GIS技术在农业信息化中的应用

气候、资源和水土等地理信息是农业发展的重要影响因素,通过GIS技术分析复杂多变的地理信息,可以进行有效的信息管理、分辨和测试。阐述了GIS技术的概念及其在农业信息化中的应用,并对GIS技术发展前景进行了展望。     

基于LabVIEW分布式农业大棚设计

介绍一种基于LabVIEW的分布式农业大棚，在大棚不同区域设置终端节点，负责光照度、空气温湿度、CO2浓度和土壤湿度数据的采集和上传，同时接收集中器转发的指令，根据指令控制不同区域喷淋头、加热器、排风扇和遮阳板的动作，实现对各区域不同作物生长环境的分布精准调节。通过多点分布式监控，为大棚分区种植的每种作物提供最适合的生长环境，以满足职业院校农业类专业学生的实践需求。      

土耳其斯坦裂体吸虫23kDa蛋白基因的序列分析及抗原表位预测

为研究土耳其斯坦裂体吸虫23 kDa蛋白的生物学特性,以土耳其斯坦裂体吸虫cDNA为模版,利用PCR对23 kDa基因进行扩增,并将其克隆到T-easy载体后进行序列测定。利用生物信息学对其结构、抗原指数进行分析,并对其抗原表位进行预测。序列分析结果表明,该虫体的23 kDa基因长度为657 bp,A+T含量为57.38%,与曼氏血吸虫、埃及血吸虫和日本血吸虫的23 kDa基因的相似性分别为85.24%、83.71%和81.89%。蛋白二级结构分析表明,23 kDa蛋白经过4次跨膜,主要由6个α-螺旋、3个β-折叠、7个β转角和若干个无规则卷曲构成。抗原表位预测结果表明,该蛋白有3个B细胞抗原表位。综合分析土耳其斯坦裂体吸虫23 kDa蛋白是一种较好的抗原分子,是土耳其斯坦裂体吸虫疫苗的重要候选分子。     

小麦转录因子TaMYB5 like转录自激活能力及其参与生理型花粉败育过程表达模式研究

化学杂交剂SQ-1诱导的小麦花粉败育是一个复杂的生理代谢过程，TaMYB5-like被发现参与此过程。为了解TaMYB5-like基因在SQ-1诱导小麦生理型花粉败育过程中的作用，以SQ-1诱导的小麦生理型雄性不育系PHYMS-1376和对照可育系CK-1376四分体、单核早期、单核晚期、二核期和三核期花药为试验材料，克隆TaMYB5-like基因，并对其进行序列结构、生物信息学、表达模式、亚细胞定位及转录自激活效应分析。结果发现，TaMYB5-like基因序列长5 207 bp，其cDNA长为1 133 bp，其中CDS序列长819 bp，编码272个氨基酸，含有2个SANT结构域，分子量为29.36 kDa，无信号肽，无跨膜结构，亚细胞定位在细胞核内；TaMYB5-like基因启动子涉及光响应、逆境胁迫响应、茉莉酸甲酯响应等顺式作用元件。自激活效应发现，TaMYB5-like蛋白的自激活区段位于N端，合适浓度的AbA和3-AT可以抑制BD-TaMYB5-like和BD-TaMYB5-like-N-SANT融合蛋白的自激活性；随着蛋白质氨基酸序列的截断，自激活性呈降低趋势。与CK-1376相比，PHYMS-1376四分体和单核早期花药中TaMYB5-like表达量差异不显著；花药发育到单核晚期、二核期和三核期时，TaMYB5-like表达量显著增加；CK-1376和PHYMS-1376三核期时花药内TaMYB5-like表达量均最高。     

基于SSR分子标记的闽楠(Phoebe bournei)核心种质的构建

为更好地发掘和利用现有闽楠种质资源,本研究利用7个SSR位点对江西和福建16个闽楠群体的237份材料进行基因型分析,采用逐步聚类(随机取样策略,位点优先取样策略)和模拟退火算法(等位基因数目最大化策略,遗传距离最大化策略)4种取样方法构建闽楠核心种质,并将各遗传多样性指标进行分析。结果表明:7个SSR位点共检测到50个等位基因,平均为7.143,平均有效等位基因为2.115,Shannon信息指数为0.778,观测杂合度为0.302,期望杂合度为0.442。基于逐步聚类方法构建的核心种质相较于基于模拟退火算法构建的核心种质各遗传参数指标都相对较高。对其进行t检验后,选择以基于逐步聚类位点优先取样策略在25%的取样比例下选取的种质为核心种质,其等位基因数、平均有效等位基因数、多态性位点百分率、Shannon多样性指数的保留率分别为初始种质的98%、104.92%、90.09%、97.94%。筛选出的59份核心种质材料能够较好地代表闽楠种质资源的遗传多样性,为闽楠的种质资源保存提供科学依据。     

番木瓜环斑病毒弱毒株的构建及分析

弱毒株是利用交叉保护防治植物病毒病害的关键限制因子。通过对马铃薯Y病毒属病毒(强、弱毒株)的全长及部分氨基酸序列比对分析,筛选出在亲本强毒株PRSV-LM的P1和HC-Pro基因上的8个可能与致病性相关的氨基酸突变位点(I_(309)、K_(481)、K_(598)、R_(728)、F_(753)、L_(754)、N_(787)和D_(944))。采用定点突变和Gibson拼接法,分别成功构建了4种含有2个突变位点(L_(754)和N_(787))、4个突变位点(I_(309)、K_(481)、F_(753)和D_(944))、6个突变位点(I_(309)、K_(481)、F_(753)、L_(754)、N_(787)和D_(944))和8个突变位点(I_(309)、K_(481)、K_(598)、R_(728)、F_(753)、L_(754)、N_(787)和D_(944))的PRSV-LM全长c DNA侵染性克隆突变体:p Gprsvm~2、p Gprsvm4、p Gprsvm6和p Gprsvm8。经人工接种、病症观察和RT-PCR检测,4种突变体克隆均能系统性侵染非转基因番木瓜植株,除克隆p Gprsvm~2的病症表现与亲本强毒株PRSV-LM一致外,其他多位点突变的克隆p Gprsvm4、p Gprsvm6和p Gprsvm8在番木瓜植株上的病症严重程度出现依次减弱,而克隆p Gprsvm8的病症最弱,且延迟2周发病。本实验初步验证了6个氨基酸突变位点(I_(309)→S、K_(481)→Q、K_(598)→E、F_(753)→L、R_(728)→I和D_(944)→N)与PRSV-LM的病症表现及致病力相关,其中K_(598)→E和R_(728)→I可能是影响致病性的关键位点。     

花生种子特异启动子AHSSP1的克隆及功能分析

为丰富花生种子特异启动子资源,本研究利用PCR技术在花生基因组中克隆了种子贮藏蛋白基因PSC32的启动子AHSSP1,利用半定量RT-PCR检测了PSC32基因表达模式,借助NewPLACE在线分析了AHSSP1序列中存在的顺式作用元件,并构建了AHSSP1驱动GUS报告基因的表达载体,经农杆菌转化获得转基因拟南芥,经GUS组织化学染色鉴定了该启动子的功能。结果表明,PSC32基因957 bp长的启动子AHSSP1序列具备种子特异表达启动子特有的3个RY REPEAT元件。半定量RT-PCR分析发现,PSC32基因在花生成熟种子中表达,而在饱果成熟期根、茎、叶片、花、入土前的果针、成熟种子的果壳中均不表达。GUS组织化学染色发现,转基因拟南芥成熟种子以及萌发种子的子叶、下胚轴和胚根均能够被染上蓝色;长出真叶后,子叶和下胚轴仍能被染色,而根和真叶不能被染上蓝色;成年期转基因拟南芥的叶片也不能被染上蓝色。而野生型拟南芥整个生长时期均不能被染上蓝色。以上现象说明AHSSP1是一个种子特异启动子。本研究丰富了花生种子特异启动子的资源,对花生籽仁品质改良或以花生籽仁作为“生物反应器”的研究具有重要的应用价值。     

我国蔬菜肥料利用率现状与提高对策

我国露地蔬菜种植和设施蔬菜种植养分用量均超过蔬菜生长所需,导致土壤次生盐渍化、肥料利用率低,增加了面源污染风险,在分析这些现状的基础上,对造成蔬菜种植中氮、磷、钾肥料利用率低下的原因进行了分析,如有机肥与化肥施用配比随意性强,搭配不合理;氮、磷、钾肥配施比例不合理;大量元素与中微量元素配合施用不合理;肥料总施用量过大;土壤自身的原因等。并提出了提高肥料利用率的测土与科学配方施肥、有机肥与无机肥合理配合施用、采用水肥一体化技术和土壤调理剂等措施,有望提高我国蔬菜肥料利用率,节约资源,防止面源污染,实现蔬菜生产的可持续绿色发展。     

苹小卷叶蛾在6个苹果品种上的发育与繁殖

为探索不同品种苹果对苹小卷叶蛾生长发育和繁殖的影响,在温度(26±1)℃、相对湿度(80±5)%、光周期L∶D=16 h∶8 h的室内条件下,测定了苹小卷叶蛾在小国光、大国光、红玉、祝光、红星和金帅上的发育历期、存活率和产卵量,并组建了其各自的生命周期表。结果显示,苹小卷叶蛾在6个品种上的发育历期差异显著,全世代发育历期以小国光最短(33.95 d),以红玉最长(39.76 d);平均单雌产卵量以红玉最高(107.24粒),小国光次之(85.00粒);而存活率则无显著差异。生命表参数中净生殖率(R0)、内禀增长率(rm)和周限增长率(λ)均以小国光最高,世代平均周期(T)和种群加倍时间(Dt)以小国光最短,表明6种试验品种中小国光是苹小卷叶蛾最适宜的寄主品种。     

Model construction of rat coronary artery smooth muscle cell endoplasmic reticulum stress induced by thapsigargin

AIM: To investigate the primary culture method for coronary artery smooth muscle cells (CASMCs), and to establish the endoplasmic reticulum stress (ERS) model in CASMCs of SD rats. METHODS: CASMCs were cultured by tissue explant method. The morphological characteristics were observed under optical microscope. The marker proteins of CASMCs, including α-SMA and SM-MHC, were identified by immunofluorescence technique. The protein expression levels of BiP and CHOP, the marker molecules of ERS, were determined by Western blot. RESULTS: The spindle-shaped CASMCs climbed out from the edge of coronary artery tissues after 6 d, and formed the typical "hill and valley" growth pattern of CASMCs at 9~10 d. The result of immunofluorescence technique showed that α-SMA and SM-MHC were positively expressed. The results of Western blot showed that the protein expression of BiP and CHOP in TG (1 and 2 μmol/L) treatment groups was increased compared with control group. Compared with control group, the protein expression of BiP and CHOP was significantly increased after 1 μmol/L TG treatment for 24 and 48 h. CONCLUSION: CASMCs can be successfully cultured by tissue explant method. ERS model of CASMCs was established by 1 μmol/L TG treatment for 24 h.