橡胶树树皮中ACC氧化酶基因(HbACO7)的表达特性及功能探究

天然橡胶是重要的工业原材料,主要来自橡胶树树皮中的乳管。乙烯能促进橡胶树乳管产胶和排胶,在树皮上施用乙烯利（一种乙烯释放剂）或乙烯可显著提高胶乳产量。基于本课题组前期获得的橡胶树基因组和转录组数据,克隆橡胶树中乙烯合成通路关键酶——1-氨基环丙烷基-1-羧酸（ACC）氧化酶基因家族（HbACOs）的全部8个家族基因,研究其组织表达模式。结果表明：在分析的7种组织中,尽管HbACO基因存在不同程度的冗余表达,但每种基因的组织表达模式具有明显的特异性,其中HbACO7是树皮中表达量最高的家族基因。HbACO7基因的表达在割胶季节的不同月份发生明显变化,其中在8月的表达量最高。成功构建了HbACO7基因的原核表达载体,实现其在大肠杆菌BL21中的诱导表达。纯化后的HbACO7重组蛋白具有明显的ACO酶催化活性,成功地催化了乙烯的体外合成。该结果将为后续橡胶树树皮中的乙烯生物合成调控机制研究提供参考。     

槟榔间作香露兜对土壤养分和养分吸收的影响

为了研究槟榔间作香露兜对土壤养分和养分吸收的影响,采用盆栽试验的方法,对槟榔单作、槟榔间作香露兜和香露兜单作3种种植模式的土壤理化性质和养分吸收进行比较研究。结果表明：槟榔间作香露兜后,相对于单作槟榔,土壤EC值和碱解氮含量显著降低47.15%和25.74%,土壤速效磷含量显著增加32.32%,其中碱解氮与过氧化氢酶和过氧化物酶极显著负相关,速效磷与总根长、根系总表面积、根体积、根数目、脲酶和酸性磷酸酶显著正相关,速效磷与过氧化氢酶和过氧化物酶极显著正相关;槟榔地上部N浓度以及香露兜地上部P和K浓度分别显著增加41.56%、26.56%和25.69%;而槟榔和香露兜根系以及地上部N、P和K养分含量均高于单作,其中根系槟榔P和K含量和香露兜K含量显著增加;同时,间作后槟榔和香露兜对N的吸收效率均高于单作,香露兜的P和K的吸收效率高于单作并略高于槟榔的吸收效率,其中P和K的吸收效率与总根长、总表面积、根体积、根数目均显著正相关,氮的吸收效率与根系形态无显著相关关系。综上所述,槟榔间作香露兜增加了土壤中速效磷含量,促进了槟榔和香露兜对氮、磷和钾养分的吸收,土壤速效磷含量的增加、养分吸收效率的提高均与根系形态显著正相关。     

逆固相基质分散净化和气质联机检测土壤中的六氯苯残留

建立了逆固相基质分散净化和气质联机法(GC-MS)快速、简便测定土壤中六氯苯(HCB)残留量的方法。以丙酮-正己烷(1∶ 1,体积比)为提取剂,采用超声波萃取,经固相基质PSA(primary secondary amine)吸附净化后采用GC-MS选择离子模式检测。结果表明,六氯苯在0.05~5 mg/L浓度范围内呈现出较好的线性关系,相关系数R2=0.999 5; 方法检测限为0.3 μg/kg,定量限为0.9 μg/kg,在0.89、1.78、8.90 mg/kg 3个添加水平上的平均回收率分别为106.6％、108.2％和108.1％。用该方法测定了天津某生产厂厂区地下1~10 m深的土壤样本,发现六氯苯的残留量在2.3~25 912 mg/kg 之间,表现出显著的空间变异趋势。该方法快速、简便、经济、高效、实用并且安全,适合大批量样本中六氯苯的快速检测。     

马铃薯多功能专用肥配方筛选及其对土壤理化性质的影响

在甘肃省河西内陆灌区的耕种栗钙土上,采用田间试验方法,研究了多功能专用肥配方筛选及与土壤理化性质和马铃薯经济效益间的关系。结果表明：影响马铃薯产量因素由大到小的顺序依次是：多元复混肥>保水剂>聚乙烯醇＞5406菌剂＞糠醛渣;因素间最佳组合是：5406菌剂101.25 kg·hm^-2、多元复混肥1 500 kg·hm^-2、保水剂22.50 kg·hm^-2、聚乙烯醇67.50 kg·hm^-2、糠醛渣11.25 kg·hm< sup>-2。多功能专用肥施肥量与土壤孔隙度、团聚体、蓄水量、碱解氮、速效磷、速效钾、微生物数量、马铃薯植物学性状、经济性状和产量呈正相关关系,与土壤容重、pH呈负相关关系。随着多功能专用肥施肥量的增加,马铃薯产量、肥料贡献率在增加,但边际产量、边际利润在递减,多功能专用肥施肥量在1.40 t·hm^-2的基础上,再继续增加施肥量,边际利润出现负值。经回归统计分析,多功能专用肥施肥量与马铃薯产量间的肥料效应回归方程是：y=24.79+6.5408x-0.9251x²,经济效益最佳施肥量为1.3999 t·hm^-2,马铃薯理论产量为35.7602 t·hm^-2。在耕种栗钙土上施用多功能专用肥,有效改善了土壤的理化性质和生物学性质,提高了马铃薯的施肥利润和产量。     

长期咸水灌溉对土壤酶活性及反应动力学的影响

为了探讨咸水灌溉导致土壤质量下降的原因,研究了5个含盐量水平(1.25(对照)、2.50、5.00、7.50d S·m~(-1)和10.00 d S·m~(-1))的咸水长期田间污染对0~20 cm和20~40 cm土壤水解酶活性及酶促反应动力学性质的影响。结果表明:咸水灌溉导致土壤脲酶、β-葡糖苷酶和碱性磷酸酶活性呈现不同程度的降低,与对照相比,10d S·m~(-1)咸水灌溉下0~20 cm土壤层三种酶活性分别下降45.5%、50.8%和24.9%,20~40 cm土壤层三种酶活性分别下降37.44%、32.1%和21.8%;咸水灌溉改变了土壤酶的催化动力学特性,与对照相比,10 d S·m~(-1)咸水灌溉下脲酶、β-葡糖苷酶和碱性磷酸酶的最大反应速度V_(max)分别下降47.77%、44.62%和15.01%,Km分别下降57.12%、保持不变和下降14.64%,β-葡糖苷酶V_(max)/K_m下降39.63%,脲酶和碱性磷酸酶的V_(max)/K_m没有显著变化。数据表明咸水灌溉对不同的酶抑制机制不尽相同。     

土壤质地定名法及吸湿水与土壤粒级含量关系的研究

利用卡庆斯基制、美国制、中国制3种土粒分级标准对张家口葡萄产区的30个采样点进行土壤质地命名,并通过对比分析得出中国制是该区最适的土壤质地分类方法。现对吸湿水含量与土壤各粒级微粒百分含量的关系做了探测性研究,得出吸湿水和土壤中小于0.01 mm的粒径含量之间拟合曲线方程为:Y=20.272e0.207x,可根据此方程应用卡庆斯基制确定土壤质地;吸湿水和土壤中1~0.05 mm0、.05~0.002 mm粒径含量的拟合曲线方程分别为:y=22.018x2-105.323x+156.381,y=-18.304x2+86.495x-49.536,又可根据这2个方程利用美国制确定土壤质地名称。这些为用简易方法鉴定土壤质地类型提供科学依据。     

设施栽培土壤中盐分积累的测定

通过对通辽市农业科学研究院温室土壤进行室内分析,结果表明：（1）通辽市农业科学研究院温室设施栽培土壤普遍存在酸化现象,其中1号温室土壤酸化已接近蔬菜出现生理障碍的临界水平;（2）所调查温室中土壤均呈现出不同程度的盐化现象,积盐分中阳离子以Ca^2＋为主,而阴离子以SO4^2-和NO3^-为主;1号、4号温室盐化现象严重,其中4号棚中Cl^-含量出现异常,可能与长期施用的某种肥料有关。     

生草和树枝覆盖对果园土壤持水性能的影响

针对黄土高原枣园普遍盛行传统清耕制,将生草及覆盖技术引入枣园生产中,于2011—2013年采用人工土槽模拟研究方法,探讨不同生草和覆盖措施对枣树地土壤持水性能的影响。结果表明:生草与枣树枝覆盖能有效改善土壤物理结构、提高土壤孔隙度、降低土壤容重;各处理土壤水分蓄持能力及比水容量均按枣树枝半覆盖+白三叶生草、枣树枝全覆盖、白三叶生草覆盖和清耕处理依次递减,处理间的差异在高吸力阶段更为明显;与清耕处理相比,生草与覆盖处理土壤饱和含水量、田间持水量、凋萎系数均有提高,枣树枝半覆盖+白三叶生草处理增加最为明显,分别增加9%、20%、33%。     

长期保护性耕作对黄土高原旱地土壤养分和作物产量的影响

通过长期定位试验,研究了黄土高原西部旱农区传统耕作措施(T)和5种保护性耕作措施免耕+秸秆覆盖(NTS)、免耕(NT)、传统耕作+秸秆还田(TS)、传统耕作+地膜覆盖(TP)和免耕+地膜覆盖(NTP)对土壤有机质、速效养分以及作物产量的影响。结果表明,经过6 a不同耕作措施后,各处理土壤有机C、NO3-N以及速效P含量均有所提高,其中有机C含量比试验初期提高了4.92%~18.05%,NO3-N含量提高了17.98%~31.08%,速效P含量提高143.04%~212.87%。各处理土壤速效钾含量均有所下降,其中以NTS和TS降幅较小,仅为2.75%和6.26%。6 a间小麦和豌豆平均产量均以NTS最高(分别为2 030 kg·hm-2和1 381 kg·hm-2),而NT最低(1 608 kg·hm-2和1 060 kg·hm-2)。传统耕作秸秆还田能促进土壤耕层肥力的提高,但产量效应不明显;地膜覆盖有些年份增产效应明显,但不利于土壤肥力的持续提高。因此,在黄土高原西部旱农区实施免耕秸秆覆盖既有利于作物产量的提高,也可以改善耕层土壤肥力。     

辣椒素的抑菌作用及其对某些保护酶活性的影响

 本文对辣椒素的抑菌作用和对寄主体内3种保护酶活性的影响进行了研究,结果表明3.57μg/mL-50.00μg/mL的辣椒素对辣椒枯萎病菌的菌丝生长都有明显的抑制作用,浓度愈高,抑制作用愈强。20μg/mL辣椒素对另外供试的8种病原菌的菌丝具有强烈的抑制作用,其中对番茄灰霉病菌抑制作用最强。辣椒素处理辣椒后1-6 d内,SOD、POD和CAT酶活性的平均增减比率值均明显高于对照,而且对根部和叶部3种保护酶活性的影响显著不同。