基于WOFOST模型的苏南地区春小麦种植适应性分析

[目的]研究春小麦在苏南地区的种植适应性,为增加该地区周年粮食生产的稳定性提供理论依据.[方法]基于2016—2017年的田间分期播种试验和WOFOST作物生长模型(简称WOFOST模型),采用数值模拟方法,分析江苏南部代表地区南京地区1—4月不同播期春小麦的生长发育动态和产量表现.以1980—2010年气象数据驱动WO-FOST模型,对春小麦产量进行动态模拟,分析最佳播期,并计算最佳播期的适宜播种量.[结果]在1—4月随着播期的推迟,春小麦的生育期长度缩短,其中出苗—开花期阶段最大缩短23 d,开花—成熟期最大缩短8 d,出苗—开花阶段缩短的时间大于开花—成熟阶段,导致春小麦叶片和茎秆的干物质积累量明显减少,产量降低.在冬小麦无法播种的条件下,南京地区春小麦的适宜播种时间为1月1—20日,在该时间段内播种,合理的播种量为180 kg/ha,最高产量为4124.80 kg/ha,生育期长度为146 d,对下季水稻种植和生长无影响.[结论]在苏南地区种植春小麦具有可行性,在冬前无法正常播种冬小麦的情况下,可将种植春小麦作为备选方案.     

霜霉菌侵染后葡萄叶片酵母双杂交cDNA文库构建

[目的]构建霜霉菌侵染后葡萄叶片的酵母双杂交cDNA文库,筛选致病因子在寄主葡萄体内的互作靶标,为葡萄霜霉病菌致病的分子机理研究提供材料基础.[方法]以一年生欧亚种葡萄西拉盆栽苗为试验材料,提取并等量混合霜霉菌侵染后0、12、18、24和36 h的葡萄叶片总RNA,利用基于Gateway技术的CloneMiner II cDNA文库构建试剂盒:首先将cDNA与pDONR222载体进行BP重组反应连接,连接产物转化大肠杆菌DH10B感受态细胞构建初级文库;然后初级文库质粒与pGADT7-DEST载体通过LR重组反应,重组反应产物转化大肠杆菌DH10B感受态细胞构建次级文库;再随机挑取次级文库转化Y187酵母菌株构建酵母双杂交cDNA文库;最后利用ImageJ软件和PCR反应分别统计库容量和鉴定重组率.[结果]构建的初级文库库容量为4.6×107 CFU,次级文库库容量为2.7×107 CFU,均达到构建cDNA文库的标准.酵母双杂交cDNA文库的插入片段主要集中在1000~2000 bp,且具有很好的多态性,文库质量较高.[结论]构建的霜霉菌诱导葡萄叶片酵母双杂交cDNA文库符合酵母双杂交筛选要求,可用于筛选霜霉菌致病效应蛋白在寄主体内的靶标及霜霉菌侵染寄主葡萄早期抑制寄主免疫过程中的致病机理研究.     

长江口口门海域水体重金属时间变化趋势及预测

通过对2004—2017年长江口口门区域水体中Cu、Zn、Pb、Hg和As 5种重金属含量的调查,分析了北支、南支北港和北港北沙3个区域水体重金属含量的变化趋势及影响因素,并对未来几年重金属的含量进行了预测研究。结果显示,Cu和Pb在2011—2017年间整体呈现下降趋势,下降幅度低于2004—2008年, Zn和As在2011—2017年间一直处于稳定的下降趋势,Hg的下降趋势较小,5种重金属均在2011年和2015年前后污染物排放量增加时出现不同幅度的增长,且径流量较大的区域增长幅度较大;分析其影响因素得出,由于早期水体中重金属含量较高,治理投入成效大于污染物排放的影响,故2004—2008年Cu、Zn、Pb和As含量与环境治理投入呈显著负相关,与排污量之间相关性不显著;而在重金属含量控制到较低水平后,治理难度增加,成效减弱,污染物排放量成为了控制重金属含量的主要影响因素,故2011—2017年的重金属含量与环境治理投入相关性不显著,与排污量呈显著正相关;由于长江口3个区域在盐度和径流量等因素上存在差异,采用了ARIMA模型对不同区域的重金属分别进行预测,预测得出2020—2022年长江口口门处3个区域水体中重金属含量较低,变化趋势较为平稳,该模型具有较高的精度,误差在5.19%～11.82%之间,分区域预测可以突出不同区域重金属含量及变化特征,预测结果更具针对性,能够为未来治理方案的拟定提供一定依据。     

饲料投喂及清淤对养殖库湾水环境的影响

为探究缩减饲料投喂量及清淤对养殖库湾水环境的影响,在鲢、鳙放养密度均为20 g/m~3的基础上,设置4个处理组库湾,分别为B1(不清淤、饵料投喂减半)、B2(清淤、不投饵)、B3(清淤、饵料投喂减半)和B4(不清淤、饵料投喂正常),实验周期为9个月。结果显示:4个库湾的总氮浓度、总磷浓度、高锰酸盐指数、藻类生物量从低到高分别为B2、B4、B1、B3,B2、B1、B4、B3,B2、B1、B4、B3,B2、B1、B3、B4(P0.05),浮游动物生物量之间无显著性差异(P0.05)。由此可见,B2无论是在营养盐的控制还是在藻类的控制方面均取得了最佳的效果。作为养殖库湾,其主要功能是得到更高的鱼产量。在达到养殖水质要求的情况下,为了得到更高的鱼产量,应合理地利用饵料。因此,对于养殖用水的处理,要根据具体的水质条件,采用合理的修复方式,实现水质改善和养殖生产的双赢。     

陆川猪ANKRD1基因克隆及其表达差异分析

[目的]克隆陆川猪心肌锚蛋白重复域1基因(ANKRD1),并进行生物信息学及组织表达谱分析,为研究ANKRD1在陆川猪机体内的功能作用提供参考依据.[方法]根据NCBI已公布的野猪ANKRD1基因序列(NM_213922.1)设计特异性引物,采用TRIzol法提取陆川猪心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏、背最长肌和皮下脂肪的总RNA,反转录合成cDNA,并以此为模板进行ANKRD1基因克隆,通过MegAlign、Protaram、Protscale、MHMM Server和Sig-nalP等在线分析软件进行生物信息学分析,最后以实时荧光定量PCR检测ANKRD1基因在陆川猪各组织中的表达情况.[结果]陆川猪ANKRD1基因蛋白编码区(CDS)序列全长960 bp,编码319个氨基酸残基,与NCBI已公布野猪ANKRD1基因(NM_213922.1)的CDS序列存在4处碱基突变,但均为同义突变,二者的ANKRD1氨基酸序列同源性为99.6%.陆川猪ANKRD1基因编码蛋白分子量为36125.70 Da,理论等电点(pI)为7.09,属于稳定蛋白,其二级结构中α-螺旋占46.39%、无规则卷曲占39.81%、β-转角占9.09%、延伸链占4.70%;陆川猪ANKRD1蛋白不存在跨膜结构,也无信号肽,有多个磷酸化位点.陆川猪ANKRD1基因在其心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏、背最长肌和皮下脂肪等7个组织中均有表达,其中以心脏中的相对表达量最高,显著高于在其他组织中的相对表达量(P<0.05,下同),在脾脏中的相对表达量最低,显著低于在心脏、肝脏、肺脏和背最长肌中的相对表达量.[结论]ANKRD1基因在陆川猪的心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏、背最长肌和皮下脂肪等组织中均有表达,且存在明显差异,故推测ANKRD1基因在不同组织中发挥不同作用.     

基于国际比较的广东农业高质量发展思考

[目的]构建广东省农业高质量发展的国际比较评价指标体系,明确其优势和短板,为实现广东省农业高质量发展提供参考.[方法]以日本、韩国、法国、德国、意大利、英国、荷兰、美国、以色列和西班牙等国家为研究对象(简称十国),按照农业高质量发展的内涵,构建广东省农业高质量发展的国际比较评价指标体系,确定基于全球发达国家现状水平的广东省农业高质量发展水平实现程度,并据此提出对策建议.[结果]在农业结构优化度方面,广东省农业增加值占国内生产总值(GDP)的比例在2.00%左右,相当于世界发达国家水平;广东省种植业与畜牧业的总产值之比为2.40:1,畜牧业产值占比总体上偏低,粮食作物所占比例约为十国平均水平(25.73%)的50%,且产业链延伸程度相对滞后.在土地产出率方面,广东省土地资源利用经济效率和效益已达较高水平,但单位耕地面积的蔬菜产值和水果产值相对偏低,约是十国平均水平的50%.在劳动生产率方面,广东省农业劳均耕地面积非常低,单位农业劳动力的农业增加值为3987美元/人,远低于十国平均水平(50494美元/人).在资源利用率方面,广东省农业资源利用效益已与发达国家相当,但农药与化肥使用强度仍然较高,对农业生态环境负影响较显著.在农业设施装备度方面,广东省单位耕地面积的固定资产投资强度、劳均固定资产投资强度均低于发达国家水平.在农业资金投入方面,广东省的农林水事务支出远高于发达国家财政总支出中农业支出的比例,但农业财政投入占农业增加值的比例(20.3%)远低于日本、美国和德国等国家.总体上,广东省农业高质量发展实现程度仅为发达国家的43.9%,存在产业链条偏短、劳动生产率较低及设施装备程度弱等瓶颈问题.[建议]深入推进产业融合发展,提升产业效益质量;不断强化创新驱动发展,提升要素配置质量;全面壮大新型经营主体,提升农业主体质量,进而实现广东省农业高质量发展.     

狭果秤锤树自然种群分布格局

  目的  揭示狭果秤锤树Sinojackia rehderiana自然种群不同生活史个体分布格局,为该种群的保护提供科学依据。  方法  以自然分布于江西省永修县的狭果秤锤树种群为对象,采用相邻格子样方调查法、空间代替时间和O-ring完全随机零模型法,对狭果秤锤树自然种群不同生活史阶段个体的空间分布格局和空间关联性进行分析,探讨其空间分布格局形成原因。  结果  狭果秤锤树径级结构和高度级结构完整,幼苗和幼树的数量在整个种群中占绝对优势,种群更新状态良好,属增长型种群。狭果秤锤树种群在从幼苗发育到成树的过程中,在小尺度上聚集分布,大尺度上为随机分布至均匀分布;随着龄级的增加,聚集分布趋势减弱。在较小的尺度上,不同生活史阶段个体表现出正相关或不相关,在较大的尺度上则表现为不相关或负相关;负相关性主要表现在幼苗与中树、幼树与中树、幼树与成树间（P < 0.05）。  结论  在自然状态下,狭果秤锤树分布格局受自身生物学特性和种内、种间竞争影响,幼苗和幼树生长受限但数量较多,种群目前尚未达到稳定状态。     

叶面阻隔联合土壤钝化对水稻镉吸收转运的影响

为了探讨叶面阻隔联合钝化对水稻镉吸收转运的影响,实现重金属污染农田稻米安全生产,采用大田试验的方式,选用氨基酸螯合硒营养液肥和活性硅肥作为叶面阻隔剂,硅钙肥和贝壳粉作为土壤钝化剂,在田间共设置7个处理：水稻常规种植（CK）,叶面喷施氨基酸螯合硒营养液肥（Se400）,叶面喷施活性硅肥（Si1000）,叶面喷施氨基酸螯合硒营养液肥的同时分别基施硅钙肥（Se400GG）和贝壳粉（Se400BK）,叶面喷施活性硅肥的同时分别基施硅钙肥（Si1000GG）和贝壳粉（Si1000BK）。水稻成熟后对水稻籽粒、颖壳、秸秆、根四部分的镉含量进行检测。结果表明：与对照处理相比,各处理水稻籽粒中镉含量均不同程度降低,且叶面阻隔联合土壤钝化处理的效果更好。Se400GG处理水稻籽粒镉含量下降最明显,降幅为88.13%,水稻籽粒镉含量为（0.18±0.01）mg·kg^-1,低于大米镉限量值0.2 mg·kg^-1（GB 2762—2017）;其次是Si1000GG处理,水稻籽粒镉含量下降了56.77%;单独叶面阻隔的两个处理Si1000和Se400效果较差,水稻籽粒镉含量仅下降了18.28%和9.03%。水稻籽粒镉含量降低的主要原因是水稻各部位的富集系数和转运系数减小,Se400GG和Si1000GG处理水稻根到秸秆的转运系数下降了84.93%和72.60%,水稻籽粒的富集系数下降了87.88%和56.06%,而Se400和Si1000处理水稻根到秸秆的转运系数仅下降46.58%和38.36%,水稻籽粒的富集系数仅下降12.12%和15.91%。可见,叶面阻隔联合钝化技术,尤其是叶面喷施氨基酸螯合硒营养液肥的同时基施硅钙肥能更有效地阻隔水稻对镉的吸收和转运,降低水稻籽粒镉的含量,是值得在镉低污染稻田推广应用的技术。     

The M43 domain-containing metalloprotease RcMEP1 in Rhizoctonia cerealis is a pathogenicity factor during the fungus infection to wheat

Wheat(Triticum aestivum L.) is an important staple crop for global human. The necrotrophic fungus Rhizoctonia cerealis is the causal pathogen of sharp eyespot, a devastating disease of wheat. Herein, we identified RcMEP1, a zinc metalloproteaseencoding gene from R. cerealis genomic sequences, and characterized its pathogenesis function. RcMEP1 expressed at markedly-high levels during R. cerealis infection process to wheat. The predicted protein RcMEP1 comprises of 287 amino acid residues and contains a signal peptide and a M43 metalloprotease domain harboring the active site motif(HEVGHWLGLYH). The assays of Agrobacterium tumefaciens-mediated transient expression in Nicotiana benthamiana leaves indicated that RcMEP1 is an apoplastic elicitor of cell death, and that the predicted signal peptide functions and is required for secretion and cell death-induction. The purified RcMEP1 protein and its M43 domain peptide were individually able to induce plant cell death and H2 O2 accumulation, and to inhibit expression of host chitinases when infiltrated into wheat and N. benthamiana leaves, while the M43 domain-deleting peptide and negative control lacked the capacity. Moreover, compared with the control pretreatment, the purified RcMEP1 protein or its M43-domain peptide resulted in enhanced pathogenesis in the inoculated wheat, whereas the M43 domain-deleting peptide failed. These results suggest that RcMEP1 acted as an important pathogenicity factor during R. cerealis infection to wheat and that its signal peptide and M43 domain are required for the secretion and pathogenesis of RcMEP1. This study provides insights into pathogenesis role of M43 domain-containing metalloproteases during R. cerealis infection to wheat.     

补充营养对茶银尺蠖成虫寿命和产卵量的影响

茶银尺蠖[Scopula subpunctaria (Herrich-Schaeffer)]是危害茶树的常见害虫之一。为了更好地在实验室内饲养此害虫,获得大量供试虫源,研究了补充不同营养对茶银尺蠖成虫寿命和产卵量的影响。结果表明,成虫补充10%蜂蜜水和10%糖水时,雌成虫平均单雌产卵量显著提高,分别为(152.5±16.83)粒和(177.5±19.01)粒;产卵期显著延长,分别为(17.8±1.08) d和(21.4±1.27) d。补充不同营养对雌成虫产卵期和产卵后期有显著影响,但对产卵前期影响不显著。补充10%糖水时,雌成虫的寿命最长,为(29.1±1.41) d,显著高于其他处理;而在10%蜂蜜水、水和对照处理下,雌成虫寿命分别为(23.8±1.15)、(14.4±0.48)、(6.3±0.37) d。补充10%糖水和10%蜂蜜水时,雄成虫的寿命分别为(21.3±0.93) d和(19.5±1.20) d,显著高于水和空白对照处理。在每个处理下,雌成虫的寿命均高于雄成虫。综上所述,10%糖水可作为成虫补充营养的最佳选择。