泾川县田家沟水土保持科技示范园建设实践

经过多年的治理与开发,泾川县田家沟水土保持科技示范园建设已成功走出了一条具有县域特色的水土流失防治之路,成为黄土高塬沟壑区水土流失综合治理开发的典范。在园区建设和运行过程中,注重发挥多元效应,不断扩大辐射带动功能,生态、经济和社会效益日益凸显。按照四大功能区的目标定位,坚持生态治理、资源培植、产业开发、科技创新相结合,着力打造和提升园区措施配置的科技含量,基本形成了生态治理与经济发展协调推进、水土保持试验示范研究与产业开发同步进行、人与自然和谐相处的良好格局,为当地及同类型地区水土保持生态建设提供了强有力的科技支撑。     

振动式枸杞采摘机设计

针对目前我国枸杞采摘的效率低下、劳动力需求大等问题,设计一种振动式枸杞采摘机。整机由振动采摘装置、收集装置和输送装置等关键部件组成,振动采摘装置采用曲柄滑块机构作为激振源。通过对枸杞植株的模态分析,结合曲柄滑块机构的运动分析,确定适宜的振动频率为20Hz,振幅为50mm。此工作参数下,枸杞采摘机的振动加速度,使枸杞熟果产生的惯性力大于果柄连接力,青果产生的惯性力小于果柄连接力,满足采摘要求。研究可为枸杞果实的机械化采收提供一定参考。     

水土保持生态建设是区域经济可持续发展的保障

采用梯田、集水工程、水土保持耕作法、砂田、小流域综合治理等水土保持措施防治水土流失,是获得良好农业生态环境和促进农业可持续发展的首要前提。在水土流失区,必须将治理水土流失与治穷致富融为一体,把治理与开发融为一体,把改造低效劣质侵蚀地为高效优质土地作为治理水土流失的中心来抓。抓住了此环节,才能在综合治理的同时,因地制宜地发展不同类型的小流域经济,进而实现水土保持产业化,这是培育经济增长点的有效途径,也是当地经济社会可持续发展的保障。     

胡萝卜切片的超声强化远红外干燥特性及动力学模拟

为探讨超声波对远红外干燥过程的强化效果,以胡萝卜切片为干燥材料,研究不同超声频率、超声功率和超声处理时间条件下,胡萝卜切片的干燥特性和品质变化规律,并用Weibull函数对干燥过程进行动力学模拟。结果表明:随着超声频率、超声功率和超声处理时间的增加,干燥时间明显减少,干燥速率显著增加;Weibull分布函数可实现较高的模型精度,拟合结果的决定系数R~2值均在0.97以上,离差平方和χ~2值均很小,尺度参数α随着超声参数的增加而呈现减小的趋势,表明超声强化的干燥过程由内部的水分扩散阻力控制。估算有效水分扩散系数D_(cal)为3.601×10~(-8)～5.317×10~(-8) m~2/s,有效水分扩散系数D_(eff)为3.535×10~(-10)～5.601×10~(-10) m~2/s,均随着超声频率、超声功率和超声处理时间的增加而增大;并且随着超声频率、超声功率和超声处理时间的增加,胡萝卜干制品的总色差值总体呈现上升趋势,胡萝卜切片细胞中微孔数量增多,热质迁移效率增大,干燥速率显著提高。     

我国东部地区农田土壤重金属污染概况

随着经济和社会的高速发展,农田土壤重金属污染对粮食安全及人类的身体健康构成巨大威胁。为了解我国东部地区农田土壤重金属的污染现状,基于东部地区农田土壤重金属污染数据,采用半方差函数分析及克里金(Kriging)插值手段,通过内美罗(Nemerow)综合污染指数和地累积指数等土壤重金属评价方法,对我国东部地区农田土壤重金属砷(As)、铬(Cr)、镉(Cd)、汞(Hg)及铅(Pb)的污染概况进行综合分析。结果表明东部地区重金属Hg污染最为严重,均值为中国土壤Hg元素背景值的2.8倍,近30%东部地区处于Hg中度污染水平;其次为Cd,均值为背景值的2倍,50%以上东部地区处于Cd污染警戒线,半方差分析结果显示Cd污染受人类活动影响最强;广东省农田土壤重金属综合污染最为严重,内美罗综合污染指数高达0.854,克里金插值结果显示As、Cd、Hg及Pb的高值区域均在广东省有所分布。     

桑树MaSAUR2基因的克隆、序列特征及时间特异性表达

SAUR是生长素早期响应基因,能够被生长素快速诱导表达,本研究从桑树绿枝扦插的插穗基部皮层中克隆得到1个桑树SAUR家族基因,命名为Ma SAUR2(Gen Bank登录号:KC852881)。该基因序列全长1 186 bp,ORF全长549 bp,编码182个氨基酸,蛋白质分子质量为20 700,无信号肽与跨膜区域,在第82 aa至138 aa之间有1个保守的SAUR-specific结构域。桑树绿枝插穗基部经吲哚-3-乙酸(IAA)诱导处理,插穗基部皮层Ma SAUR2基因的表达水平在5 min内显著上升;在绿枝扦插生根过程中,不定根长出皮层时Ma SAUR2基因表达量显著升高。推测Ma SAUR2参与了桑树扦插过程中不定根的形成。     

山羊DCT基因启动子区甲基化水平、SNP与毛色特征关系研究

旨在探究DCT基因启动子区甲基化水平和SNP突变对山羊毛色的影响,为探索DCT基因调控山羊毛色变化的机理提供理论依据。本研究以山羊为试验动物,对DCT基因启动子区进行CpG岛预测,设计引物对预测的2个CpG岛富集区域进行亚硫酸氢盐甲基化测序,使用甲基化水平分析软件BISMA统计甲基化位点,比较唐山奶山羊(白色)和南江黄羊(黑色品系)两种不同毛色山羊群体DCT基因启动子区甲基化水平差异。克隆DCT基因核心启动子区,筛选不同毛色山羊群体的SNPs,使用JASPAR和Nsite预测SNPs位点突变前后转录因子的改变,并检测比较突变前后DCT基因启动子活性变化。结果,成功克隆了山羊DCT基因启动子区甲基化序列及核心启动子区(g.-1045～-318)。在g.-348～-150区域和g.+222～+502区域分别发现6个和23个甲基化位点,其中g.+312、g.+352和g.+400位点与g.+389和g.+404位点白色山羊甲基化水平分别显著和极显著高于黑色山羊(P<0.05和P<0.01),并且g.+222～+502区域白色山羊甲基化平均水平极显著高于黑色山羊(P<0.01)。在DCT基因核心启动子区的g.-804T> G、g.-705C> T和g.-679G> A,3个SNPs位点的基因型构成在白色山羊和3个有色山羊群体中存在差异,g.-804T> G突变导致该区域的SOX10转录因子结合位点缺失,DCT基因启动子活性显著下降(P<0.05)。结果显示,白色山羊DCT基因g.+222～+502区域的高甲基化水平,g.-804、g.-714和g.-679 3个位点的突变,尤其是g.-804T> G造成SOX10转录因子结合位点的缺失,突变的G型DCT基因启动子活性显著降低。因此,DCT基因启动子区SNP突变和高甲基化水平可能抑制了基因的表达从而形成山羊白色被毛。     

水貂DCT基因5′ UTR克隆分析与启动子活性探究

旨在克隆获得水貂DCT基因5′UTR序列并分析其结构特征,预测转录调控元件并检测启动子活性,为探究DCT基因在调控水貂毛皮颜色形成中的作用提供理论依据。本研究利用PCR扩增黑貂、白貂和咖啡貂DCT基因5′UTR,构建咖啡貂DCT基因5′UTR的pGL3-1～pGL3-7和黑貂pGL3-4～pGL3-6缺失片段的荧光素酶报告基因重组质粒,检测各片段的启动子活性;利用亚硫酸氢盐法检测3种毛色水貂DCT基因启动子区CpG岛甲基化水平。结果,克隆获得水貂DCT基因长8 203 bp的5′UTR序列,发现g.7133-7336为长204 bp的转座元件,与其高相似度的100条序列中,一条为蜕皮动物总门线虫纲的索巴利吸虫,其他均来自犬形亚目。P3和P4片段具有显著的启动子活性(P<0.05);咖啡貂的CpG岛甲基化水平显著高于黑貂和白貂(P<0.05);咖啡貂CC单倍型启动子活性显著低于黑貂的TT单倍型片段(P<0.05)。结果表明,水貂DCT基因5′UTR长204 bp的犬形亚目特异短散在元件Can-SINEs由蜕皮动物门的索巴利吸虫侵入动物基因组形成;基因上游32 bp元件和近端域共同作用发挥启动子活性,而GC-box和CpG岛结构沉默水貂DCT基因启动;g.-684和g.-621位点的T> C突变形成的CC单倍型导致咖啡貂DCT基因的高甲基化与低启动子活性,从而抑制真黑素合成,产生咖啡色被毛特征。     

自走式枸杞振动采收机设计与试验

通过建立果树系统的振动力学模型,得出收获期枸杞挂果枝固有频率范围为2.5～11.6 Hz,确定振动采摘枸杞激振设备振幅为15～80 mm、频率范围为2.5～11.6 Hz、单个振动杆安装圆盘上的振动杆安装数量为4～12个,基于此设计出一种自走式枸杞振动采收机,通过田间试验研究了振幅、频率、振动杆数量对成熟枸杞果实的采净率、损伤率、青果错采率的影响。利用Design-Expert 8.0.6软件统计优化采收相关参数,获得最佳因素参数组合为:偏心盘转速140 r·min~(-1),振幅70 mm,振动杆数量10个。通过田间验证试验,得出在上述条件下成熟枸杞采净率的最小值为86.26%,最大值为96.21%,平均值为91.23%;青果错采率的最小值为0.48%,最大值为5.80%,平均值为3.14%;成熟枸杞损伤率的最小值为0.84%,最大值为2.87%,平均值为1.85%。试验证明在最佳参数组合下枸杞的综合采收效果已满足设计要求。     

高光谱遥感监测大面积土壤重金属污染的研究现状、原理及展望

随着经济的快速发展,农田土壤重金属污染问题越来越严重,对粮食安全和人类身体健康构成严重威胁,而传统的土壤重金属检测方法只能做到以点代面、被动检测土壤重金属污染。为了快速、宏观地获取土壤重金属污染信息,提出了高光谱遥感技术并列出了其在土壤重金属污染方面应用的原理、方法和优势,系统阐述了定量估算土壤重金属的建模方法,分析了高光谱遥感技术存在的问题及其发展趋势,并提出利用高光谱遥感获取大尺度上的遥感影像资料,结合重金属定量反演模型,多角度获取土壤重金属的污染区域、范围和污染程度信息,主动监测土壤重金属污染,以期为土壤重金属污染的监测和修复提供技术支持,保障粮食安全。