芸薹属A基因组DNA封阻下的甘蓝C染色体组核型分析

为探索一种高效可靠的芸薹属植物核型分析方法,以甘蓝(Brassica oleracea)和白菜(B.pekinensis)为材料,提取甘蓝基因组DNA用地高辛标记为探针,提取白菜基因组DNA作为封阻剂,对甘蓝有丝分裂中期染色体进行原位杂交.结果表明,甘蓝每对同源染色体上均显示出了特定的原位杂交信号,依据信号特征成功地将甘蓝9对染色体进行了精细的分型.为甘蓝等小型染色体的核型分析提供了一条可行且精确的方法.     

魔芋DNA快速微量提取及其ISSR-PCR扩增

魔芋属天南星科魔芋属草本植物,其组织富含多糖和多酚等次生物质,这类物质的存在不仅使DNA提取变得困难,还会影响下游的分子生物学操作。采用改进的提取方法,主要包括在2mL Eppendorf离心管中液氮研磨,CTAB-SDS裂解细胞,β-巯基乙醇浓度从2％提高到5％和添加PVP抑制多酚氧化,缓冲液去多糖等步骤,成功的提取了魔芋鲜叶的高质量DNA,其A260／A280位于1．80-2．00之间,产率超过470μg／g,ISSR0PCR扩增效果好。该方法具有快速、低廉、微量、稳定等特点,为深入研究魔芋资源遗传多样性、标记辅助育种和种芋纯度的鉴定奠定了基础。     

巴西橡胶树第9染色体的显微分离及微克隆文库的构建

橡胶是我国的重要的战略物资,深入研究橡胶树基因组具有重要意义。本实验以巴西橡胶树(Hevea brasiliensis)热研7-33-97幼叶为材料,采用酶解去壁低渗法制片,玻璃针显微分离法成功分离出橡胶树单染色体。单染色体经蛋白酶消化、Sau3A核酸内切酶酶切和两轮LA-PCR(接头连接PCR)扩增。得到250~2000bp之间的DNA片段,通过Southernblot对单染色体产物进行验证,结果表明扩增片段与巴西橡胶树基因组DNA之间有同源性。从而说明单染色体DNA已被成功的扩增。采用荧光原位杂交技术(fluorescence insitu hybridization,FISH)验证分离出的是第9号染色体,构建了橡胶树第9号染色体微克隆文库。克隆片段长度在300~1200bp,平均为650bp左右,文库包含48000个克隆,空载率为1%。本研究从巴西橡胶树单染色体入手,运用单染色体微分离、微克隆技术,构建了巴西橡胶树单染色微克隆文库,为橡胶树基因组研究提供了新的思路与方法,为更好地开展橡胶树分子辅助育种提供技术方法。     

猪粪和土壤样品中微生物DNA提取方法的比较

猪粪施于土壤可能会对土壤微生物多样性造成影响,为选用同一种DNA提取方法用于土壤和猪粪微生物DNA的提取,该文采用了化学裂解法和试剂盒法同时从土壤和猪粪样品中提取微生物DNA,并对这两种方法的提取DNA的效果进行了比较。结果表明,试剂盒法不能用于提取土壤中的微生物DNA;可以从猪粪中提取到DNA,PCR扩增能得到目的产物,但重复性不高。化学裂解法提取的土壤微生物DNA浓度高但纯度低,纯化后纯度增加,但DNA有所损失,用于PCR扩增时结果不理想;处理猪粪样品,提取的DNA浓度较低但纯度较高,PCR扩增结果比较理想。由此可见,化学裂解法用来提取猪粪样品中的微生物DNA是可行的,但需寻求更好的土壤样品微生物DNA的提取方法。     

猪粪和土壤样品中微生物DNA提取方法的比较

猪粪施于土壤可能会对土壤微生物多样性造成影响，为选用同一种DNA提取方法用于土壤和猪粪微生物DNA的提取，该文采用了化学裂解法和试剂盒法同时从土壤和猪粪样品中提取微生物DNA，并对这两种方法的提取DNA的效果进行了比较。结果表明，试剂盒法不能用于提取土壤中的微生物DNA；可以从猪粪中提取到DNA，PCR扩增能得到目的产物，但重复性不高。化学裂解法提取的土壤微生物DNA浓度高但纯度低，纯化后纯度增加，但DNA有所损失，用于PCR扩增时结果不理想；处理猪粪样品，提取的DNA浓度较低但纯度较高，PCR扩增结果比较理想。由此可见，化学裂解法用来提取猪粪样品中的微生物DNA是可行的，但需寻求更好的土壤样品微生物DNA的提取方法。     

黑果枸杞多倍体诱导及鉴定

为了建立黑果枸杞多倍体诱导方法及快速、准确和高效的多倍体鉴定技术,以黑果枸杞二倍体种子经浸泡后的吸胀种子与萌动种子为材料,用不同浓度的秋水仙素进行不同时间的诱导处理,通过流式细胞仪测定细胞核DNA含量的方法对诱导后的植株进行倍性鉴定,并与传统的染色体计数、气孔密度和大小测定、叶绿素相对含量测定等不同方法进行比较。结果表明,0.1%的秋水仙素(内含2%的DMSO)可有效地诱导黑果枸杞萌动种子的染色体加倍,其中24 h处理的效果最好,诱导率为33.3%。经流式细胞仪细胞核DNA含量测定以及压片染色体计数等方法鉴定,获得的多倍体有四倍体、八倍体。在形态上,多倍体植株具有叶色深绿,叶脆,易折断,叶片加厚、卷曲,叶下表皮气孔增大,密度减少等特征。本研究建立的黑果枸杞多倍体诱导方法以及利用流式细胞仪进行细胞核DNA含量测定分析植株倍性技术可方便快速的培育出黑果枸杞多倍体植株,为黑果枸杞新品种选育提供参考。     

红豆草胚性细胞系和非胚性细胞系DNA代谢动态的研究

以红豆草无菌苗胚轴为外植体诱导愈伤组织,在此基础上建立了“胚性细胞系”和“非胚性细胞系”。应用放射自显影方法研究了这两种细胞系的DNA合成动态,結果表明:前者DNA合成十分活跃,且DNA合成只限于发生胚的单细胞和细胞群。这些细胞迅速分裂,分别发育形成不同阶段的体细胞胚,在这一过程中,DNA代谢呈现有规律的变化,到球形胚时,DNA合成速率达到最高峰。体细胞胚中各细胞DNA合成速率的差异与体细胞胚形态学极性存在明显的相关性。至于“非胚性细胞系”,在启动分裂和形成愈伤组织过程中也是以细胞DNA复制为基础的,但在该类细胞系中,无论是DNA合成速率还是~3H-胸苷标记的细胞频率都远低于胚性细胞系。DNA代谢动态在这两类细胞系中存在着明显的差异。     

奶牛乳腺组织两种不同培养体系的比较

以液氮冷冻泌乳奶牛乳腺组织为研究材料，对奶牛乳腺组织的旋转培养法与贴壁培养法进行了比较研究。乳腺组织的培养条件为：DMEM／F12培养液中含2μg/mL氢化可的松、5μg／mL转铁蛋白、10μg／mL胰岛素和10％的胎牛血清。通过台盼蓝染色观察（旋转培养法）、培养组织观察（贴壁培养法）、测定MTT二甲基噻唑二苯基四唑嗅盐活性和基因组DNA降解成为1000bp以下核苷酸片段量来比较两种方法的优缺点。结果发现，旋转培养法在120h后组织和细胞成活率都在80％以上，MTT与基因组DNA降解值显示存72h内组织活性最高；贴壁培养法组织、细胞在24h开始贴壁，到48h后完全贴壁成活，72h后组织具有明显分泌活性，MTT值与基因组DNA降解值显示，72h以后奶牛乳腺组织已表现出分裂增殖能力，组织死亡率明显下降，96h后培养组织的增殖能力与死亡率都达到稳定状态。奶牛乳腺组织贴壁和旋转两种培养方法在72h内都可以保持奶牛乳腺组织基本活性。     

适合流式细胞仪分析的梨叶片细胞核提取缓冲液筛选

适宜的缓冲液是制备植物完整细胞核的关键。为了筛选提取梨(Pyrus)细胞核的适宜缓冲液,本实验以新疆库尔勒香梨(Pyrus sinkiangensis)组培苗叶片为材料,用剪切法提取细胞核,综合分析五种解离液(通用缓冲液(general purpose buffer,GPB)、木本植物缓冲液(woody plant buffer,WPB)、Otto's Buffer(OTTO)、加尔布雷思缓冲液(Galbraith's buffer,Galbraith's)和改良猕猴桃解离液(N-(2-hydroxyethy1)piperazine-N'-(2-ethanesulfonic acid),4-羟乙基哌嗪乙磺酸,HEPES))制备的悬浮液细胞核形态特征、DNA相对含量和细胞核提取效率。结果显示:相比WPB、Galbraith's和HEPES这3种解离液,GPB和OTTO提取的细胞核悬浮液有较多碎片和杂质,以至于影响流式图峰值的形成;WPB、Galbraith's和HEPES这3种解离液提取的细胞核悬浮液虽然在G0/G1期均形成了呈正态分布的、变异系数小于5%的DNA相对含量直方图,但是这3种解离液中只有WPB和Galbraith's在G2/M期也形成了DNA峰;另外,从提取细胞核的效率上来看,Galbraith's解离液提取细胞核的效率高于WPB解离液。本实验筛选Galbraith's解离液为提取梨细胞核的适宜缓冲液,为后续进一步开展植物细胞学和分子生物学相关研究奠定了基础。     

一种快速鉴定半滑舌鳎遗传性别的方法

半滑舌鳎(Cynoglossus semiliaevis)遗传性别快速准确鉴定的方法是性别控制与高雌苗种培育的基础,其性别决定机制为ZW型,遗传雌鱼为异型染色体ZW,遗传雄鱼为同型染色体ZZ.本研究在半滑舌鳎全基因组测序结果的基础上,通过分析Z染色体和W染色体差异序列,设计一对跨Z/W染色体同源差异DNA片段的引物CS-SEX-F和CS-SEX-R,取半滑舌鳎部分鳍条通过碱煮沸方法获得的DNA为模板,采用PCR扩增,琼脂糖凝胶电泳方法鉴定半滑舌鳎遗传性别.通过该方法在遗传雄鱼(ZZ)个体中可以扩增出366 bp的DNA条带,遗传雌鱼(ZW)个体中可以扩增出366和253 bp两种DNA条带.本研究建立了一种新的成本低廉、操作快速、结果准确可靠的鉴定半滑舌鳎遗传性别的方法,该方法与已有方法相比,操作简便省时,为半滑舌鳎遗传学研究与性别控制育种相关研究提供了可靠分子标记,在半滑舌鳎遗传性别鉴定和养殖场所内伪雄鱼快速检测方面具有广阔的应用前景.     

我国滑坡、崩塌的区域特征、成因分析及其防御

论述了我国滑坡、崩塌的区域分布特征,滑坡和崩塌的危害程度,滑坡和崩塌类型和成因分析,并且提出了灾害的防御措施,以期达到环境保护成为社会发展过程中的一个重要组成部分。     

论水土、水土生态与水土生态保持

在论述水土在陆地生态系统中的地位和作用的基础上,提出了水土生态的概念,认为植被与水土不可分割的整体观念是水土生态的重要特征。同时,对水土生态保持的含义作了新的定义,并将水土生态保持划分为四大类型,即生态型、自然型、生产型、建设型。从水土生态的高度,从源头上、要素的联系中去认识和防治水土流失,是一种主动的、有机的、整体的水土保持观念,是水土保持认识观的深化和发展,将使水土生态保持事业进入一个崭新的时代。     

城镇开发区建设中的人为水土流失及防治措施

简析了婺源县城镇开发区建设过程中造成水土流失的状况、危害、原因后,提出了其防治措施,并阐明开展城市（镇）水土保持的紧迫性。     

河道堤防滩地的水土流失及其防治

平原地区河道堤防滩地的水土流失,直接淤积河床,影响行洪安全。堤防滩地的水土流失是自然因素和人为因素共同作用的结果,以新修堤防的水土流失最为严重,对其防治须实行工程措施、植物措施和人为预防相结合。     

建设类与建设生产类开发建设项目水土保持方案的异同分析

20世纪末,开发建设项目水土保持方案的编报工作已经实现了规范化和制度化,但有不少的编制者在编制建设类和建设生产类项目的水土保持方案时往往出现失误.建设类和建设生产类项目的水土保持方案在很多方面都存在很大区别.根据多年编制两类水土保持方案的实践经验,总结出了这两类项目水土保持方案的编报工作在水土保持要求、服务年限、预测时段划分、防治目标等方面的异同,以防止在编报过程中出现水土流失量预测、水土保持措施体系以及水土保持监测等方面产生较大的偏差.     

分布式移动农业病虫害图像采集与诊断系统设计与试验

为了便捷地采集和实时诊断农业病虫害图像,设计了一个分布式移动农业病虫害图像采集与诊断系统。该系统由多个便携式图像采集终端和一个图像处理服务器组成;其中,图像采集终端包括嵌入式相机、可伸缩的手持杆和装载控制App的手机;图像处理服务器包括农业病虫害诊断、信息记录和反馈模块等。手持杆可将安装在其前端的嵌入式相机送到人手或视觉难以企及的病虫害区域,手机可实时预览前端相机的拍摄画面和实现控制相机完成农业病虫害图像采集等功能;系统通过HTTP协议实现多个采集终端与图像处理服务器的数据交互,协同进行分布式计算,可以减少网络移动资费和服务器的负载。利用该系统对水稻纹枯病图像采集与诊断测试结果表明,该系统的图像采集终端可以便捷地采集到水稻纹枯病图像,手机端视频预览画面延时低,对相机控制命令无误,图像采集终端与服务器通信稳定,服务器端对水稻纹枯病图像处理和诊断实时,基于图像的水稻纹枯病为害等级诊断准确率为83.5%。如果服务器端加载不同的农业病虫害图像处理和诊断算法,该系统可广泛应用于各种农业病虫害图像的采集与诊断。     

甲基硫茵灵及其代谢物在不同种植模式黄瓜和土壤中的残留

采用液质联用仪比较分析了3个不同种植区域（江苏南京、广西南宁和湖南长沙）露地和大棚两种种植条件下黄瓜和土壤中甲基硫菌灵及其代谢物多菌灵的残留动态,同时对黄瓜中的最终残留量进行了比较分析。施药后,甲基硫菌灵在黄瓜和土壤中均能很快转化为多菌灵[施药后1 d甲基硫菌灵未检出（〈0.01 mg·kg-1）],多菌灵在露地黄瓜和土壤中的原始沉积量均低于大棚。3个试验点露地黄瓜中的半衰期分别为2.3、1.4 d和1.4 d,在大棚黄瓜中的半衰期分别为2.6、1.7 d和2.0 d。在3个试验点露地土壤中的半衰期分别为1.6、1.7 d和2.3 d,在大棚土壤中的半衰期分别为2.3、2.0 d和2.3 d。最终残留试验在最后一次施药后1 d采样时,大棚、露地黄瓜中的甲基硫菌灵均未检出（〈0.01 mg·kg-1）,多菌灵在3个试验点露地黄瓜中的最终残留量为0.014~0.162 mg·kg-1,而在3个试验点大棚黄瓜中的最终残留量为0.121~0.561 mg·kg-1。参照我国所制定的黄瓜中多菌灵的MRL（0.5 mg·kg-1）,露地种植方式下所有处理黄瓜中甲基硫菌灵代谢物多菌灵的最终残留量均符合国家标准的规定,但大棚种植方式下其残留量有超标的风险。     

Sodium and potassium effects on cation concentration and yield of lucerne and phalaris grown separately and together

Abstract

Lucerne (Medicago sativa L.) and phalaris (Phalaris aquatica L.) were grown separately and together in a pot trial on a yellow‐brown pumice soil with three rates of sodium (Na) and two rates of potassium (K) in factorial combination. Lucerne alone had a low Na concentration but growing phalaris as a companion grass produced herbage with a Na concentration adequate for stock. Na application increased the Na concentration in phalaris and the mixture of phalaris and lucerne much more than in lucerne alone; had little effect on K concentration; slightly reduced Mg concentration; and greatly reduced Ca concentration but not as much in lucerne as in phalaris or the mixture with lucerne. K application increased K concentration and reduced Na, Ca and Mg concentrations throughout. Yield of phalaris grown alone and in combination with lucerne was increased significantly by Na application when K concentration in the plants was low. Yield of lucerne was not affected by Na application and it is concluded that Na did not substitute for K in this species. It is concluded that field trials are warranted to investigate the possibility of growing a special purpose mixture of lucerne and phalaris on New Zealand yellow‐brown pumice soils to provide feed that has adequate Na for grazing animals.     

Forest soil respiration and its heterotrophic and autotrophic components: Global patterns and responses to temperature and precipitation

Quantifying global patterns of forest soil respiration (SR), its components of heterotrophic respiration (HR) and belowground autotrophic respiration (AR), and their responses to temperature and precipitation are vital to accurately evaluate responses of the terrestrial carbon balance to future climate change. There is great uncertainty associated with responses of SR to climate change, concerning the differences in climatic controls and apparent Q₁₀ (the factor by which respiration increases for a 10 °C increase in temperature) over HR and AR. Here, we examine available information on SR, HR, AR, the contribution of HR to SR (HR/SR), and Q₁₀ of SR and its components from a diverse global database of forest ecosystems. The goals were to test how SR and its two components (AR and HR) respond to temperature and precipitation changes, and to test the differences in apparent Q₁₀ between AR and HR. SR increased linearly with mean annual temperature (MAT), but responded non-linearly to mean annual precipitation (MAP) in naturally-regenerated forests. For every 1 °C increase in MAT, overall emissions from SR increased by 24.6 g C m⁻² yr⁻¹. When MAP was less than 813 mm, every 100 mm increase in MAP led to a release of 75.3 g C m⁻² yr⁻¹, but the increase rate declined to 20.3 g C m⁻² yr⁻¹ when MAP was greater than 813 mm. MAT explained less variation in AR than that in HR. The overall emissions in AR and HR for every 1 °C increase in MAT, increased by 12.9 and 16.1 g C m⁻² yr⁻¹, respectively. The AR emissions for every 100 mm increase in MAP, increased by 44.5 g C m⁻² yr⁻¹ when MAP less than 1000 mm. However, above the threshold, AR emissions stayed relatively constant. HR increased linearly by 15.0 g C m⁻² yr⁻¹ with every 100 mm increased in MAP. The Q₁₀ value of SR increased with increasing depth at which soil temperature was measured up to 10 cm and was negatively correlated with HR/SR. Our synthesis suggests AR and HR differ in their responses to temperature and precipitation change. We also emphasized the importance of information on soil temperature measurement depth when applying field estimation of Q₁₀ values into current terrestrial ecosystem models. Q₁₀ values derived from field SR measurements including AR, will likely overestimate the temperature response of HR on a future warmer earth.     

低山丘陵区开发建设项目水土保持与生态建设

边坡植被恢复是解决高速公路建设所造成的环境破坏问题的重要手段之一,已受到人们的普遍重视.但是,对坡面植被恢复质量的评价尚没有统一、公认的指标体系.基于恢复生态学和美学的理念,在分析坡面植被功能的基础上,参考道路工程、植物生态学、恢复生态学、草地生态学、水土保持学、景观学等理论.提出了绿期、盖度、多度、截流量、综合抗性、根系稳定效果、景观优美度、管理水平8个重要评价指标,并给出了各指标的量化计算办法.利用AHP评判矩阵计算了各评价指标的权重.根据坡面植被群落的演替规律,提出了建议的评价时间,得出了坡面植被恢复质量的评价值,确定了质量等级.结合2008年奥运公路--济南至青岛高速公路南线工程,进行了实例分析.