基于准静态同轴探头模型的土壤复介电测量方法

末端开路同轴探头法测量土壤复介电值用于表征土壤含水率具有准确、快捷的优点。针对目前土壤介电同轴探头集总测量模型没有充分考虑探头的参数以及土壤体积对测量结果影响等问题，基于电磁场理论，对末端开路同轴探头建立了准静态数学模型，适用于土壤的复介电常数准确测量。通过全波软件仿真和模型计算结果对比，以无水乙醇介电实测值和理论值对比，验证模型的准确性。采用本文介电测量模型对不同含水率的黄绵土进行测量计算，复介电常数实部与实测土壤含水率二阶多项式拟合决定系数大于0.965，表明本文所提土壤介电测量方法适用于土壤复介电常数和含水率的测量。     

野外试验中热脉冲探针间距校正方法的应用

土壤热特性是土壤的重要参数之一,热脉冲探针是目前土壤热特性最为常用的测量方法。在用热脉冲探针测量土壤热特性时,探针间距对测量结果的准确性影响非常大。而在野外试验中,由于土壤受到植物根系、土壤冻融、土壤动物活动等的影响,会造成探针间距的变化。因此,探针间距的校正在野外实地测量时十分重要。本研究团队在2013年提出热脉冲探针间距的校正方法,即在温度探针中使用两个热敏电阻,并通过理论公式校正探针初始间距后,得到间距变化后的探针真实间距。将此校正方法应用于野外试验中,分别于夏季和冬季监测土壤中三个深度处(3 cm、8 cm和13 cm)探针间距的变化。结果显示探针间距校正后得到的土壤热特性参数与未校正探针间距时的土壤热特性相比,探针间距校正后得到的土壤热特性参数更加准确可靠;但由于冬季表层土壤存在结冰现象,造成热脉冲探针无法准确测量热特性参数。     

以黄连素/羟丙基-β-环糊精为荧光探针检测金刚烷胺

为了建立一种金刚烷胺(AMD)检测的新方法,以盐酸黄连素/羟丙基-P-环糊精(BRH/HP-β-CD)为荧光探针,将HP-β-CD分别与BRH、AMD相互作用,测定AMD、BRH/HP-β-CD及两者结合的荧光强度变化规律,并验证分析该荧光分光光度法的适用性。结果表明,HP-β-CD与BRH生成1∶1的包合物并显著增强黄连素水溶液的荧光强度,当加入AMD后,BRH/HP-β-CD包合物的荧光强度逐渐减弱,据此成功建立一种以BRH/HP-β-CD为荧光探针的金刚烷胺检测新方法。当AMD溶液浓度在0.05~4.5 mg·L^-1范围内时与荧光猝灭值△F之间呈线性关系,相关系数为0.989 3,检测限(S/N=3)为0.03 mg·L^-1。溶液pH值和常见的药物赋形剂均不会对测量结果造成干扰,将本方法用于盐酸金刚烷胺药片的分析,其回收率在92%~101%范围内,相对标准偏差小于1%,说明该方法能够成功用于金刚烷胺的测定。本研究为以超分子包合物为荧光探针用于金刚烷胺类药物的检测提供了理论依据。     

南麦号系列小麦品种的染色体结构演变

为了明确南麦号系列小麦品种及其亲本的染色体结构特点,用4种寡核苷酸探针和非变性荧光原位杂交(ND-FISH)技术对南麦号小麦品种及其亲本的染色体进行了分析。结果表明,亲本攀早抗含1RS/1BL易位染色体,它的4个衍生品种中3个含1RS/1BL易位染色体。寡核苷酸探针Oligo-275.1、Oligo-275.2、Oligo-pSc119.2-1和Oligo-pTa535-1反映出了2A、4A、5A、6A、7A、3B、5B、6B、1D和2D染色体在攀早抗及其衍生品种间的结构差异。根据Oligo-275.1和Oligo-275.2的信号模式,推测7A染色体在南麦302、特研麦南88和荣春南麦1号中的重组情况不同。     

转基因抗虫玉米的定量检测

建立高效、快速、准确的抗虫转基因玉米MIRl62转化体特异性实时荧光PCR（real—timePCR）检测方法。采用SYBRGreenI和Taqman探针2种定量方法对抗虫转基因玉米MIRl62进行了检测研究。SYBRGreenI法MIRl62转化体特异性片段和内标基因zSSIlb的熔解曲线均表现为单一峰，扩增特异性强；二者的扩增效率均在90％100％之间，标准曲线相关系数帮均大于0．998。2种定量方法的检测限（LOD）均为24个拷贝，定量限旺D0为48个拷贝，灵敏度较高。重复测试结果表明，SYBRGreenI法的标准偏差（㈣变化范围为0．05～0．13，相对标准偏差（RSD）范围为0．17％～0．40％，Taqman探针法的SD变化范围为0．03～0．14，RSD范围为0．11％～0．44％，说明2种定量检测方法具有良好的重复性和精密度。对MIRl62含量为3％、1％和0．5％的混合样品的定量结果为：3．13％、1．09％、0．53％（SYBRGreenI法）和3．07％、1．02％、0．50％（Taqman探针法），RSD均小于10％，T检验分析表明2种定量方法定值结果差异不显著。本研究建立的2种实时荧光定量PCR均可有效对转基因玉米MIRl62进行定量检测，可根据不同实际需求及实验室条件进行选择相应的检测方法。     

薄壳山核桃疮痂病菌TaqMan荧光定量PCR检测方法的建立及应用

疮痂病是薄壳山核桃上最具毁灭性的病害,带菌植物材料是传播疮痂病的重要来源。准确、灵敏、快速的检测方法可为该病害流行规律调查和防控提供有力的依据。本文通过比较薄壳山核桃疮痂病菌Venturia effusa及其近似种之间的ITS序列差异,设计了特异性引物和TaqMan探针,建立了薄壳山核桃疮痂病菌的荧光定量PCR检测方法。特异性检测结果表明,该方法可以检测不同地区的薄壳山核桃疮痂病菌菌株,而对其近似种以及薄壳山核桃上的其他真菌均没有信号。本研究建立的检测方法对薄壳山核桃疮痂病菌DNA的最低检测限可达0.5 pg/μL。该方法用于田间样品检测时,检测时间仅需1 h,远快于常规的分离培养法。本研究建立的基于TaqMan探针的荧光定量PCR检测方法为薄壳山核桃疮痂病菌的快速检测和监测提供了有力工具。     

毛乌素沙地樟子松蒸腾变化规律及其与微气象因子的关系

本研究采用由热扩散植物液流技术测算得到的时间步长10 min的樟子松蒸腾速率数据,结合同步观测得到的冠层微气象要素值,分析了毛乌素沙区20年生樟子松主要生长季节蒸腾耗水规律及其冠层微气象的关系.结果表明:(1)樟子松蒸腾速率具有明显的时间变化特征.多云天气日,蒸腾速率日内变化总体呈多峰曲线趋势,单株蒸腾速率(Tr)在4-9月各月白天(6:00-19:00)的平均值为0.36～0.85 L·h-1;晴天日,除9月蒸腾速率日内变化呈多峰曲线趋势外,其余各月总体趋势呈单峰曲线,9月时Tr在10:00左右、13:00左右、15:00左右出现峰值,在14:00左右出现谷值.4-8月各月日内Tr在10:00左右出现峰值.4-9月各月Tr白天平均值为0.37～0.83 L·h-1;阴天天气日,蒸腾速率日内变化总体呈单峰曲线趋势,日内Tr最大值出现在10:00左右.4-9月各月Tr白天(6:00-19:00)平均值为0.29～0.63 L·h-1.在日际变化或季节变化方面,从4月份起,樟子松蒸腾耗水量逐渐增加,月耗水量在7月达到最高值,此后有所减小.4-9月总耗水量为1 143.7 mm,日平均为6.25 mm,7月份月耗水总量相对最大.4、5、6、7、8及9月耗水量分别占主要生长季节总量的10.76%、13.62%、14.05%、24.56%、19.47%、17.52%.(2)主要生长期内,Tr与冠层太阳总辐射(Ra),空气温度(Ta)、湿度(RH),风速(V)等气象要素有很好的复相关性,并通过显著性检验(a=0.01),且各月内影响樟子松蒸腾的最主要气象因子都是Ra.     

用热扩散式茎流计测定园林树木蒸腾耗水量

采用热扩散式边材液流探针和环境自动监测系统对北京3种园林树木的树干液流及主要环境因子进行了一个生长季的同步观测.结果表明,3树种树干液流的日变化呈明显的单峰曲线,晴天的液流速率大于多云天和阴天,紫叶李和悬铃木的日耗水量明显大于元宝枫;对不同天气3树种每h的液流速率与相应的环境因子进行逐步回归分析.结果显示,影响3树种液流速率的主要环境因子是空气温度、空气相对湿度、辐射强度和5 cm土层温度,在不同天气里起主导作用的因子不同,环境因子与树干液流之间的数量关系能较好地预测树木的蒸腾耗水量.     

小反刍兽疫病毒及山羊痘病毒N-ITR基因二联实时荧光定量RT-PCR检测方法的建立

Peste des petits ruminants virus (PPRV) and goat pox virus (GTPV) are the causative agents of two kinds of goats’ diseases-peste des petits ruminants and goat pox which can cause disaster economic losses. In order to detect the two viruses simultaneously and quickly, two sets of primers and relative probes were designed based on the nucleoprotein (N) gene of PPRV and the inverted terminal repeat (ITR) segment of GTPV， respectively. In order to work together in the same reaction, the probes were labeled with different fluorescent materials 5′FAM-TAMRA3′and 5′JOE-Eclipse3′，respectively. Results showed that the duplex Real-time RT-PCR assay was identified to be specific for PPRV and GTPV only and specific fluorescent signal could be detected, but the related viruses including fowl pox virus（FPV）and canine distemper virus (CDV) had no specific fluorescent signal. Positive recombinant plasmids (PPRV pMD18-T-N and GTPV pMD18-T-ITR) were built and used for positive quantitative templates to establish duplex standard curves. The developed assay based on the probe N-ITR was found to be highly specific and sensitive with a detection limit of 10² copies/μL cDNA and 10³ copies/μL DNA for PPRV and GTPV， respectively. Finally, the duplex Real-time RT-PCR assay for simultaneous detection of PPRV and GTPV was established preliminarily in the study.     

基于寡核苷酸探针套painting的中国春非整倍体高清核型及应用

基于寡核苷酸探针套painting的染色体鉴定技术简单、经济和高效, 可以促进小麦品种及亲缘物种染色体识别和变异体鉴定, 提高染色体工程效率。我们前期开发了寡核苷酸探针套, 包含pAs1-1、pAs1-3、AFA-4、(GAA)₁₀和pSc119.2-1共5个探针。本研究通过一次荧光原位杂交(FISH), 对源于17个非整倍体的18份材料分析发现, 其中14个染色体组成正确, 可以清晰识别相应的缺体、四体和端体。还构建了基于寡核苷酸探针套涂染的、能准确识别3个基因组和7个部分同源群染色体的高清核型, 发现4个非整倍体发生变异, 其中从N5BT5D中鉴定出一个可能的小片段相互易位系T6AS·6AL-6DL和T6DS·6DL-6AL。进一步对7个地方品种、10个栽培品种(系)和1个人工合成小麦分析, 发现15条染色体存在多态性, 涉及6条B组(除4B)、5条A组(除1A和3A)和4条D组(1D、2D、4D和7D)染色体, 可以清晰识别我国小麦生产上广泛应用的3种易位类型(T1RS·1BL、T6VS·6AL及相互易位T1RS·7DL和T7DS·1BL), 省去了基因组原位杂交(GISH)程序。另外, 对5个亲缘物种分析发现, 该探针套可以识别栽培一粒小麦、硬粒小麦Langdon、荆州黑麦、长穗偃麦草(2n=2x=14)全部和中间偃麦草30条染色体, 并构建了这5个物种的核型。本研究结果证实该寡核苷酸探针套可以有效用于小麦及亲缘物种染色体鉴定, 高清晰的中国春非整倍体核型为小麦染色体工程提供了参考标准。