万寿菊生物熏蒸对连作苹果幼苗和土壤微生物的影响

以苹果(平邑甜茶)幼苗为试验材料,盆栽条件下以万寿菊植株风干粉末拌土熏蒸老苹果园土壤,为环境友好型熏蒸措施防控苹果连作障碍提供理论依据。试验设置老龄苹果园土壤对照(未作处理,CK)、覆膜(未拌入万寿菊,F)、万寿菊1.5 g kg^(-1)+覆膜(1.5T+F)、万寿菊6.0 g kg^(-1)+覆膜(6.0T+F)、万寿菊15.0 g kg^(-1)+覆膜(15.0T+F)。结果表明,与对照相比,万寿菊生物熏蒸处理能显著提高连作土壤中平邑甜茶幼苗的生物量,促进根系生长,提高土壤酶活性,土壤真菌减少、细菌增多。6.0 g kg^(-1)处理的效果最明显,幼苗地上部及根系干重分别为对照的8.1倍、13.1倍,根表面积及根体积分别增加了333.0%、548.4%;脲酶、磷酸酶活性分别较对照高103.6%、77.6%,蔗糖酶活性高出200.4%,过氧化氢酶活性升高64.6%;土壤细菌/真菌比值为219.9,是对照的5.6倍;真菌多样性、均匀度和丰富度指数均降低,优势度指数增加;层出镰孢菌基因拷贝数较对照降低57.9%。主成分分析(PCA)结果显示,万寿菊生物熏蒸处理对连作土壤真菌群落多样性有显著影响,能够显著减少层出镰孢菌的数量。综上,连作土壤中添加6.0 g kg^(-1)万寿菊进行生物熏蒸可提高连作平邑甜茶幼苗生物量,改善连作土壤环境,有效缓解平邑甜茶的连作障碍。

万寿菊秸秆用于苹果连作土壤生物修复材料的潜力

[目的]万寿菊秸秆具有抑制有害微生物的作用,而苹果产业的可持续发展受到连作障碍的严重制约。本文研究了利用万寿菊进行连作土壤生物消毒的效果,为万寿菊秸秆的有效利用和苹果连作障碍的生物防控寻找可行的方案。[方法]2017年以平邑甜茶幼苗为试材,以26年苹果树下棕壤为供试土壤进行了盆栽试验。设4个万寿菊秸秆粉加入量0、12、30、60 g/kg,与土壤混合,浇水,幼苗移栽之前用薄膜覆盖15天,揭开晾7天。同时,设置一组不添加万寿菊粉也不用薄膜覆盖的处理作为对照(CK)。在幼苗生长3个月后开始取植株样,每隔一个月取一次,共采集三次,同时采集土壤样品。测定了平邑甜茶幼苗生长指标、光合参数、根系呼吸速率、保护性酶活性及土壤微生物等相关指标。[结果]与不添加万寿菊粉处理(0 g/kg)相比,万寿菊粉不同添加量处理均能显著增加根系呼吸速率,提高根系保护性酶活性;提高了平邑甜茶幼苗叶片的光合参数,促进连作平邑甜茶幼苗生长;优化土壤微生物环境。综合各指标,以30 g/kg处理的效果最好,与不添加万寿菊粉处理相比,平邑甜茶幼苗的根系呼吸速率增加56.6%,根系超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性分别增加48.7%、113.5%、115.2%。株高、地径、地上部鲜重、叶片叶绿素含量分别增加183.3%、55.5%、221.5%和17.3%。净光合速率(Pn)提高了83.6%,水分利用效率(WUE)提高了57.1%。上述各指标均与0、12、60 g/kg处理差异显著。添加万寿菊秸秆粉处理土壤后,土壤细菌增加,真菌减少,12、30、60 g/kg添加量的土壤细菌/真菌比值分别为99.3、265.7、197.3,分别是不添加处理的1.4倍、3.7倍、2.7倍,处理间差异显著。土壤中的尖孢镰孢菌基因拷贝数均降低,分别比不添加万寿菊粉处理下降18.6%、57.1%、40.4%,处理间差异显著。T-RFLP结果表明,不添加万寿菊粉处理(0 g/kg)与添加12 g/kg处理的真菌群落结构相似,30 g/kg与60 g/kg添加量的真菌群落结构较为相似,均与CK有明显差异。万寿菊添加量60g/kg处理的各指标虽然优于对照,但不如添加量30 g/kg处理的。试验中发现连作土只覆膜处理虽然对各指标的改善有一定的作用,但效果不明显。[结论]在连作土壤上施用适宜量的万寿菊秸秆粉,能降低土壤尖孢镰孢菌的基因拷贝数,明显改变连作土壤的真菌群落结构,提高平邑甜茶幼苗根系的呼吸速率和保护性酶活性,促进幼苗的生长,提高幼苗的光合效率,有效缓解苹果连作障碍。因此,万寿菊秸秆粉是一种有效的连作土壤修复材料,其在生产实践中的适宜添加量需要进一步研究。

石榴花化学成分及生物活性研究进展

根据近年来的文献报道对石榴花的化学成分及生物学活性进行综述,为开发利用石榴花资源提供参考。

生物质能源发展的趋势及策略

通过分析当前能源形势和生物质能源在能源结构调整中的战略地位,探讨了国内、国外生物质能源的主要转换形式和利用现状,提出了我国生物质能源发展存在的问题和发展策略。

花生AhFUSCA3基因的原核表达及在非生物胁迫下的表达分析

根据本实验室已获得的花生AhFUSCA3基因(NCBI登录号JX420284)序列,设计特异引物,构建原核表达载体,进行了重组蛋白表达分析,获得了分子量为42KD左右的目的蛋白条带;利用荧光定量PCR(Quantitative Real-time RT-PCR)方法,检测了AhFUSCA3基因在低温、高盐和干旱胁迫条件下的表达情况。结果显示,AhFUSCA3基因在低温和高盐处理的花生叶片中表达量明显上调,但在干旱处理的叶片中表达量则有明显下降。以上结果表明AhFUSCA3基因可能参与了花生对低温、高盐和干旱的抗性调控。

微生物液体肥料SP-100对油菜苗期生长和生理生化指标的影响

通过盆栽试验,研究不同浓度微生物液体肥料SP-100对油菜苗期生长和生理生化指标的影响。结果显示,油菜叶绿素含量、根系还原活力、硝酸还原酶活性、超氧化物歧化酶活性随SP-100稀释倍数的升高而降低,而根系生物量、植株总生物量、过氧化物酶活性、脯氨酸含量的最大值出现在500倍稀释液处理的油菜中,但与300倍稀释液处理组差异不显著。综合考虑,在实际生产中,以淋施500倍SP-100稀释液为佳。

硝酸镧、L-苯丙氨酸对半夏愈伤组织生长和总生物碱积累的影响

研究了半夏[Pinellia ternata(Thunb.)Breit]生物碱的诱导物硝酸镧、前体L-苯丙氨酸对其愈伤组织生长速率和生物碱含量的影响。结果表明,培养38天后,硝酸镧、L-苯丙氨酸对半夏愈伤组织生长速率及生物碱积累均没有显著影响。不同浓度处理中,2.25 mg/L硝酸镧和6.00 mg/L L-苯丙氨酸的生物碱积累量最高,分别比对照高76.89%和8.99%。随着添加浓度的增加,半夏愈伤组织生长速率和生物碱积累量总体呈先升后降的趋势。

水培条件下花生品种铁素吸收/活化能力鉴定方法

为建立快速鉴定不同花生品种铁素吸收、活化能力的方法,以耐缺铁花生品种农大818、鲁花11、山花11号,铁敏感花生品种鲁花12、ICG6848、白沙1016为材料进行水培试验。以缺铁营养液培养花生幼苗,观察并记录在缺铁环境中幼苗新叶黄化时间;待幼苗新叶全部黄化后恢复供铁,分别以20μmol/L FeSO_(4)处理2 d/4 d,25μmol/L FeSO_(4)处理2 d/3 d,30μmol/L FeSO_(4)处理1 d/2 d/4 d,通过测定叶绿素值增加量(ΔSPAD)、干物重、铁吸收量等指标以鉴定花生铁素吸收能力;以25μmol/L Fe_(2)(SO_(4))_(3)处理2 d/4 d,30μmol/L Fe_(2)(SO_(4))_(3)处理2 d/3 d,35μmol/L Fe_(2)(SO_(4))_(3)处理1 d/2 d/4 d以鉴定花生铁素活化能力。结果表明,所有花生品种的幼苗在缺铁处理第10 d均出现了黄化现象,此时用25μmol/L FeSO_(4)恢复供铁处理2 d后,耐缺铁品种和铁敏感品种间ΔSPAD、单株铁吸收量差异显著;用30μmol/L Fe_(2)(SO_(4))_(3)处理2 d后,耐缺铁品种和铁敏感品种间ΔSPAD、单株铁活化量也有显著差异。因此可在缺铁黄化后补充25μmol/L FeSO_(4)或30μmol/L Fe_(2)(SO_(4))_(3),用处理2 d时花生幼苗ΔSPAD、单株铁吸收量或单株活化量作为评价花生铁素吸收/活化能力的指标。

玉米籽粒胚乳细胞相关性状的杂种优势研究

为了解析玉米粒重性状杂种优势的产生原因,对籽粒胚乳细胞数目、细胞大小开展了研究。以玉米品种‘郑单958’、‘先玉335’及其亲本为试验材料,分析了杂交种与亲本在单籽粒重量、单籽粒胚乳细胞数目及胚乳细胞面积的杂种优势关系。结果表明,‘先玉335’和‘郑单958’胚乳细胞数目的中亲优势分别为40.81%和36.03%,超亲优势分别为33.09%和23.82%;百粒重的中亲优势分别为27.22%和28.89%,超亲优势分别为19.72%和18.34%;而胚乳细胞面积的中亲优势分别为-44.42%和-24.79%,超亲优势分别为-45.75%和-37.30%。单籽粒胚乳细胞数目与粒重呈极显著正相关,相关系数为0.796。综上所述,玉米杂交种籽粒的胚乳细胞数目多于亲本是粒重杂种优势产生的重要原因,选育籽粒胚乳细胞数目多的自交系进行杂交组配利于提高杂交种的粒重。

连翘挥发油化学成分、药理作用及其开发利用研究进展

连翘作为我国常用大宗中药材,具有清热解毒、消肿散结、疏散风热的功效。现代药理学研究表明,挥发油是连翘发挥药理作用的主要物质基础之一。连翘挥发油包含众多不同类型的化学成分,如萜类、烷烃类、烯烃类、醇类、醛类、酮类等,具有解热镇痛、抗炎、抗菌、抗病毒、抗氧化、抗肿瘤等广泛的药理活性。因此,连翘挥发油开发利用前景广阔,在医药、仓储防护、食品保鲜、化工及化妆品行业中均展现出较高的开发利用价值。基于对连翘挥发油研究进展的总结,对其化学成分、药理作用及开发利用现状等方面进行综述,并对其发展前景进行展望,以期为连翘质量控制及连翘挥发油的深入研究、开发和利用提供参考。

小麦茎秆木质素代谢及其与抗倒性的关系

以抗倒性不同的6个小麦品种为材料,观测了茎秆基部第二节间的木质素含量及苯丙氨酸转氨酶(PAL)、酪氨酸解氨酶(TAL)、肉桂醇脱氢酶(CAD)和4-香豆酸:CoA连接酶(4CL)活性以及不同时期茎秆抗折力和倒伏指数的变化,探讨木质素含量与抗倒伏能力的关系。不同小麦品种的茎秆木质素含量存在明显差异。茎秆抗折力大、倒伏指数小的品种(济麦20和济麦22),其茎秆木质素含量高,PAL、TAL、CAD和4CL活性强。相关分析表明,茎秆木质素含量与实际倒伏率呈显著负相关(r=-0.83,P<0.05);与抗折力呈显著正相关(r=0.86,P<0.05);PAL、TAL和CAD活性与木质素含量呈显著正相关(r=0.78,0.77,0.85,P<0.05),4CL活性与木质素含量呈不显著正相关(r=0.39,P>0.05)。研究表明,较高的PAL和CAD活性是木质素含量高的酶学基础,茎秆木质素含量可作为小麦品种抗倒伏性评价的一个重要指标。

灌浆期高温对小麦籽粒淀粉的积累、粒度分布及相关酶活性的影响

以不同耐热性品种济麦20和鲁麦21为材料,于花后5-9d进行高温处理,研究了小麦灌浆期高温对籽粒淀粉的积累、粒度分布及合成相关酶活性的影响。结果表明,灌浆期高温显著降低籽粒淀粉积累量,显著降低籽粒淀粉、支链淀粉含量,提高直链淀粉含量和直/支链淀粉比例。高温对济麦20籽粒淀粉积累的影响程度较鲁麦21大。灌浆期高温使小麦籽粒A型淀粉粒的体积、数量和表面积百分比显著增加,B型淀粉粒这3指标则显著降低。高温处理后,济麦20籽粒蔗糖合酶（SS）、ADPG焦磷酸化酶（AGPP）、可溶性淀粉合酶（SSS）、束缚态淀粉合酶（GBSS）活性与对照无显著差异,而鲁麦21上述酶活性则高于对照。济麦20、鲁麦21籽粒上述酶活性分别于花后15d和20d开始低于对照。与其他淀粉合成相关酶相比,高温对籽粒GBSS活性的影响程度较小。两品种处理间籽粒蔗糖含量及SS、AGPP、SSS和GBSS活性的变化趋势,与其籽粒淀粉积累量的变化趋势基本一致。灌浆期高温使籽粒淀粉积累量降低,主要因高温抑制了籽粒灌浆中后期的淀粉合成,这是由籽粒蔗糖供应不足和籽粒淀粉合成相关酶活性下降所造成的。

玉米花粒期不同阶段遮光对籽粒品质的影响

选用高淀粉玉米费玉3号和普通玉水泰玉2号，大田条件下分别于花粒前期（授粉后1～14d），中期（15～28d）和后期（29～42d）遮光（透光率45％）处理，研究丁对籽粒品质和籽粒中蛋白质、淀粉合成关键酶活性的影响，以及影响品质的关键时期。结果表明，花粒期遮光显著降低了籽粒产量、容重、淀粉直／支比、淀粉及其组分含量，遮光后淀粉RVA谱特征值峰值黏度（PV）、热浆黏度（HV）及崩解值（BD）下降，而籽粒含水率、粗蛋白及其各组分含量、谷／醇比、粗脂肪含量、亚油酸含量、亚麻酸含量、亚油酸／亚麻酸比值以及不饱和脂肪酸含量均升高；遮光显著降低了籽粒蛋白质和淀粉合成关键酶活性，腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶（ADPGPPase）、尿营二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶（UDPGPPase）、淀粉合酶（SSS）、束缚态淀粉合酶（GBSS）活性与籽粒淀粉含量、容重、峰值黏度和崩解值呈显著正相关，谷氨酰胺合酶（GS）和谷氨酸合酶（GOGAT）活性与蛋白质含量和谷／醇比也呈显著正相关。不同时期遮光对两品种玉米品质性状的影响基本一致，前期遮光处理对籽粒商品品质（容重，含水率）影响大，而中期遮光对籽粒营养品质影响大。可见花粒中前期的光照强度对籽粒品质形成具有关键作用，后期光强对其影响较小。

施氮量和种植密度对高产夏玉米产量和氮素利用效率的影响

选用DH661和ZD958为试验材料,设置0、120、240、360 kg/hm24个施氮水平和60000、75000、90000株/hm23个种植密度,研究了施氮量和种植密度对高产夏玉米产量和氮素利用效率的影响。结果表明,与低密度60000株/hm2相比,增施氮肥可显著增加90000株/hm2高密度下玉米的单株干物质积累量、群体干物质积累量、籽粒产量、总氮素积累量、氮素转运量。90000万株/hm2种植密度条件下,随施氮量增加,氮素转运效率及贡献率呈上升趋势,而氮肥偏生产力、氮肥农学效率、氮肥利用率呈下降趋势。本试验条件下,适量增施氮肥可以显著提高高种植密度下玉米的籽粒产量和氮素利用效率。综合考虑产量和氮素利用效率两因素,ZD958和DH661两品种获得高产适宜的种植密度为90000株/hm2,施氮量为240～360 kg/hm2。

种植密度对不同株高夏玉米品种茎秆性状与抗倒伏能力的影响

倒伏是影响夏玉米在密植条件下获得高产的重要限制因素之一,本研究旨在探讨种植密度对不同株高夏玉米品种茎秆性状与抗倒伏能力的影响。以矮秆品种登海661(DH661)和高秆品种鲁单981(LD981)为试验材料,通过设置4.50×104、6.75×104和9.00×104株hm^(–2) 3个种植密度,研究茎秆节间长度、茎秆穿刺强度、茎秆显微结构以及倒伏率等方面的变化。结果表明,随种植密度增加,夏玉米的基部第3茎节间和穗位节间变细,茎秆穿刺强度显著下降,较密度4.50万株hm^(–2),DH661和LD981 6.75万株hm^(–2)、9.00万株hm^(–2)地上第3节间茎秆穿刺强度分别降低了8.5%、22.6%和13.3%、29.6%;茎秆皮层和维管束内部厚壁细胞厚度及维管束数目均随种植密度的增加显著下降,倒伏风险增加,但矮秆品种的下降幅度小于高秆品种,而产量的增加幅度大于高秆品种,说明矮秆品种在高密度下能够保持较好的抗倒伏性能,有助于其在高密度种植条件下获得高产、稳产。

大田遮阴对夏玉米光合特性和叶黄素循环的影响

以郑单958和振杰2号为试验材料,大田条件下设置花粒期遮阴(S1)、穗期遮阴(S2)、全生育期遮阴(S3)3个处理,遮光度为60%,以自然光照为对照,研究遮阴对夏玉米光合特性和叶黄素循环的影响。结果表明,遮阴后夏玉米产量显著降低,且遮阴时期对产量的影响表现为S3>S1>S2,郑单958和振杰2号的S3分别减产96.87%和90.78%。遮阴后叶片的光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、叶绿体色素含量显著降低,胞间CO2浓度(Ci)较同期对照先降低后升高,即叶片光合作用的降低受到气孔与非气孔因素双重影响,2个供试品种变化一致。遮阴期间光合电子传递量子效率(ФPSⅡ)降低,原初光能转换效率(Fv/Fm)和非光化学猝灭(NPQ)显著升高,叶黄素循环库(A+Z+V)和脱环化状态(A+Z)/(A+Z+V)升高,即在长期遮阴条件下叶片捕获的光能分配发生了变化,光合电子传递的能量占吸收光能的比例降低,叶黄素循环的启动辅助过剩光能的热耗散。遮阴结束初期(A+Z)/(A+Z+V)和NPQ迅速升高,说明光恢复初期叶片对弱光适应后的自然光照比较敏感,叶黄素循环增强抑制强光对光合机构的破坏。

不同地力水平下控释尿素对玉米物质生产及光合特性的影响

氮肥是玉米生产中最重要的增产要素之一。为探明不同地力水平下控释尿素对玉米物质生产及光合特性的影响,采用盆栽试验研究了释放期不同的2种控释尿素(CRU30,释放期为30d;CRU60,释放期为60d)的作用效果,以普通尿素为对照(U)。结果表明,控释尿素处理显著增加玉米干物质积累量,但释放期不同的控释尿素在不同地力水平下增产效果不同,低地力水平下增产效果为CRU30>CRU60>U(P<0.05),CRU30处理比施用普通尿素增产18.9%;高地力水平下增产效果为CRU60>CRU30>U(P<0.05),CRU60处理比U增产18.2%。与对照相比,控释尿素使干物质向开花后分配比例增加,氮肥偏生产力(PFPN)显著提高,低地力时CRU30最高,而高地力时CRU60最高。控释尿素处理的单株干物质积累量、穗粒数及千粒重显著增加,主要因为生育中后期叶面积、光合速率、叶绿素及叶片氮含量维持较高水平。所以,在等氮量做基肥一次性施入时,低地力水平下施用释放期较短的控释尿素为宜,而高地力水平下应施用释放期较长的控释尿素。

大田淹水对夏玉米光合特性的影响

选用登海605和郑单958为试验材料,在大田条件下设置淹水时期(三叶期、拔节期、花后10 d)和淹水持续时间(淹水3 d和6 d)处理研究淹水对夏玉米光合特性的影响。结果表明,淹水胁迫后叶面积指数和叶绿素含量显著下降,净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、细胞间隙CO2浓度(Ci)显著降低,三叶期淹水6 d对其影响最显著,开花期郑单958和登海605功能叶片的Pn、Gs、Ci较对照的分别下降21.24%、33.65%、16.49%和24.50%、32.31%、10.99%。淹水后叶片的Fv/Fm、Fm/Fo、ΦPSII显著下降,三叶期淹水6 d后影响最显著,登海605和郑单958分别下降16.86%、17.12%、11.67%和13.58%、21.40%、22.52%,这是导致夏玉米产量显著下降的主要光合生理机制,三叶期淹水6 d产量降幅最大,登海605和郑单958较对照分别下降41.51%和40.96%。三叶期淹水造成的影响最大,拔节期淹水次之,开花后10 d淹水造成的影响较小,其影响随淹水持续时间的延长而加剧。

小麦花后弱光引起籽粒淀粉的粒度分布及组分含量的变化

在籽粒灌浆阶段（花后1-30 d）对小麦进行光强为自然光照45%的弱光处理,研究了小麦籽粒淀粉粒度分布和组分含量的变化。结果表明,小麦籽粒淀粉粒体积分布呈双峰曲线,峰值分别在5.1-6.1μm和20.7-24.9μm,两峰值间的低谷出现在9.9μm左右。表面积分布和数目分布分别表现为双峰和单峰曲线。小麦花后弱光显著降低2.8-9.9μm淀粉粒体积百分比,增加22.8-42.8μm淀粉粒体积百分比。同时花后弱光显著降低〈0.8μm和2.8-9.8μm淀粉粒表面积百分比,增加0.8-2.8μm和〉9.9μm淀粉粒表面积百分比。可见灌浆期弱光显著降低籽粒B型（〈9.9μm）淀粉粒体积和表面积百分比,而A型（〉9.9μm）淀粉粒比例相对增加。与A型淀粉粒相比,B型淀粉粒对弱光的反映更敏感。小麦弱光处理籽粒淀粉及其组分含量显著低于对照,但其直/支比较对照高。相关分析表明,籽粒直/支比与2.8-9.9μm淀粉粒体积百分比呈显著负相关,而与22.8-42.8μm淀粉粒体积百分比呈显著正相关。花后不同阶段弱光显著增加A型淀粉粒体积百分比、降低B型淀粉粒体积百分比,其中灌浆中、后期弱光影响程度较前期大。表明,弱光条件下小麦籽粒淀粉合成底物优先供应淀粉粒的生长,而非形成更多的淀粉粒。

玉米持绿与早衰品种叶片衰老过程中光化学活性的变化

为了探讨不同衰老型玉米叶片在衰老过程中光化学反应及其对光合能力维持的贡献,本研究使用持绿玉米品种"齐319"和早衰玉米品种"黄早四",在控制的条件下,用乙烯利诱导离体叶片衰老,通过快速叶绿素荧光诱导动力学曲线(OJIP曲线)和820nm光吸收等技术,研究了衰老过程中叶片叶绿素含量、光合速率、光系统I(PSI)、光系统II(PSII)以及光合电子传递体活性的变化。结果表明,在衰老过程中,齐319叶片叶绿素含量和光合速率的下降速度明显慢于黄早四,是功能型持绿品种。玉米叶片的衰老伴随着OJIP曲线的J、I、K、L点荧光的增加,以及远红光诱导820nm光信号落差的下降。与齐319相比,黄早四叶片的OJIP曲线和820nm光吸收曲线的变化更剧烈。我们认为,在衰老过程中PSI和PSII光化学活性的快速下降和光合电子传递功能的衰退是玉米叶片光合能力迅速下降的重要原因之一。在此基础上,讨论了衰老过程中玉米叶片中与光合作用有关蛋白与光合能力下降的可能关系。