琥珀酸黄杆菌促生机理及其对多年生黑麦草生长和抗逆性的生理调控作用

为探究琥珀酸黄杆菌（Flavobacterium succinicans）对非生物胁迫下多年生黑麦草（Lolium perenne）的缓解效应,本试验研究了菌株DSM4002的生物学特性,并在盆栽条件下,分析了干旱（维持相对含水量（30±5）%处理7 d和14 d）、低温（4℃处理3 d和7 d）和盐胁迫（150 mM NaCl处理5 d和10 d）下根际接种DSM4002对多年生黑麦草生长和生理特性的影响。结果表明,DSM4002具有分泌吲哚乙酸（Indole-3-acetic acid,IAA）、溶磷和产铁载体能力,对壮观霉素、卡那霉素等具有抗性,对氯霉素敏感。同时,接种DSM4002能够提高正常生长、干旱、低温和盐胁迫下多年生黑麦草的生物量、抗氧化酶活性、可溶性糖和脯氨酸含量,降低相对电导率和丙二醛（Malondialdehyde,MDA）含量。综上,琥珀酸黄杆菌促进多年生黑麦草的生长与其自身具有分泌IAA、溶磷和产铁载体能力有关,而且它能够调节植物体内氧化还原平衡,从而增强多年生黑麦草的抗旱、抗寒和抗盐能力。     

益生菌对锦鲤幼鱼生长性能及血液、肝脏和肠道组织中相关免疫基因表达的影响

为研究饲料中添加益生菌对锦鲤幼鱼生长性能和相关免疫基因表达的影响,以初始体重为248.13±4.71 g的锦鲤幼鱼为研究对象,在小型循环水养殖池进行60 d的养殖试验。对照组投喂无益生菌添加的普通商品饲料,试验组投喂在普通饲料中添加枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、丁酸梭菌(Clostridium butyricum)和粪肠球菌(Enterococcus faecalis)、枯草芽孢杆菌/丁酸梭菌/粪肠球菌(1∶1∶5)配制成的4组试验饲料,试验饲料的益生菌最终浓度为109 CFU/mL。结果表明,单一菌种或复合菌种的益生菌对锦鲤幼鱼的生长均有显著的促进作用(P<0.05),且对各组血液中酚氧化酶原(phenoloxidase activating system,proPO)、溶菌酶(lysozyme,LZM)和肝脏中抗菌肽(hepcidin)的相对表达量均显著上调(P<0.05),对各组肠道中GST相对表达量有所升高。与对照组相比,复合益生菌效果最好,增重率最高为38.13%,特定生长率提高25.58%,血液中proPO和LZM相对表达量分别升高3倍和2倍之多(P<0.05),肠道中谷胱甘肽S-转移酶(glutathione S-transferase,GST)相对表达量升高了32.45%(P<0.05),肝脏中Hepc相对表达量升高了76.82%(P<0.05)。试验结果提示,在饲料中添加单一/复合益生菌,均可有效提高锦鲤幼鱼的生长性能,以复合益生菌使用效果更好,且proPO、LZM、GST和Hepc免疫基因相对表达量在不同程度上均高于对照组,可见枯草芽孢杆菌、丁酸梭菌和粪肠球菌可以作为益生菌应用于锦鲤养殖。     

鸡FKBP5基因的克隆、生物信息学及组织表达谱分析

本研究旨在对鸡FK506结合蛋白5(FK506 binding protein 5,FKBP5)基因进行克隆和生物信息学分析,并检测其在鸡不同组织中的表达量。以鸡脾脏cDNA为模板,通过PCR方法扩增和克隆鸡FKBP5基因完整CDS区序列,并进行同源性比对及系统进化树构建;使用在线软件分析FKBP5蛋白的理化性质、疏水性、跨膜结构、信号肽、二级结构和三级结构;利用实时荧光定量PCR检测其在肢体内外翻畸形(valgus-varus deformity,VVD)组肉鸡和正常组肉鸡组织中的表达量,并绘制组织表达谱。结果显示,鸡FKBP5基因CDS区序列全长1350 bp,编码449个氨基酸;同源性比对和进化树分析表明,鸡FKBP5基因氨基酸序列与鹌鹑、鸭、壁虎、中华鳖、小鼠、人、猪、斑马鱼的同源性分别为98.4%、96.2%、85.8%、87.4%、81.1%、85.2%、86.1%和61.2%,与鹌鹑、鸭的亲缘关系最近,爬行类和哺乳类动物次之,与斑马鱼(鱼类)亲缘关系最远。鸡FKBP5蛋白分子质量为50.43 ku,理论等电点(pI)为5.94,半衰期为30 h,肽链N端为蛋氨酸(Met),不稳定系数为23.80,属于稳定蛋白;跨膜区和信号肽预测结果显示,FKBP5蛋白不属于跨膜蛋白和分泌型蛋白。结构域分析结果表明,该蛋白包括2个FKBP型肽基脯氨酰异构酶(FKBP-type peptidylprolyl isomerases)、3个四肽重复(TPR)序列,主要包含α-螺旋(46.77%)、延伸链(12.47%)和无规则卷曲(40.76%),且该蛋白与HSPA2、PPID、STIP1、HSP90AA1和HSP90AB1等互作蛋白具有很强的相关性。实时荧光定量PCR结果显示,FKBP5基因在鸡各组织中广泛表达,其中在软骨和法氏囊中表达量较高,在发病组肉鸡组织中的表达量均高于正常组肉鸡,且在心脏、腿肌、法氏囊、胸腺、软骨中表达量差异显著(P<0.05),在脾脏中表达量差异极显著(P<0.01)。本试验结果可为肉鸡骨骼疾病及腿部健康选育提供参考。     

两种运输车对驴运输应激的影响

本试验旨在研究改造运输车对缓解驴运输应激的效果。选取28头健康德州公驴,随机分为2组,从北京密云县运输至聊城市东阿县东阿黑毛驴研究所,路程约500 km,历时18 h。试验使用9.6 m长单层货车为运输车,对试验组(T)运输车进行改造,即加装顶层和双侧篷布、底部加装草帘和中部加装隔栏,对照组(C)不作处理。运输前后测定驴血液生化和激素指标,统计体重变化和发病驴数量。结果表明,与运输前相比,普通车组驴在落地当天检测到血清皮质醇(COR)、白蛋白(ALB)水平均显著升高(P<0.05),总蛋白(TP)、谷草转氨酶(AST)、热休克蛋白-90(HSP90)和肌酸激酶(CK)指标极显著升高(P<0.01),钙(Ca)浓度显著降低(P<0.05)。改造车组驴血液指标TP、AST和CK的变化范围低于普通车组。两组驴落地后血糖(GLU)水平均比运输前升高,但差异均不显著(P<0.05)。与运输前相比,改造车组驴落地后的体重减少低于普通车组;改造车组驴在落地后第10天平均体重接近运输前,而普通车组驴的平均体重在落地后第20天才基本恢复至运输前水平,即使用改造运输车辆可以尽早恢复体重。普通车组驴发病率为21.4%,改造车组为7.1%;两组均无死亡。综合上述结果,改造运输车可有效降低驴的运输应激,有利于提高动物运输福利,减少经济损失;本试验结果可为动物运输应激提供参考。     

单宁酸对猪卵母细胞体外成熟及胚胎发育能力的影响

研究旨在探讨单宁酸对猪卵母细胞体外成熟质量及其胚胎发育能力的影响。在猪卵丘卵母细胞复合体（COCs）体外成熟培养液中添加不同浓度（0、1、10、100 μg/mL）单宁酸培养42 h后,检测COCs的扩散程度和卵丘细胞扩散指数,统计COCs的体外成熟率,检测成熟卵母细胞内谷胱甘肽（glutathione,GSH）、活性氧（reactive oxygen species,ROS）和生长分化因子9（growth differentiation factor 9,GDF9）的水平,并统计孤雌激活及体外受精胚胎48和168 h的卵裂率、囊胚率及囊胚总细胞数。结果显示,与对照组相比,10 μg/mL单宁酸组卵丘细胞扩散指数显著提高（P<0.05）,100 μg/mL单宁酸组显著降低（P<0.05）;1和10 μg/mL单宁酸组卵母细胞成熟率差异不显著（P>0.05）,100 μg/mL单宁酸组卵母细胞成熟率显著降低（P<0.05）;1和10 μg/mL单宁酸组GSH和GDF9水平显著提高（P<0.05）,ROS水平显著降低（P<0.05）。孤雌胚胎和体外受精胚胎发育能力结果显示,与对照组相比,各单宁酸组卵裂率差异不显著（P>0.05）,10 μg/mL单宁酸组孤雌胚胎囊胚率及体外受精胚胎囊胚率显著提高（P<0.05）,100 μg/mL单宁酸组孤雌胚胎囊胚细胞数及体外受精胚胎囊胚细胞数均显著低于其他各组（P<0.05）。以上结果表明,10 μg/mL单宁酸可通过提高卵丘细胞扩散能力及GSH和GDF9水平、降低卵母细胞内ROS水平,改善猪卵母细胞成熟质量,提高孤雌胚胎及体外受精胚胎的发育能力。     

乳酸菌噬菌体的分离及生物学特性鉴定

为了解乳酸菌噬菌体的生物学特性,并为制定乳酸菌发酵生产过程中噬菌体污染的防控措施提供试验数据和参考,本研究通过斑点试验和双层琼脂平板法,以干酪乳杆菌（L. casei） ATCC 393、戊糖乳杆菌（L. pentosus） KLDS 1.0413、短小乳杆菌（L. brevis） ATCC 367为指示菌从乳制品、泡菜样品中分离乳酸菌噬菌体,通过透射电镜观察噬菌体形态,噬菌体基因组限制性内切酶作用分析其包装机制,并进行宿主范围和一步生长曲线的测定,SDS-PAGE分析噬菌体结构蛋白,对获得的噬菌体进行生物学特性鉴定。结果显示,分离获得3株烈性乳酸菌噬菌体,依次命名为Lc、Lpen和Lbre。电镜结果显示,噬菌体Lc、Lpen均由多面体头部和非收缩性尾部组成,而噬菌体Lbre由多面体头部和收缩性尾部组成。根据形态学分析,Lc和Lpen属于长尾噬菌体科（Siphoviridae）,B1类,Lbre属于肌尾噬菌体科（Myoviridae）,A1类。噬菌体基因组经限制性内切酶作用后,核酸电泳结果显示,噬菌体Lc、Lpen基因组均为异质平末端,其包装机制属满头包装,即pac-型,而Lbre含有黏性末端,其包装机制属于cos-型。宿主范围测定结果显示,噬菌体Lc、Lbre对宿主专一,而Lpen宿主谱较广。一步生长曲线显示,噬菌体Lc、Lpen和Lbre潜伏期分别为60、45和150 min,裂解期分别为45、90和105 min,裂解量分别为47、24和30 PFU/cell。SDS-PAGE分析显示,噬菌体Lc结构蛋白有7个,主要结构蛋白分子质量约为50 ku;噬菌体Lpen和Lbre结构蛋白均有5个,主要结构蛋白分子质量分别约为55和50 ku。综上,本研究分离获得3株乳酸菌烈性噬菌体,并对其主要生物学特性进行鉴定,对了解乳酸菌噬菌体及后续乳酸菌噬菌体污染的防治提供了试验数据和理论依据。     

大石桥地区水稻品种筛选比较试验

为筛选适宜大石桥地区种植的高产优质水稻品种,采用对比试验的方法,对近期审定品种的生育期及产量进行比较。试验结果表明:在同等地力、肥力条件下,与对照盐丰47相比,辽旱109、辽河5号的出穗期、成熟期提前2 d;东壮1018增产15.3%,辽河5号和辽旱109分别增产10.0%和5.0%。     

基于DPSA算法的“单库-单站”水资源优化调度方法研究

提出了单座水库与单座补水泵站水资源优化调度的非线性数学模型,模型以年内各时段的缺(弃)水量的平方最小为目标函数,各时段水库供水量和泵站引提水量为决策变量,各时段水库库容为状态变量,以年调节水库可供水量、泵站年引提水总量、水库与补水泵站的联合运行准则(泵站闲时补库、忙时供水)等为约束条件,并以南水北调东线一期江苏境内"骆马湖-皂河站"为实例,采用动态规划逐次逼近法进行求解。结果表明,相同供水保证率时,50%、75%、95%来水频率下泵站补水量、缺水量、弃水量比常规调度均有减少。     

基于SWAT模型的西江流域径流模拟研究

采用SWAT(Soil and Water Assessment Tool)模型,在整个珠江流域构建分布式水文模型,对西江流域1951~2008年的月径流过程进行模拟。选取西江流域的迁江、柳州、武宣3个水文站的径流数据,利用SWAT模型自带的敏感性分析模块和自动率定模块,采用LH-OAT敏感性分析方法和SCE-UA算法分别对选取的各参数进行敏感性分析和参数率定,并对率定模型进行验证。敏感性分析结果表明,不同的参数对流域月径流过程表现出不同程度的敏感度,其中CN2、ESCO、SOL_AWC、CH_K2和ALPHA_BF的敏感度较高,是较敏感因子。从率定和验证结果来看,3个水文站的径流模拟效果均较好,Nash-Suttcliffe效率系数ENS均在0.75以上,其中柳州站和武宣站率定期和验证期的ENS在0.8以上。SWAT分布式水文模型在西江流域月径流模拟中的应用效果良好。     

小型生物质直燃炉结构设计

基于目前现有生物质燃烧炉的燃烧效率低,且燃烧过程中焦油生成过多等问题。以高效率燃烧方式的薄层燃烧为该小型生物质直燃炉的主要燃烧方式,大大提高燃烧效率的同时,有效较低焦油与烟尘的产生,并且采用螺杆输送装置对炉膛进行持续供料,实现稳定的不间断燃烧,为成功解决农村生物质燃料浪费及环境污染起到积极作用,为新形势下的能源可持续发展提供思路。