青藏高原种植业碳排放量测度——以青海省青稞种植业为例

为研究青藏高原种植业碳排放量测度问题,以青海省青稞(Hordeum vulgare L.var.nudum Hook.f.)种植业产生的碳排放量、碳排放强度、碳成本为测算目标进行测定。通过对青海省1997—2019年的碳排放总量和农业碳排放量现状进行分析,发现青海省碳排放总量仍居高不下,农业碳排放量也始终处于较高水平。基于1997—2019年青海省农业碳排放数据,使用Matlab软件中GUI工具箱搭建非线性次回归神经网络模型,并使用神经网络时序工具对青海省农业2020—2026年碳排放进行多步预测,结果显示2020—2026年青海省农业碳排放量仍呈高位波动增长的趋势,迫切需要开展“双碳”减排。依据青稞种植业碳排放来源,建立了农用柴油、人工、化肥、农药、农膜、N2O排放6个测算指标。并基于2015—2020年各测算指标的数据建立IPCC清单估算模型,最终测得青海省青稞种植业2015—2020年碳排放总量、碳排放强度和碳成本,结果显示,2015—2020年青海省青稞种植业碳排放总量并未随着青稞种植面积的增大而出现大幅度增长,而青稞种植业碳排放强度和碳成本随着青稞种植面积的增大而有所降低。

青稞HvnPHO1;2基因克隆、亚细胞定位和表达模式分析

PHO1是一种具有长距离磷转运功能的磷转运蛋白。采用同源克隆方法从青稞‘昆仑14’中获得HvnPHO1;2 cDNA和启动子区域序列。采用生物信息学软件对HvnPHO1;2基因结构、启动子区域元件以及蛋白理化性质、跨膜结构、信号肽、二、三级结构、同源蛋白序列特点和系统进化树进行分析。此外还对HvnPHO1;2的亚细胞定位以及表达模式进行了研究。生物信息学分析结果表明,HvnPHO1;2基因有15个外显子和14个内含子,启动子区域有大量的茉莉酸和脱落酸相关的顺式作用元件。HvnPHO1;2蛋白共有799个氨基酸,分子质量为90365.42 u,总原子数为12735,亲水系数为-0.069,理论等电点为9.33,不稳定指数40.18,脂溶性指数为87.08。HvnPHO1;2具有6个跨膜结构,不具有信号肽。HvnPHO1;2中α螺旋、延长链、β转角、无规则卷曲所占比例分别为55.94%、8.14%、3.13%、32.79%。HvnPHO1;2和其他物种的同源蛋白都有SPX和EXS结构域,青稞HvnPHO1;2和与山羊草AtsPHO1;2亲缘关系最近。亚细胞定位结果表明HvnPHO1;2定位于细胞膜。实时荧光定量PCR结果表明,HvnPHO1;2在青稞茎秆和灌浆籽粒中表达量较高,并受低磷、NaCl胁迫、茉莉酸甲酯和脱落酸诱导表达。

西藏主要农区青稞品种的遗传多样性分析

采用内含子切接点引物(intron-splice junction primer)和长随机引物的PCR分子标记方法,对来自西藏主要农区的29个青稞育成品种和3个农家种的遗传多样性进行了分析。结果表明,选用的5个引物共扩增出稳定清晰的条带39条,其中26条(66.7%)为多态性条带。根据PCR扩增的条带建立[1,0]型数据矩阵,应用NTSYSpc2.1数据分析软件计算各品种间的遗传相似系数,并据此进行聚类分析,结果表明,西藏主要农区青稞品种间有一定的遗传差异,但总体遗传差异较小,遗传基础相对狭窄;聚类结果与各品种的实际生产利用情况较为接近,可以反映出这些青稞品种较为明显的区域特征。

青稞HvBADH1基因的克隆及其转化烟草的初步研究

应用RT-PCR结合RACE技术,从青稞总RNA中扩增得长度为1512bp的甜菜碱醛脱氢酶(BADH)基因cDNA全长编码序列。通过氨基酸同源性比对,发现该序列的推定表达产物与大麦BADH同工酶BBD2的同源性为98.4%,而与小麦、玉米和水稻等禾本科作物的BADH同源性分别为97.0%、84.7%和85.1%。将克隆到的青稞cDNA序列命名为HvBADH1,投递到GenBank,获得收录号EF492983。HvBADH1可以在原核表达系统TB1-pMALc2x中正常表达出分子量为54.2kD的多肽链。将HvBADH1的编码ORF,插入到添加了植物表达CaMV35S启动子和NospolyA终止子调控元件的植物表达载体pCAMBIA1301质粒相应的克隆位点中,构建了HvBADH1基因的农杆菌植物转化系统LBA4404(pCAM-ba)。进而采用农杆菌介导法,将HvBADH1基因导入烟草中,对所获得的潮霉素抗性烟草株系进行PCR、Southernblot和RT-PCR等分子生物学检测,结果表明,在得到的2个转基因株系中,HvBADH1基因已整合到受体植物基因组中,并且可以在mRNA水平上进行转录。

FTIR光谱主成分分析鉴别不同产地青稞

采用傅里叶变换红外光谱技术,通过主成分分析法对3个不同产地的19份青稞(Hordeum vulgareL.var.nudum Hook.f.)种子进行了聚类分析。结果表明,3个不同产地青稞的平均红外光谱图整体上相似,借助指纹特征区域800～1 600 cm-1红外光谱,利用DPS统计软件对其进行主成分分析,其中前3个主成分累计贡献率超过99%,同时从荷载图可知,3个主成分代表了样品在该段光谱上的主要信息,主成分空间中样品汇集成不同的类别,可基本鉴别不同产地的青稞。在某种程度上,样本分布密度稀疏,也反映了样本间的亲缘关系。该方法为无损鉴别不同产地青稞种子提供了一种简便快速的方法,可有效反映不同产地青稞种子主要化学成分的差异。

青稞慢消化淀粉酶法制备技术研究

为了探索酶解处理对青稞慢消化淀粉含量的影响,以青稞淀粉为原料,分别以α-淀粉酶法,β-淀粉酶法,转葡糖苷酶协同α-淀粉酶处理法,转葡糖苷酶协同β-淀粉酶处理法等4种方法制备慢消化淀粉(SDS),通过单因素试验和正交试验确定最佳制备方案。结果表明,制备SDS的最佳方法为转葡糖苷酶协同β-淀粉酶处理法,具体处理条件为:β-淀粉酶的添加量0.032%,转葡糖苷酶的添加量0.192%,酶解时间8h,冷藏回生时间5d,淀粉乳浓度15%。此条件下制备的SDS含量为32.53%。本研究结果为青稞慢性消化淀粉产品的开发利用提供了科学依据和技术参考。

萌发温度及品种对青稞种子萌发和幼苗生长的影响

以黑、白、墨绿和花4个青稞品种为试验材料,研究温度对青稞种子萌发特性和幼苗生长的影响,分析了不同温度下不同青稞品种种子萌发特性的差异。结果表明,各样品的发芽势、发芽率和发芽指数指标均在10～25℃范围内随着温度的升高而升高,在25℃时达到最大值;30℃时青稞种子萌发指标均呈小幅下降。同时,青稞幼苗的生长情况和生物量也是在25℃时达到最佳。因此,青稞种子萌发和幼苗生长的最适温度较低,为25℃。对于不同品种,在同一处理温度下,种子萌发指标和幼苗生长、生物量指标的高低顺序为黑青稞>墨绿青稞>花青稞>白青稞。由于低温影响种子的萌发进程和幼苗生长,因此在实际生产中对低萌发率、生长迟缓的种子要特别注意选择适宜的播种期。

多胺对裸大麦离体叶片活性氧代谢的影响

裸大麦离体叶片分别在光照和暗诱导下,以腐胺(Put)、亚精胺(Spd)和精胺(Spm)等 3种多胺,分别用2 mmol/L、0.5 mmol/L、和 0.2 mmol/L3种浓度处理,均使丙二醛(MDA)累积减少,延缓过氧化氢酶和SOD活性的下降。以 CaCl_2(5 mmol/L)+Spd(0.5mmol/L)处理,可降低Spd(0.5 mmol/L)的效应。因此多胺延缓离体叶片衰老与活性氧代谢有关,并且进入细胞时,与Ca发生竞争。

基于SSH技术的青稞低温诱导cDNA文库的构建(简报)

青稞（Hordeum vulgare L．var．nudum HK．f）．因其果实成熟后可从颖壳中脱落．所以又称裸大麦（hulless barley）．是一种禾本科作物，主要分布于青藏高原地区。由于海拔高，其生长环境的温度相对较低。在青稞生长期间．经常出现霜冻以及雪、雹等天气，夜间温度往往低于0℃，但青稞仍生长良好。因此．青稞具有较强的抗低温胁迫的遗传特性．是一个潜在的遗传资源库。研究开发这些抗低温相关基因及其调控机制将具有重要的理论和实践意义．

种植密度对2个青稞品种抗倒伏及秸秆饲用特性的影响

种植密度是影响青稞抗倒伏和秸秆饲用特性的重要因子。以抗倒伏品种昆仑14号和倒伏品种门源亮蓝为试验材料,比较研究种植密度对这2个品种生长发育、抗倒伏特性和秸秆饲用特性的影响。结果表明,种植密度对2个品种的抗倒伏和秸秆饲用特性的影响存在差异。随着种植密度的增加,昆仑14号根长、根体积、根数和根干重先增后降,茎粗和壁厚依次下降;门源亮蓝根系和茎秆相关指标则随种植密度增大而下降。昆仑14号抗倒伏相关指标先增后降,但整个生育期未发生倒伏;门源亮蓝各指标均显著降低,诱发倒伏现象提前发生,致使倒伏率增大、倒伏程度加剧。昆仑14号茎秆中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维、半纤维素、纤维素和木质素等化学成分含量随密度增加先增后降,门源亮蓝各成分含量呈下降趋势,相对饲喂价值随密度增加呈现增高的趋势。综合抗倒伏特性与秸秆饲用特性,昆仑14号最佳种植密度为375×10^4株hm^-2,门源亮蓝粮饲兼用时适宜密度为300×10^4~375×10^4株hm^-2。

亚高山草甸土青稞肥料效应与优化施肥研究

采用三因素五水平二次正交回归设计和田间小区试验,研究亚高山草甸土青稞的肥料效应,并建立肥料效应数学模型。结果表明:在该试验条件下,氮、磷、钾肥施用对青稞产量都有明显的增产作用,其肥料效应顺序为钾肥>磷肥>氮肥。利用计算机对数学模型直接摸拟法寻优,青稞最高产量3909 kg/hm2,施肥量分别是氮(N):120 kg/hm2、磷(P2O5)120 kg/hm2、钾(K2O)99 kg/hm2。最佳利润施肥量分别是氮(N):30 kg/hm2;磷(P2O5)30 kg/hm2;钾(K2O)30 kg/hm2。

NaCl胁迫对青稞种子萌发及幼苗生长的影响

以西藏自治区5个青稞(Hordeum vulgare L. var. nudum Hook. f.)品种为试验材料,研究不同NaCl浓度对青稞种子萌发及幼苗生长的影响,并且对不同青稞品种耐盐性进行评价分析。结果表明,NaCl浓度为0.1%时对青稞萌发及幼苗生长具有一定的促进作用;当浓度增至0.5%时,种子的发芽势、发芽率、活力指数以及幼苗的根长、芽长、根鲜重均显著下降;当浓度为1.0%时,隆子黑青稞与苟芝紫青稞已丧失发芽能力。总体来看,5个青稞品种中,喜拉22耐盐性最好,其次是藏青320、藏青2000、苟芝紫青稞,隆子黑青稞耐盐性最弱。

青稞胚芽油软胶囊的生产工艺研究

通过超临界CO_2流体萃取得到青稞胚芽油,并分析出青稞胚芽油中不饱和脂肪酸的组成和脂溶性维生素的含量,同时探讨了利用软胶囊包装技术来加工生产青稞胚芽油软胶囊。

微波消解ICP-AES测定青稞中17种微量元素

采用微波消解法对样品进行处理,以电感耦合等离子体-原子发射光谱法(ICP-AES)测定青稞中17种微量元素的含量。方法的回收率在96.2%—105.0%之间,相对标准偏差小于2.27%。实验证明,青稞含有丰富的对人体有益的微量元素,是一种健康食品。