OsRAC3调控水稻籽粒性状的功能分析

目的 RAC/ROPs是一类植物特有的小G蛋白，作为分子开关参与众多的植物信号转导途径。OsRAC3通过与细胞分裂素信号组分互作，调控水稻Oryza sativa L.冠根发育，但是否影响水稻地上部分的性状尚不清楚。本研究主要分析OsRAC3对水稻穗发育以及产量性状的影响。方法 对水稻OsRAC3promoter::GUS转基因植株的花序组织进行GUS染色，分析OsRAC3的表达模式。分析转基因材料持续激活型突变体(CA-osrac3)和显性失活型突变体(DN-osrac3)2种试验材料的每穗粒数、粒长、粒宽、千粒质量等主要农艺性状。结果 OsRAC3在花序分生组织、雄蕊和雌蕊中强烈表达；CA-osrac3株系的穗粒数减少，籽粒更加饱满，粒长、粒宽、千粒质量均显著高于野生型；DN-osrac3株系的穗分枝数少且育性差，籽粒粒长、粒宽、千粒质量则显著低于野生型。结论 OsRAC3影响水稻穗的发育过程，持续激活型突变体CA-osrac3促进水稻籽粒的发育；OsRAC3在水稻高产育种和遗传改良中具有重要的应用价值。     

饲料中添加蝇蛆蛋白对中华鳖肝和血清免疫代谢应答的影响

为评估蝇蛆蛋白对提高中华鳖免疫代谢的作用效果,设置2个中华鳖饲料组,分别含有质量分数5%和10%蝇蛆蛋白,以投喂常规饲料为对照。投喂3个月后,统计鳖存活率并测量体增重,测定血清中碱性磷酸酶(AKP)、酸性磷酸酶(ACP)、超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)、过氧化氢酶(CAT)、溶菌酶(LZM)等指标,并利用转录组测序技术比较不同组中华鳖的基因表达谱。结果表明,添加蝇蛆蛋白组中华鳖较常规饲料组的养殖存活率和平均体增重率均有所升高,血清指标中除了GPX活性降低,其他5种酶活性均升高。转录组测序比较显示,添加蝇蛆蛋白组与常规饲料组间、不同添加量组间均存在显著差异表达基因。KEGG通路富集分析提示,蝇蛆蛋白添加组和常规饲料组差异基因均主要富集于吞噬体、补体与凝血级联两种免疫通路;此外,10%添加组和5%添加组、10%添加组和常规饲料组的差异基因富集于细胞因子-细胞因子受体相互作用,丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代谢,维生素消化与吸收等免疫和代谢通路。综上表明,饲料中添加蝇蛆蛋白具有增强中华鳖免疫和代谢活性的作用,以添加10%效果最佳,其潜在作用机理与吞噬体,补体和凝血级联,细胞因子-细胞因子受体相互作用,丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代谢和维生素消化与吸收等通路密切相关。研究结果可对蝇蛆蛋白作为中华鳖饲料添加剂的有效性评价提供参考。     

中国省际粮食贸易碳转移空间格局及其责任分担

开展省域尺度粮食贸易碳转移空间格局及其责任分担研究，对于合理划分碳减排责任、探索面向粮食安全的省际协同碳减排策略具有重要现实意义。该研究采用2020年中国31个省级行政区截面数据，基于粮食贸易线性规划方法和粮食贸易碳排放量计算模型对省际粮食贸易及其碳排放进行了核算，并揭示了其空间转移格局；采用粮食贸易碳排放量责任分担计算方法探讨了各省份粮食贸易碳排放责任分布特征。结果表明：1）在省际粮食贸易与粮食贸易碳排放格局中，输出区主要为东北、华北、西北和华中地区，输入区主要为西南、华南和华东地区。2020年全国粮食贸易总量为1.53 亿t，输出区中东北地区累计向外输送7 126.54万t，占贸易总量的46.7%，华北地区累计向外输送2 617.38万t，占贸易总量的17.1%，西北地区累计向外输送455.51万t，占贸易总量的3.0%，华中地区累计向外输送5 069.71万t，占贸易总量的33.2%；2）粮食贸易碳排放在空间上呈现出"北碳南输、中碳西输"的流向格局，粮食贸易碳排放呈现"南-北"大、"东-西"小的流量特征。河北、山西、内蒙古、吉林、黑龙江、安徽、江西、河南、湖北、湖南、甘肃、宁夏、新疆是全国粮食碳排放输出区，南北方向粮食贸易碳排放流量共计9 119.82万t，东西方向粮食贸易碳排放流量共计2 229.49万t；3）粮食贸易碳排放转移过程中输入区较输出区而言应承担的碳减排责任更大，经济发达的省份的责任占比较大，而经济规模较小的省份责任也相对较小。输出区分担碳减排比例平均为29.5%，输入区分担比例平均为70.5%；4）共担原则下输出区中安徽、黑龙江、吉林、江西、内蒙古、山西和新疆的分担比例较低，甘肃、河北、河南、湖北、湖南和宁夏的分担比例较高，受帮扶效应影响，经济发达省份对经济欠发达省份的帮扶较多，会承担较多减排责任。总体而言，基于共同责任分担原则，不仅有利于控制输出区、输入区的碳排放，而且对于稳固粮食主产区产量有积极作用，为此该研究针对性地提出保障区域粮食安全、公平合理分配区域间碳减排责任优化策略，以实现农业领域"双碳"战略与粮食安全双赢目标。     

套种绿肥对尾巨桉人工林土壤细菌群落特征的影响

不合理的桉树人工林种植会对土壤质量产生负面影响。本研究通过田间试验，探讨不同豆科绿肥套种对土壤养分、酶活性以及细菌群落特征的影响，分析在桉树人工林套种绿肥的可行性，从而为改善桉树人工林土壤质量提供参考。试验设置白灰毛豆套种、田菁套种以及无套种对照3种处理。结果表明：套种白灰毛豆和套种田菁可提高土壤养分含量、微生物生物量及酶活性；两种绿肥套种措施对土壤细菌多样性无显著影响，而细菌群落结构存在较大差异；套种田菁时厚壁菌门、绿弯菌门、产醋杆菌属、瘤胃梭菌属和CandidatusSolibacter属的相对丰度较高，而套种白灰毛豆时变形菌门和铁还原菌属的相对丰度更高；细菌群落功能预测表明，套种白灰毛豆的固氮和硝酸盐还原功能显著表达，而套种田菁的芳香族化合物降解功能显著表达。相关性分析表明，土壤有效硼是微生物生物量及酶活性的主要影响因子，而水解氮是细菌门和属相对丰度的主要影响因子。综上，林下套种豆科绿肥可以改善土壤养分状况，提高土壤酶活性，调节土壤微生物群落结构，可作为改善桉树人工林土壤质量和实现桉树人工林可持续经营的有效措施。     

植物乳杆菌抑菌蛋白的分离鉴定及抑菌特性研究

【目的】筛选新型广谱有效的抑菌蛋白,为全面解析植物乳杆菌抑菌机制和开发新型抗菌制剂奠定基础。【方法】以植物乳杆菌GX20200417-1为研究对象,采用牛津杯法测定其抑菌活性,以低温离心和超滤法初步分离获得胞外蛋白并测定其抑菌活性,对胞外蛋白进行不同温度、pH及蛋白酶处理,研究抑菌蛋白理化特性,利用液相色谱串联质谱(LC-MS/MS)进一步分析鉴定植物乳杆菌代谢产物中的抑菌成分。【结果】植物乳杆菌GX20200417-1对沙门氏菌、金黄色葡萄球菌和大肠杆菌均具有良好的抑菌作用;发酵上清液在发酵24 h的抑菌能力最强;胞外蛋白的抑菌能力与发酵上清液相近;植物乳杆菌抑菌蛋白具有较好的耐热特性,与对照组相比,在20~80 ℃时抑菌活性均无显著变化(P＜0.05),在pH 6.0~8.0时抑菌活性最佳,对蛋白酶敏感;经LC-MS/MS鉴定分析,检测出5种可信度较高且与抑菌作用相关的蛋白质,分别是片球菌素pediocin PA-1、溶菌素(lysin)、聚酮合酶(polyketide synthase)、辅助蛋白(accessory protein)和LysM peptidoglycan-binding domain-containing protein,分子质量分别为5.348、7.348、8.348、6.348和19.662 ku;蛋白质功能分析结果表明,片球菌素pediocin PA-1与溶菌素主要通过破坏细菌细胞壁与细胞膜,从而达到抑菌效果。LysM peptidoglycan-binding domain-containing protein可识别含有N-乙酰氨基葡萄糖(GlcNAc)残基的肽聚糖,上调抗菌肽的表达;辅助蛋白主要参与细菌素的合成,聚酮合酶主要参与抗生素的合成,二者通过参与抑菌物质的合成间接发挥抑菌作用。【结论】本研究成功分离并鉴定植物乳杆菌GX20200417-1的5种抑菌蛋白;植物乳杆菌GX20200417-1可能通过其代谢产物中的多种抑菌蛋白协同发挥抗菌作用。     

青贮饲料有氧变质及其预防措施研究进展

青贮饲料是反刍动物饲料中必不可缺的组成部分。然而，青贮饲料一旦与空气接触，就会不可避免地发生一定程度的有氧变质，给饲料业和畜牧业造成极大的损失，严重制约着畜牧业的发展，所以针对预防有氧变质产生的措施研究十分必要。作者充分调研了国内外对预防青贮饲料有氧变质措施的相关研究，在此基础上，首先概述了有氧变质的产生原因、危害性、相关微生物（霉菌及酵母菌）及其对青贮饲料品质的影响；其次，综述了物理方法（原料水分、长度及贮存密度等）、化学方法（有效成分为酸或盐等化学制剂）、生物发酵法（添加酶制剂（如纤维素酶及半纤维素酶等）、微生物制剂（乳酸菌及其他益生菌）和生物活性物质）等现有的预防青贮饲料有氧变质措施，重点阐述了乳酸菌尤其是异型发酵乳酸菌等益生菌，及其代谢产物单独和与其他方法结合预防有氧变质产生的研究进展；最后，归纳了玉米、秸秆和牧草等重要饲料原料的青贮有氧变质预防措施，并对今后有氧变质的研究重点及防控措施提出了建议和展望。文章旨在为解决青贮饲料的有氧变质问题、建立预防有氧变质产生的高效措施、改善饲料品质、促进畜牧业的发展提供一定的参考。     

中红外光谱技术在土壤环境研究中的进展综述

土壤是农林业生产的基础,高效、全面地获取土壤信息对于土壤管理意义重大。由于土壤有机组分较为复杂,采用传统的化学分析方法难以全面地获取土壤有机组分信息。中红外光谱(MIR)分析技术作为一种无损、实时、高通量的分析手段,具备高效、准确地获取土壤有机环境信息的能力,可为土壤环境监测、数字制图、农林业生产提供大量基础数据,有助于实现土壤环境实时监测和农林业信息化。笔者简述了中红外光谱技术获取土壤环境光谱信息的检测过程和光谱数据处理方法,综述了近年来国内外学者在土壤中红外光谱特征提取、影响因素等方面的研究进展,并针对该技术深入研究土壤学的意义及未来的发展方向进行了讨论。     

1993—2018年广西桉树主产区土壤肥力演变特征分析

探明长期连栽的经营方式对广西桉树人工林土壤肥力的影响以及各土壤肥力指标的演变特征,为广西桉树人工林经营制定合理的营林、施肥管理方式。以广西桉树主产区域为研究对象,选取pH、有机质、全氮、全磷、全钾、碱解氮、有效磷、速效钾等土壤化学指标,采用模糊数学法评价广西1993—2018年桉树人工林地土壤肥力质量。结果表明,长期连栽下广西桉树人工林土壤呈酸化趋势,从最初的pH 4.83下降至pH 4.63,下降了4.14%。土壤有机质、全磷、碱解氮、速效钾的含量均有显著下降的趋势。土壤肥力质量指数(IFI)介于0.475~0.613之间,整体肥力指数较低。在实际生产中应重视土壤改良,提倡测土配方合理施肥,减少酸性肥料的使用,增施有机肥、缓释肥,保证桉树人工林生态健康、可持续发展。