香榧花粉TgPUX10基因克隆与表达

以香榧(Torreya grandis‘Merrillii’)花粉RNA反转录的cDNA为模板,利用RT-PCR技术分离出一条类似拟南芥PUX10-like cDNA序列,命名为TgPUX10,并对该基因进行鉴定、克隆、表达分析。结果表明:TgPUX10基因的完整开放阅读框(ORF)为1437 bp,编码477个氨基酸残基。TgPUX10蛋白的氨基酸序列包含UBA、HP、UAS、UBX功能结构域。通过构建瞬时表达载体,并利用拟南芥悬浮细胞转化体系,发现TgPUX10蛋白定位于油体细胞器。在花粉萌发的0、2、4 d时,油体相关基因TgOLE及TgCLO的表达量呈下降趋势,TgPUX10的表达量显著上升,证明TgPUX10影响香榧花粉萌发,且参与油体的降解过程。TgPUX10在各品种香榧中表达较为保守。与其他品种相比,细榧(Torreya grandis‘xifei’)的花粉活性较高,萌发率达到35.5%。

浙江省毛竹竹秆生物量模型

【目的】通过样地实测获取毛竹竹秆生物量数据,研建基于不同变量的生物量模型并作比较分析,确定适宜的预测变量及模型,以精准估计毛竹竹秆生物量,为浙江省毛竹林立地质量评价和高效培育提供依据。【方法】从浙江省东、南、西、北、中不同区域选择10个县市采伐216株样竹,并进行样竹测量。引入胸径(D)、竹龄(A)和胸高竹节长(L)变量,利用全部样本信息,基于3个不同异速生长方程拟合竹秆生物量模型。采用似然估计法判定误差结构,确定模型拟合方法。通过3个模型的拟合优度及预估精度的比较分析,确定适用于浙江省的毛竹竹秆生物量模型。【结果】竹秆含水率逐年下降,Ⅴ度竹的平均含水率较Ⅰ度竹低24%;竹秆生物量占地上部分生物量比重逐年增加,且Ⅴ度竹占比超过80%;利用似然估计法分析确定生物量模型误差结构为乘积型,应采用对数转换的线性回归进行模型拟合;经检验,基于胸径的一元模型(M1)W=0.1046D^2.2578确定系数(Ra^2)仅为0.7742,而基于胸径-竹龄的二元模型(M2)W=0.0520D^2.2052A0.4457和胸径-竹龄-胸高竹节长的三元模型(M3)W=0.0265D^2.1439A^0.4495L^0.2629确定系数均达到0.89,且模型M3的估计值标准差(SEE)和平均系统误差(MSE)均为最小;3个对数回归模型在不同径阶范围的预估精度均较高,预估偏差接近于0,其中模型M3在不同径阶的预估效果均为最佳。【结论】由于模型校正后预估精度有所下降,故本研究在进行对数模型反对数转换时不作校正。二元和三元模型比一元模型具有更高的拟合优度和预估精度,确定基于胸径-竹龄-胸高竹节长的模型M3为最佳模型,即W=0.0265D^2.1439A^0.4495L^0.2629。

林分改变驱动的优势菌根真菌类型变化影响土壤有机碳积累

马尾松林(PinusmassonianaLamb.)是典型的外生菌根(Ectomycorrhiza,ECM)优势林,但是近年来受到松材线虫病的影响,生态服务功能下降,逐渐被丛枝菌根(Arbuscularmycorrhiza,AM)占优势的阔叶林所替代,但亚热带地区马尾松林转变为阔叶林过程中,优势菌根类型的改变对土壤有机碳积累的影响仍不清楚。以建德市马尾松林和阔叶林为研究对象,通过高效液相色谱和中性脂肪酸、磷脂脂肪酸等技术,测定优势菌根真菌生物量、球囊霉素相关土壤蛋白(GRSP)含量以及土壤胞外酶活性和微生物群落特征。结果表明:AM真菌占优势的阔叶林(AMD)取代ECM真菌占优势的马尾松林(ECMD),土壤有机碳显著提高了36.81%,微生物碳利用效率(CUE)显著提高了53.85%,AM真菌生物量提高了25.57%,ECM真菌生物量下降45.04%,并且ECM真菌占优势的马尾松林受到更严重的氮限制。磷脂脂肪酸分析显示,相比于AM真菌占优势的阔叶林,ECM真菌占优势的马尾松林革兰氏阳性细菌(G^(+))以及革兰氏阳性与阴性细菌之比(G^(+)/G^(–))分别显著下降了21.47%和6.46%。冗余分析(Redundancy analysis,RDA)结果表明,AM真菌占优势和ECM真菌占优势的森林之间土壤微生物群落结构存在显著差异(P<0.05),其中AM真菌生物量和土壤有机碳与微生物群落结构变异显著相关。GRSP含量下降以及不同类型菌根真菌招募微生物类群不同是导致ECM真菌占优势森林土壤有机碳下降的重要原因。因此,亚热带地区马尾松林被阔叶林替代后增加森林土壤有机碳含量,提高森林碳汇功能。

目标树抚育对亚热带天然次生灌丛群落结构和多样性的影响

在浙江省临安市选择典型天然次生灌丛,分别进行封禁和目标树抚育,探讨灌丛恢复为乔木林的可能性.结果表明:4年后,与未管护(对照)相比,封禁和目标树抚育后群落平均胸径分别提高1.3和2.6倍,平均高度分别提高0.5和1.1倍;目标树抚育林木出现了对照林分没有的4.5~8.5 cm径阶和4.5~8.5 m树高阶,形成了4 m高的新林层;灌木层物种丰富度和多样性指数没有因抚育而下降;封禁管理维持了群落的树种组成,遵循原有的演替方向;目标树抚育显著改变了群落的树种组成,提高了目的树种的重要值,近期有可能恢复成为针阔混交林群落.与封禁相比,目标树抚育在优势林木胸径和高度生长、树种组成改善等方面更能达到预想的目标.在有条件经营的情况下,可以选择目标树抚育模式对天然次生灌丛进行管理,从而达到加快群落恢复演替形成乔木林的目的.

生物菌剂对青枯病防控效果及其影响因素的优化

[目的]由茄科劳尔氏菌引起的青枯病是一种普遍的细菌性土传病害,严重威胁多种经济作物的生产。青枯病主要采用生物技术防治,但由于施用方法以及生防菌株较为多元,生防效果差异较大。因此,我们研究了生物菌剂对青枯病发病率的防控效果及主要影响因素。[方法]基于Web of Science和CNKI数据库,以关键词“青枯病”和“生物菌剂”、“Ralstonia solanacearum”或“Pseudomonas solanacearum”和“Biological bacterium agent”或“Biological bacterium control”进行检索。以具有1个不施生物菌剂对照组,且具有发病率(DI)、发病率均值和样本量为条件进行筛选,共获得113对有效数据。采用meta分析方法评估了生物菌剂的防控效果及主要影响因素。采用Metawin软件中的随机效应模型,以处理组和对照组之间的效应值(effect size, ES)评价因素的效应强弱。[结果]施用生物菌剂后,青枯病发病率从77.35%降至37.13%,防控效率为52.00%。施用模式、土壤中功能微生物与青枯菌数量比、功能微生物种类是影响青枯病防治效果的主要因素。土施、浸根、喷淋和种子处理4种施用方法对青枯病的防控效应值分别为-0.80~-0.61、-1.34~-1.15、-0.96~-0.79和-0.67~-0.49,说明4种施用方法均有显著的防控效果,以浸根法的防控效率最好,其防控效率可达66.72%。施用生物菌剂后的土壤中功能微生物与青枯菌数量比值为1∶1、10∶1、100∶1时,对青枯病均有显著防控效果,以比值为100∶1时的防控效果(63.62%)最为显著。链霉菌对青枯病的防效优于假单胞菌和芽孢杆菌,其防控效率可达74.08%。[结论]生物菌剂对青枯病的防治效果普遍较为显著,采用移栽前浸根,生物菌剂施用量达到土壤中功能微生物数量与青枯菌数量比值为100∶1,选择链霉菌属作为功能菌剂,均可获得较高且稳定的青枯病防控效果。

地形因子对亚热带针阔混交林树种多样性的影响

【目的】揭示地形因子对亚热带针阔混交林树种多样性的影响,为森林可持续经营管理奠定技术基础。【方法】基于浙江省2009年国家森林资源清查(NFI)数据,选择树种组成多样性指数(I)、Margalef指数、Simpson指数、Shannon-Wiener指数、Alatalo均匀度指数、Pielou均匀度指数为树种多样性指标,通过分析各多样性指数在海拔、坡度、坡向、坡位等4个地形因子不同梯度间的变化,并对其进行差异性检验,解译地形因子对树种多样性的影响情况。【结果】I、Simpson指数、Shannon-Wiener指数以及Pielou均匀度指数在海拔梯度间存在显著差异,I、Simpson指数以及Shannon-Wiener指数在坡度梯度间存在显著差异,树种多样性指数值在不同坡向间没有显著差异性,Margalef指数与Alatalo均匀度指数在不同坡位间存在显著差异。【结论】亚热带针阔混交林多样性水平较高。海拔和坡度对树种多样性有明显的综合影响效应,对树种数量和分布均匀性影响不大;坡向对针阔混交林的树种数量、分布均匀性及其综合效应均没有明显的影响;坡位影响树种分布的数量、分布均匀度,但对树种多样性的综合效应影响不明显。

核桃JrGA2ox基因的克隆、亚细胞定位及功能验证

【目的】GA2-oxidase(GA2ox)是赤霉素合成过程中起负调控作用的一种关键酶,能够催化有活性的赤霉素为无活性的赤霉素,从而对植物生长起到一定的抑制作用。本研究主要对核桃中赤霉素氧化酶基因JrGA2ox进行克隆及功能验证,有利于进一步探究核桃JrGA2ox基因在植物生长和发育过程中,尤其是在植物株高调控中的作用,从而助力于挖掘与利用核桃中更多的优质基因,培育出更多优良的核桃品种。【方法】采用PCR扩增技术,克隆获得核桃JrGA2ox基因的全长编码序列,进一步通过In-Fusion克隆技术构建具有强启动子的35S∷JrGA2ox∷GFP过表达载体;利用BLAST网络在线工具得到其他植物中的JrGA2ox同源氨基酸序列,并对其进行氨基酸同源序列比对和系统进化分析;其后,通过亚细胞定位揭示其发挥功能的场所,进一步利用农杆菌介导法将构建好的过表达载体转化到核桃体细胞胚中,获得JrGA2ox超表达的阳性转化植株,深入分析JrGA2ox基因的生物学特性。【结果】通过基因克隆,得到1条JrGA2ox开放阅读框,其全长为1 056 bp,共编码351个氨基酸,分子量为39.25 kDa。通过比对发现,该基因编码的蛋白序列含有保守2OG-FeII-Oxy蛋白结构域,具有GA2-氧化酶蛋白家族共同的结构特点,表明JrGA2ox属于GA2-氧化酶基因家族。氨基酸进化树比对分析结果显示,核桃JrGA2ox与毛白杨PtGA2ox聚为一个分支。且JrGA2ox蛋白与木本植物川桑MnGA2ox1、西洋梨PcGA2ox、桃PpGA2ox1及苹果MdGA2ox1蛋白序列同源性较高。烟草叶片表皮细胞亚细胞定位分析表明,JrGA2ox是定位于细胞核与细胞膜中的蛋白。对核桃体细胞胚进行基因遗传转化后经荧光检测及PCR验证表明,35S∷JrGA2ox∷GFP过表达载体被成功转入核桃体细胞胚中。阳性再生植株株高与对照苗相比具显著性差异,其平均株高为对照植株的1/2;且其株高与JrGA2ox基因表达量呈负相关。【结论】核桃JrGA2ox蛋白亚细胞定位于细胞核与细胞膜中。JrGA2ox基因调控核桃株高,主要起到负调节作用。阳性基因转化再生植株中JrGA2ox基因的表达量升高,并表现出明显的矮化特征。本研究结果可为进一步分析该基因在核桃生长发育过程中的作用提供技术参考,且为优良的矮化核桃品种选育奠定一定的基础。

竹炭施用对土壤镉形态转化和小麦镉积累的影响

原位化学钝化技术是修复重金属污染土壤的重要方法,施用钝化剂可降低土壤重金属活性,减少其迁移及对作物的毒害。采用土壤室内培养和土壤盆栽试验的方法,研究在镉(Cd)污染土壤中施用竹炭(0、0.1%、1.0%和5.0%)对土壤镉活性及对籽粒Cd低积累型小麦Cd吸收与积累的影响。结果表明,施用适量竹炭提高了土壤pH值和有机质含量,降低了土壤有效态Cd含量,其中5.0%竹炭处理的效果最佳。培养120 d,与对照相比,5.0%竹炭处理的土壤pH提高了3.80%(P<0.05),土壤有机质含量增加38.35 g/kg,土壤有效态Cd含量降低了0.32 mg/kg。施用竹炭后,土壤酸可提取态Cd先向可还原态Cd转化,最终向可氧化态Cd和残渣态Cd转化。施用竹炭对小麦生物量和籽粒干质量无显著影响,施用适量竹炭可有效降低小麦植株的镉含量,其中5.0%竹炭处理的效果最佳,其处理的小麦根系、地上部和籽粒的镉含量较对照降低34.06%(P<0.05)、21.57%、23.33%。

土壤团聚体氧化亚氮排放及其微生物学机制研究进展

氧化亚氮(N_(2)O)是主要温室气体之一,土壤是N_(2)O的重要排放源,其排放主要受N_(2)O产生和还原的功能微生物影响。土壤团聚体是由原生颗粒(砂、粉、黏粒)、胶结物质和孔隙组成的土壤基本结构单元。土壤不同粒径团聚体之间因基质和孔隙差异形成特殊独立的微生境被视为N_(2)O的生物化学反应器。在不同的微生境中,N_(2)O产生和还原的功能微生物分布不同,因而土壤不同粒径团聚体N_(2)O排放可能存在差异。目前在不同生态系统土壤全土N_(2)O排放特征的报道较多,而对于不同粒径土壤团聚体N_(2)O排放相对贡献尚不清楚、功能微生物分布还未知、N_(2)O产生和还原热区尚未明确。本文综述了近年来国内外关于土壤团聚体对N_(2)O产生和排放机制的研究,总结了土壤团聚体性状特征对N_(2)O产生和还原的影响,阐述了不同粒径土壤团聚体对N_(2)O排放影响的微生物学机制,进一步明确了今后需加强土壤团聚体N_(2)O产生和还原的热区、环境因子阈值范围的确定、系列功能基因(酶)整体性的研究,以期为N_(2)O模拟排放模型优化提供参考,为土壤N_(2)O减排提供理论依据。

毛竹林细根生长的趋富特化及对养分限制的响应

为探讨毛竹林细根生长的趋富特化现象及对养分限制的响应,采用内生长土芯法在毛竹林地设置5种养分处理(NPK、NP、PK、NK、CK),定期收集根系样品,分成活细根(0~1mm,1~2mm,2~5mm)和死细根(0~5mm)。通过对不同养分处理下细根(0~5mm)生物量差异的研究,揭示其对缺素处理的响应及季节动态变化规律,为优化毛竹林科学施肥提供理论依据。结果表明:4种添加养分处理(NPK、NP、PK、NK)的全年平均细根生物量在各径级均显著高于CK处理(P<0.05),表现了细根生长的“趋富特化”现象。不同养分限制条件下细根生长的趋富特化特征存在差异,养分限制作用表现为P>N>K,NPK处理显著高于NK和PK处理(P<0.05),与NP处理之间差异不显著(P>0.05)。毛竹林全年细根生长表现为6月和10月生长高峰的双峰型,在高峰期细根生长所表现出的趋富特化特征更为明显。

毛竹扩张时地下鞭特征、林分结构及土壤性状变化

为探究毛竹(Phyllostachys edulis)向针阔林扩张不同阶段时林分结构及毛竹地下鞭特征的差异,以浙江凤阳山地区毛竹向针阔林扩张过程中形成的3个不同阶段林地(A林地(竞争排斥阶段林地),B林地(优势维持阶段林地),C林地(长期处于优势维持阶段林地))为研究对象,通过冗余分析和热图(Heatmap)分析地下鞭特征与林分结构、土壤性状间的关系。结果表明:毛竹向针阔林扩张的不同阶段时,林分结构、地下鞭的生物量、年龄结构存在明显差异。与竞争阶段的林地相比,优势维持阶段的毛竹林分密度迅速提高并趋于稳定,但毛竹胸径有所降低。毛竹地下幼龄鞭在竞争阶段和优势维持阶段的分布较多,老龄鞭主要分布在长期优势维持阶段的林地,壮龄鞭在3种不同扩张阶段的林地内均有大量分布。地下鞭特征与林地土壤性状的关系密切,幼龄鞭、壮龄鞭的生物量与土壤有机碳、全氮、速效钾质量分数呈正相关,老龄鞭生物量、直径仅与土壤有效磷质量分数呈正相关。土壤中优势类群前气门亚目(Prostigmata)、中气门亚目(Mesostigmata)的分布密度与毛竹胸径呈显著正相关,与毛竹密度、老龄鞭生物量呈显著负相关。毛竹林长期处于优势维持阶段后,由于种群内对空间、资源的竞争,导致林分结构和地下鞭系统出现衰退,土壤有机碳、全氮质量分数等指标降低,土壤动物群落结构与分布也受到影响,需采用适当的人为干预措施,进行有效的生态修复来维持其生态功能。

不同复合生态模式茶园的经济效益及生态效益研究

【目的】研究不同类型复合生态茶园经济效益及茶园土壤肥力的差异,为茶园管理与决策优化提供科学指导。【方法】试验地位于浙江省,始于2012年。供试茶园包括单一种植(CK)、茶草复合(GT)、茶菌复合(BT)和茶禽复合(PT)4种生态模式,均已持续经营10年。2019—2021年调查了茶叶产量、收入与支出明细,2021年采集0—60 cm茶园土壤测定pH、有机质、养分含量等指标,利用模糊综合评判法对土壤进行了综合肥力评价。以茶园收入作为经济指标,土壤pH、土壤有机质(SOM)、综合肥力作为生态指标,对不同类型茶园经济与生态效益进行了对比分析。【结果】1)CK模式茶园3年茶叶平均产量为189 kg/hm^(2),净收入为65000元/hm^(2)。GT、PT和BT模式的茶叶平均产量分别较CK模式提高了63.5%、79.4%和99.2%,3年平均净收入提高了66.7%、99.7%和83.7%,BT模式中的黑木耳和PT模式中的散养鸡带来的附加收入,分别占该模式总收入的40.9%和22.1%。CK、GT、PT和BT模式下茶园的产投比分别是2.57、3.23、3.69和2.51,GT和PT模式的产投比高于CK模式,而BT模式产投比与CK模式相当。2)CK模式0—20 cm土层土壤pH由10年前的4.23下降至3.69,而GT、PT和BT模式的土壤pH分别上升至6.93、4.55和5.41,GT模式缓解茶园土壤酸化的效果最佳,BT模式其次,PT模式也有一定的效果。与CK模式相比,GT、PT和BT模式茶树根区土壤0—20 cm土层SOM无显著差异,20—40和40—60 cm土层SOM显著提升,0—60 cm土层SOM含量GT、PT和BT模式分别较CK提高了39.5%、21.8%和7.54%(P<0.05),GT模式增加土壤有机质的效果明显优于PT模式,后者又明显优于BT模式;GT、PT和BT模式下0—20 cm土层土壤肥力指数较CK模式下分别提高了77.6%、68.3%和44.8%,GT和PT模式提升表层土壤肥力指数的效果优于BT模式。CK模式下40—60 cm土层土壤铵态氮和硝态氮含量显著高于0—20 cm土层,分别是表层土壤的1.58和2.57倍,而其他3个复合生态模式下40—60 cm土层土壤铵态氮和硝态氮含量多低于0—20 cm土层,降低了养分淋溶风险。【结论】与单一种茶模式相比,复合生态栽培模式在茶园经济效益和生态效益方面有明显优势,调查的3个复合模式各有优势。茶禽、茶菌复合模式较茶草模式提高茶叶产量的效果更大,还通过茶、菌收入显著提高了茶园净收入,茶禽模式的产投比最高。而茶草复合模式缓解茶园土壤酸化问题、增加茶园土壤有机质含量、提升土壤肥力、降低氮淋溶风险的生态效益大大高于茶菌和茶禽复合模式。

外施褪黑素对干旱胁迫的长序榆光合与碳氮磷积累及其化学计量比的影响

以1年生幼苗为试验材料,研究了在中度干旱(质量分数为0.10%)和重度干旱(质量分数20%)的聚乙二醇6000模拟的干旱胁迫下,外施浓度为100μmol/L的褪黑素对长序榆幼苗生长、叶片光合性能、碳水化合物质量分数和碳、氮、磷质量分数及其化学计量比的影响。结果表明:干旱胁迫下长序榆的叶片表现不同程度的黄化现象,根、叶生物量积累受到抑制,且重度干旱对幼苗的生长抑制较为明显。外施褪黑素能缓解干旱对叶片的损伤及植株的生物量积累。在正常生长条件下,喷施褪黑素显著提高了叶片的净光合速率,对干旱胁迫下的净光合速率、水分利用效率、气孔导度和蒸腾速率虽有一定的促进作用,但并不显著。施加褪黑素显著降低了中度干旱胁迫下胞间二氧化碳摩尔分数和气孔限制值。干旱胁迫显著降低了根、叶中淀粉质量分数和叶中的可溶性多糖质量分数。外施褪黑素后显著降低了干旱胁迫下长序榆根中可溶性总糖质量分数,显著增加叶中的总淀粉质量分数,叶中的非结构性碳水化合物质量分数则表现明显下降。施加褪黑素提高了干旱胁迫下叶中的N和P质量分数,明显降低根中的N和P质量分数,同时,根中的w(C)∶w(N)、w(C)∶w(P)有不同程度的提高。说明外源褪黑素通过调节C、N、P的重新分配增强长序榆幼苗的抗旱性。外施一定浓度的褪黑素能有效缓解干旱胁迫对长序榆生长的抑制作用,提高叶片N、P积累和根中N、P的利用效率,从而在元素水平方面增强对干旱胁迫的适应。

叔丁基对苯二酚(TBHQ)对香榧烘烤和货架品质以及抗氧化能力的影响

【目的】通过优化浸泡工序以及添加抗氧化剂叔丁基对苯二酚(TBHQ)对香榧籽加工过程和常温货架期间油脂氧化和抗氧化能力的影响研究,阐明香榧籽品质劣变发生及其调控机制,为提高香榧成品率,提供理论和实践依据。【方法】5%和20%氯化钠(NaCl)浸泡处理,每个浓度浸泡时间设定为0、5、10和20 min,测定过氧化值、酸价、亚油酸脂质过氧化体系的抑制率、总酚和DPPH自由基清除活性等指标,确定适宜的盐浸时间。选择最佳浓度和时间的浸泡液处理,外源添加0.02%TBHQ,进行第2次烘烤,并将炒制成品在室温条件下储藏60天,测定过氧化值、酸价、p-茴香胺值,亚油酸脂质过氧化体系抑制率、总酚和DPPH自由基清除活性等指标。【结果】香榧烘烤过程的最佳浸泡条件为20%NaCl溶液浸泡10 min。在这个浓度下香榧的过氧化值、酸价和脂质氧化抑制率最低,同时总酚含量和DPPH自由基清除活性最高。20%NaCl溶液中加入TBHQ会使DPPH清除活性、总酚含量和维生素E含量进一步升高,并且过氧化值、酸价和p-茴香胺值的增长速度减慢。室温储藏60天货架期内,添加TBHQ的香榧籽品质和抗氧化活性优于未添加TBHQ的空白对照。【结论】在20%NaCl溶液浸泡10 min可缓解香榧品质下降。TBHQ可以减轻香榧籽在烘烤和常温货架存放过程中的脂质氧化,并提高氧化稳定性,从而提高香榧加工和贮藏技术。

早竹1年生与2年生母竹造林效果比较分析

为了探究不同竹龄早竹母竹对造林效果的影响,实地调查了1年生与2年生母竹造林地的早竹胸径、出笋数量、成竹数量、退笋数量、退笋高度等指标。结果显示:采用2年生母竹造林其出笋数量、成竹数量、退笋数量与新竹胸径均显著高于采用1年生母竹造林,退笋高度两者没有显著差异。研究结果可为早竹造林的母竹年龄选择提供参考依据。

灌溉和修剪对沟叶结缕草生长、土壤无机氮及氮平衡的影响

作为城市绿地生态系统中的主要景观类型,城市草坪频繁受到人为管理措施的强烈干扰。本研究以沟叶结缕草(Zoysia matrella)为对象,通过控制3个灌溉水平(I_(1):4.00 L·m^(-2)、I_(2):5.71 L·m^(-2)、I_(3):7.43 L·m^(-2))和3个修剪水平(M_(1):不修剪、M_(2):留茬2 cm、M_(3):留茬6 cm)的盆栽试验,探究不同灌溉和修剪水平对草坪草生长、土壤无机氮及氮素表观平衡的影响。结果表明:相同灌溉水平下,M_(2)处理草坪草地上生物量显著低于M_(1)和M_(3)处理,但M_(2)处理草坪草地上部分和地下部分氮含量均显著高于M_(1)处理(P<0.05)。在草坪草生长末期,相同灌溉水平下M_(2)处理土壤无机氮(N_(min))含量较M_(1)、M_(3)处理下降了0.6%~54.1%。各处理淋溶液中N_(min)均以铵态氮(NH_(4)^(+)-N)为主要形式,不过,N_(min)淋失量仅占氮输出总量的0.4%~1.3%。相同灌溉水平下,M_(2)处理的氮平衡相较于M_(3)处理表现出更为明显的盈余特征(P<0.05),但M_(3)处理在高灌溉量下会更趋于氮素收支平衡。综上可知,重度修剪(M_(2)处理)显著抑制了草坪草生长,增加了氮素损失风险,但却提高了草坪草氮素吸收量,因此,在本研究条件下,建议灌溉量(5.71~7.43 L·m^(-2))略高于一般灌溉水平,同时适度修剪(保持留茬高度为6 cm),既可以保证草坪草良好的生长状况,也可维持土壤氮素基本收支平衡,提高氮素利用效率。

牦牛粪尿返还对高寒草地土壤水解酶活性的影响

本研究以青藏高原东缘高寒草地为研究对象,设置对照(CK)、尿液(UE)、粪便(DE)、粪便+尿液(UDE)4个试验处理,开展模拟放牧牦牛不同排泄行为试验,探究牦牛粪尿返还对高寒草地土壤理化性质、微生物生物量碳氮和水解酶活性的影响。结果表明:牦牛尿液、粪便及粪便+尿液处理对土壤微生物生物量碳(MBC)、微生物生物量氮(MBN)含量无显著影响(P>0.05)。尿液处理会抑制土壤脲酶(UA)、蔗糖酶(SA)活性,增强亮氨酸氨基肽酶(LAP)活性,但对β-木糖苷酶(BX)活性无显著影响(P>0.05)。粪便排泄对土壤LAP活性有促进作用,对SA和BX活性有抑制作用,对UA活性无显著影响(P>0.05)。粪便+尿液处理抑制了土壤UA、LAP、SA和BX活性。冗余分析表明,NH4+-N含量和pH是驱动土壤酶活性变化的主要环境因子。

不同竹子内生细菌结构和多样性比较研究

竹子是中国重要的森林资源,为了解毛竹、孝顺竹、窄叶苦竹的根、叶组织内生细菌特性,以及与其定植土壤环境的关系,分别采集了3种竹子的叶、根和根区土壤样品。分别采用CTAB法与Power soil试剂盒提取植物组织和土壤DNA,应用PCR-DGGE方法分析细菌群落结构及多样性。结果表明,植物中的大部分细菌与土壤细菌相似,土壤细菌是竹子内生细菌的主要来源。竹子种类对土壤细菌结构和多样性有一定影响,孝顺竹定植土壤细菌多样性显著低于(P<0.05)毛竹和窄叶苦竹,其群落结构与其他2种竹子差异相对较大。土壤细菌群落多样性显著高于竹子的内生细菌,竹叶和根部组织之间没有显著差异。但相同组织孝顺竹内生细菌多样性明显高于(P<0.05)毛竹及窄叶苦竹。

银腺杨生长素受体基因PagFBL3对茎生长发育的影响

【目的】本研究分析了银腺杨生长素受体基因PagFBL3的序列结构、组织表达特异性和亚细胞定位,并创制了过表达PagFBL3转基因杨树,探讨其对茎次生生长的影响,为进一步阐明生长素受体在茎次生生长中的作用机制提供帮助。【方法】利用生物信息学方法及相关软件分析系统进化关系、序列相似性及生化特征;克隆并鉴定了银腺杨PagFBL3基因,利用实时荧光定量PCR技术,分析该基因在根、幼叶、成熟叶、幼茎、维管形成层、木质部和韧皮部中的表达;利用Gateway技术,构建融合表达载体35S::PagFBL3-GFP,通过瞬时转化烟草叶片表皮分析PagFBL3的亚细胞定位;同时,将PagFBL3编码区序列重组进入pMDC32载体,构建植物过表达载体35S::PagFBL3,利用农杆菌介导法创制转基因银腺杨,通过表型观察和组织切片分析过表达PagFBL3基因对转基因杨树茎部生长发育的影响。【结果】PagFBL3基因可编码571个氨基酸残基,其编码蛋白定位于细胞核。PagFBL3基因在根、茎和叶中均有表达,并在成熟叶和次生茎中表达量较高。基于抗性筛选和分子水平鉴定,创制了11个过表达PagFBL3转基因杨树株系,选择两个表达量较高的转基因株系进行功能分析。与非转基因植株相比,过量表达PagFBL3基因促进转基因杨树木质部发育,显著增加了转基因杨树的木质部宽度,提高了转基因杨树的径向生长,地径分别增加6.7%和8.5%,第15节间木质部宽度分别增加17.3%和19.9%。此外,过量表达PagFBL3基因也增强了植株的高生长,株高分别增加6.3%和6.9%。【结论】PagFBL3基因主要在成熟叶和次生茎中表达并发挥作用,通过影响木质部发育,提高木质部宽度,进而参与调控杨树的径向生长,该研究为进一步揭示PagFBL3基因参与杨树茎部生长发育的分子机制提供了参考。

黄瓜花叶病毒浙江白术分离物全基因组序列测定与分析

白术(Atractylodes macrocephala Koidz.)为菊科(Compositae)苍术属(Atractylodes)多年生草本植物,其根茎入药具补脾健胃、燥湿利水、止汗安胎等功效,在我国广泛栽培,并以于术(浙江临安于潜)品质最佳[1]。近年来白术生产由于品种单一,长期连作等因素导致病毒病害日趋严重。据报道,黄瓜花叶病毒(Cucumber mosaic virus,CMV)[2]、蚕豆萎蔫病毒2号(Broad bean wilt virus 2.