国内土壤环境污染防治进程及展望

综述以中国2005—2019年土壤污染防治进程的3个阶段为主线,总结土壤污染防治发展过程中管理模式、治理体系、管控要求、机构改革、立法支持等5个方面重要转变,分析国家和地方土壤环境保护标准、法律法规政策和主要土壤污染治理成效。针对国内土壤污染防治未来发展趋势,从完善土壤环境标准及管理制度、建设监测及预警大数据平台、加强土壤生态环境国际合作、持续推进土壤修复技术攻关和先行区经验推广等方面提出建议,以期为生态环境高水平保护和经济社会高质量发展提供参考。     

Predictive Modeling for Growth and Enterotoxin Production of Staphylococcus aureus in Milk

Predictive microbiology was utilized to model Staphylococcus aureus(S. aureus) growth and staphylococcal enterotoxin A(SEA) production in milk in this study. The modified logistic model, modified Gompertz model and Baranyi model were applied to model growth data of S. aureus between 15℃ and 37℃. Model comparisons indicated that Baranyi model described the growth data more accurately than two others with a mean square error of 0.0129. Growth rates generated from Baranyi model matched the observed ones with a bias factor of 0.999 and an accuracy factor of 1.01, and fit a square root model with respect to temperature; other two modified models both overestimated the observed ones. SEA amount began to be detected when the cell number reached 10~(6.4) cfu · mL~(-1), and showed the linear correlation with time. Besides, the rate of SEA production fitted an exponential relationship as a function of temperature. Predictions based on the study could be applied to indicate possible growth of S. aureus and prevent the occurrence of staphylococcal food poisoning.     

水稻抽穗期基因OsDof6功能的初步研究

【目的】以前期通过穗发育芯片筛选到一个水稻Dof家族转录因子OsDof6为研究对象,进一步探究OsDof6的表达模式与生物学功能。【方法】对OsDof6的基因、蛋白及启动子序列进行生物信息学分析,利用CRISPR/Cas9技术对该基因进行定点编辑,通过实时定量PCR和亚细胞定位技术分析该基因的表达模式。【结果】对该基因的启动子序列分析表明,该基因启动子中存在大量与光响应、激素响应及胁迫响应相关的顺式调控元件。利用CRISPR/Cas9技术获得了2种不同突变类型的功能缺失突变体9522^Dof6-3和9522^Dof6-4。对突变体T₁株系进行表型观察发现,相较于对照,两种突变体在营养生长阶段分蘖数明显降低,转入生殖生长阶段后,两种突变体的抽穗时间推迟约3 d。实时定量PCR结果显示OsDof6在水稻根、茎、叶和穗中均有不同程度的表达,在穗发育后期相对表达量明显提高;通过亚细胞定位分析发现OsDof6定位于细胞核。【结论】初步判断OsDof6基因会影响水稻分蘖数与抽穗期。     

Genome-wide detection of selective signatures in a Jinhua pig population

The aim of this study was to detect evidence for signatures of recent selection in the Jinhua pig genome. These results can be useful to better understand the regions under selection in Jinhua pigs and might shed some lights on groups of genes that control production traits. In the present study, we performed extended haplotype homozygosity(EHH) tests to identify significant core regions in 202 Jinhua pigs. A total of 26 161 core regions spanning 636.42 Mb were identified, which occupied approximately 28% of the genome across all autosomes, and 1 158 significant(P0.01) core haplotypes were selected. Genes in these regions were related to several economically important traits, including meat quality, reproduction, immune responses and exterior traits. A panel of genes including ssc-mir-365-2, KDM8, RABEP2, GSG1L, RHEB, RPH3AL and a signal pathway of PI3K-Akt were detected with the most extreme P-values. The findings in our study could draw a comparatively genome-wide map of selection signature in the pig genome, and also help to detect functional candidate genes under positive selection for further genetic and breeding research in Jinhua and other pigs.     

优质棉中棉所127与高衣分材料杂交分离群体纤维产量和品质表型评价及典型相关分析

以纤维品质优异的陆地棉品种中棉所127为父本，以高衣分品系GH07-44为母本，构建了F₂和F_2:3分离群体，并对F₂和F_2:3群体的产量和纤维品质性状进行表型评价及典型相关分析。结果发现，分离群体各性状存在丰富的遗传变异和超亲分离，变异系数为1.15%～15.19%；F₂群体中铃重的变异系数最大，2个世代中纤维成熟度指数的变异系数均最小。超高亲比例为1.71%～66.86%，其中F_2:3群体马克隆值的超高亲比例最高，2个世代中最小的超高亲比例性状均为上半部平均长度。简单相关分析表明：衣分与马克_{隆值、成熟度指数呈极显著正相关，与上半部平均长度、长度整齐度指数呈极显著负相关；铃重与马克隆值呈极显著正相关，与F}2群体的成熟度指数呈极显著正相关，与F_2:3群体的成熟度指数呈显著正相关。典型相关分析表明，产量性状组与纤维品质性状组间存在相关关系，主要表现在衣分与上半部平均长度呈负相关、与马克隆值呈正相关，随着世代的增加，产量和品质性状的相关性降低，因此实现产量和纤维品质同步改良虽有一定难度但有可能实现。本研究筛选出2个世代衣分均超过43%且纤维品质较好的材料9个（马克隆值均值＜4.5、上半部平均长度均值＞30 mm），为棉花产量和纤维品质的同步改良提供了基础材料。     

基于SEBAL模型评估干旱半干旱区人工灌丛植被对陆表蒸散的影响

评估人工灌丛植被重建对干旱半干旱区陆地生态系统蒸散的影响,不仅能揭示植被变化与水文过程的耦合机理,又可为区域生态治理与水资源管理提供科学指导。该研究利用Landsat-8OLI/TIR遥感影像及气象数据等驱动SEBAL模型,反演宁夏盐池县的年内不同日期的陆表蒸散,结合目视解译选取的人工灌丛区与对照草地,评估了人工灌丛植被对陆表蒸散的影响。结果表明:1)SEBAL模型的蒸散反演精度与站点观测结果较为一致,可用于干旱半干旱区蒸散反演及空间特征研究;2)盐池县人工灌丛植被区日平均蒸散为1.20mm/d,高于对照草地1.17mm/d的日平均蒸散量,即干旱半干旱区人工种植灌木林增加了生态系统水分消耗,但不同季节和不同生物地理条件下的蒸散增强作用存在差异,蒸散增强在8月份最大,而3、4月份呈现负效应;3)人工灌丛的密度越大、植被盖度越高,对陆表蒸散的增强作用越强,特别在NDVI0.4的高盖度情况下蒸散增强作用更加明显。由此可知,在水资源紧缺的干旱半干旱区开展以灌木树种为主的植被重建需在合理的生态水文阈值范围内开展,才能构建出稳定可持续的人工生态系统。     

柞蚕幼虫黄体色与白体色的遗传分析及类胡萝卜素组成比较

为深入探讨柞蚕幼虫体色多样性的形成机制,分析柞蚕品种豫大1号(黄体色)和白一化(白体色,略带黄色)幼虫体色的遗传规律,并比较二者在体壁类胡萝卜素组成上的差异.杂交试验发现,F1的幼虫体色为黄色,F2有黄色和白色两种表型,且分离比符合3∶1;回交BC1(F1×豫大1号)均为黄色,而BC1(F1×白一化)则有两种表型,即黄色和白色,分离比符合1∶1.遗传分析表明,豫大1号的基因型为YYGG,白一化的基因型为YYgg,豫大1号的黄体色对白一化的白体色属于完全显性遗传.代谢组学分析发现,豫大1号中的类胡萝卜素含量(10.259μg/g)远高于白一化(1.167μg/g);白一化体壁中的叶黄素、β-胡萝卜素和玉米黄质含量远小于豫大1号.综上认为,体壁中类胡萝卜素的缺乏是导致白一化形成白体色的原因之一.     

Assessment of soil aggregation properties after conversion from rice to greenhouse organic cultivation on SOC controlling mechanism

Journal of Soils and Sediments - Organic manure is beneficial for macro-aggregate formation and soil organic carbon (SOC), but how SOC change in aggregate fractions in time-series is still...     

射流泵装置性能预测方法

提出了一种射流泵装置性能预测方法,并进行了试验验证.以射流泵试验所得射流泵的流量比与压力比曲线,以及离心泵的流量扬程曲线作为预测初始条件,通过射流泵装置2种吸上高度4.5和9.0 m的性能试验,比较各流量比时装置工况点试验值与预测值精度,发现数值解法整体误差较小,能更好地反映射流泵扬程随流量比变化的情况,但与试验值相比仍存在误差且个别工况点误差较大,需进一步修正.引入预测值与试验值的比值作为修正系数,通过Plackett-Burman试验设计,从吸上高度、面积比、喷嘴直径、流量比、喉嘴距、喉管长径比、泵转速等因子中筛选出对射流泵扬程影响效应显著的面积比及流量比作为修正公式的关键参数,利用遗传算法和公式自动搜索拟合,得到射流泵扬程的计算公式,且相关系数超过0.99.通过射流泵装置在吸上高度为3.5和8.0 m的试验结果比较,表明具有较高的可信度.     

基于自适应滤波算法的树木年轮测量方法

为提高树木年轮测量仪的测量精度,提出了一种自适应低通滤波算法对年轮测量仪的直流电机电流信号进行滤波处理。普通低通滤波算法滤波系数固定,当树木年轮宽度发生变化时,既可能保留了部分噪声信号,又可能滤去部分有效的树木年轮信号,因此降低了年轮测量仪的测量精度。自适应低通滤波算法的滤波系数可随滤波器输入值和输出值的变化自动进行调整,提高了噪声滤除效果,减少了有效信号损失。使用自主研发的年轮测量仪测量了大、中、小3种径阶的60个落叶松圆盘,记录直流电机原始电流信号,分别采用自适应低通滤波算法和普通低通滤波算法对原始电流进行滤波处理,根据滤波后的电流波形图,预估圆盘年龄,并计算2种滤波算法的年轮识别正确率。结果表明,自适应低通滤波器年轮识别正确率的平均值为89. 66%,普通低通滤波器年轮识别正确率的平均值为75. 84%;当平均年轮宽度变窄时,自适应低通滤波器的年轮识别正确率从95. 61%下降到82. 02%,下降了13. 59个百分点,而普通低通滤波器的年轮识别正确率从86. 37%下降到62. 30%,下降了24. 07个百分点。表明自适应低通滤波器年轮识别正确率高,自适应能力强,年轮识别精度稳定。