高温胁迫下外源褪黑素对黄瓜幼苗活性氧代谢的影响

以黄瓜品种‘津春4号’为试材,用叶面喷施的方法,研究了高温胁迫条件下外源褪黑素(melatonin,MT)对黄瓜幼苗活性氧（ROS）代谢的影响.结果表明：外源MT能显著降低高温胁迫下黄瓜叶片超氧阴离子自由基（O₂^-.）产生速率、过氧化氢（H₂O₂）含量、电解质漏渗率（relative electric conductivity, REC）及丙二醛(MDA)含量,增强黄瓜幼苗叶片中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)活性,提高抗坏血酸（AsA）、谷胱甘肽（GSH）及可溶性蛋白质含量.说明MT预处理能抑制高温胁迫条件下黄瓜幼苗体内ROS的产生,提高抗氧化酶系的活性及抗氧化物质的含量,降低膜质过氧化水平,保护脂膜的完整性,减少电解质的外渗,减轻高温胁迫对幼苗造成的伤害,提高幼苗抗高温胁迫的能力.     

广东省县级建设用地集约利用综合评价——以紫金县为例

基于评价指标的权重和隶属度值构建了广东省紫金县建设用地集约利用水平测度模型,运用最大相容类原则实现了建设用地集约利用水平的模糊识别分类,并通过将城镇及独立工矿区人均建设用地、农村居民点人均建设用地与国家2007年颁布的镇规划用地标准进行比较,测算了2005年广东省紫金县建设用地集约利用潜力.结果表明：2005年紫金县建设用地集约利用水平测度值为0.421,处于低效粗放利用阶段;理论上全县可减少555.69～2197.69 hm²的建设用地,集约利用潜力较大.     

经营方式对亚热带森林土壤可溶性有机碳含量和光谱学特征的影响

人工促进天然更新与人工造林经营方式中采伐剩余物管理等人工措施的差异,可能改变土壤可溶性有机碳(DOC)的含量和结构,影响森林碳循环。本研究利用天然次生林(对照)采伐迹地上通过人工促进天然更新林(简称人促更新林)和人工造林两种营林方式,研究经营方式对中亚热带森林土壤溶液可溶性有机碳含量和光谱特征的影响。结果表明:天然次生林转换为人促更新林和人工林后,0～10 cm土层土壤DOC含量显著降低,分别下降21%和50%;0～10 cm和10～20 cm土层土壤DOC/SOC(土壤有机碳)值也显著降低,分别达到27%和43%。在0～10 cm土层中,人促更新林土壤DOC芳香化指数和腐殖化指数显著高于人工林,人促更新林土壤DOC在3700～3000、1650～1620、1160～1000、690～530 cm^-1范围内的红外吸收比例较人工林高,表明人促更新林土壤DOC的羧酸类物质、芳香化物质丰富;人促更新林和人工林土壤DOC的荧光指数均为1.4～1.9,且人促更新林自生源指数显著高于人工林,说明人工林土壤DOC类蛋白组分贡献大,容易被微生物分解利用。人促更新林与人工林土壤DOC含量和结构的差异可能是人促更新林的土壤碳库比人工林更高的原因之一。     

1,2,3-三氯丙烷降解机制与污染场地修复技术研究进展

1,2,3-三氯丙烷(1,2,3-trichloropropane,1,2,3-TCP)是一种人工合成的脂肪族氯代烃,在工、农业生产中得到广泛应用。1,2,3-TCP作为环氧氯丙烷工业生产的中间产物,可作为前体物质用于生产土壤熏蒸剂、有机溶剂等。因其环境持久性、迁移性和生态毒性,国内外机构逐渐开始关注该有机氯污染物的环境归趋、生态健康风险和环境管控。当前,1,2,3-TCP污染物的降解与场地修复仍然是研究热点,但是对于1,2,3-TCP降解转化机制尚缺乏深入研究与总结。鉴于此,文中在讨论1,2,3-TCP的来源、环境污染、生态效应及物理化学降解方法与技术等的基础上,进一步综述了1,2,3-TCP的微生物降解与修复机制(如好氧共代谢降解、厌氧降解等);重点讨论了地下水等厌氧环境中1,2,3-TCP的厌氧微生物降解转化途径与机制,并从热力学角度论证了厌氧条件下1,2,3-TCP作为电子受体被有机卤呼吸微生物利用并降解的可行性;最后,对1,2,3-TCP污染场地原位生物修复进行了总结并对未来研究发展方向进行了展望。     

不同填闲模式对黄瓜根际土壤酶活性及细菌群落的影响

以温室连作3年黄瓜土壤为研究对象,以黄瓜为主栽作物,以青葱、小麦、油菜为不同季节填闲作物设置盆栽试验,采用常规化学方法、PCR-DGGE及qPCR技术,研究不同填闲模式对黄瓜土壤酶活性及细菌群落的影响.结果表明: 随着种植茬次的增加,填闲小麦处理的土壤脲酶、中性磷酸酶及转化酶活性均显著高于填闲青葱和油菜处理,同时油菜处理显著高于青葱处理;不同填闲模式间黄瓜根际土壤细菌群落结构不同,冬季填闲青葱和夏季填闲小麦处理维持了相对较高的多样性指数.qPCR检测结果表明: 随着种植茬次的增加,小麦处理的土壤细菌数量显著高于青葱和油菜处理.综上,不同填闲模式对土壤酶活性和细菌群落均产生一定影响,改变了土壤环境,其中夏季填闲小麦能保持相对较高的土壤酶活性、土壤细菌群落结构多样性及细菌数量.
     

秸秆还田对土壤有机碳不同活性组分储量及分配的影响

通过田间试验,研究了不同秸秆还田模式下土壤溶解性有机碳(DOC)、颗粒有机碳(POC)和矿物结合有机碳(MOC)储量及其在总有机碳(TOC)中的分配比例.结果表明: 相对于翻压还田(WR),小麦秸秆覆盖还田(WM)0～20 cm耕层TOC和MOC储量显著降低,降幅为4.1%和9.7%,DOC和POC储量显著提高,增幅为207.7%和11.9%;20～40 cm犁底层TOC和POC储量显著提高.玉米秸秆覆盖还田(MM)与MR相比,犁底层TOC和MOC储量显著提高,增幅为13.6%和14.6%.小麦-玉米秸秆均覆盖还田(WM-MM)相对于均翻压还田(WR-MR),耕层TOC和MOC储量显著降低,降幅为8.5%和10.3%.玉米秸秆还田耕层TOC和POC储量显著高于小麦秸秆还田.与对照(秸秆不还田)相比,6种还田模式耕层TOC储量增幅为5.2%～18.0%,差异达显著水平;除WM和MM模式外,犁底层TOC储量显著降低(降幅8.0%～11.5%).6种还田模式下土壤耕层DOC储量及DOC/TOC比值显著降低,在WM和WM-MM还田模式下耕层POC储量显著提高、POC/TOC比值增大,WR模式的耕层MOC储量显著提高、MOC/TOC比值增大,其余3种模式耕层POC和MOC储量均显著提高.秸秆覆盖还田有利于土壤有机碳活性组分积累,翻压还田有利于较稳定性有机碳组分积累.在提高关中地区农田TOC储量方面,玉米秸秆还田好于小麦秸秆还田、小麦-玉米秸秆翻压还田好于覆盖还田.     

小麦根系分泌物对黄瓜生长及土壤真菌群落结构的影响

以黄瓜为受体,以不同化感效应(促进/抑制)小麦品种为供体,采用PCR-DGGE技术,研究了小麦根系分泌物及伴生小麦对黄瓜生长及土壤真菌群落结构的影响.结果表明： 在处理第6天和第12天,化感促进效应小麦根系分泌物分别显著提高了黄瓜幼苗株高和茎粗;在处理第18天,化感促进和抑制效应小麦根系分泌物均显著提高了黄瓜幼苗株高;在处理第6天,不同化感效应小麦根系分泌物均显著降低了黄瓜幼苗根际土壤真菌群落条带数、Shannon指数及均匀度指数,有苗对照(W)显著高于无苗对照(Wn);在处理第18天,各处理的真菌群落结构条带数、Shannon指数及均匀度指数均显著高于无苗对照(Wn).伴生化感抑制效应小麦显著降低了黄瓜根际土壤真菌群落Shannon指数和均匀度指数,说明小麦根系分泌物及伴生小麦改变了土壤真菌群落结构.DGGE图谱及其主成分分析结果表明,伴生不同化感效应小麦对土壤真菌群落结构影响较大.     

我国设施黄瓜新育成品种芽期耐盐性评价

用100 mmol/L Mg(NO3)2盐溶液对不同生态类型的143个设施黄瓜新品种进行4 d芽期胁迫处理,调查各种质的发芽势、发芽指数、相对伤害率、发芽率、相对发芽率、第2天和第4天胚根伸长长度、后2 d胚根伸长速度等8个指标,利用各指标隶属函数值对其耐盐性进行聚类分析,并对耐盐强的种质进行恢复出苗初步筛选。研究结果表明,黄瓜萌发期的耐盐性强弱评价结果受多个指标的影响。8个发芽指标的变异系数为10.5%~81.0%,除了发芽率和相对发芽率的变异较小外,其他性状的变异幅度均较大(32.0%~81.0%);各性状指标变异系数在不同生态类型种质中表现不同,华北型和欧洲温室型种质以相对伤害率变异系数为最大,华南型和欧美加工型种质以后2 d胚根伸长速度变异系数最大。从种质总体抗盐结果看,欧美加工型和欧洲温室型>华南型>华北型。各指标隶属函数值聚类分析结果表明,将所有种质划为耐盐强、中、弱3类,其中耐盐强的品种共有54个,占37.8%。54个耐盐品种胁迫后经出苗试验初步筛选出12个恢复能力强的品种,即:J31-1>绿精灵>DRT5>YT24>东农02号>上海农科4号>冬灵102>IVF8>津优35>HGS-2>扬大13>J30-1。     

设施黄瓜育成品种果实外观品质的遗传多样性分析

对我国新育成的不同生态类型的138个设施黄瓜品种的19个果实外观性状进行了调查分析,研究其遗传多样性。结果表明,参试品种质量性状的遗传多样性指数都小于数量性状,不同生态类型黄瓜品种果实外观性状的遗传多样性指数为华北型(1.33)>华南型(1.25)>欧洲温室型(1.0)。质量性状的遗传多样性指数为华南型(0.91)>华北型(0.65)>欧洲温室型(0.48);数量性状的遗传多样性指数为华北型(1.94)>华南型(1.56)>欧洲温室型(1.47)。华南型品种果实数量性状的变异系数均高于华北型和欧洲温室型品种。主坐标轴分析(PCO)将所有种质划分为3个区组,即1区为华北型种质优势区、2区为华北型华南型和欧洲温室型种质混合分布区、3区为华南型种质区。PCO结果表明,1区和2区发生了基因渗透。对交流区域中华北型品种自交分离,后代中出现的稀刺瘤和光皮种质的情况进一步验证了基因渗透的结果。参照育成品种的果实性状信息对黄瓜以后的育种工作提出了建议。     

硅对连作黄瓜幼苗光合特性和抗氧化酶活性的影响

以‘津研四号’黄瓜品种为试材,研究了叶面喷施不同浓度硅(Si)(0、1、2、3、4、5mmol·L-1)对连作黄瓜幼苗生长、光合特性和抗氧化酶活性的影响.结果表明:在一定浓度(1~3 mmol·L-1Si)范围内,施Si可降低幼苗叶片电解质渗漏率(EL)和丙二醛(MDA)含量;提高叶绿素a(Chl a)、叶绿素b(Chl b)、类胡萝卜素(Car)和总叶绿素含量,叶片净光合速率(Pn)升高;超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)和过氧化氢酶(CAT)活性均有所提高;黄瓜幼苗株高、茎粗、叶面积及干物质积累量增加.随施Si浓度的进一步增加(4~5 mmol·L-1),叶片中EL和MDA含量升高,但仍低于对照;抗氧化酶活性和光合作用下降,幼苗生长受到显著抑制.说明外源Si可通过提高黄瓜幼苗叶片抗氧化酶活性来降低膜脂过氧化,通过增加光合作用来提高黄瓜幼苗长势,进而增强对连作障碍的抗性.以2 mmol·L-1Si处理效果最好.