三种植物生长调节剂对刺梨果实维生素C积累及其代谢基因表达的影响

维生素C又称抗坏血酸(L-ascorbic acid,AsA),在植物生长发育、逆境响应及信号转导等过程中发挥着重要作用,其合成、积累受多种生物及非生物因子调节。为探索植物生长调节剂调控果实AsA积累的作用机制,本研究以贵农5号刺梨(Rosa roxburghii)为材料,采用离体喂饲结合田间喷施的方法研究了芸苔素内酯(brassinolide,BR)、茉莉酸甲酯(methyl jasmonate,MeJA)和赤霉素(gibberellin 3,GA3)3种外源生长调节剂对刺梨果实AsA积累及其相关代谢基因表达的影响。结果表明,无论是离体喂饲或田间喷施处理,外源BR均显著提高刺梨果实中AsA含量,而MeJA和GA3处理的刺梨果实AsA含量则显著低于对照,且随着时间的延长AsA含量递减。进一步的qRT-PCR分析表明,3种外源植物生长调节剂对AsA代谢基因表达的影响不尽相同。离体喂饲BR对刺梨果实中参与AsA合成途径基因(包括GDP-L-半乳糖磷酸化酶(GDP-L-galactose phosphatase,GGP),L-半乳糖-1-磷酸磷酸酶(L-galactose phosphatase,GPP),L-半乳糖脱氢酶(L-galactose dehydrogenase,GDH),L-半乳糖-1,4-内酯脱氢酶(L-galactono-1,4-lactone dehydrogenase,GalLDH),D-半乳糖醛酸还原酶(D-galacturonic acid reductase,GalUR)和肌醇加氧酶(Myoinositol oxygenase,MIOX))及还原过程的基因(脱氢抗坏血酸还原酶(Dehydroascorbate reductase,DHAR)和单脱氢抗坏血酸还原酶(Monodehydroascorbate reductase,MDHAR))均有不同程度的上调作用,尤其是对GGP的作用最为明显(24 h后上调约5倍),并且这种效应在田间喷施时也是一致的,表明BR可以通过上调AsA合成和还原过程从而促进刺梨果实AsA的积累。在离体条件下,GA3对GGP、GalLDH和DHAR基因的表达在24 h后有一定程度的上调,其余代谢基因均呈现出下调趋势。同时MeJA对GDP-甘露糖-3′,5′-差向异构酶(GDP-mannose-3′,5′-epimerase,GME)、GalUR和抗坏血酸过氧化物酶(ascorbate peroxidase,APX)等基因的表达在24 h后也有一定程度的上调作用,其余代谢基因表达不一;田间喷施验证发现GA3不仅下调合成途径基因的表达,还对分解基因抗坏血酸氧化酶(asorbate oxidase,AAO)基因具有上调作用,而MeJA处理显著抑制刺梨果实中AsA积累,对其合成途径基因的表达影响不一,且对氧化分解基因未有影响。总体上,这两种外源植物生长调节剂处理下的基因表达与AsA积累之间并未呈现明显一致的规律。本研究揭示了不同外源生长调节剂对果实AsA积累具有不同的效应,对于探索植物激素参与AsA合成或积累的调控机制提供了基础资料。     

高产葡萄糖耐量因子(GTF)酵母菌株的筛选及中试工艺

为研究高产葡萄耐量因子醇母菌在生产过程中富铬性能的变化,本文通过铬耐量试验和富铬能力筛选试验,从9株供试啤酒酵母菌中获得1株富铬能力强,遗传性能稳定,综合指标高的耐铬性菌株。利用摇瓶发酵工艺,通过15L和50L逐级放大中试生产工艺对筛选菌株富铬能力进行了研究。结果表明,经过50L发酵罐发酵工艺,菌株(YSI-3.7)有机铬含量为1 234μg·g-1,总铬含量为1 502μg·g-1,有机铬百分含量为82%,干菌体生物量为0.96g·100mL-1发酵液,湿菌体生物量为6.00g·100mL-1发酵液。菌株在中试生产过程中保持较高的富铬性能,其富铬能力是市售富铬酵母产品的2~5倍。该研究表明菌株YSI-3.7可作为GTF产业化生产供试菌株,为GTF产业化生产提供研究基础。     

农业景观生物多样性功能和保护对策

研究表明,农业集约化生产和农业景观均质化导致农业景观生物多样性降低,致使生物多样性相关野生资源保护、自然授粉、害虫调节、水土涵养等生态系统服务功能受损,进而影响了农业可持续发展。本文对国内外农业景观生物多样性及其生态系统服务功能研究和实践进行了综述。分别探讨了农业景观在生物多样性保护、授粉服务、调节服务、水土涵养等多方面生态服务功能中发挥的作用及其生物多样性保护的意义,总结了欧美在农业景观生物多样性保护所采取的实践措施,指出中国虽然在生物多样性保护方面做出很多努力,但却忽略了对农业景观的保护,近些年的城市化和集约化发展都进一步加剧了农业景观生物多样性的丧失,亟需借鉴欧美国家经验提出我国的农业景观生物多样性保护策略。我们认为保护和提高农业景观生物多样性的生态集约化对维护农作物产量,改善品种具有重要的作用。农业景观生物多样性保护需要从农田生态系统和农业景观两个尺度上开展农业景观综合管理,提高农田作物和景观植物多样性和异质性,恢复和提高生物多样性及其生态服务功能。最后,针对我国农业可持续发展面临的问题和需求,建议从政策和法规、监测和评估、工程技术研发、技术集成示范、生态补贴制度、培训和推广等方面,开展农业景观生物多样性保护。     

不同形态氮素对种植大豆土壤中微生物数量及酶活性的影响

采用框栽试验方法,研究6种不同形态氮素[生物固氮(N0)、硝态氮(N1)、铵态氮(N2)、氨基酸态氮(N3)、蛋白态氮(N4)和酰胺态氮(N5)]对种植大豆土壤中微生物数量及土壤酶活性动态变化的影响。结果表明:各大豆生育期内真菌、细菌、放线菌数量和土壤脲酶、蔗糖酶活性对不同形态氮素的反应不同;三大菌群在组成上以细菌数量占绝对优势,数量上均在花期时达到峰值,即均随着大豆生育期的推进呈单峰曲线变化;花期不同形态氮处理下的土壤微生物总数量有差异,具体表现为N5N3N2N1N4N0。土壤多样性指数的变化趋势随着生育期的推进呈缓慢下降趋势,与土壤微生物数量的变化趋势不一致,因此,评价土壤生物多样性指数应将两者结合起来。土壤脲酶和蔗糖酶活性随着生育期的推进亦为单峰曲线变化趋势,但脲酶与蔗糖酶活性的变化趋势不同,其高峰期出现在鼓粒期。     

水稻白转绿突变体的特性、遗传及其育种应用

对通过辐射诱变获得的具有白化转绿特性的水稻光温敏核不育突变体的遗传及其生物学特性进行了研究。结果表明,这些突变体可分为3种类型：白化转绿类型(W2、W3、W4和W10),白化转黄绿类型(W9)和白化转绿后期转白复绿类型(W1和W7)。这些突变体的白转绿特性都是受一对隐性基因控制,具有与原不育系“培矮64S”相似的农艺性状和育性转换特性,它们的杂种具有与原杂交稻相似的株叶形态,分蘖和株高生长动态,但是它们的产量构成因素依不同的突变系而表现不同,其中W1、W2和W3的杂种具有与原杂交稻相似的产量潜力,具有较好的育种应用价值。     

吉林省农地利用碳排放测度研究

对吉林省农地利用碳排放总量以及包含化肥、农药在内的六大碳源排放量进行了测算。结果显示:吉林省农地利用碳排放量处于增长状态,农业碳排放强度没有显著下降;化肥碳排放处于比较突出的地位,吉林省农业绿色可持续发展依然任重道远。     

碱蓬根际和内生细菌菌株对盐碱胁迫下苜蓿生长的影响

为研究碱蓬根际和内生细菌菌株对盐碱胁迫下苜蓿幼苗生长的影响,试验以龙牧801紫花苜蓿为供试品种,将前期从碱蓬根内(JG1)、根际土壤(JT4)和茎内(JJ5)筛选出的具有较强耐盐碱胁迫能力的根际及内生细菌菌株接种于苜蓿幼苗根部。接菌1周后将中性盐(NaCl、Na₂SO₄)和碱性盐(NaHCO₃、Na₂CO₃)按NaCl∶Na₂SO₄∶NaHCO₃∶Na₂CO₃=9∶1∶1∶9混合,并设置0、100、150、200 mmol·L^-1盐碱浓度溶液浇灌苜蓿幼苗根部,进行盐碱胁迫处理。分析盐碱胁迫下碱蓬根际及内生细菌菌株对苜蓿生长及生理的影响,并通过隶属函数和主成分分析综合评价碱蓬根际和内生细菌菌株对盐碱胁迫下苜蓿生长的影响。结果表明:3株促生细菌均能缓解盐碱胁迫对紫花苜蓿生长的抑制作用,促进紫花苜蓿生长,不同促生细菌对盐碱胁迫下苜蓿促生效果为JT4>...     

聚天冬氨酸强化植物修复重金属污染土壤的研究

为了探究PASP作为螯合剂在植物修复过程中的强化作用,采用土柱淋滤实验,研究不同浓度的聚天冬氨酸(PASP)对重金属铅(Pb)、镉(Cd)的活化能力（加入淋出量和空白对比）。结果表明,在一定浓度范围内,PASP对Pb和Cd的活化能力随PASP浓度的增加而增加。在盆栽模拟实验中发现,PASP对玉米修复重金属污染土壤有明显的强化作用。施用11 g/L PASP的玉米株高为114.4 cm,大于施加EDTA的植株(110.9 cm)。确定了PASP的最佳施用浓度为3 g/L和7 g/L,吸收重金属量分别为Pb 114.829 μg和84.662 μg、Cd 54.447 μg和66.915 μg,与EDTA相比对Cd的吸收量提高约10倍,对Pb的吸收量提高约3倍。进一步用水合肼和乙醇胺对PASP进行衍生化,淋洗实验证明用乙醇胺改性的PASP对重金属的活化效果得以提高,为修复被重金属污染的土壤提供了一种较好的络合剂。     

4UD-2型番薯类收获机

4UD-2型双行番薯挖掘机是我公司立足于农业装备制造基地,精心研制、开发的番薯收获机械。该机通过附件可与50马力以上拖拉机配套使用,适用于平地种植,具有挂接简单、操作灵活、作业效率高、稳定性好、受力均匀、收获后番薯成行分布等优点;可收获土豆、胡萝卜、甜菜、地瓜、大蒜     

自动化控制温室降温-程序设计参数的研究

根据我国华东地区的气候特点，在3种基本降温原理(通风、蒸发和防辐射)的基础上，设计了几种降温方法并进行了实验。基于实验数据的分析，提供了温室降温程序的主导因子和辅助因子，提高了自动化控制温室降温运行系统的科学性、实用性和稳定性。