40多年来,全世界的科研工作者已经在碳循环领域的各个方面做了大量的工作.本文总结了全球碳循环研究的最新进展,着重介绍了大气CO2浓度的变化及增长趋势,陆地生态系统和海洋对于大气CO2浓度变化及由此而引起的气候变化的反馈及其研究现状.同时,对许多固碳措施和技术方法也作了阐述.目前全球碳循环研究已经达到了系统集成的高度,因此集成研究将是21世纪碳循环研究的发展趋势.

1999年发现和鉴定的新型昆虫脑神经肽--抑前胸腺肽,对昆虫的变态起着重要的作用.本文介绍它的研究背景、结构、功能、与促前胸腺素的相互作用关系及其分子生物学研究的结果,并对它的研究作一评价和展望.

采用包括胚乳、细胞质和母体植株等不同遗传体系基因效应的数量性状发育遗传模型和统计分析方法,分析了籼稻4个发育时期的精米重量性状.结果表明三倍体胚乳和二倍体母株基因的加性效应和显性效应以及细胞质效应可以明显影响各个稻米发育时期的精米重量,但主要为二倍体母株的核基因效应,其次为三倍体胚乳核基因效应.基因加性效应在稻米4个发育时期的精米重量表现中起着主要作用,选择可以取得良好的改良效果.条件方差分量分析结果表明,胚乳、细胞质和母体植株中控制精米重量性状表现的基因在多数稻米发育时期均有新的表达,且以稻米发育前期为主,其中开花后第8～14日是控制精米重量性状表现的基因表达最为活跃的时期,各遗传体系在接近稻米成熟时(开花后第22～28日)的新基因表达量尤其是基因的加性效应会明显下降,一些基因效应尤其是净细胞质效应存在着个别发育时期间断表达的现象.稻米不同发育时期的条件和非条件遗传效应预测值表明,作5等亲本可以明显提高后代的精米重量.

低钾导致净光合速率下降,Rubisoo及Rubisco活化酶活性和含量均降低,其中尤以Rubisco初始活性的降低为最大;低钾处理水稻抽穗当天剑叶叶绿素含量还高于正常钾处理,但随着剑叶衰老,降低较快.外源钾对Rubisco及Rubisco活化酶活性影响的研究表明,钾离子对光合有关酶类没有直接的活化作用.

在克隆水稻谷蛋白基因Gt1启动子的基础上,以农杆菌双元载体pCAMBIA1301为起点,构建出以该启动子带动大豆球蛋白A1aB1b亚基基因表达的双元载体,并用农杆菌介导法转化水稻获得转基因植株.经PCR检测和后代分析,大豆球蛋白基因已整合入水稻基因组,并在后代中稳定遗传.

嘉浙A是用优质早籼嘉浙B(代号Y33)作轮回亲本,与野败型不育系珍汕97A连续回交育成.1999年7月通过浙江省科委组织的技术鉴定.嘉浙A的主要特性如下:①米质优:据农业部稻米及制品质量监测中心化验的十项米质指标中,嘉浙A有六项达国家优质籼米一级标准,四项达二级标准.②不育性稳定:嘉浙A不育株率100%,不育度99.98%,符合籼型不育系的育性标准.③性状优良:嘉浙A穗型大,配合力好,花时早而集中,柱头外露率高,制,繁种产量较高.

研究了浙江省八个大麦主栽品种(秀麦3号、秀92-47、92-11、浙农大3号、浙农大6号、浙农大7号、浙原18、浙皮4号)在六个不同生态地区(杭州、余姚、嘉兴、台州、衢州、丽水)的籽粒蛋白质含量和千粒重.结果表明:不同品种和地区之间,蛋白质含量和千粒重均存在着显著差异,且粒重在地区间的变异要大于蛋白质含量.大麦籽粒蛋白质含量与大于20 ℃的积温和平均日照呈显著正相关,而与平均降雨量无显著相关.根据蛋白质含量和粒重确定了最佳的啤用大麦品种.

1AA,IBA,NAA,2,4-D对陆地棉和海岛棉茎尖培养有一定的促进作用,BA,KT,ZT则抑制棉花茎尖培养,在一定激素浓度范围内,随着激素浓度的升高,对棉花茎尖培养过程中地上部和地下部的生长均有促进作用,但继续增加激素浓度,虽对棉花茎尖培养不定根的形成仍有促进作用,但却抑制了地上部的生长.适合棉花茎尖培养的最佳激素和浓度为0.01～0.1 mg/L IBA.其中,在含有0.1 mg/LIBA的培养基中,陆地棉和海岛棉基因型间茎尖培养的效果存在着显著差异.以海岛棉不定根的形成能力较陆地棉容易,而地上部的长势则陆地棉优于海岛棉.其中,在陆地棉中又以浙506茎尖培养效果较好;泗棉3号相对较差.在海岛棉中,比马3-33茎尖培养效果较好,而米奴非10的茎尖培养效果较差.

以开化长白苦瓜为材料作外源CPPU处理,以研究CPPU对苦瓜果实生长和内源激素含量的影响,结果表明,10～50 mg/L CPPU在开花当天处理子房可以促进苦瓜果实的生长,使果长、横径和果重均比对照增加,其中又以20 mg/L处理效果最为明显,而100 mg/L则抑制果实的生长.HPLC分析表明,20 mg/L和100 mg/L CPPU处理均使果实内源ZT含量下降,ABA含量上升;20 mg/L处理使果实内源IAA和GA3含量明显上升,并在花后6 d达到峰值.

硅是一种在植物生命活动中起着重要生理作用的元素,由于多数园艺植物中硅含量极低,因而测定其含量非常困难,在本研究中,将三种现存方法改进后应用于园艺作物硅含量的分析.结果发现,利用高压消煮法虽然具有不使用危险化学品HF的优点,但对于含硅量较低的园艺作物,例如苹果,梨等,其回收率低,测定结果不稳定.利用HCl-HF混合液振荡过夜抽提其中的硅后,再利用ICAP分析,可以明显提高Si分析的敏感性和准确性,故适用于各种园艺作物硅的测定.

采用葡萄茎段为外植体建立起高频再生体系,随后建立了农杆菌介导的葡萄主栽品种玫瑰香的稳定遗传转化体系,获得了转基因植株.将携带拟南芥菜LEAFy基因的pDC202载体转化到农杆菌菌株GV3103中,与茎段共培养3 d后,在附加利福平的培养基GS+ZT(2.0mg/L)上选择培养4周.经压力选择培养初步筛选到转基因植株,且可以直接获得生根转化试管苗;从初步鉴定的转化植株上选取壮幼嫩的新叶作为材料,提取葡萄基因组DNA,借助PCR、Southern杂交等分子生物学手段进一步鉴定,结果表明LEAFy基因已成功整合到葡萄染色体DNA上,且转化频率较高.

以甘蓝型油菜为材料,研究了不同外植体、基因型以及Ag⁺和赤霉素(GA3)等对甘蓝型油菜离体再生的影响,建立了甘蓝型油菜高频率的离体再生体系.不同基因型品种以4 d苗龄的无菌苗子叶作为外植体,培养在MS培养基上并附加BA 3.0 mg/L,NAA 0.15 mg/L,GA3 1.00 mg/L,AgNO₃2.5mg/L,在23～25 ℃、16 h光照(2 00O～3 000 lx)下培养27 d以上即可实现不同基因型品种子叶外植体高频率芽的再生.

以CMV亚组1株系Fny-CMV RNA2基因组为模板,根据其序列设计引物进行PCR扩增,得到2.5 kb的全长复制酶基因扩增产物.对此产物进行纯化,并用NcoI和BspHI进行双酶切,得到3个片段,将不含有GDD保守区的2个片段用T4 DNA连接酶连接,并对连接产物进行PCR扩增,得到2.2kb左右缺失GDD保守区的黄瓜花叶病毒复制酶基因的扩增产物.将其克隆到pGEM-T Easy Vector上,进行序列测定,结果表明GDD保守区确已缺失.该缺失不导致开放阅读框架的移码将缺失GID保守区的基因定向克隆到植物表达载体pBI121中,并经三亲交配导入根癌农杆菌中,经PCR及酶切鉴定,证实质粒已被导入.

与相应保持系比较,榨菜胞质雄性不育系全生育期叶片的叶绿素含量偏低,低温时期尤为明显.不育系的细胞器发育明显滞后,其莲座期叶片的叶绿体发育不良,呈椭圆形,基粒片层少,不及同期保持系的发达,内部较少积累淀粉粒,线粒体脊少,活性弱,内质网不发达;但到瘤状茎膨大期,不育系叶片的叶绿体发育程度接近保持系,呈梭形,基粒片层清晰发达,线粒体活性也增强;至抽薹期,不育系及保持系叶片的超微结构均呈退化状态,细胞器内膜降解、消失,线粒体空泡化,叶绿体内积累大量的淀粉颗粒.

以黄花梨果实为试材,测定了经壳聚糖涂膜处理的果实在常温贮藏过程中膜脂过氧化和乙烯生成的变化.结果表明:壳聚糖涂膜使果实SOD活性维持在较高水平,LOX活性较低,细胞膜稳定性增加、透性变小,MDA含量显著减少,乙烯释放跃变不很明显且较低.而对照处理的果实SOD活性很快下降,LOX活性初期和后期较高,乙烯释放量较大,并在采后第11日左右出现明显的跃变峰.

采用Hungate厌氧滚管计数技术和气相层析仪检测土样甲烷含量,研究分析了不同植被下黄松泥土壤中甲烷氧化菌种群的数量变化和土壤的甲烷氧化活性.结果表明不同植被下的黄松泥土壤中甲烷氧化菌种群数量在107～108cfu/g干土之间,变化范围不超过2个数量级.水稻田土壤和水稻分蘖期土壤中的甲烷氧化菌种群数量明显高于其它植被下土壤的甲烷氧化菌种群,但相互之间无显著性差异,而它们的甲烷氧化速率却差异显著.土壤中甲烷氧化菌种群数量对土壤氧化甲烷速率有影响但不显著.在氧化甲烷活性很低的土样中加入外源甲烷,可刺激土壤中的甲烷氧化菌增殖,并可诱导甲烷氧化速率达到最大值,但不同植被的土壤达到氧化甲烷最大速率所需的诱导时间不同.不同植被土壤间的甲烷氧化最大速率略有差异,以水稻田土壤为大.

以油茶、普通茶梅品种“樱花”、冬茶梅品种“小玫瑰”、山茶花品种“秋牡丹”、“花牡丹”及待分类品种“黄海内宝珠”为材料,通过形态特征比较,花粉扫描电镜观察,酯酶(EST)和过氧化物酶(POX)同工酶谱分析等方法,经比较分析,结果表明"黄海内宝珠"为山茶亚属油茶组普通茶梅群的一个新品种.

四种重金属对泥鳅幼鱼呼吸强度的影响实验表明,泥鳅幼鱼对重金属污染的反应十分敏感,4种重金属处理组幼鱼呼吸强度均明显大干对照组,其中以铜影响最大,铅最小,呼吸强度分别为5.578mL/g·h和2.663 mL/g·h.染毒历时和重金属浓度的影响则表现为随着染毒时间的延长和浓度的降低而逐渐减弱.

以“长嘉”二元生长猪为试验对象,研究了由木聚糖酶、β-葡聚糖酶和纤维素酶组成的复合酶制剂GXC对日粮消化率的影响,结果表明:添加GXC后①使日增重提高了8.78%(P＜0.05),料重比降低了9.42%(P＜0.05),与玉米组相比无差异;②饲粮中粗蛋白、粗脂肪和粗纤维表现消化率分别提高了18.76%(P＜0.01)、1 6.04%(P＜0.05)和108.57%(P＜0.05),与玉米组无明显差异;③十二指肠、空肠、回肠内容物粘度分别下降了2.8%(P＞0.05)、7.08%(P＜0.01)和6.78%(P＜0.01);与玉米组相比,分别下降了1.87%(P＞0.05)、3.67%(P＜0.01)和3.5l%(P＜0.05);④使十二指肠内容物中的总蛋白水解酶、淀粉酶活胜分别升高了99.07%(P＜0.01)和18.41%(P＜0.05).

为了解萘胺类化合物CRL缓解家蚕氟中毒的机理,研究了CRL对氟中毒蚕血淋巴中氧自由基(O₂)水平的影响.家蚕幼虫添食NaF溶液后,幼虫血淋巴中O₂的含量明显增高,说明家蚕的氟中毒与蚕体内的O2水平有关.氟中毒的家蚕幼虫经CRL处理后,血淋巴中的O2的含量有所下降,经CRL和增效剂协同处理后O₂的含量大幅度下降,甚至接近正常蚕(对照区)的水平,由此说明CRL的解毒功效在增效剂的协同作用下会进一步提高.

考察了茶多酚对家兔C-BSA肾炎的治疗作用.结果表明:茶多酚大(306 mg/kg)、中(102 mg/kg)、小(34mg/kg)剂量组及地塞米松阳性对照组均能明显降低C-BSA肾炎模型免的尿蛋白和血清肌酐(P＜0.05或P＜0.01);减轻肾小球肿胀、细胞增生、血栓形成及白细胞浸润,修复肾小球病理改变;降低血清循环免疫复合物(P＜0.05).茶多酚大剂量的作用优于阳性对照药地塞米松(0.1 mg/kg,P＜0.05),并且大、小剂量间差异显著,有明显的剂量相关性.结果提示:茶多酚对家免C-BSA肾炎模型具有明显的疗效.

将罗非鱼在在镉浓度为0.3 mg/L和3.0 mg/L的水环境中染毒8 d,对其肝脏中Cd,GSH,GCS及GST进行了测定.结果表明,罗非鱼在染毒初期,镉在其肝脏中的蓄积量与染毒时间呈显著正相关关系;低浓度镉可使GSH随着镉蓄积浓度的升高而升高,其机理主要是低浓度的镉可使肝脏中的GCS及GST活性升高,但GSH的合成量大于损耗量;相反,大剂量的镉则可抑制GCS的活性,使GSH的合成减少,并间接激活GST的活性,GSH消耗增加,故使肝脏中GSH含量下降.

以切片苹果为物科进行不同剂量辐照后热风干燥特性和以辐照剂量、风温及切片厚度比等因子对总降水率、维生素Vc、干制品外观质量和复水比等指标进行二次正交旋转回归的优化干燥工艺研究.结果表明,就干制品外观质量而言,以辐照剂量取中、热风温度取中和切片厚度取薄为佳;对总降水率而言,辐照剂量取大、热风温度取高、切片厚度薄时其值取大;对干制品Vc含量,辐照剂量取中、热风温度取低、切片厚度以厚时为佳;对干制品复水比,辐照剂量取高、热风温度取中、切片厚度薄时为佳.

研究了苹果果梗与果体的识别方法和果面缺陷的查找方法.根据苹果果梗的特性,提出用分块扫描判断果梗是否存在;分析了苹果的坏损表面与非坏损表面的不同反射特性,以及不同灰度值象素点数的统计特性,找出坏损区域,并从中区分出果梗和果萼.对1 5幅无果梗的图象判断准确率为100%,对90幅果梗完好图象的准确率为88%.试验证明该方法对坏损的检测是有效的.

研究了稻谷换向通风干燥工艺的不同表现风速、谷层厚度、换向周期等因素对干燥不均匀度、干燥速率和热耗的影响.结果表明表现风速是影响干燥不均匀度的主要因素,增加表现风速将改善稻谷干燥的不均匀度.并给出了稻谷换向通风干燥的较佳干燥工艺参数组合.