木薯淀粉分支酶SBEⅠ反义基因遗传转化木薯的研究

旨在获得转淀粉分支酶反义SBEⅠ基因的‘华南木薯8号’转基因植株,为利用转基因技术改良木薯淀粉品质打下基础。在建立了木薯从胚状体子叶到完整植株的再生体系的基础上,用块根特异表达启动子Sporamin驱动的木薯淀粉分支酶SBEⅠ反义基因,通过农杆菌介导法对‘华南木薯8号’进行遗传转化。共接种‘华南木薯8号’子叶517块,获得7株生长良好的转化再生植株,转化再生频率达到1.35%。经PCR检测,其中5株转化再生植株扩增出目的条带,初步证实木薯淀粉分支酶SBEⅠ反义基因已整合进了‘华南木薯8号’基因组中。通过农杆菌介导法可以将淀粉分支酶SBEⅠ反义基因导入到‘华南木薯8号’基因组中,获得了5株转基因植株。     

实测高光谱和HSI影像的区域土壤含水量遥感监测研究

基于典型研究区植被冠层实测高光谱数据和HSI高光谱影像数据,通过相关分析选择与不同深度土壤含水量响应敏感波段,建立两者的土壤含水量反演模型,并用实测高光谱土壤含水量反演模型校正HSI影像土壤含水量反演的模型。结果表明:土壤含水量响应敏感波段区域为450~650 nm和850~920 nm;两种土壤含水量反演模型对土壤深度为0~10 cm的土壤含水量估算效果最好,其中实测冠层高光谱土壤含水量反演模型精度高于HSI影像土壤含水量反演模型,判定系数(R~2)分别为0.659和0.557;经过校正的HSI影像土壤含水量反演模型精度有了较大的提高,判定系数(R~2)从0.557提升到0.719,均方根误差(RMSE)为0.043 5,较好地提高了区域尺度条件下土壤含水量监测精度,因此运用该方法进行土壤含水量遥感监测是可行的,为进一步提高区域尺度下土壤含水量定量遥感监测提供参考借鉴。     

黔中地区马尾松径向生长对气候变化的响应

以黔中地区马尾松为对象,运用树木年轮建立了该区马尾松标准年表,分析了马尾松径向生长与该地区温度、降雨等主要气候因子的关系。结果表明：黔中地区马尾松的径向生长对温度较为敏感,当年2月和连续月份2—4月温度与马尾松年轮宽度呈显著正相关,2月份极端低温可能会对树木当年年轮的生长产生显著影响,表明黔中地区生长季早期的温度可促进马尾松的径向生长。径向生长与降雨量相关性不显著,但马尾松的年轮与当年3月及6月平均空气相对湿度呈显著正相关,表明生长季前中期,空气相对湿度也是影响黔中地区马尾松生长的重要环境因子;连续月份尺度中,年轮与上年10月至当年2月空气相对湿度呈显著正相关,表明其受前一年空气相对湿度的影响较大,存在“滞后效应”。因此,生长季前中期温度和空气相对湿度是影响黔中地区马尾松径向生长的主要因素,且当年2月份的温度可能起到关键性作用。     

微小隐孢子虫P23基因在毕赤酵母中的表达及初步应用

为将微小隐孢子虫(Cryptosporidium parvum)P23基因在巴斯德毕赤酵母(Pichia pastoris)系统中进行表达,利用表达蛋白初步建立隐孢子虫病间接ELISA诊断技术,设计引物从微小隐孢子虫基因组DNA中扩增P23基因序列,构建pPIC9K-P23重组质粒,在毕赤酵母中进行表达,用阴离子交换层析柱进行纯化。以重组P23纯化蛋白为抗原建立间接ELISA检测方法,对现场采集的猪血清样品进行检测。SDS-PAGE显示所表达的蛋白大小约为23 kDa。Western blot检测表明该蛋白能与兔抗P23蛋白血清特异性结合。用建立的间接ELISA技术对186份猪血清样品进行检测,阳性率为83.3%。本研究获得了真核表达的P23重组蛋白,初步建立了微小隐孢子虫病间接ELISA诊断技术,为隐孢子虫病的诊断和流行病学调查打下了基础。     

固定式割胶机器人割胶误差分析与精度控制

针对固定式自动割胶设备成本高、质量大和割胶精度低等问题,该研究提出一种采用高分子材料制作的固定式割胶机器人,提出一种先扫描后切割的割胶控制方式。利用超声波传感器预先扫描树围,通过建立测量误差控制模型得到刀尖与树皮的距离,利用PID控制算法控制刀具进给量。为减少进退刀次数和降低电机功率损耗,根据橡胶树皮结构和割胶技术规程,将切割深度从5.5 mm调整为5.2～5.8 mm,并进行试验验证。结果表明：固定式割胶机器人割胶时螺旋角为25°～30°,其控制方式可保证刀尖到达目标位置,且1次走刀即可完成割胶工作,有效切割时间仅为22 s,相比于传统人工割胶（需多次走刀,有效切割时间为1 min）,该割胶机器人的割胶效率提高了63%,可实现快速精准割胶。在固定的切割深度范围内作业时,进退刀次数减少36%;刀具电流变化幅度最大减小4.11%。该研究设计的固定式割胶机器人及控制方式不损伤橡胶树,可替代人工作业,提高割胶效率,具有一定的推广应用价值。     

5种家畜IGFBP3基因遗传变异研究

利用PCR-RFLP技术对山羊(西农萨能奶山羊和关中奶山羊)、绵羊(小尾寒羊)、普通牛(南阳牛)、水牛(湖南彬洲水牛)和牦牛(青海牦牛)等5种家畜213份样品IGFBP3 Hae位点进行了遗传多样性研究,并对山羊、绵羊、普通牛和水牛IGFBP3基因序列进行了同源性分析。结果显示,5种家畜物种IGFBP3基因Hae酶切表现明显物种间多样性,在普通牛上表现多态性,而在山羊、绵羊和牦牛上未表现多态性;山羊IGFBP3基因序列与绵羊、普通牛和水牛的同源性分别为97%,93%,93%,绵羊IGFBP3基因序列与普通牛和水牛的同源性分别为93%和92%,而普通牛和水牛的IGFBP3基因序列同源性为96%;绵羊和山羊的亲缘关系最近,首先聚为一支,然后再与普通牛、水牛相聚。表明Hae酶切位点具有物种多样性,可用于物种间亲缘关系的分析。     

促进绿色未来的全球木材科学与技术研究进展——国际林联第25届世界大会木材议题综述

国际林业研究组织联盟（IUFRO）第25届世界大会于2019年在巴西召开。文中从木材生长、木材性质与质量、木材识别、木材加工利用和木文化5个方面分别论述了这次大会在木材科学与技术领域的国际最新研究热点与进展,以反映全球木材科学的研究现状,并梳理学科发展方向。木材形成、木材质量、木材高附加值利用、木材识别新技术等议题依然是木材科学与技术领域的未来研究热点。     

Genetic diversity and population structure of Chinese Cherry revealed by chloroplast DNA trnQ-rps16 intergenic spacers variation

Chinese Cherry, generally referring to Prunus pseudocerasus Lindl. species, is one of the most economically important domestic fruit tree in China. To effectively preserve and sustainably utilize this species, a study in genetic diversity and population structure was carried out by the sequence variation of chloroplast DNA trnQ-rps16 intergenic spacers. Polymorphism was calculated among the 200 individuals from 7 local and 10 wild populations across its geographical range in China. The results showed that (1) Total genetic variation in species level was poor (h = 0.478, π = 0.0018). But in the wild populations, it was much higher than that in the local populations (h = 0.565, π = 0.0021 vs. h = 0.152, π = 0.0006). (2) Low levels of genetic differentiation (F_SC = 0.19595, P = 0.000), genetic distance (0.00000–0.00297), as well as pairwise Fst value among populations were detected. These results, combined with the insignificant gene genealogy pattern and neutrality tests indicate that Chinese Cherry has relatively low levels of genetic diversity and insignificant population structure. Coancestry might be a combined effect of the reduction in effective population size with the recent demographic bottlenecks and mating systems. The pronounced seed dispersal abilities and relatively high rates of gene exchange are supported by the limited genetic differentiation among populations.     

双向推力轴承支承结构对润滑性能的影响

为分析水泵水轮机双向推力轴承支承结构对润滑性能的影响,建立了推力轴承的三维热弹流动力润滑数学模型,并给出了合理的边界条件. 分别通过有限差分法和大型有限元软件Ansys11.0求解热流体动力润滑模型和瓦块的热弹变形,二者之间的数据传递通过自编接口自动实现. 将文中所建立的计算模型应用于算例分析,得到额定工况下的油膜厚度、油膜压力和瓦块温度分布情况,通过对理论计算结果和试验测量结果对比发现两者吻合较好. 在此基础上分析了3种不同支承结构下的轴承静特性分布和瓦面热弹变形分布趋势.结果表明：选择合理的支承结构将明显提高轴承的润滑性能,条形支承结构和双托盘支承结构的瓦面热弹变形分布比单托盘支承结构更加合理,因此润滑性能要明显优于单托盘支承结构.     

中国西门塔尔牛GH基因SNPs与经济性状的关联分析

本试验采用PCR-RFLP和DNA测序等技术检测牛生长激素基因P3位点（growth hormone,GH-P3）在中国西门塔尔牛群体中的多态性,并利用最小二乘法拟合线性模型对该位点与牛经济性状进行关联分析。结果表明,BB基因型个体胴体重和净肉重极显著高于AA和AB基因型个体（P＜0.01）,屠宰率和净肉率显著高于AA和AB基因型（P＜0.05）,AA基因型背膘厚极显著低于AB、BB基因型（P＜0.01）。本研究结果显示,GH-P3位点对中国西门塔尔牛个体胴体重、屠宰率、净肉重、净肉率及背膘厚等经济性状有显著或极显著的影响,为中国西门塔尔牛重要经济性状的分子标记辅助选择（MAS）及品系培育提供理论依据。