基于COI基因构建西北太平洋常见鱼类DNA条形码参考数据库

西北太平洋以其独特的地理位置和复杂的海洋环境,孕育了极为丰富的渔业资源,成为全球海洋生物多样性保护和渔业资源管理的热点区域。为了更有效地进行鱼类种类识别和多样性的调查,本研究建立了西北太平洋常见鱼类DNA条形码本地数据库。基于线粒体COI基因,对2023年6-8月在西北太平洋海域所采集的307份样品进行扩增和测序,共获得7目13科20属25种鱼类的COI基因序列。77.96%的COI序列在公共数据库中都能比对到高相似度序列。种间平均遗传距离为0.233,种内平均遗传距离为0.003,种间遗传距离是种内遗传距离的77.67倍,且能够形成明显的条形码间隙,不存在物种区分困难的现象。基于COI基因序列构建的系统发育树显示,同一属的鱼类首先聚为一支,随后与同一科的鱼类聚为一支,最后,同目不同科的鱼类聚为一支。综上所述,COI基因具有物种特异性,能够有效的区分西北太平洋常见鱼类物种,本数据库的初步建立,有利于后期利用环境DNA技术进行西北太平洋鱼类多样性的监测和调查,为西北太平洋海域生物多样性保护、资源管理和种群动态监测提供了技术支持。     

不同水稻种植模式下淹水及排干期土壤性质和微生物的变化

为揭示不同水稻种植模式、不同水分管理时期对稻田土壤性质和微生物的作用效应,利用长期定位监测试验比较分析单季稻不施肥、单季稻单施化肥、烟稻轮作 3种种植模式和淹水期、排干期 2种水分管理条件下稻田土壤理化性质和微生物群落结构的变化。结果表明：烟稻轮作模式稻田土壤有机质、全氮质量分数分别比单季稻模式提高了 32.88%~34.79%和 38.22%~44.39%。淹水期稻田土壤可溶性总氮以可溶性有机氮为主,占 56.06%~62.54%;排干期以硝态氮为主,占 62.34%~74.05%。烟稻轮作模式可显著提高淹水和排干条件下稻田土壤中可溶性有机氮和铵态氮质量分数,但对硝态氮质量分数的影响不明显。相较单季稻处理,烟稻轮作模式提高了稻田细菌Sobs、Shannon和Ace指数。好氧或兼性厌氧的酸杆菌属、黄色杆菌属均是3种水稻种植模式的优势菌属。3种种植模式淹水条件下稻田脱硫弧菌属、互营杆菌属等硫酸盐还原菌类存在显著差异,排干条件下硝化螺旋菌属也存在显著差异。淹水条件下烟稻轮作模式稻田土壤甲烷氧化菌相关的甲烷氧化单加氧酶基因α-亚基（pomA）的绝对丰度比单季稻处理降低了18.45%~18.54%。可见,水稻种植的淹水期和排干期的土壤可溶性氮组成和细菌群落结构存在显著差异;而烟稻轮作模式较单季稻模式可提高土壤肥力,改善微生物群落结构,增加硫酸盐还原菌类细菌丰度,降低产甲烷菌相关的甲基辅酶M还原酶基因丰度。     

基于复杂种植结构多情景分析的灌区多目标多水源优化配置

为改善多水源灌区农业用水供需矛盾,通过合理调整种植结构,优化灌区水资源配置,该研究以河北省邯郸市漳滏河灌区为研究对象,将农业灌溉缺水量最小和农作物经济效益最大作为目标函数,兼顾灌区生态安全约束,构建了基于种植结构优化的多目标多水源优化配置模型,针对作物熟制、作物种类、种植制度以及灌溉方式设置了8种不同的种植结构优化情景,通过自主改进的基于精英策略并协遗传算法（NSGAⅡ-S）对模型求解,获得不同情景下的水资源优化配置方案。结果表明：应用模型进行水资源配置后,各情景配水总量均有所减少,其中水库配水量高于其他水源的配水量,水库水、引黄水和引江水均达到用水总量控制目标,民有分区的各计算单元间的配水量变化明显,总配水量高于滏阳河分区;适当压减主要依靠抽取地下水灌溉的冬小麦的播种面积,变灌溉农业为旱作雨养农业,可以极大地减少地下水用量,增加灌区经济效益;最佳的种植结构优化方案为CS₄（削减冬小麦的种植面积,种植苜蓿,灌溉方式采取管灌或喷灌）,该方案冬小麦播种面积压减17.10%,地下水开采量减少了16.42%,灌区的经济效益增加了26.41%,在保证配水总量最小的同时,具有更高的经济效益。该研究所构建的多目标多水源优化配置模型和作物配水结果可为类似地区的水资源配置提供参考。     

绿鳍马面鲀雌雄性腺转录组比较分析

为探明绿鳍马面鲀(Thamnaconus septentrionalis)性腺发育相关基因表达特征,优化亲本生殖调控技术,本研究对绿鳍马面鲀雌雄亲体的精巢和卵巢进行了转录组测序分析,经de novo拼装,最终获得119 219个单基因(unigene),N50长度为1 255 bp。在NR、NT、KO、SwissProt、PFAM、GO及KOG数据库分别注释到24 009、35 057、18 453、26 971、30 294、11 420和21 613个unigene。绿鳍马面鲀精巢和卵巢转录组中存在18 954个差异表达基因(DEG),相对于精巢,在卵巢中上调表达的基因有11 265个,下调表达的有7 689个。选取bmp2、sox3、figla、hsd17b1、cyp19a、cyp17、foxl2、star和amh 9个DEGs进行实时荧光定量PCR (qRT-PCR)验证,结果显示,qRT-PCR结果与RNA-Seq分析相一致。GO和KEGG富集结果分析发现,amh、cyp17和star可能在绿鳍马面鲀雄性精子发生过程中起关键作用;bmp2、foxl2、cyp19a、figla和hsd17b1在雌性卵子发生和卵巢类固醇生成过程中发挥重要作用。本研究通过比较绿鳍马面鲀精巢和卵巢的转录组表达差异,初步阐明了精巢和卵巢的基因表达特征,为进一步研究绿鳍马面鲀的性腺发育机制奠定了基础。     

不同生态区玉米自交系苞叶与穗轴同步发育特性研究

2022-2023年在河南和海南以玉米自交系驻85、驻136、ZM3358为试验材料,研究自交系苞叶与穗轴同步发育特性。结果表明,河南苞叶驻85第1～7 d伸长迅速,速增期与ZM3358一致,低于驻136;穗轴,驻85第1～11 d急剧伸长。海南苞叶ZM3358伸长速增期为13 d,比驻85、驻136延长2～3 d;穗轴ZM3358伸长渐增期最长为19 d,显著高于驻85、驻136。河南苞叶驻85宽度持续变宽,驻136苞叶宽度第11 d开始增幅变缓,ZM3358苞叶宽度速增期最短为7 d;穗轴粗度驻136第1～17 d持续变粗,第19 d稍有下降。海南ZM3358苞叶宽度速增期为13 d,驻85、驻136苞叶宽度速增期均为9 d;驻85穗轴粗度速增期最长为19 d,苞叶与穗轴可保持同步发育特性。     

挤压蒸煮大麦作啤酒辅料的糖化试验研究

采用二次正交旋转组合试验方法,研究了作啤酒辅料的大麦挤压蒸煮系统的模孔孔径、套筒温度、大麦含水率、螺杆转速和模板内表面至螺杆末端端面的距离,对醪液的主要考察指标——麦汁的过滤速度、碘值、浸出物收得率的影响规律。研究表明,挤压蒸煮大麦可以作啤酒辅料,且麦汁浸出物收得率为72．04％,高于传统不挤压大麦辅料的麦汁浸出物收得率。     

双螺杆挤压机螺杆元件类型对扭矩和压力的影响

以食用脱脂低温豆粕为原料,以Brabender DSE-25型双螺杆挤压膨化实验室工作站为加工设备,研究了不同几何参数的输送元件、捏合块和齿型盘6种螺杆元件对挤压过程中扭矩和压力的影响。结果表明:螺杆元件对扭矩和压力有显著影响;对扭矩影响的主次顺序为反向输送元件;齿型盘、捏合块、正向输送元件;有反向螺旋角或错裂角或对物料剪切强度大的元件能够显著增加扭矩;元件对压力的影响规律不明显。对系统稳定性的初步分析认为,错列角为45°和90°的捏合块具有较好的混炼效果,而齿型盘和错列角为-45°的捏合块的混炼效果较差。     

代谢酶抑制剂PX对除草剂防除稗草的增效作用

为解决除草剂防除困难的问题,采用室内盆栽试验测定了PX、PM和Mn²⁺三种代谢酶抑制剂对精喹禾灵、莠去津、烟嘧磺隆、硝磺草酮和烯禾啶防除稗草Echinochloa crus-galli的增效作用,测定不同用量代谢酶抑制剂PX对这5种除草剂的增效作用及其与莠去津混用后稗草体内谷胱甘肽转移酶（glutathione S-transferase,GST）和细胞色素 P450（cytochrome P450,CYP450）活性的变化。结果显示,在3种代谢酶抑制剂中,代谢酶抑制剂PX对精喹禾灵、莠去津、烟嘧磺隆、硝磺草酮和烯禾啶5种除草剂的增效作用最显著。不同用量代谢酶抑制剂PX对不同除草剂的增效作用不同,其中75 g (a.i.)/hm²代谢酶抑制剂PX对莠去津的增效最佳,株防除效果和鲜重防除效果分别增加了35.33个百分点和37.33个百分点。莠去津与代谢酶抑制剂PX混用后,稗草体内GST和CYP450活性均较对照显著降低。表明除草剂与代谢酶抑制剂PX混用能增加除草剂对稗草的防除效果,可以达到减施除草剂的目的。     

N2O production in the organic and mineral horizons of soil had different responses to increasing temperature

Journal of Soils and Sediments - The responses of N2O emission to increasing temperature in different soil horizons are not clearly understood yet. Here, we investigated the effects of increasing...     

不同类型有机肥对烤烟石油醚提取物及香气物质含量的影响

采用田间试验方法,研究不同类型有机肥对石油醚提取物及香气物质含量的影响。结果表明:1)施用有机肥均能增加石油醚提取物含量,其中T3(无机化肥+芝麻饼肥+生物有机肥)处理的中、上部叶石油醚提取物含量最大,分别为7.76%、8.75%;2)施用有机肥处理对上部叶的增香效果优于中部叶,有机肥处理的上部叶有24种香气物质含量均高于CK,中部叶有18种高于CK;其中T3处理的中、上部叶致香物质总量最大,分别高达1 291.45、1 524.34μg/g,较CK处理分别增加3.32%、34.86%。