耐镉细菌的分离及其对土壤中镉的形态影响

通过传统的分离方法和室内培养实验,从Cd污染土壤中筛选和分离出一株对Cd2+吸附率高的菌株B9,并分析B9对土壤Cd形态的影响,探究其在Cd污染土壤修复中应用的可行性。16S r RNA序列分析结果表明,B9与食酸代尔福特菌(Delftia acidovorans,登录号NC010002)的16S r RNA序列具有99%的同源性,结合形态和生理生化指标,将其鉴定为代尔福特菌。研究结果表明,B9在pH=8、温度为35℃、培养时间为48 h时,对Cd2+的吸附效果最好,且Cd2+浓度低于10 mg·L~(-1)时,吸附率均在60%以上。接种B9可促进污染土壤中的Cd从弱酸可溶态向可还原态和残渣态转化。添加3 m L(接种量为1.44×1011cfus)和10 m L(接种量为4.8×1011cfus)B9菌悬液处理能使弱酸可溶态Cd含量分别减少22.17%和25.06%,可还原态Cd含量分别增加9.66%和12.17%,对可氧化态Cd含量无明显影响,残渣态Cd2+含量分别增加13.55%和13.61%。研究结果可为Cd污染土壤微生物修复方法及菌株B9的实际应用提供数据参考与理论支持。     

间作建立白三叶种子田试验

在白三叶与鸭茅、多年生黑麦草、大麦3种植物间作的试验中，得出结果为：大麦在苗期及冬春季节对杂草的控制效果较好，以后就失去了对杂草的控制作用；鸭茅能较好地控制杂草，但抑制白三叶的生长；多年生黑麦草与白三叶共生性较好，能长期控制杂草，同时白三叶可获得较理想的种子产量，是白三叶种子生产理想的间作物种。白三叶与多年生黑麦草间作，种子产量511．33kg／hm^2，显著高于白三叶与鸭茅及大麦的间作（P〈0．05）。     

灌溉对白三叶种子生产的影响

冬春季灌溉可促进白三叶的营养生长和生殖生长,并在盛花期保有较高的土壤含水量,满足白三叶开花授粉对水分的需求,提高种子产量。在各试验处理中,盛花期冬春灌处理白三叶盖度90.50%,冠层高度13.50cm,地上干物质产量1269.09g/m^2,地下干物质产量507.64g/m^2,单位面积枝条数3012枝/m^2,枝条花序数3.29个/枝,花序小花数96.25个/花序,种子产量578.10kg/hm^2,高于其他处理,但与春灌处理差异不显著,与冬灌及对照处理间除单位面积枝条数及每枝条花序数差异不显著,其余各项均极显著（P〈0.01）。     

兴安落叶松天然林种内和种间关系研究

通过对大兴安岭北部兴安落叶松原始林公顷样地的调查,利用Hegyi单木竞争模型分析了兴安落叶松天然林的种内、种间竞争强度。研究结果表明:兴安落叶松天然林的种内、种间竞争强度分别占竞争强度的56%和44%,说明兴安落叶松种间竞争较小,主要竞争来自种内。兴安落叶松伴生树种种类较少,种内与主要伴生树种种间的竞争顺序为:兴安落叶松种内>兴安落叶松种间>白桦种内>白桦种间。兴安落叶松种内竞争强度及白桦种内竞争强度与对象木的胸径大小之间呈指数函数关系,而兴安落叶松种间竞争强度及白桦种间竞争强度与对象木的胸径大小之间呈幂函数关系。随着兴安落叶松胸径的增大,受到的竞争强度逐渐减小。     

桢楠幼树生长及抗性生理对镉胁迫的响应

【目的】研究土壤重金属Cd对珍稀树种桢楠(Phoebe zhennan)幼树生长和生理特性的影响,分析桢楠对Cd的耐受性。【方法】以3.5年生桢楠幼树为试验材料,采用盆栽控制试验,试验共设置6个Cd处理,施Cd量分别为0,10,20,30,40,50 mg/kg,将每个处理的施Cd量以CdCl_2形式分5次施入,待处理结束后测定植株的生长及抗性生理指标。【结果】(1)Cd胁迫下桢楠幼树叶缘出现枯萎现象,且随着Cd胁迫的加重其叶缘枯萎面积逐渐增大,顶芽萌发展开时间推迟,株高净生长量、地径净生长量、顶芽长、春梢长均呈下降趋势。(2)随着Cd含量的增加,H_2O_2和MDA含量总体呈增加趋势,SOD、POD和CAT活性呈先升后降趋势。(3)随着Cd含量的增加,脯氨酸(Pro)和可溶性糖(SS)含量呈增加趋势,可溶性蛋白质(SP)含量在Cd含量为30 mg/kg时增至最大,此后随Cd胁迫程度的进一步加重有所降低。(4)随着Cd含量的增加,植株春季萌芽中生长素(IAA)、细胞分裂素(CTK)含量无显著变化,但二者比值(IAA/CTK)在Cd含量为50 mg/kg时显著高于CK;赤霉素(GA_3)含量呈下降趋势。(5)随着Cd含量的增加,桢楠幼树地上部和地下部Cd含量均显著增大,可知桢楠幼树对Cd的富集量与施Cd量呈正相关,但Cd转移效率较低,在同一施Cd水平下,桢楠幼树地下部Cd含量均明显高于地上部。【结论】Cd胁迫会明显抑制桢楠幼树的生长,干扰其生理过程,且当施Cd量≥20 mg/kg时,Cd对桢楠的影响尤为突出,说明桢楠对Cd的耐受性较弱,并且富集Cd的主要部位是植株根系,因此桢楠不适宜在Cd污染严重的地段种植并用于土壤修复。     

植物塘+人工湿地系统对灌溉水净化及稻米镉的阻控效果

为了降低灌溉水中Cd向农田中输入,减轻农田重金属Cd污染,降低稻米中Cd含量。本试验选取梭鱼草、狐尾藻、轮叶黑藻为材料,构建3级植物塘+人工湿地系统,研究其对湖南典型矿区Cd超标灌溉水(全量Cd浓度均值≈6.65μg·L~(-1))净化效果及稻米Cd阻控效果,并分析灌溉水进出水浓度与干湿沉降通量对系统净化效果的影响及净化系统中湿地植物的吸附能力。结果表明:梭鱼草、狐尾藻、轮叶黑藻3种水生植物对灌溉水中Cd具有较好的去除能力,经系统净化后灌溉水中全量和可溶态Cd平均去除率分别高达70%和91%,可有效降低湿地系统中重金属Cd浓度并阻止灌溉水中Cd向稻田迁移。湿地进水Cd浓度易随降雨产生波动,但湿地系统对Cd的去除效果不受影响。降雨量与Cd湿沉降通量呈线性正相关,与Cd干沉降通量呈线性负相关。监测期间(2017年4月16日—2017年9月17日)该3级净化系统Cd输入总量为428.46 g,其中干沉降沉降量为20.52 g,湿沉降沉降量为57.60 g,系统有效截留Cd占输入总量的87.94%,干湿沉降作为外源Cd输入源之一,对净化系统的运行效果影响不显著。在湿地正常运行情况下,净化后灌溉区水稻根部、茎鞘、叶片、谷壳和糙米中的Cd含量与未净化灌溉区水稻相比分别下降了5.96、3.83、2.42、0.40 mg·kg~(-1)和0.12 mg·kg~(-1)。研究结果可为典型矿区Cd污染灌溉水净化、降低农田重金属输入量与粮食安全生产提供科学参考和数据支持。     

Delftia sp.B9对镉胁迫下水稻种子萌发及幼苗镉积累的影响

为探讨耐镉细菌Delftia sp. B9对镉(Cd)胁迫下水稻种子萌发及幼苗吸收积累Cd的影响,以两种水稻(华润2号、深两优5814)为材料,研究水稻在3种Cd胁迫浓度(0、0.01、0.1 mg·L~(-1))下添加Delftia sp. B9菌液对水稻幼苗生长和积累Cd的影响。结果表明:Cd胁迫浓度为0.1 mg·L~(-1)时,Delftia sp. B9产吲哚乙酸(IAA)能力与对照相比显著减少2.87 mg·L~(-1),产铁载体相对含量下降17.34%。Cd胁迫浓度为0.1 mg·L~(-1)时,添加Delftia sp. B9菌液对水稻种子萌发和耐性系数有显著的促进作用。Cd胁迫下添加Delftia sp. B9菌液的处理(T3)与对照(T1)相比能显著增加两种水稻幼苗的根长、株高、叶绿素a和叶绿素b含量。添加Delftia sp.B9显著降低两种水稻幼苗根、茎、叶中Cd含量,使华润2号根、茎、叶中Cd含量分别降低63.81%、67.59%、70.84%,使深两优5814根、茎、叶中Cd含量分别降低75.95%、74.84%、80.81%。研究表明,耐镉细菌Delftia sp. B9可促进Cd胁迫下水稻种子萌发,增加水稻幼苗叶绿素含量和株高,并降低根、茎、叶中Cd含量。     

藏鸡四川居群基础生物学特征研究

为保护不同居群的藏鸡种质资源和遗传多样性,研究藏鸡四川居群的基础生物学特征。在四川省甘孜州对藏鸡进行形态学观察并测定其生长和繁殖等生理性能。测定结果表明,藏鸡四川居群的外貌特征与西藏居群相似,毛色鲜艳,羽翼发达善于飞翔;藏鸡四川居群雌雄个体体重分别可达177.42%,131.57%的相对增长率,成年鸡体重最大值可达1 520 g。四川居群的生长发育指标、产肉性能指标大于西藏居群。藏鸡四川居群较西藏居群具有更优良的基础生物学性能,可优先作为藏鸡遗传育种的材料和基因库。     

大蒜蔗糖:蔗糖1-果糖基转移酶基因As-1-SST的克隆与表达分析

植物果聚糖是一类重要的可溶性碳水化合物,其在植物中的积累可提高植物的抗逆性。为了解大蒜蔗糖:蔗糖1-果糖基转移酶的序列特征和功能,本研究采用TA克隆方法(Original TA Cloning Kit)得到乐都紫皮大蒜As-1-SST基因全长序列,利用BLAST、DNAMAN、ProtParam、SWISS-MODEL、MEGA等生物信息工具分析其序列特征,通过荧光定量PCR(qRT-PCR)分析As-1-SST基因在大蒜根、假茎、叶片和鳞芽中的表达差异及其对低温和干旱胁迫的响应情况。结果表明,大蒜As-1-SST基因全长1 872 bp, 编码623个氨基酸,推测蛋白质分子质量为69.76 kDa,理论等电点为5.19,为不稳定亲水性蛋白;亚细胞定位预测结果显示,As-1-SST蛋白主要定位于液泡,该蛋白无信号肽,包含2个特异位点,属于糖苷水解酶32(GH32)家族。在进化关系上,大蒜As-1-SST与百合科的洋葱1-SST亲缘关系最为接近。qRT-PCR分析表明,As-1-SST基因在根中的表达量最高,其次是假茎,在鳞芽和叶片中表达水平较低,具有明显的组织特异性;不同组织As-1-SST对于低温及干旱胁迫的响应差异显著,低温胁迫显著诱导了根、假茎、叶片中As-1-SST的表达,而干旱胁迫只显著提高了鳞芽中As-1-SST的表达量,说明大蒜各组织As-1-SST对逆境信号的响应机制不同。本研究为进一步鉴定大蒜果聚糖合成酶基因的生物信息学功能和表达调控机制提供了一定的理论依据。     

兴安落叶松林分空间分布格局的研究

通过样地调查,对内蒙古大兴安岭北部兴安落叶松3种森林类型(原始林、渐伐林、皆伐更新林)的林分空间分布格局进行了研究。结果表明:3种林分的分布格局均为聚集分布,但聚集程度存在差异,聚集强度依次为皆伐更新林>原始林>渐伐林。并提出了兴安落叶松合理经营管理的建议。