异色瓢虫胁迫对棉铃虫生长发育及压力蛋白基因表达的影响

【目的】明确不同食源异色瓢虫(Harmonia axyridis)胁迫对棉铃虫(Helicoverpa armigera)生长发育和变态发育的影响,探讨棉铃虫是否能感知并分级捕食风险、能否在生长发育和变态发育上体现出权衡效应;明确长时和短时胁迫对棉铃虫压力蛋白基因表达的影响,探讨异色瓢虫胁迫能否引起棉铃虫分子水平上的生理反应。【方法】通过设置7种不同食源的异色瓢虫胁迫处理(饥饿处理、虾卵处理、棉铃虫幼虫处理、棉铃虫卵处理、蚜虫处理、蚜虫对照处理、对照处理),观察记录棉铃虫在胁迫下的生长发育(幼虫历期、蛹历期、雌雄蛾寿命、总寿命)和变态发育(蛹重、化蛹率、羽化失败率、卷翅率)指标;设置长时(1龄幼虫至3日龄成虫)和短时(15 min至6 h)异色瓢虫胁迫处理,利用实时荧光定量PCR(q RT-PCR)技术检测棉铃虫压力蛋白基因(即热激蛋白基因)Hsp70和Hsp90及热激同源蛋白基因Hsc70在胁迫后的表达水平变化。【结果】在捕食性天敌异色瓢虫的胁迫下,棉铃虫幼虫历期、蛹期、雌雄蛾寿命、总寿命均显著性缩短,蛹重和化蛹率显著性下降,成虫卷翅率显著性升高,而羽化失败率无显著性变化。在不同食源的天敌胁迫下,棉铃虫幼虫历期在异色瓢虫取食蚜虫时最短,蛹历期在瓢虫取食棉铃虫卵时最短,总寿命在瓢虫取食虾卵时最短,而雌雄蛾寿命在不同食源天敌胁迫下未表现出显著性差异;棉铃虫成虫卷翅率在瓢虫取食棉铃虫卵时最高,而蛹重、化蛹率、羽化失败率在不同食源天敌胁迫下未表现出显著性差异。压力蛋白基因Hsp70和Hsp90在短时胁迫下(Hsp70:30min至3 h;Hsp90:15 min、1.5 h、2 h、6 h)表达水平显著性上调,热激同源蛋白基因Hsc70在长时胁迫下(5龄幼虫、预蛹、雄蛹、雌蛾阶段)表达水平显著性上调。【结论】在面对捕食性天敌异色瓢虫长时胁迫作用下,棉铃虫各生长发育阶段均出现缩短的现象,即棉铃虫为躲避被捕食风险表现出了发育加速的现象,而快速的生长发育在一定程度上干扰了变态发育,导致蛹重和化蛹率下降,成虫卷翅率提高,符合权衡效应。棉铃虫对不同食源的天敌胁迫具有不同程度的敏感性,即棉铃虫对潜在的捕食风险可能存在一定的分级能力,但这种分级能力没有得到规律性体现。异色瓢虫胁迫能够引起棉铃虫分子层面的生理反应,导致压力蛋白基因的表达上调,其中压力蛋白基因Hsp70和Hsp90受到短时胁迫的反应较为明显,而热激同源蛋白基因Hsc70受到慢性胁迫刺激的反应更为显著。     

桉树无性系在华南6种立地条件下的适生性评价

【目的】科学评价桉树无性系在不同立地条件下的抗性和适生性,为桉树"适地适树"种植提供科学依据。【方法】从成活率、树高、胸径、发病率、风害率以及材积等方面,在广东、广西6种不同立地条件下,开展了目前主要推广种植的10个桉树无性系的适生性对比试验。【结果】杂交桉树无性系仍然保持着其适应性强的优良特性,成活率除LH9224为93.7%以外,其余全部在95.0%以上。不同立地条件下各无性系的抗病能力存在较大差异,无性系中以LH9224发病率最高,平均超过6.7%,LH9211没有病株,抗病性最强;立地类型中的黏重土壤发病率最高,平均为3.63%,轻质砂壤土为0。各无性系间的抗风性存在显著差异,在平均风力为9级时,1.5年生幼林的风害率为5%~64%,DH3327和DH3226的抗风性最差,风害率大于60%,LH9211、LH9224和Sh1的抗风性最强,风害率小于10%;6年生成林则以M1和DH2012的风折情况较为严重,遇11级大风时,风折率12%。各无性系间的速生性也存在极显著差异,8.5年生时年均出材量(MAI)为17.19~38.87 m3·hm~(-2)·a~(-1),其中以钦廉试验地的DH3213表现最好,U6表现最差,6种立地条件下6.5年生时,10个桉树无性系的平均MAI为12.24~26.97m3·hm~(-2)·a~(-1)。【结论】台风频发地区可多种植抗风性强的尾细桉E.urophylla×E.tereticornis系列的LH9224无性系,而在内陆少有风害的地区,DH3213和DH3327是较为理想的种植品系,对于成活率最差和发病率最高的唐家等地区,适宜选择成活率最高的M1和抗病性较好的LH9211,而对于出材率较差的吴川和遂溪等地区,适宜选择速生性最佳的DH3213。     

酒糟黄姑鱼生产加工过程HACCP计划的建立

对酒糟黄姑鱼生产加工过程进行危害分析,确定了加工前原料验收、辅料验收、解剖、干制、发酵储藏5个关键控制点,并制订了HACCP计划表,构建了酒糟黄姑鱼的HACCP管理体系模式,确保产品的质量安全。     

基于非线性混合效应模型的柠条株高生长过程研究

【目的】建立宁夏盐池地区柠条林株高生长量与种植年限关系模型,为精确掌握柠条林的生长过程提供依据。【方法】以盐池县北部、中部、南部的柠条林为研究对象,考虑不同地区立地条件的差异性及种植密度对株高生长的影响,对原有生长方程进行改进,并在改进的基础上利用非线性混合效应(NLME)模型方法建立其株高生长量与种植年限的关系模型,用幂函数、指数函数、常数加幂函数考虑数据间的异方差性,最后对NLME模型与传统模型、改进后的模型、不含随机效应的NLME模型的精度进行对比分析。【结果】相较其余3种模型,含有随机参数且考虑异方差结构的NLME模型精度有显著提高,其调整后的决定系数可达到0.986 5,平均绝对误差和剩余均方根误差分别为0.073 2和0.094 2。【结论】基于改进后Korf方程建立的柠条株高生长量与种植年限关系的NLME模型,考虑了种植密度对株高生长的影响,消除了数据间的异方差性,可准确描述盐池县不同地区柠条株高的生长过程。     

香溪河沉积物重金属形态分布特征及生态风险评价

于2016年6月,在三峡库区香溪河流域设置5个样点,采集30个样品,通过五步连续提取法对Pb、Cd、Cu、和Cr重金属总量及形态进行分析,运用聚类分析法探讨香溪河流域沉积物各重金属的分布特征,利用基于形态学研究的次生相和原生相比值法对香溪河沉积物中重金属进行了生态风险评估。结果表明:研究区域重金属的变异系数大小为PbCdCuCr,聚类分析将样点分为三类,其中贾家店(XX04)为一类,三岔沟(XX01)、水库干流与香溪河交汇处(XXCJ)为一类,峡口(XX06)、平邑口(XX08)为一类;形态分析表明,Cu主要以有机物及硫化物结合态和残渣态存在,Pb主要以碳酸盐结合态、Fe-Mn氧化物结合态以及残渣态存在,Cd主要以可交换态与残渣态存在,Cr主要以残渣态存在;生态风险评价表明,样点XX04与XX06上Cd的污染最为严重,大部分都在中度污染以上。综合评价得出,Cd是香溪河沉积物污染较为严重的重金属。     

风雪荷载作用下Venlo型温室结构整体性能研究

为研究风雪荷载作用下Venlo型温室结构的整体性能,利用ANSYS有限元分析软件,考虑温室结构的实际工作状态、材料非线性、几何大变形以及构件初始几何缺陷的影响,建立Venlo型温室结构的单榀骨架、整体骨架、整体骨架覆盖薄膜、整体骨架覆盖玻璃和整体骨架覆盖PC板5种计算模型,分别模拟5种风雪荷载工况下各结构的整体受力情况,给出了相应安全系数和空间作用系数,分析了Venlo型温室结构的空间整体性能。结果表明:檩条支撑作用使温室结构空间作用效应提高约0~33.7%;覆盖材料对提高整体骨架空间作用效应的影响不可忽略,约为28.1%~383.4%,且玻璃覆盖整体骨架时产生的影响最大,PC板次之,薄膜再次之;对Venlo型温室结构进行设计计算时,可适当考虑檩条、覆盖材料等对结构空间作用效应的提高作用。研究成果可为完善Venlo型温室结构设计理论提供参考。     

木麻黄青枯病抗性鉴定方法比较及抗病种质筛选

【目的】筛选出简便、准确、可靠的木麻黄(Casuarinaceae)青枯病抗性鉴定方法,对我国现有的木麻黄种质资源开展抗病性鉴定与评价,筛选出优良抗病无性系。【方法】在木麻黄抗病品系筛选技术基础上,参考番茄Lycopersicon esculentum、烟草Nicotiana及桉树Eucalyptus等植物青枯病抗性鉴定方法,设计8种木麻黄青枯菌人工接种方法,系统探讨水培生根苗、嫩枝、绿梗小枝、褐梗小枝、青枯菌粗毒素及盆栽小苗伤根接种、盆栽小苗无伤接种等接种方法对木麻黄青枯病抗性鉴定的影响。【结果】不同无性系利用盆栽幼苗伤根接种法接种后的死亡率介于25.79%~83.06%,无性系K18、A14与G1、30差异极显著(P0.05);不同无性系用褐梗小枝室内水培接种的病情指数介于2.16~69.48,无性系K18、A14与G1、30差异极显著(P0.05)。这2种接种方法能够有效区分木麻黄抗、感无性系,且呈极显著正相关(r=0.856 5)。不同无性系在盆栽幼苗不伤根接种及水培生根小苗、嫩枝室内水培接种中抗病性差异不显著(P0.05),不能有效区分抗、感无性系。绿梗小枝接种后症状变化小,不易分级,容易出现观测误差;青枯菌粗毒素接种存在浓度难以控制等问题。利用褐梗小枝室内水培接种法,对53份木麻黄育种材料进行抗性评价,筛选出X1、30、杂交、G1等12份高抗材料。【结论】盆栽幼苗伤根接种及褐梗小枝室内水培接种方法是木麻黄青枯病抗性鉴定的较好方法,文中其他接种方法不是木麻黄青枯病抗性鉴定的优选方法。     

玉米秸秆炭对红壤镉吸附及养分含量、赋存形态的影响

为明确玉米秸秆炭添加对土壤重金属镉(Cd)的吸附固持及主要养分元素N、P形态转化的影响,以土壤质量0%、2%、4%和8%的比例向红壤中加入玉米秸秆生物质炭材料,混合后培养35 d,通过等温吸附实验探究玉米秸秆炭施加对红壤中Cd~(2+)吸附的影响及其作用机制,并结合逐级化学提取法对红壤养分元素N、P和K的生物可利用性及其赋存形态变化进行研究。结果表明,玉米秸秆炭的施加能增加红壤p H值和有机碳总量,并显著提高红壤上Cd~(2+)的吸附量,Freundlich和Langmuir方程均能够较好拟合该等温吸附过程(R20.90);SEM-EDAX分析表明生物质炭吸附了部分土壤中的Cd~(2+),在p H 4~8范围内,土壤p H值的增大促进了红壤对Cd~(2+)的吸附;土壤悬液Zeta电位结果表明玉米秸秆炭的施加增加了土壤表面的负电荷量,使得红壤通过静电吸附作用结合更多的Cd~(2+)。此外,生物质炭的施加提高了土壤中离子交换态磷(KCl-P)、离子交换态氮(IEF-N)和速效钾含量,土壤中不同形态磷(Ca-P、Fe-P)含量随着生物质炭的增加均呈现上升趋势,而土壤中总可转化态氮(TTN)的含量则变化不明显。以上结果表明,玉米秸秆炭的施用能有效降低重金属污染土壤的环境风险,提高土壤质量。     

库尔勒香梨离体叶片再生体系的建立

【目的】建立库尔勒香梨叶片诱导再生的稳定高效再生体系。为梨的遗传转化研究奠定基础。【方法】以库尔勒香梨离体培养的继代30 d左右的无菌苗叶片为材料,1/2 MS为基本培养基,用 TDZ与 IBA或 NAA分别组合设计配方,研究不同生长调节剂质量浓度组合对不定芽诱导过程中愈伤组织形成率和不定芽形成率的影响,选取最优配方附加不同质量浓度的AgNO₃,获得不定芽再生的最佳培养基。用IBA和NAA分别组合设计生根生长调节剂的配比,根据生根率、平均生根数以及平均生根长度筛选最适宜生根的生长调节剂的配比,建立生根的培养体系。【结果】库尔勒香梨叶片诱导不定芽再生的最佳培养基为1/2 MS+TDZ 1.0 mg/L+IBA 0.5 mg/L+AgNO₃ 0.5 mg/L,愈伤组织诱导率100%,不定芽形成率84.92%。最适宜香梨再生苗生根的培养配方为1/2 MS + 0.5 mg/L IBA + 0.9 mg/L NAA,结合前期暗培养7 d,生根率可达100%,平均生根条数为5.66,平均根长度为 2.8 cm。【结论】建立了库尔勒香梨的再生体系。     

无患子果皮萃后物滤水分料装置的研制与测试

为了解决无患子Sapindus mukorossi果皮萃后物人工沥水导致的效率低、车间地面黏滑与皂苷浪费等问题,创新设计了一种双向旋转式无患子果皮萃后物滤水分料装置。提出了以"双向旋转式"为核心工作理念的新装置结构,并对其主要的滤水过程进行了理论与运动学分析,且利用增材制造技术制作了样机,依据功能要求进行了性能测试。结果表明:该装置结构简单可靠,实用性强;采用的轴向偏角α < 90°的搅动叶片设计方式可减小果皮堆积的概率;平均滤水率可达45.83%,平均出料率可达85%以上,均满足设计要求。该装置能够较好地实现无患子果皮萃后物和皂苷混合物的分离、皂苷混合物的再回收利用以及萃后物低湿度分离的功能,提高了无患子果皮皂苷的萃取率,从而便于进行后续烘干和晒干工艺,推动了无患子加工产业机械化。