对通渭县黄芪产业发展的思考

通渭县把黄芪产业作为巩固脱贫攻坚成果、优化生态环境的“黄金”产业来发展,通过采取“以奖代补”、技术服务、政策配套等措施,已初步形成了育种、种植、初加工一体化的产业链。本文简要介绍了通渭县黄芪产业发展的现状,并根据发展中存在的问题提出了一些对策建议。

3种木本植物在铅锌和铜矿砂中的生长及对重金属的吸收

通过盆栽试验评价3种木本植物紫穗槐、桤木和黄连木修复铅锌矿和铜矿尾矿的潜力。结果表明,150d后3种植物在矿砂中都能生长,其中黄连木在铅锌矿砂中生长受到明显抑制,桤木的叶绿素含量显著降低。3种植物的根系发育在2种矿砂中没有受到显著抑制。重金属在3种植物组织中的含量为17.66—55.36 mg/kg(铜)、2.67—196.00 mg/kg(铅)、58.93—333.67(锌,铅锌矿砂)和49.20—199.33(锌,铜矿砂)。3种植物的生物富集系数(BCF)和转移系数(TF)值都小于1。60d后,桤木和黄连木叶片的叶绿素荧光参数与对照相比没有显著变化,PSⅡ的最大量子产量有下降的趋势。重金属胁迫后显著增加Mg、Fe、Cu在功能叶的含量,显著地降低Mn的含量。因此可利用固氮植物紫穗槐在尾矿区造林和修复。

干旱复水激发玉米叶片补偿效应的生理机制

采用盆栽控水试验,在旱后复水条件下,于苗期对2个不同抗旱性玉米品种叶片生理生化指标进行了测定,结果表明:干旱导致细胞膜结构破坏、叶绿素含量及光合作用下降,抗旱性强的品种变化较小;渗透调节物质和保护性酶活性增加,抗旱性强的品种升幅较大。复水后细胞膜结构迅速恢复,保护性酶活性和可溶性糖含量继续增加,叶绿素含量、光合速率、Fv/F0和Fv/Fm等光合作用参数出现超补偿现象。中度干旱10d后复水激发了作物的生理补偿效应,主要生理机制是干旱复水后细胞膜结构迅速修复和叶绿素含量的超补偿增加,大大提高了光合作用的潜力和速率;前期干旱锻炼增强了玉米抗旱能力,抗旱品种表现出较高的超补偿效应,有利于适应干湿交替和低水多变的环境,实现节水高产。

麻疯树幼苗对干旱胁迫的响应

以不同浓度(5%～25%)的聚乙二醇(PEG-6000)模拟干旱胁迫处理麻疯树三叶期幼苗,研究了不同程度干旱胁迫下麻疯树叶片光合特性及其对干旱的耐受能力.结果表明:在较低浓度PEG(≤15%)处理下,随PEG浓度的增加,麻疯树叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)、PSⅡ实际光化学量子产量(ΦPSⅡ)、光化学猝灭(qP)和表观光合电子传递速率(ETR)下降,PSⅡ原初光能转化效率(Fv/Fm)轻微下降,水分利用效率(WUE)则逐渐升高,非光化学猝灭(NPQ)明显上升,初始荧光(Fo)无显著变化(P>0.05);在高浓度PEG(>15%)处理下,Ci随PEG浓度的增加而显著上升,Pn、Gs和WUE持续下降,Fv/Fm、ΦPSⅡ、qP和ETR下降幅度明显增大,Fo显著上升,而NPQ下降.低浓度PEG处理导致麻疯树叶片Pn下降主要是由气孔因素造成的;在高浓度PEG处理下,Pn的下降则是由非气孔和气孔因素的共同限制作用造成的.当PEG浓度<20%时,虽然出现Pn下降,但光合机构未受损伤.经15d高浓度PEG处理的植株叶片,在胁迫解除后光合活性能够迅速恢复,且植株可以存活.说明麻疯树对干旱胁迫有较强的耐受能力.

FPXRF--偏最小二乘法定量分析土壤中的铅含量

在实验室条件下,利用NITON XLt920型便携式X射线荧光光谱(field portable X-ray fluorescence,FPXRF)仪获取土壤样品的X射线荧光光谱数据,并采用偏最小二乘法(PLS)建立土壤Pb含量的预测模型。模型所用的光谱范围为与土壤中Pb元素密切相关的两个波段:10.40～10.70keV和12.41～12.80keV;最佳主成分数为6。模型经交互验证,其预测结果与实测值之间的相关系数为0.9666,预测均方根误差(RM-SEP)为0.8732。另外为了与偏最小二乘法做比较,还分别利用仪器直接获取的Pb含量读数以及X射线荧光光谱数据中Pb的Lα和Lβ线的强度与ICP测定值进行一元线性和多元线性回归,相关系数分别为0.6805和0.7302,均低于PLS模型的预测结果。研究表明,相比较传统的原子吸收等测试方法,便携式XRF仪在保证一定测试精度基础上,具有方便、快速、无损和耗费少等优势,可作为进一步分析前有力的筛选手段。

模拟干旱胁迫下弗吉尼亚栎苗木叶片相关生理参数的分析

以10%和20%聚乙二醇(PEG6000)模拟干旱胁迫处理弗吉尼亚栎2年生扦插苗木,研究不同程度干旱胁迫下弗吉尼亚栎叶片相对含水量、水势以及质膜透性、游离脯氨酸含量变化和叶绿素荧光特性。结果表明:在10%PEG胁迫下,弗吉尼亚栎叶片水势和相对电子传递速率(rETR)明显下降(p<0.05),游离脯氨酸含量、相对电导率、丙二醛含量和非光化学淬灭系数(NPQ)以及热耗散速率(Drate)明显增加(p<0.05),而光化学淬灭系数(qP)、光化学反应速率(Prate)以及光合功能相对限制值(LPFD)变化不大;在20%PEG胁迫下,qP和Prate明显下降,叶片水势的下降幅度和游离脯氨酸的增加幅度明显加大,丙二醛含量、相对电导率和NPQ以及Drate持续增加,但增加幅度与10%PEG处理下相比差异不明显(p>0.05);而叶片相对含水量和初始荧光(Fo)、最大荧光(Fm)、PSⅡ最大光能转化效率(Fv/Fm)、PSⅡ的潜在活性(Fv/Fo)和PSⅡ实际光能转化效率(ΦPSⅡ)在10%和20%PEG胁迫下变化均不大,与对照相比无明显差异(p>0.05),表明在PEG胁迫下弗吉尼亚栎叶片具有较好的保水能力,而且良好的热耗散机制使得叶片光合结构即使在较高浓度的PEG胁迫下仍能维持较好的活性,这可能是弗吉尼亚栎对干旱胁迫的一种适应性反应。

武夷山不同海拔植被带土壤微生物量磷的时空变异

为了阐明我国中亚热带森林区土壤微生物量磷的时空变异特征及其主要影响因子,在福建省武夷山国家自然保护区选择了常绿阔叶林(EBF,海拔500 m)、针叶林(CF,海拔1 200 m)、亚高山矮林(SDF,海拔1 800 m)和高山草甸(AM,海拔2 100 m)共4种不同海拔植被类型作为实验样地进行了相关实验研究。结果表明:土壤微生物量磷含量随着海拔高度的增加显著增加,其中在0～10 cm的表层土壤中,EBF、CF、SDF和AM 4种植被类型土壤微生物量磷年均值分别为12.35、14.63、23.98和31.99 mg/kg,除EBF与CF两种植被类型之间土壤微生物量磷差异不显著外,其他不同海拔植被类型之间土壤微生物量磷含量均差异显著(p<0.05)。土壤微生物量磷含量在0～10 cm土壤表层最高,随着土壤深度的增加而逐渐减小。不同植被类型及不同土壤层次中土壤微生物量磷均具有明显的季节动态变化且变化规律一致,均表现为冬季最高,秋季次之,夏季最低。相关分析表明,在0～10 cm土层影响土壤微生物量磷沿海拔梯度空间变异的主要因子是土壤湿度和土壤有机质含量,而影响土壤微生物量磷季节性变异的主要因子是土壤湿度和土壤温度。

银杏同一叶片不同部位叶绿素荧光特性的研究

用叶绿素荧光技术测定不同品种银杏叶片的不同部位叶绿素荧光参数的结果表明:‘泰兴4号’叶片不同部位的光合能力无显著差异,‘南雄圆子’叶片从叶柄、叶片基部、叶片中部、叶片边缘的光合能力是逐渐减弱的,‘华口马铃’和‘广西圆子’叶柄、叶片基部、叶片中部光合能力比叶片边缘明显高。在广州的适应性较差的‘华口马铃’,受光抑制较明显,光合能力下降。

大豆品质与水分动态变化的关系

选用不同品质型的大豆东农42(高蛋白)和东农47(高脂肪), 采用二次正交旋转设计方法, 在大豆生育期内进行 5 水平的水分处理, 测定各生育阶段水分对大豆品质指标的影响。结果表明, 鼓粒-成熟期的降水对大豆品质指标的影响最大; 开花前降水量对东农 42 蛋白质含量和东农 47 脂肪含量的影响相反, 在开花后期相同;东农 42 蛋白质含量最大值出现在分枝-开花期的水分处理-2 水平, 东农 47 脂肪含量最大值则出现在鼓粒-成熟期的水分处理 +2 水平。

武夷山不同海拔植被土壤微生物量N时空变异

为了阐明我国中亚热带森林区土壤微生物量N的时空变异特征及其主要影响因子,在福建省武夷山国家自然保护区选择了常绿阔叶林(EBF,500m)、针叶林(CF,1200m)、亚高山矮林(SDF,1800m)和高山草甸(AM,2100m)4种不同海拔植被类型土壤(0～10、10～25、25～40cm)进行研究。结果表明,土壤微生物量N随着海拔高度的增加显著增加,在0～10cm土层中EBF、CF、SDF、AM土壤微生物量N分别为106.7、140.8、254.9和355.8mg·kg-1,不同海拔之间土壤微生物量N差异显著(P<0.05)。土壤微生物量N在0～10cm土壤表层最高,随着土壤深度的增加而逐渐减小。4种不同植被类型的3个土壤层次中土壤微生物量N均具有明显的季节动态变化,且变化规律一致,均表现为冬季最高,秋季次之,夏季最低。相关分析表明,在0～10cm土层影响土壤微生物量N沿海拔梯度空间变异的主要因子是土壤湿度、土壤有机质及全N含量,而影响土壤微生物量N季节性变异的主要因子是土壤水分与土壤温度。

利用Imaging-PAM研究莱茵衣藻对环境变化的响应

本文介绍了Imaging-PAM-M-Series调制叶绿素荧光成像技术在莱茵衣藻活体叶绿素荧光检测中的应用。该方法利用CCD对藻体直接成像,可同时检测多个样品。后期分析可获得图像中任意区域的初始荧光产量(Fo)、充分暗适应后PSII的最大光化学效率(Fv/Fm)、PSII光化学能量转化的有效量子产量[Y(II)]、光化学淬灭系数(qP)、非光化学淬灭系数(NPQ)等指标。文章以敌草隆[3-(3,4-dichlorophenyl)-1,1-dimethylurea,DCMU]和没食子酸丙酯(propyl gallate,PG)对莱茵衣藻野生型及其抗DCMU突变体的影响为例,说明该技术在莱茵衣藻研究中是可靠的,具有简单、快速、灵敏等特点。

不同叶龄拟南芥叶片中STN7激酶表达的研究

光合生物的状态转换可以调节激发能在2个光系统间的分配,以响应环境变化,避免光对其产生损伤.状态转换过程中伴随着LHCⅡ蛋白的磷酸化与去磷酸化.拟南芥STN7蛋白激酶参与了LHCⅡ蛋白的磷酸化和状态转换过程.借助STN7抗体与磷酸化苏氨酸抗体,研究了光照3h时STN7激酶在不同叶龄拟南芥叶片中的表达与LHCⅡ蛋白磷酸化的关系.实验结果表明,随着拟南芥叶龄的增加,STN7激酶蛋白的稳态水平逐渐降低,而LHCⅡ蛋白磷酸化与叶片PSⅡ光合活力则在生长6w时为最大.说明STN7激酶的调节存在酶量与酶活性的调节,并且以后者为主.

颗石藻颗石粒形态的原子力显微观测方法:以赫氏艾密里藻为例

颗石藻(coccolithophore)作为一种模式生物,在重建古海洋气候和环境以及预测未来全球气候变化中起着很重要的作用,赫氏艾密里藻(Emiliania huxleyi)是颗石藻最为典型的代表种。钙质颗石粒(coccolith)是颗石藻形态分类的主要依据,有着非常精细和复杂的结构,在样品收集过程中很容易遭到破坏,这是颗石藻鉴定中经常遇到的一个技术问题。国际上还没有统一的颗石藻定量采样和样品分析方法。本文采用原子力显微方法(atomic force microscopy,AFM)对赫氏艾密里藻的颗石粒形态进行了超显微观察研究,获取不同扫描范围的高度图(height image)和形貌图(deflection image)以观测其形态结构,并建立了针对颗石藻的原子力显微样品制备方法。通过离心与膜过滤两种方法收集赫氏艾密里藻,比较后得出了一种简单、快速的适合于观测颗石藻在大气环境成像的样品处理、制备和图像采集方法:3,000–4,000 rpm,20℃离心5 min,收集颗石藻,去除有机杂质后取白色沉淀,将沉淀物悬浮于0.05 M NH_4HCO_3溶液中,悬浮液滴加于盖玻片表面,20℃晾干后于样品台在AFM接触模式(contact mode)下原子级扫描,扫描范围50μm,频率1 Hz,可以得到优质的颗石粒形态图像,有助于颗石藻的分类鉴别。该方法可用于室内不同环境梯度或参数下的颗石粒形态结构及颗石藻藻华的检测与研究。