基于机器学习方法的花生镉富集系数预测

通过采集我国14个省份花生主产区的100组土壤-花生样品,分析土壤-花生系统镉（Cd）污染特征及土壤理化性质,基于机器学习方法建立花生Cd富集系数预测模型并识别花生富集Cd的重要影响因素。结果表明,采集的全国范围土壤样品总体以酸性为主,有60%的土壤pH<6.50,花生籽粒Cd含量均值为0.27 mg·kg^-1,富集系数均值达到2.42。利用全国以及南北方产区分组数据构建的随机森林模型（R²=0.930~0.966）对花生 Cd富集系数的预测性能均明显优于相应的多元线性回归模型（R²=0.471~0.657）。随机森林模型分析结果表明不同区域相对重要性较高的特征变量有所差异,影响北方产区花生Cd富集系数预测最重要的特征变量为土壤游离锰氧化物、游离铁氧化物含量和pH,而影响南方产区花生Cd富集系数预测最重要的特征变量为土壤游离锰氧化物、黏粒、游离铁氧化物和有机质含量。研究表明,相较于传统多元线性回归模型,随机森林模型对花生Cd富集系数的预测性能更为优越,为田间大尺度下土壤-花生系统中Cd的迁移预测提供了新的视角和解决方案。     

镉处理对不同基因型花生产量及品质的影响

采用盆栽实验,研究镉浓度12 mg/kg处理对15种基因型花生籽仁产量、镉含量和品质的影响及种间的差异。结果表明,花生基因型间产量和品质存在显著差异性。镉处理下,花生籽仁中镉含量与对照组(CK)存在极显著差异,基因型间镉积累量也存在显著差异。镉处理后不同基因型花生蛋白质含量发生变化,但对花生产量和主要脂肪酸含量影响不显著,所有镉处理后花生籽仁镉含量均已超标,不能直接被食用。通过本次研究得出,基因型XD011是镉低富集品种,且具有相对较强的耐镉性。     

不同含油量花生品种中二酰甘油酰基转移酶基因的表达分析

二酰甘油酰基转移酶(DGAT)在植物油脂合成过程中发挥重要作用。本研究利用实时荧光定量PCR检测方法,以低油低油酸品种花育17号、高油高油酸品种花育910和高油低油酸品种花育918为试材,分析了不同含油量花生品种不同发育时期种子中AhDGAT1-1、AhDGAT1-2和AhDGAT3-3基因的表达情况。结果表明：AhDGAT1-1基因表达峰值出现在低油低油酸品种和高油高油酸品种的荚果发育初期(下针后30天),而在高油低油酸品种中则出现在荚果发育中期(下针后40天);AhDGAT1-2基因的表达峰值出现在低油低油酸品种的荚果发育初期、高油高油酸品种和高油低油酸品种的籽仁油脂积累快速期;AhDGAT3-3基因在3个花生品种中的表达峰值均出现在荚果发育的中后期。推测AhDGAT1-1、AhDGAT1-2和AhDGAT3-3基因表达量的增加有利于花生油脂的合成与积累,但其起作用的时期存在种质差异。本研究结果可为花生高油、高油酸品种的选育提供理论依据。     

花生油酸脱氢酶基因遗传转化体系的建立与表达分析

 【目的】培育高油酸的花生新种质。【方法】以根癌农杆菌为介导将含有油酸脱氢酶基因的植物双元表达载体pFGC/2nd转入花生外植体丛生芽,通过卡那霉素筛选,器官发生再生转化植株;荧光定量PCR检测转基因植株。【结果】丛生芽外植体于OD600为0.6的农杆菌菌液中浸泡8～10 min后,在MS培养基上暗培养3 d效果较好。诱导筛选培养3个月左右,共得到16株转化植株,其中11个转基因植株经PCR检测呈阳性,说明外源基因已整合进入受体植物。进一步的荧光定量PCR检测显示,有4个植株基本上不表达或表达量很低。【结论】建立花生丛生芽遗传转化体系;RNA干扰对内源的油酸脱氢酶基因产生了抑制作用。     

母鼠妊娠期铅镉联合暴露对新生鼠大脑bcl-2,Bax和c-fos mRNA表达的影响及NAC保护效应

 【目的】研究母鼠妊娠期铅镉联合暴露对新生鼠大脑bcl-2、Bax、c-fos mRNA表达的影响及N-乙酰半胱氨酸（N-Acetylcysteine, NAC）的保护作用。【方法】35只怀孕SD母鼠被随机分为7组,即A组为对照组（饮用蒸馏水）、B组为铅组（300 mg?L-1）、C组为铅+NAC组（300 mg?L-1 +20 mmol?L-1）、D组为镉组（10 mg?L-1）、E组为镉+NAC组（10 mg?L-1+20 mmol?L-1）、F组为铅+镉组（300 mg?L-1+10 mg?L-1）、G组为铅+镉+NAC组（300 mg+10 mg?L-1+20 mmol?L-1）。采用饮水染毒,染毒时间为21d,分娩后应用实时荧光定量PCR检测新生鼠大脑bcl-2、Bax、c-fos mRNA的相对表达。【结果】与对照组比较,各染毒组bcl-2 mRNA表达降低,除B组外,D组、F组均差异显著（P＜0.05）,Bax、c-fos mRNA表达显著升高（P＜0.05）,其中以F组作用最为明显;NAC拮抗组与相应染毒组比较,除C组bcl-2 mRNA表达与B组无显著性差异外（P﹥0.05）,其余各组差异显著（P＜0.05）;Bax、c-fos mRNA表达均显著降低（P＜0.05）。【结论】铅镉联合表现协同毒性效应,NAC对铅、镉致新生鼠大脑凋亡基因表达异常引起的脑细胞凋亡具有明显的保护作用。     

镉胁迫对不同类型花生品种籽仁品质和镉含量的影响

采用盆栽试验,研究了镉胁迫对5个不同类型花生品种籽仁品质和镉含量的影响及品种间的差异。结果表明,不同镉水平（≤24mg／kg）胁迫下,花生籽仁中镉含量随土壤镉含量的增加而增加（P〈0．05）,其中在低镉浓度（〈3mg／kg）下,花生籽仁的镉积累能力较强,但品种间镉积累能力存在显著差异（P〈0．05）;镉胁迫对花生籽仁蛋白质和重要不饱和脂肪酸含量均有影响,但品种间存在差异,KB054是本试验中镉耐受能力最强的品种。     

不同浓度镉污染土壤对22个花生品种籽粒镉含量的影响

镉(Cd)是进入土壤环境的对生物最毒的重金属元素之一,其主要通过土壤传输到农作物,再通过食物链传入人体,可蓄积于肾、肝等器官中,严重危害人类健康.     

小麦镉胁迫相关microRNA的差异表达

为探讨microRNAs(miRNAs)在小麦镉胁迫不同时间段的差异表达规律,初步鉴定参与小麦镉胁迫响应的miRNAs。以郑麦4号为材料,采用实时定量PCR技术研究小麦幼苗在不同时间镉胁迫(0h,6h,12h,24h,48h)后9个miRNAs的差异表达规律。结果表明:miRNA319和miRNA397在叶片和根中的表达呈不同程度的上调,而miRNA399和miRNA167在叶片和根中的表达呈不同程度的下调,暗示小麦幼苗中9个miRNAs参与了镉胁迫响应的调控。进一步对9个miRNAs作用的靶基因进行预测和分析发现,它们主要参与植物逆境条件下的信号传导、生长发育和胁迫应答等过程,可能在调控小麦对镉胁迫的反应中起着重要作用。     

不同肥料对花生产量和镉含量影响的试验研究

为了探寻花生中镉含量超标的原因,特进行不同肥料对花生产量和镉含量影响的试验研究。试验结果表明:海沃生物有机肥等7种肥料对花生都有增产作用。其中,以施入撒可富复合肥的花生产量最高,以施入不含镉的艳阳天复合肥的产量最低。而且,各种处理间花生中镉含量差异不显著,说明肥料中的镉含量对花生中镉的含量没有太大的影响。     

重金属镉在五类花生不同部位的分布特征及其对产量的影响

采用盆栽实验,研究了重金属镉胁迫下五类花生中镉在不同部位的分布特征及其对产量的影响。结果表明,随镉处理水平增加,花生根部镉含量表现为先增后减,各水平间镉的含量均具有显著差异（P<005）;花生籽实中镉的含量随镉处理浓度的增加也显著增加（P<0.05）,其中品种KA100和KB054籽实中镉含量和变化均相对较小。不同镉处理水平下,花生各部位镉含量分布特征不同,随着镉污染浓度增大,镉在花生作物中渐渐向叶茎积累,而并非积累于根部。随镉处理水平增加,花生产量表现出先增后减的趋势。品种KB054受镉影响较弱,表现出较强的镉耐受性。     

花生对镉胁迫的生理响应

采用盆栽试验,研究了重金属镉（处理水平12mg／kg土壤）胁迫下不同花生品种不同生长时期SOD、POD、CAT活性,叶绿素、MDA含量,电解质渗透率等主要生理指标的变化规律以及花生荚果、籽仁产量和出仁率的变化。结果表明,镉胁迫降低了3种抗氧化酶的活性,使MDA含量和电解质渗透率升高;降低了叶绿素总含量及荚果、籽仁产量和出仁率。主成分分析结果确定了叶绿素总含量、MDA含量和POD活性为初步筛选花生镉污染胁迫的诊断指标。综合分析,丰花3号、花育20号和鲁花12号对镉胁迫更敏感。     

实时荧光定量PCR检测鲫鱼IgM mRNA方法的建立

建立了SYBR greenⅡ实时荧光定量PCR检测鲫鱼IgMmRNA水平的方法,即构建鲫鱼IgM标准品质粒,10倍稀释质粒标准品,建立标准曲线,进行熔解曲线分析和稳定性分析。结果表明,Ct值线性范围为5.8～25.4,相关系数为1;熔解曲线峰值单一,Tm为85.62(±0.13)℃;组内变异系数CV为0.18%～1.07%,组间变异系数为0.31%～2.31%。该方法具有检测范围广、扩增效率高、特异性好、重复性和稳定性良好等特点。     

不同芘处理对土壤氨氧化微生物的影响

[目的]研究不同芘处理对土壤氨氧化微生物的影响。[方法]采用α-萘胺显色法测定了土壤硝化潜势（PNR）,实时定量PCR方法测定了amoA基因拷贝数。[结果]芘和PNR的剂量-效应关系满足四参数的Logistic曲线,各处理土壤PNR的EC50分布在70100μg/g范围内,且随处理时间延长而增大,表明土壤微生态群落对芘产生了一定的适应或抗性;芘的急性毒性表现在中高浓度芘处理下,持久性毒性在各浓度处理下均有明显表现;芘的存在在短期内并不能改变氨氧化微生物的群落丰度及基因拷贝数。[结论]中等芘浓度范围（70100μg/g）是PNR较敏感的浓度段,芘对土壤PNR的影响可能是对氨氧化过程中关键酶AMO的竞争性抑制作用。     

中国花生中镉含量调查与膳食风险评估

为考察中国花生中镉元素含量水平及地区、品系间的差异,对其膳食暴露风险进行评估,2009、2010年在安徽等13个花生主产省对多个品系抽样检测了2578份花生样品,结合中国居民4个消费人群及其亚群的花生消费量与体重信息,采用非参数概率方法对花生镉的膳食暴露量进行了估计。镉含量采用原子吸收分光光度计TAS-986(G)测定,最低检测限(LOD)为0.0001mg·kg-1,定量限(LOQ)为0.0003mg·kg-1。检测结果表明,花生镉元素的平均含量为0.1634mg·kg-1,仅有2.4%的样品镉含量超出最高限量(ML,0.5mg·kg-1);各省花生中镉含量的差异不明显,不同年份、品系间及品系内的镉含量存在一定差异。将膳食暴露评估结果比照JECFA推荐的暂定每月耐受摄入量(PTMI)25μg·(kg·bw)-1,花生镉的膳食暴露风险总体轻微。一般消费水平下,人群的暴露量远低于PTMI值;高消费水平下,人群中有5%的个体暴露量接近或超过PTMI值,有一定潜在风险。     

澳新拟修改花生内的镉的限量

日前，澳大利亚、新西兰发布通报表示．拟修改花生内的镉的限量．将花生内镉的当前最大限量由0．1mg／kg提高到0．5mg／kg。     

镉胁迫对花生结瘤和生长的影响

采用纸片法和水培法,研究镉胁迫对花生根瘤菌和花生生长的影响。试验结果表明,镉浓度在50 mg/L以上,对根瘤菌的生长繁殖即有抑制作用,100 mg/L以上对花生结瘤和生长表现出较强的抑制作用,随镉浓度增大,抑制作用增强。     

镉胁迫下巨桉幼树的生长、养分含量变化及镉富集特性

【目的】探讨Cd胁迫对巨桉幼树生长和营养元素吸收的影响及巨桉对Cd的富集特征。【方法】2018年5-9月,以1年生巨桉幼树为试验材料,采用盆栽试验,设置5个Cd含量处理,即0 mg/kg（CK）、12.5 mg/kg（T1）、25 mg/kg（T2）、50 mg/kg（T3）、100 mg/kg（T4）,10月测定各处理植株的株高、地径并收获全株,测定各器官（吸收根、运输根、主干、枝条、叶）的生物量以及氮、磷、钾、Cd含量,计算各器官的Cd富集系数以及不同处理Cd转运系数。【结果】（1）随着Cd含量的增加,巨桉幼树株高、地径净生长量均呈下降趋势,且T2～T4处理与CK差异达到显著水平;各处理总生物量与CK之间均无显著差异。（2）随着Cd含量的增加,巨桉幼树各组织器官内N、P、K元素含量总体呈降低趋势。（3）随着Cd含量的增加,植株各器官中Cd含量总体均呈增加趋势,且在同一Cd处理水平下,各器官Cd含量由大到小的顺序为吸收根＞运输根＞主干＞枝条＞叶。（4）随着Cd含量的增加,吸收根的Cd富集系数总体呈增加趋势,运输根的Cd富集系数呈先增加后降低的趋势,主干、枝条和叶的Cd富集系数无明显变化规律。随着Cd含量的增加,Cd转运系数呈下降趋势。【结论】巨桉幼树对Cd的转运能力有限,但其生长迅速,即使在高含量Cd胁迫下生长并未受到明显抑制,说明巨桉幼树对Cd有较强的适应性,因此可以初步确定巨桉为重金属Cd污染地区土壤修复树种。     

青枯菌定量检测方法的建立及其在花生中的应用

[目的]建立快速、准确的青枯菌定量检测方法,研究青枯菌与寄主植物的互作.[方法]以青枯菌hrpB为靶基因,利用实时荧光定量PCR(RTQ-PCR)方法建立青枯菌的定量检测方法,并利用该方法检测花生接种青枯菌后细菌数量的变化动态.[结果]以提取的细菌DNA为模板和以青枯菌的全细胞为模板均能对青枯菌准确定量,在未富集细菌的...     

铁盐处理下马铃薯NAC转录因子相对表达量时空差异分析

[目的]为明确马铃薯NAC转录因子在响应铁盐(Fe2+)胁迫时的表达特性,本试验对铁盐处理下马铃薯NAC转录因子相对表达量的时空差异进行分析.[方法]基于实验室前期对苗龄20 d的马铃薯品种东农312组培苗施加缺铁(1μmol/L)胁迫处理0、48 h,对其进行转录组测序,发现7个差异表达的NAC转录因子.本试验对MS...     

斜带石斑鱼浸泡免疫哈维氏弧菌灭活疫苗后MHC-Ⅱ类分子的表达变化

为研究斜带石斑鱼浸泡免疫哈维氏弧菌全菌灭活疫苗后,MHC-Ⅱ类分子在鳃、皮肤、脾脏、头肾和后肠中的转录水平以及皮肤黏液和血清中的抗体滴度变化,并分析其相关性。应用荧光定量PCR和ELISA方法分别检测了斜带石斑鱼加强免疫后的2、4、7、11、14、21、28 d,5种组织中MHC-Ⅱ类分子的转录水平、皮肤黏液及血清抗体滴度随时间呈现的变化趋势。研究结果表明,以浸泡方式进行免疫,5种组织中MHC-Ⅱ类分子表达均呈现不同程度上调,其在鳃和皮肤中显示相似的动态变化,与黏液抗体滴度的变化相似。