牛环形泰勒虫HSP70基因的克隆表达、特性分析及互作蛋白网络构建

为了表达牛环形泰勒虫(Theileria annulata)截短HSP70基因编码蛋白并研究该蛋白的结构与功能特性,本研究扩增牛环形泰勒虫HSP70目的基因并构建重组质粒pMD18-T-HSP70,选取其他种的同源HSP70蛋白序列构建系统进化树;利用生物信息学方法分析HSP70基因编码蛋白的氨基酸组成、基本理化性质、亲疏水性、跨膜区结构、信号肽、可能的磷酸化位点、亚细胞定位及蛋白的二级结构和三级结构;对重组蛋白HSP70进行蛋白互作网络分析;构建原核表达载体pET28a-HSP70,筛选诱导表达条件,镍柱纯化重组蛋白及检测反应原性。结果显示,牛环形泰勒虫HSP70蛋白序列与小泰勒虫的序列同源性较高,蛋白分子质量为42 ku,理论等电点(pI)为5.61,属于酸性亲水性蛋白,无跨膜区及信号肽;蛋白功能预测结果显示,HSP70包含32个可能的磷酸化位点,亚细胞定位分析显示该蛋白主要分布于细胞质。蛋白质二级结构中α-螺旋、β-转角、无规则卷曲、延伸链分别占39.18%、8.51%、30.41%和21.91%。蛋白互作网络构建结果显示,与HSP70相互作用的蛋白主要为HSP90家族成员,另外还有伴侣蛋白GrpE同系物,预示着HSP70可能在细胞内与HSP90形成复合体发挥作用。本试验成功构建原核表达载体,获得了大小约为48 ku的融合蛋白,以0.6 mmol/L IPTG于37℃诱导5 h,蛋白表达较好;点状印迹及Western blotting结果表明,表达产物可被自然感染的牛环形泰勒虫阳性血清识别,具有良好的反应原性。本试验结果为进一步探讨牛环形泰勒虫HSP70功能机制提供了理论依据。     

根部追施促生菌剂提高网纹甜瓜的品质

为了研究在植株根部追施促生菌剂对网纹甜瓜品质的影响,在定植后,对网纹甜瓜根部分别追施枯草芽孢杆菌、哈茨木霉和链霉菌4次,采收后以根部追施清水的果实作为对照组,比较果实口味、颜色、外形、质构和抗氧化性能等品质特征。结果显示,根部追施哈茨木霉处理提高甜瓜大小和甜味的均一性,提高果实感官评分和中心可溶性固形物含量,其中心可溶性固形物含量比对照组提高17.29%;哈茨木霉处理组果肉硬度为5～10 N的比例达到70.10%,其果肉品质和均一性显著高于对照组;哈茨木霉处理同时提高果实的抗氧化性能,其ORAC值（氧自由基吸收能力）比对照组提高22.53%。因此,定植后在根部追施哈茨木霉菌剂4次,每次剂量0.1 g·m-2,可提高网纹甜瓜的品质。     

产气荚膜梭菌α毒素保护性抗原基因在大肠杆菌中的高效表达

对含有产气荚膜梭菌（Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍｐｅｒｆｒｉｎｇｅｎｓ）α毒素基因的重组菌株ＢＬ２１（ＤＥ３）（ｐＸＥＴＡ１）和ＢＬ２１（ＤＥ３）ｐｌｙｓＳ（ｐＸＥＴＡ１）,通过培养性状观察和小鼠接种试验,证明这２株重组菌株均无致病性。随后对这２株重组菌株的表达产物进行了研究,经ＳＤＳ－ＰＡＧＥ和薄层凝胶扫描分析,ＩＰＴＧ诱导３～４ｈ后的ＢＬ２１（ＤＥ３）（ｐＸＥＴＡ１）表达的α毒素占菌体总蛋白３３．２１％,ＢＬ２１（ＤＥ３）ｐｌｙｓＳ（ｐＸＥＴＡ１）表达的α毒素占菌体总蛋白２７．２５％,其相对分子质量约３７５００;经Ｗｅｓｔｅｒｎｂｌｏｔ分析,表达产物可被α毒素抗血清识别。包涵体粗提物的免疫攻毒试验结果表明,以１倍致死量攻击的免疫小鼠可获得１００％（３６／３６）的保护,以２倍致死量攻击的免疫小鼠可获得９４．２８％（３３／３５）的保护,从而说明表达产物具有良好的免疫原性。     

河北省棉花品种区域试验成效与改进建议

通过河北省棉花品种区域试验资料及相关档案材料的挖掘和整理,对河北省棉花品种区域试验取得的成效和存在的主要问题进行了总结和分析。借鉴国内外品种试验的先进经验与做法,提出了河北省棉花品种区域试验在品种受理、试验类型设置、试点布局、性状测试与记载、数据分析等方面需进一步改进的建议。     

细粒棘球绦虫BAG3和EB1基因的克隆、表达及其在原头蚴细胞凋亡中的作用

旨在探究细粒棘球绦虫BAG3(Eg-BAG3)和EB1(Eg-EB1)的分子特征及在原头蚴细胞凋亡过程中的作用,采用原核表达方法获得重组Eg-BAG3和Eg-EB1,利用生物信息学、蛋白免疫印迹及免疫荧光定位方法对Eg-BAG3和Eg-EB1的分子特征进行了初步探究,随后利用10 mmol·L^-1H₂O₂诱导原头蚴细胞凋亡,qRT-PCR方法检测Eg-BAG3和Eg-EB1的转录水平,并通过RNA干扰技术进一步探究二者与原头蚴细胞凋亡之间的关系。结果显示,Eg-BAG3含有BAG蛋白家族特征性的BAG结构域,Eg-EB1含有内吞蛋白家族特征性的BAR结构域,二者分别属于典型的BAG蛋白和内吞蛋白。免疫荧光定位结果显示Eg-BAG3广泛分布于细粒棘球绦虫的各个发育时期,Eg-EB1主要定位于原头蚴皮层、吸盘及顶突和包囊生发层,而在成虫未见特异性分布。H₂O₂可以成功诱导原头蚴细胞凋亡,且原头蚴中Eg-BAG3和Eg-EB1的相对转录水平都随着H₂O₂处理时间的延长而显著上升,在8 h后的相对转录水平与0 h相比具有显著性差异(P<0.05)。RNA干扰结果显示,Eg-BAG3干扰组原头蚴细胞凋亡率显著高于未干扰组(P<0.05),而Eg-EB1干扰组原头蚴细胞凋亡率低于未干扰组(P<0.05),表明Eg-BAG3在H₂O₂诱导的原头蚴细胞凋亡过程中起到抗凋亡作用,而Eg-EB1起到促凋亡作用。Eg-BAG3可以抑制氧化应激诱导的原头蚴细胞凋亡而Eg-EB1促进细胞凋亡,且二者可能参与调控不育囊的形成。     

葡萄糖氧化酶对大河乌猪妊娠母猪繁殖性能和抗氧化能力的影响

本试验旨在探讨葡萄糖氧化酶(GOD)对大河乌猪妊娠母猪繁殖性能、血清抗氧化指标和饲粮养分消化率的影响。选择健康经产(3~5胎)大河乌猪妊娠母猪60头,随机分为4个组,每组15个重复,每个重复1头猪。对照组饲喂基础饲粮,GOD1、GOD2和GOD3组饲喂在基础饲粮中分别添加200、400和600 mg/kg GOD的试验饲粮。母猪产前30 d开始试验,直到仔猪断奶时结束。结果表明:1)与对照组相比,饲粮中添加400和600 mg/kg GOD可增加大河乌猪妊娠母猪的产仔数和产活仔数(P0.05);饲粮中添加600 mg/kg GOD可显著增加仔猪初生重和20日龄重(P0.05)。2)与对照组相比,饲粮中添加600 mg/kg GOD可显著增加大河乌猪妊娠母猪和仔猪血清谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性和总抗氧化能力(T-AOC)(P0.05),显著降低血清丙二醛(MDA)含量(P0.05)。3)与对照组相比,饲粮中添加600 mg/kg GOD可显著增加大河乌猪妊娠母猪饲粮粗脂肪(EE)和磷(P)的消化率(P0.05)。本试验条件下,大河乌猪母猪妊娠后期(产前30 d)饲粮中添加600 mg/kg GOD可提高母猪的繁殖性能,增强母猪和仔猪抗氧化能力,提高母猪对饲粮EE和P的消化能力,提高饲粮利用率。     

密度和施氮量对超高产冬小麦群体质量和产量形成的影响

为明确种植密度和施氮量对超高产冬小麦群体质量和产量形成的影响,以冬小麦品种石麦18为材料,于2013-2014年度在河北省藁城市进行了密度(基本苗150万、225万、300万和375万·hm-2)和施氮量(180、240和300kg·hm-2)的二因素裂区试验。结果表明,小麦各生育时期群体总茎(穗)数随密度的增加而增加,但4种密度下都取得了较高的穗数。越冬前至开花期叶面积指数(LAI)和干物质积累量均随密度的增加而增加,但基本苗为150万和225万·hm-2时开花后LAI和干物质积累量都高于基本苗300万和375万·hm-2。各生育时期(除起身期外)不同施氮量之间总茎数差异不显著。干物质积累量随着施氮量增加呈增加趋势,高施氮量下开花后LAI衰减较慢。密度对产量及其构成因素的影响均显著,施氮量仅对千粒重和产量的影响显著;密度与施氮量对千粒重和产量有显著的交互效应。基本苗150万·hm-2、施氮量240~300kg·hm-2处理的小麦产量最高,分别为10 308.65和10 221.98kg·hm-2。因此,建议在低密度下适当增施氮肥。而从节本增效考虑,在高密度下应适当减少氮肥投入,以实现小麦的高产高效。     

烯丙苯噻唑和氟唑环菌胺复配颗粒剂研究及其对水稻苗期稻瘟病和纹枯病的防效

水稻苗期病害的发生及防治备受关注。为明确诱抗剂烯丙苯噻唑与杀菌剂氟唑环菌胺复配颗粒剂对水稻幼苗的安全性和对苗期病害的防治效果,研制了16%烯丙苯噻唑·氟唑环菌胺复配颗粒剂配方并检测了理化性质,采用高效液相色谱法检测了有效成分含量及其缓释效果,并测定了温室条件下烯丙苯噻唑对水稻幼苗的安全性,以及颗粒剂对水稻稻瘟病和纹枯病的防治效果。结果表明,所制备颗粒剂的各项指标均符合国家相关标准要求。释放动态结果显示:杀菌剂氟唑环菌胺在V甲醇:V水=30:70的混合溶液中释放4 h后,累积释放率(质量分数)即达到峰值33%,且随后趋于稳定;而诱抗剂烯丙苯噻唑则在7 d后累积释放率方达到最高峰值;将两种有效成分复配可实现药剂对作物苗期病害的速效性与持效性协同作用。安全性试验显示,16%烯丙苯噻唑颗粒剂制剂用量不高于150 g/m2时对水稻幼苗安全。人工接菌条件下,试验剂量的烯丙苯噻唑可诱导水稻幼苗产生稳定的抗稻瘟病和纹枯病效果。16%烯丙苯噻唑·氟唑环菌胺颗粒剂对稻瘟病和纹枯病的防治效果在制剂用量150 g/m2剂量下最佳,分别为64.79%和68.32%,实现了1次用药同时防治两种病害的效果。研究结果可为诱抗剂与杀菌剂复配制剂的研发提供理论依据,同时可为缓释颗粒剂的田间科学施用提供参考。     

无人机多光谱遥感反演不同深度土壤盐分

快速、精准获取作物覆盖下的土壤盐分信息,可以提高区域土壤盐渍化治理的有效性。该研究在内蒙古河套灌区沙壕渠灌域内试验地获取无人机多光谱遥感图像数据,并同步采集不同深度的土壤盐分数据。通过遥感图像数据提取光谱反射率并计算传统光谱指数,在此基础上引入红边波段建立新的光谱指数,同时使用Elastic-net算法（ENET）对光谱变量进行筛选,并将筛选后的光谱变量分为原始光谱变量组和改进光谱变量组;运用BP神经网络（Back Propagation Neural Networks,BPNN）、支持向量机（Support Vector Machine,SVM）和极限学习机（Extreme Learning Machine,ELM）3种机器学习方法,构建作物覆盖下不同土壤深度的土壤盐分反演模型,并基于最佳反演模型绘制试验区不同深度土壤盐分反演图。结果表明,使用ENET变量选择方法可以有效筛选出最优光谱变量,且基于改进光谱变量组构建的反演模型精度均高于原始光谱变量组;ELM模型反演效果优于SVM模型和BPNN模型,其验证集的决定系数为0.783,均方根误差为0.141,一致性相关系数为0.875;研究区域内,作物覆盖下的土壤盐分最佳反演深度为10～20 cm;在不同土壤深度下,基于改进光谱变量组构建的最佳反演模型绘制的土壤盐分反演图可以较为真实地反映试验区内的盐渍化程度,这说明引入红边波段构建光谱指数可以用于土壤盐分的反演。该研究为无人机多光谱遥感监测农田土壤盐渍化以及农田盐渍化治理提供了一种新途径。     

Sentinel-2多光谱卫星遥感反演植被覆盖下的土壤盐分变化

为克服植被覆盖条件下土壤盐分含量与光谱反射率之间相关性较差所带来反演精度较低的问题,该研究以内蒙古河套灌区沙壕渠灌域为研究区域,利用Sentinel-2卫星同步获取光谱数据,通过构建以归一化植被指数（Normalized Difference Vegetation Index,NDVI）为分支标准的盐分深度决策树确定反演土壤盐分含量的最佳深度,然后构建以NDVI和表层土壤含水率为分支标准的类别决策树,将土壤样本划分为不同类别,以此分别构建土壤盐分反演模型,并评估反演效果。研究结果表明,决策树能增强光谱反射率对土壤盐分含量的敏感性,基于随机森林（Random Forest,RF）的盐分反演模型可取得理想的反演效果,决定系数为0.70,均方根误差为0.25%,相对分布误差为0.35,相对分析误差为1.67。土壤盐分含量反演模型能较好地反演表层（<20 cm）和深层（>40～60 cm）土壤盐分含量,在反演中层（20～40 cm）土壤盐分含量上存在一定局限。当地表有植被覆盖时,利用决策树可有效地提高土壤盐分含量的反演精度（与未考虑决策树相比,决定系数和相对分析误差分别提高0.32和0.80）。研究结果可为监测灌区内作物生育期间土壤盐分含量的动态变化提供方法参考。