重金属Cd在树仔菜-土壤系统中的富集迁移及安全阈值研究

为建立树仔菜产地土壤的镉(Cd)安全阈值,保障树仔菜安全生产,通过盆栽试验分析树仔菜在不同Cd浓度土壤下对Cd的富集迁移规律,利用相关性分析和多元线性回归分析等方法研究树仔菜Cd迁移积累的关键环境制约因子,建立树仔菜可食部位与土壤Cd总量的模型,推导出树仔菜土壤的Cd安全阈值。结果表明,树仔菜的积累系数大于1,当土壤Cd浓度(w,后同)<0.28 mg·kg^-1时,树仔菜各部位积累表现为叶>茎>根>嫩梢,迁移系数大小为TF2>TF3>TF1>TF4;当Cd浓度为0.28 mg·kg^-1时,树仔菜各部位积累顺序为根>叶>茎>嫩梢;Cd浓度≥0.65 mg·kg^-1时,树仔菜各部位迁移系数顺序为TF1>TF3>TF2>TF4,说明树仔菜是一种易富集土壤Cd的蔬菜。但随着土壤Cd浓度增加,Cd从根部和茎部向叶子迁移能力逐渐下降,在根部富集较多。除了土壤Cd总量的影响外,土壤pH值和Cd有效态含量是影响树仔菜Cd积累的关键因子;通过树仔菜可食部位的Cd...     

腐植酸型功能肥料对酸化土壤改良和香蕉生长的作用

为加快新型功能性肥料开发,稳步推进化肥减量增效。本研究以pH值小于4的典型蕉园酸化土壤为试验对象,采用温室盆栽试验,研究腐殖酸型功能肥对酸化蕉园土壤理化性质、微观结构和香蕉生长的影响。研究结果表明,以追施水溶性复合肥为对照,追施腐殖酸型功能肥试验组土壤pH值提高0.53个单位,土壤交换性钙和阳离子交换量显著提高和保持了土壤养分含量,土壤颗粒数量增加体积变大,土壤团聚体蜂窝状结构变多,香蕉植株根系发达和植株生物量增加。腐殖酸型功能肥料有效改良土壤酸度、改善土壤理化性质和微观结构,提高了香蕉根系生态环境质量,促进了香蕉生长,追施腐殖酸型功能肥料是优化香蕉产业科学施肥结构、实现化肥减施增效的可行施肥措施。     

腐植酸水溶肥部分替代化学氮肥对土壤-水稻体系镉迁移富集的影响

为探明腐植酸水溶肥部分替代化学氮肥对调控镉(Cd)在土壤-水稻体系吸收转运效果,采用盆栽试验方法,设置不施氮肥(CK)、化学氮肥(CF)、替代20%化肥氮(HF1)、替代45%化肥氮(HF2)及替代70%化肥氮(HF3)5个处理,探究腐植酸水溶肥部分替代化学氮肥对Cd高污染酸性稻田土壤有效态Cd含量及水稻各部位Cd吸收、转运和积累的影响。结果表明:施氮和腐植酸水溶肥替代氮肥处理均不同程度降低土壤pH、增加土壤有效态Cd含量,土壤有效态Cd含量随腐植酸水溶肥替代比例增加而升高,但差异不显著;施氮和腐植酸水溶肥替代氮肥处理促进水稻植株各部位对Cd的吸收富集,显著影响器官间Cd的转运。与CF处理相比,HF2和HF3处理分别显著提高Cd转运系数TF叶片/茎秆90.00%和190.00%,分别提高叶片Cd富集系数100.00%和233.33%,分别降低转运系数TF糙米/穗轴35.06%和41.56%,抑制了Cd向稻米迁移分配;施氮能有效促进干物质形成,与CF处理相比,HF2处理显著提高糙米和地上部干物质重,分别达26.82%和23.03%,有利于稻米干物质重形成。本试验条件下,腐植酸水溶肥适宜替代氮肥45%～70%能提高水稻干物质重,有效降低Cd向稻米迁移富集。     

碱性含腐植酸营养液对樱桃番茄产质量影响及其改土效果

【目的】研究碱性含腐植酸营养液施用对海南樱桃番茄地酸化土壤理化环境及植株生长、果实产量和营养品质的影响,以期为碱性含腐植酸营养液在酸化土壤改良和优质樱桃番茄生产中的应用提供参考依据。【方法】采用盆栽试验,以酸性土壤为试验土壤,设不追肥（CK）、追施0.30‰复合肥（0.30‰ CF）、0.30‰腐植酸营养液（0.30‰FDG）、0.20‰腐植酸营养液（0.20‰ FDG）和0.16‰腐植酸营养液（0.16‰ FDG）共5个处理,于樱桃番茄生育期内定期测定盆栽土壤pH,收获期（植株移栽120 d）测定叶片SPAD值、植株株高和茎粗以及果实产量和品质,测定盆栽土壤电导率、有效养分、阳离子交换性能及酶活性等指标,并对樱桃番茄果实品质、产量与土壤理化性质进行相关分析。【结果】在樱桃番茄植株移栽120 d时,施用0.20‰~0.30‰腐植酸营养液的盆栽土壤pH>5.60,而施用复合肥的土壤pH<5.00;0.20‰~0.30‰腐植酸营养液处理的盆栽土壤有机质含量相比复合肥处理均提高6.8%;腐植酸营养液处理的盆栽土壤电导率均低于复合肥处理,而阳离子交换量、交换性钙和交换性镁含量、酸性磷酸酶、蔗糖酶和多酚氧化酶活性高于复合肥处理。虽然腐植酸营养液处理的土壤有效氮磷钾含量呈现不同程度降低,但根据耕层土壤有效养分含量分级指标,其仍处于高水平,可满足樱桃番茄生长对土壤养分的需求。施用0.20‰~0.30‰腐植酸营养液的樱桃番茄植株株高、茎粗和生物量高于其他处理,果实产量和营养品质优于或等同于复合肥处理,其中0.30‰腐植酸营养液处理的果实产量较复合肥处理增产2.2%。相关分析结果表明,果实产量与土壤有机质含量、碱解氮含量和阳离子交换量呈显著（P<0.05,下同）或极显著（P<0.01,下同）正相关;品质大部分指标与土壤pH、交换性钙含量、酸性磷酸酶和蔗糖酶活性呈显著或极显著正相关,与土壤电导率呈显著负相关。【结论】腐植酸营养液处理以0.20‰~0.30‰施用量效果最佳,既能改良酸化土壤,又可提高樱桃番茄产质量。     

菠萝AcSAP转录因子对非生物胁迫和生物胁迫的应答响应

STERILE APETALA (SAP)是调节花序、花和胚珠发育,调控分生组织细胞的增殖和器官大小的多功能基因。本研究利用生物信息学的方法对菠萝SAP转录因子进行序列分析,并通过qRT-PCR技术研究了非生物胁迫和生物胁迫对菠萝SAP基因表达的影响。结果表明,菠萝SAP蛋白为稳定疏水酸性蛋白且含有3个WD40重复区域,蛋白质二级结构显示,菠萝SAP蛋白主要结构元件为延伸链和无规则卷曲;qRT-PCR分析显示,逆境胁迫下,AcSAP的表达量与对照差异显著。在H2O2、NaCl、SA、ABA、Eth、低温(4℃)和病菌侵染胁迫下,AcSAP的表达量显著升高。研究表明,逆境胁迫能使AcSAP基因的表达受到影响,进而直接或间接影响植物生长发育,为今后菠萝的抗逆研究和分子育种提供了理论依据。     

胶孢炭疽菌激活芒果防御酶基因的差异表达研究

本文通过实时荧光定量PCR的方法,运用相对定量方法发现,胶孢炭疽菌分生孢子侵入芒果嫩叶和成熟果过程中,不同程度地激活活性氧相关的3个基因（MiSOD,MiPOD和MiPPO）和抗病相关的4个基因（MiCHI,MiARE,MiPR1和MiPAL）等7个防御酶基因的活性。7个防御酶基因在接种成熟果皮12 h时达到活性的最大值,随后基因活性呈下降趋势,但仍显著高于0 h接种时期的活性;在接种嫩叶时,7个防御酶基因活性呈递增趋势,72 h达最大值,说明了寄主植物在抵御病原菌侵染的过程中不同器官、不同发育阶段,同一类基因的表达差异情况;揭示了寄主植物在受病原菌侵染时会激活自身抗病防御酶基因高效表达,提高酶的活性,从而抵抗病原菌的侵染,提高其抗病性。本文通过研究芒果抗病相关防御酶基因的表达为提高其抗病性奠定了基础。     

Lasiodiplodia theobromae激活芒果防御酶基因差异表达的研究

【目的】为明确Lasiodiplodia theobromae侵染芒果组织的过程中对防御酶相关基因的诱导表达情况。【方法】本研究采用实时荧光定量PCR技术(qRT PCR)研究了Lasiodiplodia theobromae侵染芒果叶片和成熟果实时Mi POD、Mi PPO、Mi CHI、Mi PR1等7个防御酶基因表达情况。【结果】Lasiodiplodia theobromae侵染芒果果实后均不同程度的激活芒果抗病防御酶的活性,抗病防御酶相关基因的表达量极显著,均在被侵染36 h后达最大值,基因Mi POD表达量最高为0 h的33倍,Mi PAL为0 h的450倍;侵染叶片后,活性氧相关基因表达量极显著,均在被侵染24 h后达最大值,抗病相关基因中Mi POD和Mi PPO的表达量呈先上升后下降趋势,基因Mi CHI持续高表达,48 h时表达量达到最大值约为0 h的40倍,Mi PR1在接种72 h时出现最高表达量。【结论】研究表明,寄主植物感病后,Mi POD、Mi PPO、Mi CHI、Mi PR1等7个防御酶基因活性增强,增加寄主植物对病原菌的抵抗能力,进而延缓了病原菌在寄主组织内的迅速扩展。     

露娜森和拿敌稳对芒果采后炭疽病的防治效果

为探索芒果花果期喷施杀菌剂而实现防控采后炭疽病的方法,选取露娜森和拿敌稳杀菌剂开展采后炭疽病防治试验。设计每种杀菌剂2个施药剂量梯度,咪鲜胺试验区,另设空白试验,共6个处理,比较各药剂处理间病情指数。试验结果表明,本实验所选用的药剂对芒果花果期的嫩叶、花、幼果未见药害,也不影响芒果的后熟,且采后7天时,花果期喷施1500倍浓度的露娜森的防效与采后浸果咪鲜胺的防效相当、防效达72.73%,货架期可维持7天,750倍浓度拿敌稳次之,对芒果炭疽病的采后储藏期有较好的防治效果,明显延长了芒果的货架期、储藏期。由于露娜森中含有新型的琥珀酸脱氢酶抑制剂——氟吡菌酰胺的原因,其作用机理是抑制了琥珀酸脱氢酶的活性。琥珀酸脱氢酶抑制剂类杀菌剂通过干扰复合体Ⅱ上4个亚基来抑制线粒体的功能,阻止其产生能量,抑制病原菌生长,与咪鲜胺处理的结果一致,具有一定的推广应用价值。     

胶孢炭疽菌泛素结合酶基因CgUBC2的RNAi突变体获得与功能分析

为了研究胶孢炭疽菌泛素结合酶基因CgUBC2的功能以及与致病相关基因间的关联性。利用RNAi技术构建沉默载体pSilent-1:CgUBC2,通过PEG介导法获得突变体菌株,实时荧光定量PCR法分析其侵染寄主过程中的差异表达,以及与PG、ECH、LIP、PKS、HMT、Sin3P、NRPS 7个致病相关基因的关联性。通过特异性引物检测鉴定、表达量分析,获得CgUBC2的RNAi突变体为pSilent-1:CgUBC2-1和pSilent-1:CgUBC2-2,侵染过程中突变体菌株CgUBC2基因表达量、7个致病相关基因的表达量显著低于野生型菌株。成功获得胶孢炭疽菌泛素结合酶基因CgUBC2的RNAi沉默突变体,CgUBC2参与侵染寄主的过程、正向调控7个致病相关基因和致病力。     

碱性液体肥对树仔菜—土壤重金属生物有效性及积累迁移的影响

【目的】评价海南地质高背景区树仔菜的质量安全性，并考察碱性液体肥对降低土壤中重金属有效性，以及降低树仔菜对土壤中重金属吸收的效果，为改善土壤环境和促进树仔菜安全生产提供参考依据。【方法】采用大田试验，分别施用碱性液体肥和复合肥，研究重金属铅（Pb）、铬（Cr）和砷（As）在树仔菜—土壤中的形态特征及迁移积累规律，考察碱性液体肥对树仔菜吸收积累迁移重金属的影响，并对土壤属性与重金属形态及树仔菜各部位重金属含量进行相关分析，明确影响重金属Pb、Cr、As在树仔菜—土壤系统中迁移积累的环境因子。【结果】与复合肥对照区相比，施用碱性液体肥提升土壤pH 1.25，其土壤有机质（OM）和阳离子交换量（CEC）分别提高9.1%和8.4%。Pb、Cr、As在树仔菜土壤中主要以残渣态存在，碱性液体肥分别降低Pb、Cr和As交换态75.5%、25.9%和0.8%，而复合肥提升Pb和Cr交换态36.8%和26.5%。施用碱性液体肥施用后树仔菜嫩梢中的Pb、Cr和As含量分别降低73.0%、59.4%和34.0%，而复合肥施用后树仔菜嫩梢的Pb含量显著增加39.3%（P<0.05，下同），Cr和As含量变化不显著（P>0.05）。树仔菜Pb和Cr在各部位积累规律为根>茎>叶>侧枝>嫩梢，迁移规律为TF2（茎→叶） ≥TF1（根→茎） >TF3（叶→侧枝） >TF4（根→嫩梢），Pb、Cr和As主要积累在树仔菜根部，向叶部位运输的能力较强，向嫩梢运输的能力较弱。碱性液体肥施用后嫩梢的Pb富集系数下降50.0%，而施用复合肥的树仔菜所有部位Pb和Cr富集系数均显著升高。碱性液体肥试验区Pb、Cr和As的TF4分别显著下降73.3%、43.6%和46.9%，而复合肥对照区Pb的TF4显著升高30.0%，As的TF1显著升高11.0%。土壤pH、CEC和OM与树仔菜侧枝和嫩梢中重金属Cr、Pb、As含量呈显著或极显著（P<0.01）负相关。【结论】施用碱性液体肥是一种既能提供植株养分，又能降低重金属生物有效性，减少重金属在树仔菜积累迁移的农艺措施，可为树仔菜安全生产提供行之有效的绿色可持续方法。