白腐菌胞外提取液与纤维素酶对玉米秸秆的协同酶解研究

通过评价几株白腐菌固体发酵不同时间的胞外提取液与纤维素酶同时加入对玉米秸秆酶解产糖的影响,得到一个较高糖化效果的胞外降解体系,并对其相关影响因素进行研究,进而初探其协同酶解的机制.结果表明,Echinodontium taxodii 2538固体培养5 d的胞外提取液与纤维素酶形成的胞外降解体系的协同酶解效果较好,酸处...     

基于叶片尺度观测数据的气孔导度模型评价

气孔导度(g)是控制冠层与大气之间能量和水分交换的重要因素。空气湿度是控制植物叶片气孔导度的一个关键环境因子。在过去的十几年中,普遍得到应用的是Ball-Woodrow-Berry(BWB)模型和Leuning模型中气孔导度与湿度的关系。本研究使用一个诊断变量f(H),基于农田叶片水平的光合-气孔导度观测数据,对BWB模型、Leuning模型以及新发展的power-h模型和power-D模型进行了气孔导度模拟效果的比较和评价。结果表明:BWB模型描述的是g和相对湿度(hs)之间的一种线性关系,当空气较为湿润时,模拟结果存在较大的低估;Leuning模型中反映的是g与饱和水汽压差(Ds)的非线性函数,降低了模拟结果的误差,但仍然不能很好地描述g在较湿状况下的显著升高;相比之下,两个新的模型,即Ds的指数函数和(1-hs)的指数函数形式模型能提高模拟结果的精度。这个研究结果也表明基于Ds的模型模拟效果要好于基于hs的模型。     

秸秆浸提液漂浮栽培对不结球白菜产量及相关品质特性的影响

以1/4园试营养液为对照,以腐熟发酵的农业秸秆(苋菜和番茄植株残体)浸提液模拟富含N、P的水体进行不结球白菜(Brassica campestris ssp.chinensis Makino)的漂浮栽培,对茎叶的单株鲜质量和干质量及叶片的VC、可溶性蛋白质、蔗糖、果糖、葡萄糖含量及可溶性糖总含量进行了比较分析。结果表明:在24 d的栽培周期内,随生长时间的延长,处理组和对照组茎叶的单株鲜质量和干质量均呈增加趋势,但从第10天开始,处理组茎叶的单株鲜质量和干质量均显著低于对照组。栽培初期叶片VC含量均最高且处理组叶片VC含量显著低于对照组;从第10天开始,叶片VC含量降低,但处理组叶片VC含量与对照组无显著差异。处理组与对照组叶片可溶性蛋白质含量均呈波动的变化趋势,但总体差异不显著。处理组叶片蔗糖含量总体上与对照组差异不显著,仅在第24天显著低于对照组。处理组叶片的果糖含量均高于对照组,特别是在第24天为对照组的1.81倍,差异显著。叶片葡萄糖含量均呈先升高后降低的趋势,可溶性糖总含量则呈波动的变化趋势,对照组叶片葡萄糖含量和可溶性糖总含量总体上高于处理组,但差异不显著。研究结果显示:用秸秆浸提液漂浮栽培,虽然不结球白菜的生长量(即产量)有所减少,但相关的品质指标变化不大,对果糖合成和积累还有一定的促进作用,因而,此种秸秆浸提液可用于栽培商品不结球白菜。     

广谱抗真菌转基因水稻植株化学成分与结构动态变化

【背景】种植广谱抗真菌水稻可能会带来一定的环境生物安全问题,对其植株的化学成分进行实质等同性分析是转基因水稻安全性评价的重要内容之一。【方法】以表达广谱抗真菌蛋白转基因水稻转品1和转品8及其相应非转基因水稻七丝软粘的秸秆为研究材料,采用化学法和扫描电镜技术分析外源基因的导入对水稻秸秆化学成分以及组织显微结构的影响。【结果】（1）在整个生长发育过程中,广谱抗真菌转基因水稻转品1和转品8与其非转基因水稻七丝软粘叶片、叶鞘和茎的纤维素、半纤维素、木质素以及粗蛋白含量的变化趋势基本一致,且品种间化学成分的含量不存在显著差异。（2）广谱抗真菌转基因水稻叶片表皮的硅质瘤状结构以及气孔的形状和致密程度与其非转基因水稻七丝软粘相似;茎壁、厚壁组织、薄壁组织以及大小维管束的形态和分布情况未发生明显变化。【结论与意义】表达广谱抗真菌蛋白转基因水稻秸秆的化学成分和组织显微结构与非转基因水稻基本一致。这为广谱抗真菌转基因水稻的环境安全性评估提供了依据。     

The effect of equilibration time on survival and development rates of mouse pronuclear-stage embryos vitrified in solid surface (SSV) and convential straws: in vitro and in vivo evaluations

The objective of this study was to improve the efficiency of cryopreservation of pronuclear-stage (PN) mouse embryos. A novel vitrification technique (solid surface vitrification, SSV) was compared with a convential one in straws both for cryosurvival and obtaining progeny from cryopreserved PN mouse embryos. In the SSV method, 15-20 PN embryos were exposed to vitrification solutions for approximately 20 sec after equilibration, and then they were dropped in 2 microl drops onto a pre-cooled (-150 to -180 degrees C) metal surface. In the straws method, groups of 5-10 PN embryos were loaded in a single straw after equilibration. In experiment I, it was compared the effect of the vitrification solutions alone, without vitrification. No reduction was detected in survival, cleavage and blastocysts rates and the lowest development rate was obtained from hatched blastocyst for 20 min equilibration (24.5%). In experiment II, SSV method resulted in significantly higher survival and cleavage rates than that of in-straw vitrified 15-20 min group (87% vs. 60%, 83% vs. 67%, respectively; P < 0.05). There were no statistical differences among any of the blastocyts groups. However, there was a statistical difference in hatched blastocysts between 15 to 5, 10, and 20 min (P < 0.05). In experiment III, it was found no major effect among equilibration time periods in toxicity groups according to the mean cell number of blastocysts developed from PN embryos. But, there was a significant differences between 15 min SSV and 10 min in straw vitrified according to the mean cell number of blastocysts developed from PN embryos following vitrification (P < 0.05). The good results were obtained from 15 min equilibration group for SSV and 10 min equilibration group for straw vitrification. In the last experiment, embryo transfer after vitrification and toxicity was investigated. There were significant differences between SSV and straw just on the rate of pups born (30% and 20.5% respectively; P < 0.05). In conclusion, vitrification of PN mouse embryos by SSV can result in high rates of in vitro development to expanded and hatched blastocyst stage and in vivo development to live pups.     

我国秸秆生物转化燃料酒精研究现状

重点介绍了我国自主技术开发的秸杆预处理、产酶菌的诱变育种、纤维素酶活性提高技术、酶系组分的现代生物技术应用、酿酒酵母工程菌的构建和发酵工艺、酒精脱水等新技术应用,展望了秸杆生物转化酒精的可能的工业化途径。     

垦殖对沼泽湿地土壤呼吸速率的影响

三江平原是我国最大的沼泽化低平原,同时也是受人类活动影响最剧烈的区域之一。选取三江平原两类典型湿地-常年积水的毛果苔草(Carex lasiocapa)沼泽和季节性积水的小叶章(Deyeuxia angustifolia)草甸及由其垦殖的水田和旱田为研究对象,利用静态暗箱-气相色谱法对土壤呼吸速率进行了观测。研究结果表明,小叶章草甸与毛果苔草沼泽土壤呼吸速率的季节变化形式相同,为单峰型,在夏季出现排放峰值,而冬季呼吸速率最低。沼泽湿地垦殖为旱田后,土壤呼吸速率的季节变化形式未发生变化,但垦殖为水田后,土壤呼吸速率排放峰值的时间延后在秋季出现。毛果苔草沼泽、小叶章草甸、旱田及水田通过土壤呼吸释放的碳量分别为(3.1±0.4)、(4.8±0.7)、(2.8±0.4)、(2.2±0.3)tC.hm-2.a-1。毛果苔草沼泽土壤呼吸速率低于小叶章草甸是由沼泽湿地的积水环境差异造成的,而沼泽湿地垦殖为农田后土壤呼吸作用减弱,主要是由于垦殖后土壤有机碳含量大幅降低所致。相关分析表明,温度和土壤湿度(或积水深度)是影响土壤呼吸速率的重要因素,温度与小叶章草甸、毛果苔草沼泽以及旱田土壤呼吸速率呈显著指数关系,Q10值分别为2.1、2.5和1.8,沼泽湿地垦殖为旱田后温度敏感性指数降低,主要是由于土壤微生物营养源减少从而对微生物营养供应受限造成的。小叶章草甸、毛果苔草沼泽、旱田以及水田土壤呼吸速率与土壤湿度/积水深度之间的关系可用线性或二次曲线方程来描述。     

延安北部丘陵沟壑区退耕还林(草)成效的遥感监测

将延安北部丘陵沟壑区的吴起、志丹、安塞、子长、延川、延长和宝塔等7县区做为一个整体,利用GIS综合解译分析SPOTVGT、NOAA/AVHRR、EOS/MODIS、TM和DEM数据,揭示该区域退耕还林(草)生态建设工程所取得的实效。1998-2009年NOAA/AVHRR和EOS/MODIS遥感监测表明,该区域在遥感影像图上凸现,在其北部和西部形成一条明显的与行政区边界相吻合的分界线,表明退耕还林后植被覆盖状况正在逐年改善,而且植被恢复情况明显好于其北部和西部。1999-2007年SPOTVGTNDVI演变表明,该区域NDVI正处于快速上升阶段,线性趋势值为0.0078,与其南部次生林区的NDVI差值在明显减小,与北部粮食种植区的NDVI差值在逐渐加大。退耕前后的TM影像解译结果对比分析说明,延安北部近年来退耕还林(草)的成绩是显著的,生态环境有了明显的改善。与1997年相比,到2007年延安北部有68.37%耕地不再耕种,而大于35°的坡耕地91.45%实现了退耕,25-35°的坡耕地有74.70%退耕,绝大部分高坡度耕地实现了退耕,而较低坡度的坡耕地退耕幅度也很大,达到了50%-70%。退出的耕地主要变为草地、林地和果园。TM影像解译结果表明,林草覆盖度增加非常显著,达到65.3%,增加24.3%,以草的面积增加最为明显。低植被覆盖度的土地面积在大幅度减少,植被覆盖度小于10%的面积减少了83.42%;中植被覆盖度面积在显著增加,到2007年,植被覆盖度在30%-50%的面积最大,占总面积的47.2%,将近一半;高植被覆盖度面积也明显增加,由1997年的6%增加到2007年22%。TM影像与DEM数据叠加分析表明,土壤侵蚀强度总体上降低,强度、极强度和剧烈等级土壤侵蚀的土地面积减少50%以上,但极强度和剧烈的高等级土壤侵蚀面积仍占2007年国土总面积的13.3%,土壤侵蚀状况仍然严重。植被以灌木和草为主,乔木面积较低,森林覆盖率只有22.4%,因此需要继续加强治理。     

秸秆、有机肥及氮肥配合使用对水稻土微生物和有机质含量的影响

通过大田试验,研究了秸秆还田、施用有机肥和氮肥对水稻土微生物和土壤有机质含量的影响。试验结果表明:(1)在秸秆还田的情况下,增施氮肥(0-330kg/hm2范围内)可促进秸秆的的腐解;(2)秸秆还田、施用有机肥和氮肥中的单一措施均能不同程度地增加水稻土壤细菌、真菌、放线菌的数量;(3)综合运用秸秆还田、施用有机肥和氮肥措施能协同增加土壤微生物数量,提高土壤生物量态氮和有机质含量,以秸秆还田量为6000kg/hm2、施用有机肥量为4500kg/hm2、施用氮肥量为240kg/hm2效果较佳。     

稻草秸秆预处理方法对烟曲霉产纤维素酶的影响

采用机械粉碎、高温、酸碱处理等方法对稻草秸秆进行预处理,以烟曲霉为实验菌株,研究预处理方法对菌株产纤维素酶的影响。结果表明,取机械粉碎后的稻草（30~120目）进行121℃高压蒸汽处理20min（即灭菌处理）,有利于菌株的生长与纤维素酶的产生;与未粉碎的稻草秸秆相比,烟曲霉羧甲基纤维素钠（CMC）酶、微晶纤维素酶、β-葡萄糖苷酶和滤纸（FPA）酶的活力分别提高了63.2%、164.0%、10.2%和14.1%。而采用不同种类、不同浓度的酸碱常温处理稻草秸秆4d或100℃高温处理30min,纤维素酶活力均出现了不同程度的下降。