根系分泌物与根际微生物对土壤重金属污染的响应与修复作用(综述)

我国土壤重金属污染形势严峻,对粮食安全与人体健康构成严重威胁,土壤重金属污染修复是目前急需解决的环境问题之一。植物修复作为一种绿色安全、环境友好的生物修复技术,近年来备受关注,其发展取得显著成效。根系分泌物是利用生物修复重金属污染土壤过程中的关键物质,是植物与土壤微生物进行物质交换和信息传递的重要载体,在植物响应污染物胁迫及污染修复中扮演重要角色。研究根系分泌物和根际微生物对土壤重金属污染的响应与修复作用,揭示两者动态协同作用机制,对深入了解植物修复重金属污染土壤的过程与机理具有重要意义。本文归纳梳理了根系分泌物的影响因素与现有研究方法,系统总结了多种草本植物根系分泌物和根际微生物在重金属胁迫下的响应与主要修复机制,以及根系分泌物-根际微生物互作对重金属污染土壤的修复作用;并对根系分泌物介导下植物-根际微生物协同修复重金属污染土壤研究过程存在的难题和未来研究方向进行讨论与展望。结果表明,在重金属胁迫下,根系分泌物的组成和数量均发生显著变化;根系分泌物对重金属污染土壤的修复机制主要包括活化与固化;根系分泌物是影响根际微生物群落形成的重要因素,根际微生物对根系分泌物也具有一定调控功能,两者互作在土壤重金属的消减中发挥了重要作用。本文旨在为根系分泌物-根际微生物相互作用机制的深化研究及植物修复技术的优化应用提供理论参考。

基于文献计量分析的根系分泌物研究进展

为深入了解根系分泌物研究进展及发展趋势,以Web of Science核心合集数据库2002-2022年根系分泌物的相关文献为数据源,采用文献计量学方法,借助软件VOSviewer和CiteSpace对年发文量、高产发文国家间合作关系、发文机构、期刊分布、文献共被引和高频关键词等进行可视化处理,并对不同研究阶段主要研究内容进行分析。结果表明,近20年根系分泌物研究领域年发文量总体呈上升趋势,在国际范围内受重视程度越来越高。中国、美国合作关系密切且合作发文最多,中国科学院与美国科罗拉州立大学致力于该领域研究并做出突出贡献,《Plant and Soil》和《Soil Biology&Biochemistry》为主要载体。生态系统、根际微生物、有机酸、基因、胁迫和植物适应性为根系分泌物研究的核心主题;不同研究阶段主要研究内容由早及近表现为信号传导—养分获取—化感作用—植物修复—植物与微生物互作。在分子水平上揭示植物与根际微生物的互作机理、根系分泌物与根际微生物在植物生长过程中的调控功能及分子机制等更为细化的研究将会成为未来一段时间的新兴研究热点。

桑树多倍体杂交组合粤桑11号的育成

采用多倍体诱导技术与杂交育种技术相结合的方法,育成桑树多倍体杂交组合粤桑11号。该杂交组合群体整齐,生长势旺,叶大肉厚,产量高,叶质优,耐剪伐,种子产量高且发芽性能好。在同等栽培条件下,粤桑11号的单位面积桑叶产量平均比对照种沙2×伦109提高22．5%,春秋季平均万蚕产茧量提高7．3%,万蚕茧层量提高6．6%,100kg桑产茧量提高8．4%,100kg桑茧层量提高6．2%。

华南地区家蚕资源品种的人工饲料摄食性调查

对华南地区保存的167个家蚕资源品种和组配的19个杂交种进行人工饲料摄食性调查发现,摄食率高于91%的品种占调查品种的44%,表明华南地区选育适合人工饲料饲育的家蚕品种有丰富的基础材料。同品种不同蛾区家蚕对人工饲料的摄食性调查发现,摄食率高于97%的品种蛾区间差异不明显,摄食性遗传稳定;摄食率低于90%的品种蛾区间的差异较大,表明可有效选拔提高品系的人工饲料摄食性。

桑树杂交组合抗青枯病能力鉴定及与抗病相关酶活性的研究

利用抗青枯病能力较强的桑树资源人工组配了24个杂交组合,并鉴定其抗病能力;对具有不同抗性水平的杂交组合的叶片过氧化物酶(POD)、多酚氧化物酶(PPO)和苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性进行比较分析。抗病能力鉴定结果表明,24个桑树杂交组合对青枯病的抗性存在明显差异,其中04-19×抗10和69×98-8为2个强抗组合。酶活性测定结果表明,桑树叶片中的POD活性与桑树杂交组合抗青枯病能力有密切关系,强抗性杂交组合的POD活性明显高于感病杂交组合。可将桑树叶片中的POD酶活性作为生化遗传标记之一,并结合常规抗病鉴定方法应用于桑树抗青枯病品种的杂交亲本选择。

采用响应面法优化白僵蚕草酸铵的提取工艺

白僵蚕体内所含的草酸铵为抗惊厥的有效药用成分。采用响应面法优化了白僵蚕草酸铵的提取工艺条件。在单因素试验的基础上,选择提取温度、提取时间、原料质量浓度3个因素进行中心组合试验,建立了草酸铵得率的二次回归方程。此模型拟合性好,通过响应面分析以及岭嵴分析得到了优化组合条件。试验结果表明,提取温度及原料质量浓度对草酸铵得率都有显著影响,当提取工艺条件为温度85℃,提取时间65 min,原料质量浓度43 g/L时,草酸铵得率达到最大值。此条件下草酸铵得率验证值为3.25%,与预测值3.29%基本一致。

甲磺酸电镀光亮锡-铅-铋合金工艺研究

研究了一种新型抗腐蚀和可焊性好的光亮甲磺酸锡-铅-铋(Pb的质量分数为2%～12%,Bi的质量分数为0.2%～1%)合金电镀工艺,探讨了溶液成分、工艺参数对镀层质量影响。本研究重点测定了镀液的电化学性能(如阴极电流效率、分散能力及深镀能力等)和镀层性能。

不同果桑品种的桑椹酿酒试验

为促进果桑品种的选育研究，采用17个果桑品种的桑椹进行了酿酒试验，分析了桑椹原汁和成酒的理化指标。不同品种桑椹原汁的理化指标存在较大差异。原汁糖度较高的3个品种依次为粤椹大10、粤椹36和粤椹74；糖酸比值较高的3个品种依次为粤椹51、粤椹36和粤椹74；花青素含量较高的3个品种依次为粤椹74、粤椹34、粤椹19。将各品种桑椹榨汁后添加15％蔗糖发酵，发酵后各品种桑椹酒的残糖含量为0．00～1．20g/L；总酸质量分数比发酵前下降12．5％～26．2％；花青素舍量大幅度降低，损失率为71．4％～87．5％；乙醇体积分数为8.0％～10.9％，达10％以上的品种依次为粤椹大10、粤椹36、粤椹74和粤椹6；高级醇含量为0．24～0．52g／L；总挥发酯含量为0．050～0．131g/L；甘油质量分数为1．19％～1.64％。综合分析试验结果，初步筛选出粤椹大10、粤椹36和粤椹74作为较适宜酿酒品种，其中以粤椹74为最优。

家蚕新品种粤蚕6号(丰9·春5×湘A·研7)的选育

“粤蚕6号”是采用杂交方法选育、组配的家蚕夏秋用四元杂交种。新品种易繁易养,综合经济性状优良:生命力与“两广二号”相当;茧层量比“两广二号”提高13.23%,万蚕收茧量15.545 kg,万蚕茧层量3.447 kg;茧丝长1 019 m,解舒率75.68%,解舒丝长771.3 m,茧丝纤度2.603 dtex,洁净93.38分。

家蚕新品种粤蚕8号(越·春5×航诱7·研7)的育成

采用杂交育种方法,选育并组配了一对适合华南蚕区饲养的抗逆性强、耐高温多湿、丰产性能好的家蚕四元杂交种,定名为粤蚕8号。新品种具有优良的实用经济性状:4龄起蚕结茧率99.26%,虫蛹统一生命率97.81%,与对照品种两广二号相仿;全茧量1.656 g,茧层量0.362 g,茧层率21.90%,万蚕收茧量16.511 kg、公斤桑产茧量53.37 g,分别比对照品种提高4.81%、8.38%、3.89%、3.57%和4.24%;一粒茧丝长1 007 m,解舒丝长761.5 m,解舒率75.76%,洁净93.06分,清洁99.38分,分别比对照品种提高8.6%、28.24%、17.99%、1.84%和0.38%;50 kg茧制种量149.8张,比对照品种提高3.52%。新品种在农村生产试养性状稳定,张种产茧量41.70kg,张种产值620.59元,分别比对照品种提高10.70%和11.52%。

药用桑的规范种植技术

为了保证中药材桑的优质、稳定、可控、无公害和无污染,依据《中药材生产质量管理规范》(GAP)开展药用桑的规范化种植技术研究,初步确定了药用桑生产所需的生态环境条件,以及对栽植地选择、桑品种选择、苗木繁育、栽培与田间管理、采收与加工、包装与运输等的技术要求,可用于指导药用桑的GAP基地建设。

家蚕微粒子病胚种传染的发病时间调查

家蚕微粒子病胚种传染的发病时间调查王红林，钟建武，黄可威（中国农业科学院蚕业研究所）胚种传染是家蚕微粒子病的传染途径之一。而探明胚种传染的发病时间和蚕粪排毒时间，对采取相应的措施控制微粒子病的蚕座内传染具有实际意义。现将调查结果报道如下。１材料和方法...

抗青枯病杂交桑树新品种粤桑120的选育

桑树青枯病是威胁华南地区蚕桑生产的主要细菌性病害之一,选育高产、优质的抗病杂交桑新品种并在生产上推广应用,对于蚕桑产业的可持续发展具有重要意义。利用前期创制鉴评筛选出的抗青枯病优异种质资源作为亲本材料,采用杂交育种、室内添菌筛选、重病地种植筛选等方法,育成了优质、高产抗青枯病杂交桑树新品种粤桑120。在青枯病疫区多点田间品比鉴定表明,该品种对青枯病的相对抗性率指数比抗病对照品种283×抗10提高10.6%;在同等栽培条件下单位面积桑叶产量平均比抗病对照种品283×抗10增产31.4%,春秋季平均万蚕产茧量提高5.0%,平均万蚕茧层量提高5.2%,平均100 kg桑产茧量提高6.6%。该品种生长势强、群体整齐,遗传性状表现稳定,叶片大、产量高、叶质优,适宜在长江流域以南地区青枯病疫区种植。

果桑品种“粤椹大10”苗木快速高效繁育技术

“粤椹大10”简称“大10”，是我所育成的三倍体果桑品种，已于2006年1月通过了广东省农作物品种审定委员会的审定。该品种果粒大、产量高、品质好，果长径2．5～6．2cm，果横径1.3～2．0cm，平均单果重4．44g，座果率92．0～96．0%，平均单芽座果数5粒／芽，鲜榨果汁糖度9．0～16．0％，出汁率70．0～84．0％，每亩种植300～500株，成林桑园年产果量达1500kg以上，是目前生产桑果酒、桑果汁饮料的最佳果桑品种。“粤椹大10”的育成大大促进了我国桑椹产业化的发展，该品种已在广东、浙江、上海、重庆、四川、江苏、北京、陕西、广西、云南、湖南、湖北等省（市）大面积推广应用，并成为当地果桑当家品种。

白僵蚕化学成分含量分析

白僵蚕中的蛋白质、脂肪酸、草酸铵等都是重要的药理活性成分。本文对以中系二化、日系二化、多化和四元杂交种四个品系的8个家蚕品种繁殖的白僵蚕进行了主要化学成分的含量测定,并对实验结果进行了统计学分析。结果表明:不同品系家蚕品种繁殖的白僵蚕在各化学成分含量上存在显著差异,同一品系不同品种家蚕繁殖的白僵蚕化学成分含量亦有明显差别。不同蚕品种繁殖僵蚕间的成分差异可为特定药理成分为指标的白僵蚕的高效生产提供理论依据。

家蚕微粒子病蚕座内传染的研究

家蚕微粒子病蚕座内传染的研究王红林，钟建武，黄可威（中国农业科学院蚕业研究所）家蚕微粒子病对蚕业生产威胁极大。研究微粒子病的传染发病规律不仅有理论意义，也有实用价值。作者就微粒子病蚕座内传染与发病的关系进行了试验，现将结果报告如下：１材料和方法１．１...

宇宙空间条件对桑树种子发芽率的影响

经空间条件处理的10个桑树品种(组合)的种子,总体发芽率比对照条件下的提高35.0%,且发芽势优于对照。

桑椹天然食用色素的提取工艺研究

桑椹色素是一种新型的食用天然色素,属花青素类的水溶性色素,饮料制品以万分之二着色,色感好,无异味。提取时可用纯水作溶剂,干桑果的料液配比以1:10、提取温度以75℃、提取时间以2小时为宜,用二次浸提工艺,色素得率可达73.36%。

优良杂交桑种子繁殖技术探讨

杂交桑种子是指通过父母本杂交授粉而产生的桑树种子,其主要用途是繁殖杂交桑苗。优良杂交桑具有抗逆性强、适应性广、单位面积产叶量高、繁殖简便、省工省时、成本低、繁殖快、能适应速成密植桑园大量用苗等特点。优良杂交桑种子繁殖技术包括了桑树品种的选择、繁殖园地的建设、父母本苗木的繁殖与种植、田间管理、病虫害防治、父母本树型养成、种子采收干燥与包装、种子检验及其保存等。

酿酒果桑品种粤椹74选育初报

以酿酒专用为育种目标,从广东桑杂交组合后代筛选果多果大,单株经系统选育及酿酒试验,初步选育出酿酒果桑品种粤椹74。该品种长势旺,果大果多,口感好,品质佳。盛产期座果率95.3～98.7%,平均单芽座果数4.7～5.3粒/芽,平均单果重4.6～4.7g,米条产果量476.2～548.0g。出汁率73.0～81.5%,鲜榨果汁可溶性固形物7.5～12.6%,总糖64.6g/L,总酸7.90g/L,糖酸比8.2,花青素1395.68mg/L。原汁发酵成酒乙醇10.5%,总酸6.78g/L,总挥发酯0.093g/L,花青素369.38mg/L,pH3.54。