复合氮肥增效剂对玉米利用尿素氮的影响

在大田小区试验条件下,研究了复合氮肥增效剂对玉米生长、产量和尿素氮利用的影响。结果表明,复合氮肥增效剂对土壤脲酶活性抑制作用明显,以有机-无机复合剂I抑制率最高,在玉米生长51d和64d迭15．80％和21．34％;4种复合增效剂均增加玉米株高、叶长、叶宽和叶片硝酸还原酶活性,增加玉米果穗长、减少秃尖度,有机-无机复合增效剂还增加玉米百粒重。施用有机-无机复合增效剂较对照增产3．3％-8．2％,以有机-无机复合增效剂Ⅲ增量最大。复合氮肥增效剂明显地提高了玉米茎叶和籽粒氮含量,氮素利用率提高4．4-7．1个百分点,以有机-无机复合增效剂Ⅲ处理为最大。     

外源铁对不同品种番茄光合特性、品质及镉积累的影响

【目的】在人工模拟镉污染土壤条件下,讨论了叶面喷施Fe对番茄Cd积累及化学形态的影响,旨在为镉污染土壤上番茄的安全生产提供理论依据。【方法】采用土培试验研究了在重金属Cd(10 mg/kg)污染条件下,叶面喷施不同浓度Fe(0、200和400μmol/L,Fe SO4·7H2O)对2个番茄品种(‘4641’和‘渝粉109’)生长、光合特性、品质及果实Cd形态和Cd积累量的影响。【结果】叶面喷施Fe提高了番茄的根、茎、叶、果实干重及植株总干重,增幅分别为20.4%~48.6%、13.3%~56.0%、16.0%~63.1%、9.8%~16.5%和21.6%~40.3%,随着喷施Fe浓度的增加,番茄各部位干质量及总干质量呈先增加后降低的趋势,比较两个番茄品种,‘4641’耐Cd性更强,而‘渝粉109’对Fe的反应更为敏感;随着喷施Fe浓度的增加,2个番茄品种的叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)呈先增加后降低趋势,在Fe 200μmol/L时最大,品种‘4641’的Pn、Gs和Tr较对照分别增加了8%、11%和2.9%,而‘渝粉109’较对照分别增加了28.7%、15.5%和18.8%。而喷Fe处理却降低了番茄叶片胞间CO2浓度(Ci),比较2个供试番茄品种,‘4641’光合作用和蒸腾作用强度均高于‘渝粉109’;喷Fe提高了2种番茄果实的硝酸盐含量以及渝粉‘109’还原糖含量,降低了‘渝粉109’果实氨基酸含量,喷施高浓度Fe(400μmol/L)能提高2种番茄果实Vc含量,与对照相比,‘4641’和‘渝粉109’果实硝酸盐增加的幅度分别为18.1%~22.2%、2.3%~22.0%,Vc较对照分别增加了8.2%和13.2%;番茄果实中Cd的主要存在形态为残渣态,其次为盐酸提取态,去离子水提取态和乙醇提取态所占比例较小,残渣态Cd(FR)和盐酸提取态Cd(FHCl)为活性偏低形态Cd,占Cd提取总量的70.8%,去离子水提取态(FW)和乙醇提取态(FE)为活性较高形态Cd,仅占Cd提取总量的11.8%,有效地抑制了Cd的毒害作用。叶面喷施Fe降低了番茄果实各形态镉含量;番茄中Cd主要积累在叶和茎中,而果实和根的积累量较少;喷Fe降低了番茄叶、根、茎、果实的Cd含量,降低幅度分别为7.1%~21.9%、35.6%~50.4%、13.0%~37.0%和2.8%~8.2%,但喷施高浓度Fe(400μmol/L)相比低Fe(200μmol/L)时的番茄各部位Cd含量有所增加,无论是非否喷施Fe,叶、茎、果实中的Cd积累量以及总Cd积累量总是以‘4641’‘渝粉109’,表明在Cd污染土壤上种植‘4641’较‘渝粉109’风险更大。【结论】叶面喷施适量Fe能够促进番茄的光合作用和蒸腾作用,提高了番茄各部位的干重,降低了Cd对番茄的毒害效应,同时减少了番茄各部位Cd含量。     

重金属污染土壤植物修复机理研究

土壤重金属污染的植物修复技术是近年来广泛引起关注的一种成本低廉、对环境友好的修复方法。目前,国内外学者对寻找和培育超积累植物及植物修复土壤重金属的机理进行了大量研究。阐述了植物修复的生理学、分子生物学机制,包括超积累植物根分泌物对根际土壤中重金属的生态效应,超量积累植物对土壤重金属的吸收及其解毒机理,并就该领域的存在问题和今后的研究方向进行了探讨。     

Zn浓度变化对不同品种大白菜抗氧化酶活性和Zn积累的影响

采用水培试验研究了6个品种大白菜在不同Zn2 浓度下抗氧化酶、脯氨酸、根系活力和锌积累的变化。结果表明:同一Zn浓度不同品种之间地上部干重和地下部干重差异都达到了极显著水平;Zn2 ≥20mg.L-1时严重抑制了大白菜的生长,生物量降低了20.7%￣46.42%;6个品种在Zn2 20mg.L-1时,Zn迁移量都达到最大值(2.54￣6.00mg.pot-1);品种1、6在不同Zn2 浓度下,均有较高的干物质积累量,抗氧化酶活性、脯氨酸含量、根系活力明显高于其他品种,此2个品种对高浓度的Zn2 具有较好的抗性。     

重金属Cd、Zn、Cu和Pb复合污染对土壤生物活性的影响

通过野外土样采集及室内培养试验(25℃),研究了云南东川铜矿区土壤酶和微生物特征,以及模拟重金属Cd、Zn、Cu、Pb复合污染对土壤微生物和酶活性的影响。结果表明,矿区土壤(距矿口0~800 m)重金属污染严重,Pb、Cd、Zn、Cu全量和有效含量是对照土壤(距矿口10 000 m)的3.7~141.0倍和2.2~773.2倍;距矿口越近,土壤有机质、有效氮、有效磷和速效钾含量及土壤pH亦越低,土壤酶活性和土壤微生物数量、微生物生物量碳和氮受到的抑制程度也显著增强。与对照土壤相比,距矿口0~800 m的土壤蔗糖酶、脲酶、酸性磷酸酶、过氧化氢酶和脱氢酶活性分别降低25.5%~47.3%、22.6%~74.2%、30.9%~83.1%、16.7%~69.1%和34.6%~92.3%;细菌、放线菌和真菌数量分别较对照下降30.5%~80.1%、8.1%~49.9%和3.3%~8.3%。土壤酶中的酸性磷酸酶和过氧化氢酶,土壤微生物中的细菌对重金属污染较为敏感。恒温(25℃)培养试验中,低量的Cd、Zn、Cu、Pb复合污染刺激了土壤酶活性和细菌、真菌、放线菌、微生物生物量碳和氮的数量,但高量的Cu、Zn、Pb、Cd复合污染使土壤酶活性、细菌、真菌、放线菌、微生物生物量碳和氮均显著下降。重金属Cd、Zn、Cu、Pb之间存在着一定的协同或拮抗作用,Cd、Zn、Cu和Pb之间在微生物生物量碳和氮上表现出明显的协同效应,Pb与Cd、Zn、Cu对细菌数量的复合效应机制为拮抗效应,Cd、Zn、Cu和Pb对真菌数量和放线菌数量的复合效应机制表现为协同效应和拮抗效应并存。     

钙诱导下白菜的转录特征及钙富集关键基因表达研究

白菜是喜钙作物，对钙的需求量较大且易在体内富集.目前白菜钙富集的代谢途径及分子机理尚未被完全解析.本研究采用盆栽试验结合室内分析，研究了不同钙水平(0, 0.2, 0.4, 0.6和0.8 g/kg)对‘黑叶五月慢’和‘上海六月慢’两个白菜品种生长及钙质量分数的影响，运用转录组学和基因组学初步探讨了白菜钙富集代谢途径和生物学信息，以及钙富集关键基因家族的表达特征.结果显示，钙诱导下，‘黑叶五月慢’和‘上海六月慢’地上部钙质量分数较对照分别增加了14.0%～21.6%和6.6%～41.3%.两个白菜品种的地上部钙质量分数大小为‘黑叶五月慢’>‘上海六月慢’.转录组分析发现，钙处理下两个白菜品种的差异表达基因主要富集在细胞组分、转运和分解代谢通路、信号转导通路、氨基酸的生物合成等通路上.随着供钙水平的增加，两个白菜品种的BcECA和BcCAS家族基因表达量具有上调现象，BcECA和BcCAS家族基因表达量与钙质量分数之间呈正相关关系.     

不同类型土壤与辣椒风味品质的相关性研究

为探究辣椒的风味品质与不同类型土壤的相关关系，采用相关分析和PLS-DA分析法对不同类型土壤(重庆紫色土、成都水稻土)辣椒的辣椒素、维生素C、游离氨基酸和挥发性成分进行鉴定.结果表明，紫色土辣椒的辣椒素、维生素C质量分数显著低于水稻土，游离氨基酸质量分数则显著高于水稻土；紫色土辣椒挥发性成分以醛、烯烃、酯、醇4类物质为主，水稻土辣椒以醇、烯烃、酚3类物质为主；3-蒈烯、罗勒烯、芳樟醇等22种物质是导致两种类型土壤辣椒风味明显不同的关键物质.相关分析结果表明，土壤有机质与游离氨基酸、酸类呈显著或极显著正相关关系，与辣椒素、维生素C、醇类、酯类、酮类、酚类和烷烃类呈显著或极显著负相关关系；碱解氮、速效磷与辣椒素、维生素C、烯烃类、醇类、酮类、芳香族类、酚类、烷烃类呈显著或极显著正相关关系，与游离氨基酸、酸类呈极显著负相关关系；全磷、全钾、交换钙、交换镁与游离氨基酸、酸类呈显著或极显著正相关关系，与辣椒素、维生素C、烯烃类、醇类、酮类、芳香族类、酚类、烷烃类呈显著或极显著负相关关系.     

硼对大白菜谷氨酰胺合成酶家族基因影响研究

大白菜(Brassica pekinensis(Lour.) Rupr.)对硼的需求量较高且对低硼胁迫很敏感，常出现硼缺乏症.目前国内外对硼调控蔬菜风味品质的研究较为缺乏.采用盆栽试验研究了不同硼肥用量对大白菜生长发育、风味以及谷氨酰胺合成酶(Glutamine Synthetase, GLN)家族基因表达的影响，初步探讨了硼对大白菜风味品质的调控机理.结果显示，施用硼肥提高了大白菜必需氨基酸占氨基酸总量的比例.主成分分析表明，蛋氨酸和半胱氨酸是大白菜的第一限制氨基酸，鲜味氨基酸中的天门冬氨酸和谷氨酸对大白菜风味贡献最大.施用硼肥后大白菜根GLN1.2和GLN2的表达量上调，GLN1.1和GLN1.4的表达量下调.‘华良早5号’叶柄GLN1.1和GLN1.4的表达量上调，‘脆甜白2号’叶柄GLN2表达量上调，GLN1.2表达量下调；叶片GLN家族基因表达量总体上调.大白菜地上部半胱氨酸质量分数与叶柄GLN1.4极显著正相关，酪氨酸质量分数与叶片GLN1.4显著负相关.不同大白菜品种对高硼的耐受能力存在差异，‘脆甜白2号’对高硼的耐受能力强于‘华良早5号’.