荒漠植物白刺对模拟增雨的光合响应机制

【目的】研究不同增雨条件下白刺叶片的光合作用和叶绿素荧光特性,从光合生理角度探讨白刺对增雨的响应机制。【方法】以乌兰布和沙漠东缘地区典型荒漠植物白刺为研究对象,设置不同的增雨梯度(增加年均降水量的0,25%,50%,75%和100%),对自然生长的白刺沙包进行人工模拟增雨,利用 Li－6400xt便携式光合测定系统分析仪(USA,LI-COR)测定不同增雨条件下白刺叶片净光合速率(Pn)日动态变化、光响应曲线、CO2响应曲线以及叶绿素荧光参数,并根据 Pn 日变化曲线和响应曲线计算叶片日光合总量(∑Pn )以及各光合生理参数。【结果】1)75%和100%增雨对日均 Pn 和∑Pn 影响显著,日均 Pn 比 CK分别高32.74%和37.64%,∑Pn 比 CK 分别高32.01%和38.43%,说明增雨使白刺光合能力增强,日光合产物的积累增加。2)增雨使白刺表观量子效率( AQY)和光饱和点( LSP)升高,25%,50%,75%和100%增雨的 AQY 比 CK 分别高17.24%,31.03%,37.93%和24.14%,LSP比 CK分别高14.6%,6.0%,3.0%,26.1%,说明白刺叶片利用弱光的能力增强,对强光的利用范围增加,光能转化效率提高,有利于光合作用的高效进行。3)随着增雨量的增加,羧化效率(CE)呈现出逐渐增加的趋势,其中,100%增雨的 CE比 CK高5.73%;增雨使 CO2饱和点( CSP)升高,50%,75%和100%增雨的 CSP 显著高于 CK,分别比 CK高23.67%,28.35%和29.13%,说明白刺叶片 RuBP羧化酶和光合碳循环酶的活性增强,对高CO2浓度的利用范围增加。4)增雨使白刺叶片的原初光化学量子效率( Fv/Fm )、实际光化学量子效率(ФPSⅡ)、电子传递速率( ETR)和光化学猝灭系数( qP )提高,说明增雨有利于白刺叶片PSⅡ反应中心活性增强、开放比例提高,有利于叶片把所捕获的光能转化为生物化学能,并将更多的光能用于推动光合电子传递。【结论】白刺能够调节光合机构的功能、改变自身生理特性、增强对环境资源的利用能力来适应增雨的变化。     

屎肠球菌CCTCCM2017191发酵培养基的优化

为了实现屎肠球菌CCTCCM2017191的高密度工业化生产,必须提高该屎肠球菌的发酵活菌量,因此对其发酵培养基进行了优化筛选。首先在MRS培养基的基础上进行单因素试验以确定适合该屎肠球菌生长的最优pH值和培养温度以及该菌的最适发酵碳源和氮源;再利用Plackett-Bur-man试验设计分析筛选培养基成分中影响屎肠球菌发酵活菌数的显著影响因子,设计最陡爬坡试验逼近显著因子的最大活菌数响应区域,最后采用中心复合序贯试验设计(central composite circum-scribed design,CCC)和响应面分析法得到显著影响因子的最优配比浓度。获得发酵优化培养基配方为:麦芽糊精20 g/l、酵母浸粉77.22 g/l、结晶乙酸钠6.42 g/l、柠檬酸二铵2.0 g/l、磷酸氢二钾2.0 g/l、无水硫酸镁0.2 g/l、硫酸锰0.04 g/l、吐温-80 0.99 g/l。培养基pH值为8.0,培养温度为37℃。经验证,优化后培养基的发酵菌液活菌数可达6.136×109CFU/ml是相同条件下MRS培养基发酵菌液活菌数的4.63倍,优化方案及所得回归模型切实可靠,成功实现了该屎肠球菌CCTCCM2017191的高密度发酵培养。     

植物铝胁迫响应机制的研究进展

从铝对植物的毒害、植物耐铝（抗铝）的生理、遗传、分子生物学等多方面综述植物的耐铝机制．并探讨其研究的发展方向。     

不同砧木品种对核桃树体生长及光合特性的影响

[目的]采用将同一品种嫁接到不同砧木的方法,经过调查测试和分析,揭示杂交种‘中宁奇’的砧木特性,进而阐明砧木在经济林育种和栽培中的地位和作用。[方法]以砧穗组合上宋-14/中宁奇和上宋-14/宁优为试材,测定分析不同砧穗组合的生长量和光合特性指标。[结果]嫁接亲和性调查显示:2种砧木对同一核桃品种的嫁接亲和性均较高,但差异不显著。树体生长特性调查表明:上宋-14/中宁奇树高、干径、冠幅、新梢长度、新梢粗度、新梢着生小叶数及分枝力等指标显著或极显著高于上宋-14/宁优,‘中宁奇’作砧木可显著增强核桃树体的生长势。光合特性分析结果显示:2种砧穗组合间光响应曲线特征参数存在显著差异,上宋-14/中宁奇最大净光合速率(21.93μmol·m~(-2)·s~(-1))、光饱和点(1 550μmol·m~(-2)·s~(-1))及表观量子效率(0.062 mol·mol~(-1))分别比上宋-14/宁优提高17.90%、11.51%和16.98%,而光补偿点(16.53μmol·m~(-2)·s~(-1))则显著降低35.33%。[结论]核桃杂交种‘中宁奇’与‘上宋-14’核桃品种有较强的亲和性,以‘中宁奇’作砧木可显著提高树体的生长量和光合能力,使嫁接品种对光强的利用范围变广,从而提高树体对光环境的适应性。     

啤酒花茎多酚的提取优化及其抗氧化活性

为啤酒花加工废弃物的综合开发利用提供参考,以啤酒花茎为试验材料,采用超声辅助丙酮法提取多酚,通过单因素试验考察料液比、提取时间、丙酮体积分数和提取次数4个因素对啤酒花茎多酚含量的影响,并利用响应面法优化其提取工艺。结果表明:通对响应面法建立的啤酒花茎多酚提取回归方程为Y=106.5+1.64A+2.13B+2.63C+11.12D+0.51AB-2.53AC+0.19AD+4.37BC-0.87BD-0.24CD-3.85A~2-2.41B~2+1.04C~2-3.65D~2,模型决定系数R2=0.933 8,该回归模型的拟合程度良好;最佳提取工艺为提取时间20min、料液比1∶12、丙酮体积分数60%、提取4次,此条件提取啤酒花茎多酚的含量为115.89mg/g,与理论预测值116.56mg/g接近。啤酒花茎多酚对DPPH自由基的清除率为90.70%,半清除浓度(SC_(50))为22.81g/mL。采用响应面法优化的啤酒花茎多酚超声辅助提取工艺准确可靠,可用于啤酒花茎多酚的实际提取;啤酒花茎多酚具有较强的抗氧化活性,可作为天然抗氧化资源进行开发利用。     

极端干旱对土壤微生物群落和功能的影响研究进展

随着现代社会的快速发展和人类活动的日益增多,极端气候如干旱和高温等事件越来越频繁地出现.干旱和高温的同时发生容易形成极端干旱,不仅会改变土壤基本理化性质及功能,还会影响土壤微生物群落的组成和结构,同时对微生物介导的土壤微生物过程及生物地球化学循环产生深远影响,因此了解极端干旱如何影响土壤微生物群落及其功能显得至关重要....     

中华金叶榆盆栽苗对干旱胁迫的生理响应与转录组分析

为研究中华金叶榆（Ulmus pumila ‘Zhonghua Jinye’）幼苗在干旱胁迫下的生理响应及分子机制。试验采用盆栽中华金叶榆苗人工模拟控水法进行干旱胁迫处理（对照组、中度和重度干旱胁迫组的土壤含水量分别保持在田间含水量的80%、40%、20%）,分别在胁迫0、10、20、30 d测定中华金叶榆的相对电导率、丙二醛含量、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量以及光合指标,并在胁迫30 d时进行转录组测序分析。结果表明：随着干旱胁迫时间的延长,叶片的相对电导率、丙二醛含量、可溶性糖含量逐渐上升,净光合速率、蒸腾速率和气孔导度逐渐下降,可溶性蛋白含量先上升后下降,胞间CO₂浓度先下降后上升。GO功能注释发现,差异表达基因（DEGs）主要富集在分子功能中;KEGG富集分析显示,光合作用是中度胁迫特有的能量代谢通路,核糖体通路在重度胁迫下显著富集。中度、重度胁迫分别有661个、1 945个DEGs,有179个共有DEGs。qRT-PCR验证表明,8个DEGs在不同程度胁迫中的表达情况与转录组分析的结果基本一致,证明转录组数据的可靠性。干旱胁迫下渗透调节物质的积累起到积极...     

外源NO对NaCl胁迫下红砂幼苗生长和生理特性的影响

本试验以当年生红砂（Reaumuria soongorica）幼苗为材料,采用盆栽实验,通过研究叶面喷施0.01~1.0 mmol·L^-1不同梯度NO供体硝普钠（sodium nitroprusside,SNP）对在300 mmol·L^-1 NaCl胁迫下红砂生长、渗透调节物质和膜脂过氧化程度的影响,以探讨外源NO对红砂耐盐性的生理响应机制。结果表明：300 mmol·L^-1 NaCl处理显著抑制了红砂植株平均株高生长速率和生物量的积累（P<0.05）,降低了可溶性糖（Soluble sugar,SS）、脯氨酸（Proline,Pro）、离子选择向上运输K⁺的系数（ST_K+,Na+）和可溶性蛋白（Soluble protein,SP）含量,提高了丙二醛（Malondialdehyde,MDA）、Na⁺含量和Na⁺/K⁺值。外源NO处理可显著提高红砂在盐胁迫下的SS含量、Na⁺/K⁺值和ST_K+/Na+,降低Pro、SS、MDA含量。高浓度（>1.00 mmol·L^-1 SNP）外源NO未能缓解盐胁迫对红砂的伤害,而低浓度（0.01~1.00 mmol·L^-1 SNP）则有缓解盐胁迫对红砂生长抑制的作用,尤其以0.10 mmol.L^-1的NO供体SNP对盐胁迫的缓解作用最为显著。分析表明：NO主要通过提高植物SS的含量、降低Pro和MDA含量来提高红砂的耐盐性,同时,NO可通过促进Na⁺在红砂体内选择性吸收,提高地下部分K⁺向地上部分的输送能力来提高红砂对盐胁迫环境的适应能力。     

基于压力-状态-响应模型的天津市土地生态安全评价研究

从土地生态环境压力、土地生态环境状态和土地生态环境响应3个方面建立了基于压力-状态-响应(PSR)模型的天津市土地生态安全评价指标体系,综合评价了天津市2005年、2010年和2015年的土地生态安全情况。结果表明:天津市土地生态安全水平呈现出先恶化后改善的趋势。土地压力安全值处在全国平均水平以下,但压力安全值不断上升;天津市土地生态状态均处在全国的下游水平,且安全值呈不断下降趋势;天津市土地生态状态安全值较高,排在全国前列。天津市土地生态安全的主要问题在于人口增加、经济发展和污染造成的生态压力增大。提出了天津市未来应划定土地生态红线,加强土地资源管控立法,开展土地生态安全评价和预警工作,以降低人地矛盾,保障天津市土地资源的可持续发展。     

响应面法优化常温饮用型酸乳配方

采用响应曲面法对常温饮用型酸乳的配方进行优化。用Plackett-Burman设计法研究全脂乳粉与乳清粉的蛋白比例、琼脂、淀粉、果胶、果糖和稀奶油添加量6 个因素对酸乳黏度及持水力的影响,筛选出影响酸乳黏度和持水力的显著因素,用Box-Behnken试验设计优化最佳配方。结果表明：全脂乳粉与乳清粉的蛋白比例、琼脂、淀粉及果胶添加量是影响常温饮用型酸乳黏度和持水力的显著因素（P＜0.05）;经过响应面试验设计建立黏度、持水力和4因素的模型,对此模型进行求解得到最佳配方为全脂乳粉与乳清粉的蛋白比例5∶1、琼脂