植物铁蛋白的研究进展

铁蛋白(ferritin)是一种铁结合和存储蛋白,广泛存在于动物、植物和微生物体内,是生物体内的一种保守性较高的多功能多亚基蛋白。植物铁蛋白作为专门的贮铁蛋白,是植物光合作用和固氮等生化反应的铁源,不仅调节体内铁的含量,而且是一种重要的胁迫反应蛋白,调控铁生物功能,在植物的发育、抵抗氧化损害等方面发挥重要的作用。本研究从铁蛋白的结构、功能及基因克隆、表达和遗传转化等方面,概述了其在植物分子生物学中的研究进展及其应用情况。     

高山草原地区箭箸豌豆和垂穗披碱草脂肪酸构成研究

摘要：用GC MS方法对高山草原地区种植的豆科牧草箭筈豌豆333/A（Vicia sativa）和禾本科牧草垂穗披碱草（Elymus nutans）中脂肪酸含量进行测定,分别检测到12种和11种脂肪酸。两种牧草中脂肪酸总量分别为4.84和4.46 g/kg,都含有4种不饱和脂肪酸（UFA）,其含量次序同为：α 亚麻酸>亚油酸>油酸>棕榈油酸;饱和脂肪酸（SFA）中均为棕榈酸含量最高;UFA/SFA值分别为1.34和2.21。垂穗披碱草与箭筈豌豆333/A相比,其UFA含量高（11%）,SFA含量低（33%）,UFA/SFA是后者的1.65倍。本研究建立的气质联用测定脂肪酸的色谱条件,各组分分离效果好,结果重现性高。     

饲料及乳制品中黄曲霉毒素的检测

黄曲霉毒素是严重威胁动物与人类健康的一类真菌毒素。牧草在收割、运输与贮存过程中极易发霉,易被黄曲霉毒素侵染。反刍动物采食感染有黄曲霉毒素的饲料后,其乳汁中也会分泌出黄曲霉毒素,即使微量的黄曲霉毒素也可对动物和人体造成危害。因此,本文对饲料及乳制品中黄曲霉毒素的来源、危害、检测技术以及预防措施进行了综述,并对其检测技术进行重点阐述,以期为在生产实践中能够准确、快速、实时地检测饲料及乳制品中的黄曲霉素提供理论依据与指导。     

氮素添加对黄土高原典型草原长芒草光合特性的影响

为研究氮沉降对黄土高原典型草原植物代谢功能的影响,本研究通过模拟大气氮沉降的方法对黄土高原天然草地进行了氮添加试验,分析了天然草地植物长芒草(Stipa bungeana)在不同施氮水平下叶片氮含量、光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、水分利用效率(WUE)以及叶绿素含量的响应特征,探讨了长芒草光合生理特性和叶片衰老的影响对氮添加的响应。结果显示,氮素添加可显著增加长芒草地上生物量(P0.05),明显增加其所占总生物量的比例,显著增加叶片氮含量、叶绿素含量和净光合速率,而对气孔导度和蒸腾速率没有显著影响(P0.05),显著提高了植物水分利用效率。另外,氮素添加延缓了长芒草叶绿素的降解速率。以上结果表明,一定范围内的大气氮沉降量有利于长芒草光合能力的提高,可以延缓长芒草叶片的衰老。     

黄土高原草地和农田系统碳动态对降雨、温度和CO2浓度变化响应的模拟

全球气候变化通常是多种环境条件同时连续地发生变化,而多因子的控制实验并不能完全模拟环境的变化且其通常需要耗费很高的成本。应用模型可以加深理解全球气候变化对生态系统结构和功能的影响。应用陆地生态系统(TECO)模型模拟黄土高原草地和农田生态系统在CO₂浓度、温度和降水改变情况下生态系统碳动态,探讨黄土高原草地和农田生态系统碳动态对未来气候变化响应。研究结果表明,随着温度升高,草地和农田生态系统净初级生产力(NPP)和异养呼吸(Rh)都呈现先增加后减少的趋势,生态系统碳净交换(NEE)表现出先减少后增加趋势,除农田系统的Rh对温度响应的拐点在当前温度,其余对温度响应拐点在增温4 ℃,此时系统固碳能力最高。降水和CO₂浓度增加改变生态系统NPP,Rh和NEE对温度变化的响应。随着降水增加,生态系统对温度响应更敏感;草地生态系统NPP,Rh和NEE对温度变化响应拐点发生改变,而农田系统无变化。CO₂浓度升高使农田生态系统NPP,Rh和NEE在增加4 ℃情景下,对温度变化响应不敏感。增加降水和增温对草地和农田生态系统NPP、Rh和NEE交互作用相对强度最大,分别为51.0%和30.0%、51.3%和16.6%以及-46.1%和-28.9%;增雨和增加CO₂浓度对草地和农田生态系统NPP、Rh和NEE交互作用相对强度最小,分别为2.4%和7.5%、3.7%和3.4%以及8.1%和-9.0%。三因子交互作用对生态系统NPP,Rh和NEE没有明显促进作用。与农田相比,草地生态系统碳动态对气候变化交互作用响应更显著。     

高寒地区歪头菜营养品质动态变化及其评价

优质豆科牧草选育和栽培对于高寒地区畜牧业发展具有重要意义,歪头菜是高寒地区极具饲用价值的豆科牧草,对其进行产量和营养品质动态变化研究,有利于高品质饲草的生产和利用。在高山草原地区通过田间试验,研究了歪头菜在不同生长时期(分枝期、现蕾期、初花期、盛花期)刈割时,干草产量和粗蛋白(CP)、可溶性糖(WSC)、灰分(ASH)含量和矿物元素含量的动态变化。结果表明,歪头菜草产量随着生长逐渐增加,而CP、WSC含量在生长初期较高,生长后期(盛花期)CP含量降低,而WSC含量达到最高。ASH含量在整个生长过程中呈单峰曲线变化特征,但各矿物元素含量的变化规律不尽相同。从饲用角度看,各刈割期的CP含量均达到美国一等饲草标准,其中,盛花期干草产量和WSC含量最高,营养元素中,除Ca和Cu外,能够基本满足高寒地区家畜对P、K、Na、Mg、Mn和Zn元素的营养需求。进一步利用灰色关联度分析和权重赋值法对上述指标进行综合评价,发现盛花期综合评价值最高,因此建议歪头菜在高山草原地区的最佳利用时期为盛花期。     

氮磷肥对歪头菜产量和品质的影响

研究了不同氮（0、50、75、100 kg·hm-2）、磷（0、70、140、210 kg·hm-2）施肥水平对歪头菜（Vicia unijuga）产量和品质的影响。结果表明,不同氮、磷施用量均可提高歪头菜干草产量和品质。在单施氮肥75 kg·hm-2或磷肥140 kg·hm-2时,干草产量最高,分别为3 048 kg·hm-2和2 752 kg·hm-2,分别高于对照49.88%和35.32%;其铜、锰和锌元素含量也均显著高于对照。单施氮肥50 kg·hm-2或磷肥70 kg·hm-2,歪头菜可溶性糖和粗蛋白含量均最高。在施用氮肥50 kg·hm-2时,歪头菜可溶性糖和粗蛋白含量分别高于对照11.01%和23.53%。过量施氮肥和磷肥都会降低歪头菜产量和品质。     

氮素添加对黄土高原典型草原植物比叶面积及其重要值的影响

为了解氮素沉降对草地群落植物生长策略和群落组成的影响,通过长期(2009-2012年)氮素添加野外控制试验,研究了黄土高原天然草地禾本科植物长芒草(Stipa bungeana)、赖草(Leymus secalinus),豆科植物达乌里胡枝子(Lespedeza davurica)以及菊科植物阿尔泰狗哇花 (Heteropappus altaicus) 4种植物在不同施氮水平下叶片比叶面积(SLA)和物种重要值(IV)的变化特征,并探讨了氮素添加对各种植物叶片SLA和物种重要值影响的内在联系.结果显示:沿施氮水平,禾草科植物长芒草和赖草叶片SLA增加幅度较小、物种重要值整体上呈现逐渐增加的趋势,非禾草科植物阿尔泰狗娃花和达乌里胡枝子叶片SLA增加幅度较大,物种重要值整体上呈降低的趋势,施氮对禾草科植物更有利;各物种的重要值与叶片SLA之间无相关关系;物种重要值随着氮素添加量增加所产生的变异系数与该物种在群落中的重要值大小成显著负相关.表明在干旱贫瘠环境中,植物叶片SLA保守性强、可塑性低;氮素沉降对禾草科植物更有利.     

围封与放牧对土壤微生物和酶活性的影响

以阿拉善高原微温干旱温带半荒漠类草地为对象,研究了围封与放牧对土壤微生物量碳、氮及土壤酶活性的影响,旨在为荒漠区退化草地的恢复与重建提供科学依据。结果表明,1）围封与放牧地土壤微生物量碳含量无显著差异（P＞0.05）,而围封样地内土壤微生物量氮含量显著高于放牧样地（P＜0.05）,从而使得其土壤微生物量碳氮比显著低于放牧样地,且围封与放牧条件下不同土层的土壤微生物量碳、氮含量变化规律均为表层（0~10 cm）土壤高于下层（10~20 cm）土壤。2）围封样地表层土壤脲酶和碱性磷酸酶的活性均高于放牧样地,下层土壤的碱性磷酸酶的活性也高于放牧样地,而脲酶活性则显著低于放牧样地。对于土壤蔗糖酶活性,围封样地仅下层土壤显著高于放牧样地,而表层土壤无差异。另外,围封和放牧条件下3种酶的活性在不同土层间的高低规律也不一致。3）围封与放牧条件下土壤微生物量碳和氮含量与土壤酶活性的关系表现不同,围封条件下,仅土壤微生物量碳含量与土壤脲酶活性呈显著正相关,而与土壤蔗糖酶活性呈显著负相关。放牧条件下,土壤微生物量碳和氮均与土壤脲酶活性呈显著负相关,而与蔗糖酶和碱性磷酸酶活性呈显著正相关。另外,土壤微生物量碳氮比与脲酶活性在放牧条件下也呈显著正相关性。