加拿大披碱草-野大麦三倍体杂种加倍植株同工酶分析

分析了加拿大披碱草-野大麦三倍体属间杂种F₁加倍植株的同工酶酶谱特征。结果显示:同一生育阶段杂种自然加倍植株与加倍F₁代植株在EST、POD和SOD酶带的数目、位点及强弱方面具有一致性和遗传稳定性,而与杂种F₁代及亲本的酶带表型差异显著,从酶蛋白分子水平证明该杂种F₁染色体加倍是真实的;加倍植株抽穗期旗叶的EST、POD酶谱中分别呈现9和4条酶带,分蘖期幼叶的EST、POD、SOD酶谱内分别呈现8、4和4条酶带,有多态性位点的特征酶带可作为杂种加倍后代育性恢复鉴定的遗传标记的候选位点;对供试材料不同生育阶段做同工酶酶谱对比分析,比单一生育阶段更能反映其酶带表型的遗传差异性,提高同工酶电泳技术鉴定结果的准确性。     

水生植物在园林景观的技术应用

水生植物具有观赏价值高、经济成本低、适用范围广等特点,对水体具有修复、净化的作用,是维持水环境的重要因素.该文通过对水生植物的使用现状、资源功能以及栽培技术措施等研究,应用于园林景观的建设,解决园林水中植物景观的需求,对现有的水生植物相关的注意事项进行梳理,为水生植物的长远发展提供理论依据.     

细叶旱芹地上部化感物质粗分离物对4种草坪草及5种牧草的化感作用

采用滤纸培养皿法,以发芽率、发芽势、根长和苗长为指标,研究细叶旱芹(Cyclospermum leptophyllum(Pers.) Sprague ex Britton et P. Wilson)地上部化感物质对4种草坪草和5种牧草受体植物的种子萌发和幼苗生长的影响。结果表明,细叶旱芹地上部化感物质对4种草坪草和5种牧草的种子萌发和幼苗生长均有抑制作用,其中对种子发芽势抑制最明显,抑制率最高达96.3%;其次是对幼苗根长的抑制作用,抑制率最高达91.1%。通过比较种子萌发和幼苗生长的测定指标,得出5种馏分对草坪草的化感作用为石油醚相>氯仿相>正丁醇相>乙酸乙酯相>水相,而对牧草的化感作用为石油醚相>乙酸乙酯相>氯仿相>正丁醇相>水相。说明不同受体植物对相同萃取相组分的化感作用强弱存在差异,细叶旱芹地上部化感物质主要存在于石油醚馏分中,可进一步从中分离提取活性物质。     

Evaluation of cultivation methods and sustainable agricultural practices for improving shallot bulb production – a review

Abstract

Shallot is an economically important nutritive bulb vegetable and medicinal plant from Alliaceae family. Distributed in limited regions worldwide, in most cases, shallots widely grow in very cold to moderate cold temperate climates at high elevations required to induce bolting and overcome their bulbs and true seeds dormant period. Shallot responses to agricultural management and environmental conditions vary among different species and genotypes and, thus, selection of the elite genotypes is a prerequisite for obtaining desired yield and quality of bulbs and true seeds. Plant material (seed or bulb), plant selection, as well as cultivation and agricultural practices (importantly fertilization, spacing, planting date, and irrigation in greenhouse or farmland) critically affect productivity, phytonutrient value, and economic profit of the shallot produces. The knowledge of using biofertilizers and mulching techniques on shallots are currently evolving, but the information on the efficiency of nanobiofertilizers and eco-friendly and biodegradable mulching materials on shallots farming are still lacking. With the emphasis on sustainable agricultural systems, the efficiency of combined organic and inorganic fertilization is discussed and the potential biofertilizer agents are recommended. This review highlights the importance of using the integrated fertilization (organic and inorganic methods combined with biofertilizers) and irrigation methods (such as two-line spray hose irrigation combined with mulching), and the practices with the highest potential to further improve shallot farming are suggested. The information on shallots breeding is still lacking and requires extensive researches in the future.     

Effects of day and night temperature on photosynthesis,antioxidant enzyme activities,and endogenous hormones in tomato leaves during the flowering stage

To study the effects of day and night temperature difference (DIF) on tomato growth, a controlled experiment using Solanum lycopersicum L., cv. Jinguan 5 was conducted. The daily mean temperature (T_m) was maintained at 18°C and 25°C, and the DIF was set at 0°C, 6°C, and 12°C. The results indicated that chlorophyll a (Chl a) and chlorophyll b (Chl b) gradually increased as DIF rose. At 18°C T_m, the carotenoid content reached a maximum at 12°C DIF. The Chl a/Chl b, net photosynthetic rate (P_N), photosynthetic rate at irradiation saturation (P_max), stomatal conductance (g_s), intercellular CO₂ concentration (C_i), stomatal limitation value, the maximum assimilation rate (A_max), apparent quantum efficiency (A_q), carboxylation efficiency (C_e), superoxide dismutase (SOD), peroxidase (POD), catalase (CAT), gibberellin A₃ (GA₃), and indole-3-acetic acid (IAA) were highest, while malondialdehyde (MDA) was lowest at 6°C DIF. At 25°C T_m, P_N, P_max, A_max, A_q, C_e, g_s, C_i, CAT, POD, GA₃, IAA, and zeatin reached the maximum under 6°C DIF, while SOD and MDA reached the maximum under 12°C DIF. Furthermore, the morphological index peaked at 6°C DIF under 18°C and 25°C T_m. The results suggested that 6°C DIF improved the growth and development of tomato during the flowering stage. ABBREVIATIONS: Aq – apparent quantum efficiency; Amax – the maximum assimilation rate; CAT – Catalase; Chl a(b) – chlorophyll a(b); Ca – ambient CO₂ concentration; Ce – carboxylation efficiency; Ci – intercellular CO₂ concentration; DIF – difference between day temperature (TD) and night temperature(TN); FM – fresh mass; gs – stomatal conductance; GA₃ – gibberellin A₃; IAA – indole-3-acetic acid; Ls – stomatal limitation value; MDA – malondialdehyde; Pmax – photosynthetic rate at irradiation saturation; PN – net photosynthetic rate; POD – peroxidase; ROS – reactive oxygen species; SOD – superoxidedismutase; Tm – daily mean temperature; ZT – zeatin.     

丛枝菌根真菌对芋组织培养苗生长的影响

 于温室盆栽条件下研究了丛枝菌根(AM) 真菌Gigaspora rosea、Glomus mosseae 和Glomus versi-forme 对芋(Colocasia esculenta) 组织培养苗移栽成活率、矿质营养、光合速率及生长的影响。结果表明, 接种AM真菌能提高芋组织培养幼苗移栽成活率和叶片光合速率, 降低气孔阻力; 其叶片和根内氮、磷、钾含量和生长量显著高于不接种对照。认为接种有效AM真菌是促进组织培养苗健康生长的重要技术。     

作物-土壤氮循环对大气CO2浓度和温度升高响应的研究进展

在地球化学元素循环中,氮素是最重要、最活跃的营养元素之一。农田生态系统中的氮素很大程度上决定农作物的产量和品质。然而,在全球气候变化背景下,随着大气CO₂浓度和温度升高,作物-土壤氮循环的变化可能显著影响农田生态系统中的作物生产。因此,研究作物-土壤氮循环对大气CO₂浓度和温度升高的响应,能够为科学合理地预测未来气候条件下,农田生态系统中作物的氮素需求,以及保障农作物产量的稳定供应提供理论依据,对于全面认识全球气候变化背景下的农田生态系统氮素循环过程及土壤可持续利用具有重要意义。本文综述了大气CO₂和温度升高对作物氮素吸收和分配,以及与氮有效性密切相关的土壤氮转化的影响,并系统总结了二者对作物-土壤氮循环过程产生的交互作用。总结以往研究发现,在大气CO₂浓度升高条件下,作物的蒸腾作用减弱,但光合作用增强,生物量加大,根系分支和根表面积增加,豆科作物的根瘤固氮能力提高,因此整体上促进作物对氮的吸收,并且增加作物向籽粒中分配氮的比例,但作物的平均氮浓度降低。此外,高CO₂浓度提高了土壤酶活性,增强了土壤有机氮矿化作用、硝化及反硝化作用,加速了土壤氮转化。升温和CO₂浓度升高对作物-土壤氮循环产生正向或负向的交互作用,主要表现在：高温和高CO₂浓度对作物的生物量、光合作用、地下部氮分配、根系分支以及根表面积具有协同促进作用,升高温度减轻了高CO₂浓度对作物蒸腾作用和作物氮浓度的抑制作用。然而,升温抑制了高CO₂浓度对作物向籽粒中氮分配、氮吸收以及产量的促进作用;升温虽然能进一步增强高CO₂浓度对土壤酶活性和有机氮矿化的促进作用,但是对于土壤硝化和反硝化作用,二者的交互作用以及相关的分子机制尚不明确。大气CO₂升高和温度升高对土壤微生物,以及微生物与作物之间的耦合关系的研究比较薄弱,特别是由微生物主导的氮循环过程及其对全球气候变化的反馈机制是未来研究的重点。本文提出利用16S rRNA、DGGE、T-RFLP、qPCR、RT-PCR技术、蛋白组学以及稳定性同位素探针原位研究技术,可以将复杂环境中微生物物种组成及其生理功能进行耦合分析,揭示大气CO₂浓度与温度对作物-土壤氮循环过程的交互作用机理,增强对气候变化下农田生态系统氮素循环响应的预测能力,为农田生态系统有效地适应气候变化提供科学的理论依据。     

不同叶色石榴杂种单株叶片色素含量的比较

为了研究石榴杂种后代不同叶片颜色的成因,采用分光光度法对8个石榴杂种单株和2个亲本(母本豫大籽、父本突尼斯软籽)对照单株生长期叶片中叶绿素、类胡萝卜素和花青素含量进行了研究。结果表明,在生长初期,叶片表现红色的4个单株花青素含量均高于对照,其中5号单株花青素含量最高,达到4.12mg/g;叶片表现黄绿色的4个单株叶绿素和类胡萝卜素含量的变化趋势与对照基本一致,其中4号单株叶绿素含量和叶绿素/类胡萝卜素的值最高,而3号单株叶绿素a/b最低。在生长旺盛期,8个石榴单株叶绿素、类胡萝卜素和花青素含量的变化趋势一致,与对照无明显差异。经方差分析,不同石榴单株在不同的生长期其叶绿素和类胡萝卜素含量均存在显著差异,不同石榴单株间花青素含量存在显著差异,而不同石榴单株在不同的生长期其叶绿素/类胡萝卜素的值无显著差异,可以初步得出石榴杂种后代间叶片颜色不同是由于生长期花青素、叶绿素含量和比值不同造成的。     

土壤Cu^2＋污染对植物生长影响的研究进展

工农业生产的飞速发展,导致土壤中的重金属越来越多。Cu^2＋是植物必需的金属营养元素之一,但过量会对植物产生一系列的毒害作用。因此,有关Cu^2＋胁迫对植物的毒害方面的研究成为人们关注的焦点之一。综述了土壤Cu^2＋污染对植物种子萌发、植株生长和生理效应3个方面的毒害作用。     

薄膜扩散梯度（DGT）技术在环境微界面物质运移过程研究中的应用

土壤、沉积物、水体和生物体之间的接触和作用形成了多种环境微界面。这些环境微界面是物质迁移转化的重要场所,而高度时空异质性的界面特征使得对其中化学反应信息的捕捉变得极其复杂且困难。薄膜梯度扩散(DGT)技术以其原位测量元素生物有效态和高空间分辨率等优势,适用于研究化学异质性的界面过程。本文系统总结了DGT技术在环境微界面的物质运移过程研究中的应用现状,包括以下3方面内容:一是一维物质浓度测定;二是二维化学分布成像;三是与薄膜扩散平衡技术(DET)、平衡式孔隙水采样器(Peeper)和平面光极(PO)等技术联用同步获取多种溶质分布信息。现有研究证据表明,DGT适合在亚毫米(几十至几百微米)至毫米尺度研究环境微界面营养盐和污染物运移的生物地球化学过程,并可与其他化学成像技术结合研究物质跨界面运移的驱动因子和动力学特征。最后,在DGT技术发展与应用场景扩展等方面提出了几点展望。