胡椒PnCAD基因的克隆和表达分析

木质素在植物体中具有运输水分、支撑植株和加强植物体免受侵害等功能,是苯丙烷代谢途径的重要产物之一。其中肉桂醇脱氢酶（cinnamyl alcohol dehydrogenase,CAD）是该途径中重要的限速酶。本研究在胡椒转录组测序的基础上,用RACE法进行克隆,对PnCAD基因全长进行生物信息学分析,并对其蛋白进行理化性质、亚细胞定位和系统进化树等分析;最后运用实时荧光定量PCR进行分析。结果表明：克隆得到CAD基因的全长cDNA,长度为1364 bp,开放阅读框（open reading frame,ORF）为1071 bp,编码356个氨基酸,预测相对分子量为3.879 kDa,等电点为6.27,属于亲水性蛋白;含有3个N-糖基化特征序列和9个磷酸化位点,可能处于细胞质内。结构域分析发现,胡椒CAD蛋白含有NAD(P)结合位点、多个催化锌和结构锌结合位点。系统进化树分析表明,胡椒CAD与细辛CAD6亲缘关系最近,胡椒和细辛的同源性最高为76%,均隶属于比较原始的双子叶植物。通过荧光定量分析发现,黄花胡椒在辣椒疫霉菌侵染下表达量升高,在8 h达到最高值,约为对照的10倍;之后在24 h时出现小幅度升高,约为对照组的6倍,之后下降。‘热引1号’胡椒的表达量在侵染8 h时达到最低,之后缓慢上升。总体来说,所有时间下黄花胡椒基因表达量均高于‘热引1号’胡椒,且差异显著。本研究结果可为今后研究胡椒抗非生物胁迫功能提供参考,为PnCAD基因的功能研究提供理论依据。     

我国三省稻田养殖克氏原螯虾肌肉中24种微量元素含量及健康风险评价

为探讨我国稻田养殖克氏原螯虾的微量元素含量水平和食用安全性,利用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)分析了湖北、湖南和安徽3省156份稻田养殖克氏原螯虾肌肉样品中24种微量元素的含量,并采用污染指数法、暴露评估和非致癌风险评价法进行污染评价和膳食评估。结果显示,在克氏原螯虾样品的24种微量元素中,Li、Be、Tl和U这4种元素未检出,Ni、Cd和Pb这3种微量元素检出率低于50%。有16种元素含量在安徽与其他两个产地间存在显著差异,而其中5种元素在3个不同产地间存在显著差异。所有克氏原螯虾样品中,有害重金属元素As、Cu、Pb、Cd和Cr的污染指数均小于0.2,处于正常背景值水平。研究表明,21种微量元素的总目标危害系数TTHQ=3.672<10,有害元素的THQ均在可接受范围,长期食用对人群没有明显的健康风险,但营养元素Fe的摄入值得关注。     

Effects of gibberellin and its inhibitors on growth and gene expression in Poa pratensis北大核心CSCD

研究了不同浓度的赤霉素及其抑制剂烯效唑和多效唑对草地早熟禾生长及赤霉素相关基因表达的影响,为外源生长调节剂在草坪养护管理中的高效利用提供理论依据。以1/2 Hogland营养液培养的草地早熟禾为材料,随机分成7组,分别施用不同浓度的赤霉素、烯效唑、多效唑,测定根及叶片的生长量、叶绿体分布、叶绿素含量以及赤霉素相关基因的表达量。结果显示：与对照比较,外源烯效唑和多效唑均显著抑制草地早熟禾的伸长生长以及干/鲜重,但提高了根冠比、叶绿素a、叶绿素b及类胡萝卜素含量（P<0.05）;增加了叶肉细胞层数,使叶绿体充满在叶片上下表皮之间的叶肉细胞中;赤霉素合成代谢途径关键酶基因PpKAO、PpKS1、PpGA₃ox、PpGA₂ox表达量显著下调,赤霉素信号转导受体蛋白基因PpGID1显著上调（P<0.05）。外源赤霉素对草地早熟禾的伸长生长具有促进作用,但降低了根、叶的干/鲜重,提高根冠比,显著提高了赤霉素分解基因PpGA₂ox表达量（P<0.05）。总之,烯效唑、多效唑对草地早熟禾生长发育及基因表达的调控作用与赤霉素相反,但无明显浓度效应;在草坪修剪后立即喷施1000倍的烯效唑或多效唑,对减少用工成本,增加草坪观赏性、提高园林绿化中的草坪草管护水平具有重要意义。     

大田移动式精量配肥灌溉施肥一体机设计与试验

为提高大田施肥精度和水肥利用效率,进一步促进灌溉施肥技术在大田中的应用,设计了大田移动式精量配肥灌溉施肥一体机并进行样机试验。首先,对一体机的移动式行走架、精量配肥装置和首部枢纽装置进行机械设计。其次,基于作物不同生长期所需水肥量,结合实时测定土壤墒情信息,设计3段式全自动灌溉施肥时间分配模型和母液浓度动态计算方法;建立母液浓度动态调控数学模型,针对不同类型颗粒肥溶解时间差异问题,设计一种含Smith预估器的PID切换控制方法快速稳定母液浓度,并通过Simulink对控制方法进行仿真验证;在此基础上,设计并实现一体机的中央控制系统,集成灌溉施肥时间分配模型和母液浓度动态调控方法,实现全自动灌溉施肥功能和母液浓度精准调控;最后,在大田环境中对试制样机开展灌溉施肥试验,测定注肥口电导率(EC)响应曲线并进行分析,结果表明:EC响应曲线呈3段式变化,表明一体机能够按设计的时间分配模型对大田作物进行全自动作业;施肥阶段EC值平稳,误差波动幅度小,过渡时间短、坡度陡、超调量小,表明针对不同类型的颗粒肥,提出的切换控制方法可以快速稳定母液浓度。     

稻田总磷迁移规律与最佳灌排模式研究

以超级稻为试验对象,采用随机试验设计,利用测桶试验,研究浅水勤灌、控制灌溉、浅湿调控、覆秸秆旱作灌排模式下地下排水及不同深度土壤渗漏液的总磷迁移规律。结果表明,与浅水勤灌和浅湿调控相比,控制灌溉和覆秸秆旱作显著降低了灌水量、灌水次数、地下排水量、总磷浓度和总磷流失负荷,有明显的节水省工减排效果。不同灌排模式地下排水总磷质量浓度波动下降,最大为0. 450 mg/L;不同灌排模式、不同深度土壤渗漏液中,总磷浓度表现不同,除分蘖后期外均为表层最高,且随土壤剖面深度的增加而降低。浅湿调控和覆秸秆旱作的土壤渗漏液总磷浓度高于浅水勤灌和控制灌溉。控制灌溉、覆秸秆旱作两年灌溉水分生产率均显著高于浅湿调控、浅水勤灌。与浅水勤灌相比,控制灌溉显著增产10. 45%,覆秸秆旱作显著减产14. 69%。综合灌排水量、灌水次数、磷素流失负荷、产量和灌溉水分生产率,控制灌溉是节水、省工、减排、高产的最佳灌排模式。     

变排量非对称轴向柱塞泵控制特性分析

变排量非对称轴向柱塞泵(Variable-displacement asymmetric axial piston pump,VDAAPP)直接控制单活塞杆缸闭式系统具有结构紧凑、能效高的优势。在定排量三配流窗口轴向柱塞泵的基础上,提出基于斜盘摆角位置反馈的PD变排量控制策略。建立VDAAPP的数学模型,运用近似线性化及降阶的方法分析影响VDAAPP频响的因素,并对斜盘变量阻力矩进行研究。在AMESim中建立VDAAPP电液仿真模型,通过对斜盘受力特性的仿真分析,验证了阻力矩计算的正确性。搭建VDAAPP试验平台,对系统的动态性能进行测试。试验和仿真结果表明,当非对称轴向柱塞泵一个配流窗口吸油、两个配流窗口排油时,非对称轴向柱塞泵斜盘存在较大的单向阻力矩,此单向力矩会降低斜盘摆角减小过程中的动态响应;当采用PD控制、比例系数kp=3时,VDAAPP可实现零超调的变排量控制,且具有较高的响应速度,验证了所提控制方法的合理性。     

四川石渠县牦牛源蜱感染巴尔通体的分子流行病学调查

为了解四川省石渠县牦牛体表寄生蜱的种类及其巴尔通体的感染情况。采集牦牛体表的蜱,经形态学初步鉴定后,提取蜱总DNA,PCR扩增蜱细胞色素氧化酶Ⅰ(COⅠ)基因和巴尔通体gltA基因,对阳性产物测序、比对,并构建系统进化树,从而确定蜱及其携带巴尔通体的种类。结果表明:在石渠县4个乡共采集到蜱818只,其中西藏革蜱占78.97%(646/818)、青海血蜱占21.03%(172/818);蜱巴尔通体的总感染率为30.07%,其中阿日扎乡、麻甲乡、德荣玛乡、长须干玛乡蜱巴尔通体的感染率分别为4.76%、76.79%、12.50%、17.95%,麻甲乡西藏革蜱巴尔通体感染率显著高于其他地点(P<0.01),麻甲乡青海血蜱巴尔通体感染率(79.07%)高于西藏革蜱(69.23%),但无显著差异(P>0.05)。经比对分析,总共得到3条序列(uncultured Bartonella sp. shiqu 1,uncultured Bartonella sp. shiqu 2和uncultured Bartonella sp. shiqu 3)。遗传进化分析显示,uncultured Bartonella sp. shiqu 1和uncultured Bartonella sp. shiqu 2与未定种的Bartonella spp. RF124HAIN (FJ464240)亲缘关系最近;uncultured Bartonella sp. Shiqu 3与对人有致病性的Bartonella melophagi亲缘关系最近。综上,石渠县存在西藏革蜱和青海血蜱,蜱巴尔通体感染率较高,并且具有感染人的风险。