CO2浓度升高下水稻株高、茎蘖与SPAD动态响应及其模拟

水稻是中国主要粮食作物,CO₂浓度升高直接影响水稻的生产。但在CO₂浓度升高条件下,水稻生长发育的动态特征及其模型模拟研究尚不足。为探究水稻株高、分蘖与SPAD(表征叶绿素相对含量)动态对CO₂浓度升高的响应特征,在2017年与2018年,以常规粳稻“南粳9108”为试验材料,利用开顶式气室(OTC),设置背景大气CO₂浓度与CO₂浓度升高(+200μmol·mol^-1)两个处理,并采用Logistic方程、Logistic修正方程和多项式回归方程分别对三者的动态曲线进行定量描述。结果表明：CO₂浓度升高对抽穗前的株高无影响,但当抽穗1周后的有效积温(GDD)大于720℃·d时,显著增加了最终株高,其增幅为7.1%(P<0.05)。因此,水稻生长的环境温度调控株高对CO₂浓度升高的响应。株高可用大于10℃的GDD和CO₂响应比建立的Logistic方程进行有效模拟(r²     

微生物絮凝剂诱变菌最佳培养条件及化学成分

从活性污泥中分离、筛选出絮凝率在80%以上的菌一株。通过培养液中絮凝活性的分布测定,发现絮凝剂属于细胞代谢产物,用化学分析的部分分析方法对絮凝剂粗提物进行检测,发现其成分主要为糖。通过生长曲线的测定,选定菌的诱变在培养72h以后进行。经过三代诱变,得到了稳定性好且絮凝率高的诱变菌。通过絮凝剂制备工艺及工艺参数的研究,确定了其最佳培养条件。     

微生物絮凝剂的发酵培养和诱变研究

对粪产碱杆菌B-20进行发酵培养,观察菌株生长与絮凝剂积累、絮凝性、糖类物质消耗和氧浓度之间的关系,发现菌株的生长与絮凝剂的积累呈正相关,并且发酵培养过程中pH保持在7.2～7.9.通过热诱变获得能够稳定传代的B-2022突变菌株,比较了在不同pH、CaCl2添加量、菌液添加量以及不同温度条件下,其与原菌株B-20的发酵混合液的絮凝率差异,发现热诱变菌株B-2022具有更好的絮凝性能,尤其对pH的适应性较强,最优的絮凝条件为pH=9.0、100 mL高岭土悬浮液中1%(质量分数)CaCl2和发酵混合液添加量都为4 mL.进一步将热诱变菌株B-2022紫外诱变45 s,得到紫外诱变菌株B-2022c,其最佳絮凝率可达94.3%,比原菌株B-20和热诱变菌株B-2022的最佳絮凝率分别提高了2.4%和1.7%.通过化学法、紫外分光光度法和红外分光光度法测得絮凝剂的主要化学成分为糖类物质.     

纤维素酶产生菌的选育及发酵条件优化

通过紫外线和化学诱变方法对一株纤维素酶产生菌--绿色木霉他进行了菌株选育,提高了产酶能力,变异株T211的CMCase和FPA分别达到19.17 IU/mL和1.94 IU/mL.进一步对其发酵条件进行研究,优化了培养基和培养条件.优化的培养基为:微晶纤维素10 g/L,麸皮10 g/L,蛋白胨0.4 g/L,尿素0.4 g/L,硫酸铵2.0 g/L,吐温-80 2.0 mL/L,其他同Mandel's营养盐液;培养条件包括温度、摇瓶装量、转速和接种量分别为:27～28℃、50 mL/250 mL、180 r/min和4%～6%.在上述条件下,CMCase达到25 IU/mL,FPA达到2.5 IU/mL.     

湿害处理对不同生育时期芝麻叶片保护酶活性和种子产量的影响

对蕾期、盛花期和终花期的芝麻品种进行了24～60 h的湿害处理.测定了叶片保护酶(POD、SOD、CAT)、植株萎蔫率、死株率等14个性状.结果表明,蕾期和盛花期芝麻叶片中保护酶SOD、POD和CAT活性随着湿害处理时间的延长均呈先升后降的趋势,品种间存在差异.蕾期和盛仡期湿害处理对芝麻生长速率、植株萎蔫率和死株牢影响较大,尤以盛花期最为严重.3个生育时期的芝麻品种受湿害处理后均蒴果数减少、种子产量降低、根系早衰甚至烂根.芝麻叶片保护酶活性与植株萎蔫率、死株率旱显著或极显著负相关,与生长速率、有效蒴果数等9个考察性状呈正相关,且大部分相关系数达到显著或极显著水平.综合各项考察指标,湿害处理对芝麻盛花期影响最为严重,K36 h是多项指标发生急剧变化或转折的敏感时间,湿害后的表现型性状变化趋势与叶片保护酶活性变化趋势在品种间基本一致.图4表1参23     

转基因毛白杨外源基因转移的环境风险分析

以8年生转Bt基因败育毛白杨雄株为实验材料,分离其体内、体外、根际土壤、蛀干桑天牛(Apripona germari Hope)排泄物中可培养的细菌和真菌,利用特异引物对获得的微生物进行转Bt基因败育毛白杨雄株外源基因PCR检测.实验发现,381株次细菌中有6株PCR检测阳性;307株次真菌中有4株PCR检测阳性.     

紫外诱变选育脱硫微生物

为了深度脱除石油及其产品中的有机硫,实验从天津大港油田被原油污染的土壤中驯化、分离出对多种硫化合物具有一定脱除能力的枯草芽孢杆菌。以此枯草芽孢杆菌为出发菌株,紫外线为诱变剂进行诱变育种,经过多级水平筛选,并连续进行3次复证后,获得了脱硫效果显著,有效脱硫时间明显缩短的正突变脱硫菌种。该突变菌株对100μg／mLDBT脱硫反应24h,其平均比脱硫活性由突变前的3．78mmol／（h·g）提高到21．70mmol／（h·g）,诱变效果显著,并可直接应用于低硫油品的深度脱硫,有一定的实际应用价值。     

植物病原真菌可利用价值的研究概况

植物病原真菌是一类可开发利用的潜在资源.病原真菌对植物分泌的有害物质毒素、生长调节剂和胞外多糖均可被人类开发利用.从3个致病相关因子的角度考虑,选取具有代表性的病原菌炭疽菌(Colletotrichum sp.)、水稻恶苗病菌(Gibberella sp.)和黑粉菌(Ustilago sp.),对其可利用价值研究进行了概述.     

Mg2+对克雷伯氏菌NIII2及其诱变菌产絮凝剂特性的影响

研究了Mg2+对克雷伯氏菌NIII2及其诱变株NIII2-1、NIII2-2发酵产絮凝剂特性的影响作用。实验表明,发酵液未外加或投加较少量Mg2+时,3菌株均不分泌黄色物质,且易产酸,致使絮凝剂产量低,小于1.5 g/L。发酵液中加入Mg2+的浓度在0.5~0.7 mmol/L范围,絮凝剂产生时,伴随黄色分泌物出现,发酵液p H稳定在7.5左右,同时絮凝剂产量大大提高,可达9.7 g/L。未投加Mg2+,3菌株所产絮凝剂Zeta电位负值较大,分别为-59.2、-56.6、-52.1 m V,且蛋白质与糖含量比值小于0.5,絮凝活性低;而投加Mg2+所产絮凝剂Zeta电位值可升至-48.0 m V,3菌株所产絮凝剂中蛋白和糖含量比值分别可提高到1.87、3.29、2.03,对高岭土所产生的SS去除率均大于93%。未投加Mg2+时,诱变株NIII2-1、NIII2-2所产絮凝剂含有相当多的O-链接和N-链接的结构,而其他情况下所产絮凝剂则主要是O-链接结构。     

一株抗Cd2+菌株的筛选及其吸附性能

Cd2+为一种毒性金属元素,为了实际解决污水中低浓度重金属污染,实现污水达标排放,通过12C6+重离子束辐照诱变技术筛选到一株耐受Cd2+的菌株C2,研究其对Cd2+的抗性和低浓度Cd2+的吸附性能表明,Cd2+浓度≤100 mg/L时,C2菌株可以生长繁殖,但随Cd2+浓度升高受到抑制;SEM分析表明,受到Cd2+胁迫时,C2产生大量胞外产物与Cd2+形成络合物;吸附过程中菌粉表面空隙得到填充,形成凸起;红外光谱分析表明,吸附过程中的主要作用基团为醇羟基O—H键、氨基和酰胺基团;C2菌粉和固定化菌球都对Cd2+有较好的吸附能力,菌粉吸附效果比固定化菌球稍好;菌粉和固定化吸附剂的最佳吸附初始pH值为5~6.0,最佳投加量分别为1.0 g/L和10 g/L(实际含菌量为1.0 g/L);Cd2+浓度在2~20mg/L时,在最佳吸附条件下,菌粉和固定化吸附剂对Cd2+的吸附率均在90%左右;2种吸附剂吸附过程与Langmuir等温模型和拟二级动力学模型拟合最佳;热力学研究表明吸附反应均能自发进行。以上研究结果表明,C2菌粉和固定化吸附剂均可用于污水中低浓度Cd2+的去除。