硫化氢对盐碱胁迫下裸燕麦光合生理的影响

【目的】研究硫化氢(H₂S)对盐碱胁迫下裸燕麦光合生理的影响,为揭示H₂S增强裸燕麦耐盐碱性机理提供理论依据。【方法】以盆栽砂培裸燕麦品种‘定莜9号’为材料,在抽穗期灌根施用50 mmol/L的盐碱溶液,同时喷施50 μmol/L H₂S供体硫氢化钠(NaHS)溶液或结合灌根施用1 mmol/L H₂S合成抑制剂羟胺(HA),研究H₂S对盐碱混合胁迫下裸燕麦叶片叶绿素含量、光合气体交换参数、叶绿素荧光参数、叶黄素循环色素含量和相关基因相对表达量、卡尔文循环关键酶活性及植株生长的影响。【结果】盐碱混合胁迫下,喷施NaHS可显著缓解裸燕麦叶片光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、蒸腾速率(T_r)、气孔限制值(L_s)、水分利用效率(WUE)的下降和胞间CO₂浓度(C_i)的提高;显著提高光化学淬灭系数(qL),紫黄质脱环氧化酶(VDE)和玉米黄质环氧化酶(ZEP)基因相对表达水平以及转酮醇酶(TK)活性;降低紫黄质(V)、单环氧玉米黄质(A)、玉米黄质(Z)含量和叶黄素循环的脱环氧化状态(A+Z)/(V+A+Z)以及1,5-二磷酸核酮糖羧化酶活化酶(RCA)、3-磷酸甘油醛脱氢酶(GAPDH)和景天庚酮糖-1,7-二磷酸酶(SBPase)活性;缓解裸燕麦根系和地上部干质量的下降幅度;而对裸燕麦叶片叶绿素含量、初始荧光(F_o)、最大荧光(F_m)、最大光化学量子产量［(F_m-F_o)/F_m］、实际光化学量子产量［Y(Ⅱ)］、非光化学淬灭系数(NPQ)、非调节性能量耗散量子产量［Y(NO)］、调节性能量耗散量子产量［Y(NPQ)］和相对电子传递速率(ETR),以及1,5-二磷酸核酮糖羧化酶(Rubisco)和果糖-1,6-二磷酸醛缩酶(FBA)活性无显著影响。增施HA后部分或完全逆转了上述喷施NaHS的作用。【结论】H₂S通过加快叶黄素循环运转、提高光系统Ⅱ反应中心开放程度、协调卡尔文循环关键酶活性,缓解盐碱胁迫对裸燕麦光合作用和生长的抑制作用,从而增强裸燕麦耐受盐碱胁迫的能力。     

外源SiNPs对盐胁迫下生姜幼苗生长和生理特性的影响

【目的】研究外源二氧化硅纳米颗粒（SiNPs）对盐胁迫下生姜幼苗生长和生理特性的影响,为SiNPs在生姜抗盐性中的应用提供理论依据与技术支撑。【方法】以竹根姜（Zingiber officinale Roscoe.cv.zhugen）盆栽苗为试材,设置用100 mg/L SiNPs溶液喷施全株5 d后再用蒸馏水浇灌植株根部的SiNP100处理、用蒸馏水喷施全株5 d后再用20 g/L NaCl溶液浇灌植株根部的NaCl处理以及用100 mg/L SiNPs溶液喷施全株5 d后再用20 g/L NaCl溶液浇灌植株根部的SiNP100+NaCl处理,以前后均用蒸馏水处理为对照（CK）。随机选取不同处理后的生姜幼苗,观测其生长形态、光合色素（叶绿素a（Chl a）、叶绿素b（Chl b）、叶绿素a+b（Chl(a+b)）和类胡萝卜素（Car））含量、叶绿素荧光参数（最大光化学效率（F_v/F_m）、实际光量子效率（ΦPSⅡ）、光化学淬灭系数（qP）和非光化学淬灭系数（NPQ））、光合作用参数（净光合速率（P_n）、蒸腾速率（T_r）和气孔导度（G_s））、丙二醛（MDA）和H₂O₂含量以及抗氧化酶（超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT））活性。【结果】与CK相比,SiNP100处理生姜幼苗的根尖数显著增加,Chl a、Chl b和Chl(a+b)含量显著提高,NPQ显著下降,T_r显著增加,SOD和CAT活性显著升高,MDA和H₂O₂含量显著降低,其余指标均与CK差异不显著。在NaCl胁迫条件下,生姜幼苗根系生长受到抑制,叶片明显变黄,与CK相比,总根长、根系表面积、根尖数显著减少,4种光合色素含量均显著下降,F_v/F_m、ΦPSⅡ和qP显著降低,而NPQ显著升高,P_n、T_r和G_s显著降低,SOD、POD和CAT活性以及MDA和H₂O₂含量均显著升高。SiNP100预处理则可以缓解NaCl胁迫对生姜幼苗的损伤,总根长、根系表面积、根尖数较NaCl处理显著增加,叶片发黄症状也得到缓解;此外,与NaCl处理相比,SiNP100+NaCl处理生姜幼苗的Chl a、Chl b、Chl(a+b)含量和F_v/F_m、ΦPSⅡ、qP、P_n、T_r以及SOD、POD、CAT活性显著提高,而NPQ和MDA、H₂O₂含量显著下降,Car含量和G_s则与NaCl处理差异不显著。【结论】外源SiNPs预处理能通过促进植株根系生长、增加光合色素含量、提高光合作用效率、调节抗氧化酶活性、降低MDA和H₂O₂含量来缓解盐胁迫对生姜幼苗造成的生长抑制和氧化损伤,从而增强生姜植株的抗盐性。     

外源钙对NaHCO3胁迫下油菜幼苗叶片离子平衡及光合特性的影响

为探究碱胁迫下油菜幼苗叶片离子平衡与光合特性对外源Ca²⁺的响应，深入理解添加外源Ca²⁺缓解油菜幼苗碱胁迫的作用机制，以5叶期油菜华油杂62（耐盐品种）与湘油15（盐敏感品种）为材料，在NaHCO₃（100 mmol/L）胁迫下，设置6个CaCl₂水平：CK、0%、0.25%、0.5%、1%、2%（记为CK、T1、T2、T3、T4、T5），研究CaCl₂对油菜幼苗叶片离子平衡及光合特性的影响。结果显示：NaHCO₃胁迫下，油菜幼苗将更多的Na⁺储存于叶片，将较多Ca²⁺积累于根系，其中，湘油15体内离子的失衡较华油杂62更为显著；NaHCO₃胁迫下，叶面喷施0.5% CaCl₂对幼苗质膜损伤的修复最为显著，降低了幼苗叶片Na⁺含量，提高了叶片K⁺与Ca²⁺含量，其中对华油杂62叶片K⁺/Na ⁺的提高及Ca²⁺的增加更为显著。除潜在光化学效率（F_v/F_o）与最大光化学效率（F_v/F_m）外，NaHCO₃胁迫对湘油15光合特性的抑制均大于华油杂62，外源喷施0.5% CaCl₂提高了幼苗叶绿素a、叶绿素b、叶绿素总量、F_v/F_o、F_v/F_m、净光合速率、气孔导度及蒸腾速率，其中华油杂62对应各指标的增加量较湘油15更为显著。结果表明，叶面喷施CaCl₂能调控碱胁迫下油菜幼苗叶片离子平衡与光合特性并且对耐盐品种的改善更为显著。     

外源NO对低温胁迫下伏毛铁棒锤种子萌发及幼苗生理特性的影响

【目的】探讨外源NO对低温胁迫下伏毛铁棒锤种子萌发及幼苗生理特性的影响,为提高伏毛铁棒锤幼苗抗寒性提供理论依据。【方法】以伏毛铁棒锤种子和幼苗为材料,采用不同浓度（0(CK),50,100,150,200,250,300 μmol/L）的外源NO供体SNP溶液浸种,分别在15（对照）,8,4 ℃下培养萌发,统计各处理的萌发率、萌发势和活力指数。在15 ℃下萌发伏毛铁棒锤幼苗,叶片喷施不同浓度（50,100,150,200,250,300 μmol/L）的SNP溶液,以喷施蒸馏水为对照,于4 ℃下进行低温胁迫,通过测定超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）活性,以及丙二醛（MDA）、过氧化氢（H₂O₂）、可溶性糖、游离脯氨酸及叶绿素（a＋b）含量,分析SNP对伏毛铁棒锤幼苗抗寒性的影响。【结果】与15 ℃处理相比,8和4 ℃低温处理下伏毛铁棒锤种子的萌发率、萌发势及活力指数均显著降低;施加SNP溶液后,随着SNP溶液浓度的提高,2个低温胁迫处理（8和4 ℃）伏毛铁棒锤种子的萌发率、萌发势及活力指数均呈先升高后降低的趋势,且均在200 μmol/L SNP时达到最大值。4 ℃低温处理下,与对照相比,200 μmol/L SNP溶液处理伏毛铁棒锤幼苗体内SOD、POD、CAT活性,可溶性糖、游离脯氨酸及叶绿素（a＋b）含量均显著提高,MDA、H₂O₂含量均显著降低（P<0.05）。【结论】施加200 μmol/L SNP溶液可缓解低温下伏毛铁棒锤种子及幼苗受到的冷害,提高种子及幼苗的抗寒能力。     

菌根对盐胁迫下胡杨幼苗生长和叶绿素荧光特性的影响

【目的】研究盐胁迫下丛枝菌根真菌（arbuscular mycorrhizal fungi, AMF）对胡杨（Populus euphratica）实生幼苗生长和叶绿素荧光特性的影响,为促进塔里木河下游胡杨繁殖更新提供依据。【方法】以1年生胡杨实生幼苗为材料,设置0.2 g/kg（对照,CK）、3 g/kg（S1）、6 g/kg（S2）和12 g/kg（S3） 4个NaCl处理水平,每个NaCl水平下设接种AMF和不接种AMF进行对比,采用盆栽控制试验研究接种AMF对盐胁迫下胡杨幼苗根系菌根侵染率、菌根依存度、幼苗生长、叶绿素荧光参数和叶绿素含量的影响。【结果】1）随着盐胁迫的加剧,胡杨幼苗根系菌根侵染率显著降低,菌根依存度在S2和S3处理下与CK差异显著,表明盐胁迫在一定程度上抑制了AMF对胡杨幼苗根系的侵染。2）盐胁迫的加剧导致胡杨幼苗株高相对增长率、基径相对增长率、总根长、细根长、根表面积和生物量降低,但同水平盐胁迫下接种AMF能提高幼苗的上述指标,其中S1处理下的根系表面积和S2处理下的根冠比在接种AMF与未接种AMF间差异达到显著水平,说明接种AMF对盐胁迫下胡杨幼苗的生长具有促进作用。3）盐胁迫导致最大光化学效率(F_v/F_m)、PSⅡ潜在光化学效率(F_v/F₀)和光化学淬灭系数(qP)较CK下降,但是接种AMF能提高盐胁迫下叶绿素荧光指标,其中F_v/F_m、F_v/F₀、qP在S2和S3处理下显著高于不接种AMF组;幼苗叶片叶绿素含量在S3处理下接种AMF组显著高于不接种AMF组,且较CK增加了18.3%,表明接种AMF能减轻盐胁迫对胡杨幼苗光系统的损伤,也可提高叶片叶绿素含量。【结论】接种AMF能提高胡杨幼苗对盐胁迫的抗性,有助于胡杨幼苗快速度过生长脆弱期。     

旱盐交叉胁迫对燕麦幼苗叶片生理特性的影响

以‘定莜6号’燕麦幼苗为试材,分析了旱盐交叉胁迫下叶片O₂^·和H₂O₂产生、膜脂过氧化及抗氧化系统的变化。结果表明,随着干旱和盐胁迫程度的提高,叶片活性氧代谢失调,细胞膜受到严重伤害,表现为SOD、POD和APX活性先升高后降低,AsA含量下降,CAT活性及GSH和丙二醛（MDA）含量升高,O₂^·和H₂O₂产生增加。0.3%的土壤含盐量可显著提高轻度（土壤含水量占田间持水量65%）和中度（土壤含水量占田间持水量50%）干旱胁迫下燕麦幼苗叶片SOD、POD和APX的活性,降低O₂^·产生速率及H₂O₂和MDA含量;0.6%的土壤含盐量对轻度干旱胁迫燕麦幼苗叶片的O₂^·产生速率及H ₂O₂和MDA含量无明显影响,却使中度干旱胁迫下的O₂^·产生速率及H₂O₂和MDA含量显著升高;在重度干旱（土壤含水量占田间持水量35%）胁迫下,随着土壤含盐量的增加,燕麦叶片SOD、CAT、POD、APX活性和AsA、GSH含量显著下降,O₂^·产生速率及H₂O₂和MDA含量明显增加。表明适量的土壤含盐量可通过提高抗氧化系统的活性缓解 轻、中度干旱胁迫对燕麦幼苗的伤害,而过量的盐分则加重干旱损伤。     

外源Ca2+对模拟酸雨胁迫下不同抗性水稻根系氮吸收的影响

为减轻酸雨对植物生长的不利影响,探究Ca²⁺对植物耐酸性的调控机制,本文以五优308（抗性种）和南粳9108（敏感种）两个品种水稻为研究对象,研究外源Ca²⁺对低强度酸雨（pH 4.5,SAR1）和高强度酸雨（pH 3.0,SAR2）胁迫下水稻幼苗根系生长、氮（NO₃^-和NH₄⁺）含量及吸收速率、ATP含量、质膜H⁺-ATPase活性及其磷酸化水平的影响。结果表明： SAR1处理下两个品种水稻的H⁺-ATPase磷酸化水平和活性增加（P<0.05）,促进ATP分解,增加供能,使NH₄⁺吸收增加（P<0.05）,但NH₄⁺仅在南粳9108根中过量积累（P<0.05）,引起铵毒,造成根系生长抑制,五优308中NO₃^-和NH₄⁺含量及其生长均未受影响（P>0.05）。SAR2处理下,两个品种水稻质膜H⁺-ATPase活性和NO₃^-、NH₄⁺吸收速率及含量均降低,根系生长受到抑制（P<0.05）,其中南粳9108降幅大于五优308。Ca²⁺+SAR1处理组两个品种水稻根系质膜H⁺-ATPase磷酸化水平和活性、NO₃^-和NH₄⁺吸收和积累以及根系生长均与对照（叶喷去离子水处理）差异不显著（P>0.05）。Ca²⁺+SAR2处理下H⁺-ATPase活性、NO₃^-和NH₄⁺吸收和积累以及根系生长低于对照（P<0.05）,但显著高于单一SAR2处理（P<0.05）。研究表明,外源Ca²⁺可有效保障模拟酸雨（pH 4.5、3.0）下质膜H⁺-ATPase磷酸化水平,促进H⁺-ATPase活性升高,缓解酸雨对NO₃^-和NH₄⁺吸收的抑制,维持根系生长。其中,外源Ca²⁺对相同强度模拟酸雨胁迫下五优308的调控效果优于南粳9108,说明外源Ca²⁺对酸雨胁迫下植物氮吸收的影响不仅受酸雨强度限制,而且也会受品种影响。本实验中,外源Ca²⁺对不同强度酸雨胁迫下不同抗性水稻氮吸收均有调控效果,合理利用外源Ca²⁺将有助于调节酸雨区农作物的营养吸收,缓解酸雨对农业生产的危害。     

外施γ-聚谷氨酸对辣椒生长及其镉胁迫下生理特性的影响

【目的】探究施用γ-聚谷氨酸（γ-PGA）对辣椒生长和果实产量的影响,以及其对镉（Cd）胁迫辣椒幼苗的缓解作用,为辣椒高产栽培和Cd污染防治提供理论依据。【方法】以川腾6号辣椒品种为材料,研究叶面喷施0.1 g/L γ-PGA后水培辣椒幼苗生物量和盆栽辣椒果实形态及产量的变化;在0,5和10 mg/L Cd胁迫下,分析施用0.1 g/L γ-PGA后水培辣椒幼苗生长速率、叶绿素含量、抗氧化酶活性、叶绿素荧光特性、矿质元素及镉含量的变化。【结果】喷施γ-PGA可以显著提高辣椒幼苗鲜质量,增加结果数量,使单株产量提高了15.94%。施用γ-PGA显著增加了不同质量浓度Cd胁迫处理辣椒地上部生长速率,其中10 mg/L Cd胁迫处理辣椒的生长速率提高了68.89%。10 mg/L Cd胁迫下,施用γ-PGA能显著提高辣椒幼苗的叶绿素含量,且能使之恢复到未受Cd胁迫时的水平。γ-PGA增加了Cd胁迫辣椒幼苗叶片的最大光化学效率（F_v/F_m）、实际光化学效率（ΦPSⅡ）、电子传递速率（ETR）、光化学淬灭（qP）,显著降低了非光化学淬灭（NPQ）,有效提高了叶片光能利用率。喷施γ-PGA可以提高Cd胁迫辣椒的SOD、POD、CAT活性,显著提高10 mg/L Cd胁迫处理辣椒植株的Fe、Mn和Zn含量,使Cd吸收降低了19.05%。【结论】叶面施用γ-PGA不仅能有效促进辣椒生长和提高产量,同时可有效缓解Cd胁迫对辣椒的伤害,Cd胁迫越严重,缓解效应越显著。     

NO对百草枯胁迫下玉米胚根氧化损伤的效应

 比较不同浓度百草枯(即甲基紫精,MV)、外源NO供体硝普钠(SNP)处理以及SNP和MV交互处理条件下玉米胚根活性氧代谢的变化。结果表明:分别用50,100,150μmol/L的MV溶液处理萌发玉米,MV浓度50μmol/L是诱导玉米胚根活性氧“迸发”的适宜浓度,选择 50μmol/L MV与SNP进行交互处理。不同浓度SNP处理玉米胚根时,其CAT,SOD,POD活性呈现“降升降”的变化趋势。低浓度SNP处理使H₂O₂含量减少、O₂^-生速率降低,高浓度SNP则促进其累积,表明低浓度SNP处理有缓减活性氧形成的作用。50μmol/L MV与不同浓度SNP交互处理萌发玉米,其CAT,POD,SOD活性增强,H₂O₂,MDA含量和O₂^-生速率降低,且O₂^-产生速率与SOD活性变化、CAT活性变化与H₂O₂含量变化存在一定的相关性,表明一定浓度的SNP具有抵御MV氧化胁迫的作用。证实了NO对百草枯胁迫下玉米胚根的氧化胁迫具有明显的缓解作用。     

盐胁迫下外源NO对玉米幼苗叶片蔗糖代谢的影响

以50mmol/LNaCl模拟盐胁迫,利用一氧化氮(NO)供体硝普钠(SNP)及NO的专一清除剂c-PTIO处理盐胁迫下的玉米幼苗,探讨外源NO对盐胁迫下玉米幼苗叶片脯氨酸含量和蔗糖含量的变化。结果表明,外源的NO处理促进脯氨酸、蔗糖和可溶性总糖大量的积累,促进蔗糖磷酸合成酶(SPS)和蔗糖合成酶(SS)活性的提高,提高叶片的相对含水量,降低叶片的相对电导率,从而提高了玉米幼苗对盐胁迫的抗性,当叶片的NO受到NO清除剂清除时,加剧了盐胁迫对玉米幼苗的毒害。     

沉积物中人工纳米颗粒对BDE-47生态毒性的影响

为评价淡水沉积物中人工纳米颗粒对持久性有机污染物生态毒性的影响,以底栖动物铜锈环棱螺为受试生物,采用沉积物慢性生物测试研究了非毒性浓度的不同管径多壁碳纳米管(MWCNTs)和两种金属氧化物纳米颗粒(三氧化二铝纳米颗粒Al₂O₃-NPs和二氧化钛纳米颗粒TiO₂-NPs)存在条件下不同浓度2, 2', 4, 4'-四溴联苯醚(BDE-47)对铜锈环棱螺肝胰脏超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽-S-转移酶(GST)活性和丙二醛(MDA)含量的影响.结果表明,两种管径大小的MWCNTs不影响低浓度(100 ng·g^-1) BDE-47对铜锈环棱螺的毒性,但显著降低较高浓度(500、2000 ng·g^-1)BDE-47对铜锈环棱螺的毒性,小管径MWCNTs对BDE-47毒性的影响稍大于大管径MWCNTs;Al₂O₃-NPs和TiO₂-NPs对低浓度BDE-47的毒性没有影响,但显著增加较高浓度BDE-47对铜锈环棱螺的毒性,TiO₂-NPs对BDE-47毒性的影响略大于非毒性浓度Al₂O₃-NPs.这表明,沉积物中不同种类和类型的纳米颗粒对有机污染物生态毒性的影响存在明显差异.     

山东大沽河溶解性碳的时空分布及影响因素

为认识河流生态系统中的碳动态分布及生物地球化学过程,基于2018—2019年的现场监测与水样分析数据,揭示山东半岛大沽河河流溶解性碳[包括溶解性无机碳（DIC）和溶解性有机碳（DOC）]浓度的季节和空间特征;在此基础上,对河流CO₂分压（pCO₂）分布及影响因素进行了初步探讨。结果表明：大沽河DIC浓度分布在2.55~34.08 mg·L^-1之间,均值为（12.97±7.25）mg·L^-1;受流域地质环境、气候水文条件、梯级筑坝等因素的影响,DIC呈明显的时空差异特征（P<0.05）,其在冬季最高,自上游至下游呈显著增加趋势。DOC浓度范围为4.22~62.62 mg·L^-1,均值为（15.34±10.24）mg·L^-1,高于DIC含量,因此大沽河溶解性碳总体以DOC为主;受人类活动（土地利用方式、污水排放、河流筑坝等）的强烈影响,DOC未表现出明显的时空差异。大沽河有35%的河流样点表现为大气CO₂的源;pCO₂上游明显高于中下游,夏秋季高于春冬季（P<0.05）。研究表明,大沽河光合作用总体比较强烈,导致水体中DOC浓度较高、pCO₂较低,因此大沽河总体表现为大气CO₂的汇。     

Comparative analysis of genomes in Oryza sativa, O. officinalis and O. meyeriana with C 0 t-1 DNA and genomic DNA of cultivated rice

Fluorescence in situ hybridization (FISH) and comparative genomic hybridization (CGH) were applied to somatic chromosome preparations of Oryza sativa, O. officinalis and O. meyeriana with labeled probes of C ₀ t-1 DNA and genomic DNA from cultivated rice. The coverage percentage (%) and size (Mb) of C ₀ t-1 DNA in O. sativa, O. officinalis and O. meyeriana were 47.1 ± 0.16, 38.61 ± 0.13, 44.38 ± 0.13 and 212.33 ± 1.21, 269.42 ± 0.89, 532.56 ± 1.68, respectively. The coverage percentage and size of probe signals with genomic DNA from O. sativa in O. officinalis and O. meyeriana were 91.0%, 93.6% and 634 Mb, 1 123 Mb respectively, in which there were 365 and 591 Mb in O. officinalis and O. meyeriana which came from O. sativa genomic DNA not from repetitive sequences of O. sativa, and the uncovered genome size in O. officinalis and O. meyeriana was 64 and 78 Mb, respectively. In addition, karyotype analysis was conducted based on the signal bands of C ₀ t-1 DNA in O. sativa, O. officinalis and O. meyeriana. The results showed that highly and moderately repetitive sequences in Oryza genus were conserved as the functional genes during the evolution process. The repetitive sequence reduplication might be one of the important causes of genome enlargement in O. officinalis and O. meyeriana; the O. officinalis genome enlarged more slowly compared with O. meyeriana. Based on the above results, it is concluded that O. officinalis and O. meyeriana formed by reduplication, rearrangement and gene selective loss during the evolution process. Translated from Scientia Agricultura Sinica, 2006, 39(6): 1083–1090 [译自: 中国农业科学]     

尖叶胡枝子总黄酮含量测定方法(比色法)的优化

采用NaOH-Al(NO3)3-NaNO2比色法对尖叶胡枝子的总黄酮含量进行测定。以芦丁为对照品,检测波长为510nm。结果表明,在0~1g·L-1范围内,芦丁吸光度与其质量浓度呈良好的线性关系(r2=0.999 8),对测定方法的稳定性、精密度、重现性及回收率进行试验,相对标准偏差(RSD)为0.199%~1.023%。根据拟合的线性回归方程对尖叶胡枝子不同提取液中总黄酮进行定量,所得测定数据分别为0.029 0、0.024 0、0.315 0、0.379 0和0.012 4g·L-1。该方法简便、快速、准确,可作为尖叶胡枝子中总黄酮含量的测定方法。     

1株抑制镰刀菌生长及产生伏马菌素链霉菌的分离和鉴定

【目的】从采自深圳近海红树林泥土中分离筛选到抑制再育镰刀菌生长和产生伏马菌素B1(FB1)的菌株,并对其进行鉴定,为控制食品中真菌毒素污染提供新途径。【方法】采用镰刀菌产毒素试验及生长对峙法,从采自红树林泥土中分离筛选目标菌株;根据菌株形态和培养特征、生理生化特性及16SrDNA序列分析,对目标菌株进行鉴定。【结果】从红树林泥土中分离到1株可抑制再育镰刀菌产生FB1和生长的菌株SZ1-6,初步确定该菌株属于卡伍尔链霉菌。菌株SZ1-6发酵液可显著抑制再育镰刀菌产生FB1,产毒抑制率达67%以上;菌株对再育镰刀菌生长也具有一定的抑制效果。【结论】筛选到1株对再育镰刀菌产FB1和生长均有抑制效果的链霉菌菌株SZ1-6,说明从海洋资源中寻找产抗生素的天然放线菌是可行的。     

三种干旱指标在泾惠渠灌区的适用性分析

为了正确评价灌区的干旱状况,利用泾惠渠灌溉试验站1953—2011年的降水资料,分析了降水距平百分率、标准化降水指数SPI、降水Z指数三种干旱指标在灌区的适用性。结果表明,三种指标均能较好地体现降水的年际变化趋势,但SPI对于降水变化的反映比降水Z指数和降水距平百分率更准确。在干旱出现年份的判定方面,三种指标得到的结果一致;在干旱程度的判定上,在发生中旱及以上干旱的1969、1986、1993、2000年,SPI和降水Z指数比降水距平百分率判定准确,在发生重旱的1977、2000年,SPI的判定比Z指数更符合实际。分析泾惠渠灌区SPI变化趋势发现,灌区在1990年后干旱发生次数占研究期内总干旱次数的55.6%,干旱程度也有增加的趋势,采取合理措施抗旱将成为灌区未来发展的关键。     

基于气象参数的内陆干旱区作物生育期ET0预测

为实现大田作物灌溉的精细化管理,研究了基于气象因素的生育期ET₀预测模型。采用灰色理论对ET₀与日均、日最高、最低温度,日均风速,相对湿度以及日照时数进行灰色关联度分析,结果表明ET₀与温度（包括日均、最高、最低温度）及相对湿度的灰色关联度较高。在分析ET₀与上述气象因素间的相关系数基础上,采用日均温度、日均风速以及日照时数作为模型的输入,ET₀作为输出,建立了BP神经网络（BPNN）预测模型;采用日均温度、日均风速、日照时数及灰色关联度作为输入,建立了模糊最小二乘支持向量机（FLSSVM）预测模型。研究结果表明,BPNN模型的训练值决定系数为0.8643,平均相对误差6.29%,预测值决定系数为0.8099,平均相对误差7.83%;FLSSVM模型的训练值决定系数为0.9684,平均相对误差2.89%;预测值决定系数为0.9663,平均相对误差3.43%。BP神经网络与FLSSVM模型的精度均较高,可以用来预测ET₀日值,这为大田作物的精细化灌溉管理提供理论与技术支持。     

不同施肥条件对稻田温室气体排放特征的影响

采用静态箱-气相色谱监测体系研究了上海郊区3种不同施肥条件下稻田系统温室气体(GHGs)排放特征及其全球增温潜能(GWP)。研究结果表明:施肥能显著增加稻田系统CO2的排放通量,但不同施肥条件对其影响差异不显著;施用有机肥能显著增加稻田系统CH4的排放通量,同时也能显著降低稻田N2O排放通量。整个水稻生育期,不施肥CK处理的GWP最低,为14 852 kg CO2·hm-2。相较于CK处理,施用尿素的CT处理、有机无机混施的MT处理和施用有机肥的OT处理分别增加了86.9%、111.5%和134.3%的稻田GWP,表明施肥会增加稻田土壤GHGs的GWP。     

沙地植物长柄扁桃抗寒性的研究

【目的】通过试验确定长柄扁桃的抗寒程度,筛选出其抗寒鉴定指标,为长柄扁桃在北方的生产推广区域提供重要理论参考。【方法】以沙地濒危植物长柄扁桃1年生枝条为试验材料,以从美国引进的抗性较强的扁桃品种"先锋"1年生枝条为对照,研究了不同冷冻处理条件下扁桃枝条的相对电导率、超氧化物歧化酶(SOD)活性、游离脯氨酸和丙二醛(MDA)含量,利用Logistic方程计算出2个扁桃品种的低温半致死温度(LT50),并对测定结果进行了抗寒性分析。【结果】长柄扁桃1年生枝条的低温半致死温度(LT50)为-31.05℃,对照品种为-21.03℃,两者的抗寒性差异明显,这与实际观察结果一致。2个扁桃品种的游离脯氨酸和MDA含量均随着处理温度的逐渐降低而呈现上升趋势,耐寒性强的长柄扁桃在低温时能保持较高的SOD活性和游离脯氨酸含量以及较低的MDA含量。说明除相对电导率外,SOD活性、游离脯氨酸和MDA含量在一定程度上也能反映长柄扁桃抗寒性的大小,可作为其抗寒性评价指标。【结论】长柄扁桃可在"先锋"栽培的区域和陕北部分地区顺利越冬,温度可能不是造成其冬季在沙地自然死亡的惟一原因。     

五谷虫蛋白粗提液对牛源致病性Escherichia coli O_1和E.coli O_(78)体外抑菌作用

为研究五谷虫蛋白粗提液对Escherichia coli O_1和E.coli O_(78)的体外抑菌作用,采用试剂盒测定五谷虫粗提液蛋白含量;牛津杯法测定蛋白粗提液对牛源病源性E.coli O_1和E.coli O_(78)的抑菌圈直径;通过二倍稀释法测定蛋白粗提液对2种细菌的最低抑菌浓度(MIC);平板法测定最低杀菌浓度(MBC);酶标比浊法测定粗提液对2种细菌的24h生长曲线、细胞膜通透性以及碱性磷酸酶(AKP)的含量。研究表明:1)五谷虫蛋白粗提液蛋白质量浓度为0.680mg/mL;粗提液对E.coli O_1和E.coli O_(78)的抑菌圈直径分别为(25.09±0.62)和(20.96±0.48)mm,MIC分别为15.625和31.250mg/mL,MBC为62.5和125mg/mL,传统中药水煎剂和提取缓冲液没有体外抑菌效果。2)粗提液能影响E.coli O_1和E.coli O_(78)的生长曲线,增加细菌细胞膜和细胞壁通透性。由此可见,蛋白粗提液对E.coli O_1和E.coli O_(78)均有体外抑菌效果,且对E.coli O_1的体外抑菌效果优于E.coli O_(78)。