茶树根系跨膜吸收氟的生理与分子机制

茶树[Camellia sinensis(L.)O.Kuntze]是高富集氟的植物,氟在叶片中被大量累积。饮茶是人们摄取氟的重要途径,氟的过量摄入会影响人体健康。茶树主要通过根系从土壤中吸收富集氟,但是根系跨膜吸收氟的生理与分子机制尚不清楚。本文综述了茶树根系吸收氟的主动和被动途径,总结根系H+-ATPase和Ca^2+-ATPase介导氟的跨膜主动吸收过程与分子机制;剖析离子通道和Al-F络合在根系被动吸收氟过程中的作用及微观过程;分析影响根系吸收富集氟的主要因素及其调控措施。提出通过研究茶树根系氟跨膜吸收相关转运蛋白及其相关基因的克隆、表达和功能验证,以揭示跨膜吸收氟的分子机制;进而研究调控根系对氟的选择吸收,以保障茶叶质量安全和饮茶健康。     

茶树谷胱甘肽过氧化物酶编码基因CsGPX1功能分析

为明确茶树[Camellia sinensis(L.)O.Kuntze.]谷胱甘肽过氧化物酶(Glutathione peroxidases,GPX)编码基因CsGPX1的功能,本文利用茶树转录组数据克隆获得CsGPX1的编码区全长序列,进行序列比对与分析,在此基础上,将CsGPX1在烟草中进行过表达获得转CsGPX1基因烟草,并比较野生型烟草与转基因烟草耐旱性的差异,验证CsGPX1功能。序列分析表明,CsGPX1编码序列(CDS)长723 bp,编码240个氨基酸。BLAST比对发现,该基因与桃树(Prunus persica)的GPX基因具有高度同源性(>85%)。CsGPX1编码的氨基酸序列具有GPX蛋白保守特征序列和区别于其他家族成员的特有的结构域——磷脂氢谷胱甘肽过氧化物酶(PHGPX)。干旱胁迫处理结果显示,过表达CsGPX1烟草株系抗旱性强于野生型。GPX酶活性测定结果表明,转基因植株的GPX酶活性高于野生型植株。以上研究结果表明,过表达CsGPX1可提高转基因烟草的耐旱能力,说明CsGPX1可能与茶树的耐旱性能相关。本研究为提高茶树的耐旱性能研究提供了新的理论途径,并对降低茶园管理的成本具有一定的积极意义。     

水稻叶倾角分子机制及育种应用的研究进展

水稻叶倾角是指叶片与茎秆之间的夹角,叶倾角影响叶片光合作用速率,与株型和产量密切相关,如直立叶片就是水稻理想株型形态因素之一。叶倾角的大小受到多种植物激素的调控,是油菜素内酯、生长素、赤霉素、茉莉酸等多种激素相互作用的结果,另外,其他因素如根系分布、叶片大小、生长环境等也会对水稻叶倾角大小产生一定的影响。本文根据水稻叶倾角的研究进展,着重从叶枕的发育、激素水平及其他因素等方面,对水稻叶倾角的分子机制及其在育种中的应用进行阐述与总结,以期为水稻株型的分子设计育种提供参考,为进一步提高水稻的产量奠定理论基础。     

泾河南塬黄土的渗透特征及孕灾机制

[目的]分析泾河南塬黄土的渗透各向异性特征,并探讨该地区滑坡的孕灾机制,以期为黄土分布区雨水入渗型滑坡的灾害防治提供指导。[方法]通过野外调查和渗透试验,分析该地区裂隙土以及不同土层的渗透特征。[结果]裂隙土的渗透系数远大于均质土,裂隙的存在为水的入渗提供优势渗流通道。不同土层渗透系数对比表明,马兰黄土因大、中孔隙多以及节理裂隙发育,其渗透系数最大,而古土壤的渗透系数最小。[结论]泾河南塬黄土具有明显的渗透各向异性,水与裂隙共同作用已成为该地区的一种恶性灾害链模式。     

黄土斜坡优先流促滑机理研究现状及展望

[目的]对斜坡中因节理、裂隙、孔洞等优势通道的存在而发育的优先流所产生的促滑效应研究现状进行总结,以期引起学者重视优先流理论在斜坡地质灾害研究中的应用,为准确开展滑坡预测预警提供科学依据。[方法]从优先流的定义与类型出发,分析了优先流的众多影响因素,重点综述和评价了优先流对斜坡稳定性的影响、斜坡优先流探测技术以及稳定性评价模型方面的研究现状,总结了黄土斜坡优先流促滑致灾的4个发展阶段,并以典型滑坡作为实证,最后分析了优先流促滑作用机理研究中存在的问题。[结果]黄土斜坡优势渗流通道中普遍发育的优先流是有限降雨影响深度条件下斜坡失稳的合理解释,然而,优先流在滑坡致灾规律理论及应用上仍需更多实践检验。[结论]斜坡优先流是斜坡水文学、非饱和土力学、地质灾害学等相关学科方面一项重要的理论,多年来已取得不少成果,今后还需继续深入开展黄土斜坡优先流促滑效应研究,加强多学科交叉和新技术应用,来提高地质灾害科学预测与防治水平。     

濒危植物毛柄小勾儿茶生境特征研究

通过对小勾儿茶Berchemiella wilsonii的变种毛柄小勾儿茶Berchemiella wilsonii(Schneid.)Nakai var.pubipetiolata H.Qian的实地调查,对其分布概况、生境特性以及种群生存概况等方面进行了分析。结果表明:(1)毛柄小勾儿茶主要分布于安徽省霍山县马家河、舒城县万佛山和浙江省临安市湍口乡、临安市马啸乡等地。常见分布于沟边、路边、悬崖峭壁的向阳面。(2)毛柄小勾儿茶对水分及光照的要求较高,喜温暖湿润气候,成年植株主要分布在群落最高层,其幼苗耐荫性差,难以在郁闭度高的林内生长。(3)毛柄小勾儿茶种子大都落在树旁,缺乏有效传播方式,且种子未熟先落,95%无活性,导致极其缺乏幼苗。毛柄小勾儿茶生态位十分狭窄,是群落的伴生种或偶见种,缺乏群落竞争力。毛柄小勾儿茶数量已极其稀少,建议加大保护力度,加快对种子成熟生理机制的研究,提高种子活性。或是探索有效的规模化繁育技术,进行人工抚育小苗,扩大种群数量。     

循环农业发展的基本理论及展望

探讨了循环经济思想的起源,总结了循环经济思想在农业上的具体实践。循环农业是一种新型的发展模式,是实现人口、资源、环境相互协调发展的农业经济增长新方式,通过建立"农业资源→农业产品→农业废物再利用"的循环机制,实现经济发展与生态平衡的协调,实现农业生产的"两低一高",即资源消耗低、废弃物排放低、物质能量利用高。循环农业的本质特征是资源节约和产业链条延伸。发展循环农业是农业发展方式由外延式增长向内涵式发展转变的必然要求和解决农业资源短缺与环境退化的现实选择。最后,提出了今后的研究重点,包括循环农业的理论基础及机理、层次构成、重点方向与技术路径、保障研究等4个方面。     

水土保持生态补偿机制初探

我国水土保持生态补偿机制正处于探索阶段.攀枝花市在此方面作出了尝试,取得一些经验.生态补偿机制的建立,必须要对现有水土保持法律法规和规范性文件作系统修改,以适应新形势的要求,才能确保贯彻落实.     

草坪草分蘖特征及调控机理研究进展

分蘖是草坪草的重要特征之一,直接影响草坪草的耐践踏性及坪用价值。从草坪草分蘖类型、形成过程及分蘖形态特征等方面阐述了草坪草的分蘖特征,并从生长素、细胞分裂素等内源激素及碳水化合物,氮素等营养物质的类型和含量分析探讨了影响草坪草分蘖的调控机理。以期为草坪草分蘖调控机制的进一步研究及针对性地提出养护对策提供参考。     

苗木嫁接机器人切削机构模拟试验

为研究满足苗木嫁接机要求的切削机构,设计了半旋转切削机构并优化其结构参数.选取桃、李、柑橘、葡萄和板栗五种嫁接幼苗作为试验对象,在模拟切削试验装置上进行了切削模拟试验.试验结果检验该半旋转切削机构的可行性及分析得出了影响切削阻力试验指标和切削成功率试验指标的主、次试验因素.研究表明影响苗木切削的因素:苗木平均直径、转速、滑切角分别与切削阻力和切削成功率的相关性.综合得出,该半旋转切削机构是可行的;苗木直径、转速和滑切角分别较大地影响切削阻力和切削成功率,苗木直径是主要影响因素,实行工厂化育苗来有效保证苗木直径大小和均匀性;转速调节范围50～60 r/min,滑切角调整略人于30°.