次为小麦秸秆水稻秸秆玉米秸秆,而高温燃烧区(固定碳的燃烧)玉米和水稻秸秆的最大失重率没有明显差别,均高于小麦秸秆。秸秆低温区燃烧和高温区燃烧动力学过程均符合二级燃烧动力学方程。研究表明,三种秸秆具有高挥发分、低灰分(水稻秸秆除外)、低硫的特点;秸秆的燃烧失重主要是挥发分的析出和燃烧,其次是固定碳的燃烧,而水分蒸发贡献量最少;快速失重峰形不仅与秸秆的组成有关,还与挥发分初析温度高低有关;双组分分阶段反应模型能够科学地描述农作物秸秆的燃烧动力学过程。     

转基因水稻环境安全研究进展

随着抗虫、抗病、抗除草剂、抗逆境和高产优质的转基因水稻从实验室逐渐走向开放环境,转基因水稻可能带来的环境安全问题已引起了广泛的关注。本文就近年来我国转基因水稻环境安全方面的研究工作进行了综述,主要包括转基因漂移及其生态风险,转基因对非靶标生物和生物多样性的影响,转基因对土壤生物群落的影响及转基因水稻本身杂草化风险等方面,旨在为转基因水稻的生物安全研究和转基因水稻商品化提供科学参考。     

Effects of Rice Straw Silicification and Characters of Extraction Biogenic Silicon on the Degradation of Fibrous Components in Rice Straw

Straw of seven rice varieties with early-, middle- and late maturity was collected from Huazhong Agricultural University in Hubei. A study was carried ont for rice straw in the aspects of the characters of straw silicification and extraction biogenic silica (EBSi), the relationship between characters of EBSi and kinetic characteristics of degradation of fibrous components in fistulated cows, as well as the effect of urea treatment on rice straw desilicification. Although total silica content (ADISi) in rice straw was similar, the efficiency of extraction biogenic silica (EEBSi) and cellulose in early varieties were significantly higher than those in middle (18.9% and 9.1%) and late ones (26.1% and 11.2%). The degradability of EBSi and cellulose of early varieties were higher than those of middle by 70.0% and 17.5%, and of late varieties by 47.8% and 23.7%, respectively. The in sacco degradability and in vitro VFA production of early varieties were also higher than those of middle by 14.5% and 19.0%, and late by 12.9% and 14.8%.Comparing the morphological fractions of the rice straws, EEBSi, cellulose content, and in vitro VFA production were different with the order of blade ＜ sheath ＜ stem. A significant correlation was found between the contents of EBSi and cellulose (r = 0.86), and the two contents were remarkably correlated with the potential straw degradability (a + b) by r = 0.90 and 0.84 respectively. Therefore, EBSi in rice straw was a main factor affecting the potential degradability of rice straw, rather than the ADISi of straw. Urea treatment improved rice straw degradability, degradation rate and potential degradability by 10.8%, 27.9%,and 10.1% respectively, compared to untreated straws.     

转高赖氨酸融合蛋白基因大米喂养SD大鼠90天试验研究

 【目的】利用大鼠食用转高赖氨酸融合蛋白基因大米（简称转GL基因大米）试验来初步评价转GL基因大米的食用安全性。【方法】根据转GL基因大米及其亲本大米的营养成分,分别以70%的大米添加量配制成全价料,配制饲料营养成分与对照组饲料一致。将刚断乳的SD大鼠按性别和体重分为3组：转GL基因大米组、亲本大米组和对照组。分别饲喂相应组饲料90 d,自由进食。观察大鼠体重、进食量、食物利用率、血常规、血生化、尿常规、脏器系数和脏器的病理学检查。【结果】转GL基因大米组所有检测指标与亲本大米组相比均无统计学差异(P＞0.05);转GL基因大米组与对照组相比,转GL基因大米雌性组进食量、雄性组试验末期血清中CHOL显著低于对照组（P＜0.05）,而转GL基因大米雌性组食物利用率、雄性组试验末期全血中MCV、雄性组试验中期血清中AST、雄性组试验末期血清中AST/ALT和P显著高于对照组（P＜0.05）,但这些数据并没有显示出生物学意义上的显著性差异,而且血常规与血生化指标均在正常值范围内。【结论】转GL基因大米对大鼠生长发育无明显不良影响,转GL基因大米和其亲本大米对大鼠有同等的食用安全性。     

转基因水稻研究及其生物安全性问题

利用基因工程技术将外源基因导入栽培稻,创造转基因水稻的方法为提高水稻产量、品质和抗性开辟了一条崭新的途径。重点阐述了转基因水稻的研究进展、存在问题、发展趋势及生物安全性问题和对策。     

Cry1Ab rice does not impact biological characters and functional response of Cyrtorhinus lividipennis preying on Nilaparvata lugens eggs

One concern about the use of transgenic plants is their potential risk to natural enemies. In this study, using the eggs of the rice brown planthopper, Nilaparvata lugens, as a food source, we investigated the effects of Cry1 Ab rice on the biological characteristics and functional response of an important predator Cyrtorhinus lividipennis. The results showed that the survival ability(adult emergence rate and egg hatching rate), development(egg duration, nymphal developmental duration), adult fresh weight, adult longevity and fecundity of C. lividipennis on Bt rice plants were not significantly different compared to those on non-Bt rice plants. Furthermore, two important parameters of functional response(instantaneous search rate and handling time) were not significantly affected by Bt rice. In conclusion, the tested Cry1 Ab rice does not adversely impact the biological character and functional response of C. lividipennis.     

过量表达转录因子OsbZIP60对水稻抗热和抗旱能力的研究

 【目的】利用转基因技术研究转录因子OsbZIP60的生物学功能,为培育抗逆水稻、减轻高温干旱对水稻的伤害奠定基础。【方法】构建水稻OsbZIP60的过表达载体pHB-OsbZIP60,通过根癌农杆菌介导的遗传转化法将其导入水稻品种日本晴,通过观察转基因植株和野生型植株在胁迫条件下的表型差异,分析其生物学功能。采用半定量PCR和荧光定量PCR检测OsbZIP60的表达模式以及其在转基因植株中的表达水平。【结果】在转基因植株中,OsbZIP60表达量明显高于野生型日本晴植株。OsbZIP60的表达受热信号诱导,在热激条件下,转基因植株的OsbZIP60表达量进一步升高。OsbZIP60在水稻各组织中均有表达,且在成熟植株叶片中表达量最高。转基因植株与野生型相比具有更强的抗胁迫能力,并且离体部分失水率更低。【结论】水稻转录因子OsbZIP60在水稻热胁迫和干旱胁迫应答中具有重要的作用,过量表达转录因子OsbZIP60能够增强水稻的抗热和抗旱能力。     

复合菌剂预处理秸秆产沼气

研究了以秸秆为沼气发酵原料不同条件下的产沼气效果。实验室干发酵结果表明,玉米秆经复合菌剂预处理后的产气量比未加复合菌剂预处理的对照组提高29.54%,TOC降解率提高136.32%,纤维素降解率提高47.68%。经复合菌剂预处理后再添加促进剂的产气量、TOC降解率和纤维素降解率分别比对照组提高35.28%、169.58%和49.62%,比经复合菌剂预处理的分别提高4.43%、14.07%和3.36%。户用试验结果表明,麦秆经复合菌剂预处理后和麦秆与猪粪混合后的产沼气量比未加复合菌剂的对照组分别提高33.65%、39.31%。麦秆加复合菌剂预处理后与麦秆和猪粪混合后的沼气甲烷含量基本无差别,但比对照组提高5.05%。     

无标记基因抗虫水稻外源基因向常规栽培水稻漂移研究(英文)

[目的]该试验旨在研究外源基因向非转基因常规栽培稻漂移频率,评估无标记基因抗虫水稻对农业生态环境的潜在风险。[方法]该试验以抗虫转基因水稻华恢1号为研究对象,将几种非转基因常规栽培水稻种植在其周围,按不同距离收集F1代非转基因水稻种子。采用PCR技术对各点收集的水稻种子进行转基因杂种鉴定,统计并分析抗虫转基因水稻中外源基因向非转基因常规栽培水稻漂移的频率。[结果]外源Bt基因向P13381和春江063水稻平均漂移频率皆为0。而抗虫转基因水稻华恢1号与非转基因水稻合系22-2、天香、明恢63和P1157几个品种不同程度地发生了转基因漂移,平均漂移频率最高为0.875%,并且漂移频率随着距离加大而逐渐降低,而在7m以外的所有采样点平均转基因漂移频率为0。[结论]该研究表明抗虫水稻华恢1号外源基因的基因漂移频率非常低,其对生态环境的在风险很小,通过田间合理布局进行物理隔离,保持合适距离,以及科学安排农时,错开花期等方式,能有效控制转基因水稻外源基因漂移和降低因转基因逃逸带来生态风险。