遮荫处理对铁尾矿基质臭柏实生苗快速叶绿素荧光特性的影响

【目的】通过比较分析铁尾矿基质下不同遮荫处理间臭柏实生苗叶片原初光化学反应的差异,揭示臭柏在不同光照条件下的光保护机制,从理论上解释其天然更新过程,为臭柏光胁迫的研究提供理论依据,也为臭柏在铁尾矿废弃地造林提供技术依据。【方法】以唐山迁安铁尾矿为基质,通过盆栽遮荫试验,利用快速叶绿荧光诱导动力学测定与 JIP-test数据分析方法,分别测定0,25%,50%,75%和90%5个遮荫处理下臭柏叶绿素8项荧光参数。【结果】1)全光照条件下Fo 增大,Fm 减小,而叶片光合系统量子产额和能量分配比率(φPo,Ψo和φEo)、单位面积光合机构的比活性参数(Fm,ETo/CSm和 TRo/CSm)和单位面积内反应中心的数量(RC/CSm)均最小,且各个遮荫处理组间差异均达到显著(P＜0.05)或极显著水平(P＜0.01),表明全光照条件下臭柏实生苗反应中心失活,受到光抑制,而全光照下快速叶绿素荧光诱导动力学曲线中 K 点与 J 点明显高于其他遮荫处理,而且光抑制对臭柏叶片PSⅡ的供体侧(OEC)有伤害,造成PSⅡ受体侧(Q －A )的大量积累,阻碍电子传递链向Q －A 下游传递。2)全光照条件下叶片热耗散的量子比率(φDo )和单位面积光合机构的比活性参数( DIo/CSm )均最大,且与其他遮荫处理组间差异也均达到显著(P＜0.05)或极显著水平(P＜0.01),表明全光照条件下臭柏在遭受光抑制后,通过增加天线色素的热耗散,增加非辐射能量耗散等一系列机制来保护光合机构免受过量光能的危害。3)随着遮荫率增加,φPo ,Ψo和φEo,Fm(ABS/CSm),ETo/CSm和TRo/CSm,RC/CSm随之上升,而φDo和Fo(ABS/CSo),DIo/CSm随之下降,90%遮荫处理表现出明显的光捕捉特征,50%遮荫处理 Fm ,PIABS的平均值最大,说明该遮荫条件下臭柏叶片光抑制最小,光合能力最强,其他参数在不同遮荫处理组间无明显差异( P＜0.05)。【结论】臭柏幼苗若无遮荫措施,受到光胁迫,而其通过增加非辐射能量耗散途径达到光抑制防御的机制。因此臭柏天然更新从乌柳灌丛下开始,逐渐脱离乌柳灌丛的保护,完全暴露在全光照条件下,进而实现自身的不断生长、壮大,但在废弃地上植苗造林初期尚需采取一定的遮荫措施,以提高造林成活率。     

Slug control in Australian canola: monitoring, molluscicidal baits and economic thresholds

Exotic slugs have become serious pests of canola, at establishment, in Southern Australian high-rainfall cropping zones. Slugs were monitored using relatively inexpensive 300 mm x 300 mm terracotta tiles acting as refuges. An investigation was made of the effects of the time of application of chelated iron baits on the slug species Deroceras reticulatum Müller and Lehmannia nyctelia Bourguignat. Baits reduced the number of surface-active slug species. A single application at sowing provided greater efficacy than one application before sowing, and efficacy was comparable with that of two applications. Canola seedling densities showed a negative response to D. reticulatum numbers; the presence of even one individual per refuge trap reduced seedling numbers below optimum densities. Thistles and other vegetation were associated with increased numbers of slugs. European guidelines for slug monitoring and damage appear to be at least partly applicable to Australian conditions.     

浒苔多糖及多糖铁对水稻育苗生长的影响

通过水稻育苗实验,对比分析了浒苔多糖（EP）和多糖铁（EPI）对水稻育苗生长的影响。研究发现,浒苔多糖和多糖铁对水稻具有显著的促生长作用。水稻的氮含量、叶绿素及可溶性糖含量,相对于空白组,浒苔多糖处理组分别提高了42.2%、45.9%、2.7%,多糖铁组相对提高了48.2%、52.8%、4.3%,而多糖铁相对于多糖组提高了4.2%、4.7%、1.6%。另一方面,浒苔多糖和多糖铁显著提高了水稻的生长势,相对于空白组,多糖及多糖铁处理组的水稻的根长、株高、干重等指标显著增加,浒苔多糖处理组分别提高了9.2%、25.4%、27.0%,多糖铁组相对提高了48.0%、49.6%、39.8%,而多糖铁相对于多糖组分别提高了35.5%、19.3%、10.0%。因此,浒苔多糖和多糖铁可促进水稻体内氮元素的积累,促进叶绿素的合成,提高光合作用,增加可溶性糖的含量,从而提高水稻的生长势,表现在根长、株高和株重等指标显著增加,其中多糖铁对水稻的促生长作用更为显著,可为浒苔在农业中的高值化开发提供研究方向。     

葡萄Fe-S簇装配基因的鉴定、克隆和表达特征分析

【目的】从葡萄中克隆并鉴定Fe-S簇装配基因,在转录水平探索其组织特异性表达特征及其对缺铁胁迫的差异响应,明确主效基因。【方法】通过同源克隆法,在葡萄基因组中筛选并鉴定参与Fe-S簇装配的基因;借助生物信息学软件分析葡萄Fe-S簇装配相关基因及其编码蛋白的详细特征;利用实时荧光定量PCR分析Fe-S簇装配相关基因在葡萄不同组织部位的表达模式及其对缺铁胁迫的响应情况;利用MEGE 7.0软件建立不同植物ISU1同源蛋白的系统进化树。【结果】在葡萄基因组中检索并克隆获得46个Fe-S簇装配基因,分布于16条染色体上,含有1—21个长度不一的内含子,且主要分布于质体、线粒体和细胞质,分别含有14、21和11个基因成员;葡萄Fe-S簇装配蛋白在多种亚细胞结构中均有定位,且不同装配机制中蛋白的亚细胞定位情况差异很大;所选10种植物ISU1蛋白序列的一致性高达77%,系统发育树分析表明同一属的ISU1同源蛋白如十字花科的拟南芥和盐芥、禾本科的水稻和短柄草、蔷薇科的桃和苹果,倾向于紧密聚在一起,但葡萄ISU1和番茄ISU1紧密聚集在一起;葡萄Fe-S簇装配基因在3年生‘马瑟兰’成年树体和组培幼苗不同组织中的表达水平差异较大,其中,ISU1整体水平的表达量最为丰富（尤其是成熟期果实中的表达量最高）,其次是HSCA1、ISA2、NFU2、SUFA和SUFB等基因,而SUFE2、NFS1、HSCA2、HSCA6、TAH18和CIA2在本研究所有葡萄组织中均未检测到表达量;在‘马瑟兰’幼苗中,葡萄Fe-S簇装配基因对缺铁处理较为敏感,所有基因至少在1个检测的组织部位对缺铁处理有响应,其中,22个基因的表达水平在所有检测组织中均受缺铁处理调控：根部Fe-S簇装配基因的表达水平易受缺铁胁迫诱导而上调,但地上部（茎和叶）Fe-S簇装配基因的表达水平易受缺铁胁迫抑制而下调。【结论】从葡萄中克隆并鉴定了46个Fe-S簇装配基因,分别定位于质体、线粒体和细胞质;葡萄Fe-S簇装配基因在三年生成年树体和组培幼苗不同组织中的表达水平差异较大,且在葡萄幼苗不同组织中的转录水平对缺铁胁迫的响应具有显著差异;ISU1在葡萄所有组织中的整体表达量较高;葡萄ISU1和番茄ISU1同源蛋白遗传进化距离最接近。     

铁碳复合材料活化过氧化氢吸附-氧化萘的机理

为探讨不同铁源对铁碳复合材料结构及其吸附-氧化萘污染的影响,分别以硫酸亚铁、氯化铁、硝酸铁、纳米零价铁和纳米四氧化三铁为铁源,葡萄糖为碳源,采用水热-碳热法合成了铁碳复合材料。采用比表面积测试、红外光谱仪、X射线衍射仪和电化学工作站分别测定材料的比表面积和孔结构、表面官能团、晶体结构和氧化还原能力,同时通过动力学实验研究不同复合材料吸附和活化过氧化氢氧化萘的效果。结果表明：Fe₂SO₄@C、FeCl₃@C和Fe（NO₃） ₃@C因较小的孔体积或较高的表面含氧官能团含量,而对萘的吸附去除率较低,且无法对萘的氧化起到活化作用。而nFe⁰@C和nFe₃O₄@C的孔体积较大,且生成结构态亚铁[Fe（Ⅱ）]和碳化三铁（Fe₃C）活性物质,可通过吸附和活化过氧化氢氧化去除萘,其中nFe₃O₄@C对萘的去除效果最好,去除率达到63.7%。研究表明,使用固态铁源制备的铁碳复合材料,具有较低的极性、较大的孔体积以及结晶较好的铁活性物质,在萘污染水体修复中具有较大应用潜力。     

微生物在不同pH下对水稻土胶体中砷释放的影响

为探讨水稻土胶体与类金属砷（As）的生物地球环境行为,本研究对比分析了微生物在初始pH=3和初始pH=7的不同酸碱条件下对土壤胶体负载As释放的作用差异,并揭示其内在机制。结果表明：在pH=3条件下微生物作用相对较弱,对胶体悬液pH与Eh影响较小,与无菌对照组相比,溶液中Fe²⁺与As含量均有所提高,且释放的As主要为氧化态As（Ⅴ）;在pH=7条件下微生物活性较强,至28 d时可使胶体悬液pH升至8.12,Eh降至-55 mV,形成强还原环境,铁还原溶解量明显增多,Fe²⁺含量是无菌对照组的2.79倍,并且胶体中吸附态As随着Fe的还原溶解而释放,主要为还原态As（Ⅲ）。相关性分析表明,土壤胶体中As的释放与铁氧化物的还原转化有关,溶液中As释放量与Fe²⁺含量呈显著正相关关系,尤其在中性条件下As（Ⅲ）含量与Fe²⁺极显著正相关（r=0.798**,P<0.01）。研究表明,在中性环境条件下较强的微生物活性可提高土壤胶体中铁氧化物的异化还原,同时增强As的释放与转化。     

新型复合氨基酸络合铁对肉鸡生产性能、血液指标和组织铁含量的影响

为探究肉鸡日粮中添加以两种氨基酸螯合成的新型复合氨基酸络合铁添加剂对肉鸡生长性能、器官指数、血液指标、组织抗氧化性能和铁含量的影响,选用960只1日龄爱拔益加(AA)肉鸡公雏,随机分为6个处理,每个处理8个重复,每个重复20只雏鸡。试验处理组分别在玉米-豆粕基础日粮中添加0、20、40、80及120mg/kg的新型复合氨基酸络合铁(ZprFe)和80mg/kg硫酸亚铁(FeSO_4)。结果表明:1)肉鸡日粮中添加ZprFe对肉鸡平均日采食量、平均日增重、料重比均无显著差异(P0.05)。2)日粮中添加ZprFe显著提高了肉鸡42日龄肝脏和脾脏指数(P0.05),且随着日粮中铁水平的添加呈线性和二次增加(P0.05)。3)添加ZprFe显著提高21日龄和42日龄血清铁含量(P0.05);显著降低21日龄血清总铁结合力(P0.05),但对42日龄血清总铁结合力无显著影响(P0.05)。添加ZprFe显著提高21日龄血清含锰超氧化物歧化酶(Mn-SOD)活性和42日龄血清含铜与锌超氧化物歧化酶CuZn-SOD活性(P0.05)。4)添加ZprFe对肝脏总超氧化物歧化酶(T-SOD)和总抗氧化能力(T-AOC)无显著影响(P0.05),但可显著提高胸肌T-SOD活性和T-AOC能力(P0.05)。添加ZprFe对肝脏铁含量影响显著,随着日粮中铁水平含量的增高,肝脏铁含量呈显著线性增加(P0.05)。综上,日粮中添加新型复合氨基酸络合铁ZprFe有利于肉鸡器官生长发育,提高肉鸡抗氧化性能和组织铁沉积,推荐在本研究条件下AA肉鸡日粮中添加ZprFe的适宜添加范围为40～80mg/kg,为实际生产提供理论依据。     

纳米硒添加剂对褐牙鲆生长性能、耗氧率及排氨率的影响

在饲料中通过喷洒的方式添加液体纳米硒,测定不同浓度液体纳米硒对褐牙鲆生长性能、耗氧率及排氨率的影响。结果表明:与投喂基础饲料的对照组相比,饲料中添加纳米硒的试验组褐牙鲆的终末体质量、特定生长率及增重率显著提高,其中10 m L/kg组增长最为显著;肝体比、脏体比及肠体比对照组与试验组无显著差异;添加纳米硒可以增强褐牙鲆的耗氧率及排氨率,耗氧率在10 m L/kg时达到最高,排氨率在20 mL/kg时达到最高。     

饲料添加砷制剂对小鼠铁吸收的影响

为探讨饲料中添加砷制剂对小鼠铁吸收的影响,45只小鼠被随机分为3组,各组在基础日粮中分别添加0,40,80mg／kg砷（以洛克沙胂形式）,试验期30d。试验结束后,收取各组粪便和组织器官测定铁含量。结果显示,与对照组相比,40mg／kg砷组铁表观吸收率提高14．57％,80mg／kg砷组铁表观吸收率则降低了14．93％;40mg／kg砷组小鼠肝脏、肾脏、脾脏、小肠和腿肌铁含量显著升高（P〈O．05）,80mg／kg砷组则显著降低（P〈O．05）;但两组分别于停砷后5,7d,组织器官铁恢复正常水平。这表明40mg／kg砷水平可促进铁的吸收,相反80mg／kg砷水平则抑制铁的吸收。