增施CO_2对葡萄组培苗生长发育和光合自养能力的影响

运用自行设计制作的组培环境CO2 实时增施监控系统 ,研究葡萄组培苗在CO2 富集 ,高光合光量子流下的生长发育以及光合自养能力。结果表明 ,与对照组相比 ,增施CO2 的组培苗生长健壮 ,发育提前 ,光合自养能力得到促进 ,驯化成活率高 ;在同样增施CO2 的条件下 ,无糖组与有糖组的小苗生长发育状况差异不显著。因此 ,利用该系统可以实现无糖培养     

增施CO2对葡萄组培育生长发育和光合自养能力的影响

运用自行设计制作的组培环境CO2实时增施监控系统，研究葡萄组培苗在CO2富集，高光合量子流下的生长发育以及光合自养能力。结果表明，与对照组相比，增施CO2的组培苗生长健壮，发育提前，光合自养能力得到促进，驯化成活率高；在同样增施CO2的条件下，无糖组与有糖组的小苗生长发育状况差异不显著。因此，利用该系统可以实现无糖培养。     

增施CO2马铃薯生长发育动态变化研究

为探索出鲁西南二季作区早春三膜栽培模式下增施CO₂气肥对马铃薯生长发育的影响,设计CK(不施CO₂)和增施CO₂(液化气燃烧法)2个处理。每隔6 d收获一次,随机收获3株,测定单株马铃薯株高、株幅、叶面积、植株鲜重和干物质率、块茎鲜重和干物质率等指标的动态变化。结果表明,随着增施CO₂量的增加,地上部生物量和叶面积比CK增长显著;单株块茎增产极显著,平均增幅达43.3%。     

增施CO_2对西瓜生长发育及品质的影响

试验以西瓜品种科农三号和科农五号为材料,采用自动释放系统增施CO_2浓度为(800±50)μmol/mol,研究增施CO_2对西瓜生长发育及果实品质的影响。结果表明,增施CO_2后,科农三号和科农五号苗期的株高和叶长均有所增大,2个品种的株高增幅分别为8.57%～21.02%和10.14%～66.67%,叶长增幅分别为1.67%～10.87%和26.92%～47.37%。在伸蔓期,施加CO_2后2个西瓜品种的株高、叶长、叶宽等生长指标较对照组均有所增大,其中,科农三号株高于5月16—23日这一生长阶段增幅达到最大值(74.30%),叶长于早期(5月2日之前)增幅达到最大值(40.65%),叶宽于5月9—16日增幅达25%;科农五号株高、叶长、叶宽都于早期增幅最大,分别为对照的8.14%,17.86%,28.68%。增施CO_2后,2个西瓜品种的品质也有明显提高,科农三号可溶性固形物、有机酸、维生素C、可溶性总糖含量分别增加70.36%,17.71%,23.92%,124%;科农五号可溶性固形物、可溶性蛋白、有机酸、维生素C、可溶性总糖含量分别增加38.46%,22.54%,39.30%,106.30%,107%,品质指标均达到极显著水平。增施CO_2可促进科农三号和科农五号西瓜的生长发育,提高果实的营养品质。研究结果可为日光温室西瓜CO_2施肥技术提供理论依据。     

增施CO2对温室沙培厚皮甜瓜生长发育影响的初步研究

在日光温室内燃烧酒精增施CO     

增施CO2与LED补光对日光温室番茄生长的影响

【目的】研究增施CO_2和LED补光对日光温室秋冬季番茄光合特性、干物质积累及产量的影响,分析其互作效应,找出最适组合,实现日光温室番茄高产高效生产模式。【方法】以‘金棚1号’番茄为试材,采用裂区设计,以CO_2含量为主区,共设3个水平(C1:自然条件下的CO_2含量为(400±50)μL/L;C2:增施CO_2,使其含量为(800±50)μL/L;C3:增施CO_2,使其含量为(1 200±50)μL/L);光照强度为副区,2个水平(L1:自然光照(100~600μmol/(m~2·s));L2:自然光照+LED补光100μmol/(m~2·s)),共6个处理(L1C1(对照)、L1C2、L1C3、L2C1、L2C2、L2C3),研究增施CO_2及LED补光后番茄光合特性、干物质积累和产量的变化。【结果】增施CO_2和LED补光对番茄叶片叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素含量总体影响不大,但显著降低了L1C2和L2C3叶绿素a/b值。相同光照强度条件下,除L2C2处理外,CO_2含量的升高显著降低了其他处理的气孔限制值,明显提高了净光合速率、胞间CO_2浓度、气孔导度、蒸腾速率,L2C2净光合速率增加主要受气孔限制因素的影响,而其他处理主要受非气孔限制因素影响。CO_2含量升高及LED补光均显著降低了叶片气孔密度,提高了植株的总干鲜质量与产量,其中增施CO_2对植株干鲜质量、单果质量与产量的影响更显著。6个处理中,L2C2处理产量最高,为36 349.33kg/hm~2。【结论】增施CO_2和LED补光降低了番茄叶片的气孔限制值,从而提高了番茄的净光合速率,促进了干物质积累,提高了番茄的产量。综合考虑产量及经济效益,CO_2含量为800μL/L+LED补光100μmol/(m~2·s)为最优处理。     

半夏无糖组培苗营养生长和光合生理对增施CO2的响应

以半夏叶片通过组织培养产生的不定芽为材料,探讨在微环境调控条件下,半夏无糖组培苗营养生长和光合生理对增施CO2的响应.研究结果表明:在CO2浓度600-1 800 μmol/mol的范围内,随CO2浓度的增加,半夏无糖组培苗的叶面积、生根率、净光合速率、水分利用率、叶绿素含量逐渐升高,气孔导度、蒸腾速率则逐渐下降.当CO2浓度为(1 500±50)μmol/mol时,半夏无糖组培苗叶片的净光合速率达最大值(10.20±0.27)μmol/(m2·s),且组培苗长出大量须根.研究表明,(1 500±50)μmol/mol是半夏无糖组培苗进行光合作用的最适CO2浓度.     

大气CO2缓增和骤增对冬小麦叶片叶绿素荧光特性的影响

大气中CO₂浓度的增加是逐渐且缓慢的过程,而以往的农田模拟研究多是设定瞬间增加的高CO₂浓度。为了明确大气CO₂浓度缓增、骤增2种不同升高方式对冬小麦叶片光合能力的影响,基于农田CO₂浓度自动调控平台,开展2季冬小麦试验(品种为扬麦22)。设置3种CO₂浓度升高方式：CK(对照,背景大气CO₂浓度);CO₂浓度缓增(从第1个生长季开始每年增加40μmol/mol, 2017—2018、2018—2019年生长季每年CO₂的缓增浓度分别为80、120μmol/mol,分别记作C₊₈₀、C₊₁₂₀);CO₂浓度骤增(每个生长季均设置CO₂浓度升高200μmol/mol的处理,记作C₊₂₀₀)。于冬小麦主要生育期,测定叶片SPAD值和叶绿素荧光参数[初始荧光(F_o)、最大荧光(F_...     

CO2加富与LED补光对樱桃番茄产量、品质及挥发性物质含量的影响

为探究冬季北方日光温室中进行CO₂加富与LED补光对樱桃番茄品质及挥发性物质的影响,以香妃3号为试验材料,共设常规条件(CK)和CO₂加富800μL/L+光照度100μmol/(m²·s)(LC)2个处理,分析CO₂加富和LED补光处理对不同时期樱桃番茄外形品质、营养品质及成熟期挥发性物质含量的影响。结果表明,CO₂加富和LED补光不仅会显著促进不同时期樱桃番茄果实的纵、横径和单果质量的增长,还会显著提高果实内可溶性固形物、维生素C含量、可溶性糖含量。采用顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用技术对樱桃番茄果实挥发性物质进行分析,发现CO₂加富和LED补光会显著增加果实挥发性物质的种类和含量,丰富樱桃番茄果实的风味;同时,与对照相比,CO₂加富和LED补光处理产量提高了18.18%。可见,冬季日光温室樱桃番茄栽培生产中适时补光补气,可提高番茄产量,改善番茄品质,增加果实挥发性物质的种类及其含量。     

植物无糖组培CO2增施系统设计

设计了无糖组培试验用的CO2增施系统.该系统硬件结构简单,安装方便,成本低廉.系统的控制软件操作简便,功能灵活,移植性强,扩展性好,其控制策略可用于组培生产.整个系统运行稳定可靠,可实现计算机自动控制.增施后CO2的测量值与目标值之差小于20 μL·L-1.     

密闭居室CO2浓度富集模型

建立了以人体作为CO2发散源的密闭居室内CO2浓度随时间富集的模型,并以实测数据进行了验证.结果表明,根据模型得到的理论值与实测值接近,平均相对误差为13.6%,模型能够较好地表达密闭房间CO2浓度随时间变化的规律.     

CO2施肥对设施油桃生物学特性的影响

以2年生盆栽"曙光"油桃为试材,采用人工加富的方法,研究了CO2施肥对设施油桃生物学特性的影响。结果表明,设施内的CO2浓度远低于露地,CO2施肥后树体的光合速率日变化曲线由3峰变为2峰,第1次高峰比对照推迟约2h,出现在10:00左右,第2次高峰出现在约15:00。经CO2加富处理后,设施内CO2浓度显著提高,新梢速长期处理 , , 的日平均CO2浓度分别比对照高出44.37%,84.31%,119.62%,CO2浓度的提高使得树体的光合速率明显上升。CO2施肥对油桃的新梢、叶片生长发育以及果实的品质有重要影响,3个处理中油桃的平均单果重比对照增加了5.02%,可溶性固形物比对照增加了17.18%,维生素C含量增加了10.48%。同时,新梢长度、叶片面积、叶绿素含量、气孔导度等生理指标也有不同程度的提高。CO2施肥还能降低叶片的光呼吸速率。     

葡萄EST-SNP位点的信息与特征

为了从不同基因型葡萄组织的表达序列标签(EST)中得到候选单核苷酸多态性(SNP)位点,从NCBI的dbEST数据库中下载来源于9个不同葡萄基因型的不同组织EST序列42 493条,利用CAP3软件拼接得到6 126个重叠群(contig),将拼接结果导入QualitySNP进行SNP筛选;同时,为提高候选SNP位点的可靠度,降低小规格contig开发SNP的假阳性率和大规格contig开发SNP的假阴性率,设置候选SNP位点的次要等位基因频率至少为30%,SNP侧翼序列保守度至少为5bp。结果表明:仅在1 195个contig中存在候选SNP位点,共5 032个,其中包括1 800个颠换类型,2 896个转换类型,336个单碱基的插入与缺失(indel),SNP的平均出现频率为4.2SNP.contig-1。利用CAPS(酶切扩增多态序列)分子标记和重测序方法对其中几个候选SNP位点进行验证表明,符合人工筛选原则且来自于小规格contig的候选SNP位点检测结果较好,可靠度最高。     

Genome-wide analysis of the SCPL gene family in grape(Vitis vinifera L.)

Serine carboxypeptidase-like(SCPL) proteins are a group of acyltransferase enzymes that have important roles in plant growth, development, and stress responses. Although SCPL proteins have been studied in many plants, the biological functions of SCPL genes in grape are still unknown. In this study, 59 putative SCPL proteins were identified from the grape genome. A bioinformatics analysis, including chromosomal locations, exon/intron structures, phylogeny, ciselements, and conserved motifs, was performed for the gene family. The phylogenetic analysis revealed that VvSCPL proteins could be classified into three groups, with the gene motifs in each group showing high similarity levels. The number of exons in the VvSCPL genes ranged from 1 to 19, suggesting significant variations among grape SCPL genes. The expression of the VvSCPL genes, as assessed by RNA sequencing(RNA-seq) and quantitative real-time PCR, showed that most VvSCPL genes responded to drought-and waterlogging-stress treatments, which indicated their roles in abiotic stress responses. The results provide useful information for further study of SCPL genes in grape.     

净化后废气作为CO2气肥的施用效果研究

【目的】研究净化后废气作为CO₂气肥对温室黄瓜植株、果实的生长性状及产量、果实品质的影响,旨在为工业废气的农业资源化利用提供实验依据。【方法】自2011-03-28开始,用自制气肥发生器净化小型民用锅炉产生废气,将废气转化为不同浓度（400（CK）,900,1 200,1 500 μmol/mol）CO₂气肥并通施于温室黄瓜,气肥通施持续2个月,测定不同浓度CO₂气肥处理黄瓜的株高、茎粗、瓜条长度、瓜粗、产量及果实品质。【结果】 随着通气时间的延长,各CO₂气肥处理和CK黄瓜的株高、茎粗、瓜条长度、瓜粗均呈显著增大趋势,其中1 500 μmol/mol CO₂气肥处理的各项生长指标均明显高于其他处理。与CK相比,900,1 200,1 500 μmol/mol CO₂气肥处理黄瓜的总产量分别提高了12.1%,15.0%,19.7%。随着CO₂气肥浓度的增加,黄瓜果实中的Vc和可溶性糖含量逐渐增大,硝酸盐含量明显降低,其中1 500 μmol/mol CO₂气肥处理的Vc和可溶性糖含量最高,硝酸盐含量最低。【结论】 通施CO₂气肥可促进温室黄瓜植株和果实的生长,提高黄瓜果实的产量和品质。CO₂气肥的最佳施用浓度为1 500 μmol/mol。     

升温和大气CO2浓度升高对不同品种小麦养分吸收的影响

研究升温和大气CO_2浓度升高对不同品种小麦养分吸收的影响,为未来气候变化下农田土壤养分管理与作物施肥提供科学参考。在田间开放条件下模拟升温和大气CO_2浓度升高,设置对照(CT)、大气CO_2浓度升高(C+T)、升温(CT+)以及两者同时升高(C+T+)4个处理。每个处理种植扬麦16、苏麦188、鑫农518和镇麦9号4个品种。收获时测定小麦籽粒和秸秆中N、P、K、Ca和Mg的浓度,并计算各养分在籽粒和秸秆间的分配比例。结果表明:大气CO_2浓度升高增加了N、K、Ca和Mg在小麦地上部分的总吸收量,其中N、K和Mg的总吸收量受到大气CO_2浓度升高和小麦品种的共同影响,但是大气CO_2浓度升高没有改变养分在小麦籽粒和秸秆间的分配。升温显著降低了各养分在地上部分的总吸收量,此外升温还提高了K、降低了Ca在籽粒中的分配比例。升温和大气CO_2浓度升高下,小麦养分吸收总量变化一方面与生物量有关,另一方面与各养分含量(浓度)相关。大气CO_2浓度升高显著降低了小麦籽粒和秸秆中P的含量,但是对籽粒N、Mg和秸秆N、P、K含量的影响都与品种有关。升温降低了小麦秸秆K和籽粒P、K、Ca、Mg的含量,其中只有P的吸收对升温的响应受品种的影响。升温和大气CO_2浓度升高改变了小麦养分吸收过程,而且大气CO_2浓度升高对小麦养分吸收过程的改变与养分类型和作物品种密切相关。因此,未来气候变化下有必要根据小麦品种选择合理的培肥和管理方式。     

CO2浓度增加和秸秆还田对黑土团聚体有机碳的影响

为研究土壤团聚体有机碳分布对CO₂浓度增加和秸秆还田的响应,本研究以东北黑土区长期CO₂增加定位试验平台为依托,设置4个处理,分别为对照(CK)、增加CO₂浓度达1 259.72 mg·m^-3(EC)、秸秆还田(ST)和增加CO₂浓度结合秸秆还田(EC+ST)。结果表明：EC与ST处理对土壤总有机碳含量无显著影响,但EC+ST处理使土壤总有机碳含量提升3.09 g·kg^-1(P<0.05)。EC处理下土壤团聚体占比变化无显著影响,但分形维数(D)增加0.06,土壤团聚体稳定性降低。ST与EC+ST处理使>0.5～1 mm大团聚体占比分别提高14.98个百分点与8.20个百分点,此外,ST处理使≤0.053 mm微团聚体占比减少12.88个百分点,水稳性团聚体数量(R0.25)增加0.14,平均质量直径(d MW)增加0.08 mm,D减少0.11(P<0.05),土壤团聚体稳定性增强;EC+ST处理使>1 mm大团聚体占比增加4.0...     

大气CO2浓度升高对稻田根际土壤甲烷氧化细菌丰度的影响

甲烷氧化细菌是目前已知的稻田甲烷氧化唯一生物,在减少稻田甲烷排放、降低大气甲烷浓度方面发挥着重要作用.利用中国稻/麦轮作FACE(Free Air Carbon-dioxide Enrichment)试验平台,采用实时荧光定量PCR技术,研究了大气CO2浓度升高下,典型水稻生长期根际土壤甲烷氧化细菌数量的变化规律,及其对不同施肥处理(高氮HN和常氮LN)的响应.2009和2010连续2a的观测结果表明,大气CO2浓度升高促进了2009年秧苗期和分蘖期,2010年秧苗期、拔节期和灌浆期甲烷氧化细菌的生长;并可能对2010年常氮条件下成熟期甲烷氧化细菌产生了较显著(P＜0.1)抑制;进一步针对甲烷氧化细菌主要类群的分析表明,高氮条件下大气CO2浓度升高提高了稻田根际土壤中Ⅰ型甲烷氧化细菌的丰度.     

施用CO2对茭白生长及产量的影响

大棚试验结果表明，施用CO2对茭白生长具有明显促进作用，晴天下午闭棚前（15：45－16：15）施用CO2的处理增产效果较好，比上午8：00左右施用CO2的处理和对照分别增产15．3％和16．9％。