对草地贪夜蛾高毒力的苏云金芽胞杆菌菌株筛选与杀虫活性研究

草地贪夜蛾是一种世界性重大农业害虫，给玉米等多种主要粮食和经济作物造成严重危害。为实现对草地贪夜蛾的高效、绿色、持续防控，亟需筛选高毒力苏云金芽胞杆菌菌株资源。本研究以前期实验室储备的对斜纹夜蛾、小地老虎具有杀虫活性的363株野生菌株库为候选菌株，基于菌株杀虫基因差异及进化关系，去除冗余菌株后获得172株候选菌株。通过培养获取这些菌株胞晶混合物，进行杀虫蛋白定量后，测定杀虫活性，获得27株对草地贪夜蛾初孵幼虫具有较高杀虫活性的菌株，其中菌株B14-D2的杀虫活性最高，LC₅₀为0.155 μg/g。克隆了该菌株中的cry1Ea3基因并在HD73^-无晶体突变株中表达，Cry1Ea3蛋白对草地贪夜蛾初孵幼虫LC₅₀为1.789 μg/g。本研究为新的Bt产品和杀虫基因的开发利用提供了丰富资源。     

稻曲病菌交配型基因MAT1-2-1和MAT1-2-8的特性分析

 有性生殖在真菌的生活史和进化过程中具有重要作用,而交配型基因是控制有性生殖的关键因子。前期研究发现稻曲病菌(Villosiclava virens)MAT1-2型菌株中包含MAT1-2-1和MAT1-2-8两个交配型基因,但是它们如何调控稻曲病菌有性生殖依然不清楚。本文研究了它们在不同侵染和生长发育时期的表达模式和编码的蛋白结构特性。研究表明MAT1-2-1在侵染不同阶段一直下调表达;而MAT1-2-8在侵染早期(5 dpi)上调表达,在侵染后期下调表达。与营养菌丝阶段比较,MAT1-2-1和MAT1-2-8在有性发育过程菌核形成、菌核萌发、子座原基形成和子座成熟4个阶段的表达量都是下降的,在菌核形成阶段表达量最低。生物信息学分析显示MAT1-2-1和MAT1-2-8具有磷酸化位点,为非分泌蛋白,无明显的跨膜结构域。蛋白同源比对分析表明MAT1-2-1与香柱菌(Epichloë typhina)的MAT1-2-1同源性最高,而MAT1-2-8与绿僵菌(Metarhizium)的MBR_08192蛋白同源性最高。进一步研究发现MAT1-2-1和MAT1-2-8能够互作,并分别主要定位在细胞核和细胞基质中。通过质谱技术鉴定到MAT1-2-1的一些候选互作蛋白,如假定Ran交换因子Prp20/Pim1(KDB12229.1)、假定rRNA处理蛋白Ebp2(KDB12923.1)及组蛋白H1(KDB12711.1)等。因此,以上结果为研究稻曲病菌交配型基因MAT1-2-1和MAT1-2-8调控有性生殖的生物学功能奠定了基础。     

基于Copula 函数的边坡可靠度高效分析方法

将Copula函数与高效蒙特卡洛方法结合,提出了含相关随机变量的边坡可靠度高效分析方法。以两个岩质边坡稳定性问题为例验证了所提方法的有效性。结果表明,该方法相比于直接蒙特卡洛方法在保证边坡失效概率的准确性的同时计算效率更高。Copula函数可以构造出具有不同相关结构的岩土体参数的联合概率分布,与高效蒙特卡洛方法(即蒙特卡洛重要抽样方法和子集模拟)结合能高效地处理含多种相关随机变量的边坡可靠度计算问题,相比于现行的Nataf变换方法结果更能体现岩土边坡真实稳定性。此外,该方法也能高效地计算含有复杂的隐式功能函数的边坡可靠度,研究成果拓展了高效蒙特卡洛方法在边坡可靠度分析中的应用。     

Effect of microwave pre-treatment on physical quality,bioactive compounds,safety risk factor,and storage stability of peanut butter

Microwave, as a new heat treatment technology, has the characteristics of uniform and fast heating speed. It is an energy-saving technology known for improving oilseed product quality. Its efficiency mainly depends on the roasting power and time. However, the production of high-quality peanut butter using short-time roasting conditions are limited. Herein, we determined an appropriate microwave roasting power and time for peanuts and evaluated its impacts on the quality of peanut butter. Different roasting powers (400 ​W, 800 ​W and 1200 ​W) and times (4, 4.5, 5, and 5.5 ​min) were preliminarily tested. Among them, 800 ​W at 5 ​min was the most suitable. The roasting efficiency was further evaluated using color, sensory, bioactive compounds, storage stability, and safety risk factors of peanut butter produced from four peanut cultivars (Silihong, Baisha-1016, Yuanza-9102, and Yuhua-9414). The pre-treated butter obtained from three cultivars (Silihong, Yuanza-9102, and Yuhua-9414) with moisture content between 5% and 7.2% had a similar sensory score (6–7) as the commercial on a 9-point hedonic scale compare to the other. The color of the pre-treated peanut butter varies statistically with the commercial but remained in the recommended range of Hunter L1 values of 51–52, respectively, for high initial moisture peanut cultivars. The total polyphenol (35.20-31.59 ​± ​0.59 ​μmol GAE/g) and tocopherol (19.05 ​± ​0.35 ​mg/100 ​g) content in the butter obtained from three cultivars (Yuahua-9102, Yuhua, and Baisha-1016) and Silihong respectively, were significantly (P ​< ​0.05) higher than those in the commercial butter. The induction times of all pre-treated butter (19.80 ​± ​0.99–7.84 ​± ​0.07 ​h) were significantly (P ​< ​0.05) longer during storage at accelerated temperature than commercial samples. In addition, no benzo[a]pyrene was found in the pre-treated samples. Collectively, the microwave pretreated peanut butter was superior to the commercial one. These findings provided data support and a reference basis to promote microwave use for peanut butter production.     

乡土物种补播对青藏高原高寒草甸群落稳定性的影响

为了探究高寒草甸天然草地补播乡土物种对草地群落稳定性的影响，本试验以垂穗披碱草（Elymus nutans）、异针茅（Stipa aliena）、中华羊茅（Festuca sinensis）、溚草（Koeleria cristata）、星星草（Puccinellia tenuiflora）、扁蓿豆（Melissitus rutenica）、冷地早熟禾（Poa crymophila）为试验材料，设置5种混播组合，于2017年在青海省贵南县天然草地上进行补播。试验采用方差比率法（Variance ratio，VR）、M.Godron贡献定率法（Contribution law）以及生物量稳定性分析方法，结果表明：5种组合补播后使得群落联结性降低、生物量稳定性增大，群落整体稳定性增强，正向着稳定方向发展；5种组合中，组合D （扁蓿豆+星星草+垂穗披碱草+异针茅+溚草）的生物量稳定性最大，是对草地恢复最有效的物种组合。本试验筛选出了对草地生态修复最有效的物种组合，为草地保护及利用提供了科学依据。     

Effect of farm management on topsoil organic carbon and aggregate stability in water: A case study from Southwest England,UK

There are few reliable data sets to inspire confidence in policymakers that soil organic carbon (SOC) can be measured on farms. We worked with farmers in the Tamar Valley region of southwest England to select sampling sites under similar conditions (soil type, aspect and slope) and management types. Topsoils (2–15 cm) were sampled in autumn 2015, and percentage soil organic matter (%SOM) was determined by loss on ignition and used to calculate %SOC. We also used the stability of macroaggregates in cold water (WSA) (‘soil slaking’) as a measure of ‘soil health’ and investigated its relationship with SOC in the clay‐rich soils. %SOM was significantly different between management types in the order woodland (11.1%) = permanent pasture (9.5%) > ley‐arable rotation (7.7%) = arable (7.3%). This related directly to SOC stocks that were larger in fields under permanent pasture and woodland compared with those under arable or ley‐arable rotation whether corrected for clay content (F = 8.500, p < .0001) or not (F = 8.516, p < .0001). WSA scores were strongly correlated with SOC content whether corrected for clay content (SOC_adj R² = .571, p < .0001) or not (SOC_unadj R² = 0.490, p = .002). Time since tillage controlled SOC stocks and WSA scores, accounting for 75.5% and 51.3% of the total variation, respectively. We conclude that (1) SOC can be reliably measured in farmed soils using accepted protocols and related to land management and (2) WSA scores can be rapidly measured in clay soils and related to SOC stocks and soil management.     

小球藻遗传转化技术研究进展

小球藻( Chlorella )是一种单细胞真核藻类,属绿藻门、绿藻纲、绿球藻目、小球藻科、小球藻属 [1] 。作为最早开发的真核微藻之一,具有高营养价值、生长快速、结构简单、易工业化集成等显著优点。其细胞形态为球形或椭圆形,直径3~12 μm,呈单生或聚集成群状生长 [2] ,分布广泛,多见于淡水、咸水和土壤中。作为地球上最早的生命之一,小球藻基因比较稳定,至今未见有关其基因自发突变的报道。因其富含蛋白质、脂质、维生素、活性代谢产物等多种营养物质而被公认为具有高附加值和医疗保健作用,已经被广泛应用于保健食品 [3] 、水产养殖 [4] 、生物能源 [5] 等方面,关于小球藻生物技术的研究主要集中在基因组学 [6] 、分子遗传学 [7] 、代谢机理 [8] 、大规模培养 [9] 等方向。     

黑胫病菌（Leptosphaeria biglobosa）在油菜叶片和茎中的侵染过程观察

为明确黑胫病菌（Leptosphaeria biglobosa）在甘蓝型油菜叶片和茎中的侵染及扩展过程，利用绿色荧光蛋 白（GFP）标记的黑胫病菌株接菌油菜叶片，利用激光共聚焦显微镜观察菌株在油菜叶片和茎中的侵染过程。结果 表明，接种油菜叶片7 h后，分生孢子萌发并长出芽管；17 h后，芽管侵入气孔；24 h后，分生孢子全部萌发；36 h后萌 发的芽管形成菌丝；120 h后，菌丝在叶片表皮细胞间隙蔓延，并侵入叶肉细胞。13 d后，菌丝侵入茎部皮层组织； 15 d后，菌丝在皮层细胞间隙蔓延，并侵染至茎表皮；21 d后，菌丝侵染至维管组织；23 d后，菌丝侵染至茎韧皮部； 25 d后，茎导管被侵染，并向木质部扩展。本研究发现的L. biglobosa 在油菜叶片和茎中的侵染过程，可为油菜与黑 胫病菌互作的研究、黑胫病致病机理及防治提供参考。     

特殊医学用途婴儿配方食品中氯的国标检测方法适用性

依据GB 5009.44—2016《食品安全国家标准 食品中氯化物的测定》，对特殊医学用途婴儿配方食品中氯的检测方法适用性展开研究。结果表明：采用GB 5009.44—2016第三法（银量法）检测特殊医学用途婴儿配方食品中乳蛋白部分水解配方、乳蛋白深度水解配方、氨基酸配方得到的样品加标回收率分别为95%～108%、98%～125%、100%～106%，相对标准偏差为12.7%～32.9%；采用GB 5009.44—2016第一法（电位滴定法）得到的检测结果低于第三法检测结果。     

基于酶抑制法的自助式农药残留检测平台建立

以金华火腿骨为研究对象，研究不同提取方法对其呈味物质释放的影响。通过感官评价及可溶性糖、有机酸、5''-核苷酸和游离氨基酸的测定分析不同处理组间样品的差异，同时采用偏最小二乘回归法（partial least squares regression，PLSR）对提取物感官和呈味物质间进行相关性分析。感官评价发现，高压蒸煮的样品的鲜味、咸味和可接受度最高，其协同滋味的综合评分最佳；呈味物质分析发现，原液中所有呈味物质含量都最低，高压-复配酶解处理的样品中可溶性糖总量最高，高达132.68 mg/100 g；经过酶解处理样品有机酸含量显著增加（P<0.05），达到3 733.32 mg/100 g；样品经不同处理后，5''-核苷酸含量呈现显著性增加（P<0.05），总含量最高的是经过高压蒸煮处理的样品，质量分数高达1.24 mg/100 g，是原液和其他处理组样品的2.38～12.4倍；与样品原液相比，游离氨基酸总量都显著增加（P<0.05），高压蒸煮处理的样品中含量最高，总质量分数为642.44 mg/100 g。借助偏最小二乘回归方法对样品的感官属性及呈味成分进行相关性分析，发现样品间具有显著性差异（P<0.05），不同的处理方式所释放的呈味物质分布规律显著不同，高压蒸煮的样品与咸味和鲜味具有显著相关性（P<0.05）；酶解处理的样品与酸味和甜味有较强相关性，其他组样品与感官与呈味属性相关性不强。结论：不同处理方式的金华火腿骨具有不同的风味，其风味特征与多种物质有关，该研究结果为火腿骨的深度开发提供了理论指导，提高金华火腿骨的附加值。