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氮肥形态对山苍子幼苗生长及生理的影响

经济林研究 2024年 72-80页

作者：冯楠可谷战英龚佳亮熊荟璇李扬邓黎明卢雨析罗彪缪嘉健中南林业科技大学林学院中南林业科技大学经济林培育与保护教育部重点实验室中南林业科技大学经济林育种与栽培国家林业局重点实验室湖南弘旷园林有限公司韶关市林业局

【目的】筛选适宜的氮素肥料，为山苍子苗期施肥提供参考。【方法】以同一家系1年生山苍子幼苗为试验材料，设置不施肥、硝态氮、铵态氮、硝铵态氮、酰胺态氮、氨基酸态氮共6个处理，施肥处理结束3个月后，测定苗高、地径生长量、地上... 详细信息

【目的】筛选适宜的氮素肥料，为山苍子苗期施肥提供参考。【方法】以同一家系1年生山苍子幼苗为试验材料，设置不施肥、硝态氮、铵态氮、硝铵态氮、酰胺态氮、氨基酸态氮共6个处理，施肥处理结束3个月后，测定苗高、地径生长量、地上部生物量、地下部生物量、叶绿素a含量、叶绿素b含量和总叶绿素含量、叶片光合气体交换参数、光响应曲线参数和叶片养分含量指标，分析山苍子幼苗生长及生理特性对不同形态氮肥的响应。【结果】与不施肥的对照相比，不同形态氮肥处理均不同程度地促进了山苍子幼苗生长，增大了其生物量，以酰胺态氮处理的效果最为显著；仅酰胺态氮处理显著增加了叶片叶绿素的含量；不同形态氮肥对叶片光合作用的影响不同，所有氮肥处理均提高了净光合速率，酰胺态氮处理显著提高了气孔导度，硝态氮、铵态氮、硝铵态氮显著降低了蒸腾速率且显著提高了水分利用效率；酰胺态氮处理显著提高了最大净光合速率、铵态氮显著降低最大净光合速率，各处理中表观量子效率、光补偿点、暗呼吸速率无显著差异；所有氮肥处理均显著提高了叶片氮含量，硝铵态氮、酰胺态氮处理降低了叶片磷含量，除氨基酸态氮处理外其余氮肥处理显著提高了叶片钾含量。【结论】不同形态氮肥对山苍子幼苗生长和生理特性的影响不尽相同，按照肥效由优到劣排序依次为酰胺态氮、硝铵态氮、铵态氮、氨基酸态氮、硝态氮、对照，酰胺态氮更有利于促进山苍子幼苗生长发育。

关键词：不同形态氮肥山苍子生长量光合特性叶片养分含量

氮沉降对4个树种外生菌根群落结构和酶活性功能的影响

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中南林业科技大学学报 2024年第2期44卷 73-82页

作者：宁晨马伟唐盼婷杨小婕田雨洋毛奥平刘婷雷志刚中南林业科技大学生命科学与技术学院湖南长沙410004 中南林业科技大学南方林业生态应用技术国家工程实验室湖南长沙410004 湖南省第三测绘院湖南长沙410018

【目的】氮沉降水平不断上升对森林生态系统产生了不同程度的影响。过量的有效氮输入导致植物根系对养分获取策略发生变化,从而改变了土壤重要微生物,如树木根系外生菌根ECM群落的结构和生态功能。了解和确定森林主要树种根系微生物群... 详细信息

【目的】氮沉降水平不断上升对森林生态系统产生了不同程度的影响。过量的有效氮输入导致植物根系对养分获取策略发生变化,从而改变了土壤重要微生物,如树木根系外生菌根ECM群落的结构和生态功能。了解和确定森林主要树种根系微生物群落活动受氮沉降影响的变化阈值,对于研究森林养分循环特征和可持续经营管理具有重要的指导意义。【方法】采用室内盆栽试验,选取马尾松、华山松、湿地松和火炬松4个树种进行5个梯度的氮施加(0、15、30、60、150 kg·hm^(-2)·a^(-1)),通过检测树苗的养分含量、ECM根尖酶活性,以及提取鉴定DNA,分析不同松树在氮沉降水平下外生菌根群落结构和酶活性功能的动态变化。【结果】1)大多数松科树苗的菌根胞外酶活性在氮浓度30 kg·hm^(-2)·a^(-1)时达到了阈值;以分解纤维素为主的G酶在华山松、湿地松和火炬松中随着N浓度增加而持续提高,即便施氮水平达到当地氮沉降水平的10倍(150 kg·hm^(-2)·a^(-1)),酶活性仍未达到阈值;2)对菌根群落进行分析得出,棉革菌属Tomentella在4个树种中都为优势物种,而须腹菌属Rhizopogon、深色内隔菌Phialocephala会因宿主不同呈现不同的侵染丰度;3)华山松和火炬松的ECM菌根群落酶活性在不同氮浓度间无明显差异,即呈现生态冗余。【结论】在长期氮输入水平升高的情况下,ECM群落组成会因宿主植物和氮沉降水平的变化发生调整,而这一过程中会以变化阈值作为判断标准,该过程对于土壤养分循环中碳氮磷循环以及森林经营管理具有重要的指导意义。

关键词：菌根松科植物氮沉降胞外酶活性生态冗余

酒石酸与农艺刈割联合辅助象草植物修复镉污染土壤的效应以及对土壤微生物群落的影响

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环境科学研究 2024年第2期37卷 359-370页

作者：马兰心唐棋辜娇峰王德正周航曾鹏廖柏寒中南林业科技大学环境科学与工程学院湖南长沙410004

针对重金属镉(Cd)污染耕地,选择适宜的经济作物并配套低生态风险辅助技术边生产边修复,对保持耕地种植属性和区域经济水平意义重大.为研究酒石酸和农艺刈割辅助象草(Pennisetum purpureum Schum)植物修复Cd重度污染的效果,在湖南东部地... 详细信息

针对重金属镉(Cd)污染耕地,选择适宜的经济作物并配套低生态风险辅助技术边生产边修复,对保持耕地种植属性和区域经济水平意义重大.为研究酒石酸和农艺刈割辅助象草(Pennisetum purpureum Schum)植物修复Cd重度污染的效果,在湖南东部地区某Cd污染农田开展象草的田间种植试验,分析酒石酸施用(单次施用0、1.25和2.5 mmol/kg)和农艺刈割(0、1和2次)单一或联合处理对土壤基本理化性质、象草Cd含量、象草生物量、象草Cd提取量和土壤微生物群落结构的影响.结果表明:①与实验田背景值相比,象草种植、酒石酸和刈割处理能够使土壤pH降低0.07~0.47个单位、土壤总Cd含量降低0.62%~39.72%,同时土壤有效态Cd含量增加1.25%~27.25%.②酒石酸施用有利于象草总生物量的增加,刈割则相反,但二者都增加了象草茎Cd含量,尤其是刈割处理,均是最后一茬收获的象草茎Cd含量较前茬更大,最高达8.94 mg/kg.③酒石酸施用量为1.25 mmol/kg且未刈割时,象草地上部位生物量最大,单位面积生物量最高达99.67 t/hm^(2)(单株达3.80 kg);同时象草地上部位Cd提取量达到最大,单位面积象草地上部Cd提取量达到213.58 g/hm^(2)(单株达8.14 mg).④酒石酸和刈割处理均对土壤微生物α-多样性无显著影响,但1.25 mmol/kg的酒石酸施用联合刈割2次的处理显著影响了土壤微生物β-多样性.研究显示:施加酒石酸和刈割均可提高象草茎和叶的Cd含量,且单一低剂量酒石酸处理下植物Cd提取量最大,同时试验处理一定程度上影响了土壤微生物群落的组成;在利用象草植物修复Cd污染土壤污染时,建议施用1.25 mmol/kg的酒石酸提升修复效率.

关键词：镉(Cd)污染土壤象草植物修复酒石酸刈割土壤微生物群落

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青冈栎原花青素合成基因的鉴定与分析

中南林业科技大学学报 2024年第5期44卷 167-180页

作者：曹睿彬杨俊杰罗常莎姜小龙徐刚标中南林业科技大学林木遗传育种实验室湖南长沙410004 湖南省青羊湖国有林场湖南宁乡410600

【目的】对青冈栎原花青素(缩合单宁)合成基因进行鉴定及生物信息学分析,可为青冈栎果实资源开发利用和品种改良奠定分子基础。【方法】基于已公布的青冈栎全基因组测序数据,利用生物信息学方法对原花青素合成基因进行鉴定,并分析其蛋... 详细信息

【目的】对青冈栎原花青素(缩合单宁)合成基因进行鉴定及生物信息学分析,可为青冈栎果实资源开发利用和品种改良奠定分子基础。【方法】基于已公布的青冈栎全基因组测序数据,利用生物信息学方法对原花青素合成基因进行鉴定,并分析其蛋白质序列、染色体定位、种间共线性、基因结构及系统发育关系。【结果】青冈栎中11种原花青素合成基因有42个家族成员,分布在11条染色体上;蛋白质理化性质在具有多拷贝数的QgPAL、QgC4H、Qg4CL、QgF3′H基因家族成员间存在差异;Qg4CL8、Qg4CL14、Qg4CL17、QgF3’H2、QgC4H4蛋白具有2~3个跨膜区域,表明这些蛋白可能在细胞内外信号转导中发挥重要作用;基因家族成员在栎属中进化比较保守,通过栎属古老的全基因组复制及串联重复和片段重复扩张;QgPAL2~QgPAL6和Qg4CL15基因分别与拟南芥中参与原花青素合成的AtPAL1~2和At4CL3聚为同一分支,可能在原花青素生物合成中发挥重要作用;Qg4CL基因家族在系统发育树中进化出新的分支,其家族成员表现出基因结构的多样性,并在4CL基因的高度保守基序中发生氨基酸位点的突变,推测这些基因可能因进化出新功能而被保留下来。【结论】青冈栎原花青素合成基因通过多种复制方式进行扩张,复制基因在栎属中相对保守,在青冈栎中表现出理化性质、蛋白结构和进化模式的多样化。采用生物信息学方法分析了原花青素合成基因的特征和进化模式,这为深入解析栎属植物单宁合成机制奠定了分子基础。

关键词：青冈栎原花青素合成基因生物信息学进化特征

“双碳”目标驱动下的家具工业低碳转型与智能制造模式

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中南林业科技大学学报 2024年

作者：戴向东詹秀丽吴义强尹志远陶涛黄艳丽吕宙中南林业科技大学材料科学与工程学院中南林业科技大学农林生物质绿色加工技术国家地方联合工程研究中心麓山实验室智能家居设计中心

在聚焦我国进一步实施“双碳”目标战略和新一代信息技术快速迭代发展的背景下，深入分析了以智能技术为制造业转型升级中我国家具工业在向低碳和智能制造模式低碳转型过程中的潜在发展路径。首先，探讨了我国制造业在“双碳”政策指引... 详细信息

在聚焦我国进一步实施“双碳”目标战略和新一代信息技术快速迭代发展的背景下，深入分析了以智能技术为制造业转型升级中我国家具工业在向低碳和智能制造模式低碳转型过程中的潜在发展路径。首先，探讨了我国制造业在“双碳”政策指引下的低碳转型动因及其发展方向，“双碳”目标的“倒逼”机制驱动了家具工业向“智能化、绿色化、高端化”发展，这一转型与“双碳”目标的实现形成了良性循环。其次，研究了家具工业中的数字化技术减碳应用的现状，分析了物联网、大数据、5G、AI等新一代信息技术在提升能源、资源和环境管理，在深化家具生产制造过程的数字化应用中的作用，并由此提出新兴制造模式与家具行业的绿色发展方向。接着提出应制定不同规模家具企业的“三化”融合发展机制，深化家具产品的数字化应用，加快推动家具制造过程的关键工艺、装备的智能感知和管控系统构建，构建覆盖家具产品全生命周期的数字孪生（制造）系统，以实现以数据为驱动提升家具行业绿色设计创新、绿色智造和运维服务水平，提高家具制造绿色转型发展的效率和减碳效益。最后，强调了建立健全涵盖家具全生命周期的绿色低碳数据平台和评价体系，构建智能制造时代下家具全生命周期减碳减排的体系研究，深入挖掘能有效评价家具工业绿色低碳化的基础数据和工业大数据资源，建立面向行业的数据共享机制，推动数据汇聚、共享和应用，完善家具工业的碳足迹追踪系统的重要性。总的来说，为理解和评价我国在实现“双碳”目标过程中，如何利用智能技术推动家具工业的低碳转型提供了全面的视角。

关键词：家具 “双碳”目标低碳智能制造

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攸县油茶远缘杂交亲和性的解剖学研究

江西农业大学学报 2024年第3期46卷 558-571页

作者：叶佳伟高晓磊周璇袁德义邹锋中南林业科技大学林学院/经济林培育与保护教育部重点实验室/经济林育种与栽培国家林业和草原局重点实验室/油茶育种湖南省普通高等学校重点实验室湖南长沙410004

【目的】为了探究攸县油茶(Camellia yuhsienensis)远缘杂交亲和性的生物学机制。【方法】研究以石果毛蕊山茶[*** ***(***)Sealy](SG)、海南油茶‘海油3号’(***‘Haiyou 3’)(HN-3)和普通油茶‘德油6号’(***‘Deyou 6’)(DY-6)为父本... 详细信息

【目的】为了探究攸县油茶(Camellia yuhsienensis)远缘杂交亲和性的生物学机制。【方法】研究以石果毛蕊山茶[*** ***(***)Sealy](SG)、海南油茶‘海油3号’(***‘Haiyou 3’)(HN-3)和普通油茶‘德油6号’(***‘Deyou 6’)(DY-6)为父本,采用常规授粉和混合授粉方式对攸县油茶(YX)进行自交和杂交授粉。采用流式细胞仪测定亲本倍性,通过离体萌发法测定父本花粉活力,运用显微技术观察花粉萌发及花粉管生长动态以及早期果实和胚珠发育动态,并田间调查各授粉组合的座果率和落果率。【结果】(1)YX为六倍体,SG为二倍体,HN-3为八倍体,DY-6为六倍体。(2)4种油茶花粉具有较强的活力和育性,其中花粉活力最高的是DY-6,为70.13%;花粉活力最低的是YX,为40.68%。(3)自交和杂交所有组合的花粉均能在柱头上正常萌发,且花粉管在授粉后12 h均生长到花柱基部,但自交和YX×SG的花粉管进入子房后生长受阻,无法到达胚珠;YX×HN-3和YX×DY-6的花粉管则在授粉后72h到达胚珠。(4)自交和杂交授粉后100 d内,YX×DY-6的果实横径、纵径最大,YX×SG的果实横径、纵径最小;YX×DY-6的败育胚珠数最少,平均为3.83枚/果;YX×SG的败育胚珠数最多,平均为6.00枚/果。(5)自交和杂交授粉后100 d内,YX×DY-6的座果率最高,为68.0%;YX×SG的座果率最低,为4.0%;YX×HN-3的座果率为16.0%,其落果高峰主要集中在授粉后0~30 d和40~70 d;混合授粉组合YX×SD的座果率为22.0%。【结论】自交和YX×SG的杂交障碍主要为受精前障碍,YX×HN-3的杂交障碍为受精前和受精后障碍;攸县油茶远缘杂交亲和性也与亲本倍性有关,其亲和性大小为YX(六倍体)×DY-6(六倍体)>YX×HN-3(八倍体)>YX×YX>YX×SG(二倍体);混合授粉方式能在一定程度上提高攸县油茶远缘杂交亲和性。研究结果为攸县油茶远缘杂交亲和性机理研究提供了细胞学基础,也为油茶远缘杂交育种工作提供理论参考。

关键词：攸县油茶远缘杂交亲和性花粉管生长座果率

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提取方法对缬草精油化学成分及其抗氧化活性的影响

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西北农林科技大学学报(自然科学版) 2024年 1-10页

作者：谭云黎继烈吴红申爱荣湖南省林业科学院湖南省林下特色生物资源培育与利用工程技术研究中心中南林业科技大学生命科学与技术学院木本油料资源利用国家重点实验室

【目的】比较不同方法提取的缬草精油化学成分及其相对含量和抗氧化活性的差异,为缬草精油的质量控制及深度开发利用提供参考。【方法】以缬草根为原材料,分别采用水蒸气蒸馏法、超临界CO2萃取法和亚临界丁烷萃取法提取缬草精油,再利用... 详细信息

【目的】比较不同方法提取的缬草精油化学成分及其相对含量和抗氧化活性的差异,为缬草精油的质量控制及深度开发利用提供参考。【方法】以缬草根为原材料,分别采用水蒸气蒸馏法、超临界CO2萃取法和亚临界丁烷萃取法提取缬草精油,再利用气相色谱-质谱联用法(GC-MS)对提取的3种缬草精油分别进行化学成分分析,并结合清除DPPH、OH和ABTS自由基的能力评价3种缬草精油的抗氧化活性。【结果】3种方法提取的缬草精油化学成分及其相对含量差异明显,提取的3种缬草精油共鉴定出87种化合物,主要为烯类、醇类、酯类和醛类化合物。水蒸气蒸馏法提取的缬草精油(SD)鉴定出52种化合物,其中烯类化合物31种,相对含量为46.34%;醇类化合物10种,相对含量为12.23%;酯类化合物4种,相对含量为30.55%。超临界CO2萃取法提取的缬草精油(SFE)鉴定出79种化合物,其中烯类化合物29种,相对含量为30.81%;醇类化合物17种,相对含量为13.38%;酯类化合物13种,相对含量为35.59%;醛类化合物11种,相对含量为7.88%。亚临界丁烷萃取法提取的缬草精油(SBE)鉴定出57种化合物,其中烯类化合物27种,相对含量为27.90%;醇类化合物9种,相对含量为16.20%;酯类化合物9种,相对含量为38.06%。3种缬草精油均含有乙酸龙脑酯、龙脑、氧化喇叭烯(Ⅰ)、百秋李醇、蓝桉醇、缬草醛、塞舌尔烯等42个共同成分,且均以乙酸龙脑酯为主要成分。3种缬草精油均具有清除DPPH、OH和ABTS自由基的能力,显示出较强的抗氧化活性。质量浓度为0.50 mg/m L时,水蒸气蒸馏法提取的缬草精油(SD)对DPPH、OH和ABTS自由基的清除率分别为56.62%,55.33%和56.21%;超临界CO2萃取法提取的缬草精油(SFE)对DPPH、OH和ABTS自由基的清除率分别为82.81%, 75.64%和82.56%;亚临界丁烷萃取法提取的缬草精油(SBE)对DPPH、OH和ABTS自由基的清除率分别为70.13%, 68.15%和78.64%。3种缬草精油抗氧化活性综合指数依次表现为SFE>SBE>SD。【结论】不同方法提取的缬草精油化学成分及其相对含量存在一定差异,其中超临界CO2萃取法提取的缬草精油化合物种类最多,抗氧化活性最强,是提取缬草精油的优选方法。

关键词：缬草植物精油精油提取抗氧化活性

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MOFs基光电化学传感界面及其应用

化学进展 2024年第6期36卷 893-903页

作者：周存银黄娟王琼唐浩胡云楚王文磊中南林业科技大学理学院湖南师范大学化学化工学院化学生物学及中药分析教育部重点实验室

光电化学传感分析是近年来迅速发展的一种新型分析技术，光电化学传感界面中的光电活性材料是光电化学传感检测的关键。金属有机框架（MOFs）及其衍生物可能是分散光电活性物质构建光电化学传感界面的理想载体。因MOFs材料中有机配体的... 详细信息

光电化学传感分析是近年来迅速发展的一种新型分析技术，光电化学传感界面中的光电活性材料是光电化学传感检测的关键。金属有机框架（MOFs）及其衍生物可能是分散光电活性物质构建光电化学传感界面的理想载体。因MOFs材料中有机配体的“天线效应”，金属簇可看作被活化的分立的半导体量子点，使其具有与半导体类似的光电特性。对MOFs材料进行碳基化合物、有机聚合物、贵金属纳米粒子、无机氧化物、量子点修饰，构建MOFs基光电化学传感界面，可以提高MOFs的导电性，促进光生电子-空穴的分离，从而提高光电转换效率。利用MOFs基光电化学传感界面对光电化学传感产生信号放大的作用，可实现对目标物的超灵敏检测。基于此，本文对MOFs基材料光电活性机理、合成方法及光电活性界面构建策略进行了介绍，综述了近年来MOFs基材料在小分子化合物、免疫分析、酶活性及环境分析等光电化学传感检测中的应用，并对其发展前景进行了展望。

关键词： MOFs基材料光电化学传感界面光电化学传感分析

油茶根际土壤拮抗菌分离鉴定及其对油茶炭疽病的防效

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江苏农业科学 2024年第10期52卷 145-153页

作者：桑梦科刘君昂周国英中南林业科技大学/南方人工林病虫害防控国家林草局重点实验室/森林有害生物防控湖南省重点实验室/经济林培育与保护教育部重点实验室湖南长沙410004

油茶炭疽病是由多种真菌引起的主要危害油茶叶片和果实的病害,其发生严重时会影响油茶的产量。为从土壤中寻找对油茶炭疽病具有生防潜力的拮抗菌,通过稀释涂布平板法分离出可人工培养的微生物与指示菌平板对峙试验,经过初筛和复筛确定... 详细信息

油茶炭疽病是由多种真菌引起的主要危害油茶叶片和果实的病害,其发生严重时会影响油茶的产量。为从土壤中寻找对油茶炭疽病具有生防潜力的拮抗菌,通过稀释涂布平板法分离出可人工培养的微生物与指示菌平板对峙试验,经过初筛和复筛确定目标菌株。对目标菌株进行形态特征观察、生理生化鉴定及功能验证。利用盖玻片斜插法于显微镜下观察目标菌株对指示菌菌丝的影响,并进行抑菌谱试验。利用离体刺伤接种试验,验证目标菌株对油茶炭疽病发生的防治效果和治疗效果。通过16S rDNA基因扩增技术、gyrA基因扩增技术,对目标菌株进行分子鉴定。结果表明:从土壤中分离出可培养不同菌落形态的菌株34株,结合初筛、复筛,将菌株YFB-10-3-2确定为目标菌株。菌株YFB-10-3-2具有产生解淀粉酶、解纤维素酶、蛋白酶的能力和固氮功能,能使指示菌菌丝膨大、弯曲。进一步试验发现,目标菌株对10种病原菌的抑制率为46%~72%,表明该菌株具有抑菌广谱性。室内试验发现,该菌株对油茶炭疽病有68.11%的预防效果和28.60%的治疗效果,结合形态特征和生理生化试验,通过双基因分子鉴定,将菌株YFB-10-3-2鉴定为贝莱斯芽孢杆菌。综上,菌株YFB-10-3-2具有开发成为油茶炭疽病生防菌剂的巨大潜力。

关键词：油茶拮抗细菌分离鉴定离体防效生物防治