青稞全麦馒头的营养、质构及体外淀粉水解特性

青稞是我国藏区的主要农作物,富含β-葡聚糖、黄酮、生育酚等多种生理活性成分.通过比较分析青稞全麦粉和小麦粉的粉质和糊化特性差异,研制青稞全麦粉占面粉含量60%的高青稞含量的青稞全麦馒头粉,并对青稞全麦馒头的营养、感官、质构以及体外淀粉水解等方面的特性进行评价.结果显示:(1)青稞全麦粉吸水率、弱化度显著高于小麦粉,面团形成时间、稳定时间以及粉质质量指数显著低于小麦粉,通过添加谷朊粉,青稞全麦馒头粉的粉质特性得到了改善,其面团形成时间和稳定时间延长,弱化度降低,粉质质量指数增加;青稞全麦粉比小麦粉更易糊化,峰值粘度、崩解值和回生值增加,混粉后青稞全麦馒头粉的低谷粘度与小麦粉差异显著,其他参数无显著差异;(2)青稞全麦馒头的蛋白质和β-葡聚糖含量都显著高于小麦馒头,其中β-葡聚糖含量为2.33%-2.78%,是小麦馒头的10倍;(3)青稞全麦馒头感官品质显著低于小麦馒头,但仍具有较好的整体接受度;(4)与小麦馒头比较,青稞全麦馒头的硬度、胶着性、咀嚼度等指标显著增加,而粘附性、回复性等指标则显著降低;(5)青稞全麦馒头的抗性淀粉(RS)含量显著高于小麦馒头,而极易消化淀粉(VRDS)、易消化淀粉(RDS)、血糖生成指数(GI)均显著低于小麦馒头.本研究表明,青稞全麦馒头不仅具有独特的口感和香味,而且比小麦馒头具有更高的营养价值,尤其是低GI值,可缓解餐后血糖指数的升高,更利于人们对血糖的控制,因而青稞可以作为一种优质的主要原料用于馒头加工.     

成熟小麦种子中残留的α-淀粉酶对小麦馒头品质的影响

α-淀粉酶通过降解淀粉产生发酵糖,并改变淀粉的物化特性,进而影响小麦制品的品质,其影响与α-淀粉酶来源、含量及小麦制品种类有关.成熟小麦籽粒中残留的α-淀粉酶活性存在极大差异,为了解迟熟α-淀粉酶对馒头品质的影响,以重组自交系群体中α-淀粉酶活性极端的小麦品系为材料,比较高低酶活材料制作的馒头品质之间的差异;并依据小麦材料α-淀粉酶活性的分布范围,设定不同的外源α-淀粉酶浓度,研究外源α-淀粉酶对小麦馒头质构、感官品质及微观结构的影响.结果显示,过高的内源α-淀粉酶含量(降落值小于300 s)会导致馒头的高径比及质构参数下降,这种变化趋势与添加过多外源α-淀粉酶的效果类似;α-淀粉酶含量过高,造成淀粉糊化过度,产气过多,馒头内部结构被破坏,持气能力降低,馒头塌陷;降落值不低于300 s的材料制作的馒头品质较好.本研究表明成熟种子中残留的α-淀粉酶对馒头品质有显著影响,优质馒头品种选育时应关注小麦α-淀粉酶活性的差异.(图4表11参35)     

α-淀粉酶对小麦糊化特性的影响

淀粉糊化特性是反映淀粉品质的重要指标,与谷物的营养及加工性能有很强的相关性,而谷物中α-淀粉酶活性是影响淀粉糊化特性的重要因素,为了解我国正常成熟小麦的糊化特性受α-淀粉酶活性的影响,筛选了30份α-淀粉酶活性差异较大的小麦材料,进行降落值、总α-淀粉酶活性测定、α-淀粉酶蛋白电泳分离及糊化特性差异分析.结果显示:供试材料的降落值和总α-淀粉酶活性(OD值)差异很大,分别为62-524 s和0.12-2.87.根据降落值和总α-淀粉酶活性可将供试材料分为3类,I、Ⅱ、Ⅲ类的降落值分别为122.40(±20.25)s、373.67(±13.81)s、452.00(±3.39)s;总α-淀粉酶活性(OD值)分别为2.35(±0.21)、0.74(±0.06)、0.22(±0.00),这3类材料的总α-淀粉酶活性呈现显著差异且具有浓度差异明显的α-淀粉酶电泳条带;供试材料的糊化特性差异主要受基因型差异控制,受环境影响较小;迟熟α-淀粉酶显著降低小麦粉的峰值粘度、低谷粘度、最终粘度等多项糊化参数,并扩大材料间糊化特性差异.相关性分析表明,小麦籽粒α-淀粉酶活性与降落值极显著负相关(r=-0.97,P0.01),与峰值粘度差值极显著正相关(r=0.84,P0.01),降落值和峰值粘度差值都能较好地预测材料间α-淀粉酶活性的差异.本研究表明α-淀粉酶活性对淀粉糊化特性有显著降低的影响,在选择小麦育种或加工材料时应对材料的α-淀粉酶活性进行评估.     

糯小麦回交改良群体中Wx基因的遗传和品质效应

在基因型鉴定的基础上,利用糯小麦杂交后代BC5F2代回交改良群体研究了各基因缺失对降低直链淀粉含量的效果和各基因合成直链淀粉的能力,以及直链淀粉含量与农艺性状、品质性状、淀粉糊化特性等的相关性。研究发现,在Wx基因的所有8种基因型之间,直链淀粉含量差异显著;研究单缺失基因型发现,对直链淀粉含量减少效应最大的是Wx-B1b,减少效应最小的是Wx-A1b,而Wx-B1b和Wx-D1b没有显著差异;研究双缺失基因型发现,Wx基因合成直链淀粉的能力以Wx-B1a最高,Wx-A1a最低,而Wx-B1a和Wx-D1a差异很小.直链淀粉含量与株高、穗长、小穗数、穗粒数、千粒重等农艺性状相关不显著,表明淀粉品质育种可以与高产育种实现有机结合.直链淀粉含量与SDS-沉降值呈显著负相关(r=-0.726),说明直链淀粉含量降低在一定程度上有利于提高小麦营养与加工品质.全糯类型的淀粉糊化特性与其他类型显著不同,具有最高的峰值粘度和稀懈值,最低的低谷粘度、最终粘度、反弹值、峰值时间、糊化温度、起始糊化温度,表明糯小麦淀粉在食品和工业上具有特殊用途;稀懈值与直链淀粉含量呈极显著负相关(r=-0.969),其它粘度参数与直链淀粉含量呈显著正相关(最终粘度r=0.797,低谷粘度r=0.910、反弹值r=0.954、峰值时间r=0.970、糊化温度r=0.962、起始糊化温度r=0.932).表5参37     

施硒肥方式对强筋小麦产量、硒累积分配及籽粒营养品质的影响

采用二因素裂区设计,设置8个处理,研究有机富硒肥施硒量与施硒方式对强筋小麦生长、产量、硒在小麦不同器官中富集状况以及籽粒营养品质的影响.结果显示:与不施有机富硒肥比较,播种前土施有机富硒肥使强筋小麦总生物量、籽粒产量、各器官(根、茎+叶、颖壳+穗轴、籽粒)干物质量分别提高1.0%-14.7%、2.4%-42.4%、1.9%-21.9%、1.5%%-10.6%、1.8%-19.5%和1.3%-18.2%,且在同一土施处理下,叶面喷施硒肥对小麦总生物量、籽粒产量和各器官干物质量无显著影响.不论采用土施、叶面喷施或土施+叶面喷施,小麦地上部硒含量占植株总硒含量的比例最大,而对于根部硒含量占植株总硒含量的比例则表现为土施>土施+叶面喷硒>喷施.此外,施有机富硒肥明显改善了强筋小麦籽粒蛋白质、总淀粉、直链淀粉、支链淀粉、可溶性糖和蔗糖等营养品质含量(P <0.05),提高幅度分别为0.2%-0.4%、2.9%-10.1%、1.6%-5.1%、1.3%-5.0%、2.1%-7.0%和1.2%-3.5%,且硒肥用量相同的条件下,营养品质含量均表现为土施+叶面喷硒处理高于单一土施硒肥处理,以S30+F(土壤基施30 g/hm²+叶面喷施15 g/hm²)处理达到最高值.因此,综合考虑产量、籽粒硒积累量以及品质等因素,实际生产中建议选用施肥量45 g/hm²(土壤基施30 g/hm²+叶面喷施15g/hm²)较为合适;土施+叶面喷施有机富硒肥可促进强筋小麦生长,提高籽粒产量、硒积累量以及营养品质;结果可为有机富硒肥调控下小麦富硒栽培提供理论参考.(图2表6参46)     

土壤硒含量显著影响黑小麦与普通小麦的硒吸收

为了解黑小麦(Triticum aestivum L.)与普通小麦养分含量和硒吸收差异特征,通过成熟期田间取样,研究了富硒土壤(马三村,土壤硒质量分数平均值0.874 mg·kg~(-1))和缺硒土壤(韩村,土壤硒质量分数平均值0.205 mg·kg~(-1))对小麦不同器官组织养分及硒含量的影响特征。结果表明,富硒土壤上种植的小麦籽粒样品平均硒质量分数为0.205mg·kg~(-1),变幅为0.138～0.241mg·kg~(-1),95%小麦籽粒达到富硒标准,其中黑小麦籽粒硒质量分数平均为0.239 mg·kg~(-1),全部达到富硒标准。缺硒土壤上种植的小麦籽粒平均硒质量分数为0.040 mg·kg~(-1),变幅为0.030～0.057 mg·kg~(-1),均未达到富硒标准。小麦籽粒富硒程度与土壤硒含量的相关系数为0.954,当土壤硒质量分数达到0.810 mg·kg~(-1)时,小麦籽粒才能达到富硒标准。在硒水平相当的土壤上,黑小麦比普通小麦对硒的积累量大,富硒程度较高。马三村和韩村黑小麦籽粒硒含量平均分别比普通小麦高38.9%和34.2%。此外,黑小麦籽粒中氮和磷元素含量较普通小麦高,但富硒和缺硒土壤对相同品种籽粒N、P、K含量影响不大。因此,黑小麦富含丰富的营养物质,可作为富硒食品源。该研究可为富硒小麦品种与土壤硒含量间的相关关系研究提供理论依据。     

中国大麦育成品种(系)的遗传多样性

为了解我国大麦育成品种(系)的遗传基础现状,利用位于大麦7个连锁群上不同位置的25对SSR引物对来自国内不同区域的大麦推广和新育成品种(系)的遗传多样性及其亲缘关系进行分析.结果表明,25对SSR引物在73个大麦品种间均有多态性扩增,每一对引物检测到的等位基因数目在2-6之间,平均为3.92个.SSR引物的多态性信息含量(PIC)变幅为0.252-0.780,平均为0.569.遗传多样性分析发现,我国不同大麦产区的皮大麦品种(系)间遗传相似性系数(GS)变化范围为0.661-0.767(平均值0.714),青藏高原地区青稞品种(系)间遗传相似性系数变化范围为0.533-0.925(平均值0.699),表明目前国内皮大麦和青稞的遗传多样性均较差、品种遗传背景单一.通过聚类分析,在遗传相似系数0.671水平处,42份皮大麦材料聚为2大类;在遗传相似系数0.618水平处,31份青稞材料聚为5大类,来源地相同的材料通常聚在同一大类或亚类,材料聚类结果与其地理来源有一定相关性.本研究表明SSR标记具有较好的遗传变异检测能力,对大麦品种(系)间的遗传多样性评价可为我国大麦育种过程中亲本材料的选择和利用提供重要依据.     

采煤塌陷区复垦土壤微团聚体中有机碳组分对施肥的响应

为阐明复垦土壤微团聚体对有机碳的固存机制,采集不同施肥措施下连续复垦6年的耕层(0-20 cm)土样,采用物理分组方法,分析微团聚体中各有机碳组分[未受保护的细颗粒有机碳(fPOC)、受物理保护的微团聚体内颗粒有机碳(iPOC)、受化学或生物化学保护的矿质结合态有机碳(MOC)]储量的变化,以及SOC含量、微团聚体中各有机碳组分储量与玉米籽粒产量之间的关系.设对照(CK)、施化肥(NPK)、单施有机肥(M)、有机无机肥配施(MNPK)4个处理,另取未复垦生土(RS)和周边未破坏多年种植熟土(US)作为参照.结果显示,同CK相比,各施肥处理均显著提高了玉米籽粒产量,且以M处理的提高效果最佳. NPK处理显著降低了SOC含量,达6.02%;M和MNPK处理均显著提高了SOC含量、fPOC和iPOC储量,增幅分别为20.74%-33.44%、64.44%-115.56%和110.98%-173.17%,且以MNPK处理增幅最大;但MNPK处理显著降低了MOC储量,达13.35%.微团聚体中各有机碳组分储量与SOC含量均呈显著正相关,尤其是fPOC储量,说明复垦土壤有机碳主要固存在fPOC组分中. SOC含量与玉米籽粒产量呈极显著相关,表明该区域复垦土壤有机碳库仍未达到饱和.本研究表明连续6年复垦显著提高了土壤肥力,但同周边农田土壤相比,仍有待继续培肥;MNPK处理对提高该复垦区SOC含量的效果最佳,且增加的有机碳首先累积在fPOC组分中,因此需要长时间持续投入才能恢复土壤有机碳的稳定性.(图7表2参34)     

不同品种水稻对Cu积累分配的差异

以21个水稻品种（包括常规稻、二系杂交稻、三系杂交稻）为材料,通过室内盆栽试验探讨了Cu在不同品种水稻根-茎-叶-籽粒（糙米）中的积累分配的差异。结果表明,供试水稻品种根、茎、叶、籽粒中Cu含量的均值分别是67.35、16.24、8.29、11.62mg·kg-1,多数水稻品种Cu的含量顺序是根茎籽粒（糙米）叶,但也有少部分水稻品种Cu的含量顺序是根籽粒（糙米）茎叶。各器官的Cu含量在不同品种间存在显著差异,其中以根和籽粒Cu含量的差异最大,茎次之,叶最小。常规稻根部Cu含量显著低于杂交稻,而叶中Cu含量显著高于杂交稻,但两者的茎和籽粒中Cu含量没有明显的差异。三系杂交稻根、茎、籽粒Cu含量显著高于二系杂交稻,而叶的Cu含量两者差异不显著。不同遗传背景的水稻各器官对Cu积累也存在不同程度的差异。相关分析结果表明,不同品种水稻相邻器官（根与茎,茎与叶）的Cu含量呈极显著正相关,相间器官（根与叶、籽粒,茎与籽粒）的Cu含量呈显著正相关,地上部各器官Cu的转运系数相互之间呈极显著的正相关。     

环境光强对糯玉米籽粒主要品质成分的影响

作物生长发育期间的环境光强是影响作物品质的主要因素之一。为了解不同环境光强对鲜食型糯玉米籽粒品质的影响,以香白糯(Xiangbainuo)为材料,采用人工遮光的方法模拟不同的环境光强,在糯玉米籽粒灌浆期间测定其籽粒粗蛋白、淀粉、脂肪、水分含量的变化规律和收获时籽粒的氨基酸总量及氨基酸各组分含量。结果表明,遮光没有明显改变糯玉米灌浆期间籽粒中主要品质成分的变化趋势,但对主要品质成分所占质量分数的影响很大。弱光(40%全光照)与自然光照(100%全光照)相比,糯玉米授粉后30d时,其籽粒中粗蛋白和淀粉的质量分数分别增加1.56和3.5个百分点,脂肪减少了1.5个百分点;自然光照条件下糯玉米籽粒的含水量每天以1.31%的速率减少,其脱水速率高于弱光下糯玉米籽粒脱水速率0.17个百分点。收获时,40%全光照条件下糯玉米籽粒中粗蛋白质量分数、氨基酸总量和赖氨酸质量分数高于自然光照和80%全光照时的质量分数,而糯玉米籽粒的百粒干质量显著降低。     

安宁河流域稻米生化品质的气候关系模型

利用粳稻品种“合系39”在安宁河流域无控制的地理分期播种试验稻米,在实验室进行稻米生化品质的化验分析;采用统计分析方法,研究了气候生态因子与稻米生化品质的定量关系,找出影响稻米生化品质各组分的关键时期,建立综合关系模型.研究结果表明: 1)气候生态条件对生化品质不同组分影响的关键因子和关键时期不同,一些组分的关键期在齐穗前,一些在齐穗后,一些则从齐穗前持续到齐穗后; 2)温度是影响稻米生化品质含量的主要气候因素,蛋白质、氨基酸和直链淀粉含量与关键期的温度呈直线负相关,支链淀粉含量与关键期的温度呈抛物线关系; 3)温度日较差、日照时数与蛋白质、氨基酸、直链淀粉呈负相关,与支链淀粉呈正相关. 图4表2参10     

施肥对复垦土壤中活性和难降解碳氮组分的影响

研究复垦土壤中活性和难降解碳氮组分随复垦年限和施肥措施变化的特征,以期深入理解采煤塌陷区复垦土壤碳氮的稳定性机制.采集复垦4年和8年的定位试验各处理耕层(0-20 cm)土样,利用H2SO4水解法分析活性组分Ⅰ、Ⅱ和难降解组分中有机碳(SOC)、全氮(TN)的变化特征.试验设不施肥(CK)、平衡施氮磷钾肥(CF)、单施有机肥(M)、有机无机肥配施(MCF)和生物有机肥配施化肥(MCFB) 5个处理.结果显示,复垦土壤及各组分中有机碳、全氮含量的变化趋势总体均表现为随复垦年限的增加而提高.复垦4年和8年,同CK相比,CF、M、MCF和MCFB处理均显著提高了SOC和TN含量,增幅分别达40.12%-89.97%(4年)、34.16%-71.65%(8年)和22.66%-60.06%、25.86%-37.93%,且以M处理增幅最大;M、MCF和MCFB处理均显著提高了活性组分Ⅱ中碳氮含量,增幅分别为91.74%-141.22%、60.03%-88.27%和24.77%-51.15%、19.73%-66.67%;同CF相比,MCF和MCFB处理均显著提高了复垦8年土壤活性组分Ⅱ中碳氮含量,增幅分别为22.94%-44.62%和41.22%-52.19%.当SOC、活性组分Ⅰ、Ⅱ中碳含量分别达到9.01、1.82和2.25 g/kg时,作物产量达到最大值.本研究表明当养分投入量相同时,单施有机肥更有利于采煤塌陷区复垦土壤及各组分碳氮的累积;另外,土壤有机碳投入水平以及时间还应根据上述阈值进行调整,从而满足土壤科学培肥的要求,达到较高的固碳效率.(图6表2参37)     

UV-B辐射增强对小麦籽粒化学组分的影响

在自然光照射条件下 ,研究了UV B辐射增强对小麦籽粒中可溶性糖、淀粉、赖氨酸、蛋白质等化学组分及其相互转化的影响 .结果表明 :增加 0 2 5W·m- 2 的UV B辐射使灌浆期的小麦籽粒中可溶性糖含量显著高于对照 ,淀粉含量变化幅度增大 ,赖氨酸含量下降速度较快 ,成熟期总蛋白质含量增加 .增加 0 75W·m- 2 的UV B辐射能降低成熟籽粒中可溶性糖和淀粉的含量 ,增加赖氨酸及总蛋白质的含量 .     

青稞穗发芽抗性测定方法的评价

穗发芽是导致粮食作物品质和产量降低的主要因素,选育强穗发芽抗性的材料已经成为育种工作的迫切任务之一.我同青稞资源丰富,但其收获季节恰逢雨季来临,穗发芽现象较为严重.青稞穗发芽研究起步晚,也尚未建立合理的评价指标和体系,从而影响抗穗发芽青稞的筛选和选育.本试验以来自于我国青藏高原地区的34份青稞为材料,分别在马尔康和成都进行种植,并对其穗发芽指数(SI)、穗发芽率(SR)、籽粒发芽指数(GI)和α-淀粉酶活性(AA)进行测定和分析,以期寻找一种简便、有效和稳定的穗发芽评价方法.结果发现,4个供试参数均受基因型×栽培地点的极显著影响,且具有一定相关性.GI由于其变异系数较低,在不同栽培地点稳定性好,且操作简便,是较可靠和理想的穗发芽评价参数.SI作为辅助参数,区别籽粒休眠性相似的材料(基因型)或全面评价材料(基因犁)的穗发芽抗性特征.AA稳定性较差,并且检测方法复杂,因此不建议在育种及大量材料筛选和评价时使用.此外,青稞穗发芽抗性受环境影响较大,评价时应考虑到尽可能多的抗性影响因素及其在不同栽培条件下的变异.图1表4参24     

蚂蚁筑巢定居活动对热带森林土壤氮库及组分分配的影响

蚂蚁作为生态系统工程师,其筑巢定居活动能调控土壤微生物活动及理化环境,进而驱动热带森林土壤氮库动态及其组分分配过程。以西双版纳白背桐群落为研究对象,设置蚁巢和非蚁巢2种处理,分析蚂蚁筑巢活动引起土壤温度、水分、容重、pH及碳库（总有机碳、微生物生物量碳、易氧化有机碳）的改变对氮库（全氮、铵氮、硝氮及水解氮）及其分配（水解氮/全氮、铵氮/全氮、硝氮/全氮）的影响特征。结果表明：（1）蚂蚁筑巢显著提高了土壤氮库各组分含量（P=0.008）,蚁巢全氮、水解氮、铵氮、硝氮含量分别是非蚁巢的1.26、1.2、1.13、1.37倍;（2）蚂蚁筑巢显著影响土壤氮库组分的时空变化（P=0.019）,湿季与干季蚁巢全氮、水解氮、铵氮、硝氮含量,分别是非蚁巢的1.13-1.37倍,且沿土层减幅（53.9%-64.3%）显著低于非蚁巢（60.5%-76.4%）;(3)蚂蚁筑巢显著改变了各氮组分分配的时空格局,蚁巢各月份氮组分占比（1.94%-11.0%）显著高于非蚁巢（1.60%-9.78%）,蚁巢氮组分分配最大值在5-10 cm(4.83%),而非蚁巢却在0-5 cm土层（4.53%）;(4)蚂蚁筑巢显著...     

运动发酵单胞菌共表达α-淀粉酶和葡萄糖淀粉酶发酵甘薯生产乙醇

运动发酵单胞菌是乙醇发酵的极佳菌种,但其所能利用的发酵底物范围狭窄,不能利用淀粉作为发酵底物.为增加其利用底物的范围使其能够水解淀粉,本研究构建了3种表达淀粉酶的运动发酵单胞菌菌株:1)Zymomonas mobilis(pAmyE)表达α-淀粉酶;2)Z.mobilis(pGA)表达葡萄糖淀粉酶;3)Z.mobilis(pAmyGA)共同表达α-淀粉酶和葡萄糖淀粉酶.DNS法测定淀粉酶活显示,每种转化菌株的胞外淀粉酶活性均高于胞内,且两种淀粉酶共表达的酶活高于这两种淀粉酶单独表达的酶活之和,说明这两种淀粉酶能够协同作用降解淀粉.对于重组菌株Z.mobilis(pAmyGA),约59.3%的淀粉酶活性都在胞外检测到.用淀粉含量高且耐贮存的徐薯18匀浆加少量葡萄糖作为培养基直接用上述3个菌株发酵生产乙醇.结果显示,共表达α-淀粉酶和葡萄糖淀粉酶的重组菌株Z.mobilis(pAmyGA)的乙醇产量为54.7 g/L,达到了理论值的83.2%,表明本研究得到了能够直接高效利用淀粉生产乙醇的运动发酵单胞菌的菌株.     

施肥覆膜对旱地小麦产量形成及土壤有机碳组分的影响

针对黄土高原旱地小麦化肥投入过量且养分供应不平衡问题,有必要探究当地冬小麦典型覆膜种植方式下监控定量施肥的增产效应及对土壤有机碳组分的影响.于2012-2016年通过大田试验,研究农户模式(FP)、监控施肥(MF)、垄膜沟播+监控施肥(RF)、全膜覆土穴播+监控施肥(FH)4种栽培模式对旱地冬小麦群体动态变化、干物质积累、产量形成及土壤有机碳组分的影响.结果显示:FH处理可显著改善旱地冬小麦的群体结构,基本苗、最大分蘖数和成穗数较传统农户模式分别提高24.8%、24.6%和31.3%(P 0.05),其干物质积累量增加主要在生育后期,成熟期干物质量较农户模式平均提高43.3%.不同处理籽粒产量与公顷穗数、千粒重均呈极显著正相关,相关系数分别为0.810~(**)、0.80~(**),其中FH处理具有最高的公顷穗数和千粒重,较FP处理分别高36.7%和4.8%,进而籽粒产量提高了42.1%.连续4年监控施肥结合覆膜种植较农户模式可显著提高土壤总有机碳(TOC)含量,其中垄膜沟播种植更有利于土壤轻组有机碳(LFOC)活性组分的增加,而全膜覆土穴播则更有利于土壤重组有机碳(HFOC)稳定性组分的增加.覆膜种植较监控施肥处理总体上可显著提高颗粒态有机碳(POC)的含量,但不同处理间水溶性有机碳(SWOC)含量差异不显著.总体上,全膜覆土穴播结合监控施肥可以更好地构建小麦群体结构,提高干物质积累量和籽粒产量的形成,并且可通过增加生物还田量提高土壤稳定性有机碳及总有机碳的增加,更适合黄土高原旱地冬小麦高产高效生产及土壤质量的提升.(图1表5参43)     

少根紫萍淀粉合成关键基因对寡营养胁迫的响应

浮萍是一种形态高度退化的开花植物,环境适应性广,生长条件适宜时可以接近指数增长的速度在16-48 h内实现生物量的翻倍.以寡营养处理,少根紫萍(Landoltia punctata)淀粉含量可在7 d内提高到45%以上(干重).通过深入分析转录组数据,分别挖掘到ADP葡萄糖焦磷酸化酶编码基因(LpAGP)5个、颗粒结合型淀粉合酶基因(LpGBSS)2个、可溶性淀粉合酶基因(LpSSS)2个、淀粉分支酶基因(LpSBE)5个、异淀粉酶基因7个(LpISA)、普鲁兰酶基因(LpPUL)1个.转录组定量结果表明LpAGPS1、LpAGPL2、LpAGPL3、LpGBSSI、LpGBSSII、LpSBEI-1、LpISA3和LpPUL1的表达量均因寡营养处理而上调.通过qRT-PCR检测LpAGPs等16个淀粉合成关键基因的表达量,发现绝大部分淀粉合成相关基因表达量上调,而参与淀粉降解途径相关基因(如α-淀粉酶和β-淀粉酶编码基因)的表达量因寡营养处理而下调.这种不同的调节方式促使少根紫萍淀粉合成"开源节流",淀粉得以快速积累.本研究结果可为进一步研究少根紫萍淀粉合成关键基因功能及淀粉积累机制奠定基础.     

三江平原小叶章湿地土壤酶活性的季节动态

选取三江平原小叶章（Calamagrostis angustifolia）沼泽湿地为研究对象,于5—9月采集0～20cm土壤样品,分析了小叶章湿地土壤酶活性的季节动态变化,并探讨了其与土壤有机碳和全氮含量的关系。结果表明：小叶章湿地土壤脲酶、蔗糖酶、淀粉酶、纤维素酶、酸性磷酸酶、过氧化氢酶活性具有明显的季节变化特点,变异系数分别为13.1%、7.9%、13.6%、9.8%、5.0%、27.0%。土壤脲酶、蔗糖酶、酸性磷酸酶、过氧化氢酶、纤维素酶活性具有相似的动态规律,均在6月份出现一个波峰值,但最大值出现的月份不同,脲酶、蔗糖酶、纤维素酶在9月份时的酶活性最高,而酸性磷酸酶和过氧化氢酶在6月份时酶活性最高。淀粉酶活性动态规律表现为5—7月酶活性降低,而后酶活性升高,9月份酶活性最高,此时淀粉酶的水解能力最大。并且,随着季节变化,小叶章湿地土壤脲酶、蔗糖酶、纤维素酶活性与有机碳含量显著正相关（p〈0.05）,淀粉酶、酸性磷酸酶活性与土壤全氮含量显著正相关（p〈0.05）。     

一株产酸性α-淀粉酶菌株的筛选、纯化及酶学性质

从南宁酒厂附近土壤中筛选到一株产淀粉酶的野生菌株GXBA-4,经革兰氏染色、芽孢染色以及16SrDNA鉴定,初步确定为解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefacien).将该菌株发酵液经过硫酸铵沉淀和凝胶过滤纯化出一种α-淀粉酶,该酶相对分子质量约为57×103;反应最适温度为40~45℃,适应温度范围广,30℃时仍具有80%以上的相对活力;最适pH为5.0,为低温酸性淀粉酶.该酶水解可溶性淀粉的产物,经HPLC检测主要是以葡萄糖,麦芽糖以及麦芽三糖为主的低聚糖,分别以α-环糊精、β-环糊精、可溶性淀粉、玉米生淀粉为底物,还原糖产物比为0:0:99:3.4,表明该酶为典型的α-淀粉酶.