甘肃省高寒草甸植被覆盖度反演及其时空变化研究

本研究以甘肃省高寒草甸为研究区,基于2000—2019年遥感数据和2014年实测数据,采用经验回归模型法构建植被覆盖度(fractional vegetation cover,FVC)估算模型,并研究了过去20年高寒草甸FVC时空变化规律、稳定性及变化原因,以期为FVC动态监测提供科学依据。结果表明：在6种植被指数(vegetation index,VI)中除比值植被指数(ratio vegetation index,RVI)外,其余VI与FVC相关系数均大于0.65(P<0.01);模型精度检验发现高寒草甸FVC最佳反演模型为归一化植被指数(normalized difference vegetation index,NDVI)二项式模型：y=-0.65x²+1.97x—0.23(R²=0.81,RMSE=7.33);甘肃省高寒草甸FVC呈现南高北低的格局,20年FVC均值处于较高水平,年均FVC呈现波动上升趋势,平均增速0.15%·a^-1,其中FVC增加的面积占52.76%,稳定的面积占27.58%,下降的面积占19.66%,FVC变异系数小于0.15的面积占86.57%。综上所述,2000—2019年甘肃省高寒草甸FVC整体上呈现增加趋势,并且稳定性较高。     

谷物膳食纤维对高胆固醇饮食小鼠脂质代谢及肠道菌群的影响

本研究旨在探讨谷物膳食纤维(DF)对高胆固醇饮食小鼠的脂质代谢和肠道菌群的影响。选取C57BL/6J小鼠30只,并根据体重随机分为4组,分别饲喂基础饲粮(对照,CO组,n=8)、基础饲粮+5 g/kg DF(CO+DF组,n=8)、高脂高胆固醇饲粮(HF组,n=7)及高脂高胆固醇饲粮+5 g/kg DF(HF+DF组,n=7)。试验期8周,测定各组小鼠生长性能、血清和肝脏生化指标、粪便总胆固醇(TC)、短链脂肪酸(SCFA)、相关肝脏胆固醇和胆汁酸(BA)蛋白表达及肠道菌群。结果表明:1)CO+DF组的最终体重显著低于CO组(P<0.05),与HF组相比,CO组和HF+DF组的4周和最终体重均显著降低(P<0.05),肝脏和脂肪的重量显著减少(P<0.05)。且与HF组相比,DF+HF组摄食效率显著降低(P<0.05)。2)CO+DF组血清TC、甘油三酯(TG)含量及天冬氨酸转氨酶(AST)和丙氨酸转氨酶(ALT)活性以及肝脏TC和TG含量显著低于CO组(P<0.05),CO组和HF+DF组显著低于HF组(P<0.05),粪便TC含量仅在HF+DF组显著低于HF组(P<0.05)。3)DF对肝脏胆固醇调节元件结合蛋白-2(SREBP-2)、3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A还原酶(HMGR)、肝脏X受体α(LXRα)、微管相关蛋白1轻链3-Ⅰ(LC3-Ⅰ)和微管相关蛋白1轻链3-Ⅱ(LC3-Ⅱ)蛋白表达没有显著影响(P>0.05)。CO+DF组肝脏胆固醇7-羟化酶(Cyp7a1)的蛋白表达水平显着低于CO组(P<0.05),但HF组和HF+DF组之间没有显著差异(P>0.05)。4)HF+DF组的粪便总SCFA和丙酸盐含量显著高于HF组(P<0.05)。与相应的对照组相比,CO+DF组和HF+DF组的粪便丁酸盐含量显著增加(P<0.05)。5)在门水平上,DF组厚壁菌门(Firmicutes)相对丰度减少,HF+DF组的拟杆菌门(Bacteroidetes)相对丰度高于HF组。梭状芽孢杆菌属ⅪⅤa(ClostridiumⅪⅤ)相对丰度在CO+DF组和HF+DF组显著增加(P<0.05)。此外,与其他组相比,仅HF+DF组中阿克曼菌属(Akkermansia)相对丰度显著增加(P<0.05)。由此可见,每千克饲粮添加5 g DF可降低饲喂含脂45%饲粮小鼠的体重和肝脏脂肪含量,降低血清TC、TG含量及AST和ALT活性以及肝脏TC和TG含量,降低胆固醇合成相关蛋白Cyp7a1的表达水平,提高总SCFA含量及肠道有益菌群和优势菌群相对丰度。     

不同根颈直径苜蓿生理生化特性对低温胁迫的响应

为了探究不同颈粗苜蓿（Medicago sativa L.）的抗寒性与其根颈中生理生化特性的关系。以‘公农1号’紫花苜蓿为试验材料,对不同颈粗（3.50 mm,5.25 mm,7.00 mm）苜蓿根系进行低温胁迫（4℃,-10℃,-15℃,-20℃）处理,测定了苜蓿根颈活力、非结构碳氮含量和抗氧化酶活性。结果表明：低温胁迫对苜蓿根颈活力、非结构碳氮含量、非结构碳氮比（Cnstructured carbon nitrogen ratio,C/N）及过氧化氢酶（Catalase,CAT）活性均有极显著影响（P<0.01）;随低温胁迫的增加不同颈粗的苜蓿根颈活力均降低,可溶性糖和可溶性蛋白含量均呈增加-降低-增加的变化,淀粉含量、C/N和CAT活性均呈先增加后降低的趋势;苜蓿根颈活力大小与根颈中可溶性糖含量、可溶性蛋白含量、CAT活性及C/N显著相关（P<0.05）。研究认为,根颈直径大的苜蓿抗寒性较强,其通过调控根颈中可溶性蛋白、可溶性糖含量和CAT活性及C/N以适应低温胁迫。     

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。     

狼山鸡高、低近交组卵巢组织转录组差异分析

为了探究近交对繁殖效应的影响,本研究以国家级地方鸡种基因库保存的狼山鸡为素材,结合分子标记和系谱信息,组建高、低近交两个试验组,记录高、低近交组的繁殖性能数据。选取高、低近交组中正常个体各3只,采取卵巢组织进行RNA-seq测序,并对差异基因进行功能注释。结果在高、低近交组中共获得差异转录本1 114个,其中783个基因获得注释,307个上调,476个下调。GO和KEGG分析表明,差异基因主要富集在核糖体的生物合成、炎性反应、繁殖、生长、免疫系统过程、代谢过程等生物学过程,Pathway显著富集在叶酸的生物合成、卵母细胞成熟和代谢等生物学通路。功能分析发现,筛选出的差异基因（如GGH、CPEB1、GNMT和PIWIL等）与繁殖功能相关。此外,还包括一些与应激和免疫相关的基因（如APOC3、HSP70、CD38和LGMN等）。研究结果有助于了解狼山鸡繁殖性状近交衰退相关的基因及其调控机制,为家禽特定性状近交衰退分子机理提供参考。     

哈萨克羊iNOS基因多态性与布鲁氏菌病的相关性分析

试验旨在探讨哈萨克羊诱导型一氧化氮合酶（iNOS）基因多态性与布鲁氏菌病的相关性。使用虎红平板凝集试验（RBPT）方法对231只哈萨克羊血清进行布鲁氏菌病血清学检测,参考GenBank中绵羊iNOS基因序列,针对其第6、7、8外显子及其邻近内含子片段设计引物,利用PCR-SSCP技术和DNA测序技术对231只哈萨克羊的iNOS基因进行多态性检测,分析其SNPs与哈萨克羊布鲁氏菌病易感性的相关性。结果表明,67只哈萨克羊为布鲁氏菌感染阳性,阳性检出率为29.00%。在哈萨克羊iNOS基因的外显子6和8片段上未检测到多态位点,在外显子7片段上检测出F7-T18054C和F7-C18084T 2个多态位点,在F7-T18054C多态位点上检测到3种基因型（TC、TT、CC）,优势等位基因和基因型分别是C型和CT型,其等位基因频率和基因型频率分别是0.660和0.446。在F7-C18084T多态位点上检测到2种基因型（CT、CC）,优势等位基因频率和基因型分别是C和CC型,其等位基因和基因型频率分别是0.946和0.892。F7-C18084T属于低度多态（PIC<0.25）,F7-T18054C属于中度多态（0.25 < PIC < 0.5）。相关性分析表明,F7-T18054C和F7-C18084T多态位点与布鲁氏菌病易感性无显著相关性（P>0.05）。试验结果表明,哈萨克羊iNOS基因F7-T18054C和F7-C18084T多态位点与布鲁氏菌病易感性不存在相关性。     

哺乳动物卵母细胞非整倍体产生机制的研究进展

雌性生殖细胞进行减数分裂时易发生染色体分离错误而产生非整倍体卵母细胞,其受精后会产生非整倍体胚胎,导致出生缺陷或胚胎致死,是影响哺乳动物繁殖的重要因素。卵母细胞在第一次减数分裂前期发生同源染色体联会,此时DNA双链断裂引发重组。重组时缺乏交叉、重组事件数量的减少及交叉靠近端粒或着丝粒导致染色体发生同向分离或不分离,从而产生非整倍体卵母细胞。减数分裂期间,当染色体的端粒共向于同一极或没有完全附着在纺锤体微管上时,纺锤体组装检查点（spindle assembly checkpoint,SAC）被激活,E3泛素连接酶APC/Cyclome （APC/C）沉默,保护分离酶抑制蛋白（securin）和细胞周期蛋白B （cyclin B）不被降解,从而抑制分离酶和染色体的分离。直到所有染色体与纺锤体实现稳定的双极定向并正确排列到赤道板上,SAC关闭,染色体正确分离。卵母细胞中SAC蛋白缺失,导致SAC不能有效地监测端粒在纺锤体上的正确附着,发生染色体分离错误,从而产生非整倍体卵母细胞。因此,通过现代分子技术手段解析非整倍体卵母细胞所涉及的机制是保护哺乳动物生育的重要目标。作者主要介绍了卵母细胞减数分裂的特点,详细阐述了卵母细胞非整倍体发生的染色体分离错误的分子机制,以期为开发卵母细胞非整倍体的治疗手段提供参考。     

拷贝数变异在畜禽中的研究进展

拷贝数变异（copy number variation,CNV）具有多种形式的变异结构,在品种多样性、生物进化和疾病相关性等研究中起着重要作用,并具有片段长度大、覆盖范围广等特点。随着分子生物学的发展及DNA测序技术的日渐成熟,人们对遗传变异的研究不断向DNA分子水平深入,多态性标记在畜禽育种中已逐渐成为动物育种研究的趋势和主流。由于CNV对基因的调控和表达所造成的影响更为显著,因此,CNV在重要畜禽中的研究越来越多。目前,已检测出大量有关畜禽重要经济性状的基因序列变异,并有许多研究均表明CNV与动物的重要经济特征及疾病的发生有关。笔者主要通过参考国内外相关的研究报道,简述了CNV的相关研究背景、概念、突变机制,归纳总结了CNV对牛、羊、猪、鸡的经济性状、繁殖性状和疾病调控的影响,以期通过对这些重要畜禽的基因组学研究揭示其适应性遗传机理和表型性状差异的遗传基础,开发相应的分子遗传标记,为畜禽的标记辅助选育提供理论基础。     

温光和种植制度对棉花早熟性和纤维品质的影响

研究了气候和种植制度对棉花早熟性和主要品质的影响,结果表明:棉花早熟性和纤维长细强指标受温光影响最大,熟制次之,栽培技术第三。进一步分析,气温中日最低温度对纤维品质影响最大。温光、熟制和栽培技术有互作效应,三者互作对细度影响最大,强度次之,长度影响最小;采用促早栽培,提高霜前花率有利于改进整体纤维品质。     

基于小波变换模态参数识别原理的共振拆除法理论研究

提出了一种经济、安全的建筑物拆除法-共振拆除法。依据小波变换模态参数辨识原理,求得建筑物理论固有频率及模态参数;建立楼房数学模型,模拟安装多台激振器,遥控激振器发出与建筑物固有频率相同频率激励,使楼房共振。建筑物激烈振动而坍塌,实现安全拆除建筑物的目的。