基于地理探测器的农业文化遗产地人均纯收入差异驱动力研究——以赤峰市阿鲁科尔沁旗为例

农业文化遗产的保护与发展是当前多个学科领域的学者广泛关注的热点话题。欲实现农业文化遗产地的可持续发展,结合产业、地域环境等因素协调其所在地的经济收入是重要环节之一。本文以中国重要农业文化遗产地——赤峰市阿鲁科尔沁旗为例,基于空间分析方法——地理探测器,结合产业发展、资源配置和地形特征等可能产生人均纯收入差异的空间因子,对我国农业文化遗产地人均纯收入差异驱动力进行分析和阐释,旨在为农业文化遗产地资源调控及经济建设政策制定提供科学依据。研究结果表明,研究区第一产业类型和二三产业发展程度是造成当地人均纯收入差异的关键驱动力;交通便利程度、水资源供给能力、高程和国家级自然保护区的设立也在一定程度上拉开了当地人均纯收入差距;并且这4个因子与前2个产业因子对人均纯收入空间分布的影响存在显著差异。进而得出以畜牧业为主的农业生产方式(q=0.30)以及二三产业从业人数比例较小(q=0.37)是限制阿鲁科尔沁草原游牧系统所在地巴彦温都尔苏木收入水平的主要因素,交通不便(q=0.11)及海拔较高(q=0.15)等地域环境特征也在一定程度上拉开了巴彦温都尔苏木与周边区域的人均纯收入差距。基于此,本研究认为当地的下一步发展应重视以下3个方面:1)在保护农业文化遗产的同时适当发展传统畜牧业转型;2)将农业文化遗产打造为特色品牌进而推动特色农产品和特色旅游的发展;3)加强基础设施建设,为产业发展做足准备。     

峨眉山野生茶树资源农艺性状多样性分析

为挖掘峨眉山野生茶树和群体种中的优良资源,利用因子分析、聚类分析和感官审评等方法,对峨眉山40份野生茶树种质资源农艺性状进行遗传多样性分析和资源评价。结果表明,峨眉山茶树种质资源丰富,且多以灌木型为主;18个芽叶形态性状的变异系数为7.70%~60.99%,变异系数最大的性状是芽叶色泽(60.99%)。因子分析表明,18个芽叶形态性状综合为6个公因子,前6个公因子的特征值大于1且累计贡献率达80.74%,主要代表性指标为叶片大小、叶片锯齿和叶面特征等。聚类分析将研究材料分为5个大的类群,显示了复杂的亲缘关系和丰富的遗传多样性。适制性研究表明,初步筛选的11份种质资源制绿茶适制性较好,感官审评总分在92分以上,大体表现为香气鲜香带花香、清香高长带花香或栗香浓郁带花香,滋味鲜爽、鲜甜或鲜浓醇。     

甘肃民乐栽培当归的品质与土壤相关性分析

本研究通过对民乐县种植的当归药材和种植土壤分别进行采样测定,结果表明民乐县人工种植当归的质量稳定,受重金属污染的风险低,符合药典标准规定。相关性分析结果表明:浸出物与土壤pH值呈极显著正相关,与有机质呈极显著负相关;阿魏酸与土壤pH值呈极显著正相关,与全磷呈显著负相关。挥发油与测定的土壤因子之间无显著相关性。灰色关联度分析结果表明:土壤pH是影响当归浸出物、挥发油的重要因子,土壤有机质是影响当归阿魏酸含量的重要因子;且磷、全氮和有机质对浸出物、挥发油、阿魏酸的影响程度不同。综上所述,本研究结果揭示了土壤因子对民乐县种植当归品质的影响规律,可为民乐县规范化种植当归药材提供理论依据。     

农产品监测预警模型集群构建理论方法与应用

【目的】农产品供给与需求的准确分析测定,是农业监测预警能力提升的重要表现。构建产品多品种多环节模型集群理论方法,可高效解决单一环节或单一模型难以解决的分析技术难题。【方法】在农产品供需的重要要素即生产量、消费量、贸易量、价格等分析预测过程中,针对农产品品种间关联性强,自然、社会、经济诸多影响因素纠缠,模型多变量强耦合、非线性、参数时变的特点,提出多品种农产品“因素分类解耦、参数转用适配”方法,以构建多时空维度的监测预警模型集群。【结果】利用“因素分类解耦、参数转用适配”技术方法,研究构建了不同农产品的生产类、消费类、贸易类、价格类的模型集群。这些模型集群可用于对不同时空维度的水稻、玉米、小麦、肉类等主要农产品供需的长中短期的分析预测,支撑形成了农业展望中的主要农产品平衡表,其中主要农产品全国年度生产量6年平均预测精度高于97%。【结论】研究提出的农产品监测预警模型集群构建理论及其方法,有效提升了农产品多品种模型集群的求解效率和准确率,增强了农产品供需分析预测的系统性与智能性,为系统揭示农产品复杂的时空供需变化特征、促进农产品市场调控科学性和可预见性,提供了新技术方法。     

水稻粒宽突变体gw87的基因定位及候选基因分析

【目的】对水稻粒宽突变体gw87（grain width 87）进行表型鉴定、遗传分析、基因定位及候选基因分析,为探明该基因调控水稻籽粒大小的分子机制及应用潜力奠定基础。【方法】利用甲基磺酸乙酯诱变籼稻恢复系材料676R,获得一份籽粒宽度和千粒重显著增加的突变体gw87。对该突变体进行表型观察、农艺性状调查及外源油菜素内酯（BL）敏感性、叶绿素含量、光合参数测定,了解其表型特征及生理特性。调查gw87与676R杂交F₁的表型和F₂群体的分离情况,分析其遗传行为;选取该群体中的突变植株进行高通量测序,并利用gw87与粳稻品种日本晴杂交的F₂代作为定位群体,通过MutMap分析和分子标记定位,遴选候选基因并进行DNA和cDNA测序验证。利用qRT-PCR分析gw87和676R中BR合成途径基因OsDWARF4、D11和D2的表达差异。【结果】与野生型亲本676R相比,gw87突变体的株高降低,节间缩短,其中,倒一节间长度缩短最大,并呈现出扭曲的形态;叶片长度减少,宽度增加;单株有效穗数、主穗穗长和结实率显著降低,但籽粒宽度和千粒重显著增大。BL敏感性试验显示,gw87突变体幼苗对外源BL的敏感性降低。光合色素和光合参数测定表明,gw87光合色素含量增加,光合速率也有所增加。遗传分析表明gw87的突变性状是由1对隐性核基因控制。MutMap分析显示gw87突变基因位于第5染色体中部,在该染色体区域仅有1个碱基突变引起编码氨基酸变化;分子标记连锁分析表明该突变基因位于InDel标记X2和X3之间约101 kb的染色体区域;综合这两方面分析结果,最后遴选出gw87候选基因是编码一个含有AP2/EREBP DNA绑定结构域的转录因子基因LOC_Os05g32270。对该候选基因进行DNA和cDNA测序验证,发现gw87突变体中该基因DNA的第1 041位的碱基由G突变为A,导致与该位点相邻的76 bp内含子序列被剪接为外显子,引起阅读框移码,蛋白翻译提前终止。qRT-PCR分析显示gw87突变体中BR合成途径基因的表达量显著上调,表明gw87突变体中BR信号减弱。【结论】gw87是smos1、shb、rla1、ngr5的新等位突变体,但与这些突变体表型不同,gw87籽粒的宽度和千粒重显著增加,可能是LOC_Os05g32270的突变位点不同,导致其编码蛋白的功能活性不同所造成。     

琯溪蜜柚园土壤酸化特征研究

【目的】为了研究蜜柚园土壤的酸化特征,从而为蜜柚园土壤改良提供参考依据。【方法】采集福建省平和县319个蜜柚园的土壤样品和25个蜜柚园土壤剖面表土层(0~20 cm)、亚表土层(20~40 cm)和底土层(40~60 cm)的土壤样品,分析了蜜柚园土壤pH值的分布特征、影响蜜柚园土壤酸化的因素和土壤pH值与盐基饱和度和交换性钙、交换性镁含量间的关系。【结果】平和县319个蜜柚园土壤pH值的变幅为3.26~6.22,其平均值为4.34,有89.97%的果园其土壤pH值低于柑橘生长适宜pH值的下限(pH为5.0),其中pH<4.5的强酸性果园占67.71%。25个蜜柚园剖面土壤pH平均值不同土层的高低顺序是表土层>亚表土层>底土层,与表土层土壤的pH值相比,亚表土层和底土层pH<4.5的土壤占比分别提高了50.00%和35.71%。土壤的酸化提高了土壤交换性氢、交换性铝的含量,相关分析结果表明,土壤pH值与土壤盐基饱和度及交换性钙、交换性镁含量间均呈极显著的正相关,说明酸化会减弱土壤的保肥能力,导致土壤钙、镁元素的缺乏。蜜柚园土壤的酸化程度随蜜柚树种植年限、土壤碱解氮含量及氮肥施用量、土壤有效硫含量的增加而降低。【结论】平和县蜜柚园土壤酸化现象严重,且园土亚表土层和底土层的酸化问题较表土层更为突出,氮肥和硫肥的过量施用是引起土壤酸化的原因。鉴于蜜柚园土壤的酸化特性,文中提出了降低果园氮素和硫素的投入、结合果园深翻改土施用碱性土壤改良剂、增施有机肥等防治蜜柚园土壤酸化的措施。     

中国玉米市场形势分析与未来10年展望

2013年,中国玉米产量再创新高,消费需求相对低迷,进出口同比下降,供求关系较为宽松,价格总体弱势运行。预计未来10年,中国玉米生产继续稳步增长,消费需求增速较快但将明显放缓,价格总体继续上涨,玉米进口将进一步扩大。最后,指出影响未来玉米市场走势的因素主要包括气象、政策、贸易以及通胀、汇率等不确定性因素。     

光对园艺植物花青素生物合成的调控作用

花青素是植物中一类重要的类黄酮化合物,在植物花朵、果实等器官色泽形成和抗氧化过程中起着重要作用。植物组织中花青素的形成依赖于光信号,但是光信号对花青素生物合成的调控机制及信号网络很大程度上还不清晰。本文简述了花青素生物合成及运转过程的研究进展,简要归纳了MYB、bHLH、WDR三类主要因子对花青素合成的转录调控作用,重点阐释光信号（光强、光质、光照时长）对植物花青素合成的调控作用。研究表明,光环境（光强、光质、光照时长）主要通过不同的光受体（UVR8、CRYs、PHOTs、PHYs）影响光信号通路重要因子COP1的泛素化能力和HY5的稳定性,以及其他光信号转录因子如光敏色素互作因子PIFs的稳定性,进而调控花青素的生物合成过程。这些光信号因子一方面直接结合到调控花青素合成的MYB、bHLH、WDR三大类转录因子上,转录激活或抑制它们的表达进而调控花青素的合成;另一方面,这些光信号因子通过与MYB、bHLH、WDR三大类转录因子蛋白互作,影响它们形成的MBW复合体稳定性,进而调控花青素的合成。此外,这些光信号因子还可以通过不依赖于MBW复合体的通路调控花青素的合成,如HY5通过调控miR858影响花青素的生物合成;另外,一些未知的光响应因子可能以不依赖MBW通路的方式直接或间接地调控花青素合成基因和液泡膜上的运转蛋白,改变液泡酸化,调节花青素的合成。同时,光信号会影响光合电子传递,光合电子传递链中的一些因子也会通过依赖和不依赖MBW的途径影响植物花青素的合成。这些途径如何协调以及哪些信号因子优先受光环境（光强、光质、光照时间）调控?本文为深入研究光信号对花青素生物合成的调控机理提供参考,以探索光调控花青素积累的有效途径及靶标分子,为利用基因工程、代谢工程和光环境调控手段改良园艺植物花青素积累提供理论基础。     

Role of cytokeratin 8 on changes of intestinal epithelial permeability induced by corticotropin-releasing factor

AIM: To investigate the role of cytokeratin 8 (CK8) on the change of intercellular permeability of intestinal epithelial cells induced by corticotropin-releasing factor (CRF). METHODS: The expression levels of CRF receptor 1 (CRFR1) and CRFR2 on human colon adenocarcinoma HT29 cell surface were determined by immunofluorescence staining. After treatment with 100 nmol/L CRF for 72 h, the translocation of FITC-labelled dextran was measured in a Transwell chamber. The structural changes of tight junctions were observed under transmission electron microscope. The expression levels of CK8, and tight junction proteins ZO-1 and occludin were determined by Western blot. The activity of protein kinase C (PKC) was detected by ELISA. Furthermore, the effects of CRF on intestinal epithelial permeability were examined in CK8-silencing HT29 cells, which were constructed by infection with sh-CK8 lentivirus. RESULTS: CRF treatment increased the permeability of FITC-labelled dextran (P<0.05), caused the opening of tight junctions, and induced increased fluorescence intensity of CK8. The expression levels of occludin and ZO-1 were down-regulated (P<0.05). PKC activity was decreased at 1 h after CRF treatment (P<0.05). CRF-induced increase in the permeability and down-regulation of occludin were not blocked by CK8 silencing. Nevertheless,CK8 silencing blocked the effects of CRF regarding the decrease in the expression levels of ZO-1 and the increase in PKC activity (P<0.05). CONCLUSION: CK8 may be involved in CRF-induced increase in intestinal epithelial permeability by inhibiting the activity of PKC, and there may be other signaling pathways involved.     

基于改进极限学习机的水体溶解氧预测方法

为了有效地指导水产养殖生产，提高溶解氧浓度预测的精度，提出了基于因子筛选和改进极限学习机（Extreme Learning Machine，ELM）的水产养殖溶解氧预测模型。首先，利用皮尔森相关系数法计算各影响因子与溶解氧浓度间的相关系数，提取强关联因子，降低预测模型的输入量维度；采用偏最小二乘算法（Partial Least Square, PLS）优化传统ELM神经网络，避免网络中隐含层共线性问题，保障输出权值的稳定性；然后，结合新型激活函数，构建水体溶解氧浓度预测模型。最后，将SPLS-ELM（Selection Based Partial Least Square Optimized Extreme Learning Machine）预测模型应用到江苏省无锡市南泉基地某试验池塘的水体溶解氧预测中。试验结果表明：该模型的预测均方根误差为0.3232，与最小二乘支持向量机（Least Square Support Vector Machine，LSSVM）、BP神经网络、粒子群（Particle Swarm Optimization，PSO）优化LSSVM和遗传算法（Genetic Algorithm, GA）优化BP神经网络相比分别降低40.98%、44.48%、34.73%和44.18%。且该模型的运行时间仅0.6231s，预测精度和运行效率明显优于其他模型。该模型的溶解氧预测曲线接近真实溶解氧变化曲线，能够满足水产养殖实际生产对水体溶解氧预测的要求。