基于随机森林的高寒草地地上生物量高光谱估算

草地地上生物量（Aboveground biomass,AGB）是衡量草地生产力的关键因素,准确测定草地AGB具有重要意义。高光谱因具有时效性强、不破坏草地等特点被广泛用于草地生理生态指标的测定。本研究提取和计算了海北试验站高寒草地冠层的原始光谱（Original spectrum,OR）反射率、一阶微分光谱（First derivative spectrum,FD）反射率、光谱位置面积参数（Spectral parameters of spectral position and area,PA）和植被指数（Vegetation indices,VI）4种不同类型的特征变量,使用连续投影算法（Successive projections algorithm,SPA）和递归特征消除算法（Recursive feature elimination,RFE）进行特征选择,采用随机森林算法（Random forest,RF）构建草地AGB估测模型。结果表明：在由4种特征变量分别构建的草地AGB估测模型中,基于VI的RF模型精度最高（测试集R²=0.70,RMSE=557.87 kg·ha^-1）,实测AGB与估测AGB的线性R²达到0.72;不同类型特征变量组合构建的草地AGB估测模型中,PA+VI组合的RF模型精度最高（R²=0.71,RMSE=548.97 kg·ha^-1）,实测AGB和估测AGB的线性R²达到0.73。     

补播羊草和黄花苜蓿对退化草甸植物群落特征的影响

呼伦贝尔草原区是我国北方重要的生态屏障,近年来不合理的利用方式导致该地区退化草地面积不断扩大,为了探究牧草补播时间及补播比例对呼伦贝尔退化草甸草原植物群落特征的影响,为该地区退化草地修复提供依据。本研究以羊草（Leymus chinensis（Trin.） Tzvel.）和黄花苜蓿（Medicago falcata L.）为试验材料,采用双因素随机区组试验设计,通过测定幼苗数、高度、生物量等群落指标,并综合评价补播效果,结果表明：夏播羊草和黄花苜蓿幼苗数量显著高于春播和秋播（P<0.05）,夏播和秋播植物群落总生物量呈增加趋势,春播则呈减少趋势;补播措施提高了退化草地植物群落Shannon-Weiner指数、Simpson指数和Pielou指数,豆科和禾本科植物重要值呈增加趋势,其他科植物呈下降趋势。呼伦贝尔地区夏季补播羊草和黄花苜蓿以1∶3补播效果较好,而春播由于恢复时间短,需进一步观察。     

不同种(品种)金鸡菊的染色体数目鉴定及核型分析

为了区分不同金鸡菊的种质,明确目前广为栽培的金鸡菊的染色体数目及核型特征,采用常规压片法,以60个不同的金鸡菊种质为材料,鉴定其根尖细胞的染色体数目,并选取其中18个籽播系材料进行染色体核型分析。结果表明：60个金鸡菊的染色体数目包括12个类型,染色体数目24~52不等,18个核型分析的材料全部为二倍体,染色体基数存在x=10,12,13,14四种。在6个材料中发现了随体,未发现B染色体,染色体类型包括s,sm,st三种。核型全部为2A,核型整体上较为对称,核型不对称系数为58.56%~64.93%,一年生类型的金鸡菊普遍进化程度更高。亲本复杂的染色体基数及染色体倍性是造成栽培金鸡菊染色体数目多变且产生大量非整倍体的主要原因。本研究从细胞学方面为金鸡菊的分类鉴定和杂交育种提供了理论参考。     

三江源区不同高寒草地植物矿物元素含量特征及分析

本试验对三江源区不同高寒草地植物中6种矿物元素（钾K,钙Ca,钠Na,镁Mg,锌Zn,铁Fe）的含量进行了测定和分析,结果表明：植物中K元素含量为7.314～12.803 g·kg^-1之间,Ca元素含量为2.851～6.823 g·kg^-1之间,Na元素含量为64.404～185.553 mg·kg^-1之间,Mg元素含量为1.272～2.655 g·kg^-1之间,Zn元素含量为14.718～51.387 mg·kg^-1之间,Fe元素含量为161.056～531.677 mg·kg^-1之间;豆科（Leguminosae）植物和杂类草（Forbs）矿物元素含量显著高于禾本科（Gramineae）和莎草科（Cyperaceae）植物;植物中K元素与Mg元素、Ca元素与Na元素、Ca元素与Zn元素、Na元素与Zn元素含量之间呈极显著正相关关系（P<0.01）,Ca元素与Fe元素、Mg元素与Fe元素之间呈显著正相关关系（P<0.05）;根据美国国家研究理事会（National research council,NRC）绵羊日粮矿物元素需求标准,三江源区各草地植物中Na,Zn元素相对缺乏,其它4种元素均能满足放牧藏羊的矿物营养需求。     

青海扁茎早熟禾混播草地生产性能与种间关系的研究

为了探究早熟禾混播草地种间关系与生产特征,使用‘青海’中华羊茅（Festuca sinensis ‘Qinghai’）、'青牧1号’老芒麦（Elymus sibiricus ‘Qingmu No.1’）、‘同德’小花碱茅（Puccinellia tenuiflora ‘Tongde’）分别与‘青海’扁茎早熟禾（Poa pratensis var. anceps Gaund.‘Qinghai’）混播,在海北州西海镇开展了植株形态特征、生物量积累和分配、混播草地养分特征等研究。结果表明：使用老芒麦与早熟禾混播具有较高的生产性能。该处理相较于老芒麦单播草地的粗蛋白与总磷含量,分别提高7.51%与14.50%。相对饲用价值较早熟禾单播草地提高34.12%。因此,为解决青海扁茎早熟禾单播草地生产力不足的问题可以选用老芒麦与早熟禾进行混播。使用碱茅与早熟禾混播具有较高的种间相容性,因此碱茅与早熟禾混播具有较高的群落稳定性与产量稳定性。选用碱茅与早熟禾进行混播可以用于建植以生态治理为目的的混播草地。     

铝胁迫下添加水杨酸对黑麦草生理及叶绿素荧光参数的影响

选取黑麦草品种Nagahahikari和特高作为试验材料,探究不同浓度外源水杨酸(SA)(0.3,0.6 mmol/L)对铝胁迫下黑麦草生理和叶绿素荧光特性的影响.结果表明:铝胁迫下SA浓度为0.6 mmol/L时能显著提高两个黑麦草品种的根长、地下生物量、叶绿素a、叶绿素b、叶绿素总量和荧光参数Fo、Fm、φEo、δRo、ψEo(P<0.05),增强超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性(P<0.05),降低黑麦草体内Al3+富集量、相对电导率和丙二醛(MDA)含量(P<0.05),提高Nagahahikari的可溶性蛋白含量和特高的可溶性糖含量(P<0.05).本研究表明铝胁迫下添加适宜浓度的外源SA能有效缓解铝胁迫对黑麦草的毒害作用,且SA对不同黑麦草品种间的缓解效果存在差异.     

AANAT基因在滩羊不同繁殖时期卵巢中的转录差异及DNA甲基化程度分析

试验旨在检测5-羟色胺-N-乙酰基转移酶（AANAT）基因在绵羊休情季节和繁殖季节（卵泡期和黄体期）卵巢组织中的转录差异,并分析转录差异是否由DNA甲基化修饰程度改变所导致。试验采用自然环境条件和饲养管理一致,且体重差异在0.5 kg范围内的空怀母滩羊作为试验动物,采集其休情期、卵泡期和黄体期（每个时期3只）的卵巢组织,采用SYBR染料法进行实时荧光定量PCR检测AANAT基因在滩羊不同繁殖时期卵巢组织中的转录水平。随后针对转录水平有差异的两个时期（休情期和卵泡期）的样本,利用MethPrimer 2.0在线软件预测AANAT基因启动子区和第一外显子区的CpG岛;用重亚硫酸盐测序法（BSP法）检测AANAT基因启动子区及第一外显子区的甲基化程度。试验结果显示,滩羊休情期卵巢组织中AANAT基因转录水平显著低于卵泡期的AANAT基因转录水平（P<0.05）,休情期与黄体期滩羊卵巢组织中AANAT基因的转录水平差异不显著（P>0.05）。滩羊卵巢组织中AANAT基因启动子区上存在着一个长度为173 bp的CpG岛,第一外显子区存在着一个长度为118 bp的CG岛。然而,两个甲基化岛区内的单个CpG位点甲基化程度在滩羊休情期和卵泡期之间均不存在显著差异,暗示AANAT基因的表达受甲基化修饰外的因素调控。本研究结果可为进一步探讨AANAT基因在季节性发情和卵泡成熟中的功能提供参考资料。     

不同来源纤维饲粮对福建黄兔表观消化率、十二指肠组织形态及盲肠纤维消化酶活性的影响

本试验旨在研究不同来源纤维饲粮对福建黄兔表观消化率、十二指肠组织形态及盲肠纤维消化酶活性的影响。试验选用200只健康、体重接近的断奶福建黄兔,随机分为4组,每组5个重复,每个重复10只。4组分别饲喂由添加比例为25%的苜蓿草粉、甜菜渣、燕麦草、大麦糠为纤维饲料原料配制而成的饲粮。试验期为60 d,于试验第54天以全收粪法进行消化试验,屠宰后测定十二指肠绒毛高度、隐窝深度及二者比值,盲肠纤维素酶、半纤维素酶和果胶酶活性。结果表明：①苜蓿草粉与甜菜渣组的中性洗涤纤维（NDF）、酸性洗涤纤维（ADF）、不溶性纤维（IDF）、可溶性纤维（SDF）的消化率均极显著高于大麦糠与燕麦草组（P<0.01）。其中,甜菜渣组不溶性纤维、可溶性纤维的消化率最高,与苜蓿草粉组差异显著（P<0.05）。②苜蓿草粉与甜菜渣组的绒毛高度极显著高于大麦糠组（P<0.01）,但显著低于燕麦草组（P<0.05）,隐窝深度显著低于大麦糠和燕麦草组（P<0.05）,其中甜菜渣组隐窝深度最低。甜菜渣组的绒毛高度/隐窝深度（V/C）最高,极显著高于其他组（P<0.01）。③苜蓿草粉与甜菜渣组盲肠3种纤维消化酶活性均极显著高于大麦糠和燕麦草组（P<0.01）,其中甜菜渣组的3种酶活均极显著高于苜蓿草粉组（P<0.01）。综上所述,对比4种纤维饲粮,在饲粮配方中添加25%的甜菜渣能提高肉兔的表观消化率与盲肠纤维消化酶活性,并能改善十二指肠组织形态。     

香猪基因组外显子SNPs检测及繁殖和体型性状候选基因分析

为从基因组水平上探究香猪性成熟早、产仔数少、体型小的分子机理,本研究下载与香猪在繁殖和体型性状方面有明显差异的梅山猪、杜洛克猪的重测序数据作为参照,对26头香猪、24头梅山猪和24头杜洛克猪的重测序数据进行SNPs检测和等位基因频率差值分析,筛选香猪基因组外显子上与梅山猪、杜洛克猪高度分化的SNPs位点,并使用AS-PCR方法和Sanger测序方法统计其中8个SNPs位点的群体等位基因频率。最后,对含有高度分化SNPs位点的基因进行GO功能富集和KEGG通路分析。结果显示,SNPs检测获得香猪基因组外显子上SNPs共236 710个,包括193个终止密码子丢失、1 238个终止密码子获得、90 945个错义SNPs和144 334个同义SNPs。得到1 046个香猪高度分化SNPs,包括429个错义SNPs、2个终止子丢失、6个终止子获得和609个同义SNPs,影响524个蛋白质编码基因;并发现X染色体上44-58 Mb的一段富含高度分化SNPs的热点区域。群体等位基因频率验证结果与重测序结果一致,鉴定了8个位点均为香猪与梅山猪、杜洛克猪高度分化的SNPs。对524个含有高度分化SNPs的基因进行GO和KEGG分析,富集到卵母细胞减数分裂、雌激素信号途径等繁殖相关通路;GO功能注释到细胞内雌激素受体信号、纤毛运动等繁殖相关条目,骨骼系统形态发生、骨骼发育、成骨细胞分化等体型相关条目。得到含有香猪高度分化SNPs的18个繁殖性状候选基因PTGFR、TRO、DNAH17、PKDREJ、KAT8、DNAI2、VDR、TEX14、QSOX1、AR、WNK3、ADCY3、SPEF1、MIGA2、SLC2A8、PSMF1、TBC1D20、IFT172和7个体型相关基因IBSP、NR6A1、HSPG2、TARS、PDZD2、FGF4、AMER1,可能是决定香猪性成熟早、产仔数少、体型小的关键基因。     

两种运输车对驴运输应激的影响

本试验旨在研究改造运输车对缓解驴运输应激的效果。选取28头健康德州公驴,随机分为2组,从北京密云县运输至聊城市东阿县东阿黑毛驴研究所,路程约500 km,历时18 h。试验使用9.6 m长单层货车为运输车,对试验组(T)运输车进行改造,即加装顶层和双侧篷布、底部加装草帘和中部加装隔栏,对照组(C)不作处理。运输前后测定驴血液生化和激素指标,统计体重变化和发病驴数量。结果表明,与运输前相比,普通车组驴在落地当天检测到血清皮质醇(COR)、白蛋白(ALB)水平均显著升高(P<0.05),总蛋白(TP)、谷草转氨酶(AST)、热休克蛋白-90(HSP90)和肌酸激酶(CK)指标极显著升高(P<0.01),钙(Ca)浓度显著降低(P<0.05)。改造车组驴血液指标TP、AST和CK的变化范围低于普通车组。两组驴落地后血糖(GLU)水平均比运输前升高,但差异均不显著(P<0.05)。与运输前相比,改造车组驴落地后的体重减少低于普通车组;改造车组驴在落地后第10天平均体重接近运输前,而普通车组驴的平均体重在落地后第20天才基本恢复至运输前水平,即使用改造运输车辆可以尽早恢复体重。普通车组驴发病率为21.4%,改造车组为7.1%;两组均无死亡。综合上述结果,改造运输车可有效降低驴的运输应激,有利于提高动物运输福利,减少经济损失;本试验结果可为动物运输应激提供参考。