黑土稻田CH4与N2O排放及减排措施研究

通过对黑土稻田CH₄和N₂O排放的观测,发现水稻生长季CH₄和N₂O排放量低于全国其它地区稻田CH₄和N₂O排放之间存在互为消长关系(r=-0．513,P<0．05),但在同样施肥水平条件下,间歇灌溉与长期淹灌相比,CH₄排放明显减少而N₂O略有增加,其相对综合温室效应被大大减少且水稻产量未受影响。为此,间歇灌溉可作为减少稻田温室气体排放的水分管理措施。另外,通过对CH₄和N₂O排放的相关微生物过程探讨,揭示产甲烷菌数与CH4排放问呈显著性正相关(R²=0．82,P<0．05),硝化菌数和反硝化菌数与N2O排放有重要关系。     

土壤矿物与微生物相互作用的机理及其环境效应

土壤矿物与微生物相互作用是地球表层系统中重要的生态过程.微生物或生物分子与矿物间的吸附(粘附)是两者相互作用的基础.吸附(粘附)是一个由分子间力、静电力、疏水作用力、氢键和空间位阻效应等多种作用力或作用因素共同决定、影响的物理化学过程.因此,微生物和矿物的表面性质如表面电荷、疏水性和它们所处的环境条件如pH、电解质浓度、温度等,都影响着矿物-微生物吸附(粘附)过程.微生物细胞或酶可吸附于矿物表面,其结果是细胞代谢或酶活性会发生明显变化,并进一步影响土壤中诸多相关的生态、环境过程.结合4种典型的初始吸附理论:表面自由能热力学理论、DLVO理论、吸附等温线理论和表面复合物理论及本课题组近年来的研究成果,对土壤矿物与微生物相互作用的类型、机理、作用力和现代研究技术等方面的最新研究进展进行了较为全面的论述,对土壤矿物-微生物相互作用的环境效应进行了讨论,并就该领域今后研究工作的特点及应关注的问题进行了展望.     

长效氮肥施用对黑土水旱田CH4和N2O排放的影响

通过在黑土玉米地与水稻田施用长效氮肥后发现 ,长效碳酸氢铵 (长碳 )与长效尿素(长尿 )能显著减少黑土玉米地N2 O的排放。与施用普通尿素相比 ,其排放量分别减少了5 9 2 %和 73 3%。长碳和长尿还能促进黑土玉米地对CH4的吸收作用。黑土水稻田施用长尿后 ,N2 O的排放减少了 6 1%。而CH4的排放却略有增加     

PKC对人mdr1基因转录调控的研究

研究了ＰＫＣα、β１和β２亚型对多药耐药基因ｍｄｒ１转录的调控作用．以ｍｄｒ１基因上游调控序列驱动的虫荧光素酶报告基因表达载体和ＰＫＣ基因表达载体共同转染ＣＯＳ７细胞后,测定虫荧光素酶报告基因表达水平．实验结果表明,ＰＫＣα、β１及β２对ｍｄｒ１基因的转录有下调作用,ＰＭＡ可进一步加强这一作用;在此转染体系中,ＰＫＣ抑制剂ｓｔａｕｒｏｓｐｏｒｉｎｅ也可抑制ｍｄｒ１基因的转录,但在只转染ｍｄｒｌｕｃ的细胞中,ｓｔａｕｒｏｓｐｏｒｉｎｅ对ｍｄｒ１的转录则没有影响,提示ｓｔａｕｒｏｓｐｏｒｉｎｅ仅在ＰＫＣ过量表达的细胞中抑制ｍｄｒ１基因的转录．     

应用双荧光报告系统检测斑马鱼microRNA的动态表达

microRNA(miRNA)是一类细胞内源表达的小分子非编码RNA,主要通过降解靶基因的mRNA或者抑制靶基因的翻译,在动植物的发育以及其他重要的生理过程中起调控作用。miRNA的功能跟它的表达位置与时间密切相关,但是目前尚缺乏一个能够在活体与个体水平稳定、持续地实时观察miRNA动态表达的方法。文章以斑马鱼为模式,建立了一个双荧光报告系统(我们称之为miRNA Tracer),用于在斑马鱼整体胚胎中追踪特定miRNA的表达谱及动态变化过程。该系统以Tol2转座子为基础,采用来自斑马鱼hsp70基因的热激启动子分别驱动eGFP和mRFP1荧光报告基因,同时在其中一个报告基因的3′-UTR区连接待测miRNA的互补序列,构成Tracer质粒。该互补序列与斑马鱼胚胎中相应的内源miRNA结合后能够使对应报告基因的荧光信号强度减弱,通过比较两个报告基因在表达谱上的差异辨别miRNA的表达区域,检测斑马鱼胚胎中miRNA起作用的位置和时间。文章选择在肌肉系统特异表达的miR-206以及在神经系统特异表达的miR-219,分别在显微注射瞬时表达和转基因稳定整合等两个层次上验证了上述Tracer系统。结果表明,所用的方法能够如实地在单细胞水平和整体水平检测到目标miRNA的时空表达动态变化。miRNA Tracer系统为在斑马鱼发育过程中对miRNA进行活体、实时的时空定位提供了一个独特而有效的方法,也为对miRNA进行功能与作用机制等更深入的研究奠定了基础。     

微生物生物量C、土壤呼吸的季节性变化与黑土稻田甲烷排放

对黑土水稻田一个生长季中土壤微生物生物量C、土壤呼吸和甲烷排放通量进行了监测。结果表明,在水稻生长初期,长效尿素能显著抑制微生物生物量C和土壤呼吸(P<0．05),间歇灌溉措施对二者几乎没有影响,间歇灌溉能减少稻田甲烷的排放,平均排放量比对照减少了32．5％,长效尿素的施用稻田使甲烷的排放略有增加,施用长效尿素的处理,微生物生物量C与甲烷排放量之间呈显著正相关关系。     

黑土稻田CH4与N2O排放及减排措施研究

通过对黑土稻田CH₄和N₂O排放的观测,发现水稻生长季CH₄和N₂O排放量低于全国其它地区稻田.CH₄和N₂O排放之间存在互为消长关系(r=-0.513,P<0.05).但在同样施肥水平条件下,间歇灌溉与长期淹灌相比,CH₄排放明显减少而N₂O略有增加,其相对综合温室效应被大大减少且水稻产量未受影响.为此,间歇灌溉可作为减少稻田温室气体排放的水分管理措施.另外,通过对CH₄和N₂O排放的相关微生物过程探讨,揭示产甲烷菌数与CH₄排放间呈显著性正相关(R²=0.82,P<0.05),硝化菌数和反硝化菌数与N₂O排放有重要关系.     

不同水分管理下稻田土壤CH4和N2O排放与微生物菌群的关系

采用MPN计数法对黑土(海伦)和草甸棕壤(沈阳)稻田生长季4种微生物菌群数量进行了测定,同时采用封闭式箱法对CH4和N2O通量进行观测,以深入了解稻田生物源温室气体排放的微生物学过程,两地试验田均采用长期淹灌与间歇灌溉两种不同水分管理,对实验结果多元回归分析,结果表明,海伦与沈阳两地稻田两种水分管理条件下CH4通量季节变化与产甲烷菌数季节变化存在极显著正相关关系沈阳稻田生长季CH4通量季节变化与甲烷氧化菌数季节变化具有显著正相关性,间歇灌溉条件下黑土稻田N2O通量与反硝化菌数呈显著性正相关关系,两种水分管理条件下沈阳稻田N2O通量与硝化菌数具有显著正相关关系,间歇灌溉条件下沈阳稻田N2O通量与反硝化菌数呈显著性正相关关系。