为了探讨外源fps基因表达对发状根合成抗菌物质能力的影响,将含有薄荷(Mentha spicata L.)fps基因的双元表达载体质粒,通过冻融法转化到发根农杆菌菌株Ar1334中,转化菌株与烟草叶圆片共培养诱导发状根产生,共获得18个稳定的发状根无性系,在附加20 mg·L-1卡那霉素的MS培养基上,筛选到4个生长旺盛的无性系.经PCR扩增得到大小为1 kb的目的片段,PCR-Southern检测表明外源fps基因已整合到烟草发状根的基因组中,Northern blot检测证明外源fps基因在转录水平进行了表达;酶活分析显示转基因发状根株系中FPS酶活性明显高于对照,抑菌试验也发现转基因发状根汁液对赤星病菌具有较高水平的抗性,表明外源fps基因在发状根中的表达有利于抗菌物质的合成与积累.

通过测定发酵过程中发酵液的纤维素酶活、半纤维素酶活、可溶性总糖和还原糖浓度以及底物残渣重、残渣结晶度、傅立叶红外光谱和表面结构的变化来研究地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)对稻草的降解作用.研究发现,在发酵过程中地衣芽孢杆菌菌体产酶过程也就是木质纤维素的降解糖化过程.上清液中的纤维素酶活和半纤维素酶活分别在发酵进行到第12 h和48 h时达到最高峰.总糖含量于第4 h达到最高值,然后下降到一定程度后保持恒定还原糖含量随发酵进行不断下降,达到一定值后保持恒定.该菌株对稻草长达5 d的降解过程中结晶度未发生明显变化.底物残渣傅立叶红外光谱分析表明,此菌株对稻草中各组分都有一定降解.稻草中纤维素、半纤维素和木质素的降解率分别为14.91%、6.61%和1.42%.利用扫描电镜对底物残渣表面结构进行观察,可看到该菌株主要降解稻草的薄壁细胞,使其发生严重皱缩.

构建以TK为基本启动子,其上游由抗氧化反应元件(ARE)调控的报告载体pARE-TK-GFP以期用于化学预防剂的筛选.应用重组PCR技术,分别经3次PCR获得重组TK启动子并克隆入pMD18-T栽体中,经酶切和测序鉴定正确后连入pEGFP中构建载体pTK-GFP.人工合成的ARE插入TK基本启动子上游,成功构建报告载体pARE-TK-GFP.脂质体转染HepG2细胞并在荧光显微镜下观察有绿色荧光.该栽体的成功构建可为各种天然或人工合成的化学预防剂的筛选奠定基础.

为建立高山红景天试管苗的缓慢生长法保存体系,在低温、弱光及不同浓度甘露醇条件下对两种来源的试管苗进行缓慢生长法保存,并对其恢复生长植株的DNA含量进行分析.结果表明:低温(6±1)℃和弱光600 lx(8 h·d-1)条件下,试管苗在添加有甘露醇10 g·L-1的1/2MS+蔗糖20 g·L-1+琼脂7 g·L-1培养基中可保存18个月,平均存活率在85%以上,且恢复生长后试管苗长势良好.上述方法保存后恢复生长的植株经流式细胞仪检测表明核DNA含量没有发生改变.该结果为高山红景天种质资源缓慢生长法保存的有效性和可行性提供了理论依据.

使用LCA4光合蒸腾测定系统测定外来入侵杂草加拿大一枝黄花(Solidago canadensis)及其16种伴生杂草的光合作用指标.结果发现:①加拿大一枝黄花实测最大净光合速率为19.22μmol CO2·m-2.s-1,低于一年蓬(Erigeron annuus)、野塘蒿(Conyza bonariensis)和小飞蓬(Conyza canadensis)3种外来入侵杂草,但是高于马缨丹(Lantana camara)、空心莲子草(Alternanthera philoxeroides)、北美车前(Plantago virginica)和苦苣菜(Sonchus oleraceus)等外来入侵杂草;②该外来种在五月下旬净光合速率的日进程与空心莲子草相似,有较弱的光合午休现象;③加拿大一枝黄花的光补偿点为48.36μmol·m-2·s-1,表明是一种喜阳性杂草;④在中等光强(300～400 μmol·m-2·s-1)和强光(1300～1800 μmol·m-2·s-1)照射下,加拿大一枝黄花位于植株中部叶片的净光合速率最高,处于弱光(15～45 μmol·m-2·s-1)下,植株基部叶片的净光合速率较高,反映出基部叶片比中上部叶片具有较低的光补偿点;⑤与阴生环境中的植株相比,阳生环境中的加拿大一枝黄花株高、叶数增加较快,净光合速率相对较高.加拿大一枝黄花植株通过提高叶绿素总含量来适应阴生环境;⑥阳生环境下,与加拿大一枝黄花植株净光合速率关系最大的环境因子依次为叶面光合有效辐射、蒸腾速率和叶面温度,而在阴生环境下,与该种净光合速率关系最大的环境因子依次为叶面光合有效辐射、空气相对湿度、蒸腾速率和气孔导度.

为了提高β-葡聚糖酶制剂的稳定性,通过单因素实验研究不同物质对β-葡聚糖酶热稳定性的影响,通过正交实验优化出复合保护剂,并对含有保护剂的酶的热稳定性进行研究.结果表明:白蛋白、明胶和CaCl2·H2O都能明显提高β-葡聚糖酶的稳定性,且保护剂混合使用具有增效作用;复合保护剂含有0.8%(W/V)白蛋白,2%(W/V)明胶,1 mmol·L-1 CaCl2·H2O;含有保护剂的β-葡聚糖酶的t1/2值比不含保护剂的酶的t1/2值高出4℃;36.2℃下加保护剂和未加保护剂酶的热降解速度分别为-0.0398和-0.084.这些结果说明复合保护剂对酶的热稳定性和储存稳定性都起到保护作用.

研究Alcalase蛋白酶水解鹰嘴豆蛋白的工艺、不同水解度鹰嘴豆蛋白水解产物的体外抗氧化能力以及分子量分布.在单因素基础上以水解度和还原能力为指标设计正交试验得到水解最佳条件为:温度50℃,[E]/[S]2%,pH值8.0,反应时间40 min.以此水解条件进行试验测得水解度为15.04%,还原能力为0.270;水解度(DH)为15%时鹰嘴豆蛋白水解产物的还原能力、清除DPPH自由基、清除羟基自由基(·OH)和抑制超氧阴离子能力最高.从分子排阻色谱图中可以看到,随着水解度的提高,肽的分子量分布总体表现为大分子量肽逐渐减少,小分子量肽的含量逐渐增加.而具有最佳体外抗氧化活性的鹰嘴豆蛋白水解产物的分子量主要集中在300～1500 Da之间.

在水分胁迫和非水分胁迫条件下分别种植水稻亲本和重组自交系(RIL)群体,在苗期生长阶段和开花后采用漆标定位方法分别考察叶片的叶绿素含量变化,进行不同水分环境下叶绿素含量和胁迫敏感指数的遗传分析.在两种不同水分供应条件下,在不同生育期共定位到13个控制叶绿素含量的具有加性效应的QTL,其中干旱环境中检测到6个,贡献率为4.74%～19.86%;水田环境中检测到7个,贡献率为4.92%～14.02%;未检测到两种环境下共同表达的QTL.检测到7个影响胁迫敏感指数的QTL,其中在苗期和开花期第1次测定时分别检测到的影响胁迫敏感指数的QTL(qkhChl-2a和qkhChl-6)贡献率高达25.29%和38.70%,增效等位基因均来自母本珍汕97B.

为了研究玉米根系生理性状与耐旱性的关系,以生长于田间的玉米掖单13(耐旱)和丹玉13(不耐旱)为试验材料,分别于苗期、拔节期、孕穗期和灌浆期测定其根系分布、保水力、吸收面积、氧化力、硝酸还原酶活性以及总糖和还原糖含量等项指标.结果表明:耐旱基因型玉米在21 cm以下土层中的根干重以及根系氧化力极显著高于不耐旱基因型玉米根系(P＜0.01);根系保水力、可溶性糖含量、还原糖含量以及硝酸还原酶活性显著高于不耐旱基因型玉米根系(P＜0.05);根系总吸收面积和活跃吸收面积在两基因型玉米根系之间差异不显著(P＞0.05).这些结果表明,根系所具有的吸水、保水能力和生物节水能力对玉米耐旱能力的发挥起着重要作用.

通过对不同灌水处理麦田的不同层次土壤样品的采集、线虫的分离、鉴定及分析,研究不同灌水条件对麦田土壤生态系统中线虫区系的影响,共鉴定线虫20科35属,包括植物寄生性线虫(PP)、食真菌线虫(F)、食细菌线虫(B)和杂食/捕食线虫(OP)等4个营养类群,食细菌线虫为优势营养类群,占鉴定线虫总数的56.1%;头叶属、真滑刃属、矮化属为优势属;拔节水(T1处理)土壤中线虫总数和食细菌线虫数大于其它两个灌水处理,且差异达显著水平(P＜0.05);灌水处理对土壤线虫的垂直分布有显著影响,T1处理条件下0～10 cm土层线虫数显著高于其他处理(P＜0.01).不同灌溉处理对土壤线虫群落生物多样性的垂直分布有一定的影响.麦田灌溉处理中,拔节水(T1)处理可促进麦田土壤中食细菌线虫群体的增殖,改善土壤健康状况,有利于土地资源的可持续性.

研究不同施氮水平下水稻植株的氮通量变化,并应用差减法计算排入环境中的氮通量,植株氮通量与排入环境氮通量与施氮水平的相关性.结果表明,水稻叶和茎中氮通量最大值出现在孕穗期前几周,然后降低,在孕穗期后呈负值.穗氮通量在孕穗期以后呈正值,穗成熟后趋于零.叶和茎的氮通量与施氮水平有显著的相关性(P＜0.05),而穗在施肥量超过150 kg·hm-2后,不同氮处理水平间氮通量相差不大,穗氮通量与施氮水平没有显著的相关性(P＞0.05).排入环境的氮通量由于大量施加基肥氮而在返青期值很高,而且与施氮水平呈极显著相关(P＜0.01).因此减少基肥氮增加分蘖肥对环境有利.从植物吸氮来说,过高的氮肥并不能提高穗吸氮速率,说明过量施用氮肥是不可取的.

应用二次正交回归旋转组合设计方法,研究决明子种植密度、施稀土磷肥量、施氯化钾肥量的主效应和交互效应与产量的关系,建立产量与三因素的回归模型.结果表明,在本试验条件下,它们对产量影响的大小顺序是:种植密度＞稀土磷肥施用量＞氯化钾肥施用量.获得产量3750 kg·hm-2以上的最优栽培措施是:种植密度165444～186953株.hm-2、稀土磷肥791.5～1024.7 kg·hm-2、氯化钾肥315.3～434.7 kg·hm-2;并确定了置信区间,为决明子规范化栽培(GAP)的高产综合运用农艺措施提供了科学依据.

通过单因素及4因素3水平(L934)正交试验对多菌种发酵餐饮废弃物生产蛋白饲料的发酵条件进行优化.结果表明:最佳发酵条件为发酵时间24 h,产朊假丝酵母C01、啤酒酵母S0201、植物乳杆菌L0211为6∶3∶1,(NH4)2SO4添加量2.5%,原料配比(餐饮废弃物∶麸皮)6∶4,接种量3%,温度30℃.在此条件下,发酵后真蛋白含量为18.02%,真蛋白增加率为75.84%.在此基础上,进行扩大试验,结果显示,发酵初期采用保温,发酵后期采用搅拌散热等措施控制发酵过程中温度的大幅度波动,其发酵后真蛋白含量及增加率均明显高于无任何控温的自然发酵.无控温措施条件下,发酵24 h后真蛋白含量及增加率分别为12.45%,21.25%;控温条件下,发酵24 h后真蛋白含量及增加率分别为17.56%,71.35%.发酵成品的主要成分为糖类、粗蛋白及粗脂肪,含量分别为32.24%、26.21%、20.23%.

选择4头安装有永久性瘤胃、十二指肠前端和回肠末端T形瘘管的荷斯坦泌乳奶牛,按4×4拉丁方设计,分别以铬染纤维和Co-EDTA为食糜固相和液相指示剂,研究精粗比约为30∶70的"高低质粗料型"日粮、30∶70的混合型高青贮日粮、50∶50的精粗料比例相当的日粮及65∶35的高精料日粮等4种日粮对瘤胃食糜稀释率及干物质(DM)、有机物(OM)、中性洗涤纤维(NDF)和酸性洗涤纤维(ADF)等养分的进食量、十二指肠流量及消化道不同部位表观消化量和消化率的影响.结果表明:日粮精粗比显著(P＜0.05)或极显著(P＜0.01)影响奶牛对DM、OM、NDF和ADF的进食量,且DM进食量与日粮水分含量呈负相关;日粮精粗比对奶牛瘤胃食糜液相和固相稀释率均没有显著(P＞0.05)影响;日粮精粗比显著(P＜0.05)或极显著(P＜0.01)影响DM、OM、NDF和ADF的十二指肠流量及瘤胃和全消化道表观消化量,而对其后肠道表观消化量没有显著(P＞0.05)影响;日粮精粗比显著(P＜0.05)或极显著(P＜0.01)影响DM、OM和ADF的瘤胃表观消化率,而对NDF的瘤胃表观消化率及DM、OM、NDF和ADF的后肠道和全消化道表观消化率没有显著(P＞0.05)影响.

沿青藏公路,以跨越山地荒漠、高寒草甸-草原和山地灌丛-针叶林等地带的样带为研究区域,在23个样点采集土样分析土壤有机碳(SOC)分布及其影响因子.结果表明,在样带水平方向,不同植被下整个剖面的SOC含量从高到低依次是森林＞灌丛＞草甸＞草原＞荒漠;在垂直方向上,森林、灌丛和草甸植被0～10 cm土层SOC含量、草原植被20 cm以上土层SOC含量皆显著高于其下各层,荒漠植被各土层SOC含量分布均一.灰色关联度分析表明;降水是影响样带内SOC分布的主导气候因子,随样带内水热条件的改善,降水对SOC分布的影响逐渐降低;降水和土壤粘粒对表层SOC分布的影响较大,土壤粉粒和砂粒对底层SOC分布影响明显.土壤容重和pH对SOC沿剖面分布的影响逐渐降低;植被生物量是影响不同植被下SOC分布的重要生物因子.

在浙江庆元县百山祖北坡常绿阔叶林群落内,设置面积为5 hm2的固定样地,应用相邻格子法划分样地并进行每木调查获得野外资料.通过对群落内物种组成和群落结构的研究表明:①群落内物种丰富,区系复杂,仅含1种的科、属多,常绿树种短尾柯、多脉青冈为建群种,故可称为短尾柯-多脉青冈群落;②从物种的地理分布区类型看,该群落具一定的热带性质,但温带成分仍占较大比例,反映出中亚热带北部亚地带中山常绿阔叶林的植被属性;③从物种多样性看,稀有种丰富,优势种亦十分明显,但多度分布不均;④群落幼苗储备量大,更新良好,但由于竞争激烈,加之台风等自然因素的干扰,胸径超大个体稀少;直径频度呈指数分布,反映出立木在垂直空间上连续分布,且该群落处于演替的成熟阶段;⑤群落层次结构比较复杂,分层不明显:几个优势种分布在不同的两个乔木亚层,一定程度上减少竞争;乔木上层树冠不连续,下层连续郁闭度较高;灌木层密度大,物种丰富,是群落幼苗库;草本层比较稀疏但物种丰富,以蕨类和苔草属植物为主;藤本植物多样,草质木质均有,但大型个体稀少,层间附生植物主要是石韦、瓦韦、膜蕨和一些兰科植物,显示出中亚热带常绿阔叶林的特点.

在前人关于农业生产潜力研究的基础上,在地理信息系统和气象、水文、土壤等基础数据支持下,对研究区土地生产潜力进行研究.针对南方丘陵山区景观破碎,地形复杂,气温、降水等气候要素空间变异比平原区明显的特点,利用比较详细的雨量站和气象站(哨)数据,以30 m×30 m象元为潜力单元,对生产潜力中的温度和降水空间模拟进行重点研究,最后应用机制法估算主要作物的生产潜力和不同耕作制度下土地的生产潜力,通过分级统计和分级制图,分析研究区土地生产潜力的数值分级和空间分布特征.

应用生态足迹法和农业生态区域法分别计算贵阳市1996-2005年的土地人口承载力.计算结果表明,农业生态区域法计算的土地人口承载力呈上升趋势,而生态足迹法计算的土地人口承载力却呈下降趋势.10年平均的土地人口承载力中,生态足迹承载力只有热量承载力的19.25%、蛋白质承载力的33.46%、脂肪承载力的30.18%;期间贵阳市平均能源足迹占平均总足迹的68.69%,化石能源过度消费严重影响了土地生态足迹承载力.与贵阳市实际人口相比,热量承载力处于临界状态;蛋白质承载力、脂肪承载力及生态足迹承载力不足以承载贵阳市当前人口,土地处于超载状态.对两种方法的理论背景进行分析后提出了以农业生态区域法进行预测,制定上限指标,以生态足迹法在社会、经济、资源、环境等多目标土地利用方式下对其进行监测、修正的区域土地人口承载力战略决策模式.