海南芒果园土壤环境及其对芒果品质的影响

针对海南芒果(Mangifera indica)生产的环境条件进行了研究,分别在芒果园采集了植株和土壤样品,采用国家标准测定方法对比分析了各种元素的含量和分布特征,并阐明了芒果对环境条件的生态适应性.研究结果表明:海南芒果园土壤有机质、全氮、有效磷含量较低(为四级以下水平),有效钾含量相对较高.Ca、Mg、B、Ni含量较低,Cu、Mn含量较高.海南芒果种植地环境质量较好,Cr、Pb、Cd等低于国家土壤环境质量一级标准.Hg、Cu、As、Pb含量为一至二级标准.六六六、滴滴涕含量低于一级标准.海南芒果矿质元素含量丰富,农药残留量和Cr、As、Cd含量符合无公害芒果的要求.芒果对大中量元素、微量元素和有害元素(Hg、As、Cd)的生物吸收系数较大.锰主要在叶片中积累,铜则主要积累在果实中.     

光周期对油桃叶芽休眠诱导期抗氰呼吸的影响

以油桃品种‘曙光’(Prunus persica var.Nectariana cv.Shuguang)为试材,采用呼吸抑制剂法研究光周期处理下叶芽在休眠诱导期抗氰呼吸(交替途径)的发生、运行情况.结果表明:休眠诱导期内,叶芽总呼吸速率(Vt)呈单峰变化,短日照使其降低,诱导高峰期前移,而长日照亦降低Vt,但峰期后移.交替途径容量(Valt)呈双峰曲线变化而实际运行活性(ρValt)则为单峰曲线,两者后期变化不同步.自然低温和短日照共同作用可以显著诱导Valt和ρValt前期高峰期提前,显著降低后期Valt和ρValt.而长日照则对前期高峰具延迟效果,并有利于整个休眠诱导期ρValt的提高.日照长度对叶芽后期Valt高峰期迁移无明显作用.长日照有利于提高抗氰呼吸实际运行活力对总呼吸速率的贡献率,但抗氰呼吸不是主要的电子呼吸传递途径.     

冰川环境耐冷菌的冷适蛋白酶分离纯化及酶学性质

采用离交和凝胶层析对“中国冰川1号”耐冷菌BacilluscereusSYPA23所产的蛋白酶进行分离纯化,并进行酶学性质研究.与中温酶相比,该蛋白酶具有较高的低温催化活力,其最适催化温度为42℃,适宜pH为7.0～8.5,SDSPAGE测定的分子量(Mr)为34.2×103.金属离子Mn2 、Ca2 对该酶有激活作用,Cu2 、Hg2 、Pb2 、Co2 对其活性有一定抑制作用.该酶属金属蛋白酶,其活性受EDTA强烈抑制,不受PMSF抑制.该蛋白酶具有低温酶典型的热不稳定性,0℃下半衰期24h,但Ca2 和一些低分子醇类物质能提高其稳定性.动力学数据分析表明,该蛋白酶在低温下对底物亲和能力高,在较宽温度范围内(25～45℃)均保持着较高的催化效能.图7表3参17     

低磷胁迫对水稻铁、锰吸收和积累的影响

在盆栽土培条件下,采用不同耐低磷基因型508、580、99011、99112和低磷敏感基因型99012、99056为材料,研究了不同生育时期低磷胁迫对水稻铁、锰吸收和积累的影响.结果表明,不同磷效率水稻基因型间茎叶相对铁、锰含量差异并不明显.分蘖期时,低磷胁迫条件下,低磷敏感基因型水稻茎叶铁含量显著下降,耐低磷基因型受到的影响明显小于低磷敏感基因型.孕穗期时,只有99056茎叶铁含量在低磷胁迫时显著降低;而茎叶锰含量除99112外其它基因型均显著降低.至成熟期,由于受转移效率的影响,水稻茎叶铁、锰含量变化明显比前期复杂.低磷胁迫条件下,耐低磷基因型水稻籽粒铁、锰含量呈下降趋势,低磷敏感基因型籽粒铁、锰含量呈上升趋势.低磷胁迫降低了铁、锰在水稻地上部的积累量.在生育前期,耐低磷基因的铁、锰积累量显著高于低磷敏感基因型;生育后期,耐低磷基因型的绝对积累量优势消失,但相对积累量优势变大.图4表4参25     

用AMMI双标图分析早稻稻米镉含量的基因型与环境互作效应

以湖南省广泛种植的31个早稻品种为基因型材料,在湖南省不同程度污染区选择15个试验点进行盆栽试验,利用AMMI模型(主效可加互作可乘模型)研究基因型与环境互作效应对稻米镉积累量及其稳定性的影响,以期筛选出具有低镉积累和环境适应性水稻品种。结果表明,早稻稻米镉含量受到基因、环境及两者交互作用的影响,环境及基因与环境的互作效应对早稻稻米镉含量有主导作用,变异平方和分别占总处理平方和的75.5%和21.7%;筛选出的V23(株两优706)、V29(湘早籼45号)、V20(两优早17)、V04(株两优15)4个早稻品种,属于稻米中Cd积累量较低且遗传稳定性好的基因型,适合一般污染区大面积种植;通过选择基因型与其有负向交互作用的地点组合可有效降低稻米镉含量;利用AMMI模型分析多品种、多点低镉品种筛选试验,对评价、培育、筛选、推广作物品种有指导意义。     

不同强度冷应激对大鼠肌肉、脾脏和肝脏中HSP70表达的影响

通过两个低温温度段对健康Wistar大鼠进行冷应激试验,利用免疫印迹技术检验肌肉、脾脏和肝脏中HSP70表达的相对变化情况,探讨不同时间和强度冷应激条件下,3种组织中HSP70表达的情况以及通过HSP70表达量的变化看是否可以将其作为评估冷应激的指标.正常饲养的大鼠环境温度为(20±1)℃,而实验组大鼠分别在(0±1)℃和(10±1)℃环境下进行低温冷应激,然后在冷应激后不同时间宰杀取组织,利用Western-blotting检测HSP70的表达量.结果表明:(1)在(0±1)℃急性冷应激条件下,随着冷应激时间的延长,肌肉和脾脏中HSP70的表达持续增加,与对照组(CK)相比,差异显著(P<0.05);(2)在(10±1)℃慢性冷应激条件下,仅1wk肌肉组中HSP70的表达增加(P<0.05),其它情况下各组织中HSP70的表达与CK相比无显著差异(P>0.05).上述结果说明,相应强度的冷应激可以诱导机体的HSP70表达,并且随时间延长,HSP70的表达增加,可以考虑将HSP70作为监测大鼠应激的指标.图1表2参14     

城郊农业生态系统中茎菜类蔬菜对重金属镉的累积特征及品质表现

为探索城郊区农业土壤重金属镉(Cd)的生态阻控技术,结合田间试验、盆栽试验和室内分析测定等手段,以蔬菜茎叶部分Cd含量、富集系数、转移系数、单株生物量、茎叶维生素C含量、还原糖含量等因子为考察指标,分析13个红菜薹品种、5个莴笋品种和4个芹菜品种的Cd积累特征和品质表现.结果显示,两种Cd水平下(土壤总Cd分别为0.43 mg/kg和3.00 mg/kg),供试蔬菜茎叶部Cd含量不论是种间还是种内均差异显著(P<0.05).三大类供试蔬菜茎叶Cd含量与富集系数的大小均为芹菜>莴笋>菜薹,且在低Cd水平下,菜薹的生产性能及品质指标也为最优.在13个菜薹品种中,低、高Cd水平下茎叶平均Cd含量分别为0.021 0 mg/kg和0.302 1 mg/kg.13个菜薹品种的聚类分析结果显示,金秋红3号、钟声红和二早子属于弱吸收低积累Cd品种.且金秋红3号在低Cd条件下还有较高的品质表现,其可食部位维生素C含量和还原糖含量分别达到77.2 mg/100 g和19.44%.在本研究设置的高、低Cd条件下,供试蔬菜品种的Cd积累特性、品质特征以及生物量指标都具有较强的一致性,集合这些指标应用于筛选弱吸收低积累Cd的茎菜类蔬菜品种是可行的.因此,挖掘作物自身潜力,基于植物不同种及品种吸收积累重金属Cd的基因型差异,利用弱吸收低积累重金属的作物品种,在轻度或中度重金属污染农田中进行作物生产,可以降低Cd等重金属元素经农产品进入人类食物链的风险.     

潜流人工湿地理化性质及不同形态氮素的空间分布

对潜流人工湿地系统的可溶解氧、pH、氧化还原电位以及水温等理化因子和不同形态氮素的空间分布进行了较全面研究。结果表明,潜流人工湿地上部溶解氧高于下部;湿地下部pH较小,主要在6.9～7.2之间;氧化还原电位表现为上部前端氧化,下部后端还原;湿地装置内下部温度总体比上部要高,前端表现得尤其明显;湿地前端上部是COD和氨氮降解的主要场所,在前端下部区域硝氮的浓度低而亚硝氮、氨氮的浓度相对较高;湿地系统中亚硝氮含量较低,仅在前端中下部有所积累;总氮浓度在湿地前端较高而后端较低,其去除率在根本上依赖于反硝化作用的强度。     

高氮营养增高厚果含笑叶片的叶黄素介导热耗散研究

厚果含笑(Michelialacei)生长在供给6mmolL-1NO3-(高氮)和2mmolL-1NO3-(低氮)Hoagland溶液的盆栽土中,利用PAM-2100叶绿素荧光仪、Licor-6400LCF荧光叶室和WatersHPLC分别测定叶绿素a荧光参数和类胡萝卜素组分,研究氮营养对光系统II(PSII)光化效率和光或暗下热耗散过程的影响.结果表明,在自然光日进程中叶片的开启PSII反应中心的内在量子效率(Fv/Fm)随光辐射增强而降低.低氮叶片Fv/Fm较高氮叶片降低明显(P<0.05).低氮叶片表现较明显的光抑制现象,反映低氮叶片对光抑制比高氮叶片敏感.高氮叶片比低氮叶片有低的PSII光化效率(ΦPSⅡ,P<0.05).高氮叶片依赖光的ΔpH和叶黄素介导的热耗散效率(ΦNPQ)和光下热耗散速率(JNPQ)则较低氮叶片高(P<0.05),结果反映高氮营养增进光下热耗散效率和速率.高氮叶片的紫黄质(A) 玉米黄质(Z)和叶黄素循环色素的转换态(A Z/V A Z)则较低氮叶片高(P<0.05).高氮叶片有较高光下热耗散(NPQ)和相应较高的(A Z)或(A Z/V A Z),叶片通过叶黄素循环色素以热的形式耗散过剩能;而低氮叶片表现高的总荧光淬灭和暗下热耗散.充足氮叶片有较低的光化效率,增高了光呼吸,并通过增强通过叶黄素循环色素的大量耗散过剩能.结果显示,过量氮输入将降低植物光能利用效率.图6表3参28     

2种常规水稻Cd、Zn吸收与器官分配的生育期变化：品种、土壤和Cd处理的影响

Cd在土壤-作物-膳食食物链中的迁移是人类对环境Cd暴露及其健康风险的主要途径,而水稻是子粒Cd积累最强的大宗作物之一.采用全生育期淹水盆栽试验研究了2种常规水稻(高Cd吸收品种“苏香粳1号”和低Cd吸收品种“99-22”)在添加Cd(2mg·kg-1)和不添加Cd处理下对2种土壤(红沙泥田,乌栅土)中Cd、Zn的吸收及其生育期变化.结果表明:1)常规水稻对Cd、Zn的吸收积累受土壤、品种和外源Cd的影响.Cd处理、土壤、品种间的正交互作用(高Cd吸收品种植于高Cd处理且Cd有效性高的红壤中)使常规稻植株Cd/Zn比成数十倍提高,从而使子粒Cd/Zn比产生强烈升高;2)水稻对Cd、Zn的吸收强度因不同生育期而异,Cd吸收的主要时期是分蘖期和成熟期,而Zn吸收的主要时期则是分蘖期、抽穗期和灌浆期.在整个生育期中,水稻Cd吸收伴随着对Zn的排斥现象,这在高Cd吸收下尤为强烈;3)水稻各器官对Cd、Zn的吸收分配无论是同品种的生育期间抑或同生育期时的不同品种间均有显著差异.Cd积累量为根系>穗粒>茎叶,而Zn却表现为茎叶>根系、穗粒.观察到水稻吸收的Cd在生育后期向穗粒的强烈运移.相对于低Cd吸收品种来说,Cd向穗粒转运较强,而Zn的转运较弱是高Cd吸收品种子粒Cd积累强而Cd/Zn比高的植株因素.