镉污染来源对萝卜镉积累特性的影响

以红樱桃萝卜(Raphanus sativus L.var.radculus pers)为材料,对根际环境中和叶片中的镉(Cd)浓度与Cd在萝卜体内转运积累的关系进行了研究。结果表明:萝卜根部组织中的Cd含量随根际环境中Cd浓度的增加而增加,根部次生韧皮部对Cd的积累量明显大于次生木质部。在高Cd环境中次生木质部中的Cd吸收量与次生韧皮部中的Cd含量呈极显著正相关。萝卜根系次生木质部中Cd积累量与叶柄和叶片中的Cd含量高度正相关,根系中的Cd主要通过次生木质部转运到叶柄和叶片中。叶片中的Cd主要通过次生木质部向根系转运,到达根系向外扩散到次生韧皮部,向内扩散到初生木质部。     

2种蓖麻对镉的吸收及解毒机制研究

蓖麻对镉(Cd)有明显的富集能力,并对镉污染的土壤有一定的修复效果,探究蓖麻体内镉的解毒机制非常重要。选择镉高富集的蓖麻品种淄博8号(ZB-8)和镉低富集蓖麻品种航蓖8号(HB-8)进行比较性研究。结果发现,从耐性指数看,ZB-8比HB-8具有较高的耐性。对蓖麻叶片中亚细胞组分进行分析,发现ZB-8的叶片中镉主要结合在金属富集颗粒及热稳定蛋白,其叶片中生物解毒组分的含量显著高于HB-8(P0.01)。同时对ZB-8和HB-8叶片、木质部和韧皮部液中谷胱甘肽(GSH)和植物络合素(PCs)含量进行分析,发现HB-8韧皮部GSH含量显著高于ZB-8,且HB-8木质部液及韧皮部液中PCs含量均显著高于ZB-8(P0.01)。木质部和韧皮部液中高浓度的PCs与镉结合,可能降低了镉在HB-8中的迁移能力,从而导致镉在HB-8叶片中富集量较ZB-8低。同时ZB-8叶片中较高浓度PCs降低了镉在其体内的毒性。     

不同玉米品种对土壤镉富集和转运的差异性

为进一步验证前期筛选出的6个镉(Cadmium, Cd)高、低积累玉米品种对土壤Cd富集和转运的差异性,通过田间试验,研究了6个不同玉米(Zea mays)品种对重金属Cd富集系数(Bio-concentration coefficient, BCF)和转运系数(Transfer coefficient, TF)的差异。结果表明:6个玉米品种在抽丝期和成熟期的根部及地上部生物量、根部、茎叶及籽粒Cd含量、富集系数、积累量和总富集量均存在显著的种间差异(P0.05)。华彩糯3号和广红糯8号的成熟期茎叶Cd含量分别为16.38 mg·kg~(-1)和13.64 mg·kg~(-1),茎叶Cd富集系数分别为7.45和6.20,Cd转运系数分别为1.88和3.02;籽粒Cd含量分别为0.65 mg·kg~(-1)和0.63 mg·kg~(-1),超过了食品安全国家标准(GB 2762—2017)和饲料卫生标准(GB 13078—2017)限值。粤彩糯2号、华玉8号和广紫糯6号茎叶富集系数分别为2.07、1.39和1.85,籽粒Cd含量分别为0.19、0.17 mg·kg~(-1)和0.15 mg·kg~(-1),高于GB 2762—2017但低于GB 13078—2017限值。仲糯1号茎叶和籽粒富集系数分别为1.85和0.032,玉米籽粒Cd含量为0.07 mg·kg~(-1),符合GB 2762—2017。华彩糯3号和广红糯8号可作为Cd高富集玉米品种,不可用作粮食或饲料;仲糯1号可作为Cd低累积玉米品种,可用作粮食或饲料。     

土壤镉污染对水稻孕穗期植株生长及镉积累的影响

为了明确Cd对水稻孕穗期植株生长的影响及其在植株体内的积累分配特征,以水稻品种中优169为试材,通过盆栽试验,研究了土壤不同含量Cd对水稻孕穗期植株根系活力、干物质量以及Cd积累和分配的影响。结果表明:水稻孕穗期根系活力和器官干物质量均随土壤Cd含量的提高而降低,当Cd含量为5 mg/kg时,水稻根系活力和器官干物质量均受到明显抑制;随着Cd含量的提高,水稻根系和地上部的Cd含量以及积累量均明显增加;1 mg/kg的Cd处理下水稻根系Cd富集系数和分配比例下降,而转运系数以及地上部的富集系数和分配比例增加;5 mg/kg的Cd处理下水稻根系和地上部的Cd富集系数、转运系数以及地上部的Cd分配比例下降,而根系的Cd分配比例增加。较高程度的Cd污染,抑制了孕穗期水稻的生长。Cd污染增加了水稻各部位对Cd的积累,但高Cd污染时Cd向水稻地上部迁移与分配的能力会降低。     

不同黄麻品种对重金属镉和铅的吸收与富集规律

【目的】探究不同生育期黄麻对重度污染土壤中镉(Cd)和铅(Pb)的吸收与富集规律,为重金属污染土壤的生物修复及菜用黄麻种植地选择提供参考依据。【方法】以桂麻菜1号、桂麻菜2号、福农1号和福农4号4个黄麻品种为试验材料,种植于Cd和Pb重度污染的土壤上,采用微波辅助消解—电感耦合等离子体原子发射光谱法分别于苗期、开花期和成熟期测定其根系、麻皮、麻骨、叶片(种子)的Cd和Pb含量,同时测定各部位的生物量,并分析其对Cd和Pb的富集系数和转移系数及累积量的变化规律。【结果】福农4号在开花期和成熟期总生物量分别为21.53和26.18 t/hm~2,均高于其他3个品种。4个黄麻品种各生育期各部位的Cd和Pb含量排序均为根系叶片(种子)麻皮麻骨。桂麻菜2号、福农1号和福农4号的根系、麻皮、麻骨及桂麻菜1号麻皮和麻骨的Cd含量在各生育期的排序均为苗期成熟期开花期,各部位的Pb含量在各生育期排序均为成熟期开花期苗期;各生育期各部位Cd和Pb的富集系数和转移系数均小于1.000;各生育期Cd和Pb的积累量排序为成熟期开花期苗期;Cd和Pb累积量最高的分别为成熟期时的桂麻菜1号(50.160 g/hm~2)和福农1号(64.025 g/hm~2)。【结论】4个黄麻品种作为蔬菜种植时需调查清楚种植土壤的重金属背景值,以保障其食用安全;桂麻菜1号可作为土壤Cd污染修复植物推广应用。     

镉在土壤-金丝垂柳系统中的迁移特征

以金丝垂柳为试验对象,采用盆栽试验方式,设置无植物和金丝垂柳两组试验,分别对两组试验的土壤做梯度浓度Cd处理:0(无镉处理)、2(低浓度处理)、20(中浓度处理)、80(高浓度处理) mg/kg 土壤干重,无植物组各处理分别定义为CK(无镉处理)、L(低浓度处理)、M(中浓度处理)、H(高浓度处理),金丝垂柳组各处理分别定义为CKP(无镉处理)、LP(低浓度处理)、MP(中浓度处理)、HP(高浓度处理)。通过对土壤中各形态Cd含量及金丝垂柳叶、韧皮部、木质部、根部的Cd含量测定,分析了金丝垂柳及不同浓度Cd处理对土壤中中性交换态、螯合态和残渣态Cd含量的影响,并评价了富集指数(BCF)、转移系数(TF)和生物有效性(BF),明确了Cd在土壤-金丝垂柳系统中的转移特征及金丝垂柳对土壤中Cd的清除效果。结果表明:(1)金丝垂柳对土壤中中性交换态、有效态Cd含量及总Cd量的降低具有极显著影响,HP组与无植物H组相比,中性交换态及有效态Cd含量分别降低了52.73%、25.34%,MP、HP组与对应的无植物处理组的总Cd量相比分别降低了11.33%、13.89%;(2)金丝垂柳各处理组的Cd积累量随Cd处理浓度的增加和处理时间的延长而增加,处理90 d后,HP处理中木质部和根部的Cd含量可达170.64 mg/kg、212.49 mg/kg;(3)各浓度Cd处理下,金丝垂柳各部位生物富集系数呈根>木质部>韧皮部、叶,且随着Cd处理浓度的增加而显著降低,随处理时间的延长而升高;与40 d相比,90 d时LP组叶的生物富集系数增加了6.90倍,增幅最大。(4)各部分转移系数均随处理时间的延长而降低,90 d时LP、MP的转移系数分别比40 d时的结果低47.94%、41.34%。(5)金丝垂柳LP、HP组土壤Cd的生物有效性显著低于相应的无植物处理L、H组,分别低70.73%、88.46%,MP组与M组无显著差异。研究结果表明,金丝垂柳能有效地吸收土壤中的有效态Cd,降低土壤中Cd的生物有效性及总Cd量,提高土壤的安全性,并能将吸收的Cd有效地转移至地上部分,尤其是木质部储存。随着植株不断生长,生物量的增加,金丝垂柳可有效地清除土壤中的Cd,适用于对Cd污染地区进行长期植物修复。     

大豆叶柄形态结构特征的初步研究

大豆叶片停止生长后，叶柄直径持续生长２～３天，叶柄伸长生长持续４～６天，木质部导管数目持续增加５～７天。大豆叶柄长度、叶柄直径和比叶柄重的最大值出现在植株的中上部节位。品种间叶柄直径变化较小，叶柄长度和比叶柄重变化较大。叶柄韧皮部面积、比叶柄重和叶柄长度与叶面积呈正相关（相关系数分别为０．７２，０．７５和０．８６）．新品种单位叶面积的叶柄韧皮部面积有大于老品种的趋势。     

花生对土壤中铅和镉的吸收分配规律

采用同一土壤条件下大田种植试验,对青岛市8个主栽花生品种植株不同器官中重金属元素Pb和Cd的吸收、富集与分配规律进行了研究。结果表明,供试的8个花生品种籽仁中Pb、Cd含量、富集系数和生物富集量均存在显著性差异,而且8个花生品种籽仁中Cd含量均超过了农业部无公害花生的卫生限量标准。花生植株各器官中Pb和Cd的平均富集系数均为根系＞茎叶＞果壳＞籽仁。花生植株吸收的Pb主要富集分配于茎叶中,其次为果壳、籽仁和根系;Cd主要富集分配于茎叶中,其次为籽仁、根系和果壳。通过筛选和定向培育Pb和Cd含量低的花生品种,可减少花生籽仁中Pb和Cd的含量,从而提高花生产品的安全品质。     

镉铜胁迫下紫苏的生长响应和富集特征研究

通过盆栽试验,分析了紫苏(Perilla frutescens(L.)Britt.)在Cd、Cu胁迫下生长响应及其对Cd、Cu的耐性、吸收和累积特征.结果表明,在Cd处理浓度≤60mg·kg~(-1)和Cu处理浓度为≤600mg·kg~(-1)时,紫苏株高和根长均随处理浓度提高而增加,此后则随处理浓度增加胁迫作用渐趋明显.植株地上部和根部Cd的最高含量分别是331.51和991.14 mg·kg~(-1),Cu的最高含量分别为228.65和2 030.63 mg·kg~(-1).植株地上部Cd和Cu的最大富集量分别为66.70和36.52 μg·plant~(-1).植株Cd、Cu富集系数分别为2.59～15.42和0.14～1.24,迁移系数分别为0.35～1.44和0.07～0.56.因此,该植物可用于Cd、Cu污染土壤的修复.     

水磷耦合对高淀粉玉米自交系根系形态和磷素吸收分配的影响

以玉米自交系12SG188(高淀粉含量)和99038(低淀粉含量)为试材,采用石英砂盆栽方法,研究了磷素和水分对玉米自交系根系形态及植株体内磷素吸收分配的影响。结果表明,高淀粉玉米自交系12SG188生长期内植株根系数量、总叶面积、干物质积累和磷吸收效率均高于低淀粉玉米自交系99038。无论水分胁迫与否,随供磷量的增加,两个玉米自交系植株总叶面积和干物质积累量均显著增加,而水分胁迫对99038植株干物质积累的影响较12SG188更大。12SG188磷的总积累量的增加量低磷水分胁迫处理大于低磷正常水分处理,且大于99038低磷水分胁迫处理。99038磷的总积累量的增加量高磷正常水分处理大于高磷水分胁迫处理,且大于12SG188高磷正常水分处理。可见,12SG188玉米自交系较99038具有较高的磷素吸收效率,较99038更耐低磷耐旱。12SG188高磷正常水分条件下木质部汁液磷总运输量和韧皮部磷的再循环量最高,99038低磷水分胁迫条件下木质部和韧皮部中磷的总运输量最低。     

青稞转录因子HvnANT1基因的克隆与表达分析

为探究HvnANT1基因在青稞粒色形成过程中的基因表达模式,以紫粒青稞‘涅如姆扎’和白粒青稞‘昆仑10号’为试材,利用简化基因组GBS(Genotyping-by-Sequencing)对青稞紫粒进行基因定位,克隆到HvnANT1基因,对其进行生物信息学分析。结果表明：1）在7H染色体的84.30—86.00cM获得1个MYB类转录因子,命名为HvnANT1。2）该基因长1 033bp,其完整开放阅读框为762bp,编码253个氨基酸。HvnANT1蛋白分子量为27.14kU,是亲水性的不稳定碱性蛋白且不存在跨膜结构,无信号肽。该蛋白的二级结构主要是由无规卷曲、α-螺旋、延伸链和β-转角组成,具有2个SANT结构域（分别位于第13—第63个;第66—第114个氨基酸）。3）同源比对与系统进化分析表明：青稞HvnANT1蛋白与大麦、乌拉尔图小麦、高梁、玉米、二型花、小米、水稻、土瓶草、车轴草和杨梅10种植物的ANT1蛋白序列相似性分别为100.00%、88.85%、54.64%、60.95%、60.82%、58.46%、57.61%、37.76%、36.05%和36.33%;这些序列都具...     

岚皋魔芋软腐病病原细菌生物多样性研究

【目的】研究岚皋魔芋软腐病病原细菌生物多样性。【方法】采用组织分离法分离纯化魔芋软腐病球茎及叶柄中的致病菌,通过魔芋球茎、胡萝卜及马铃薯块的侵染试验初步确定其致病性,再利用魔芋球茎侵染致病及盆栽致病性试验确认其致病性;经菌落与细胞形态、生理生化特性及16SrRNA序列测定确定病原菌的类型。【结果】从魔芋软腐病球茎及叶柄中共分离获得16株细菌,侵染试验表明,其中CDS1-B1、CDS1-B2、CDS2-B1、CDS2-B2、CZS-B4和CZS-B6共6株细菌可使魔芋球茎表现软腐症状,并导致盆栽魔芋发病;6株细菌的菌落与细胞形态均存在差异;在魔芋、胡萝卜及马铃薯块上的侵染能力不同;16SrRNA序列分析表明,菌株CDS1-B1、CDS1-B2、CDS2-B1及CDS2-B2均与菊欧氏杆菌(Erwinia chrysanthemi)亲缘关系最近,菌株CZS-B4与菊欧文氏菌(Dickeya dadantii)亲缘关系最近,相似度为98.8%,菌株CZS-B6与菊果胶杆菌(Pectobacterium chrysanthemi)的相似度达99.9%。【结论】导致岚皋县魔芋软腐病的致病细菌存在生物多样性,其致病性也存在差异,其中新发现的魔芋软腐病原菌菊果胶杆菌(Pecto-bacterium chrysanthemi)致病性最强,菊欧氏杆菌(Erwinia chrysanthemi)和菊欧文氏菌(Dickeya dadantii)致病性较弱。     

广西4种丛生竹基本特性的研究

以广西壮族自治区4种丛生竹:撑篙竹、花吊丝竹、粉单竹和马蹄竹为研究对象,探索其横切面维管束分布特征以及主要物理力学特性。结果表明,粉单竹维管束分布较为紧密,维管束密度最大,撑篙竹、花吊丝竹维管束分布较为分散,马蹄竹维管束密度最小;粉单竹的基本密度、气干密度和全干密度,以及力学特性在4种丛生竹中最大,其次是花吊丝竹,撑篙竹与马蹄竹物理力学特性相近。研究发现,粉单竹材性最好,可进行工业化加工利用,花吊丝竹、撑篙竹及马蹄竹可分离出竹青部分再进行高效加工利用。     

危害陕西茶区茶树的小绿叶蝉种类订正及对我国茶树小绿叶蝉的再认识

【目的】通过对危害陕西茶区茶树的小绿叶蝉进行鉴定,明确陕西茶区该类害虫的学名和特征,并对危害我国茶树的小绿叶蝉种类进行了探讨。【方法】运用网捕法采集小绿叶蝉成虫,用显微照相机(CCD)拍摄成虫照片,在解剖镜下观察其一般形态和雄性外生殖器特征,并对小绿叶蝉种类进行鉴定。【结果】采自陕西茶区茶园的小绿叶蝉的外部形态和雄性外生殖器特征与小贯小绿叶蝉Empoasca(Matsumurasca)onukii相同,而与该地已有报道的小绿叶蝉的特征不同。【结论】危害陕西茶区茶树的小绿叶蝉应为小贯小绿叶蝉(Empoasca(Matsumurasca)onukii),我国茶树小绿叶蝉的种名有待进一步明确。     

陕西菜田2种粉虱数量结构及烟粉虱生物型鉴定

旨在研究陕西菜田烟粉虱和白粉虱的数量结构,为粉虱风险评估和防治策略制定提供理论依据。利用定点调查与普查相结合的方法,对陕西关中、陕南和陕北不同生态区、不同季节、不同蔬菜作物以及不同菜田烟粉虱和温室白粉虱的种群分布和组成进行研究,并结合mtDNA-CO1标记基因实现对陕西菜田烟粉虱的生物型鉴定。结果表明,烟粉虱和温室白粉虱的分布和种群组成因地区、季节、作物种植模式不同而异。其中烟粉虱均呈现优势分布,并占到种群数量的67.2%～100%。采用标记基因技术、序列同源性分析和系统发育研究,明确了陕西菜田烟粉虱生物型为Q型烟粉虱。     

新疆南疆部分地区3种璃眼蜱的分子生物学鉴定

旨在对新疆南疆部分地区璃眼蜱属的蜱进行分子生物学鉴定,了解其分布情况。采集新疆南疆部分地区蜱,通过形态学鉴定将璃眼蜱属蜱作为样本,通过12SrDNA和16SrDNA基因扩增、测序及序列分析进行蜱种类鉴定。13个采样点共559只璃眼蜱属蜱,鉴定为3种,分别为小亚璃眼蜱、亚洲璃眼蜱和残缘璃眼蜱。     

外源蛋白在苜蓿体细胞胚中的表达

【目的】探讨转基因苜蓿植株根、茎、叶和体细胞胚中外源GUS的表达情况,为外源蛋白在苜蓿体细胞胚中的积累提供理论依据。【方法】以在加拿大广泛种植的N4.4.2紫花苜蓿品种的叶柄为外植体,进行农杆菌GV3101介导的苜蓿遗传转化,将感染的苜蓿叶柄外植体置于不同的转化培养基中培养,获得了适合于农杆菌介导的转基因苜蓿植株,将其用于转基因体细胞胚的诱导。采用PCR方法筛选阳性株系,并对其进行GUS组织化学染色分析,对转基因植株根、茎、叶和体细胞胚进行荧光定量分析。【结果】以苜蓿叶柄为外植体成功获得11株阳性转基因植物,转化效率为30.6%。GUS荧光定量分析结果表明,体细胞胚中GUS外源蛋白的表达量明显高于根、茎和叶,是其表达量的3～6倍;根、茎和叶中GUS表达量较低,且三者间没有明显差异。【结论】苜蓿体细胞胚能积累相对高的外源蛋白,是外源蛋白表达的最佳材料,为外源蛋白大量工厂化生产奠定了实验基础。     

高等植物花发育的研究进展

以金鱼草和拟南芥菜为例,介绍近年高等植物花发育的研究进展。ＴＦＬ和ＣＥＮ基因具有维持花序分生组织特性的功能;ＤＣＬＶ１基因在营养型分生组织向生殖型分生组织转化中起调节作用;ＬＥＹ、ＡＰ１、ＣＡＬ和ＦＬＯ控制花分生组织形态特征;ＡＰ１／ＳＱＵＡ、ＡＰ２作用于Ａ功能区,控制萼片和花瓣的发育;ＡＰ３／ＤＥＦ、ＰＩ／ＧＬＯ执行Ｂ功能控制花瓣和雄蕊的发育;ＡＧ／ＰＬＥ对应于Ｃ功能区控制雄蕊和心皮的发育;Ａ、Ｂ、Ｃ三个功能区共同作用控制整个花器官的结构     

锦江河3种鳜的遗传变异及其多样性评价

为探究锦江河国家级水产种质资源保护区内鳜类遗传变异特征及其多样性水平,基于PCR扩增与测序技术对大眼鳜、斑鳜和中国少鳞鳜3个群体97尾鱼的线粒体控制区序列进行比较分析。结果显示,大眼鳜序列长度为843 bp,无变异位点,只有1种单倍型,斑鳜有852 bp和856 bp两种序列,28个多态位点和11个单倍型,中国少鳞鳜也有845 bp和846 bp两种长度,5个多态位点和5个单倍型;大眼鳜、斑鳜和中国少鳞鳜3种鳜鱼群体内的遗传距离分别为0. 000 0、0. 008 7±0. 002 0和0. 002 0±0. 000 9,单倍型多样度和核苷酸多态性分别为0. 000 0、0. 859 9、0. 736 7和0. 000 0、0. 008 7、0. 002 0。分析表明,3种鳜鱼在终止序列区和保守序列区存在种或属间差异,锦江斑鳜是一个遗传变异大,多样性丰富的稳定种群;中国少鳞鳜虽然单倍型多样度丰富,但遭受过瓶颈效应,导致其核苷酸多样性偏低;大眼鳜遗传组成单一,多样性十分贫乏,推测可能有入侵的养殖群体。锦江系梵净山国家级自然保护区内最大的河流,历史上鳜类资源丰富,但已遭严重的破坏,加强其鳜类遗传资源的研究与保护十分必要。     

假结核耶尔森氏菌rpoS基因的抗胁迫功能

为探讨食源性病原微生物假结核耶尔森氏菌的抗逆机制,采用同源重组原理进行双交换以获得rpoS基因突变株。分别在5mmol/L H_2O_2和pH 3.5两种胁迫下测定野生型菌株、rpoS基因突变株和互补菌株的存活率,并以2′,7′-二氯荧光黄双乙酸盐(DCFH-DA)为荧光探针,测定两种胁迫下细菌胞内活性氧水平。结果显示,在5mmol/L H_2O_2和pH3.5胁迫下,假结核耶尔森氏菌rpoS基因突变株存活率明显降低,这种降低能够在互补菌株中得到恢复;突变株中胞内活性氧自由基水平明显高于野生型菌株和互补菌株。说明:rpoS基因具有帮助假结核耶尔森氏菌抗氧化胁迫和酸胁迫的功能,且这一功能的发挥是通过调节胞内活性氧水平实现的。