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.     

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.     

青稞籽粒主要组分对其淀粉膨胀势的影响

青稞是我国藏区的主要粮食作物,其淀粉膨胀势是淀粉特性的重要指标.为明确青稞籽粒组分对青稞膨胀势的影响以及淀粉膨胀势与全麦粉膨胀势之间的关系,研究了25份青稞材料籽粒主要成分的含量差异、淀粉与全麦粉的膨胀势差异以及籽粒组分与膨胀势的关系.结果显示,青稞的蛋白质含量、β-葡聚糖含量和直链淀粉含量的平均值分别为13.83%、5.74%和27.44%,材料间差异很大,变幅分别为11.70%-16.40%、4.07%-9.70%和0.23%-37.81%.用以预测α-淀粉酶活性的降落值变异也很大,变幅为76-515 s,平均值为365.12 s.不同青稞材料的淀粉和全麦粉的膨胀势都有明显差异,淀粉膨胀势为10.45-21.03,而全麦粉为2.91-16.03.青稞籽粒不同组分对淀粉或全麦粉膨胀势的影响不同,直链淀粉抑制淀粉膨胀,β-葡聚糖含量与青稞全麦粉的膨胀势成正相关,而高α-淀粉酶活性会降低青稞粉的膨胀势.青稞全麦粉膨胀势与淀粉膨胀势呈显著正相关.本研究表明不同青稞材料的膨胀势差异较大,不同籽粒组分对膨胀势的影响不同,不同青稞全麦粉膨胀势变化趋势与其淀粉膨胀势的变化一致,因此可使用全麦粉膨胀势替代淀粉膨胀势进行青稞材料的筛选,具有方便、省时、快捷的优势.     

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.     

一种新的中温酸性α-淀粉酶的分离纯化及酶学性质

从Bacillus sp.中分离纯化了一种新的中温酸性α-淀粉酶,并对其酶学性质进行了研究.粗酶经硫酸铵沉淀、 DEAE-Sepharose Fast Flow阴离子层析、 Sephadex G-75凝胶过滤层析等步骤后获得电泳均一的α-淀粉酶,其分子量(Mr)约为56×103.该酶最适反应pH为5.0,在pH 5.0～11.0范围内稳定,具有较好的耐酸特性.该酶最适反应温度为40～50 ℃,在40～60 ℃范围内稳定.在60 ℃、 pH 4.5时,该酶能快速有效水解可溶性淀粉;在pH 5.0时该酶对多种生淀粉底物也具有良好的水解作用.因此,该酶有助于解决中温条件淀粉加工行业中,液化酶和糖化酶由于适用pH值的差异而无法联用的难题,是一种具有研究价值和应用前景的中温酸性α-淀粉酶.经LC-MASS-MASS分析得到了酶蛋白中两个肽段的氨基酸序列,通过比对发现,该酶与NCBI中已报道的α-淀粉酶序列具有一定的同源性,同时,在氨基酸水平上也存在着差异.     

不同水氮处理对糯小麦品质性状的影响

在盆栽试验条件下,以糯麦12为材料,研究3个水分水平(渍水、对照、干旱)和两个氮肥水平(不追施氮肥、追施氮肥)共6个处理对糯小麦糖类、淀粉、蛋白质含量等品质的性状影响.结果表明:糯小麦的主要品质性状存在显著的水氮效应,且在淀粉、戊聚糖含量、SDS沉降值、PPO活性性状品质上,水氮间存在着显著的互作效应.水分对照处理(水分含量适宜)下,追施氮肥可显著降低糯麦12可溶性糖含量,降低10.7%;干旱处理下糯小麦总糖含量最低,果聚糖含量提高;渍水处理下追施氮肥,糯麦12籽粒中戊聚糖和果聚糖含量分别提高66.8%和69.2%;水氮互作对淀粉含量的影响达显著水平,在水分对照处理+追施氮肥处理下,糯麦12的淀粉含量提高7.84%;水分对照处理下糯麦12的蛋白质含量最高,追施氮肥可进一步提高糯小麦籽粒蛋白质含量;追施氮肥可提高适宜水分和渍水处理条件下糯麦12的SDS-沉降值,并降低其PPO活性.干旱处理下糯麦12的峰值粘度、最终粘度、稀懈值最高,表明干旱条件下有利于提高糯小麦淀粉糊化特性各项指标.本研究结果表明,水氮合理运筹是改善糯小麦品质的重要栽培措施.     

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.     

外源脱落酸、水杨酸对小麦种子萌发及生理特性的影响

穗发芽严重降低籽粒产量、品质和种用价值,是小麦育种和生产急需解决的难题.为利用发芽抑制剂的化控途径有效防治穗发芽,研究了不同浓度的外源激素脱落酸(ABA)、水杨酸(SA)对种子发芽的抑制作用及其生理生化响应.结果表明:浓度大于70 mg L-1 ABA和大于4 mmol L-1 SA均不同程度地抑制种子发芽并表现剂量效应,赤霉素对二者有拮抗作用,70 mg L-1 ABA+8.0 mmol L-1 SA对小麦普遍具有强烈的发芽抑制效应;ABA阻抑种子发芽是一种延缓作用,受基因型影响较大;SA对不同基因型有强烈的休眠促进作用,并显著提高种子对ABA的敏感性(P0.01);种子萌发过程中,两种激素均诱导籽粒α-淀粉酶和PPO活性下降,且SA处理组的酶活性降幅更大;ABA明显促进种子PAL活性,而SA处理组的PAL活性水平最低.因此,ABA与SA的发芽抑制效应与作用方式不同,SA增强种子的ABA敏感性,二者组合产生了良好、稳定的发芽抑制效果.     

小麦高分子量麦谷蛋白亚基组成及其对小麦烘烤品质的影响

采用SDS-PAGE方法分析了386份CIMMYT小麦材料的高分子量麦谷蛋白亚基(HMW-GS)组成,并测定了其微量SDS沉降值,同时评估了各亚基对小麦烘烤品质的贡献.电泳结果发现,供试材料所包含的亚基种类和组合非常丰富,共有14条不同亚基和25种不同的亚基组合.A组染色体编码的HMW-GS有Null、Ax1和Ax2,其频率分别为79.50%、16.32%和4.15%;B组染色体编码的亚基按频率由高到低排序为Bx7、Bx7 By9、Bx7 By8、By22、Bx20、Bx14 By15、Bx6 By8,它们的频率分别为42.75%、21.24%、17.36%、13.47%、3.89%、1.04%、0.26%;D组染色体编码的亚基为Dx5 Dy10、Dx2 Dy12、Dx5 Dy12、Dx2 Dy10,其中Dx5 Dy10和Dx2 Dy12亚基为主要类型,频率分别为76.42%和22.00%,含有Dx5 Dy12或Dx2 Dy10亚基的材料非常少,含有Dx5 Dy12亚基的仅有4份,含有Dx2 Dy10亚基的仅有2份,但它们用于研究D染色体编码的等位亚基的遗传和对小麦烘烤品质的贡献将具有重要作用.亚基组合1(Null 5 10 7)出现的频率最高,为34.20%;其次是组合3(Null 5 10 7 9),其频率为11.40%;组合16～25仅分布在1～2份材料中.各亚基对沉降值的影响结果显示,各位点编码的等位基因变异对小麦烘烤品质影响显著.Glu-A1位点上的1亚基的作用显著大于2和Null亚基,2与Null亚基间的差异不显著.Glu-B1位点上的7 8和22亚基显著优于7 9,而7、20和7 9亚基间有差异,但差异不显著,同样,7 8和22亚基间有差异,但差异不显著.5 10和2 12亚基对品质贡献与前人研究一致,5 10亚基显著优于2 12亚基.自然界十分稀少的材料———拥有2 10和5 12亚基的材料的收集对评价Glu-D1位点单个亚基或亚基联合对小麦品质的影响具有十分重要的意义.图1表8参10     

耐高温α-淀粉酶在溶源性枯草杆菌表达系统中的高效表达

构建了高效表达耐高温α-淀粉酶的枯草芽孢杆菌表达系统,并研究了该表达系统的主要特点.通过PCR扩增由地衣芽孢杆菌的基因组DNA分离高温淀粉酶基因后,将其克隆到质粒pSG703中.然后用pSG703质粒转化含温和性噬菌体φ105MU331的枯草芽孢杆菌,通过同源重组使高温淀粉酶基因插入到溶源性枯草芽孢杆菌的染色体上,并处于φ105MU331的强启动子下游.由于高温淀粉酶基因处于噬菌体的强启动子下游,在热诱导后可以实现高温淀粉酶的高效表达,诱导后8h内分泌到培养液中的高温淀粉酶活性可以达到9.58×103u/mL.本文构建的重组高温淀粉酶表达系统具有稳定、高效和杂蛋白分泌少的特点.图5参16     

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     

吉林西部盐碱地水田水稻不同生长期土壤酶活性与有机碳含量的关系

土壤酶在土壤有机碳的转化过程具有关键作用,研究盐碱地水田土壤酶与SOC的关系对深入了解此类土壤碳循环机制有着重要意义。本文选取吉林省西部前郭县典型盐碱水田作为研究区,分别于水稻未插秧期、幼苗期、分蘖期、抽穗期和结实期采集0~30 cm和30~60 cm的土壤样品。样品采集后带回实验室进行测试,分别采用高锰酸钾容量法测定过氧化氢酶活性,3,5-二硝基水杨酸比色法测定淀粉酶活性,总有机碳分析仪测定SOC含量,分析土壤过氧化氢酶、淀粉酶活性和SOC含量的剖面分异特征及变化规律,并探讨酶与SOC的相关性。结果表明:盐碱水田土壤过氧化氢酶、淀粉酶活性以及SOC含量均随土壤剖面深度的加深而降低,且随水稻的生长而波动。插秧前,表层土壤过氧化氢酶、淀粉酶分别与SOC呈极显著正相关(n=18,P0.01)和显著正相关(n=18,P0.05),SOC含量不仅与两种酶活性密切相关,并受过氧化氢酶活性影响更大。水稻移栽后,两种酶与SOC的相关性均有不同程度降低,过氧化氢酶活性在幼苗期、抽穗期和结实期与SOC均呈显著正相关(n=18,P0.05);淀粉酶活性在幼苗期、分蘖期和结实期与SOC呈显著正相关(n=18,P0.05)。土壤过氧化氢酶、淀粉酶在水稻生长发育过程中受到外界干扰以及水稻根系发育等影响,活性发生明显变化,进而影响SOC。由于抽穗期水稻生长发育缓慢,对淀粉酶分解作用需求降低,使得其活性减弱,故对SOC的影响最小。     

耐高温α-淀粉酶基因在枯草芽孢杆菌中的高效表达

高温α-淀粉酶是发酵行业用量最大的酶类,为了实现高温α-淀粉酶基因的高效表达,本研究比较了不同启动子对地衣芽孢杆菌的耐高温α-淀粉酶基因在枯草芽孢杆菌中表达的影响.分别用强启动子P43和地衣芽孢杆菌的耐高温α-淀粉酶基因自身启动子构建了表达载体pP43NMK-amy和pUBCl9-amy,并在枯草芽孢杆菌BacillussubtilislA752S中进行表达.结果表明,与地衣芽孢杆菌的耐高温α-淀粉酶基闪自身启动子相比,采用P43启动子的耐高温α-淀粉酶其表达水平提高了8.9倍.而且在枯草芽孢杆菌B.subtilislA752S中分泌表达的α-淀粉酶仍具有耐高温的特性,酶反应的最适温度为90℃,表明酶的热稳定性南蛋白质本身的氨基酸序列决定的.     

3种微量元素对小麦生长发育及产量和品质的影响研究进展

综述了锌、铁、硒3种微量元素对小麦生长发育、产量及品质影响的研究进展,对造成小麦中微量元素含量差异的原因进行了深入分析.土壤中微量元素的植物有效性、元素间的相互影响、小麦品种的基因型差异、栽培管理措施等因素都会导致小麦籽粒中微量元素含量变化.研究基因型差异并筛选富含微量元素的功能性营养小麦品种成为今后小麦遗传育种的一项重要工作.     

铝胁迫下不同耐铝小麦品种活性氧代谢差异及与小麦耐铝性的关系

逆境条件下植物体内产生并累积活性氧从而破坏植物组织结构与功能,同时植物也可以通过改变活性氧代谢相关酶活性清除活性氧而减轻活性氧伤害以适应环境胁迫。为研究铝胁迫下不同耐铝小麦品种(Triticum aestivum L.)在活性氧代谢上的差异及与小麦耐铝性的关系,本试验选用小麦品种ET8(耐铝型)、ES8(铝敏感型)为试验材料研究了不同耐铝小麦品种活性氧代谢变化上的差异。结果表明,50μmol·L-1铝处理24h,ET8和ES8活性氧含量显著升高,O2·ˉ产生速率增幅分别为10.5%和20.4%,H2O2含量增幅分别为3.3%和7.6%。ET8和ES8超氧化物歧化酶(SOD)活性增幅分别为11.9%和41.6%,过氧化物酶(POD)活性增幅为51.8%和77.8%,抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性增幅为54.4%和29.1%,过氧化氢酶(CAT)活性增幅为32.9%和38.4%,谷胱甘肽还原酶(GR)活性增幅为83.1%和85.5%。虽然抗氧化酶活性增加后会清除一部分活性氧,但活性氧的累积仍然造成了膜脂的过氧化,ET8和ES8丙二醛(MDA)含量分别增加18.2%和50.0%,质膜透性也随着MDA含量的升高而增加,增幅分别为1.25倍和1.36倍。综上所述,不同耐铝品种间活性氧代谢的差异是小麦品种耐铝性差异显著的原因之一。     

罗红霉素对不同生长期小麦土壤氮形态和脲酶活性的影响

抗生素类药物作为添加剂被用于养殖业中,大部分以原形或其代谢产物形式进入土壤环境,对土壤环境造成生态危害。通过盆栽实验,研究了不同浓度罗红霉素(ROX)对小麦各生长期根际土壤微生物生物量氮、脲酶和无机氮的影响。结果表明,添加ROX后土壤微生物生物量氮在小麦苗期、拔节期和抽穗期受到显著抑制,而在灌浆期和收获期,土壤微生物生物量氮却显著增长;与对照相比,低浓度(0.2和0.5 mg·kg~(-1))和中浓度(1.0和2.0 mg·kg~(-1))ROX胁迫显著抑制小麦生长苗期、灌浆期和收获期的根际土壤脲酶活性,而在拔节期和抽穗期,却显著诱导脲酶活性;但高浓度(10.0 mg·kg~(-1))ROX胁迫却显著抑制小麦生长期内脲酶活性。低、中浓度ROX胁迫显著诱导小麦生长期中根际土壤中铵态氮浓度增长,而高浓度组ROX胁迫显著抑制土壤中铵态氮浓度。ROX胁迫抑制硝态氮,显示出ROX会影响土壤氮循环。     

生物菌肥、秸秆炭对麦田土壤酶活性及小麦产量的影响

为明确生物菌肥、秸秆炭对我国旱地麦田土壤酶活性及小麦产量的影响,通过田间试验研究农户施肥(FF)、测控施肥(MF)、菌肥无机肥(MFB)、秸秆炭无机肥(MFC)4种施肥处理对旱地小麦生育期土壤脲酶、过氧化氢酶、碱性磷酸酶活性及小麦产量和产量构成因素的影响.结果表明,旱地麦田0-20 cm土层3种酶活性随小麦生育期推进呈现不同变化趋势,脲酶活性高峰均在拔节至扬花期,过氧化氢酶活性高峰均在成熟期,碱性磷酸酶活性高峰均在返青期.在测控定量施肥基础上,菌肥无机肥较农户施肥显著提高了拔节至扬花期土壤脲酶、过氧化氢酶活性.秸秆炭无机肥较农户施肥显著提高了拔节至扬花期碱性磷酸酶活性,提高幅度为16.1%-17.6%(P 0.05).菌肥无机肥和秸秆炭无机肥处理的冬小麦籽粒产量较农户施肥分别提高22.4%、21.5%(P 0.05),秸秆炭无机肥处理显著提高了冬小麦千粒重.拔节至成熟期脲酶活性与小麦籽粒产量呈显著正相关;拔节至扬花期碱性磷酸酶与小麦千粒重呈极显著正相关.综上所述,在测控定量施肥基础上,菌肥无机肥和秸秆炭无机肥可以提高冬小麦产量与生育期酶活性,因此适宜在旱地麦田推广应用.(图3表3参42)     

喀斯特高原不同石漠化程度土壤C、N、P化学计量特征和酶活性的关系

探究岩溶区不同石漠化程度土壤环境因子与土壤酶活性的关系对石漠化区的生态恢复具有重要意义。以云南省石林彝族自治县鹿阜镇为研究区,探究了4种石漠化程度(潜在石漠化、轻度石漠化、中度石漠化、重度石漠化)土壤碳、氮、磷养分计量特征及6个土壤酶活性(淀粉酶、脲酶、酸性磷酸酶、β-葡萄糖苷酶、脱氢酶和FDA水解酶)随石漠化程度的变化特征及其相关性,并分析了环境因子对土壤酶活性的影响。结果表明,研究区不同石漠化程度土壤有机碳、全氮含量变化特征为重度轻度潜在中度,全磷含量变化特征为重度中度潜在轻度;C?N为潜在、轻度石漠化土壤高于中度、重度石漠化土壤,C?P、N?P变化特征为轻度潜在重度中度。有机碳、全氮、全磷含量均为重度石漠化土壤最高;C?N、C?P、N?P为潜在石漠化、轻度石漠化土壤最高。不同土壤酶活性在不同石漠化程度中变化特征不一致,其中,重度石漠化土壤脲酶、脱氢酶活性最高;中度石漠化土壤淀粉酶、脲酶活性最低,酸性磷酸酶活性最高;轻度石漠化土壤酸性磷酸酶活性最低。冗余分析及相关性分析表明,土壤有机碳、全氮与酸性磷酸酶活性呈负相关关系,与其他酶活性均呈正相关关系;TP与淀粉酶、FDA水解酶呈负相关,与其他酶活性呈正相关;C?N、C?P、N?P与淀粉酶活性呈极显著正相关关系,与酸性磷酸酶、β-葡萄糖苷酶活性呈负相关关系。冗余分析显示土壤因子对土壤酶活性变异影响大小排序为:全氮有机碳p H全磷C?NN?PC?P,其中全氮解释了64.4%的土壤酶活性变异。结合碳氮磷生态化学计量和土壤酶活性特征,该研究表明,全氮是影响喀斯特高原石漠化区土壤质量的主要限制因子。     

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。     

铝胁迫下不同耐铝小麦品种活性氧代谢差异及与小麦耐铝性的关系

逆境条件下植物体内产生并累积活性氧从而破坏植物组织结构与功能,同时植物也可以通过改变活性氧代谢相关酶活性清除活性氧而减轻活性氧伤害以适应环境胁迫。为研究铝胁迫下不同耐铝小麦品种（TriticumaestivumL．）在活性氧代谢上的差异及与小麦耐铝性的关系,本试验选用小麦品种ET8（耐铝型）、ES8（铝敏感型）为试验材料研究了不同耐铝小麦品种活性氧代谢变化上的差异。结果表明,50μmol·L-1铝处理24h,ET8和ES8活性氧含量显著升高,O2产生速率增幅分别为10．5％和20．4％,H202含量增幅分别为3．3％和7．6％。ET8和ES8超氧化物歧化酶（SOD）活性增幅分别为11．9％和41．6％,过氧化物酶（POD）活性增幅为51．8％和77．8％,抗坏血酸过氧化物酶（APX）活性增幅为54．4％和29．1％,过氧化氢酶（CAT）活性增幅为32．9％和38．4％,谷胱甘肽还原酶（GR）活性增幅为83．1％和85．5％。虽然抗氧化酶活性增加后会清除一部分活性氧,但活性氧的累积仍然造成了膜脂的过氧化,ET8和ES8丙二醛（MDA）含量分别增加18．2％和50．0％,质膜透性也随着MDA含量的升高而增加,增幅分别为1．25倍和1．36倍。综上所述,不同耐铝品种间活性氧代谢的差异是小麦品种耐铝性差异显著的原因之一。