基于断点检测的延安市富县植被变化研究

  目的  多项生态工程实施以来,陕北黄土高原地区环境明显改善,探究该区域植被的时空变化,为生态环境建设与差异化决策提供依据。  方法  以陕西省延安市富县为研究对象,利用2000—2019年生长季的Landsat TM/ETM+/OLI影像,运用DBEST算法对归一化植被指数(NDVI)时间序列进行断点检测,并提出多阶段趋势分析方法分析富县植被变化时空特征。  结果  富县植被的断点检测结果表明:66.47%的区域断点NDVI变化幅度小于0.2,主要分布在富县西部和东北地区,植被相对稳定,未发生剧烈变化;33.53%的区域断点NDVI变化幅度大于0.2,其中断点数量多于4个的区域仅占5.88%,集中分布于道路、河流沿线,变化频繁,与人为活动有关。当前阶段趋势分析表明:断点NDVI变化幅度大于0.2的区域,改善的面积占总面积的24.57%,退化面积仅占2.12%;开始时间均在2014年之前,时间分布跨度大,空间异质性强,揭示了富县植被变化的多样性及复杂性;富县有林地、疏林地、灌木林地、未成林造林地4种主要林地均趋于改善,改善面积占林地面积的96.23%。  结论  2000—2019年,富县植被整体呈现改善趋势,生态建设工程取得良好的效果;植被变化的时空特征存在差异,后续决策需因地制宜。图6表1参25     

叶面喷施富利硼对亚麻产质量的影响初报

肥料均衡供应和提高施肥技术对亚麻的产量和效益影响较大。试验表明：亚麻叶面施用富利硼后，长势旺盛，每株蒴果数增加0．7个，千粒重增加0．4克。亚麻原茎产量有所增加，亚麻种子产量增幅较大，平均在11％以上。亚麻株高、茎粗、工艺长度和长麻率等性状变化不大。经济效益明显，每公顷净增效益平均为105．38元。     

漂烫时间对南酸枣果实糖酸组分的影响

[目的]热水漂烫是南酸枣果实加工过程中的重要流程,其处理时间的长短会对南酸枣果肉品质造成影响,通过研究漂烫时间对南酸枣果实糖酸影响为其采后加工提供理论依据.[方法]以成熟的南酸枣果实为试验材料,采用不同时间(0,5,10,15,20,25和30 min)的100℃热水漂烫处理南酸枣果实,采用高效液相色谱法分别对果肉中糖组分(蔗糖、果糖、葡糖糖)、酸组分(柠檬酸、奎宁酸、琥珀酸、苹果酸、酒石酸、抗坏血酸、草酸、富马酸)含量进行分析测定.[结果]成熟的南酸枣果实3种糖组分中,果糖含量最高,葡萄糖其次,蔗糖含量最低.柠檬酸为南酸枣果实主要有机酸,成熟南酸枣果实柠檬酸含量占总有机酸含量的46.46％,其次为琥珀酸和奎宁酸,苹果酸、酒石酸、抗坏血酸、草酸、富马酸含量相对较低,其中富马酸含量最低.热水漂烫处理会显著影响果实糖酸组分含量,且不同时间的漂烫处理对南酸枣果实各糖、酸组分含量影响各不相同:其中短时间的热水漂烫处理能够提高蔗糖、果糖、葡萄糖、柠檬酸、奎宁酸、苹果酸、酒石酸、草酸含量,进而提高果实总糖和总有机酸含量;但长时间的热水漂烫处理通过降低各糖酸组分含量来减少果实总糖和总有机酸含量.[结论]综合分析认为,10 min的热水漂烫处理为南酸枣果实较适宜时长.     

REV囊膜蛋白的原核表达、抗体制备及鉴定

[目的]禽网状内皮增生症病毒(reticuloendothelial virus,REV)囊膜蛋白与细胞表面受体结合启动病毒感染,并在REV的复制、致病过程中具有重要作用.为探索REV囊膜蛋白相关生物学特性,研究获得了高效表达的禽网状内皮增生症病毒囊膜蛋白,制备多克隆抗体.[方法]利用原核表达载体pET-28a和pGEX-6p-1表达REV囊膜蛋白gp90,并通过Ni2+亲和层析柱对融合蛋白REV-His-gp90进行纯化,纯化的蛋白免疫Balb/c小鼠,制备了多克隆抗体;纯化的REV-GST-gp90蛋白用于检测多克隆抗体效价.[结果]pET-28a-REV-gp90和pGEX-6p-1-REV-gp90表达质粒构建成功,通过SDS-PAGE验证蛋白能在大肠杆菌BL21菌株中表达;Western-blot检测结果显示制备的多克隆抗体具有良好的反应性和特异性;采用间接ELISA法检测抗血清效价为1:64000;IFA结果显示,制备的多克隆血清能与REV特异性反应.[结论]研究制备的多克隆抗体效价高、特异性良好,为进一步开展REV囊膜蛋白的生物学特性研究及其特异性抗体应用奠定基础.     

普通小麦溶剂保持力全基因组关联分析

为了发掘更多与小麦溶剂保持力(Solvent retention capacity,SRC)显著相关的位点,以171个小麦品种(系)组成的自然群体为材料,于2017-2018和2018-2019年度分别在扬州、高邮种植,收获后测定5％乳酸SRC、5％碳酸钠SRC、50％蔗糖SRC和水SRC,结合群体90K SNP芯片基因型资料对小麦溶剂保持力进行全基因组关联分析(Genome-wide association study,GWAS).在2年2点共4个环境下检测到12个稳定的显著性关联位点,分别位于1B、2A、4D染色体上,单个位点的表型解释率为6.93％～14.83％.在1B染色体上检测到同时控制水SRC、乳酸SRC和碳酸钠SRC的位点,可解释6.93％～14.83％表型变异率;在4D染色体上检测到同时控制水SRC、碳酸钠SRC的位点,可解释表型变异率7.04％～9.76％.发掘到的与小麦溶剂保持力显著相关的位点及其SNP可用于软质或弱筋小麦品质育种.     

基于游程理论和CWDIa的农业干旱时空特征分析

选用1960-2019年江苏省69个基本气象站逐日观测资料和全省旱灾资料,通过计算逐日作物水分亏缺距平指数,基于游程理论和小波分析等统计方法,分析农业干旱历时、频率、强度、范围的时空变化特征及其与干旱实际发生面积的关联度.结果表明:近60年全省平均年干旱日数变化范围是26～146 d,苏北、苏中、苏南年平均干旱日数分别为106 d、78 d、58 d,冬季干旱日数占年干旱总日数的比例最高,为32.3％,其次是夏季,中度干旱、重度干旱、特别干旱日数占近60年干旱总日数的比例分别为34％、29％、20％,苏北中度干旱、重度干旱、特别干旱60年平均发生频率分别为8.35％、6.50％、6.66％;干旱强度北强南弱,呈纬向分布,西北部旱情最重,也是最易发生极端干旱事件的地方;近60年中度干旱、重度干旱、特别干旱平均覆盖率分别为94.4％、83.0％、54.7％,21世纪10年代中度干旱及以上等级干旱发生范围最大;年干旱日数和干旱强度年际波动明显,无明显线性变化趋势,总体存在13～17年振荡周期;干旱历时长短和强度大小对实际受灾面积、成灾面积的影响不同,受灾面积与干旱日数的相关性更强,成灾面积与干旱强度的相关性更强.     

蚕豆VfGASA1基因的异源过表达延迟拟南芥开花

GASA(Gibberellic acid-stimulated in Arabidopsis)蛋白是一类受赤霉素调控的小分子蛋白质,参与植物生长发育的多条途径.本研究在蚕豆(Vicia faba)中同源克隆了VfGASA1基因,该基因的开放阅读框全长为363 bp,编码1个包含120个氨基酸残基的蛋白质,VfGASA1在蚕豆叶片和嫩荚中高表达,亚细胞定位结果显示,VfGASA1是一个定位于质外体的分泌蛋白.异源过表达VfGASA1导致转基因拟南芥开花延迟、莲座叶数量增多,外施赤霉素能够恢复这一现象.实时荧光定量结果显示,转基因拟南芥植株中FT基因显著下调,而DELLA基因中的GAI基因显著上调,说明VfGASA1可能是通过间接抑制DELLA蛋白的表达从而调控植物开花.本研究结果为蚕豆的开花调控育种提供了理论依据.     

人参尖镰孢菌原生质体制备条件优化及绿色荧光蛋白转化

为人参根腐病菌的侵染及防治提供可视化的检测和分析手段,通过摸索分生孢子最适萌发时间、酶解液组成、酶解温度、摇床转数及渗透压稳定剂种类,研究人参根腐病菌-尖镰孢菌(Fusarium oxysporum)原生质体制备技术.结果 表明:将人参尖镰孢菌野生型菌株0083分生孢子在YEPD培养基中培养11h,酶解温度37℃、摇床转数180 r/min,渗透压稳定剂为0.7 mol/L NaC1的条件下,酶解液(崩溃酶、溶菌酶、纤维素酶和蜗牛酶质量浓度分别为0.01,0.03,0.02,0.005 g/mL)酶解0.25 g菌丝时,收获的菌丝体最有利于原生质体的形成和释放,共获得2.8× 107/mL原生质体.用聚乙二醇PEG介导外源DNA随机插入的方法,成功获得具有绿色荧光信号和潮霉素B筛选标记的转化子,转化效率(以单位质量的DNA的转化子数计)为1400/mg.选取转化子FOG1菌株经过6代继代培养后,菌落形态、产孢量和绿色荧光蛋白的表达与菌株0083无明显差异.因此,利用聚乙二醇(PEG)为媒介的遗传转化体系是稳定高效的遗传转化体系.     

生物有机无机复混肥肥料效应

为了解决日益增长的禽畜固体排泄物带来的环境问题,以及长期施用无机肥料对土壤肥力的负面影响,将化肥、有机肥和微生物肥料的优点相结合,研制新型生物有机无机复混肥料是未来肥料的发展方向之一.以树脂包膜尿素作为载体,生物有机肥作为包衣原料,利用滚筒造粒机制备生物有机无机复混肥.采用玉米盆栽试验对生物有机无机复混肥的肥效进行研究,定期对各处理玉米的生理性状进行测定,并采集土壤样品,对各处理土壤的理化性质、微生物含量、酶活性、土壤呼吸、硝化和反硝化速率进行检测和分析.结果 表明:生物有机无机复混肥处理与普通尿素处理相比,可以显著提高土壤中微生物的活性,土壤细菌、真菌、放线菌含量分别提高2855.88％、4414.14％和1153.16％,土壤中各种酶活性也明显提高,土壤的硝化、反硝化速率和呼吸速率有所降低,玉米增产15.41％.     

一种渐进式远程控制精准浇灌装置的设计

为解决作物浇灌时不能合理掌握浇灌量的问题,提出一种渐进式定点精准远程控制浇灌装置,用以实现精准浇灌、远程控制和警报等功能.硬件实现方面主要包含金属箱体、基于CC2530芯片的中央控制器、湿度采集设备、浇灌设备、无线通讯设备和警报设备;在数据采集和处理阶段,首先通过湿度传感器采集数据,模拟土壤渗透速率表,动态进行浇水量调整,中间预留空隙时间以等待水分下渗,随后按更新的湿度数据自动调整补水量,以此保证在不积水的条件下调整到适宜湿度,实现精准灌溉;通过进行对比试验,得到土壤的适宜湿度范围,明确分段式浇灌方法对植物整体生长及资源消耗的明显效果.结果 表明:该浇灌方法在试验中表现相对稳定,对比人工浇水作业,实用性有所提升,用水量显著降低,该分段式浇水模式有效解决了积水等问题.该浇灌系统有良好的自动化功能,能够保证浇水作业的效果,为实现大规模灌溉作业奠定了基础.