虾肝肠胞虫感染对脊尾白虾肠道菌群的影响

为探究虾肝肠胞虫(Enterocytozoon hepatopenaei, EHP)感染对脊尾白虾(Exopalaemon carinicauda)肠道菌群的影响,本研究基于16S rRNA基因的测序结果,对感染EHP的脊尾白虾肠道菌群进行了分析。结果显示,感染虾与健康虾肠道菌群差异较大,且其肠道菌群结构多样性显著低于健康虾。研究发现,病虾中归属于变形菌门(Proteobacteria)的脱硫弧菌科(Desulfovibrionaceae)、弧菌科(Vibrionaceae)、未分类蓝细菌科(unidentified Cyanobacteria)、支原体科(Mycoplasmataceae)和未分类α变形菌科(unidentified Alphaproteobacteria)为优势菌,而归属于厚壁菌门(Firmicutes)的乳杆菌科(Lactobacillaceae)、双歧杆菌科(Bifidobacteriaceae)、芽孢杆菌科(Bacillaceae)及噬几丁质杆菌科(Chitinophagaceae)细菌在健康虾中占据优势地位。EHP侵蚀导致感染虾肠道内潜在致病菌显著增加(P<0.05),增加了其他疾病的易感性。此外,通过Tax4Fun功能预测,发现感染虾肠道菌群主要用于新陈代谢,从而抵抗EHP侵染,维持机体正常功能;健康虾肠道菌群则多用于个体生长与环境信息处理,进而保证生长与存活。本研究从虾肠道菌群结构方面入手,进一步探究了EHP感染对脊尾白虾肠道菌群的影响,以期为EHP的防治提供帮助。     

脊尾白虾隐花色素基因cry1的克隆及其功能分析

为探究隐花色素基因(cryptochrome,cry)在甲壳类中的节律调节功能,本研究根据脊尾白虾(Exopalaemon carinicauda)转录组序列,利用RACE技术获得了脊尾白虾cry1基因cDNA序列全长并对其进行功能分析。脊尾白虾cry1基因全长2190bp,开放阅读框1845bp,5’端非编码区为241bp,3’端非编码区为104bp,共翻译出614个氨基酸,预测蛋白质的分子质量为70.5kDa,理论等电点为5.09。同源性分析显示,脊尾白虾cry1基因与凡纳滨对虾(Litopenaeus vannameiS)的同源性最高,为71.6％。荧光定量分析结果表明,脊尾白虾cry1基因在眼柄、鳃、心脏、胃、肝胰腺、性腺、肌肉、肠道和腹索神经中均有表达,其中眼柄的表达量最高,性腺和心脏次之；不同时段的表达结果表明,其表达量在日节律(24h)中表现出先下降再上升的趋势。不同光色条件下RNA干扰(RNA interference,SRNAi)结果显示,注射后3~6h蓝光光照下脊尾白虾cry1基因的表达量显著高于白光光照,9~24h蓝色和白色光照下的表达量无显著差异,而RNA干扰组的表达量显著低于对照组,此结果显示cry1基因可能主要响应蓝光周期节律。目前对甲壳类生物钟的研究较少,该研究为深入探究甲壳类生物钟基因的调控机制提供帮助。     

两种水分含量下生物质炭对黑土N2O排放及硝化反硝化基因丰度的影响

生物质炭对土壤结构改良、土壤肥力提升和农田温室气体排放具有重要意义。本研究以吉林省梨树县典型黑土为研究对象，通过培育实验，研究不同土壤水分含量（40%WHC和100%WHC）下，生物质炭种类（玉米秸秆生物质炭和稻壳生物质炭）和施加量（0%、1%和4%（w/w））对黑土N2O排放及硝化反硝化功能基因丰度的影响。结果表明，随着秸秆生物质炭施加量的增加，土壤N2O排放呈下降趋势，4%高量秸秆生物质炭添加下，土壤N2O排放量仅为1%低量秸秆生物质炭添加下的33.9%。同时土壤NO- 3-N也表现出一致性规律，4%高量生物质炭添加下土壤NO- 3-N含量显著低于1%低量生物质炭。在100%WHC土壤水分状况下，玉米秸秆生物质炭显著增加了土壤N2O排放，而稻壳生物质炭则显著降低了土壤N2O排放。高土壤水分显著促进了土壤N2O排放，进一步为实时荧光定量PCR结果所证实，高土壤水分通过增加nirS基因丰度进而促进了土壤反硝化作用过程，而4%高量稻壳生物质炭添加下nosZ基因丰度显著高于玉米秸秆生物质炭添加，表现出更强的N2O还原潜力。尽管amoA-AOA基因丰度在不同生物质炭添加量下并未发生显著变化，但amoA-AOB基因丰度在高量玉米秸秆生物质炭添加下显著下降。结果说明，土壤水分和生物质炭通过影响土壤硝化反硝化微生物的营养底物和代谢过程，进而影响土壤N2O排放特征。     

不同环境因素对虾肝肠胞虫感染脊尾白虾的影响研究

虾肝肠胞虫的传播与宿主体质和水环境有一定的关联性。温度、盐度、氨氮含量等环境因子是养殖过程中极为重要的影响因素。研究表明，过高或过低的温度、盐度对脊尾白虾的特定生长率和非特异性免疫会有较大的影响。本试验以脊尾白虾为对象，设计温度(22、24、26℃)、盐度(20、24、28)和氨氮质量浓度(2、4、6 mg/L)3因素3水平正交试验，通过为期10 d的人工感染试验，利用实时荧光定量PCR法检测不同环境因素下的虾肝肠胞虫载量，探讨温度、盐度、氨氮质量浓度3种环境因子交互作用下对虾肝肠胞虫传播的影响。试验结果表明，各试验条件下脊尾白虾体内虾肝肠胞虫载量均显著上升(P<0.05),环境因素对虾肝肠胞虫在脊尾白虾体内传播影响由大到小依次为温度、氨氮质量浓度、盐度。最适传播条件为温度24℃、氨氮质量浓度2 mg/L和盐度28,不适条件为温度26℃、氨氮4 mg/L和盐度20。笔者探明了虾肝肠胞虫传播环境条件，试验结果可为海水养殖中虾肝肠胞虫病害的防控提供数据参考。     

不同水分含量下黑土硝化反硝化微生物群落结构的变化

【目的】阐明土壤水分含量的变化对土壤硝化与反硝化微生物数量的影响，揭示土壤微生物群落结构对土壤水分含量的响应规律，为黑土区农田合理水分管理提供参考。【方法】依托长期定位试验平台，采集典型黑土区表层土壤样品进行室内微宇宙试验，设置4个土壤水分含量梯度(40%WHC、60%WHC、80%WHC和100%WHC)模拟土壤湿度环境，土壤样品在(25±1)℃下连续培养7天后，采用实时荧光定量q-PCR和高通量测序技术，分析黑土硝化与反硝化微生物数量，揭示不同土壤水分含量下黑土微生物群落结构的变化规律。【结果】土壤水分对农田黑土硝化与反硝化微生物数量影响显著。硝化微生物AOA基因拷贝数在60%WHC下最低，随着土壤水分含量的升高而显著增加(P<0.05)。AOB基因拷贝数变化随土壤水分状况的变化由多到少依次为100%WHC、60%WHC、80%WHC和40%WHC。反硝化微生物nir S和nos Z基因拷贝数均随土壤含水量的升高而增加，在土壤含水量为100%WHC条件下均达到最高值，分别是40%WHC条件下的38和2.7倍。高通量测序及分析结果表明，不同土壤水分状况下土壤微生物群落结构发生明...     

中国耕地利用净碳汇时空演进及综合分区

耕地利用净碳汇是影响耕地利用进程的重要因素，分区优化耕地利用是实现中国农业绿色、可持续发展的有效手段。基于耕地利用碳源-碳汇视角测算了2005-2020年中国31省（市、区）耕地利用净碳汇量，利用核密度估计分析其动态演进趋势，并探究耕地利用净碳排放与农业经济的脱钩效应；结合脱钩结果和粮食产区进行综合分区优化，借助灰色模型预测了2021-2035年各综合分区的净碳汇量及脱钩状态。结果表明：1）研究期内耕地利用净碳汇量呈波动式上升，年均增速3.740%，粮食主产区碳汇能力优于其他粮食产区；2）核密度估计显示，中国耕地利用净碳汇地区差距逐渐缩小，但仍存在区域发展不均衡，粮食主产区、产销平衡区和主销区均呈向碳汇高值区的扩散态势；3）研究期内耕地利用净碳排放与农业经济脱钩状态主要为强脱钩，2020年除北京、上海、广东和海南外，其他省（市、区）均处于实现经济效益和生态效益协调的综合分区；4）预测2021-2035年中国耕地利用碳汇能力保持平稳增长，各综合分区脱钩状态主要为强脱钩。并对全国及各综合分区提出针对性优化策略，推进实现耕地利用低碳、绿色、高质量发展。     

不同叶面肥喷施时间对沿海盐碱地区小麦生长的影响

为探明叶面肥在沿海盐碱地区小麦生产上的最佳使用时期及使用次数，特研究了不同叶面肥喷施时间对沿海盐碱地区小麦生长的影响。结果表明，喷施叶面肥能够延长小麦上三叶的功能期，增加穗长、株高、上三叶的叶长；喷施叶面肥可以提高小麦每穗实粒数和千粒质量，从而实现小麦增产，两个小麦品种均是以在小麦倒2.5叶时和倒0.5叶时各喷施1次叶面肥的产量增幅最大。     

农村厕所粪污再生肥便捷化还田施用技术装备研究

针对我国农村“厕所革命”面临的粪污资源化利用突出问题,围绕农村人居环境整治关键技术难题,提出农村三格化粪池厕所粪污无害化处理后的小规模再生肥资源化利用的便捷化还田施用技术和小型化装备,以适应和逐步推动农村厕所粪污就地就近还田消纳和综合利用。