秸秆还田深度对土壤温室气体排放及玉米产量的影响

【目的】秸秆还田是培肥地力、增加土壤有机质和改善土壤结构的重要技术手段,但以往的研究表明秸秆还田会加速土壤温室气体的排放。本研究通过对秸秆不同还田深度下农田土壤温室气体排放特征和产量的研究,明确降低温室气体排放量的最佳还田深度,以期为合理利用秸秆、提高作物产量,实现农业可持续发展提供科学依据。【方法】采用大田微区试验,以玉米为供试作物,设置4个还田深度,采用静态箱-气相色谱法测定整个玉米生长季不同还田深度下温室气体(CO₂、CH₄、N₂O)的排放特征,产量及产量构成因素。试验共设5个处理,还田深度分别为0—10 cm(T1)、10—20 cm(T2)、20—30 cm(T3)和30—40 cm(T4),同时以不还田处理作为对照(CK)。【结果】(1)在整个玉米生长季CO₂和N₂O均表现为排放,CH₄表现为吸收。CO₂累积排放量为T3处理最高,较CK显著增加了28.6%,T4处理增加最少,较CK显著增加了17.1%(P<0.05)...     

芹菜水孔蛋白基因AgPIP2;1的克隆及其对非生物胁迫的响应

为了研究芹菜质膜内在蛋白基因的序列特征及其在非生物胁迫条件下的表达特性,探讨其抗逆功能,以芹菜品种六合黄心芹为试验材料,通过RT-PCR技术克隆AgPIP2;1基因,通过生物信息学软件分析其核苷酸和氨基酸序列特征,并采用荧光定量PCR技术检测其在不同组织的表达及其对非生物胁迫的响应。结果表明,AgPIP2;1基因含有1个861 bp的开放阅读框,编码286个氨基酸,其编码的蛋白属于PIP2类蛋白。氨基酸序列分析显示,AgPIP2;1含有高度保守的NPA基序以及高等植物PIP蛋白的保守序列,与其他物种PIP2类蛋白具有较高的同源性,与胡萝卜DcPIP2;1的氨基酸序列同源性达到97.90%。在亲缘关系上与大豆GmPIP2;1、胡萝卜DcPIP2;1和绿豆VrPIP2;1较为接近。实时荧光定量PCR技术分析表明,AgPIP2;1基因在芹菜根、叶柄和叶片中均有表达,其中在叶片中的表达量最高,在根中的表达量最低,呈现比较明显的组织特异性。此外,AgPIP2;1基因受到高温、低温、干旱和盐等非生物胁迫的诱导,说明该基因可能参与芹菜抵御非生物胁迫的过程。本研究为进一步了解AgPIP2;1基因的功能...     

产IAA菌株的UV和DES诱变筛选及培养条件优化

为了得到高产吲哚-3-乙酸(IAA)菌株,采用紫外(UV)诱变和硫酸二乙酯(DES)诱变的方法,对从烟草根际土壤中分离得到的一株产IAA并具有溶有机磷性状的促生菌进行诱变选育,并对获得的目标菌株的发酵培养条件进行正交优化。结果表明,菌株经UV诱变和DES诱变均能有效提高其IAA产量。诱变条件为UV(15 W,30 cm)照射1 min或2 mg·mL^-1 DES处理30 min时,得到1株高产IAA的菌株UV19,其IAA产量为33.77 mg·L^-1,是出发菌株产量的299.48%。菌株UV19经10代继代,其产IAA能力和溶有机磷性状稳定遗传。菌株UV19产IAA培养发酵优化条件为10%装瓶量、初始pH值8、培养温度25℃、接种量3%、培养时间96 h、含500 mg·L^-1色氨酸的LB培养基,优化后IAA产量高达75.47 mg·L^-1,为优化前的2.23倍。本研究结果为菌肥及生物法生产IAA提供了基础材料及技术方案。     

大戟科植物MVK基因家族的全基因组鉴定与分析

基于已公布的基因组和EST数据,对蓖麻、麻疯树、木薯和橡胶树4种大戟科植物的MVK基因家族进行系统鉴定,并在此基础上分析其基因结构与进化关系。结果表明,这4种植物均含有2个MVK基因,所有基因均含有4个内含子。同源分析表明,MVK广泛存在于各种古细菌、真细菌和真核生物中,显示出较早的起源;虽然MVK在大多数基因组已测序的物种中主要以单拷贝的形式存在,但在所研究的4种大戟科植物中均出现了基因加倍现象,这与玉米和杨树类似。基因表达谱分析显示,在蓖麻的叶片、花、II/III期胚乳、V/VI期胚乳和种子等组织中,RcMVK1的表达丰度总体高于RcMVK2;虽然2个基因表达丰度最高的组织均为II/III期胚乳,但丰度最低的组织却分别为种子和叶片。     

不同经营方式对绿竹地下结构和林分生物量的影响

对不同经营方式的绿竹林根系结构和生物量分布开展了研究,结果表明:在粗放经营的绿竹林内,竹根干质量总量为317.61 kg·hm-2,竹根长度总量为45 304.91 m·hm-2,竹根表面积总量为98.65 m2·hm-2,竹根体积总量为0.018 1 m3·hm-2;在集约经营的绿竹林内,竹根干质量总量为1 333.12 kg·hm-2,竹根长度总量为143 338.46 m·hm-2,竹根表面积总量为3 089.15 m2·hm-2,竹根体积总量为0.583 1 m3·hm-2.无论是粗放经营的绿竹林,还是集约经营的绿竹林,0～40 cm土层都是竹根干质量、长度、表面积、体积4项指标集中分布的区域.在粗放经营的绿竹林中,0～20 cm土层竹根干质量、长度、表面积、体积4项指标所占比例最高;而在集约经营的样地中,20～40 cm土层4项指标所占比例最大.在粗放经营的绿竹林中,总生物量干质量为14 537.34 kg·hm-2,其中地上部分为12 575.34 kg·hm-2,地下部分为1 962.00 kg·hm-2;而在集约经营的绿竹林中,总生物量干质量为39 267.27 kg·hm-2,其中地上部分为31 518.27 kg·hm-2,地下部分为7 749.00 kg·hm-2.比较集约经营、粗放经营的绿竹林各组分生物量,发现集约经营绿竹林远大于粗放经营绿竹林,其中差异最大的是叶,集约经营绿竹林是粗放经营绿竹林的5.68倍,其次是根,为4.23倍,差异最小的是秆,为2.03倍,生物量差异大小的顺序为:叶＞根＞枝＞蔸＞秆.在各组分生物量所占的比例中,集约经营、粗放经营绿竹林表现出相同的特征,即各组分生物量所占比例的大小为:秆＞枝＞蔸＞叶＞根.     

气候变化对天水主要粮食作物农业生产的影响及对策建议

着重从主要气候因子变化和极端天气事件出现的频率和强度变化,分析研究其对天水主要粮食作物产量的影响,并对此提出了相应的对策措施。     

核桃不同时期叶片及不同组织RNA提取方法筛选

目的 针对核桃组织中富含多酚、多糖及黄酮类物质含量较高的特点,筛选经济高效、适合核桃不同发育时期叶片及不同组织总RNA的提取方法。 方法 以核桃幼嫩、成龄和衰老叶片为材料,分别采用改良硼砂—CTAB法、改良硼砂—CTAB—异丙醇法、改良SDS法、改良Trizol法Ⅱ以及试剂盒法进行总RNA的提取。以筛选与优化的改良硼砂—CTAB法、改良硼砂—CTAB—异丙醇法分别提取核桃胚、叶柄、韧皮部、雄花的总RNA,并对RNA产量、纯度、电泳图谱和RT-PCR进行分析。 结果 5种方法都可获得核桃总RNA,其中,改良硼砂—CTAB法能够从幼嫩叶片、成龄叶片、叶柄和雄花中获得质量高、完整性好的总RNA,28S rRNA亮度约为18S rRNA的2倍,A260/A280介于1.9～2.1之间,A260/A230大于2.0,且总RNA质量浓度可达1 185.2 ng·μL−1;改良硼砂—CTAB—异丙醇法则适合衰老叶片、胚和韧皮部的提取,总RNA质量浓度可达1 019.0 ng·μL−1。通过RT-PCR在不同组织中均能扩增出核桃18S rRNA和翻译起始因子（JreIF1A）片段。 结论 改良硼砂—CTAB法和改良硼砂—CTAB—异丙醇法相比其他3种方法更易排除蛋白质、酚类等杂质干扰,对于不同时期不同组织均有更好的适用性,提取所获得的总RNA纯度和浓度完全符合后续的分子生物学试验要求。     

早熟禾不同品种根系分布及生物量分配对干旱胁迫的响应

为探讨早熟禾(Poa L.)不同品种根系生长状况、生物量分配与水分胁迫的关系,采用PVC管栽法,对布鲁克(Poa pratansis L. cv. Brooklawn)、英派克(Poa pratansis L. cv. Impact)和苏比纳(Poa supine Schrad. cv. SupraNova)3个品种进行干旱胁迫,测定了生物量、根冠比、根系密度、相对生长率等指标,分析了根、冠生物量分配及根系生长动态规律.结果表明:干旱胁迫对早熟禾3个品种的根、冠生物量累积和分配影响不同, 3个品种通过提高根干物质重量的分配策略来提高其抗旱能力的顺序依次是布鲁克、英派克、苏比纳;轻度水分胁迫有助于根系生长;3个品种相对生长率随着干旱胁迫程度的增加而降低,其中苏比纳降低最多;干旱条件下,土壤深层根系密度、根冠比增加的顺序依次为布鲁克、英派克、苏比纳.     

外来入侵杂草——假臭草

假臭草[Praxelis clematidea(Grisebach)King et Robinson]属于菊科(Compositae/Asteraceae)植物,原产南美,现入侵亚洲和大洋州等地,入侵各种生境后对生态系统生物多样性及其农业生产造成严重影响,属于区域性恶性杂草。本文介绍和评述了假臭草的植物学特征及分布、主要危害、研究现状、管理对策和防除措施等,并建议积极开展假臭草入侵机制的研究。     

干制羊肉基因组DNA不同提取方法的比较

为了研究干制加工羊肉基因组DNA的最佳提取方法,本试验采用传统酚-氯仿法、磁珠法、改良CTAB法、离心柱法分别提取干制处理后的羊肉基因组DNA,并对4种方法提取的羊肉基因组DNA浓度、纯度、完整性以及提取所需时间、PCR扩增效果等进行比较。结果表明,采用磁珠法提取DNA的效果更好,DNA浓度为118.87 ng·μL^-1,A₂₆₀/A₂₈₀值为1.89,而且此方法具有提取时间短、效率高、污染小等特点。本研究结果为干制加工羊肉基因组DNA的大批量提取和检测提供了参考依据。