西瓜PME基因生物信息学分析及克隆

研究从拟南芥(Arabidopsis thaliana)4个果胶甲酯酶基因和2个来自东北农业大学西甜瓜分子育种课题组西瓜转录组数据分析的果胶甲酯酶基因入手,通过BLAST比对方法在葫芦科数据库中鉴定甜瓜(Cucumis melo L.)、西瓜(Citrullus lanatus)果胶甲酯酶同源基因,预测分析其生物信息学.结果表明,各级结构及理化性质与拟南芥果胶甲酯酶基因较为相似,并对其构建系统进化树,建树结果表明,葫芦科各物种间果胶甲酯酶基因家族同源性较高.此外,利用同源克隆方法获得Cla012554基因全长并分析该基因时空表达量,测序结果显示,克隆的Cla012554基因序列与比对序列间总体相似度为95.62％.实时荧光定量PCR分析表明,Cla012554基因在西瓜根、茎、叶和果肉中均表达,其中,茎表达量最高,根表达量最低.同时,Cla012554基因还可能参与西瓜果肉成熟软化.研究为进一步探究葫芦科作物PME基因功能提供重要参考.     

绕水翼空泡脱落及其空化脉动特性

为改善水力机械抗空化性能,采用数值模拟与试验相结合的方法对NACA0015水翼非定常云空泡脱落机理进行研究,分析不同空化阶段下非定常空泡结构对翼型表面产生的空化脉动规律,探讨空化非定常过程中压力脉动产生的主要原因.结果表明:基于密度分域滤波器的湍流模型(FBDCM)能较好地模拟水翼表面空泡周期性脱落的非定常过程;在攻角为8°,空化数为1.25的工况下,空泡演化的非定常过程主要分为3个阶段,分别为附着型空泡形成与生长阶段、附着型空泡脱落与云空化形成阶段和云状空泡发展与溃灭阶段;在第二阶段结束时,空泡体积分数增至该周期内最大值;在第三阶段,由于空泡在翼型表面逐渐脱落并溃灭,翼型表面的压力水平逐渐回升,且回射流是空泡脱落的主要原因.     

临时收储政策退出对玉米期货和现货价格发现功能的影响

借助改进的蛛网模型,分析了临时收储政策退出对我国玉米期货和现货市场价格发现功能的影响机理;并综合运用滚动协整、VECM、BEKK-GARCH与IS模型,系统探究了2009—2019年我国临储政策及其改革对玉米期货和现货市场价格发现功能的影响。研究发现:1)我国玉米期货和现货价格存在相互引导关系。2)BEKKGARCH模型表明,我国玉米现货价格和期货价格之间存在单向波动溢出效应,临储政策的退出使期货和现货价格的关系更为密切。3)IS模型进一步揭示,临储政策削弱了我国玉米期货价格发现功能;不过随着政策退出,玉米期货市场已在价格发现过程中重获主导地位。4)从区域视角来看,临储政策退出后,全国各地区的玉米期货市场价格发现功能获得了不同程度的改善;作为政策主要实施地域,东北的玉米期货价格发现功能所获改善尤为显著。玉米临储政策市场化改革成效初显,可为后续稻谷、小麦最低收购价政策调整提供有力经验借鉴。     

基于Plackett-Burman试验设计与响应面法优化玉米秸秆离散元模型

为了减小免耕播种机防堵装置数值模拟的误差,结合物理试验与仿真试验进行玉米秸秆离散元参数的标定。基于Hertz-Mindlin with bonding 接触模型建立了玉米秸秆离散元模型,以物理试验与仿真试验中临界载荷的相对误差为试验指标进行仿真单轴压缩试验;采用Plackett-Burman试验筛选出具有显著性影响的试验因素;采用Box-Behnken响应面法对玉米秸秆离散元模型进行优化。试验结果表明:接触半径和单位面积切向刚度对试验指标影响极显著(P<0.01),单位面积法向刚度对试验指标影响显著(0.01<P<0.05);玉米秸秆的最优离散元参数为,接触半径1.2 mm、单位面积法向刚度9.361×10⁷ N/m³、单位面积切向刚度9.845×10⁷ N/m³,在此条件下,仿真压缩试验的临界载荷为950.2 N,与物理试验值935.4 N的相对误差为1.58%,验证了参数的可靠性。标定的玉米秸秆离散元模型可用于免耕播种机防堵装置的数值模拟,为防堵装置结构优化改进提供了依据。     

薄壳山核桃整形修剪技术

整形修剪是薄壳山核桃幼龄期和结果初期的重要措施,对于培育牢固的树冠骨架和丰产树形,有效控制主枝和侧枝,确保其在空间合理配置,调节生长和结果关系,促进早结果、早丰产具有十分重要的作用.该文详述了薄壳山核桃整形修剪技术,以期为薄壳山核桃产业发展提供参考.     

不同活化剂改性污泥基生物炭材料的制备

以氢氧化钾与氯化锌为活化剂,分别活化城市污水处理厂的污泥与生物质竹屑,并分别热解制备了2种吸附性能良好的生物炭.结果表明,2种活化剂均有其适宜的热解终温和热解时间范围,制得的生物炭均具有良好的碘吸附值特征.采用扫描电镜、比表面积和孔隙率分析仪对生物炭的理化性质和多级孔结构进行了表征.浸渍预处理后,KOH提供了更多的功能组分,并与C反应,扩大了生物炭的孔结构.在600℃共热解后,比表面积达到1698.32m2/g,微孔面积为1052.90m2/g.     

“稻-再-油/肥”轮作和施氮对水稻产量及籽粒灌浆特性的影响

为探究稻-再-油/肥轮作和施氮对水稻产量及籽粒灌浆特性的影响,于2015-2017年在湖北省武穴市进行稻-再-油/肥轮作定位试验,设置4个处理。T1:稻-再-油轮作,三季均不施氮;T2:稻-再-油轮作,三季施氮量为165、120和180 kg·hm^-2;T3:稻-再-肥轮作,三季施氮量与T2相同;T4:稻-再-闲轮作,前两季施氮量与T2相同。研究各处理水稻产量及产量构成因子的变化,并利用Richards方程拟合水稻强、弱势粒的灌浆过程。结果表明：①2015-2017年头季稻和再生稻产量均表现为T3＞T2＞T4＞T1。与T4相比,2016-2017年T2处理的头季稻和再生稻分别增产8.4%和14.4%、22.2%和17.7%,T3分别增产12.7%和17.9%、25.1%和244%;与T1相比,2015-2017年T2处理的头季稻和再生稻分别增产35.1%和22.0%、36.4%和30.3%、651%和65.6%。②在稻-再-油/肥轮作和施氮条件下,2017年头季稻和再生稻籽粒灌浆特性表现一致。与T4相比,T2、T3均能提高头季稻和再生稻强势粒起始势和弱势粒达到最大灌浆速率的干物质量;与T1相比,T2延长头季稻和再生稻强、弱势粒有效灌浆期,从而实现头季稻和再生稻籽粒粒重增加,产量提高。     

生物炭施用下土壤微生物量碳氮的动态变化

为了研究生物炭施用量对整个玉米生育期内土壤微生物量及玉米产量的影响,采用田间定位试验,生物炭施用量设置0（BC0）、10（BC1）、20（BC2）和30（BC3） t·hm^-2共4个处理,测定不同处理下土壤微生物量碳、氮及其动态变化和收获后玉米的籽粒产量。结果表明,玉米生育期内各土层土壤微生物量碳随生物炭施用量的增加而增加;与BC0相比,施用生物炭对播种前土壤微生物量碳的影响最为显著,其中,BC3处理在0—10、10—20和20—30 cm土层的微生物量碳较对照分别增加103.2%、91.8%和158.5%。土壤微生物量氮和微生物量碳氮比的变化则与玉米生育期有关。从整个生育期来看,土壤微生物量碳、氮含量在播种前最低,在拔节期达到峰值,之后缓慢降低并保持相对稳定。在播种前,BC3处理土壤微生物商增幅最大,较BC0增加了59.5%,其他生育期土壤微生物商无显著变化。玉米籽粒产量随生物炭施用量的增加而增加,BC2和BC3分别较BC0显著增产11.2%和14.1%。因此,在土壤中施用生物炭可在一定程度上增加土壤微生物量,提高土壤肥力,增加作物产量,为该地区生物炭的合理施用提供理论依据。     

河北省山前平原鲜食玉米优化氮肥用量及对玉米产量和养分利用率的影响

鲜食玉米因经济效益好而受到广泛关注,但生产中的最佳施氮量尚未明确.在河北省山前平原区的石家庄市农林科学研究院试验场,以鲜食玉米品种京科糯2000为试材,施氮量设0(不施,CK)、75、150、225、300和375 kg/hm2计6个处理,其中40％在玉米播种时施用(种肥同播)、60％在拔节期(8叶期)施用,研究了不同施氮量对鲜食玉米收获鲜穗产量和养分利用效率的影响.结果表明:河北省山区平原鲜食玉米的优化施氮量为178.2 kg/hm2,此时果穗产量为15652 kg/hm2.增加施氮量可以促进鲜食玉米地上部植株对氮素的吸收,随着施氮量的增加,秸秆吸收的氮素比例高于子粒吸收的氮素比例.鲜食玉米的氮素利用率随着施氮量的增加呈逐渐降低趋势,优化施氮条件下鲜食玉米的氮肥利用率为15.6％～20.8％.应进一步优化氮肥管理措施,以提高鲜食玉米的氮肥利用效率.     

草鱼IFNa和IFNd重组蛋白表达、纯化及单克隆抗体制备

为系统研究草鱼I型干扰素的合成、分泌和免疫功能,本研究在大肠杆菌中表达并提纯了草鱼IFNa（CiIFNa）和IFNd（CiIFNd）重组蛋白。将CiIFNa和CiIFNd成熟肽分别克隆到pET-21d或pEHISTEVb表达载体上,并转化到大肠杆菌中;IPTG诱导表达得到CiIFNa和CiIFNd成熟肽的包涵体,经过盐酸胍变性、蛋白复性和浓缩后,利用AKTA分子筛层析获得了纯度较高的重组蛋白。用重组蛋白免疫小鼠,通过PEG法诱导得到杂交瘤细胞;将稳定分泌抗体的阳性细胞株的细胞悬液注射入小鼠腹腔,制备腹水抗体并进行纯化。本研究纯化了草鱼CiIFNa和CiIFNd各2株抗体,并采用SDS-PAGE、ELISA、Western blot和免疫荧光法对其进行了较全面的鉴定。研究结果表明CiIFNa和CiIFNd单克隆抗体特异性好、效价高,能够特异识别在大肠杆菌和真核细胞中表达的重组蛋白,且不存在CiIFNa和CiIFNd分子间的交叉识别。本研究制备的单克隆抗体为深入研究草鱼干扰素的细胞来源和蛋白表达规律奠定基础。