Effects of Elevated Carbon Dioxide on the Growth and Foliar Chemistry of Transgenic Bt Cotton

A field study was carried out to quantify plant growth and the foliar chemistry of transgenic Bacillus thuringiensis （Bt） cotton （cv. GK-12） exposed to ambient CO2 and elevated （double-ambient） CO2 for different lengths of time （1, 2 and 3 months） in 2004 and 2005. The results indicated that CO2 levels significantly affected plant height, leaf area per plant and leaf chemistry of transgenic Bt cotton. Significantly, higher plant height and leaf area per plant were observed after cotton plants that were grown in elevated CO2 were compared with plants grown in ambient CO2 for 1, 2 and 3 months in the investigation. Simultaneously, significant interaction between CO2 level x investigating year was observed in leaf area per plant. Moreover, foliar total amino acids were increased by 14%, 13%, 11% and 12%, 14%, 10% in transgenic Bt cotton after exposed to elevated CO2 for 1, 2 or 3 months compared with ambient CO2 in 2004 and 2005, respectively. Condensed tannin occurrence increased by 17%, 11%, 9% in 2004 and 12%, 11%, 9% in 2005 in transgenic Bt cotton after being exposed to elevated CO2 for 1, 2 or 3 months compared with ambient CO2 for the same time. However, Bt toxin decreased by 3.0%, 2.9%, 3.1% and 2.4%, 2.5%, 2.9% in transgenic Bt cotton after exposed to elevated CO2 for 1, 2 or 3months compared with ambient CO2 for same time in 2004 and 2005, respectively. Furthermore, there was prominent interaction on the foliar total amino acids between the CO2 level and the time of cotton plant being exposed to elevated CO2. It is presumed that elevated CO2 can alter the plant growth and hence ultimately the phenotype allocation to foliar chemistical components of transgenic Bt cotton, which may in turn, affect the plant-herbivore interactions.     

组织工程支架制备中超临界CO2技术的应用*

作为组织工程研究中三大要素之一,组织工程支架可为细胞的附着、迁移和增殖提供理想的环境。传统的组织工程支架制备方法,如粒子沥滤法、相分离法及静电纺丝法等在理论和技术上已较为成熟,但由于大多需要有机溶剂的参与,在制备过程中仍存在有机溶剂难以去除,以及支架孔洞难以控制、连通性较差等问题。超临界二氧化碳(supercritical carbon dioxide,SC-CO₂)密度近似液体,黏度和扩散系数近似气体,具有流动性强、溶解能力大、传热效率高等特殊的理化性质,与传统工艺相结合,可在绿色温和的反应体系中有效规避上述问题,在组织工程支架制备及药物负载方面具有广阔前景。     

异养微生物固定CO2的合成生物学研究进展

人类活动造成大气二氧化碳（CO₂）浓度不断升高,使当今世界面临着气候变化的重大危机。微生物CO₂固定为实现地球“碳中和”提供了一条有前景的绿色发展路线。与自养微生物相比,异养微生物具有更快的生长速度和更先进的遗传工具,但是其固定CO₂的能力还很有限。近年来,基于合成生物学技术强化异养微生物CO₂固定受到诸多关注,主要包括优化能量供给、改造羧化途径以及基于异养微生物间接固定CO₂。本综述将围绕上述3个方面重点讨论异养微生物CO₂固定的研究进展,为将来更好地利用微生物CO₂固定技术实现“碳达峰、碳中和”提供参考。     

玉米植株对大田温室气体N2O 排放的影响

利用封闭式箱法对玉米田N₂O 排放通量的观测表明,大田种植玉米后,对N₂O 排放产生了很大影响,玉米-土壤系统的N₂O 排放通量大于不种玉米的土壤。此外,植物根系能明显促进土壤中N₂O 的排放,特别是在玉米生长后期尤为明显。从播种开始到年底,施尿素导致N₂O 排放为3.3kg·hm^-2, 玉米植株为0.69kg·hm^-2, 占总排放量的17.3%.     

植物排放甲烷的研究进展

甲烷是一种重要的大气痕量气体,参与全球变暖和大气化学作用。传统上已知的甲烷生物排放源只有专性厌氧的原核生物即甲烷产生菌。然而近年来有研究发现,植物在好氧条件下能通过一种未知的机理排放甲烷,即非微生物机制产生甲烷。本文对植物排放甲烷的研究进展进行了综述,并提出了今后应加强研究的方面。     

不同压力二氧化碳气腹对兔血液流变学和微循环的影响

目的：研究不同压力二氧化碳气腹对兔血液流变学和微循环的影响。方法：18只雌性健康实验兔按气腹压力随机均分为三组：气腹压0mmHg组（Ⅰ组）、气腹压10mmHg组（Ⅱ组）和气腹压15mmHg组（Ⅲ组）。每组兔均在不同的压力下接受气腹1h。在二氧化碳气腹前5min（T0）、气腹后30min（T1）、气腹后60min（T2）测定血液流变学指标。监测心率（HR）、平均动脉压（MAP）、耳廓微循环的血流量和血流速率并记录在相应时点的上述参数值。结果：气腹后30min、60min,Ⅱ组与Ⅰ组比较,HR、MAP、全血粘度、红细胞刚性指数和聚集指数显著增加（P〈0.05）,红细胞变形指数、耳廓微循环的血流量和血流速率显著下降（P〈0.05）,Ⅲ组与Ⅰ组比较,各参数变化更为显著（P〈0.01）。血浆粘度和红细胞压积气腹前后无明显变化。结论：二氧化碳气腹后血液流变性减弱;虽然HR、MAP增加,但微循环的血流量和血流速率下降。     

不同季节高原鼢鼠乳酸脱氢酶活力和同工酶谱

目的:探讨高原鼢鼠对洞道低氧高二氧化碳环境的代谢适应机制。方法:用酶活力分析法,分析春季、夏季和秋季高原鼢鼠血清乳酸脱氢酶(LDH)活力、乳酸含量和组织LDH活力,用聚丙烯酰胺凝胶电泳法分析血清和组织LDH同工酶谱。结果:高原鼢鼠血清LDH活力在春夏秋三季具有明显的差异,春季高于夏季,夏季高于秋季,血清乳酸含量表现出同样的变化趋势;春季血清中五种同工酶条带都清晰可见,夏季血清中LDH5和LDH4清晰可见,秋季血清中只能看见LDH5带。骨骼肌、心肌和脑组织LDH活力较高,而且从春季到秋季显著降低;肝、肾和肺组织LDH活力较低,肝组织LDH活力春季显著高于夏季和秋季,夏秋两季之间没有明显差异;肾和肺组织LDH活力在春季与夏季之间没有明显差异,但秋季明显降低。心、肝、肺、肾、脑和肌肉组织LDH同工酶谱,在春夏秋三季都显示出五条带,并表现出明显的组织差异;各组织同工酶含量也有不同程度的季节差异。结论:高原鼢鼠体内糖酵解过程具有明显的季节性变化,从春季到秋季依次降低,这与它们的季节性活动特点和洞道中氧气和二氧化碳的季节性波动有关。     

二氧化碳浓度增高对稻、麦品质影响研究进展

作物品质的形成是品种遗传特性和环境条件综合作用的结果.一般认为大气中CO₂浓度增高将对作物品质产生重要影响.本文分别从蛋白质与氮含量、微量元素以及其他品质性状等3个方面综述了国内外关于CO₂浓度增高对水稻、小麦品质影响的研究进展,强调了该领域研究的必要性和紧迫性,并提出了研究的重点内容及主要方向.主要包括：大气中CO₂浓度增高对水稻、小麦品质的直接影响及品种间的差异;大气中CO₂浓度增高及其与其它气候因子协同作用对水稻、小麦品质的综合影响及其指标量化;大气中CO₂浓度增高及气候变化对水稻、小麦品质形成过程的影响机理;适应CO₂浓度增高的水稻、小麦品质改良育种的方向与策略;适应CO₂浓度增高的水稻、小麦品质改良的综合生产技术体系和分子标记及转基因技术在水稻、小麦品质改良育种方面的应用.     

三种控释肥在赤红壤中的氧化亚氮排放

采用静态箱收集和对比法,研究了无作物种植条件下包膜与否对高氮、均衡及高钾3种氮磷钾配比复合肥在华南赤红壤发育的菜园土中氧化亚氮(N2O)排放情况.结果表明:肥料氮磷钾配比不同,N2O排放量差异显著,3种类型复合肥N2O累积排放量表现为均衡型≥高氮型＞高钾型;同一类型复合肥,包膜控释能显著降低N2O排放量,包膜控释高氮、均衡及高钾型复合肥N2O排放总量分别为不包膜复合肥N2O排放量的34.4％、30.5％和89.3％;与不包膜相比,复合肥包膜能降低肥料在土壤中的N2O日排放通量,滞后和削减N2O排放高峰,减少土壤氮素损失以及由N2O排放造成的全球增温潜势.     

青藏高原高寒草甸生长期CO2排放对气温升高的响应

采用高度分别为0.4 m(OTC-1)和0.8 m(OTC-2)的开顶式增温小室(open top champers,OTCs),对青藏高原高寒草甸生态系统进行模拟增温处理,研究了高寒草甸生态系统的CO2排放强度及过程对气温升高的响应.结果表明:在平均气温分别提高1.25℃(OTC-1)和3.68℃(OTC-2)的条件下,对照及2种不同幅度增温处理高寒草甸生态系统CO2排放通量表现出明显的季节变化特征,并同时在植被生长旺盛期(7-8月)达到峰值,分别为2.31、2.35和6.38μmol·m-2·s-1;CO2排放通量在不同季节都表现出随增温幅度的升高而逐渐增大的趋势,表明随着气温升高,CO2排放通量逐渐增大;不同处理CO2排放通量与气温、5 cm土壤温度和5 cm土壤含水量之间表现出显著的相关关系,CO2排放通量与气温及5 cm土壤温度之间均符合指数关系,而与5 cm土壤含水量之间则符合二次多项式关系.