Improvement,identification, and target prediction for miRNAs in the porcine genome by using massive,public high-throughput sequencing data

Despite the broad variety of available microRNA (miRNA) research tools and methods, their application to the identification, annotation, and target prediction of miRNAs in nonmodel organisms is still limited. In this study, we collected nearly all public sRNA-seq data to improve the annotation for known miRNAs and identify novel miRNAs that have not been annotated in pigs (Sus scrofa). We newly annotated 210 mature sequences in known miRNAs and found that 43 of the known miRNA precursors were problematic due to redundant/missing annotations or incorrect sequences. We also predicted 811 novel miRNAs with high confidence, which was twice the current number of known miRNAs for pigs in miRBase. In addition, we proposed a correlation-based strategy to predict target genes for miRNAs by using a large amount of sRNA-seq and RNA-seq data. We found that the correlation-based strategy provided additional evidence of expression compared with traditional target prediction methods. The correlation-based strategy also identified the regulatory pairs that were controlled by nonbinding sites with a particular pattern, which provided abundant complementarity for studying the mechanism of miRNAs that regulate gene expression. In summary, our study improved the annotation of known miRNAs, identified a large number of novel miRNAs, and predicted target genes for all pig miRNAs by using massive public data. This large data-based strategy is also applicable for other nonmodel organisms with incomplete annotation information.     

木醋液对桃蚜生长繁殖的急慢性效应

为了明确木醋液对桃蚜短、长期影响,以桃蚜为试虫,用100倍稀释木醋液处理小白菜饲养蚜虫,测得桃蚜繁殖发育数据。结果显示,木醋液处理显著缩短桃蚜繁殖期,而F₁代繁殖期比F₀代繁殖期延长37%;F₀代和F₁代产蚜总量与对照组相比分别降低62%和66%;处理组F₁代和F₂代的存活率比对照组降低23%和24%,但F₁代和F₂代之间差异不显著;F₁代寿命缩短25%,F₂代差异不显著。本研究证明木醋液能够缩短桃蚜的繁殖期,延长其若蚜历期,整体缩短桃蚜寿命,降低子代存活率。总之,木醋液对桃蚜的生长发育和繁殖具有一定的抑制作用,但是这种抑制作用会随着施用频次增加而逐渐减弱,即木醋液的短期效应和长期效应存在差异,所以木醋液具有开发为生物农药的价值。     

基于两种不同质地土壤浅沟排盐效果分析

通过田间及室内试验和数值模拟,对比研究土壤浅沟排盐对不同类型土壤的排盐效果.以土壤颗粒分析、水分运动参数及土壤盐分弥散系数为基础,通过建立的数值模型,探讨膜下滴灌棉田设置浅沟排盐时生育期内土壤水盐运动规律.通过模型对比两组土壤在设置排盐浅沟的情况下土壤水分及盐分的分布规律,分析土壤类型对膜下滴灌棉田土壤水分、盐分分布情况的影响.结果表明粉壤土对土壤的持水效果明显优于壤土;相对于壤土,排盐浅沟在粉壤土中的排盐效果更佳,且盐分主要集中于排盐浅沟坡面处.     

基于SRP模型的南雄丹霞梧桐自然保护区生态脆弱性评价

通过建立生态敏感性-生态恢复力-生态压力度（SRP）模型，利用主成分分析法确定指标权重，对南雄丹霞梧桐自然保护区进行生态脆弱性评价。结果表明:1）从生态敏感性角度，研究区高度脆弱和极度脆弱面积分别为756.50 hm²和773.58 hm²，占比之和>50%，主要集中分布于北部和中部，而主要影响要素为土壤侵蚀强度，其次为距水源距离；2）从生态恢复力角度，研究区不脆弱和轻度脆弱面积分别为777.71 hm²和676.73 hm²，占比之和>50%，主要集中分布于西部和西南部，主要影响要素为生物多样性，其次为植被覆盖度；3）从生态压力度角度，研究区不脆弱和轻度脆弱面积分别为551.33 hm²和1 205.12 hm²，占比之和>60%，主要集中分布于西部及东部，而主要影响要素为GDP密度和人口密度；4）研究区整体生态脆弱性较高，中度及以上脆弱性面积之和达到67.72%，主要集中于研究区的中部和北部，其中生态敏感性对生态脆弱性的影响最大，说明研究区整体生态脆弱性较强，应做好生态保护工作。     

宁夏地区荷斯坦牛乳房性状的遗传参数估计和主成分分析

旨在评估宁夏地区荷斯坦牛乳房性状的遗传水平。本研究使用DMU（v6.0）软件的AI-REML模块结合EM算法并配合多性状动物模型对宁夏地区12 415头荷斯坦牛，包括111 735个观察值的9个乳房性状进行遗传参数估计，运用主成分分析法（PCA）探讨构象性状之间的关系。结果表明，宁夏地区荷斯坦牛乳房性状遗传力处于中等偏低水平，乳房深度遗传力值为0.242，乳房质地为0.080，悬韧带为0.183，前乳房附着为0.230，前乳头位置为0.231，前乳头长度为0.173，后乳房高为0.272，后乳房宽为0.378，后乳头位置为0.169。各性状遗传相关范围为-0.277~0.706，表型相关范围为-0.084~0.316。研究共筛选出特征值≥1的4个主成分，占总方差的64.19%，且9个乳房性状在前3个主成分中已全部体现，荷载系数均在0.4以上。本研究通过对宁夏地区奶牛DHI数据的深入挖掘和遗传参数估计，准确地把握了宁夏奶牛群体的结构特征，对于奶牛的选种选配和育种规划具有重要意义。     

160个春大豆品种豆荚结构及其对食心虫抗性相关分析

为进一步解析大豆品种对大豆食心虫的结构抗虫性机制，明确其量化指标，对160份东北中部春大豆品种的豆荚表观结构特征进行分析，并从中筛选出41个单因子结构特征梯度品种，分别进行大豆食心虫成虫对不同品种荚毛指标的产卵选择性试验和初孵幼虫对不同品种荚皮层钻蛀试验。结果表明：160个品种荚毛密度、荚毛长度、荚皮表皮角质层、皮下厚壁细胞层、中果皮细胞层、内壁细胞组织层厚度的频次分布分别呈现一定规律性。荚毛密度与单荚落卵量呈极显著正相关，荚毛密度越大，豆荚落卵量越多，符合逻辑斯蒂方程y单荚卵量=6.22/[1+exp(3.17-0.88x荚毛密度)]；荚毛长度与单荚落卵量呈显著负相关，符合二次曲线方程y单荚卵量=-23.98+27.82x荚毛长度-6.89x2荚毛长度，当荚毛长度大于2.00mm时，随着荚毛长度增加而落卵量减少。表皮角质层和皮下厚壁细胞层厚度与初孵幼虫入荚率之间相关不显著，而中果皮细胞层和内壁细胞组织层厚度与初孵幼虫入荚率之间均呈极显著负相关，分别符合指数函数曲线方程z入荚率=142.94exp(-0.70x中果皮)，逻辑斯蒂方程z入荚率=103.64/[1+exp(-5.28+20.29x内壁)]，表明大豆品种荚皮中果皮细胞层和内壁细胞组织层越厚，抗虫性越强。该结果可为选育大豆抗食心虫品种及评价品种抗虫性提供科学依据。      

马疱疹病毒1型主要毒力基因分析及TK基因缺失载体的构建

为了解新疆马疱疹病毒1型（EHV-1）主要毒力基因遗传进化情况并构建TK基因缺失株，本研究以EHV-1 XJ2015株DNA为模板，对其主要毒力基因TK、gI和gE全长进行克隆、测序及生物信息学分析，并扩增TK基因左右重组臂TKL和TKR，构建质粒pUC-TKLR，将扩增后的增强绿色荧光蛋白（EGFP，含有CMV+polyA）插入pUC-TKLR质粒，构建TK基因缺失打靶质粒。TK、gI和gE基因同源性分析结果显示，XJ2015株与国外EHV-1分离株TK、gI和gE基因同源性均较高，分别为99.8%~100.0%、99.6%~100.0%和99.9%~100.0%；与EHV-3分离株同源性均最低，分别为72.9%、59.4%和62.1%；遗传进化分析显示，3个基因均与国外EHV-1同属于一个遗传进化分支，与EHV-9和EHV-4进化关系较近，但与EHV-3进化关系较远，表明XJ2015毒株与国外EHV-1毒株TK、gI、gE基因核苷酸上差异不明显，没有明显的地域性特征，功能基因保守且进化缓慢，同源基因功能相同或相近；经PCR扩增、酶切、测序及转染鉴定，本试验成功构建了用于TK基因缺失的打靶质粒pUC-TKLR-EGFP。通过对EHV-1主要毒力基因的分析及TK基因缺失打靶载体的构建，为新疆地区马鼻肺炎流行病学调查分析、TK基因缺失株的构建提供理论依据。     

2000-2014年宁夏草地蒸散时空特征及演变规律

蒸散是水文-生态过程耦合的纽带,对草地生态系统的稳定性十分重要,研究生态环境脆弱地区草地生态系统蒸散变化特征对于区域农牧业发展、生态恢复与重建和构建生态屏障意义明显。基于2000-2014年MOD16地表蒸散数据,利用回归分析、相关分析和重新标度极差分析等方法,研究了宁夏草地近15年的蒸散时空分布格局与演变规律,并讨论了可能影响因素。结果表明,2000-2014年,宁夏草地蒸散量介于177.51~274.43 mm,平均值为228.03 mm;受降水的年际波动影响,全区草地蒸散量在近15年呈不显著的上升趋势(P>0.05),不同类型草地的年蒸散量和月蒸散变化动态差异明显;从空间上来看,宁夏草地的多年平均蒸散量存在较强的空间异质性,呈现南高北低的分布格局,北部最低为135.84 mm,南部最高可达732.12 mm,但波动性不强;近15年,宁夏北部草地的蒸散以下降为主,降幅自北向南递减,中部和南部以上升为主,增幅自北向南递增,但大部分区域的蒸散变化幅度较小,总体变化不显著;未来,全区草地蒸散的正向特征显著,趋势发生反转的草地比例较小;降水量是决定全区草地蒸散空间分布格局和年际波动的主要因素,人类生产活动主导的土地利用类型变化对局部蒸散的影响不容忽视。     

7份红豆草对低温的生理响应及抗寒性评价

为了解不同红豆草材料在越冬期根系对低温胁迫的响应特征及其抗寒性强弱,以7份红豆草(5份来自俄罗斯、2份来自国内)为供试材料,对红豆草根系可溶性糖含量、可溶性蛋白质含量、脯氨酸(Pro)含量、丙二醛(MDA)含量、过氧化氢酶(CAT)活性、过氧化物酶(POD)活性等6项生理指标的动态变化进行了监测。结果表明,供试红豆草材料根系可溶性糖含量(WWS)、可溶性蛋白质含量(SP)和脯氨酸含量及CAT活性和POD活性均随着气温下降而增加,随气温升高而减少,MDA含量呈下降趋势。经抗寒隶属度分析,得出其抗寒性由大到小的顺序为ZXY2003p-132、ZXY2010p-7369、蒙农红豆草、甘肃红豆草、ZXY2003p-147、ZXY2005p-623、ZXY2007p-3423。从俄罗斯引进的红豆草材料ZXY2003p-132和ZXY2010p-7369比国内红豆草品种蒙农红豆草、甘肃红豆草抗寒性强。     

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.