不同盐胁迫对柳枝稷生物量、品质和光合生理的影响

为明确不同盐胁迫对柳枝稷生物量、品质及光合生理的影响,以无盐胁迫作为对照(CK),选取0.40%Na Cl、0.80%Na2SO4和0.80%Na HCO3进行了土柱试验。结果表明:(1)与CK相比,Na Cl、Na2SO4、Na HCO3胁迫下柳枝稷地上生物量、地下生物量、总生物量、籽粒产量及根冠比均显著降低(P0.05),总生物量分别降低49.39%、60.52%、76.45%,Na HCO3对柳枝稷的生长抑制作用最强,Na Cl最弱;(2)Na Cl胁迫下柳枝稷地上生物质灰分含量显著增高14.89%,Na2SO4胁迫下硫(S)含量显著增高262.32%,纤维素含量显著降低13.71%,Na HCO3胁迫下钾(K)含量显著增高54.95%,半纤维素含量显著增高10.87%,灰分和S含量的增高不利于柳枝稷地上生物质的燃烧利用,纤维素含量的降低和半纤维素含量的增高不利于其转化利用;(3)Na Cl、Na2SO4、Na HCO3胁迫下柳枝稷叶片净光合速率(Pn)分别显著降低21.89%、29.54%和24.59%,气孔限制因素可能是其光合作用受到抑制、生物量下降的关键因素。     

燕麦-绿豆间作效应及氮素转移特性

为探究燕麦(Avena sativa)-绿豆(Phaseolus radiatus)间作效应及氮素转移特性, 在不施氮肥的大田试验条件下, 设置3种种植模式(燕麦单作、绿豆单作和燕麦-绿豆间作), 采用传统挖根法和¹⁵N同位素标记法进行研究。结果表明, 间作系统中燕麦侵袭力强于绿豆, 绿豆生长受到抑制。整个生育期, 间作燕麦地上部干物质积累量比单作增加14.9%-33.1%, 2年成熟期间作燕麦的氮素积累量比单作分别提高53.1%和44.8%; 间作减少了开花结荚期绿豆氮素积累量和根瘤重量, 降低了绿豆的固氮效率, 绿豆的固氮效率2年平均降低23.7%, 生物固氮量平均减少11.66%。间作绿豆向燕麦的氮素转移率2年平均值达31.7%, 氮素转移量为212.16 kg∙hm^-2。燕麦-绿豆间作降低了开花结荚期绿豆的根瘤固氮酶活性和固氮效率, 但绿豆体内氮素转移增加了燕麦对氮素的吸收利用, 实现了地上部与地下部生长的相互调节和促进, 优化了农田生态系统的氮素管理。     

土壤微生物多样性及其环境影响因子研究进展

土壤中存在丰富的微生物资源,不同土壤系统具有不同的微生物群落,微生物多样性既依赖于生态系统又服务于生态系统。本文从物种多样性、遗传多样性、生态类型多样性、功能多样性四个方面对土壤微生物多样性进行了新的诠释,总结论述了土壤微生物多样性与环境因子如土壤、植物群落和气候条件之间的关系,并对目前存在的问题和今后面临的挑战提出几点看法。     

西北黄土高原柠条种植区土壤微生物多样性分析

柠条锦鸡儿(Caragana korshinskii)是我国黄土高原区重要的饲用豆科灌木植物。为揭示土壤微生物与柠条种植之间的关系,采用未培养技术提取样品宏基因组DNA,分别构建柠条根表、根际和自然土16SrDNA文库,分析各文库微生物群落的变化。结果显示,随距离柠条根部渐远,微生物数量呈现递减趋势。聚类分析发现,变形杆菌纲是根表土壤区系中的优势微生物种群(70.3%),尤其存在大量α-Proteobacteria类的能诱使植物形成根瘤的根瘤菌和对植物有促生作用的γ-Proteobacteria类微生物;而在根际和自然土中,酸杆菌属(Acidobacteria)和古菌(Archaea)数量较多。柠条根际的多样性指数最高,而根表和自然土微生物类群具有较高的优势度,表现出从根表、根际植物相关微生物到自然土单一简单微生物类群的过渡。说明植物根系和土壤环境与微生物类群具有相互选择性。     

呼伦贝尔草原不同退化梯度土壤细菌多样性季节变化

为了研究草地退化程度与土壤微生物多样性的关系,在呼伦贝尔草地上选取羊草草甸草原和贝加尔针茅草甸草原两个典型放牧点,按照轻度、中度和重度划分取样点,分别于6、8月份和10月份3个不同季节采集土壤样品。应用变性梯度凝胶电泳技术(PCR-DGGE)研究两个放牧地点不同退化程度、不同季节草地的细菌群落结构变化。结果表明,呼伦贝尔草地不同退化梯度的草地土壤中细菌种类较为丰富。从丰富度和Shannon-Winner指数的变化看,两个放牧点8月份丰富度和Shannon-Winner指数最高,8月份的丰富度平均为32.4,比6月和10月份分别高11%和7.4%;8月份Shannon-Winner指数平均为4.15,比6月和10月份分别高7.7%和5.4%。DGGE图谱聚类分析结果显示,随着季节变化和草地退化程度由轻至重的变化,土壤中的细菌优势种群没有受到明显的影响。回收DGGE图谱中10个条带进行测序分析,结果显示,所有序列与GenBank数据库中的相似度在87%100%之间。基于98%的相似度,可将其中的7个鉴定为Proteobacteria(变形菌门),将其中的1个鉴定为Actinobacteria(放线菌门)。另外2个同已知序列相似性较低,可能是未知的细菌。结果表明,Proteobacteria(变形菌门)为呼伦贝尔草原土壤中的优势细菌类群,尽管所选取样点草地植被有不同程度的退化,但土壤微生物优势种群并没有发生变化。     

北京地区14份柳枝稷生物量及分配差异研究

采用14份柳枝稷开展盆栽试验,研究了在北京地区条件下其生物量差异及分配规律。结果表明,低地型柳枝稷Kanlow生物量最高,其茎秆、地上部和整株生物量分别达到175.48 g/株、299.18 g/株和447.66 g/株,而高地型柳枝稷Nebraska生物量最低,其茎秆、地上部和整株生物量分别为29.86 g/株、58.08 g/株和140.51 g/株。就柳枝稷整株植株而言,Kanlow地上部生物量分配比例最高,达到63.13%,S2最低,为40.55%,Kanlow地上部营养器官生物量分配比例最高,达到48.67%,Nebraska最低,为31.88%。就柳枝稷地上部而言,Alamo、Kanlow和Trailblazer茎秆生物量分配比例及茎叶比均较高,分别为35.91%和2.75,37.09%和2.56,34.39%和2.48。起源纬度显著影响了柳枝稷的生物量及其分配,就柳枝稷整株植株而言,起源纬度与柳枝稷生物量显著负相关,与地下部生物量分配比例显著正相关,与地上部、种子和茎生物量分配比例显著负相关。就柳枝稷地上部而言,起源纬度与茎生物量分配比例及茎叶比显著负相关,与叶和鞘生物量分配比例显著正相关。生物量的差异及其分配规律反映出柳枝稷对生态环境长期适应的生殖与生长策略。本研究为柳枝稷遗传资源引种和品种选育提供了依据。     

豆科作物间作燕麦对土壤固氮微生物丰度和群落结构的影响

利用荧光定量PCR和高通量测序的研究方法,比较了3种种植模式(燕麦单作,O;大豆/燕麦,OSO;绿豆/燕麦,OMO)对燕麦土壤固氮微生物数量和群落组成的影响.结果表明: 与大豆和绿豆间作显著改变了燕麦土壤的理化性质.燕麦土壤固氮微生物nifH基因拷贝数为每克干土1.75×10¹⁰～7.37×10¹⁰,拔节期和成熟期OSO和OMO中nifH基因拷贝数分别是O中的2.18、2.64和1.92、2.57倍,且各处理成熟期nifH基因拷贝数显著低于拔节期.样品稀释性曲线和覆盖度结果表明,各样品nifH基因测序结果可靠.与绿豆间作显著提高了燕麦土壤nifH基因的多样性.各样品固氮微生物属水平上优势类群均为Azohydromonas、固氮菌属、慢生根瘤菌属、Skermanella和在属水平上无法归类的固氮微生物,但各优势类群相对丰度存在差异.样品OTU的venn分布和主成分分析显示,拔节期和成熟期nifH基因群落结构存在差异,两个生育时期OSO和OMO具有更相似的nifH基因群落结构.表明与大豆和绿豆间作可显著提高燕麦土壤固氮微生物的数量,并影响固氮微生物的群落组成.     

大孔吸附树脂分离富集苜蓿皂甙的研究

本项工作以对苜蓿皂甙的吸附量和解吸率为指标筛选大孔吸附树脂。研究结果表明,X-5吸附树脂具有较好的吸附性能和解吸效果。研究应用正交试验方法进一步对大孔吸附树脂分离纯化苜蓿皂甙的工艺条件进行试验分析,确定苜蓿皂甙分离富集的最佳操作条件为:上样浓度8mg/mL,色谱柱的径高比1∶7,药材-树脂比例1∶3;吸附完全后,先以水洗脱,除去杂质,再以50%乙醇洗脱,可以得到纯度较好的苜蓿皂甙。     

不同积温和种植密度对饲用黑麦分蘖动态的影响

应用回归均匀设计构造试验方案,采用分期播种的方法,研究了不同冬前积温、种植密度对饲用黑麦单株分蘖动态、群体分蘖动态以及有效茎数动态变化的影响,并建立了模拟模型。结果表明,饲用黑麦单株分蘖数量同时受播期、播量的影响,生长前期主要受播期早晚的影响,生长后期主要受播种密度的制约,总体来看,播期越早、播量越小,其单株分蘖数量就越多,反之就越少,饲用黑麦不论是在生长前期、中期,还是后期,随着播期推迟,各播量群体分蘖数不断下降;随着播量增大,各播期群体总蘖数不断上升,饲用黑麦群体有效茎数取决于播期和播量的共同作用,播期早,要控制播量不宜过大,合理的群体结构主要依靠单株有效茎数的增长潜力来保证;播期晚,要防止播量过小,合理的群体结构主要依靠主茎数量的增加来实现。     

应用RAPD分子标记技术研究苜蓿根瘤菌的田间竞争结瘤能力

以在温室条件筛选出与 Vector苜蓿品中匹配较好的根瘤菌系 CCBAU30 1 38和 Vector为材料 ,应用 RAPD技术研究CCBAU30 1 38田间竞争结瘤能力。结果显示 ,利用冻融法处理的根瘤、菌体提取的 DNA可以直接作为 PCR扩增的模板 ,扩增结果与以类菌体 DNA及总 DNA作为模板处理的结果相同 ;以根瘤处理物作为 PCR扩增的模板 ,应用 RAPD分子标记技术对接种菌 CCBAU30 1 38田间竞争结瘤能力进行研究 ,接种 1 4 0 d后 ,CCBAU30 1 38田间占瘤率为 4 7.7% ,表明该菌具有较强竞争结瘤能力和持久力。试验结果还说明 ,在接种菌与土著菌有差异的条件下 ,应用 RAPD技术开展竞争结瘤能力研究 ,可以直接以根瘤处理物作为 PCR扩增的模板 ,具有简易、快速、准确等优点