农产品监测预警模型集群构建理论方法与应用

【目的】农产品供给与需求的准确分析测定,是农业监测预警能力提升的重要表现。构建产品多品种多环节模型集群理论方法,可高效解决单一环节或单一模型难以解决的分析技术难题。【方法】在农产品供需的重要要素即生产量、消费量、贸易量、价格等分析预测过程中,针对农产品品种间关联性强,自然、社会、经济诸多影响因素纠缠,模型多变量强耦合、非线性、参数时变的特点,提出多品种农产品“因素分类解耦、参数转用适配”方法,以构建多时空维度的监测预警模型集群。【结果】利用“因素分类解耦、参数转用适配”技术方法,研究构建了不同农产品的生产类、消费类、贸易类、价格类的模型集群。这些模型集群可用于对不同时空维度的水稻、玉米、小麦、肉类等主要农产品供需的长中短期的分析预测,支撑形成了农业展望中的主要农产品平衡表,其中主要农产品全国年度生产量6年平均预测精度高于97%。【结论】研究提出的农产品监测预警模型集群构建理论及其方法,有效提升了农产品多品种模型集群的求解效率和准确率,增强了农产品供需分析预测的系统性与智能性,为系统揭示农产品复杂的时空供需变化特征、促进农产品市场调控科学性和可预见性,提供了新技术方法。     

绵羊Izumo1基因多态性及其与产羔数关联分析

为研究Izumo1基因多态性及与产羔数关系,本研究利用PCR和直接测序法对小尾寒羊和苏尼特羊的Izumo1基因DNA序列进行扩增、测序和BLAST分析,并和本课题组前期绵羊重测序数据进行比对,筛选出Izumo1基因SNP位点。同时,采用Sequenom MassARRAY~?技术进行基因分型,并对其SNP位点的基因型和等位基因频率在各群体中的分布进行研究。结果表明:小尾寒羊Izumo1基因DNA全长序列3 385 bp,苏尼特羊Izumo1基因DNA全长序列3 382 bp;筛选出8个Izumo1基因SNP位点,经过初步筛选,将在小尾寒羊、苏尼特羊、滩羊、萨福克羊、杜泊羊、草原藏羊这6个绵羊品种中位点分布没有差异的SNP位点排除,最终筛选获得的g.54412135AG和g.54412107CA 2个位点。Izumo1基因g.54412135AG位点在多羔和单羔绵羊品种中存在GG、GA和AA 3种基因型,G基因为优势等位基因;g.54412107CA在多羔品种中存在CC和CA 2种基因型,而在单羔品种中存在CC、CA和AA 3种基因型,C基因为优势等位基因,其基因型频率和基因频率在单、多羔绵羊群体间的分布差异均极显著(P0.01);群体遗传学分析得出g.54412135AG多态位点在6个品种中的多态信息含量(PIC)都属于低度多态(PIC0.25);g.54412107CA多态位点在杜泊羊中属于中度多态(0.25PIC0.5),在其他5个品种中都属于低度多态(PIC0.25),然而,关联分析发现Izumo1基因g.54412135AG和g.54412107CA位点的不同基因型与小尾寒羊不同胎次产羔数之间不存在显著关联(P0.05)。     

绵羊SPP1和PLCB3基因多态性与产羔数的关联分析

试验旨在探究SPP1基因g.36651870T>C位点多态性、PLCB3基因g.41871219T>C位点多态性与绵羊产羔数之间的关系,以期寻找绵羊产羔数性状相关的分子标记.利用全基因组重测序结合Sequenom MassARRAY?SNP技术对多羔羊(小尾寒羊、湖羊、策勒黑羊)和单羔羊(滩羊、苏尼特羊、萨福克羊和草原...     

不同位置秸秆覆盖条件下土壤水盐运动实验研究

以地下水与土壤水动力学理论为基础,通过对不同地下水埋深不同位置秸秆覆盖试验资料分析,建立了土壤水分运动数学模型,并进行了数值模拟,试验实测数据与模型计算值吻合较好,说明所建立的模型是可行的。并以此为基础,分析了不同地下水埋深不同位置秸秆覆盖土壤含盐量,得出地表以下30 cm处秸秆覆盖的土壤含盐量大于地表表层秸秆覆盖的土壤含盐量,这为新疆地区控制潜水蒸发改良盐碱地研究提供了可靠的基础依据。     

包气带土壤pH对灌溉施肥响应的变异过程

为了分析灌溉施肥活动引起的包气带土壤pH值变异特征及其对地球化学条件的响应,通过历时3 a的野外原位灌溉施肥试验,应用不同季节灌前、灌后6 m土层中不同深度的测定资料,系统分析了土壤pH对灌溉、施肥的响应过程,结果表明：各深度pH值呈弱变异性（CV=1.01%~2.28%）,与灌溉前相比,灌后土壤pH值的均值和变异系数均呈现明显的变化;灌前包气带各层pH具有强烈的空间自相关性,灌后受水分、基质等相互作用影响,pH的空间自相关性有所减弱,C₀/(C₀+C)和变程a分别由7.23 m和3.54 m(灌前0 d)减少到3.26 m和2.76 m(灌后第10天)。土壤基质是决定土壤酸碱性的主要因素,在灌溉施肥活动对pH的响应过程中,地球化学条件（土壤含水量、土壤温度、土壤有机质(SOM)、氧化还原电位（RP）等)、土壤基质组成和氮底物浓度（NH⁺₄-N）等的交互作用影响pH的动态。土壤含水量和温度单独对pH影响不显著,两者交互作用对pH有显著影响。引起土壤pH变化的主要变异源为Cl^-、土壤有机质(SOM)、NO^-₃-N、NH⁺₄-N等营养物质和不同空间深度土壤基质的差异,表明灌溉施肥改变了包气带pH地球化学动力场、营养物质和土壤基质的交互作用,引起各深度的生物地球化学反应,控制pH值的空间变异特性。当包气带介质土壤水分变化时,首先营养物氨态氮以分子态或水合态形式被介质吸附,H⁺得到释放,使得灌后第4天pH值下降。随着氨氧化过程中H⁺的释放,pH在灌前和灌后第10天和第30天有显著差异。氨的氧化引起硝酸盐含量不断增加,使得硝酸盐对pH值的影响在灌后不断增强,相关系数由0.24(0 d,P<0.05)增加到0.41(30 d,P<0.01),而氨态氮对pH值的影响逐步降低,相关系数由0.43(0 d,P<0.01)降低为0.19(30 d,P>0.05)。     

华南6水系与澜沧江-湄公河攀鲈线粒体ND2基因的遗传多样性分析

测定了中国华南6水系及澜沧江(云南勐腊)-湄公河流域(柬埔寨洞里萨湖)的125尾攀鲈(Anabas testudineus)线粒体部分ND2基因1 010 bp序列,分析发现39个变异位点和12个单倍型,总遗传多样性较低(h=0.369,π=0.003 8),推测可能经历过严重的瓶颈效应;中国攀鲈群体遗传多样性更低(h=0.282,π=0.000 4),处于边缘区的中国攀鲈群体是造成低遗传多样性的主要原因。在单倍型网络图中柬埔寨和中国攀鲈各自聚类,具有明显地理结构和谱系结构,推测地质运动和气候变化导致基因交流受阻所致。核苷酸错配图和中性检验表明中国群体经历过种群扩张,时间约为(5.94~4.13)万年前。华南水系群体间基因交流通畅,不存在明显分化;但与云南澜沧江群体间分化大而显著(FST=0.775,P0.01),AMOVA分析显示变异主要来自组群间(77.41%),推测二者分化时间约为(4.0~2.8)万年前,云南群体受末次冰期的影响,基因交流受阻而出现分化。中国群体和柬埔寨群体可作为2个管理单位进行保护;就中国群体而言,韩江水系群体遗传多样性最高,建议优先保护;澜沧江与华南水系间群体分化显著且遗传多样性极低,建议对澜沧江水系群体进行保护,以避免种质资源灭绝。     

Effectiveness of l‐ascorbyl‐2‐monophosphate Na/Ca as a vitamin C source for yellowtail Seriola quinqueradiata juveniles

A feeding experiment was conducted to examine the efficacy of a vitamin C (L‐ascorbic acid, AsA) derivative, l ‐ascorbyl‐2‐monophosphate Na/Ca (AMP‐Na/Ca) by comparing to l ‐ascorbyl‐2‐monophosphate‐Mg (AMP‐Mg) in terms of growth, AsA content in tissues, and hematology in yellowtail Seriola quinqueradiata juvenile (1.10 ± 0.01 g). Furthermore, a stress resistance test for the species fed AMP‐Na/Ca was also conducted. In experiment 1, 11 test pellet diets with different levels of AMP‐Na/Ca (0, 12, 43, 88, 440 and 881 mg AsA kg^?1diet) and AMP‐Mg (0, 16, 52, 106, 595 and 1164 mg AsA kg^?1 diet) were formulated and fed to the yellowtail three times per day for 50 days. In both the vitamin C sources, the survival rates of the fish fed diets without supplemental AsA were lower than 50% at day 20, and more than 50% mortality occurred in fish that fed the diets containing 12 or 16 mg AsA kg^?1 after day 30. However, no significant differences were detected in survival and growth among fish that fed the diets containing more than 43 mg AsA kg^?1. Liver and brain AsA concentrations generally increased with increasing dietary AsA level in both sources. In experiment 2, test diets were formulated to contain 43, 88, 440 and 881 mg AsA kg^?1 using AMP‐Na/Ca, and after 60 days of feeding, yellowtail juveniles were subjected to low salinity and air exposure stress. The fish that received diets with 440 mg AsA kg^?1 showed significantly higher tolerance to low salinity stress and higher survival rate in air exposure stress than those of other groups. The present study demonstrated that yellowtail juveniles could utilize AMP‐Na/Ca as an AsA source like AMP‐Mg, and that supplementation of 43–52 mg AsA kg^?1 diet was optimum for normal growth. However, this study showed that dietary inclusion of 440 mg AsA kg^?1 would be necessary to improve stress resistance of this species.     

Contribution of microorganisms to the biofilm nutritional quality: protein and lipid contents

The nutritional quality of biofilm, a microbial community associated to an organic matrix, was evaluated in artificial substrate (polyethylene screen) in net cages during 30 days in the Patos Lagoon estuary, Southern Brazil. During this period, samples of biofilm were collected each 5 days for analysis of chlorophyll a, microorganisms abundance, dry weight, protein and lipid contents. During the study, chlorophyll a varied from 0.38 to 2.75 μg cm^?2; dry weight between 7.16 and 17.63 mg cm^?2; protein content from 0.43 to 1.76 mg cm^?2 and lipid concentration between 1.21 and 4.23 mg cm^?2. The variation of lipid in the biofilm was closely related to the abundance of free heterotrophic bacteria (34.25–56.54 × 10⁶ cells cm^?2), filamentous cyanobacteria (7.5–15.9 × 10⁶ filaments cm^?2), flagellates (6.92–12.89 × 10⁶ cells cm^?2) and mainly nematodes (29–1,414 organisms cm^?2), while protein content varied similarly to the abundance of unicellular centric diatoms (52.10–179.81 × 10³ cells cm^?2), and nematodes. This information will allow a better management of food supply to raised aquatic organism with the utilization of natural productivity in the culture systems, with considerable decrease in production costs.     

耐盐碱基因eIF1A对玉米遗传转化研究

以来自柽柳的耐盐碱基因eIF1A为研究对象,构建其单子叶植物表达载体,并利用农杆菌介导法转化极早熟玉米自交系加2和M1的胚性愈伤组织,创制转eIF1A基因玉米新材料,为耐盐碱转基因玉米育种提供技术和材料支持。结果表明,成功构建eIF1A基因的单子叶植物表达载体pCAMBIA3300-Ubi-eIF1A,共获得33株除草剂抗性植株,其中,12株目的基因和筛选标记基因PCR呈阳性反应,RT-PCR检测表明,目的基因正常转录表达。     

吉林省47年水稻品种遗传改良过程中植株各器官生物量的变化

以吉林省1958-2005年间育成的33个水稻品种为材料,研究了产量、收获指数及植株地上部分各器官生物量的变化。随着品种的遗传改良,产量、收获指数、有效分蘖生物量和单茎生物量增加,分蘖总数减少。47年间产量由9118·36kg/hm2增加到15060·1kg/hm2,收获指数由0·46增加到0·55,平均每年分别增加1·39%和0·44%。随着品种的演替,单株分蘖总数下降,收获期单位土地面积生物量略有增加。产量和收获指数的增加是有效分蘖生物量和单茎生物量增加的结果。品种改良过程中单茎生物量增加是植株各器官生物量增加的结果,其中,抽穗期茎鞘生物量和抽穗后30d叶片生物量分别增加75·17%和49·94%。抽穗后叶片生物量和抽穗后10d的茎鞘生物量与产量呈显著相关,可作为高产品种的选择指标;抽穗后30d的单茎生物量与产量呈显著相关。