一种基于RPA的番茄褪绿病毒检测方法

番茄褪绿病毒Tomato chlorosis virus(ToCV)引起番茄褪绿病毒病,给番茄生产造成严重危害。开发快速准确的检测方法对该病害的防控具有重要意义。利用番茄褪绿病毒外壳蛋白(CP)基因序列,设计特异性引物,建立了ToCV的重组酶聚合酶等温扩增(recombinase polymerase amplification, RPA)检测方法,同时分析了该方法的灵敏度和特异性。结果表明,建立的ToCV-RPA方法在38℃恒温下40 min可从ToCV阳性的番茄样品中扩增出246 bp的特异性条带。扩增时间短,对设备要求低,且与番茄其他病毒无交叉反应,特异性好,灵敏度可达到PCR方法的10倍,适用于ToCV的快速检测。     

吉林地区奶牛子宫内膜炎致病菌的分离鉴定及敏感药物筛选

为科学有效防控奶牛子宫内膜炎,本课题组采集了吉林地区多个奶牛养殖场120头患子宫内膜炎奶牛子宫内容物样本,并对其进行染色、镜检以及生化鉴定。分离出主要致病菌为大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、表皮葡萄球菌、链球菌以及蜡样芽胞杆菌,单一感染、双重感染所占比例分别为44.35%和41.74%,三重感染所占比例为13.91%;通过敏感药物筛选头孢噻肟、庆大霉素、环丙沙星、四环素、阿莫西林、恩诺沙星以及氧氟沙星均显示出较好的抑菌效果。以上药物可作为吉林地区奶牛子宫内膜炎治疗的首选药物,科学有效防控该病有利于奶牛养殖业和谐、快速、健康发展。     

聚乙二醇胁迫下黄腐酸对玉米基因组DNA胞嘧啶甲基化的影响

用不同浓度的黄腐酸浸种处理玉米自交系B73种子,2叶1心时用10%PEG-6000模拟干旱胁迫,3叶期测定干旱相关生理指标,采用甲基化敏感扩增多态性(MSAP)技术分析DNA甲基化模式及水平。结果表明:各处理组的甲基化敏感扩增多态性分别为74.83%、73.05%、76.50%;各处理组的甲基化敏感扩增单态性分别为25.17%、26.95%、23.50%。各试验组的总甲基化率分别为75.14%、77.02%、74.57%;半甲基化率分别为18.01%、23.39%、18.66%;全甲基化率分别为57.95%、57.13%、53.63%、55.91%。     

城市森林生态系统服务功能研究概述与展望

城市景观内的许多环境挑战正在加剧,例如雨水径流和洪水风险、城市空气、土壤和水的化学和颗粒污染、城市热岛和夏季热浪。城市树木,以及城市森林作为一个整体,可以对城市的水、热、碳和污染循环产生影响。然而,对于城市树木所能提供的有利和不利影响的程度,以及气候区域和人造景观环境在改变这些影响方面所起的作用,越来越需要经验证据。文章介绍了一些新研究,它增进了对城市森林所提供的生态和环境服务的认识。这14项研究提供了一个关于五大洲城镇树木作用的全球视角。一些研究为有树和无树的城市绿地局部小气候的降温效益提供了证据。有的研究仅仅集中在中尺度的城市树木蒸腾的冷却效益,或者在街道和行人规模的树冠遮阴的冷却。有的研究涉及树冠截留降雨的树种差异、生物滤池系统的吸水率,以及雨水径流养分吸收对水质的改善。这些研究还考虑了树木对空气质量的正面和负面影响,通过树木在消除空气污染物方面的作用,如臭氧,以及释放潜在的有害挥发性有机化合物和过敏颗粒物。为了更好地理解和交流城市树木在城市生物地球化学循环中的作用,提出了一个支持未来城市森林研究的跨学科框架。城市生物地球化学循环受到高度干扰,受到高度管理,对人类健康和福祉至关重要。     

基于实测高光谱和Landsat 8 OLI影像的土壤盐化和碱化程度反演研究

针对宁夏银北地区土壤盐碱化定量监测的需要,利用实测土壤高光谱和Landsat 8 OLI多光谱影像数据采用多项式、多元线性回归等方法进行土壤含盐量和pH值反演研究,并对影像光谱反演模型进行校正,以提高遥感定量反演精度。结果表明:(1)基于实测光谱的土壤含盐量反演精度均高于基于OLI影像反演精度;基于实测光谱敏感波段反射率反演精度高于实测盐分指数反演精度,其中实测光谱经平滑后敏感波段建立的模型效果最佳(R~2=0.695)。(2)基于实测光谱平滑后敏感波段建立的pH值反演模型精度最高且最稳定(R~2=0.545),基于OLI影像光谱反演精度低于实测光谱,但也通过了显著性检验和精度验证。(3)经实测光谱模型校正后的Landsat 8 OLI影像光谱的土壤含盐量反演模型R~2从0.347提高到0.623。研究结果可以为准确、快速地定量监测当地土壤盐分含量、pH值的变化提供科学依据和技术手段。     

我国西南地区近56年参考作物蒸散量的敏感性分析

参考作物蒸散量(ET_0)是水文气象研究及水资源管理规划中的重要参数。基于1960—2015年我国西南地区96个气象站的逐日相对湿度(RH)、日照时数(n)、风速(u)、最低温度(T_(min))、最高温度(T_(max))和平均温度(T_(mean))资料,采用1998年联合国粮食及农业组织(FAO)推荐的Penman-Monteith公式,计算近56年研究区的ET_0,并分析ET_0对各气象因子的敏感系数。结果表明,近56年我国西南地区的平均ET_0为1 027.11 mm,在空间分布上表现为自东北向西南方向逐渐增大;全区ET_0对气象因子敏感系数的绝对值排序为RHnT_(max)T_(mean)uT_(min),在空间分布上,RH、n、u敏感系数在研究区西部较高,T_(max)敏感系数在以云贵高原的元江、广西盆地的北海为中心的地区较高,T_(mean)敏感系数在研究区东部及云贵高原西南部较高,T_(min)敏感系数在广西盆地地区较高;RH、T_(max)、u、T_(min)敏感系数呈上升趋势,其中T_(max)敏感系数显著(P0.05)上升,其余气象因子的敏感系数呈极显著(P0.01)上升趋势,n敏感系数呈极显著(P0.01)下降趋势,T_(mean)敏感系数变化不明显;RH、T_(max)与n敏感系数的年内变化特征为双峰型曲线,T_(mean)、u、T_(min)敏感系数呈单峰型曲线;全区ET_0的突变时间为1996年,突变时间以前ET_0呈极显著(P0.01)下降的趋势,气候倾向率为-13.437 mm/10年,突变时间后呈显著(P0.05)上升趋势,气候倾向率为21.770 mm/10年。因此可见,西南全区及各分区参考作物蒸散量均对相对湿度的敏感性最高,除四川盆地外,其余分区对日照时数、最高温度的敏感性较高,四川盆地对平均温度的敏感性较高。     

基于基因组重测序数据高效筛选梨SSR标记多态性引物

【目的】基于重测序数据开发一种快速筛选样品间SSR标记多态性的方法。【方法】通过基因组重测序技术对2个砂梨品种'早生新水’和'秋水’、1个西洋梨栽培品种'早红考密斯’以及3个梨属野生种豆梨、川梨和杜梨进行重测序,对已报道的446对梨SSR引物和新开发16对引物进行多态性测试,使用Magicblast匹配测序产生的Reads到上述SSR位点序列,获得SSR两侧保守序列之间的长度,筛选出多态性的引物。使用荧光PCR对部分筛选出的多态性引物进行验证。【结果】单个SSR位点在不同样品间获得匹配的平均Reads数能够超过16条,每个样品均获得了220个以上位点的信息,380对引物在不同样品间能够获得多态性的片段。精确分析了梨LG3早熟候选区域29个SSR位点在'早生新水’和'秋水’中的扩增情况,共鉴定出9个多态性表现好的位点。荧光PCR验证结果显示,通过预备筛选的引物表现出良好的多态性。【结论】本研究的方法一次能够筛选多对SSR引物,在常规PCR前可以预先获得不同引物的多态性信息,从而提高引物筛选效率。本方法不仅能应用于梨重测序数据快速筛选SSR引物,对其他动植物上的类似研究同样适用。     

考虑植株氮垂直分布的夏玉米营养诊断敏感位点筛选

探明夏玉米氮素营养生化指标(叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素、叶片氮含量和叶片氮积累量)与叶片SPAD值垂直分布特征及两者间定量回归关系,确立基于叶绿素仪的夏玉米氮营养无损诊断敏感叶位和叶片部位,以实现氮营养时空变化的快捷和精准监测。利用2018-2019年连续2季不同氮营养水平下夏玉米关键生育期主茎各叶位(顶1叶~顶12叶,TL1~TL12)和叶片部位(每张叶片从叶片基部开始根据叶片长度每20%分为1个测试区间) SPAD值及氮营养指标数据,研究基于偏最小二乘(partial least square, PLS)回归模型的夏玉米不同位点SPAD值与氮营养指标间关系,确定可稳定指示夏玉米氮营养空间异质性变化的敏感叶位及叶片部位。结果表明,不同叶位间夏玉米叶片SPAD值和氮营养指标于植株间分布均呈典型的"钟型"特征,至TL5或TL6时达至峰值。同一叶位不同部位间SPAD值由20%至100%位点时则逐步升高,且80%~100%位点间无显著差异(P>0.05)。PLS分析结果显示,夏玉米不同叶位SPAD值与氮营养指标间模型精度决定系数(coefficient of determination, R2)和相对分析误差(relative percent deviation,RPD)范围分别为0.693~0.821和1.425~2.744。不同测试位点R2和RPD值范围则分别为0.660~0.847和1.607~2.451,满足模型精确诊断需求。此后,基于PLS模型中各叶位和叶片部位无量纲评价指标变量重要性投影值(variable importance for projection,VIP),确定顶4叶(TL4)完展叶60%~80%区间为夏玉米氮营养诊断的敏感区域,VIP值均高于临界值1.40,预测效果较为理想。研究可为实现氮营养的高效、快捷诊断和精准施氮提供参考。     

基于磁珠富集法开发的15个三角鲂多态性微卫星标记的特性分析

利用磁珠富集法分离微卫星序列,以开发三角鲂(Megalobrama terminalis)微卫星分子标记。将三角鲂基因组DNA经限制性内切酶RsaⅠ酶切、回收后构建三角鲂基因组PCR文库。用生物素标记的微卫星探针(CA)₁₀与PCR文库杂交,通过磁珠富集含有微卫星序列的DNA片段,将洗脱所得片段进行PCR扩增、克隆及筛选后,共获得15对有效引物。利用获得的15对引物对36尾三角鲂进行多态性分析,15个微卫星标记的观测杂合度范围为0.000 0~0.818 2,期望杂合度范围为0.081 8~0.922 6,多态信息含量范围为0.078 9~0.899 9。其中,6个微卫星标记达到Hardy-Weinberg平衡。本研究制备的15对微卫星标记可用于评估三角鲂种群的遗传参数,为三角鲂种质资源的开发、保护提供有用的遗传标记。