滇水金凤CHI基因的克隆及表达分析

【目的】查尔酮异构酶(chalcone isomerase,CHI)是花青素合成途径中的关键酶之一。通过克隆滇水金凤(Impatiens uliginosa) CHI基因并对其进行表达分析,进而探究滇水金凤花色形成及变异机理,为凤仙花花色改良及新品种培育奠定了一定的基础。【方法】利用RT-PCR和RACE技术进行基因克隆,利用DNAMAN和MEGA-X软件对所克隆基因的蛋白序列进行同源性分析和系统进化分析,利用qRT-PCR分析CHI基因的表达模式。【结果】克隆得到滇水金凤CHI基因的2个片段,命名为IuCHI1和IuCHI2,其cDNA全长序列分别为741 bp和636 bp。同源性分析表明,滇水金凤CHI基因的氨基酸序列与茶(ASU87415.1)、橄榄(AEO36936.1)等12个物种的序列同源性达到55.99%。系统进化分析表明,滇水金凤CHI1和CHI2均单独成一枝。表达分析表明,在红色滇水金凤中,2个CHI基因在4个花发育时期的表达量均呈逐渐上升趋势,而在白色滇水金凤中的表达量在第3时期最高,在其它几个时期则相对较少。【结论】推测滇水金凤的2个CHI基因为旁系亲缘关系,其在白色花和红色花的4个花发育时期的表达模式显示出一致性。     

土壤紧实度和凋落物覆盖对城市森林土壤持水、渗水能力的影响

  目的  分析人为干扰对土壤密度、孔隙度、紧实度等物理性质的影响,揭示土壤紧实度、凋落物覆盖决定城市森林土壤的持水和渗水能力,以期为科学管理城市森林凋落物及践踏程度提供科学参考。  方法  以北京市典型城市森林公园?奥林匹克森林公园内森林为研究对象,通过测定不同践踏等级（轻度、中度、重度）、不同凋落物累积量（0 ~ 4 t/hm2、4 ~ 8 t/hm2、8 ~ 12 t/hm2）、不同草被植物覆盖度（0、0 ~ 50%、50% ~ 100%）下表层土壤持水、渗水相关特性,分析土壤紧实度、凋落物覆盖对土壤持水和渗水能力的影响。  结果  （1）践踏程度及凋落物累积量不同对土壤持水、渗水能力有显著影响（P < 0.05）,草被覆盖度对土壤持水、渗水能力无显著影响（P > 0.05）。土壤通气性、持水能力、渗透能力均随践踏程度减弱显著增加。（2）土壤持水量和土壤渗透速率与土壤孔隙度呈显著正相关,与土壤密度呈显著负相关,表明人为干扰正是通过改变土壤通气紧实程度来影响土壤持水及渗透能力。（3）土壤紧实度增加,城市森林土壤持水和渗水能力显著降低;凋落物累积量增加,土壤持水渗水能力变化不明显。（4）土壤持水能力随着土壤紧实度的减少和凋落物累积量的增加而增强,二者具有协同效应;土壤渗水能力随着土壤紧实度的减少而增加,凋落物覆盖对其影响不大。  结论  土壤紧实度、凋落物覆盖决定城市森林土壤持水和渗水能力,减轻人为践踏,适当保留凋落物可以提高土壤持水、渗水能力,减少地表径流。      

土壤逐渐干旱及复水对黑果腺肋花楸光合特性的影响

【目的】探索黑果腺肋花楸对土壤干旱胁迫的响应。【方法】以两年生黑果腺肋花楸为材料,人工模拟干旱胁迫,通过盆栽试验进行土壤逐渐干旱胁迫和旱后复水处理,研究土壤逐渐干旱及复水对黑果腺肋花楸光合特性的影响。【结果】整个干旱胁迫期间,黑果腺肋花楸的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO_2浓度(Ci)和蒸腾速率(Tr)均逐渐降低,而水分利用效率(WUE)随土壤干旱胁迫程度的加剧而上升;干旱胁迫下,黑果腺肋花楸的叶绿素总量显著降低,叶绿素a/b值显著增加,类胡萝卜素含量变化不明显,并维持较高的叶片相对含水量;CO_2补偿点升高,羧化效率明显减小;干旱30 d,Pn、Gs、Ci和Tr均降到最低值,均显著低于干旱处理前的水平,分别比干旱胁迫处理前下降了85.4%、79.86%、31.98%和91.55%,仍具有一定生物活性,没有死亡;干旱复水后,叶片相对含水量能恢复至对照水平,Pn、Gs、Ci和Tr均迅速升高,Gs、Ci、Tr均未恢复到干旱处理3 d时的水平,但只比干旱处理3 d时降低27.99%、14.15%、16.58%,Pn比干旱处理3 d时升高0.54%,通过表现出较强的恢复能力适应土壤干旱环境。【结论】干旱胁迫过程中,黑果腺肋花楸通过较高的Pn、较低的Tr来提高WUE,保持良好叶片水分状况来抵御干旱胁迫的伤害,胁迫去除后,叶片相对含水量和叶绿素含量均有所增高;各项光合参数值也有所回升,反映出黑果腺肋花楸在复水后具有较强的自我调节能力。     

水条播对寒地水稻农艺性状和产量构成因素的影响

随着劳动力的短缺,直播水稻具有省工省力的优点逐渐受到重视,因此筛选适宜水条播（直播）的水稻品种是极其重要的。为此,以29份寒地水稻为材料,采用随机区组试验设计,研究水条播对寒地水稻农艺性状、产量构成因素和产量的影响。结果表明,水条播对寒地水稻单位面积穗数的影响为偏正向,对株高、穗长、穗重、一次枝梗数、二次枝梗数、穗粒数、成粒率、千粒重、生物产量、经济系数和理论产量的影响都是偏负向的。水条播提高了穗重、一次枝梗数、二次枝梗数、单位面积穗数、穗粒数、成粒率、千粒重、生物产量、经济系数和理论产量的变异程度,而千粒重的变异系数较小。穗重、成粒率和生物产量对水条播反应较敏感的材料,一般其理论产量对水条播的反应也较敏感。     

亏水灌溉对稻米籽粒外观品质建成的影响

研究对亏水灌溉条件下稻米籽粒外观品质的变化规律进行了分析,结果表明:水稻灌浆期,水分亏缺会导致稻米籽粒ABA与ACC等化学信号含量变化,从而实现对蔗糖——淀粉代谢酶活性的调节。其中,轻度亏水造成的稻米籽粒中一定程度的ABA含量升高能够有效地增强稻米籽粒蔗糖——淀粉代谢酶的活性,从而导致稻米籽粒中灌浆速率的升高和垩白度的降低;随着亏水程度的加剧,稻米籽粒中高水平的ABA含量亦会对籽粒灌浆造成不利影响。而稻米籽粒化学信号ACC与蔗糖——淀粉代谢酶活性的关系则相对复杂,表现为ACC与ADPG焦磷酸化酶和淀粉分支酶成负相关,与淀粉合成酶成正相关。研究为利用化学信号优化稻米籽粒外观品质提供了理论指导。     

不同植被下黏质红壤水分特征曲线研究

为分析不同植被下黏质红壤的持水、释水及孔隙特性,用离心机法测定了鄂南一个典型红壤坡地的8种植被地块(3种树龄的杉树、茶树、红叶石楠、无患子、油菜、桂花树)4个深度(20、40、60、90 cm)的土壤水分特征曲线,进而计算了土壤不同孔隙度,用Van Genuchten模型(VG模型)拟合水分特征曲线数据,同时获得土壤比水容量曲线。结果表明:①VG模型能够较好地拟合黏质红壤的水分特征曲线,决定系数R~2在0.981 4～0.999 4之间;②土壤持水能力的变化主要出现在低于500 kPa的土壤水吸力范围内,土壤释水过程大多发生在低吸力范围内(0～500 kPa)。试验坡地的土壤总孔隙度是40.4%～47.0%,其中毛管孔隙度约为39.2%,而有效孔隙度仅为15.0%左右,因此土壤水分有效性整体较差;③持水能力最好的是茶树、大杉树和小杉树3个地块,多数地块的表层土壤较深层土壤有更好的排水能力,但深层土壤的持水能力强于表层土壤。研究坡地的土壤虽然属于同一种类型土壤,但不同植被、不同深度的土壤持水能力、释水特性及水分有效性存在一定差异,在分析红壤坡地水分动态分布规律时应考虑在内。     

马克思主义的生态文明观下的水利建设--评《中国农业水利工程历史与生态文明建设研究》

随着人类社会的不断发展,生态环境问题愈显突出,生态问题已然转变成制约人类生存与发展的国际性问题。如何应对生态问题,马克思主义生态文明摆脱了时代的限制,为人类提高科学认识、摆脱生态危机提供了有力的理论依据。在此背景下,我国也提出了生态文明发展战略,这不仅是对马克思主义生态文明观的有效继承,同时还为我国水利工程建设提供了有效指导。水生态是生态的有机组成部分,水生态文明是生态文明的有机组成部分,换言之,唯有通过对水资源的合理开发、合理利用,实现用水安全,提高水利对经济社会健康稳定发展的保障能力,方可为生态文明建设建立起一种良性循环。     

氮肥减量后移对喷灌玉米产量和水氮利用效率的影响

【目的】优化井灌区田间水肥管理。【方法】试验于2018年6—9月在河南省许昌灌溉试验站进行,以当地主栽玉米品种登海3737(P1)和豫单9953(P2)为试验材料,设置3种施肥调控方式,分别为当地传统施肥模式CK(N、P2O5、K2O施量分别为315、75、75 kg/hm^2,全部基施),优化模式F1(N、P2O5、K2O施量分别为225、75、75kg/hm^2,40%三叶期和60%拔节期追肥),优化模式F2(N、P2O5、K2O施量分别为225、75、75kg/hm^2,30%三叶期、30%拔节期和40%大喇叭口期追肥),研究了喷灌水肥一体化下氮肥减量后移对不同品种夏玉米生长发育、产量和水分利用效率的影响。【结果】增加施肥频次和施肥时间后移可提高玉米叶面积系数(LAI)和延缓叶片衰老,增加玉米干物质累积量以及最大生长速率。喷灌水肥一体化(F1、F2处理均值)较传统施肥籽粒产量提高7.8%,耗水量降低11.9%,水分利用效率(WUE)提高22.2%,籽粒氮肥偏生产力(PFPY)提高51.1%,生物量氮肥偏生产力提高49.2%。登海3737干物质累积、最大生长速率、WUE和PFPY的均值较豫单9953分别增加2.8%、7.7%、8.5%和8.6%,最大生长速率出现的时间没有差异。豫单9953干物质积累快增期持续时间比登海3737增加5.3 d。不同品种之间产量和构成要素差异极显著。登海3737平均产量为11 319 kg/hm^2,较豫单9953增产8.4%,其中穗长、百粒质量对产量贡献较大,分别提高22.5%和18.2%。【结论】本研究中,F2处理为最佳施肥模式,即N、P2O5、K2O施量分别为225、75、75 kg/hm^2,施肥配比为30%三叶期、30%拔节期、40%大喇叭口期。     

栽培管理措施对稻麦轮作系统土壤有机碳和氮素积累及作物产量的影响

栽培管理措施会影响稻麦轮作系统中土壤有机碳和氮素养分的积累,进而影响稻麦产量。综述了本领域最新的研究成果,详细解析了稻麦轮作系统中土壤的耕作方式、稻麦的种植方式以及水分和氮肥的管理方式影响土壤中有机碳和氮素积累以及稻麦产量的机制,并提出了保持稻麦轮作系统土壤肥力和提高稻麦产量的相关建议,以期为中国的稻麦生产提供一定的理论指导。     

生态渗滤池对微污染水中COD·氨氮和总磷去除效果研究

在人工湿地与人工快渗等传统工艺基础上,结合农村地区排污现状和黑臭水体治理要求,提出一种生态渗滤池工艺,研究连续运行21 d对微污染水体中COD、氨氮、总磷的去除效果。结果表明,生态渗滤池可以有效去除微污染水体中的COD、氨氮、总磷,出水可以稳定达到《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)中的Ⅲ类水标准,COD、氨氮、总磷平均去除率分别达78.35%、87.72%和85.96%。生态渗滤池对有机微污染物质的去除效果从大到小依次为氨氮、总磷、COD。