人工改造野生大豆GsDREB2基因对植物耐盐和耐渗透胁迫能力的影响

DREB (dehydration responsive element binding protein)转录因子是一个干旱应答元件的结合蛋白,它能特异结合启动子中含有DRE/CRT顺式元件,激活逆境诱导基因的表达,调控植物对干旱、低温、高盐、高温等胁迫的耐逆性。大量研究表明DREB转录因子在信号传导、作用机理及基因表达方面存在复杂性。为了野生大豆来源GsDREB2基因能更有效地发挥功能,人工突变该基因的负向调节结构域(negative regulatory domain, NRD,140~204),经改造命名为GsDREB2-mNRD。在酵母中比较全长基因(FLDREB2)和GsDREB2-mNRD转录激活和与DRE元件结合的能力,并验证GsDREB2-mNRD核定位情况。分别将FLDREB2和GsDREB2-mNRD转化拟南芥,通过拟南芥幼苗期盐胁迫和渗透胁迫试验,比较GsDREB2-mNRD和FLDREB2在提高植物耐盐和渗透胁迫方面的差异。结果表明,GsDREB2基因内部存在着负向调节结构域(NRD),抑制了GsDREB2转录激活功能和DRE元件结合的特性;经改造的GsDREB2基因依然能定位在细胞核;超量表达GsDREB2-mNRD基因的拟南芥耐盐和渗透胁迫能力明显强于非转基因对照,也高于FLDREB2基因超表达的拟南芥;野生大豆来源的GsDREB2基因NRD结构域的缺失可增强该基因在植物耐盐、渗透胁迫等逆境胁迫下的功能。     

水氮供应对地下滴灌紫花苜蓿生长特征及草地小气候的影响

为探讨不同水氮处理条件下紫花苜蓿生长状况与草地小气候特征的关系,以2年生紫花苜蓿“巨能7号”为研究对象,采用田间试验和室内分析相结合的方法,研究了宁夏引黄灌区地下滴灌条件下不同滴灌量和施氮量处理下紫花苜蓿生长特征和草地小气候的变化。结果表明:1)滴灌量和施氮量对紫花苜蓿的株高、叶面积和鲜草产量都有显著的影响,表现为紫花苜蓿的株高、叶面积和鲜草产量均随滴灌量和施氮量的增加而增加,当施氮量增加到一定值时,继续增施氮肥,其鲜草产量增产效果在不同滴灌量处理下表现出不同的趋势。2)与不施氮处理相比,增施氮肥降低了紫花苜蓿株间空气温度、浅层土层温度和株间光照强度,而增加了群体内部空气相对湿度。3)不同滴灌量对紫花苜蓿的生长微环境的调节作用不同,随着滴灌量的增加,紫花苜蓿群体相对湿度逐渐提高,而紫花苜蓿株间气温和浅层土层温度降温效应越明显。4)紫花苜蓿生育期间株高与叶面积、草产量和群体内部相对湿度呈极显著正相关(P<0.01),与群体内光照强度、株间气温、浅层土壤温度呈极显著负相关(P<0.01)。合理减少滴灌量和施氮量不仅能维持紫花苜蓿良好的生长特征,而且能提高鲜草产量和改善草地生态环境条件。本研究旨在为紫花苜蓿群体微环境生态因子的改善及高产优质栽培措施提供科学依据。     

布设间距对多孔方型人工鱼礁流场效应影响的数值模拟研究

采用计算流体动力学(CFD)技术,研究了不同布设间距下,多孔方型人工鱼礁周围水流运动的规律,旨在为深入研究人工鱼礁的集鱼原理和海洋牧场建设中人工鱼礁的投放和布设提供更多参考。本研究采用了4种布设间距,分别为0.5、1、1.5和2倍鱼礁高度,基于计算机数值模拟技术,模拟了速度为0.8m/s的水流流经2个礁体的过程,分别观察鱼礁周围水流运动情况。结果显示,多孔方型人工鱼礁内部和周围存在缓流区、背涡流区、上升流区、死水区等有显著特征的区域;多孔方型人工鱼礁上升流的最大速度与来流速度的比值约为0.95倍;多孔方型人工鱼礁周围上升流最大抬升高度与鱼礁高度之比约为2.1;多孔方型人工鱼礁的结构在一定程度上为鱼礁周围的流态多样性提供了较有利的作用;多孔方型人工鱼礁的布设间距对2个鱼礁单体间的旋涡数量和旋涡方向有较大影响,也对涡量大小和涡量分布范围产生影响。研究表明,在一定范围内,布设间距越大,涡量越大,分布范围越广,但超过一定范围后,涡量不再增大,分布范围也不再扩大;多孔方型人工鱼礁的布设间距越大,背涡流在X方向和Y方向的影响面积越大。研究结果清晰地展现了不同布设间距下的人工鱼礁的流场效应,对在特定条件下进行人工鱼礁投放和布设具有重要意义。     

池塘和稻田养殖模式对泥鳅营养品质的影响

为探究不同养殖模式对台湾泥鳅(Paramisgurnus dabryanus ssp.)和泥鳅(Misgurnus anguillicaudatus)营养品质的影响,本研究分析了池塘和稻田养殖模式下,台湾泥鳅和泥鳅的形体性状、营养成分和品质差异,并探讨了这些指标间的相关性。结果显示,台湾泥鳅的肥满度显著高于泥鳅,其中,池塘养殖模式下的台湾泥鳅(P. dabryanus ssp. pond-cultivated, PPOC)肥满度(1.00±0.01)显著高于池塘养殖模式下的泥鳅(M. anguillicaudatus pond-cultivated, MPOC) (0.50±0.01) (P<0.05)。泥鳅的粗蛋白含量显著高于台湾泥鳅(P<0.05),而粗脂肪含量显著低于台湾泥鳅(P<0.05),其中,稻田养殖模式下的泥鳅(M. anguillicaudatus paddy-cultivated, MPAC)粗蛋白含量最高,达(21.09±0.57)%。除内聚性外,台湾泥鳅的质构特性显著高于泥鳅(P<0.05);养殖模式对2种泥鳅的形体性状有显著影响,PPOC肥满度显著高于稻田养殖模式下的台湾泥鳅(P. dabryanus ssp. paddy-cultivated, PPAC) (P<0.05),MPOC肥满度显著低于MPAC (P<0.05)。池塘养殖模式下2种泥鳅的致动脉粥样化指数和血栓形成指数显著低于稻田养殖的相同品种(P<0.05),硬度(PPOC)>硬度(PPAC),弹性(MPOC)<弹性(MPAC) (P<0.05),稻田养殖模式的2种泥鳅的谷氨酸、精氨酸、组氨酸、缬氨酸和甲硫氨酸高于池塘模式的相同品种(TAV>1)。主成分分析结果显示,形体性状与营养品质密切相关,肥满度与体长体高比呈负相关(–0.996),与质构特征、粗脂肪含量呈正相关,与水分、灰分、粗蛋白含量呈负相关。基于肥满度、质构等指标,PPOC最适合作为泥鳅加工原料。     

新疆博尔塔拉河冬季鱼类群落空间分布及其与环境因子的关系

为完善新疆博尔塔拉河流域的渔业生态评估及体系养护,2016年11月在博尔塔拉河流域展开资源调查,于干流设置4个监测断面,对该水域鱼类群落结构进行研究。本调查共采集鱼类1515尾,隶属于3目5科14属,共计15种,均为硬骨鱼类;通过相对重要性指数(IRI指数)获得的博尔塔拉河干流的鱼类优势种共计3种,分别为麦穗鱼(Pseudorasbora parva)、棒花鱼(Abbottina rivularis)和新疆高原鳅(Triplophysastrauchii)。基于Bray-Curtis相似性指数的二维聚类分析结果显示,在60%相似水平上空间聚类,可将博尔塔拉河分为上游及下游2组,物种聚类在50%相似水平上可分为Ⅰ～Ⅳ共计4组。典范对应分析(CCA)表明,影响冬季鱼类群落空间结构的主要环境因子为海拔、温度和溶氧。对照历史资料结果表明,博尔塔拉河流域的土著鱼类种类减少;外来鱼类种类逐年增加;经济鱼种减少;鱼类群落小型化明显。本研究可为该流域生态环境评估、水资源开发利用及渔业资源养护提供基础数据,具有一定的参考价值。     

桑沟湾养殖海带生长的模型预测

海带(Saccharinajaponica)是一种常见的大型经济褐藻,是海洋生态系统重要的初级生产者,也是我国北方沿海主要的养殖藻类。本研究旨在建立海带个体生长数值模型,并以此预测中国北方近海大规模筏式养殖条件下海带的生长情况。本研究以桑沟湾养殖海带为例,利用可视化模型软件STELLA描述海带生长的关键过程及其与环境参数的关系,以净生长量(N_(growth))=总生长量(G_(growth))–呼吸作用(resp)–枯烂(E_(kelp))为基本框架,模拟和预测海带的生物量和叶片长度变化。海带的总生长用光照、温度、盐度、海带体内营养盐(包括N和P)等强制函数定义,其中,光照参数来自桑沟湾气象记录,盐度、温度和营养盐为现场调查实测值。模型模拟桑沟湾养殖海带的长度与干重结果与实测值的拟合度R~2值分别为0.936、0.963,说明该模型能够很好反映海带的真实生长情况。可靠的个体生长模型是评估海带养殖容量的基础,并可为水产养殖区的空间规划提供决策依据。     

新型冠状病毒肺炎疫情下武汉市粮食应急管理经验与启示——基于权变理论视角的分析

阐析新型冠状病毒肺炎疫情对粮食安全的冲击及其诱发危机的特征,引入权变理论,分析粮食应急管理中的权变思想,构建权变理论下的粮食应急决策模型和应急管理框架.在此基础上,从监测预警机制、应急管理体制、应急保障机制,以及常态化疫情防控机制等体制机制层面探析武汉市粮食应急管理经验.融合权变理论,从管理者的权变素质、应急组织的敏捷...     

质膜内在蛋白ZmPIP1;1参与玉米耐旱性和光合作用的功能分析

质膜内在蛋白(plasma membrane intrinsic proteins, PIPs)是水通道蛋白主要亚家族成员之一,在植物生长发育过程中具有重要调节功能。前期研究表明,玉米ZmPIP1;1基因表达受到渗透和盐胁迫的强烈诱导,但其在玉米中的生物学功能尚不明确。本研究通过玉米遗传转化获得了ZmPIP1;1超表达转基因株系,干旱胁迫实验揭示了ZmPIP1;1超表达转基因株系较野生型具有较低的水分散失率及较强的干旱胁迫耐性。转录组测序结果表明参与ABA生物合成及其信号通路相关基因的表达水平发生了显著变化。在田间正常生长条件下,ZmPIP1;1超表达转基因植株与野生型在生长发育过程中没有明显差异,但转基因玉米株系具有较高的光合效率,粒宽和百粒重增加,玉米单果穗的产量提高。此外,通过荧光双分子互补实验观察到ZmPIP1;1和ZmPIP2;6蛋白在玉米叶肉细胞原生质体的细胞质膜和叶绿体膜上存在互作,并且可能导致了ZmPIP蛋白的重定位。该研究为ZmPIP1;1分子机制的解析奠定了重要基础,为玉米高光效分子设计育种开辟了新的途径。     

基于粮食安全保障体系的经济管理与政策效应分析

探讨了粮食安全保障体系,即粮食安全的基本概念、保障体系的结构、经济管理机制以及政策效应。粮食安全概念包含四个方面：粮食获取、可达性、利用效率及供应稳定性,其不仅关乎总体生产规模,还涉及资源分配与市场运作。生产力、储备、运输、分配、消费以及政策与管理等多个环节构成了保障体系的架构。经济管理机制的核心关注点包括宏观经济政策、市场调控以及应对市场波动的策略。通过跨国案例研究,揭示了政策在推动农业产出、加强市场稳健性和提升农民生活品质等方面的具体作用。     

海带提取物影响海水胁迫豆芽生长的试验研究

用45%海水稀释海带物质作为试验液,培养大豆种子,结果表明：400倍液提高成苗率61.36%;800倍稀释液提高豆芽的主根长44.2%,茎长、茎重分别提高117.7%和12.23%;600倍液分别提高豆芽最长叶、叶鲜重、叶绿素含量、类胡萝卜素含量100.14%、70.29%、0.96%、179.50%。