岩溶湿地和稻田的土壤酶活性与CO2和CH4排放特征

【目的】探究土地利用变化对湿地土壤酶活性和温室气体排放之间关系的影响。【方法】以会仙岩溶湿地为研究样点,以湖泊湿地和其相邻的稻田为研究对象,采用比色法和静态暗箱法分别测定水稻整个生育期内主要土壤酶的活性及CO₂和CH₄的排放,并对二者之间的关系进行分析。【结果】稻田土壤的β-葡萄糖苷酶、纤维素酶、蔗糖酶、几丁质酶、脲酶和碱性磷酸酶活性均高于湖泊湿地,高出幅度为11.8%—32.7%。稻田CO₂和CH₄排放通量分别为255.9—789.7和-0.41—1.74 mg·m^-2·h^-1,平均值分别为445.8和0.42 mg·m^-2·h^-1,低于天然湖泊湿地。与湖泊湿地相比,稻田CO₂和CH₄排放总量分别降低了22.3%和83.3%,而增温潜势（GHGs,含N₂O）降低了29.6%。相关性结果显示,CO₂排放通量与β-葡萄糖苷酶、纤维素酶、蔗糖酶和几丁质酶活性呈显著负相关关系,CH₄排放通量与6种土壤酶活性显著负相关（P<0.05）。【结论】在会仙岩溶湿地系统中,天然的湖泊湿地转变为稻田可显著提高土壤酶活性,同时降低CO₂和CH₄的排放量,有利于微生物碳利用率的提高和土壤碳的封存。     

烤烟成熟期淀粉代谢关键酶活性与基因表达研究

【目的】探讨烤烟成熟期淀粉积累状况与淀粉代谢关键酶活性及其基因表达的关系,明确烤烟成熟期淀粉代谢的分子调控机制,为优质烟叶生产提供理论依据。【方法】以不同淀粉积累型烤烟品种秦烟96和豫烟6号为材料,测定成熟期烟叶淀粉含量及比例(直链淀粉、支链淀粉)和淀粉代谢关键酶活性,并对其关键酶基因(NtAGPase、NtGBSSⅠ、NtSSS、NtSBE、NtDBE、Ntα-amylase和Ntβ-amylase)进行实时荧光定量PCR分析。【结果】在烤烟发育成熟期,烟叶淀粉、直链淀粉和支链淀粉含量呈先升高后降低的变化趋势,烟叶生理成熟期(移栽后85 d)其含量最高;随着烟叶的成熟,烟叶中支链淀粉所占比例逐渐增加。烤烟成熟期AGPase、GBSSⅠ、SSS、SBE和DBE活性呈先升高后降低的变化趋势,而烟叶淀粉酶活性则随着烟叶的成熟先降低后升高,烟叶过熟时其活性显著升高;与烟叶淀粉代谢关键酶活性变化趋势不同,其相关基因表达量变化差异较大。烟叶打顶至适熟阶段,AGPase和GBSSⅠ活性与烟叶直链淀粉含量相关性显著,对烟叶直链淀粉的积累贡献最大,NtGBSSⅠ对直链淀粉代谢起主要调控作用;SSS、SBE和DBE活性对烟叶支链淀粉积累起重要作用,NtSBE和NtDBE对烟叶支链淀粉代谢起主要调控作用。当烟叶由适熟至过熟时,淀粉酶(α-淀粉酶、β-淀粉酶)主要参与烟叶的淀粉代谢活动。同一生态环境和栽培条件下,秦烟96淀粉积累较多,具有较高的支链淀粉比例。【结论】烤烟碳水化合物积累以淀粉为主,AGPase和GBSSⅠ是影响直链淀粉积累的关键酶,SSS、SBE和DBE对支链淀粉积累有重要作用,SBE和DBE活性的差异可能是造成烟叶直链淀粉与支链淀粉比值不同的重要原因。     

乙烯处理对树莓果实呼吸速率及乙烯合成代谢的影响

采集不同成熟期(绿果期、白果期、着色期、成熟期、过熟期)"哈瑞太兹"树莓果实,并利用乙烯利及乙烯抑制剂1-MCP处理白果期果实,测定上述果实不同部位(整果、小核果和花托)乙烯生成速率、呼吸速率、ACC合成酶(ACS)和ACC氧化酶(ACO)活性及RiACS1和RiACO1基因相对表达量变化。结果表明,花托是树莓果实中产生乙烯的主要部位,果实食用部分小核果乙烯生成和呼吸速率在果实发育期间变化平稳,同时结合树莓果实采后无后熟、常温贮存后易腐烂的特性,推测树莓应属于非跃变型果实。乙烯利处理促进树莓果实提前着色,整果、小核果和花托乙烯生成速率短时内增加,ABA含量显著增加,提高ACS和ACO酶活性及RiACS1和RiACO1基因转录水平,而1-MCP抑制此过程。乙烯利处理对呼吸速率影响较小,但1-MCP处理显著抑制小核果和花托中的呼吸速率。     

黄花蒿法呢基焦磷酸合酶、紫穗槐二烯合酶双功能酶基因的构建、原核表达与功能鉴定

试验将青蒿素生物合成途径中催化两步连续反应的酶(法呢基焦磷酸合酶和紫穗槐二烯合酶)的基因进行融合,经大肠杆菌表达后鉴定其融合蛋白的功能。结果表明:融合蛋白具有了双功能酶活性。双功能酶基因的构建,为进一步将双功能酶基因转入黄花蒿,提高青蒿素含量奠定了基础。     

Resistance and resilience of soil biological indicators: A case study with multi-walled carbon nanotube

Soil ecosystem is experiencing stresses due to climate change, and soil inhabitants try to demonstrate their inherent resistance and resilience against those stresses. Application of nanomaterials as agricultural inputs could bring shifts in resistance and resilience patterns of soil microbes and associated enzymes, especially under short-term heat stress. With this background, the impacts of multi-walled carbon nanotube (MWCNT) on the resistance and resilience of soil biological indicators were evaluated. An incubation experiment was conducted with varied MWCNT concentrations (0, 50, 100, 250, and 500 mg kg^-1 soil) for 90 d after 24-h heat stress at 48 ±2 ℃ to assess the impacts of MWCNT on soil enzyme activities and microbial populations vis-à-vis their resistance and resilience indices under short-term exposure to heat stress. Enzyme activities were reduced after exposure to heat stress. Resistance indices of enzyme activities were enhanced by MWCNT application on day 1 after heat stress, whereas there was no recovery of enzyme activities after 90-d incubation. Like soil enzyme activities, resistance index values of soil microbial populations followed the similar trend and were improved by MWCNT application. Multi-walled carbon nanotube has the potential to improve resistance indices of soil enzyme activities and microbial populations under heat stress, although they could not recover to their original state during periodical incubation after heat stress. This study helps to understand the relative changes of biological indicators under MWCNT and their ability to withstand heat stress.     

甜菜碱对热应激肉鸡生长性能、十二指肠消化酶活性及盲肠微生物区系的影响

本试验通过在饲粮中添加不同剂量的甜菜碱研究其对热应激肉鸡生长性能、十二指肠消化酶活性及盲肠微生物区系的影响。选取270只14日龄爱拔益加(AA)肉鸡随机分成6组:常温组、热应激组,常温+0.1%甜菜碱组、热应激+0.1%甜菜碱组、热应激+0.2%甜菜碱、热应激+0.4%甜菜碱组。热应激肉鸡饲养在(32±1)℃的高温环境中。每组3个重复,每个重复15只。预试期7 d,正试期21 d。结果表明:1)饲粮添加甜菜碱可极显著增加28~42日龄热应激肉鸡的体重(P<0.01),极显著降低22~35日龄肉鸡料重比(P<0.01);2)除添加0.1%和0.2%甜菜碱饲粮对28日龄热应激肉鸡胰蛋白酶活性无显著影响(P>0.05)和添加0.1%甜菜碱对35日龄热应激肉鸡淀粉酶活性无显著影响(P>0.05)外,不同浓度的甜菜碱均能显著或极显著增加28、35、42日龄热应激肉鸡十二指肠胰蛋白酶、淀粉酶和胰脂肪酶活性(P<0.05或P<0.01);3)饲粮添加甜菜碱极显著提高了28、35、42日龄热应激肉鸡盲肠内乳酸杆菌的数量(P<0.01),极显著降低了产气荚膜梭菌的数量(P<0.01)。由此可见,热应激状态下,在基础饲粮中添加甜菜碱可改善AA肉鸡生长性能,提高十二指肠消化酶的活性,维持盲肠内微生物区系平衡,从而减轻热应激对肉鸡的危害。     

外源NO对NaCl胁迫下燕麦幼苗抗氧化酶活性和生长的影响

为了探讨外源NO是否能减轻盐胁迫对燕麦（Avena sativa）幼苗的伤害,以水培生长到四叶一心的燕麦幼苗为研究材料,在150 mmol/L NaCl胁迫下,探讨了0.06 mmol/L外源NO供体硝普钠(SNP)处理对白燕6号和内散2号2个燕麦品种幼苗叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性以及丙二醛(MDA）含量、质膜透性、叶绿素含量和植株干质量的影响。结果表明,NaCl胁迫下,施入外源NO可提高燕麦叶片SOD、CAT、POD和APX活性,降低MDA含量和质膜透性,并能缓解叶绿素含量的下降,提高植株干质量,从而减轻NaCl胁迫对燕麦幼苗的伤害;但外源NO对不同抗氧化酶活性影响不同,其中对提高SOD、CAT、APX活性的作用相对较大,而对提高POD活性的作用相对较小。     

酶制剂、益生素对杂粕饲粮品质改善效果的研究

采用单因素完全随机设计,研究杂粕日粮中添加0.015%的酶制剂和0.15%的益生素与豆粕日粮饲喂蛋鸡的效果差异。结果表明,与豆粕相比,加酶或加益生素的杂粕日粮降低蛋鸡产蛋率、产蛋量、蛋重和蛋鸡采食量;通过添加益生素或酶制剂,杂粕日粮在饲料转化率上与豆粕日粮效果相当;与豆粕日粮相比,加酶或加益生素的杂粕日粮不影响蛋壳厚度和软破蛋率,也不影响能量和蛋白质代谢率,但显著降低排泄物中蛋白质含量。可见,一定程度上加酶或加益生素能可提高杂粕的利用率,但其实用效果与豆粕日粮还有一定差距。     

不同纤维来源饲粮和细胞壁降解酶对猪肠道微生物菌群多样性的影响

本试验旨在利用末端限制性片段长度多态性技术研究不同纤维来源饲粮和细胞壁降解酶对猪肠道微生物菌群多样性及其组成结构的影响。试验选用8头平均体重为(35.0±2.5)kg的"杜×长×大"三元杂交生长猪,统一安装回肠末端T型瘘管,随机分为4组,每组2个重复。试验分4期,每期每组猪按4×4拉丁方设计饲喂小麦麸、小麦麸加酶、大豆皮和大豆皮加酶4种试验饲粮之一。每期预试期15 d,正试期6 d。试验结果表明:1)大豆皮饲粮组猪回肠食糜微生物的多样性显著高于小麦麸饲粮组(P0.05)。2)小麦麸饲粮组显著提高猪回肠食糜中普氏菌属(Prevotella)和乳酸杆菌属(Lactobacillus)的丰度(P0.05),而大豆皮饲粮组则显著提高猪回肠食糜中瘤胃球菌属(Ruminococcus)及粪便中拟杆菌属(Bacteroides)、毛螺菌属(Lachnospira)的丰度(P0.05)。3)添加细胞壁降解酶显著提高各饲粮组猪回肠食糜中Lachnospira、真细菌属(Eubacterium)及粪便中Lachnospira的丰度(P0.05),但也同时降低了回肠食糜中Lactobacillus、Prevotella及粪便中Lactobacillus、Bacteroides和克雷伯氏菌属(Klebsiella)的丰度(P0.05)。综上所述,纤维饲粮可显著提高猪肠道内非淀粉多糖降解菌的丰度,而细胞壁降解酶则可选择性改变肠道微生物菌群的多样性及其组成。     

翻耙补播对科尔沁碱化草地土壤理化性质和生物活性的影响

对科尔沁地区碱化草甸草地翻耙补播沙打旺后的土壤理化性质和土壤生物活性的变化进行了研究.结果表明,翻耙补播改良后草地综合生产性能得到明显改善,土壤容重、pH、含盐量和碱化度降低,土壤含水量和孔隙度增加,土壤有机质和N、P、K等养分含量增加;同时,土壤微生物C、N的含量以及土壤酶的活性也得到较大幅度提高.