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碳是構(gòu)成有機(jī)體的基本元素。植物如何儲(chǔ)存、分配和利用碳以適應(yīng)多變的自然環(huán)境,一直是植物學(xué)和生態(tài)學(xué)領(lǐng)域關(guān)注的核心問(wèn)題之一。非結(jié)構(gòu)性碳水化合物(NSC,主要包含可溶性糖、淀粉等不穩(wěn)定、可被利用的碳源),作為植物生命活動(dòng)最直接的能量貨幣參與多種生理代謝功能,是植物響應(yīng)和適應(yīng)環(huán)境變化的重要緩沖劑,在調(diào)控植物生長(zhǎng)和環(huán)境適應(yīng)性方面發(fā)揮著重要作用。盡管如此,目前基于功能性狀的植物資源策略研究框架卻很少考慮NSC的重要功能,這極大地限制了植物生態(tài)適應(yīng)機(jī)制的深入認(rèn)識(shí)。葉經(jīng)濟(jì)學(xué)譜和根二維性狀譜是近年來(lái)植物功能性狀領(lǐng)域的重要發(fā)現(xiàn),尤其是根二維性狀譜已成為根系性狀研究的主流范式。這些重要的發(fā)現(xiàn)為探究NSC與植物地上和地下資源獲取策略的協(xié)調(diào)關(guān)系提供了絕佳的視角。然而,目前缺乏相關(guān)的野外試驗(yàn)研究,針對(duì)NSC與葉和根性狀譜的關(guān)聯(lián)差異及其環(huán)境驅(qū)動(dòng)機(jī)制等科學(xué)問(wèn)題的認(rèn)識(shí)尚屬空白?;诖?,中國(guó)科學(xué)院成都生物研究所尹華軍研究員團(tuán)隊(duì)與河南農(nóng)業(yè)大學(xué)孔德良教授合作,以青藏高原高寒森林代表性針葉樹種為對(duì)象(圖1),通過(guò)分析葉片和細(xì)根關(guān)鍵功能性狀、非結(jié)構(gòu)性碳水化合物含量及環(huán)境因子,基于目前廣泛認(rèn)知的葉經(jīng)濟(jì)譜和根系經(jīng)濟(jì)空間策略框架,系統(tǒng)探討了NSC與植物地上-地下經(jīng)濟(jì)策略間的協(xié)調(diào)關(guān)系差異及其關(guān)鍵環(huán)境驅(qū)動(dòng)因子。研究結(jié)果表明,葉片和根系存在差異化的NSC-經(jīng)濟(jì)策略協(xié)調(diào)關(guān)系(圖2,3)。具體地,在地上,葉片NSC含量,尤其是可溶性糖的儲(chǔ)存,...
發(fā)布時(shí)間: 2024 - 03 - 18
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發(fā)布時(shí)間: 2021 - 10 - 12
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摘要植物源和微生物源碳(C)在土壤剖面中的化學(xué)組成已被定量評(píng)估,但基于根際視角的植物源和微生物源C在土壤有機(jī)碳形成中的垂直分布格局及其相對(duì)貢獻(xiàn)仍然缺乏。我們以云杉人工林(Picea asperata)為研究對(duì)象,量化了礦質(zhì)層土壤不同深度(0-10 cm, 10-20 cm及20-30 cm)根際微生物源C、植物源C和土壤有機(jī)碳(SOC)的差異化積累,并分析了其垂直分異規(guī)律的關(guān)鍵調(diào)控因素。此外還進(jìn)一步揭示了植物源和微生物源C對(duì)根際SOC的相對(duì)貢獻(xiàn)。結(jié)果表明,根際微生物和植物源C、SOC含量隨土壤深度的增加而降低,主要受根生物量和微生物生物量的調(diào)節(jié)。此外,微生物源C對(duì)根際SOC的貢獻(xiàn)(大于62%)顯著高于植物源C (小于6%)。上述結(jié)果表明,高寒人工針葉林根際土壤微生物源C是礦質(zhì)土壤上層根際SOC的主要貢獻(xiàn)者。研究結(jié)果從根際視角為評(píng)估土壤剖面中微生物或植物源C對(duì)SOC的相對(duì)貢獻(xiàn)提供了直接的實(shí)驗(yàn)證據(jù)。關(guān)鍵詞根際,微生物源C,植物源C,土壤剖面,高寒針葉林研究背景土壤有機(jī)碳(SOC)的組成和主要來(lái)源已經(jīng)成為當(dāng)前生態(tài)學(xué)和土壤學(xué)領(lǐng)域亟需解決的核心科學(xué)問(wèn)題之一。根際作為受根系活動(dòng)強(qiáng)烈影響的微生物熱點(diǎn)區(qū),根系生理代謝活性在土壤剖面的變異很可能導(dǎo)致根際土壤C動(dòng)態(tài)的垂直變異。然而,目前的大部分研究?jī)H關(guān)注非根際SOC化學(xué)組成和來(lái)源(植物源和微生物源C)的垂直分異規(guī)律,而忽視了土壤垂直方向上根-土互作差異所導(dǎo)致的根際SOC形成途徑的空間分異規(guī)律。因此,求證和量化森林根系活動(dòng)介導(dǎo)的根際SOC組成和來(lái)源的垂直分異規(guī)律已成為一個(gè)十分重要又極度缺乏的研究課題。研究?jī)?nèi)容以西南亞高山典型的云杉人工林(Picea asperata)為試驗(yàn)對(duì)象,利用2種被廣泛使用的生物標(biāo)志物(氨基糖和植物源脂類/木質(zhì)素酚類),量化了礦質(zhì)土壤不同深度(0-10 cm, 10-20 cm及20-30 cm)根際微生物源和植物源C的含量,并分析了其垂直分異規(guī)律的關(guān)鍵調(diào)控因素。此外還進(jìn)一步揭示了植物源和微生物源C對(duì)根際SOC的相對(duì)貢獻(xiàn)。主要結(jié)果1)SOC、植物源C和微生物源C含量隨土層深度的變化隨著土壤深度的增加,SOC含量顯著降低(圖1)。其次,土壤微生物殘?bào)wC、真菌殘?bào)wC和細(xì)菌殘?bào)wC也呈下降趨勢(shì)(圖2),并且各土層中根際真菌殘?bào)wC是微生物殘?bào)wC的主要組成部分(圖2)。此外,隨著土壤深度的增加,長(zhǎng)鏈脂肪酸、角質(zhì)、軟木脂和木質(zhì)素酚單體的含量均呈下降趨勢(shì)(圖3),并且各土層植物源C主要成分為軟木脂(占57.59 ~ 63.27%),其次為長(zhǎng)鏈脂肪酸(占17.14 ~ 24.66%),最后為木質(zhì)素酚單體(占4.74 ~ 13.5...
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發(fā)布時(shí)間: 2021 - 10 - 08
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植物體經(jīng)灼燒后其中的水分被全部除去,干物質(zhì)被炭化分解,蕞后的殘留物稱為“粗灰分”。植物干物質(zhì)中粗灰分的含量,隨植物種類、品種、不同器官和部位、生育期以及生長(zhǎng)環(huán)境和其他農(nóng)業(yè)技術(shù)措施等因素而變動(dòng),但一般為2~7%,平均約5%。測(cè)定粗灰分的含量,可以了解各種植物在不同生育期和不同器官中養(yǎng)分吸收和累積狀況以及土壤、施肥、氣候、栽培管理等因素對(duì)植物灰分含量變化的影響。并且也是農(nóng)產(chǎn)品及其加工產(chǎn)品的品質(zhì)檢定項(xiàng)目之一。今天栢暉生物給大家整理了如何通過(guò)灼燒法測(cè)定植物粗灰分:一、方法概要??? ????稱量一定質(zhì)量的試樣,在550℃~600℃高溫下灼燒。是有機(jī)化合物分解揮發(fā),礦物成分轉(zhuǎn)化為氧化物或碳酸鹽,統(tǒng)稱粗灰分,用重量法測(cè)定。?二、主要儀器萬(wàn)分之一天平、瓷坩堝、干燥劑、馬弗爐三、試樣的制備取風(fēng)干的實(shí)驗(yàn)室待測(cè)樣品充分混勻后,按四分法縮減至 100g,粉碎,籽粒全部通過(guò) 0.25mm(秸稈通過(guò) 0.5mm)孔徑篩,裝入樣品瓶備用。四、操作步驟? ????將坩堝放入馬弗爐中,于550℃下灼燒30min,待爐降溫至200℃后,將坩堝移入干燥器中,冷卻至室溫后稱量(M0)4.2 稱取5.0g試樣于已恒重的坩堝中稱重(M1)4.3 將其移入預(yù)先加熱到550℃的馬弗爐中灼燒3h,直至試樣完全灰化,無(wú)黑色炭粒,斷電,立即取出坩堝,室溫冷卻2~3min,干燥器內(nèi)平衡30min,稱重(M2)五、結(jié)果計(jì)算? ????粗灰分(g·kg-1) = (M2-M0)/(M1-M0)×1000式中:??????粗灰分—植物粗灰分????????????M0--瓷坩堝質(zhì)量,g?;???????????M1--瓷坩堝加試樣重量,g?;???????????M2--瓷坩堝加粗灰分質(zhì)量,g;1000--換算因數(shù)。
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發(fā)布時(shí)間: 2021 - 09 - 26
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實(shí)驗(yàn)材料:植物樣:青稞種子實(shí)驗(yàn)步驟:01:樣品提取準(zhǔn)確稱取0.5g經(jīng)研磨的樣本,放在100ml的燒杯中,先以少量蒸餾水調(diào)成糊狀,然后加50ml蒸餾水,攪勻,置于50℃恒溫水浴中保溫20min,使還原糖浸出。離心或過(guò)濾,用20ml蒸餾水洗殘?jiān)?,再離心或過(guò)濾,將兩次離心的上清液或?yàn)V液全部收集在100ml的容量瓶中,用蒸餾水定容至刻度,混勻,作為還原糖待測(cè)液。02:制作標(biāo)準(zhǔn)曲線取7支具有25ml刻度的血糖管或刻度試管,編號(hào),按比例精確加入濃度為1mg/ml的葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)液和3,5-二硝基水楊酸試劑。將各管搖勻,在沸水浴中加熱5min,取出后立即放入盛有冷水的燒杯中冷卻至室溫,再以蒸餾水定容至25ml刻度處,用橡皮塞塞住管口,顛倒混勻(如用大試管,則向每管加入21.5ml蒸餾水,混勻)。在540nm波長(zhǎng)下,用0號(hào)管調(diào)零,分別讀取1~6號(hào)管的消光值。以消光值為縱坐標(biāo),葡萄糖mg為橫坐標(biāo),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,求得直線方程。03:顯色測(cè)定取3支25ml刻度試管,編號(hào),分別加入還原糖待測(cè)液2ml,3,5-二硝基水楊酸試劑1.5ml,其余操作均與制作標(biāo)準(zhǔn)曲線相同,測(cè)定各管的吸光值。04:數(shù)據(jù)處理  分別在標(biāo)準(zhǔn)曲線上查出相應(yīng)還原糖mg數(shù),計(jì)算還原糖百分含量?!?#160; ◆  ◆其他還原糖檢測(cè)方法1、DNS法測(cè)各種還原糖標(biāo)準(zhǔn)曲線原理:3,5-二硝基水楊酸(3,5-dinitrosalicylic acid, DNS)在堿性條件下與還原糖的還原末端反應(yīng)生成橙黃至棕紅色的氨基化合物,在一定范圍內(nèi),還原糖的量和反應(yīng)液的顏色強(qiáng)度呈正比例關(guān)系。  引伸:植物還原糖檢測(cè)試劑盒是還原糖在堿性條件下被氧化成糖酸,3,5-二硝基水楊酸被還原為棕紅色的氨基化合物。在一定范圍內(nèi),還原糖的量與棕紅色產(chǎn)物的顏色深淺程度呈一定比例關(guān)系。測(cè)定棕紅色物質(zhì)的吸光度,該吸光度值與還原糖含量呈線性關(guān)系,利用比色法和標(biāo)準(zhǔn)曲線測(cè)得樣品中的還原糖的含量。2、鐵氰化鉀法根據(jù)蔗糖的非還原性,用生成物(葡萄糖和果糖)能夠還原菲林溶液中的銅,再根據(jù)生成的氧化亞銅的量求出糖的含量。先制備還原糖待測(cè)混合液,通過(guò)0.1N的硫代硫酸鈉滴定,達(dá)到當(dāng)量點(diǎn)前,注入淀粉指示劑滴定至藍(lán)色消失。土壤的轉(zhuǎn)化酶活性,以單位土重的0.1N硫代硫酸鈉毫升數(shù)(對(duì)照與試驗(yàn)測(cè)定的差)表示。測(cè)各種還原糖標(biāo)準(zhǔn)曲線原理:鐵氰化鉀[K3Fe(CN)6〕本身為黃色(吸收峰在420nm)左右,而與還原糖反應(yīng)可生成無(wú)色的亞鐵氰化鉀[K4 Fe( CN)6 ],在一定范圍內(nèi),還原糖的量和反應(yīng)液的顏色...
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發(fā)布時(shí)間: 2021 - 09 - 26
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一般意義上的粗脂肪是指將經(jīng)前處理的、分散且干燥的樣品用乙醚或石油醚等溶劑回流提取,使樣品中的脂肪進(jìn)入溶劑中,回收溶劑后所得到的殘留物。今天我們就來(lái)分解一下如何通過(guò)殘余法檢測(cè)粗脂肪:一、試劑所有試劑除注明者外,均為分析純。無(wú)水乙醚二、主要儀器萬(wàn)分之一天平、索氏提取器三、試樣的制備取風(fēng)干的實(shí)驗(yàn)室待測(cè)樣品充分混勻后,按四分法縮減至100g,粉碎,裝入樣品瓶備用。四、分析步驟4.1 按規(guī)定稱取試樣(M)(準(zhǔn)確至0.0001 g),用濾紙包好,在105 C烘箱中干燥3 h取出,在干燥器中冷卻,稱重(M1)。4.2 將樣包裝人索氏脂肪抽提器抽提筒中,再倒人無(wú)水乙醚,完全浸泡樣包,連接好索氏抽提器各部分,浸泡至少16h。4.3 將浸泡后無(wú)水乙醚放入抽提瓶中,在抽提瓶中放人幾粒沸石,然后,往抽提瓶中倒入無(wú)水乙醚使之完全浸泡樣包,連接好儀器各部分,接通冷凝水,在70~80 C水浴上加熱,使乙醚回流,控制乙醚回流次數(shù)為8次/h,即乙醚回滴速度為120~ 150滴/min,抽提6 h。4.4 抽提完畢,取出樣包,置樣包于通風(fēng)處使乙醚揮發(fā)。將樣包放人105C烘箱中干燥2 h,取出,在干燥器中冷卻,稱重(M2)。五、結(jié)果計(jì)算脂肪含量=【(M1-M2)/M】x100%式中:M1--為第一次烘干的重量,g;M2--為第二次烘干的重量,g;100%--為換算因數(shù);M--為稱取試樣的質(zhì)量,g。
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發(fā)布時(shí)間: 2021 - 09 - 24
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今天給大家分享一下如何通過(guò)比色法對(duì)Vc的含量進(jìn)行測(cè)定,如下:一、試劑所有試劑除注明者外,均為分析純。1. Vc標(biāo)準(zhǔn)液:準(zhǔn)確稱取抗壞血酸0.1000g,用配好的草酸-EDTA定容至100ml。2. 草酸-EDTA:稱取含結(jié)晶水的草酸6.3000g,EDTA 0.0584g,充分溶解后定容至1000ml。3. 偏磷酸-乙酸:稱取15.0000g偏磷酸于40ml乙酸中,定容至500ml,用濾紙過(guò)濾,取濾液備用。4. 5%H2SO4:吸取5ml硫酸稀釋至100ml。5.  5%鉬酸銨:準(zhǔn)確稱取鉬酸銨25.0000g,定容至500ml。二、主要儀器萬(wàn)分之一分析天平、UV-1800PC紫外可見分光光度計(jì)三、試樣的制備待測(cè)樣品混勻后裝入塑封袋4℃冷藏備用。四、分析步驟4.1 試樣溶液制備稱取植物物組織2~5g(根據(jù)維生素C含量而定),加5ml草酸-EDTA溶液磨成勻漿,并轉(zhuǎn)入25ml容量瓶中,再用提取介質(zhì)沖洗研缽及研錘2~3次,沖洗液合并于25ml容量瓶中。取一部分勻漿經(jīng)3000g離心10min后保存。4.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制吸取VC標(biāo)準(zhǔn)溶液 0,0.2,0.4,0.6,0.8,1.0分別置于50mL比色管中,用草酸-EDTA補(bǔ)充至5ml,加入偏磷酸-乙酸0.5ml,加入5%硫酸1ml,再加入5%鉬酸銨2ml。加完試劑搖勻后,置30℃水浴中保溫15min,用蒸餾水稀釋到25 mL刻度,將溶液混勻,用空白管調(diào)零,在760nm波長(zhǎng)下比色,記錄吸光度,以標(biāo)準(zhǔn)維生素C含量為橫坐標(biāo),吸光度為縱坐標(biāo),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。4.3 樣品的測(cè)定取1ml上清液與標(biāo)曲同法測(cè)定。若樣品顯色液中出現(xiàn)沉淀時(shí),可過(guò)濾后比色,不影響測(cè)定結(jié)果。五、結(jié)果計(jì)算植物組織中維生素C的含量(mg)=式中:C——標(biāo)準(zhǔn)曲線上查得樣品中維生素含量(mg);Vt——樣品提取液總體積(ml);Vs——測(cè)定時(shí)用樣品液體積(ml);FW——植物組織鮮重(g)?!靖阶ⅰ繙囟葘?duì)顯色有影響,顏色強(qiáng)度隨時(shí)間的延長(zhǎng)而加深,因此顯色溫度和加入顯色劑的時(shí)間要求一致。
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