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硅藻土和生物炭对稻田甲烷排放及相关微生物的影响
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作者 田黎霞 李双龙 +4 位作者 刘章勇 刘冬 蒋梦蝶 聂江文 金涛 《河南农业科学》 北大核心 2025年第8期69-81,共13页
为明确硅藻土、生物炭及二者配施对稻田甲烷(CH_(4))排放、产甲烷菌(mcrA基因)和甲烷氧化菌(pmoA基因)群落的影响,通过盆栽试验设置无改良剂添加(CK)、添加全量生物炭(B)、添加全量硅藻土(S)、添加半量生物炭和半量硅藻土(BS)4个处理,... 为明确硅藻土、生物炭及二者配施对稻田甲烷(CH_(4))排放、产甲烷菌(mcrA基因)和甲烷氧化菌(pmoA基因)群落的影响,通过盆栽试验设置无改良剂添加(CK)、添加全量生物炭(B)、添加全量硅藻土(S)、添加半量生物炭和半量硅藻土(BS)4个处理,在水稻全生育期监测不同处理的CH_(4)排放量,测定并比较其土壤可溶性有机碳(DOC)含量、铵态氮(NH_(4)^(+)-N)含量、氧化还原电位(Eh)及mcrA、pmoA基因丰度和相关微生物群落结构。结果表明,B、S和BS处理在水稻全生育期的总CH_(4)累积排放量分别降低了23.47%、29.95%、32.51%;S和BS处理显著提高了土壤NH_(4)^(+)-N含量。4个处理的mcrA、pmoA基因丰度及mcrA/pmoA值均在分蘖期最高;与CK相比,B、S和BS处理全生育期的平均mcrA/pmoA值分别降低40.82%、49.78%、55.31%。与CK相比,B、S和BS处理的产甲烷菌群落多样性增加,甲烷氧化菌群落多样性降低。B、S和BS处理显著降低了甲烷八叠球菌科(Methanosarcinaceae)、甲基球菌属(Methylococcus)的相对丰度,显著增加了甲烷杆菌科(Methanobacteriaceae)的相对丰度;S和BS处理显著增加了甲基孢囊菌属(Methylocystis)的相对丰度。相关性分析结果表明,在水稻分蘖期、拔节期、孕穗期和成熟期,CH_(4)排放通量与mcrA/pmoA值分别在0.001、0.01、0.05、0.05水平上正相关。综上,生物炭、硅藻土以及生物炭和硅藻土配施均具有降低稻田CH_(4)排放的潜力,其中生物炭和硅藻土配施对CH_(4)减排的效果最佳。 展开更多
关键词 稻田 生物炭 硅藻土 甲烷 产甲烷菌 甲烷氧化菌
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入侵杂草喜旱莲子草WRKY转录因子家族鉴定及其除草剂胁迫表达特征
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作者 韩硕 韩晓文 +4 位作者 胡义锋 杨静美 陈中义 朱永兴 尹军良 《草业科学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第11期2517-2534,共18页
喜旱莲子草(Alternanthera philoxeroides)是我国入侵范围广、入侵程度重的外来入侵杂草,给生态平衡造成严重危害。WRKY是一类植物特有转录因子,在响应除草剂胁迫中发挥重要功能。为系统鉴定并分析喜旱莲子草WRKY家族成员特征,探究其响... 喜旱莲子草(Alternanthera philoxeroides)是我国入侵范围广、入侵程度重的外来入侵杂草,给生态平衡造成严重危害。WRKY是一类植物特有转录因子,在响应除草剂胁迫中发挥重要功能。为系统鉴定并分析喜旱莲子草WRKY家族成员特征,探究其响应除草剂胁迫的诱导表达模式,本研究从该杂草中鉴定到66个WRKY基因,根据系统发育关系将其分为a、b、c 3个亚族,同一亚族成员具有相似的基因结构、保守基序以及蛋白质三级结构。蛋白质特征分析发现,所有ApWRKYs均为亲水性蛋白。表达模式分析发现,ApWRKYs表现时空表达特异性。防效测试表明,5种除草剂均能抑制植物的鲜重和叶绿素含量,其中氯氟比氧乙酸对鲜重抑制率最高,乙羧氟草醚对叶绿素含量抑制率最高;定量分析8个ApWRKYs的除草剂响应模式,发现2个ApWRKYs受草甘膦诱导后表达水平先上升后下降,ApWRKY38.c在施药后7 d内表达量相对稳定;异丙隆和乙羧氟草醚处理0.5~3 d时,3个ApWRKYs表达量呈下降趋势;ApWRKY49.c和ApWRKY53.c分别在氯氟吡氧乙酸和噁草酮处理7 d和3 d时被显著诱导上调表达。这说明ApWRKYs参与喜旱莲子草对除草剂胁迫的响应过程,针对不同的除草剂表现不同的时空诱导表达特征。本研究为进一步探究ApWRKYs响应除草剂胁迫中的生物学功能奠定了基础。 展开更多
关键词 WRKY转录因子 进化 除草剂 胁迫应答 叶绿素 生物信息学 低钾胁迫
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澜沧江小湾库区浮游动物群落结构特征及水质综合评价
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作者 王涛 彭梦 +6 位作者 李罗新 何秋杰 吴泽成 习佑军 谭凤霞 高雷 柴毅 《淡水渔业》 CSCD 北大核心 2022年第3期9-17,共9页
为探明澜沧江小湾库区浮游动物群落结构特征及水环境因子时空变化,于2017-2019年夏季对其干流和支流黑惠江16个样点进行采样调查。结果显示:澜沧江小湾库区夏季共鉴定出浮游动物4门54种,包括轮虫30种、原生动物10种、枝角类9种和桡足类5... 为探明澜沧江小湾库区浮游动物群落结构特征及水环境因子时空变化,于2017-2019年夏季对其干流和支流黑惠江16个样点进行采样调查。结果显示:澜沧江小湾库区夏季共鉴定出浮游动物4门54种,包括轮虫30种、原生动物10种、枝角类9种和桡足类5种,其干流丰度与生物量均低于支流,轮虫为主要优势种群,其中无节幼体(Nauplius)、汤匙华哲水蚤(Sinocalanus dorii)、广布中剑水蚤(Mesocyclops leuckarti)、长刺异尾轮虫(Trichocerca longiseta)、裂足臂尾轮虫(Brachionus diversicornis)是三年共有优势种。从浮游动物群落结构特征指数来看,Shannon-Wiener多样性指数(H)变化范围分别为0.063~0.247、0.049~0.282和0.075~0.270;Margalef丰富度指数(D)变化范围分别为1.603~2.646、1.022~4.340和0.596~2.680;Pielou均匀度指数(J)变化分别为0.036~0.107、0.013~0.081和0.022~0.079。综合营养指数(TLI)呈逐年上升趋势,部分采样点达到富营养化程度。综合浮游动物群落结构特征和H、D、J及TLI等多种评价方法分析表明,澜沧江小湾库区整体处于中度富营养化-富营养化状态,其中干流澜沧江富营养化程度较支流黑惠江低。 展开更多
关键词 小湾库区 浮游动物 群落结构 环境因子 水质评价
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空心莲子草ApCAT基因家族鉴定和表达模式
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作者 韩晓文 韩硕 +4 位作者 胡义锋 王梦如 陈中义 朱永兴 尹军良 《草业科学》 CAS CSCD 北大核心 2023年第11期2889-2901,共13页
过氧化氢酶(CAT)是可清除生物体内多余的过氧化氢(H_(2)O_(2))并将其还原成水和氧气的氧化还原酶,在植物响应胁迫的过程中发挥多种功能,保护植物细胞免受活性氧毒害。目前,尚缺乏对空心莲子草(Alternanthera philoxeroides)CAT基因家族... 过氧化氢酶(CAT)是可清除生物体内多余的过氧化氢(H_(2)O_(2))并将其还原成水和氧气的氧化还原酶,在植物响应胁迫的过程中发挥多种功能,保护植物细胞免受活性氧毒害。目前,尚缺乏对空心莲子草(Alternanthera philoxeroides)CAT基因家族成员的系统研究。本研究通过生物信息学分析,从空心莲子草中鉴定到20个ApCAT基因,根据系统发育关系将其依次命名为ApCAT1至ApCAT20。特征分析表明,所有ApCATs均为亲水性蛋白。亚细胞定位预测发现,所有ApCATs均预测定位于过氧化物酶体,个别ApCATs也预测有定位线粒体、叶绿体和细胞核的可能。表达模式分析表明,ApCAT成员受纬度、海拔、温度、光照、水分条件等的影响较小,表达水平相对稳定。除草剂药效测试发现,20%氯氟吡氧乙酸和13%噁草酮的防治效果最好;结合定量PCR分析发现,ApCAT家族成员在空心莲子草响应除草剂处理过程中显著差异表达,参与对除草剂胁迫的应答过程。本研究系统分析了ApCATs家族成员的基本特征和表达模式,揭示了其除草剂诱导表达特征,为进一步研究ApCATs在空心莲子草响应除草剂胁迫中的生物学功能奠定了基础。 展开更多
关键词 过氧化氢酶 生物信息学 转录组 表达特征分析 除草剂 活性氧
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