植物根系对土壤团聚体形成作用机制研究回顾

土壤团聚体是土壤结构的基本单元,土壤水力侵蚀的微观描述即为土壤团聚体的破裂过程。研究表明:植物根系可以改变土壤的力学以及水文特征,促进土壤团聚体的形成和稳定。因此,对近20年国内外的相关研究成果进行较为系统的回顾,从根系对土壤团聚体的物理、生物、电化学作用3个研究视角,分析了植物根系对土壤团聚体形成的作用机制,提出了现有研究中存在的问题及研究趋势,这对深入认识植物根系对土壤团聚体的影响及其作用机制、发展根-土相互作用的土壤侵蚀过程模型具有重要的意义。     

十足目虹彩病毒(DIV1)环介导等温扩增(LAMP)检测方法的建立及应用

本研究以十足目虹彩病毒(Decapod iridescent virus 1, DIV1)主要衣壳蛋白基因为靶序列设计引物，建立了DIV1的环介导等温扩增(Loop-mediated isothermal amplification, LAMP)检测方法，并以pMD18-DIV1质粒标准品为模板对该方法的检测灵敏度、检测特异性等进行了评估。结果显示，此方法最适反应温度为64.4℃，优化后的25 μl反应体系中包含2.5 μl 10×Isothermal amplification buffer、4.0 mmol/L Mg2+、1.2 mmol/L dNTPs、6.4 U Bst 2.0 WarmStart® DNA聚合酶、0.8 μmol/L EvaGreen®和4.4 μl ddH2O。该方法检测灵敏度下限为3.54×102拷贝/反应；与虾肝肠胞虫(EHP)、致急性肝胰腺坏死病副溶血弧菌(VpAHPND)、对虾偷死野田村病毒(CMNV)、传染性皮下及造血组织坏死病病毒(IHHNV)、白斑综合征病毒(WSSV)、桃拉综合征病毒(TSV)和黄头病毒(YHV)等主要虾类病原没有交叉反应；具有较好的重复性和稳定性。以GeneFinder®替换EvaGreen®并将其预置于反应管内，结合上述扩增方法可实现对DIV1的现场快速高灵敏检测。本研究建立的DIV1-LAMP实时荧光定量和现场检测方法具有灵敏、特异和快速等特点，为近几年新发虾类病原DIV1的定性、定量以及现场快速检测提供了新的技术选择，有利于对虾养殖业中开展DIV1的监测、预警和防控。     

Rapid detection of potato late blight using a loop-mediated isothermal amplification assay

Potato late blight caused by Phytophthora infestans is one of the most destructive plant diseases that threaten global food security. Early and effective diagnosis of P. infestans is required before disease management decisions are made. Here, we developed a quick protocol to detect P. infestans based on a loop-mediated isothermal amplification(LAMP) assay. The P. infestans specific multiple copy DNA sequences(PiSMC), a transposon-like element, provides an ideal target for molecular detection of this pathogen. We designed highly specific and sensitive primers allowing effective LAMP detection of the pathogen at 64℃ in 70 min. In the validation assay, all 15 P. infestans isolates collected from China, Europe and South America could be positively detected, but results of the other 9 Phytophthora species infecting different plants, fungal and bacterial plant pathogens tested were negative. The detection limit of this assay is 1 pg P. infestans DNA. Moreover, the LAMP-PiSMC assay is able to detect P. infestans from infected leaves, tubers and soil. Taken together, this study reports the development of a specific and sensitive LAMP-PiSMC assay for early diagnosis of potato late blight.     

生物—电氧化法去除海水养殖循环水污染物

为提高海水养殖循环水处理效率,降低处理成本,本研究采用曝气生物滤器与电化学阳极氧化组合工艺,考察了不同阳极电势、进水氨氮和亚硝酸盐浓度下系统对氨氮及亚硝酸盐等污染物的去除效果,研究了微生物与工作电极之间的相互作用,并分析了电化学反应能耗。在水力停留时间为45 min、1.4 V阳极电压、进水氨氮和亚硝酸盐浓度分别为4.5和1.3 mg/L条件下,生物—电氧化法对氨氮去除率达88.8%,高出对照组7.6%,出水氨氮和亚硝酸盐浓度分别为0.5和0.9 mg/L,COD去除率为88.2%,高出对照组19.4%,平均能耗0.040 kWh/m~3,电极表面微生物生长对阳极电氧化过程有促进作用,微生物功能预测显示实验组硝化功能占比为0.03%,对照组为0.07%。研究表明,生物—电氧化法对海水养殖循环水的污染物有良好的去除效果,具有一定的发展应用潜力。     

基于qPCR和LAMP技术的马铃薯晚疫病菌快速检测方法

马铃薯晚疫病菌（Phytophthora infestans）能侵染多种茄科植物,它引起的马铃薯晚疫病,是马铃薯生产中的第一大病害。为了开发能在田间快速检测马铃薯晚疫病病原的方法,利用P. infestans T30-4基因组测序数据的contig 1.18131,设计qPCR和LAMP引物,优化扩增条件后得到引物的特异性和灵敏度,最后通过检测田间收获薯块,比较形态学传统方法、qPCR及LAMP的差异。特异性检测结果发现,qPCR和LAMP仅在含有P. infestans DNA模板的体系有阳性扩增,在寄主和其他微生物DNA中均无扩增;在优化的条件下,qPCR和LAMP的检测下限可达1×10 ^-6ng/μL,在有寄主和其他微生物DNA存在的条件下,引物的灵敏度没有显著差异。利用两种快速方法对在大理、丽江及昆明3个地区田间收获薯块上检测发现,qPCR和LAMP方法得到的检出率差异极为不显著（P=0.420）,两种快速检测方法和形态学鉴定方法检出率差异极显著（P=0.009）。在大理、丽江及昆明3个地区的薯块中,两种分子检测方法检出率均比形态学方法高。其中,qPCR检测方法比形态学方法分别提高了12.00%、2.00%、8.70%;LAMP检测方法比形态学方法分别提高了11.30%、2.00%、8.70%。     

柑橘溃疡病菌LAMP实时浊度检测方法的建立及应用

以柑橘溃疡病菌特异性高的假定蛋白基因（登录号：AE008923.1）为靶标，设计并筛选4条引物来特异性识别靶标序列中的6个独立区域，建立柑橘溃疡病菌LAMP实时浊度检测方法。该方法利用实时浊度仪检测反应过程中产生的焦磷酸镁白色沉淀，实现对LAMP整个反应过程的实时监控。从镁离子浓度、甜菜碱浓度、dNTPs浓度、引物浓度和反应温度5个变量参数对 LAMP检测体系进行优化，并对方法的特异性、灵敏度、稳定性及实际样品检测效果进行评价。结果显示，该体系经优化后稳定性良好，可在66 ℃ 恒温条件下，60 min内完成检测；DNA检测下限可达0.02 ng/μL，灵敏度与荧光定量PCR方法相同，比常规PCR方法高1个数量级；能快速、准确地对田间疑似样品进行检测，与荧光定量PCR方法的检出情况一致，没有漏检。结果说明柑橘溃疡病菌实时浊度LAMP检测方法操作简便、所需时间短，特异性与灵敏度高，为柑橘溃疡病菌的快速筛查提供较好的途径。     

Rapid detection of contagious ecthyma by loop-mediated isothermal amplification and epidemiology in Jilin Province China

The aim of this experiment was to develop a loop-mediated isothermal amplification (LAMP) assay and to research the recent epidemiology of contagious ecthyma in Jilin Province, China, using the assay. A LAMP assay targeting a highly conserved region of the F1L gene was developed to detect contagious ecthyma virus (CEV). Three hundred and sixty-five cases from 64 flocks in 9 different areas of Jilin Province, China, from 2011 to 2014 were tested using the LAMP assay. The results showed that the sensitivity of the LAMP assay was 100 copies of the standard plasmid, which is 100-fold higher than the sensitivity of PCR. No cross-reactivity was observed with capripoxvirus, fowlpox virus, foot-and-mouth disease virus serotype O, foot-and-mouth disease virus serotype Asia I and bluetongue virus. The average positive rate was 19.73% (72/365), and the positive rate was highest in lambs aged 1–6 months. Our results demonstrated that CEV infection was very widespread in the flocks of Jilin Province and that the LAMP assay allows for easy, rapid, accurate and sensitive detection of CEV infection.     

环介导等温扩增技术快速检测猪细小病毒的试验

利用环介导等温核酸扩增技术(LAMP),建立了一种灵敏、特异、快速的猪细小病毒(PPV)检测方法.该方法针对猪细小病毒非结构蛋白(NS-1)基因保守区域设计6条特异引物,在63℃的等温条件下45 min即可完成反应.最低检测限量为10拷贝的PPV目的基因,比常规聚合酶链式反应(PCR)方法敏感100倍,并具有良好的特异性.以钙黄绿素和Mn2+作为荧光指示剂,可快速、直观判定反应结果.通过对149份临床样品进行检测比较,LAMP与PCR检出阳性样本数分别为33份和27份,表明LAMP方法阳性检出率高于PCR.     

高盐度有机废水处理研究进展

海水直接利用后排放的废水以及制药和染料化工等工业废水，由于含盐量高，单一废水生物处理法具有一定的难度，本文结合高盐度有机废水的特点介绍了生物法与其他工艺组合以及电化学处理法处理此类废水的研究进展。