农田土壤呼吸特征及根呼吸贡献的模拟分析

采用静态箱法研究了黄淮海平原典型农田土壤CO2排放通量的日变化、季节变化特征,分析了土壤温度、水分对土壤呼吸的影响;并利用反硝化一分解(DNDC)模型定量化研究了根呼吸对土壤总呼吸的贡献.结果表明,在作物生长季节内棉花地、休闲地和冬小麦/夏玉米地土壤CO2排放均表现出明显的季节变化规律.土壤CO2排放季节变化的总体趋势是夏季高、其他季节低,与对应气温的动态变化基本一致.冬小麦/夏玉米地土壤CO2排放通量高峰值为2324 mg·m-2·h-1,棉花地为1111.9 mg·m-2·h-,休闲地为436.07 mg·m-2·h-1.土壤CO2季节性排放受温度的影响最大,其中与5 cm地温的相关性最好,与土壤湿度的相关性不太明显.同一种种植模式施氮量高的处理CO2平均排放通量大于低的处理.同时根据DNDC模型估算,玉米根际呼吸对土壤呼吸的贡献最大,为91%～95%,棉花和冬小麦根际呼吸比例分别约为70%和80%.施氮不仅影响土壤微生物的呼吸而且还影响到根系呼吸.     

小清河流域畜禽养殖结构变化及其粪便氮素污染负荷特征分析

在分析小清河流域199l-2007年间畜禽养殖总量和结构变化态势的基础上,估算该流域畜禽养殖粪便总量和氮素污染负荷量及其空间分布特征..结果表明:该流域畜禽养殖粪便量(以氮含量为标准的猪粪当量计)呈现增加-下降-增加-下降的趋势,基本上是随着畜禽养殖总体数量的变化而变化.小清河流域上游地区畜禽养殖产生的粪便量最大,约占整个流域地区的58%,对小清河流域氮素污染起到主要作用.该流域畜禽粪便平均氮素污染负荷为116 kgN·hm-2,但流域各县粪便氮素污染负荷量则差异较大.负荷量大的县(区)主要集中在小清河流域的上游地区(槐荫区除外),其氮素污染负荷均高于250 kgN·hm-2欧盟的最高限制标准,尤其是历下区和天桥区的氮素污染负荷最为突出,对小清河流域水体环境影响极大.     

农业立体污染与水体富营养化解析

在对我国富营养化水体的现状、危害的全面分析基础上，从农业立体污染的角度解析水体富营养化的发生原因、污染方式和治理对策，阐释了农业立体污染对水体富营养化的影响及采取综合防治措施的必要性。提出从农业立体污染防治的思路和措施入手控制水体富营养化是解决我国水环境问题的有效途径。     

拷贝数变异全基因组关联分析及数量性状基因座定位联合鉴定猪体高性状候选基因

旨在利用全基因组拷贝数变异区域（copy number variation regions,CNVRs）关联分析以及全基因组数量性状基因座（quantitative trait locus,QTLs）定位联合筛选出影响猪体高性状的候选基因。本研究利用快速检测基因组拷贝数变异软件CNVcaller对本实验室构建的大白×民猪F2代资源群体的重测序数据进行拷贝数变异检测。利用混合线性模型（mixed-linear model,MLM）将性别和胎次作为固定效应对体高性状进行拷贝数变异全基因组关联分析（CNVR-GWAS）。采用软件R/qtl进行QTL分析,并使用置换检验（permutation test,PT）进行检验。将CNVR-GWAS与QTL结果进行联合注释,结合GO富集和KEGG通路分析,对影响猪体高的位点和基因进行挖掘。利用实时荧光定量PCR（qPCR）方法验证候选基因。结果表明,本群体在全基因组范围内共有3 099个CNVRs,其中有两个CNVRs与体高性状在全基因组范围内显著相关,分别位于7号染色体的25 358 001~26 696 400 bp处（CNVR1）和54 087 201~54 090 000 bp处（CNVR2）。在混合线性模型分析的结果中发现,CNVR1拷贝数增加（P<0.01）和CNVR2拷贝数缺失（P<0.01）对猪的体高性状具有显著影响。基因组显著水平可找到2个显著影响猪体高的QTLs,分别为BH-1和BH-2,其中BH-2对体高性状的影响较大。CNVR1和BH-2重叠区存在1个嗅觉受体基因OR12D3和18个未被注释的基因。qPCR验证OR12D3的拷贝数变异与利用混合线性模型统计推断出的结果一致。初步推测,OR12D3基因的拷贝数变异可能与猪体高性状相关。     

SH2B1基因及miR-276-3p对猪背部脂肪沉积的影响

本试验旨在研究SH2B衔接因子蛋白1(SH2B adaptor protein 1,SH2B1)基因在猪不同组织和生长发育各阶段背部脂肪中的表达情况,预测调控该基因的miR-276-3p对猪背部脂肪表达的影响。应用实时荧光定量PCR技术检测SH2B1基因在猪脂肪、下丘脑等6种组织,以及在30、60、90、120和180 d猪背部脂肪组织中的相对表达量。靶标预测SH2B1基因的调控miRNA,并通过实时荧光定量PCR检测miR-276-3p对该基因的调控作用。结果显示,SH2B1基因在猪的6种组织中均有表达,且在脂肪组织中表达量最高,在肌肉组织中表达量最低。在猪生长发育各阶段背部脂肪中SH2B1基因均有表达,在前期(30和60 d)表达量较低,在中、后期(90、120和180 d)持续高表达,且显著高于前期表达量(P0.05)。高、低背膘厚组背部脂肪中miR-276-3p与SH2B1基因均呈差异表达,且两者表达呈相反趋势,miR-276-3p在高背膘厚组中的表达量显著低于低背膘厚组(P0.05),而SH2B1基因在高背膘厚组中的表达量却显著高于低背膘厚组(P0.05)。miR-276-3p可通过靶向负调控SH2B1基因,影响猪背部脂肪的沉积。本试验结果为进一步深入研究猪背部脂肪沉积和背膘厚差异的分子机制提供参考。     

杜洛克猪饲料利用效率测定阶段及RFI校正公式研究

为了解决中国猪育种过程中饲料利用效率测定期长、无校正公式等问题，本研究对应用4种不同方法计算的杜洛克猪全期和不同生长阶段的剩余采食量（RFI）进行了Pearson相关性分析，以得到可代表全期RFI的测定阶段，进而缩短测定时间。应用不同体重RFI线性插值与达100 kg真实体重RFI对杜洛克猪达100 kg体重RFI校正公式参数进行拟合求解，以得到杜洛克猪达100 kg体重RFI校正系数。结果显示，4种方法计算的RFI均为105~180 d生长阶段和全期相关性最高，相关系数均在0.92以上，适配回归方程为：全期RFI=0.9786×（105~108 d测定阶段RFI）+0.0002，最高拟合度为0.9734。杜洛克公猪及母猪达100 kg体重RFI校正系数分别为0.0519和0.0179。在此系数下，公猪70~100 kg范围内校正准确性较高，母猪40~100 kg范围内校正均比较准确。本试验结果可直接用于制定育种方案，既可缩短RFI测定的时间，又可为更准确地计算RFI提供参考，为制定优良的育种方案提供有效数据。     

不同来源大白猪总产仔数近交衰退评估

旨在评估两个不同来源大白猪群体经过近8个世代的选育后总产仔数（total number of piglets born，TNB）近交衰退的程度。本研究对1 937头大白猪使用GeneSeek GGP Porcine HD芯片进行分型，其中1 039头来自加系大白猪和898头来自法系大白猪，且两品系均有表型记录和系谱记录，系谱共由3 086头大白猪组成。分别使用系谱、SNP和ROH进行个体近交系数估计，并将近交系数作为协变量利用动物模型对总产仔数进行近交衰退评估。为了精准定位导致总产仔数衰退的基因组片段，又进一步对每条染色体以及显著染色体分段计算近交系数并估计其效应，检测是否能引起总产仔数发生近交衰退现象。对于加系群体，F_ROH、F_GRM和F_PED估计的近交系数均值分别为0.124、0.042和0.013，其中F_ROH和F_PED相关最高，相关系数为0.358；对于法系群体，F_ROH、F_GRM和F_PED均值分别为0.123、0.052和0.007，其中F_ROH和F_GRM相关最高，相关系数为0.371。利用3种不同计算方法所得近交系数用于估计近交衰退时，加系群体的总产仔数均检测到显著的近交衰退，而且当F_ROH、F_GRM和F_PED每增加10%时，总产仔数分别减少0.571、0.341和0.823头；但法系群体仅有F_ROH估计的总产仔数检测到显著近交衰退，F_ROH每增加10%时，总产仔数减少0.690头。为了锁定相关的染色体和基因组区段，首先利用ROH估计每条染色体近交系数并进行近交衰退分析发现，加系群体中检测到第6、7、8和13号染色体产生了显著近的总产仔数交衰退，而法系群体未检测到与近交衰退相关的染色体。然后，又将与加系总产仔数近交衰退显著相关的4条染色体平均分为2、4、6、8个片段进行近交衰退检测，其中平均分成8段后的染色片段的长度范围为15.1~25.8 Mb。在第6、7和8号染色体分别检测到1、2和3个与总产仔数相关的近交衰退染色体片段。这些区域注释到了CUL7、MAPK14和PPARD基因与胎盘发育相关，AREG和EREG基因与卵母细胞成熟有关。本研究利用3种近交系数计算方法对两个不同来源的大白猪总产仔数进行近交衰退评估，在加系大白猪中3种估计方法都能检测到近交衰退的现象，而法系群体中只有F_ROH才能检测到。而且通过ROH方法进一步确定了能引起加系大白猪总产仔数衰退的4条染色体和6个特定的染色体区段，还注释到了与繁殖相关的候选基因。这为揭示近交衰退的遗传机制提供了新的研究手段，也为基因组选种选配提供了参考依据。     

黑龙江省西部半干旱地区农林复合系统景观生态分析

运用景观生态学的研究方法和观点对我省西部农林复合经营的典型之一———甘南县音河镇 3个具有不同特点的村的农林复合系统进行景观类型的多样性、均匀性、优势度、相对丰富度及类斑丰度的比较分析。结果表明 :地块平整规范的兴全村景观多样性指数、均匀性指数最低 ,优势度较高 ,地块复杂的山湾村则与之相反 ,景观类型多样性和均匀性指数最高 ,优势度指数最低 ,相对丰富度指数最高 ,兴建村介于 2村之间 ;而从树种景观类型上分析兴全村较山湾和兴建 2村丰富 ,特别是常绿树种类型则较其他 2村丰富 ,表明在景观宜人性、美学价值方面兴全村比其他 2村优越     

我省西部半干旱地区沙棘园的建立及效益评价

在甘南县兴七村和富拉尔基区省林研所建立两处良种沙棘园 ,并对其间种效益和经济效益进行评价 ,阐明在我省半干旱地区建立良种沙棘园的社会影响和生态作用。     

甘南县山湾村土地利用格局特征分析

在遥感及地理信息技术的支持下,运用景观生态学研究方法对甘南县山湾村近10 a来土地利用格局变化进行了细致分析。结果表明:近10 a来,景观格局发生了一定变化,林地面积有了较大提高,农田、废弃地面积略有降低,荒草地面积减少幅度较大,其余景观类型相对比较稳定。从而使景观均匀性、多样性、区域景观破碎度略有增加,景观优势度略有减少,说明在人为干扰下,该村景观格局正在逐渐发生良性变化。