黄瓜叶酸合成关键基因克隆与分析

【目的】分析黄瓜基因组中与叶酸合成代谢相关的基因数量、定位以及表达特征,对关键酶基因进行生物信息学分析与克隆,旨在为黄瓜叶酸合成调控研究奠定基础。【方法】根据已报道的拟南芥叶酸合成相关基因,利用黄瓜基因组数据库中9930_V3版本进行BLAST比对。利用MapChart绘制黄瓜染色体物理图谱并对基因定位。利用qRT-PCR分析这些基因在黄瓜果实发育不同时期和不同材料中的表达量。通过MEGA、WebLOGO、ExPASy等工具对关键酶基因进行生物信息学分析。通过PCR扩增对关键酶基因进行克隆,并测序分析基因的序列差异。【结果】同源比对获得19个黄瓜叶酸代谢相关基因,这些基因不均匀分布在黄瓜7条染色体上,且以Chr.4和Chr.5上分布最多。通过对其中11个调控叶酸合成的基因在测序黄瓜9930果实发育不同时期以及果实叶酸含量高低差异显著的2份材料的表达量分析,发现CsFPGS、CsHPPK/CsDHPS和CsDHNA 3个基因与果实叶酸含量变化趋势完全一致;CsADCS、CsADCL、CsDHNA、CsHPPK/CsDHFS、CsFPGS、CsDHFS等基因的表达量在2份材料中具有显著差异。通过对2个调控叶酸合成限速步骤的关键酶基因CsGCHI和CsADCS的蛋白序列及蛋白结构域分析,发现各物种中CsGCHI的同源基因均具有2个GTP_cyclohydroI结构域;CsADCS的同源基因均具有2个GATase结构域、1个Anth_synt_I_N结构域和1个Chorismate_bind结构域。它们在不同物种中高度保守,进化树分析亲缘关系近的物种聚类到一起。分别扩增黄瓜果实低叶酸含量自交系65G和高叶酸含量自交系02245中CsGCHI和CsADCS的同源基因,序列分析表明CsaV3_1G041250全长为3 012 bp,CDS序列长度为1 413 bp,3个SNP位点的突变导致了氨基酸序列的变异;CsaV3_7G026240全长为3 047 bp,CDS长度1 407 bp,序列无变异;CsaV3_5G036360全长7 941 bp,CDS序列长度为2 706 bp,序列无变异。【结论】鉴定出19个不均匀分布在7条染色体上的黄瓜叶酸代谢相关基因,基因CsFPGS、CsHPPK/CsDHPS 、CsDHNA和CsADCS是影响黄瓜果实叶酸含量变化、导致叶酸含量高低显著差异的关键基因,调控叶酸合成限速步骤的关键酶基因GCHI及ADCS功能相对保守,CsGCHI在65G、02245中有3个SNP位点的突变导致了氨基酸序列的差异。     

微波干燥对西兰花不同部位萝卜硫素含量的影响

以西兰花为原料，采用高效液相色谱法（HPLC）测定西兰花的花、茎和叶3个不同部位的萝卜硫素含量，对比分析了微波干燥（微波功率900 W，时间10 min）和电热鼓风干燥（干燥温度90 ℃，时间2 h）两种脱水方式所得样品中萝卜硫素含量的差异，研究了微波干燥对西兰花中萝卜硫素含量的影响。结果表明：微波干燥西兰花不同部位的萝卜硫素含量由大至小顺序为茎、花、叶，分别为（152.50±0.27）、（82.75±1.28）和（23.72±0.18）mg/kg，西兰花茎中的萝卜硫素含量分别是花和叶中的2倍左右和7倍左右；电热鼓风干燥西兰花不同部位的萝卜硫素含量同样是茎中最高，为（156.32±1.37）mg/kg，花和叶中分别为（85.04±1.13）mg/kg和（53.26±2.78）mg/kg。微波干燥与电热鼓风干燥相比，对西兰花叶中的萝卜硫素含量影响较大，对茎和花的影响不大。西兰花叶子宜采用电热鼓风干燥，茎和花既可以采用微波干燥，也可以采用电热鼓风干燥。     

干湿交替灌溉对抗旱性不同水稻品种产量的影响及其生理原因分析

【目的】旨在阐明全生育期干湿交替灌溉对抗旱性不同水稻品种产量的影响。【方法】以抗旱性差异显著的4个水稻品种(籼稻扬稻6号和两优培九,粳稻旱优8号和镇稻88)为材料,以常规水层灌溉(CI)为对照,在盆栽条件下研究了轻干湿交替灌溉(WMD)和重干湿交替灌溉(WSD)对水稻产量、根系、叶片及籽粒部分生理特性的影响。【结果】与CI相比,WMD处理下抗旱性较强品种扬稻6号和旱优8号产量分别提高6.90%和7.45%,抗旱性较弱品种两优培九和镇稻88产量分别降低7.28%和8.10%。WSD处理下,4个水稻品种的产量均显著下降,抗旱性较弱的品种产量降幅远高于抗旱性较强的水稻品种。WMD处理下,扬稻6号和旱优8号复水后根系氧化力、根系与叶片细胞分裂素(玉米素+玉米素核苷)含量、叶片光合速率和籽粒中蔗糖-淀粉代谢途径关键酶的活性均较CI有不同程度提高,而两优培九和镇稻88上述指标则与CI持平或有不同程度降低。WSD处理下,4个品种上述指标均较CI不同程度降低。【结论】轻干湿交替灌溉条件下,根系活性强、叶片细胞分裂素含量和光合速率高、籽粒中蔗糖-淀粉代谢途径关键酶活性强是抗旱性较强水稻品种的基本生理特征。     

重点生态功能区生态系统服务价值变化及预测

[目的]对重点生态功能区(都江堰市)生态系统服务价值功能特征和变化趋势进行分析和预测,为该区域环境保护与合理城市开发目标的制定提供科学依据。[方法]以都江堰市1995,2007,2014年3期Landsat遥感影像解译的土地覆被数据为基础,使用Costanza的生态系统服务价值计算方法,谢高地2002版价值当量,经当量修正,敏感度指数检验后,评估都江堰市19a间生态系统服务价值及其变化。运用灰色GM(1,1)模型预测其变化趋势。[结果](1)研究区土地覆被类型以森林、农田为主(共80%以上)。1995—2014年研究区土地覆被变化较大,生态用地减少。(2)1995—2014年研究区生态系统服务价值下降629.46万元。森林是研究区生态服务价值最大的系统(占83%以上),其次为农田、水体、草甸、未利用地。水源涵养、废气处理是都江堰市最突出的两项生态服务(共56%以上)。(3)利用灰色GM(1,1)模型预测了研究区2021—2035年土地覆被面积,结合精度检验预测此阶段生态系统服务价值将增加136.6万元,年均增长0.17%。[结论]区域生态系统服务价值减少的主要原因是以交通为代表的建设用地增加,导致生态服务价值系数较高的生态用地减少,而增加森林、水体等有较高生态价值的土地覆被类型是维持与提高区域生态功能的有效措施。     

A description and evaluation of the physical and financial characteristics of dairy farms operating on soil types classified as poorly drained and associated with high rainfall

The physical and financial performance data used for analysis were obtained over a 6‐year period (2010–2015), from two different databases including a nationally representative data set of dairy farmers and a detailed data set of seven individual farms. Initial analysis indicated significant variations across soil type and region, across a wide range of physical and financial parameters. Further detailed analysis was completed using a group of seven farms participating in a Heavy Soils Programme (HSP), which were compared to different cohorts of the nationally representative database (National Farm Survey [NFS]), ranked on net profit per ha. The HSP farms utilized larger quantities of grass DM per ha per year than the median of the NFS farms, at similar grazing season lengths, but were using lower levels of purchased feed. Economic analysis indicated the HSP farmers achieved significantly lower net profits per hectare to the NFS median group but significantly higher net profits per kg of fat and protein. The HSP farms also achieved significantly greater overall net farm income per year (€83,788), when compared to the median nationally (€67,898), over the 6‐year period (excluding owned land and labour). The mean return on assets ascertained by the HSP farmers was also significantly greater, at 5.75% per year compared to 3.49% achieved by the median of NFS farms. In conclusion, this study has indicated that efficient dairy businesses operating on poorly drained soils can be as profitable as those across all ranges of soil types.     

关于提高大豆种植生产效益的栽培技术要点

大豆作为一种农作物，种植过程中容易受到土壤、水分、气候、湿度、温度、病虫害等多方面因 素的影响，这些因素都是人为很难改变的。大豆栽培技术主要是通过对这些影响因素的改变来降低 这些问题的影响，以此来提高大豆的产量和种植户的经济效益。     

羌活地上部位化学成分及其对农业病原真菌的作用

利用气相色谱-质谱联用及液相色谱仪,对羌活地上部位的乙醇浸提物进行分析,明确其挥发性及部位特征非挥发性成分和含量,考察提取物对3种重要农业病原真菌的抑制作用。结果表明,羌活地上部位挥发性成分复杂,与标准谱比对,得到匹配度90%以上化合物40种,主要包括长链脂肪酸类、化学结构带环或桥的烯、酮、醇类化合物以及甾醇类化合物。其中,石竹烯、异龙脑、柠檬烯等化合物具备芳香气味和杀菌活性;非挥发性成分包含东莨菪内酯、补骨酯素、羌活醇等香豆素类成分,其中羌活醇质量分数可达1.24mg/g。抑菌试验表明,提取物对尖孢镰刀菌、番茄早疫病病原菌和灰葡萄孢菌3种真菌均表现出明显抑制作用,并得到其毒力回归方程,对尖孢镰刀菌、番茄早疫病病原菌、灰葡萄孢菌的EC_(50)值分别为4.97、7.29、14.14mg/mL。     

人工补水促进侧柏林地的种子萌发及天然更新

随着侧柏(Platycludus orientalis)林进入中成熟龄阶段,其更新和健康经营问题逐渐凸显出来。【目的】解决侧柏林内土壤湿度不足、籽苗稀少的问题并确定最佳补水时期。【方法】依据山地水土汇集面、沟谷两侧和集水池周边侧柏籽苗较密集的现实,进行人工促进侧柏林地种子萌发和天然更新的研究,应用小穴整地、模拟天然下种、人工灌水和林地模拟育苗等手段。【结果】于2017年秋季在济南燕子山上成功地促生许多侧柏苗。侧柏种子成熟期林地土壤水分不足是种子萌发的限制性因素之一。【结论】秋季9月为灌溉补水人工促进侧柏种子萌发的关键期,在适宜的光照条件下,可以有效地促进林地种子萌发和籽苗存活。     

小麦骨干亲本‘鲁麦14’的育种价值分析

为更加科学地开展小麦理论研究和提高育种成效,对‘鲁麦14’的构思设计与创制思路、突出特点和以‘鲁麦14’为亲本选育出的品种进行了系统分析。从2001年到2018年,中国科学院、中国农科院、中国农业大学和山东、江苏、河北、安徽、河南、山西、陕西、新疆、贵州、天津9省1市的89家科研单位和育种企业,以‘鲁麦14’为亲本直接育成品种39个、间接育成品种92个,这些品种通过9省2市166次审（认）定和36次国家审定。‘鲁麦14’作为新一代骨干亲本,为全国的小麦生产和育种工作做出了突出贡献。     

大型薄壳制件真空辅助树脂传递模塑工艺充模方案仿真分析及优化

针对大型树脂基复合材料制件不适于用实验试错法进行充模方案设计的问题,在分析树脂流动规律的基础上将大型薄壳件的求解区域分解,仿真分析了不同充模方案下树脂在纤维中的流动行为和模腔内压力变化,提出在制件填充面积等分处设置流道的方法,选择和优化大型薄壳制件的充模方案。结果表明:①对于不便进行实验试错法进行真空辅助树脂传递模塑(VARTM)工艺充模方案设计的大型薄壳制件,可以采用数值模拟的方式,以达西定律、能量守恒定律等为计算依据,求解压力场和速度场,对比不同仿真方案的充模时间等数据合理安排注胶方式方法,指导VARTM工艺制备大型复合材料制件合理安排注胶方式,提高生产率、减少因树脂浸润不均匀产生的缺陷。②对于大型薄壳类制件,忽略厚度方向尺寸,影响充模时间的主要因素为流道长度和树脂流动距离。选取尽可能长的注胶流道,合理设置流道位置以减少树脂流动的距离;长流道可以增加树脂瞬时注入量、提高较长时间的压力差;而树脂流程越长,树脂前锋处压力损失越大,流速越慢。③试验提出了制件填充面积等分处设置流道的方法。将大型薄壳工艺制件充模面积等分,注胶流道布置在垂直于制件长度方向的面积等分线上,可缩短充模时间并减少制件两端的树脂富集现象。对于较狭长部分可再次进行面积等分设置流道,以免造成树脂流程过长压力流失过多;而对于较宽阔部分不宜设置过多流道以免树脂前锋稳定前互相接触造成制件充模不均匀。