Effects of Different Proportions of Spent Pleurotus ostreatus Substrate on Seed Germination and Seedling Growth of Mung Beans

[Objectives] This study was conducted to investigate the effects of different proportions of spent Pleurotus ostreatus substrate on the germination and seedling growth of mung beans. [Methods] The cellulose-degrading bacteria HB8 and HF1 were mixed with a commercially available microbial composting agent, respectively, for the composting of spent P. ostreatus substrate. Mung beans were cultivated with different proportions of spent mushroom substrate compost and soil. The seed germination rate, plant height, fresh weight and chlorophyll content of mung bean were used as indicators to investigate the effects of the organic fertilizer from spent P. ostreatus substrate on the growth of mung bean seedlings. [Results] The addition of cellulose-degrading bacteria can significantly improve the composting effect of the spent mushroom substrate. After 8 d of cultivation of mung beans with different ratios of the mushroom substrate organic fertilizer, 50% of the organic fertilizer can make the plant height, fresh weight and leaf chlorophyll content of mung bean seedlings reach the highest value and was suitable for mung bean breeding and cultivation. [Conclusions] This study provides scientific basis and technical indicators for the rapid and harmless treatment of spent mushroom substrate and its application in crop cultivation and nursery.

绿豆7S球蛋白基因鉴定及在籽粒发育中的表达分析

为阐明绿豆7S(Vigna radiata 7S,Vr7S)球蛋白基因的基本性质及其在籽粒生长发育过程中的表达模式,本研究运用生物信息学、反转录聚合酶链式反应(reverse transcription-polymerase chain reaction,RT-PCR)对10个Vr7S球蛋白基因的理化性质、基因结构特征、蛋白三级结构、系统发育关系及基因表达谱等进行研究。结果表明,Vr7S球蛋白基因编码的蛋白长度为246~594个氨基酸,等电点位于5.02~6.40之间,分子质量为27.82~70.02 kDa;所有Vr7S球蛋白基因包含3~7个外显子、2~6个内含子、5~8个保守基序;除Vr7S B1具有1个cupin保守结构域外,其余9个基因均含有2个cupin结构域;Vr7S球蛋白三级结构有4种类型,主要包含α-螺旋、β-链等结构;在cupin保守结构域中,绿豆和其他物种共有67个保守氨基酸残基,绿豆与赤豆7S球蛋白基因间的同源关系最近,其次是菜豆、木豆及大豆等。基于不同绿豆品种、不同发育时期籽粒的转录组测序和RT-PCR表达谱分析显示,Vr7S球蛋白基因伴随着绿豆籽粒的发育成熟呈现表达量升高的趋势,这与其他豆科物种7S球蛋白基因的表达模式一致,表明其在绿豆籽粒贮藏蛋白的生成调控过程中具有积极作用。本研究为进一步解析Vr7S球蛋白基因在绿豆籽粒发育中的生物学功能奠定了基础。

源于桂花叶的单激发双发射荧光碳量子点的制备及应用

探索合成方法简单的碳量子点(CDs)在种子培养领域的应用具有重要意义,以桂花叶为碳源,采用溶剂热法一步合成单激发双发射的近红外荧光碳点。经多种手段对其进行表征和性能考察,荧光量子产率为18%。室温水培条件下,探究不同质量浓度的CDs对绿豆种子萌发情况及幼苗生长的影响。培养7天后,观察发现最佳浓度下绿豆种子发芽率达100%,相比对照组,幼苗苗高增加了2.36 cm,幼苗根长增加了0.88 cm,侧根数量增加了3条。以上结果可得,该碳点制备材料清洁易得、生物相容性好,具有良好的生物传感、植物培养应用前景。

不同浓度烯效唑浸种对绿豆生理及生长的影响

为提高绿豆产量,解决绿豆生产问题,以绿丰2号为试验材料,用6个浓度的烯效唑浸种,研究烯效唑对绿豆生长及苗期生理指标的影响,筛选出较适宜的3个浓度对3个绿豆品种进行田间试验,探究烯效唑浸种对绿豆生育期、根系、生长指标和产量的影响。结果发现,40 mg·L^(-1)的烯效唑浸种最为适宜,烯效唑浸种可以显著降低绿豆的株高,3个适宜浓度下株高平均降幅为6.3%、13.2%和18.6%;显著增加绿豆根重,3个适宜浓度下根重平均增加16.9%、34.4%和30.5%。烯效唑20和40 mg·L^(-1)处理能显著增加绿豆产量,产量平均增加7.1%和11.7%;并能增加绿豆的分枝、荚数、单株粒重、单株重、根长及侧根数;提高苗期保护酶(SOD和POD)的活性和叶绿素含量,减少MDA含量。

基于BSA-seq技术定位绿豆种皮颜色基因

种皮颜色是作物重要的驯化性状和形态标记,绿豆种皮颜色与黄酮类化合物含量有关。挖掘绿豆种皮颜色相关基因有助于开发新品种,提高绿豆种皮的应用价值。本研究以冀绿9号(黑色种皮)和资源330(黄色种皮)为亲本构建F2分离群体,采用BSA-seq方法进行定位。结果表明,SNPs和InDels关联区域交集位于4号染色体共3.26 Mb的区段,包含324个基因,其中非同义突变基因共49个,移码突变基因15个。进一步开发KASP分子标记进行精细定位,筛选出高质量KASP引物11对。最终将绿豆种皮色位点定位于4号染色体上的KA330~KA421之间,物理距离为16、302、330~18、013、421 bp(1.71 Mb)。结合转录组数据分析和qRT-PCR表达分析共筛选出6个候选基因,其中LOC106758748基因注释为MYB90,其功能为参与调控黄酮类化合物生物合成,故可能是调控绿豆种皮颜色的关键基因。本研究结果可为绿豆种皮色相关基因的克隆和在育种中的利用提供一定的理论依据。

曲酸对绿豆种子萌发及幼苗生长的影响

为更好地探索曲酸在农业上的应用效果,研究以蒸馏水、芸苔素内脂处理为对照,通过测定曲酸溶液浸种后绿豆种子的发芽势、发芽率以及幼苗鲜重、干重、茎长、根长、叶长、叶宽、根冠比、叶绿素等指标,探究不同曲酸浓度对绿豆种子萌发、幼苗生长及生理特性影响的差异。结果表明,浓度50~200 mg/L的曲酸溶液对绿豆种子的萌发和幼苗生长具有一定的促进作用,但随着曲酸浓度的增大,促进作用呈现减弱的趋势,其中以50 mg/L浓度的曲酸溶液处理效果最佳,能显著提高绿豆种子发芽率,促进幼苗生长,试验结果为曲酸在农业中的推广应用提供了一定的理论依据。

pH值对绿豆种子萌发和幼苗生长的影响

【目的】研究不同pH值溶液及其不同浸泡时间对绿豆种子萌发和幼苗生长的影响,为在南方地区通过科学育苗减少土壤酸胁迫提供科学依据。【方法】用pH值6.0～8.0溶液分别浸泡绿豆种子6、12h,观察绿豆种子萌芽及幼苗生长状况。【结果】当溶液pH值为7.5时,绿豆种子萌发速度最快、数量最多,2d后浸种6、12h的发芽率分别为87.5%和92.5%;浸种6、12h,播种4d后分别以pH值7.5和7.0处理的幼苗株高最高。浸种6、12h时,分别以pH值6.5、7.0处理的绿豆幼苗鲜重最高,而均以pH8.0处理的幼苗干重最高。【结论】在广西贺州地区,适宜绿豆发芽及苗期生长的浸种溶液pH值为7.0～7.5,pH过高或过低均不利于绿豆的萌发和生长。

静电场对绿豆种子综合生物性状的影响及机理探讨

绿豆种子经不同强度的均匀高压静电场作用一定的时间 ,实验观察种子的发芽情况 ,统计经不同强度静电场作用后的种子的发芽率、活力指数 ,分析其幼芽抗旱性的变化 ,测定种子的浸泡液电导率及种子的淀粉酶和过氧化物酶的变化 ,对产生变化的机理进行了分析。实验证明 ,通过适当的静电场处理 ,绿豆种子的浸泡液电导率明显降低 ,淀粉酶和过氧化物酶的活性明显提高 ,相应的种子的发芽率和绿豆芽成活率及抗旱能力也明显提高。不同强度的静电场影响效果有所差异。场强为 4kV/cm的静电场对绿豆种子的发芽及其芽期生长的综合影响效果最佳 ;场强为 2kV/cm和 5kV/cm时 ,对芽期的抗旱能力有明显的促进作用 ;场强为7kV/cm时 。

一种简便、快速测定鹅膏多肽毒素的方法——抑芽法

低浓度（5-10ngml-1）的鹅膏毒肽(amatoxins) 能专一性抑制RNA聚合酶Ⅱ的活性，高浓度（为RNA聚合酶Ⅱ103-104倍的浓度）也能抑制RNA聚合酶Ⅲ的活性，因而影响细胞mRNA的转录和蛋白质的合成，抑制种子的萌发和生长。根据此原理我们建立了一种以植物种子萌发试验检测鹅膏毒肽的方法，称之为“抑芽法”（bud-inhibited assay）。该方法简便、实用、准确。操作流程：45℃干燥至恒重的鹅膏菌等子实体菌盖；水提法提取毒素并用氯仿沉淀蛋白质等；粗毒液浓度为0.025-0.05gml-1干子实体；萝卜或绿豆种子培养温度为28℃，培养时间为24-72h。绿豆芽下胚轴生长被抑制率在95%以上，可能为鹅膏毒肽含量高的剧毒鹅膏菌；当被抑制率在60-80%，可能为鹅膏肽含量较低的微毒鹅膏菌；当被抑制率在30%以下时，可能是不含鹅膏菌肽的鹅膏菌。

丘陵坡地自吸式绿豆精密排种器设计与试验

为降低排种器倾斜状态对充种性能的影响,满足丘陵坡地精密播种作业的需求,设计了一种自吸式绿豆精密排种器。通过分析种子受力状态与计算吸附单粒种子的真空度,确定了勺式型孔与往复式吸气装置的主要结构参数。运用多体动力学软件ADAMS对往复式吸气装置进行了运动学仿真,得出活塞位移和速度随时间的变化曲线,证明了该装置设计的合理性。将充种层高度固定为70 mm,转速分别固定为115、125 r/min,排种器左右倾斜角(倾向种腔方向为负)分别选取-12°、-6°、0°、6°、12°,对3种排种盘进行了对比试验,结果表明,本文所设计的勺式型孔有助于在左右倾斜状态下辅助充种;选取排种轴转速、充种层高度为试验因素,以漏播指数、重播指数、合格指数为试验指标,进行了两因素五水平旋转组合设计试验,并利用Design-Expert软件对试验数据进行了分析,结果表明:当排种轴转速为138 r/min、充种层高度为65 mm时,漏播指数为2.97%,重播指数为3.43%,合格指数为93.58%,各指标均符合国标要求。通过验证试验得到实测值与回归模型预测值的漏播指数相对误差为4.4%,重播指数相对误差为2.6%,合格指数相对误差为0.2%,与寻优结果基本一致,证明了回归模型的合理性。

镉处理对绿豆种子萌发及蛋白质含量的影响

采用室内试验方法,研究了不同浓度的Cd2+溶液对绿豆种子萌发及蛋白质含量的影响。结果表明,当Cd2+溶液浓度低于20 mg/L时,种子的发芽率不受Cd2+溶液浓度的影响;当Cd2+溶液浓度低于10 mg/L时,种子的发芽指数不受Cd2+溶液浓度的影响;与对照相比,种子的活力指数与发芽势随着Cd2+浓度的增加而下降。种子内的蛋白质含量随着Cd2+溶液浓度的提高而升高,而蛋白酶活性和自由氨基酸的含量均下降。

黄花蒿对绿豆种子萌发及幼苗生长的化感效应

以绿豆种子为受体,采用室内生测法,探讨黄花蒿不同部位水浸提液对绿豆种子的萌发率、幼苗生长及叶绿素含量的影响。结果表明:黄花蒿各部位(根、茎、叶)水浸提液随处理浓度增加,对绿豆的化感效应增强,对种子萌发的抑制强弱为:叶>茎>根,且随处理浓度升高,发芽率降低;对幼苗的根系生长表现为低浓度(20mg/mL根、茎水浸提液)促进,当浓度高达40mg/mL均有明显抑制作用;幼苗高度总体降低,最高降幅分别为46.29%,47.67%和56.48%;叶绿素a和叶绿素b的含量也不同程度减少。可见黄花蒿影响绿豆种子萌发及幼苗生长,因此大面积栽培黄花蒿或绿豆种植应考虑黄花蒿的化感效应。

低频电磁场与绿豆种子萌发

探讨低频电磁场的非热效应对绿豆种子萌发及其生长的影响,以及不同强度电磁场对种子萌发和生长的生物学效应.将绿豆种子置于低频电磁场 50Hz2mT、4mT、6mT、8mT 下萌发、生长,对不同强度下种子萌发和生长情况进行观察分析表明:不同的电磁场强度对绿豆生物学效应是不同的;不同的电磁场强度对绿豆萌发以及随后的生长阶段的影响也是不同的.

芽用绿豆品种子粒性状及其豆芽生理特性研究

以21份芽用绿豆品种为材料,研究了种皮色泽、种皮比重等种皮性状、百粒重等物理特性、发芽期间的生物产量变化规律、种子吸水速率等生理特性以及绿豆芽产量、豆芽形态特征和感官品质等芽用特性指标,分析了各项物理生理特性指标与芽用特性指标的相关性。结果表明,芽用绿豆品种的产出比、下胚轴粗和下胚轴长等特性指标范围分别为111.7～143.2、7.21～11.79和0.245～0.353;品种的种皮色泽与绿豆芽生物产量、绿豆芽下胚轴粗及下胚轴长无显著相关,而与品种的百粒重呈显著相关性;百粒重与绿豆芽生物产量呈显著负相关;下胚轴粗与绿豆芽生物产量呈极显著负相关;初步建立了适用于评价绿豆品种芽用特性的指标:豆芽产量、下胚轴粗和下胚轴长,筛选出具有较好芽用特性的绿豆品种MB01、MB07、MB19和MB45。

NaCl胁迫下SA浸种绿豆幼苗的生长及生理特征

以中绿一号绿豆品种为材料,对不同浓度水杨酸（SA）浸种绿豆种子在NaCl胁迫条件下的萌发、幼苗生长及相关生理指标变化进行分析.结果显示：（1）与未胁迫对照相比,未浸种对照绿豆在100-500 mmol·L^-1 NaCl处理下的发芽率、芽长、根长和叶片叶绿素含量显著降低,而幼苗叶片丙二醛（MDA）与脯氨酸（Pro）含量水平显著上升（P〈0.05）,且其升降幅度随NaCl胁迫浓度提高而增加;（2）与未浸种对照相比,未胁迫对照种子的萌发和幼苗的生长在20 mg·L^-1SA处理中受到抑制,而在40-80 mg·L^-1SA处理条件下得到促进,至100 mg·L^-1 SA时又受到显著抑制.（3）适当浓度的SA浸种能够显著提高盐胁迫下绿豆幼苗的芽长、根长、叶绿素的含量,降低了MDA和Pro含量;在NaCl胁迫浓度为100-300 mmol·L^-1时的SA适宜浓度浸种为60 mg·L^-1,而500 mmol·L^-1NaCl时为80 mg·L^-1.研究表明,适当浓度的SA浸种能有效缓解盐胁迫对绿豆幼苗的伤害,提高其耐盐性.

绿豆种子萌发过程中酚类化合物的动态变化

建立了同时测定绿豆醇提液中19种酚类化合物的高效液相色谱(High performance liquid chromatography,HPLC)方法,并结合标准品对绿豆种子萌发过程中19种酚类化合物进行了定性定量分析。结果表明,在绿豆种子萌发过程中,酚类化合物种类和总量均有所增加,其中没食子酸和咖啡酸含量随萌发时间的显著延长而增加;芦丁、黄豆苷元、山奈酚、p-香豆酸、阿魏酸和染料木素含量在第7 d有最大值,分别为1574.5、114.3、80.3、43.3、207.9和45.3μg/g;槲皮素含量在第4 d有最大值28.0μg/g;原儿茶酸、橙皮苷、肉桂酸和柚皮素含量在第5 d有最大值,分别为89.1、297.4、84.6和30.6μg/g;白藜芦醇、对硝基苯甲酸和鹰嘴豆芽素A含量在第2 d有最大值,分别为89.6、70.8和237.0μg/g;杨梅酮、儿茶素和橙皮素含量在第6 d有最大值,分别为40.7、712.1和58.2μg/g。而19种酚类化合物总含量在第7 d有最大值,达到3508.8μg/g。在绿豆种子萌发过程中,由于酶种类增多、活性增强,导致次级代谢产物大量合成,酚类化合物含量增多。

两种豆科作物的种子萌发对Cd^(2+)处理的不同响应

采用室内试验方法,研究了绿豆和箭舌豌豆的种子萌发对不同浓度Cd2+处理的响应。结果表明,较低浓度的Cd2+(低于50或100μmol·L-1)处理对这两种作物的种子发芽率和发芽系数无明显的影响,但影响其活力指数。较高浓度(大于100μmol·L-1)的Cd2+处理不仅影响两种作物的种子发芽率和发芽系数,而且还影响其活力指数,这与Cd2+处理降低蛋白水解酶活性和呼吸速率、增加膜透性等有关。相比之下,绿豆种子的萌发对Cd2+处理的响应较箭舌豌豆的明显,暗示后者在种子萌发时对Cd2+胁迫的忍耐性较强。

绿豆物理机械特性参数的试验研究

绿豆的精量播种是解决我国绿豆产业栽培技术落后、产量及品质较低等问题的关键因素之一,而气吸式精量播种是目前精量播种方法中应用很广的一种方法,因此通过实验对绿豆种子的重要特性参数进行了研究,得到了长宽厚平均尺寸分别为5.72、4.38、4.42mm,球形度为83.95%,千粒质量为86.02g,孔隙率为0.5 0 7 6,休止角为2 4.3 3°,并对种子与不同材料间的滑动摩擦角和摩擦因数、碰撞恢复系数、漂浮速度和漂浮系数进行了研究。该研究填补了绿豆重要特性参数研究的空白,为后续设计改进气吸式精量播种机使之适合绿豆种子播种要求提供了重要的理论依据。

Hg^(2+)、Pb^(2+)对野生型绿豆种子萌发、幼苗生长及抗氧化酶活性的影响

为了解重金属污染对野生型绿豆和栽培型绿豆的不同影响,采用水培方法,以去离子水培养为对照(CK),研究了重金属离子Hg2+、Pb2+、(Hg2++Pb2+)污染对野生型绿豆E和栽培型绿豆P种子萌发、幼苗生长及抗氧化酶活性的影响。结果表明:Hg2+、Pb2+和(Hg2++Pb2+)污染均能抑制绿豆种子的萌发和幼苗的生长,伤害程度为(Hg2++Pb2+)>Hg2+>Pb2+,其中(Hg2++Pb2+)质量浓度为(2.0+100)mg/L时,品种P的发芽率、幼苗苗高和根长分别比其CK降低25.8%、48.1%和79.7%,品种E分别比其CK降低22.4%、44.7%、70.0%;一定质量浓度的Hg2+、Pb2+、(Hg2++Pb2+)污染下,绿豆叶片内的抗氧化酶活性提高,其中(Hg2++Pb2+)质量浓度为(2.0+100)mg/L时,品种P叶片内SOD、POD、CAT的活性比其CK分别增加了113.7%、304%、254%,品种E叶片内SOD、POD、CAT的活性比其CK分别增加了131.0%、333%和278%。可见,Hg2+、Pb2+、(Hg2++Pb2+)胁迫下野生绿豆E品种的萌发能力、幼苗生长及其抗氧化能力均高于栽培绿豆P品种。

不同绿豆品种萌发期的自毒作用研究

采用晋绿2号、豫绿2号、郑绿5号、中绿8号等4个绿豆品种的幼苗植株浸提液浸种处理后进行种子发芽试验,通过对种子发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数及幼苗叶绿素含量、根系活力和过氧化物酶(POD)活性等指标的测定,比较了不同绿豆品种萌发期的自毒作用。结果显示:与用蒸馏水浸种培养处理相比,发芽率和发芽指数变化不明显,种子活力指数、发芽势、叶绿素含量、POD活性和苗高下降,而幼苗根系活力升高.说明4个绿豆品种均有自毒作用;测定结果还表明,4个绿豆品种的自毒作用强弱有差异,自毒效应大小顺序为:晋绿2号>郑绿5号>中绿8号>豫绿2号。