豆-禾混播草地中紫花苜蓿比例对其固氮效率的影响及潜在生理机制

【目的】通过研究豆草比例对紫花苜蓿-羊草混播草地豆科植物生物固氮的影响及其生理生态机制,深化对混播群落结构和生物固氮功能关系的理解,辅助豆-禾混播草地的科学建植和管理,提高混播草地生物固氮和土壤肥力,提升草地资源生产和生态保障能力。【方法】2017年5月,利用紫花苜蓿和羊草为试验材料,采取随机区组设计,于中国科学院长岭草地农牧生态研究站内建植不同豆草比例(紫花苜蓿占比为25%、50%、75%、100%)的紫花苜蓿-羊草混播草地,4次重复。建植一年后,通过样方取样法调查混播草地群落结构变化,测定紫花苜蓿叶片、枝条和根系生长发育、光合和水分等生理代谢特征,在测定根系结瘤特征基础上,采取15N同位素自然丰度法评估紫花苜蓿固氮效率,结合土壤水分动态监测,分析豆草比例对紫花苜蓿生物固氮的影响及其生理生态机制。【结果】(1)混播草地建植一年后,对应25%、50%、75%和100%设计的豆草混播比例,混播草地实际紫花苜蓿占比分别为11%、27%、53%和100%。(2)对比25%、75%和100%的初始豆草种植比例,50%的初始豆草比例下,生长季平均土壤水分含量分别增加了21.4%、36.4%和51...     

黄瓜叶酸合成关键基因克隆与分析

【目的】分析黄瓜基因组中与叶酸合成代谢相关的基因数量、定位以及表达特征,对关键酶基因进行生物信息学分析与克隆,旨在为黄瓜叶酸合成调控研究奠定基础。【方法】根据已报道的拟南芥叶酸合成相关基因,利用黄瓜基因组数据库中9930_V3版本进行BLAST比对。利用MapChart绘制黄瓜染色体物理图谱并对基因定位。利用qRT-PCR分析这些基因在黄瓜果实发育不同时期和不同材料中的表达量。通过MEGA、WebLOGO、ExPASy等工具对关键酶基因进行生物信息学分析。通过PCR扩增对关键酶基因进行克隆,并测序分析基因的序列差异。【结果】同源比对获得19个黄瓜叶酸代谢相关基因,这些基因不均匀分布在黄瓜7条染色体上,且以Chr.4和Chr.5上分布最多。通过对其中11个调控叶酸合成的基因在测序黄瓜9930果实发育不同时期以及果实叶酸含量高低差异显著的2份材料的表达量分析,发现CsFPGS、CsHPPK/CsDHPS和CsDHNA 3个基因与果实叶酸含量变化趋势完全一致;CsADCS、CsADCL、CsDHNA、CsHPPK/CsDHFS、CsFPGS、CsDHFS等基因的表达量在2份材料中具有显著差异。通过对2个调控叶酸合成限速步骤的关键酶基因CsGCHI和CsADCS的蛋白序列及蛋白结构域分析,发现各物种中CsGCHI的同源基因均具有2个GTP_cyclohydroI结构域;CsADCS的同源基因均具有2个GATase结构域、1个Anth_synt_I_N结构域和1个Chorismate_bind结构域。它们在不同物种中高度保守,进化树分析亲缘关系近的物种聚类到一起。分别扩增黄瓜果实低叶酸含量自交系65G和高叶酸含量自交系02245中CsGCHI和CsADCS的同源基因,序列分析表明CsaV3_1G041250全长为3 012 bp,CDS序列长度为1 413 bp,3个SNP位点的突变导致了氨基酸序列的变异;CsaV3_7G026240全长为3 047 bp,CDS长度1 407 bp,序列无变异;CsaV3_5G036360全长7 941 bp,CDS序列长度为2 706 bp,序列无变异。【结论】鉴定出19个不均匀分布在7条染色体上的黄瓜叶酸代谢相关基因,基因CsFPGS、CsHPPK/CsDHPS 、CsDHNA和CsADCS是影响黄瓜果实叶酸含量变化、导致叶酸含量高低显著差异的关键基因,调控叶酸合成限速步骤的关键酶基因GCHI及ADCS功能相对保守,CsGCHI在65G、02245中有3个SNP位点的突变导致了氨基酸序列的差异。     

影响北方白菜型冬油菜主要农艺性状变异的气象因子分析

为探究影响北方冬油菜农艺性状的气象因子,以新疆自治区阿勒泰、乌鲁木齐和喀什为研究试点,选择陇油6号、陇油7号、陇油8号、天油2号、天油4号、天油7号共6个抗寒性不同的白菜型冬油菜品种为研究材料,采用适定性分析法和相关性分析法,研究气象因子对冬油菜的株高、主花序角果数、单株角果数、角粒数等农艺性状的影响。结果显示：随纬度降低越冬率增加,农艺性状变劣,其中千粒重、株高和角粒数变异系数较小,分别为5.86%、6.23%和12.63%,单株角果数的变异系数较大,为28.25%;参试品种间,强抗寒品种陇油6号和陇油7号的农艺性状变异系数较小,弱抗寒品种天油2号等变异系数较大;农艺性状与越冬率显著正相关（P<0.05）,角粒数与各种气象因子的相关性均达显著水平（P<0.05）;积雪天数、年降雨量和最大积雪厚度对农艺性状具有正效应,累积贡献率达到0.877,最冷月最低气温、地面极端低温、负积温和年均气温对农艺性状具有负效应,累积贡献率达到-0.871。因此,在北方寒区,选择强抗寒冬油菜品种有利于保持农艺性状稳定,获得较好产量与效益。     

田菁种子内生菌的分离及其对萌发的影响

植物-微生物联合修复是改良盐碱地的重要生物策略,其中获得有效的微生物菌株是关键所在。为了获得更多的植物促生菌菌种资源,以滩涂耐盐植物田菁种子为材料分离可培养内生菌。分离纯化得到了79株菌,主要集中分布在Bacillus、Azorhizobium、Cellulosimicrobium三个属。菌株SC45、SC59、SC60、SC24、SC5、SC17六株菌可分泌吲哚乙酸（indole-3-acetic acid,IAA）。SC45、SC59、SC60具有溶解无机磷能力,其中SC60分解无机磷能力最高为（207.9±14.29 ）mg·L-1,且SC45具有产铁载体能力。种子萌发试验结果显示,与对照相比,SC45、SC60、SC59、SC17对田菁种子的活力系数分别可提高13.3%、14.1%、29.9%、26.7%。且SC60和SC17菌株浸种可显著促进胚根的发育,胚根占比提高了29.5%和13%。上述结果表明,Bacillus SC60可分泌IAA和溶解无机磷,提高种子活力,促进胚根发育,可作为田菁促生菌应用于农业生产。     

不同地表覆盖方式对胡杨幼苗光合特性的影响及评价

为筛选对胡杨幼苗生长有效的地表覆盖物。以1年生胡杨幼苗为试材,设置覆膜(T1)、覆草苫子(T2)、覆沙(T3)和裸地(CK)共4种处理,利用相关性分析和隶属函数值法全面评价3种地表覆盖物对植株产生的效果。结果表明:T1、T2、T3处理均显著提高了不同月份的土壤含水率(P<0.05),平均土壤含水率较CK分别提高了26.1%、27.9%和23.5%;各覆盖均显著提高了成活率、株高及地径的生长,T2增长幅度最大;各覆盖均显著提高了叶片净光合速率(P n)、气孔导度(G s)、蒸腾速率(T r)(P<0.05),生长初期T1值最大,生长中后期T2值最大;T2处理的最大净光合速率(P max)、光饱和点(L SP)最大,光补偿点(L CP)和暗呼吸速率(R d)最低;各覆盖对水分利用效率(W UE)和表观量子效率(A QY)影响较小;植株生长与土壤含水率、P n、G s、P max、L SP呈极显著正相关(P<0.01),综合效果由强到弱顺序为T2、T3、T1、CK。覆草苫子较适宜在胡杨幼苗栽植过程中应用推广。     

水杨酸与CaCl2复配诱导黄瓜幼苗抗复合逆境效果研究

以黄瓜(Cucumis sativusL.)为材料,采用根际注射结合叶面喷洒的方法,研究了水杨酸(Salicylic Acid,SA)与氯化钙(Calcium Chloride,CaCl2)复配对盐胁迫、灰霉病菌侵染复合逆境下黄瓜幼苗的诱抗作用。结果表明:SA与CaCl2复配处理使黄瓜幼苗的盐害和病情指数最高分别比对照降低了28.81%、23.21%,提高了黄瓜叶片中可溶性糖、木质素含量,最高分别比对照增加了44.51%、25.81%,降低了电解质渗出率和丙二醛(MDA)含量,最高分别比对照降低了31.17%、35.45%,增强了超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、苯丙氨酸解氨酶(PAL)和多酚氧化酶(PPO)活性。SA与CaCl2复配处理的抗盐效果低于CaCl2单一处理,抗病效果低于SA单一处理。综合作用效果,SA与CaCl2复配表现为拮抗作用。     

油菜生长后期有机氮再利用关键酶活性的变化动态

采用砂培试验，在正常供氮条件下测定油菜花后不同时期叶片蛋白水解酶、谷氨酰胺合成酶（gluta-mine synthetase，GS）和籽粒谷氨酸合酶（glutamate：z-oxoglutarate aminotransferase，即glutamate synthase，GOGAT）活性以及韧皮部汁液游离氨基酸和L-谷氨酰胺含量。结果表明，随着花后植物体的衰老，叶片蛋白水解酶活性虽有所波动但总体上呈下降趋势；叶片GS活性在角果发育初期和中后期维持较高水平，此后均有下降，有效地保证了籽粒发育初期酶蛋白形成的需要及籽粒发育后期氮素再分配的顺利进行；随着籽粒的发育进程，籽粒GOGAT活性逐渐升高，到角果发育后期达最高值，此后又下降。比较两个油菜品种以上3种酶的活性表明，蛋白水解酶活性品种间差异很小；GS活性角果发育前期742高于汇油50，角果发育后期则742低于汇油50；GOGAT活性，汇油50的酶活性强但维持时间短，742的酶活性弱而维持时间长。在花后有机氮再分配过程中，韧皮部汁液中游离氨基酸含量忽升忽降变化不定，而L-谷氨酰胺含量两品种均呈快速下降的趋势。游离氨基酸含量两个品种间的差异变化较大，且L-谷氨酰胺含量742高于汇油50。     

抓住机遇依托优势促进院县共建又好又快发展

随着2007年"中央一号"文件的下发,明确了农业的弱势地位和基础地位,强调要用现代物质条件装备农业、用现代科学技术改造农业、用现代产业体系提升农业、用现代经营形式推进农业、用现代发展理念引领农业、用培养新型农民发展农业.而"院县"共建这个曾经为黑龙江农业振兴取得骄人成绩的载体,在新的政策环境下,必须走科技化,大推广之路,实现品牌化建设,以便为黑龙江农民增收,农业增效,农村经济的振兴而发力.     

土地资源价值核算对水利工程经济评价的影响

对土地资源价值理论和土地资源价值的构成进行了深入的分析,并结合实例,将土地资源本身价值纳入水利工程经济评价范畴,探讨了土地资源价值对水利工程经济评价的影响,结果表明,对水库淹没的土地资源的价值量进行核算,同不考虑资源本身价值相比,将对水利建设项目的经济评价产生重大影响。     

铁棒锤的研究进展

铁棒锤为陕、甘、宁等地应用较广的具有活血祛瘀、祛风湿的一种民间草药,是毛茛科乌头属植物铁棒锤和伏毛铁棒锤的块根,含有乌头碱等生物碱,其中,乌头碱类生物碱既是药用成分,又是毒性成分.目前,铁棒锤已从自采自用上升为大宗商品药材,野生资源日趋减少.全文阐述了铁棒锤的生物学特性、显微特征、化学成分和药理等方面的研究现状,以期为铁棒锤的开发利用和人工种植提供参考.