野桑蚕Hippo通路核心基因的鉴定与序列比较分析

Hippo信号通路在动物生长发育过程中起到关键作用。根据已知的Hippo通路组成基因序列,利用BLAST软件同源鉴定野桑蚕(Bombyx mandarina)转录组中的Hippo通路组成基因序列,利用生物信息学工具(ORFinder、web CD-search tool、Expasy-protparam、EMBL-EBI、MEME)分析蛋白质相对分子质量、等电点、二级结构、保守结构域和保守基序等。利用Clustalx和MEGA 6.0进行同源序列比对并构建系统进化树。在野桑蚕中鉴定了salvador、warts、mats、yorkie和scalloped同源基因,并预测了ORF框和编码蛋白。结果表明,野桑蚕Warts、Sav和Mats与家蚕同源蛋白的一致性均在98%以上,Yki和Scalloped与家蚕一致性分别为89.02%和79.13%。比较两者差异,家蚕Yki、Sd蛋白分别缺失了近WW2结构域和在YAP结合结构域中存在蛋白片段插入,野桑蚕Sd蛋白缺失了核定位信号基序和脯氨酸富集基序之间的铰链区。Yki和Sd可按照物种科属分别聚类,野桑蚕与家蚕聚为一支,表明这些同源蛋白在功能相似的同时,也具有基于物种的功能特异性。本研究为深入研究野桑蚕Hippo通路的作用机制提供理论基础。     

可可毛色二孢全基因组分泌蛋白的预测及分析

【目的】可可毛色二孢（Lasiodiplodia theobromae）是一种世界性分布的重要植物病原真菌,可引起严重的葡萄溃疡病（Botryosphaeria dieback）,影响果木品质并造成巨大的经济损失。本研究预测并分析可可毛色二孢基因组范围内的分泌蛋白,并明确其基本特征,为该病菌分泌蛋白致病机理的研究打下基础。【方法】依据已公布的可可毛色二孢全基因组序列,利用信号肽预测软件SignalP v5.0、跨膜结构分析软件TMHMM v2.0、细胞器定位分析软件ProtComp v9.0、GPI锚定预测软件big-PI Fungal Predictor和亚细胞器定位分析软件TargetP v2.0生物信息学软件对该菌中的典型分泌蛋白进行筛选。对分泌蛋白N端信号肽的长度、氨基酸使用频率及其切割位点进行统计分析。依据蛋白序列的同源性,应用BLASTP程序对分泌组蛋白进行功能注释分析,预测其生物学功能。采用蔗糖酶缺陷的酵母分泌系统,对所选分泌蛋白的信号肽进行活性检测。利用qRT-PCR方法检测所选分泌蛋白基因在可可毛色二孢侵染葡萄中的表达情况。【结果】在可可毛色二孢全基因组编码蛋白中共筛选获得552个潜在的具有典型信号肽的分泌蛋白,占全基因组预测蛋白总数的4.3%,其编码蛋白长度集中于101—400 aa。信号肽统计分析表明,其信号肽长度以18—20 aa的序列最为集中,信号肽长度为20 aa的蛋白数量最多。信号肽中使用频率最高的氨基酸为丙氨酸;非极性、疏水的氨基酸使用频率最高,占氨基酸总数的60.2%。其信号肽的-3至-1位置上的氨基酸相对保守,切割位点属于A-X-A类型,可被Sp I型信号肽酶识别并切割。336个分泌蛋白具有功能注释,其功能较多集中于细胞壁降解有关的酶类以及致病相关蛋白,并且这些蛋白在分子量、等电点、脂肪族氨基酸指数等方面均存在差异。通过蔗糖酶缺陷的酵母分泌系统证实,挑选的9个分泌蛋白信号肽均具有分泌活性。qRT-PCR检测结果表明,所选分泌蛋白基因在该病菌侵染初期的表达发生变化。【结论】利用生物信息学分析技术从可可毛色二孢全基因组中共预测获得552个经典分泌蛋白。其信号肽氨基酸长度分布广泛,氨基酸组成中非极性、疏水的氨基酸使用频率最高。功能注释主要集中在细胞壁组分降解相关的酶类、致病侵染相关的坏死诱导相关蛋白以及几丁质结合蛋白等。     

广东梅州柑橘黄龙病和病毒病的发生调查及其黄龙病菌原噬菌体多样性

【目的】调查柑橘黄龙病（Huanglongbing,HLB）和病毒病在广东省梅州市柑橘主产区的危害情况,分析该地区柑橘黄龙病菌（CLas）的原噬菌体多样性。【方法】以16S rDNA为模板设计引物,利用实时荧光定量PCR（qPCR)检测梅州市不同抽检地在2017—2019年3年间柑橘黄龙病的发病情况;同时分别采用已报道的柑橘衰退病毒（Citrus tristeza virus,CTV）、柑橘裂皮病毒（Citrus exocortis viroid,CEVd）、柑橘褪绿矮缩病毒（Citrus chlorotic dwarf-associated virus,CCDaV）、柑橘碎叶病毒（Citrus tatter leaf virus,CTLV）和柑橘黄脉病毒（Citrus yellow vein clearing virus,CYVCV）的特异性检测引物,提取样品的RNA,反转后以样品的cDNA为模板,通过普通PCR的方法分析梅州市抽检地区柑橘病毒病的发生情况。此外,以基于2种原噬菌体类型（SC1和SC2）对应的超变异基因区域设计的2对引物（Lap-TJ-F/Lap-TJ-R1和Lap-TJ-F/Lap-TJ-R2）,运用普通PCR方法分析该地区CLas菌株原噬菌体的遗传多样性。【结果】除2018年9月梅州大浦顺兴公司蜜柚基地的抽检样品外,梅州市其他被检地区均发现CLas。总体来说,梅州市的脐橙CLas检出率为55.3%,蜜柚为61.5%,沙田柚为61.7%。其中2017年采集自平原县大拓镇的蜜柚和沙田柚样品CLas检出率为100%,兴宁市白马镇的蜜柚为100%,沙田柚为80%;其他抽检地区的样品CLas检出率在16.7%—83.3%。虽然梅州市部分地区的检出率较高,但其病原菌的含量并不高,大部分处于柑橘黄龙病发病初、中期,属可防可控阶段;此外,梅州市柑橘病毒的总检出率不高,CTV、CTLV和CYVCV为梅州的主要病毒,CEVd和CCDaV没有检测到。CTV、CTLV和CYVCV在脐橙上的检出率依次为78.9%、7.9%和21.1%,蜜柚为15.4%、25.0%和9.6%,沙田柚为6.4%、2.1%和4.3%。基于Lap-TJ-F/Lap-TJ-R1和Lap-TJ-F/Lap-TJ-R2来研究CLas原噬菌体多样性的PCR扩增条带共有4种类型（SC1-1、SC1-2、SC2-1和SC2-2）,经过PCR电泳和测序得出,来自梅州市脐橙和沙田柚的CLas菌株以SC2-1型为主,蜜柚上以SC1-1型为主。【结论】梅州柑橘产区的柑橘黄龙病目前属于可防可控阶段,其病原菌菌株的原噬菌体在不同品种上具有其独特性;由于在抽检时发现有柑橘病毒病的存在,因此在种植过程中需加强种苗监管,同时应采取有效措施对柑橘黄龙病和柑橘木虱（Diaphorina citri）进行绿色防控。     

调理剂及农艺措施对污染稻田中水稻吸收镉的影响

【目的】探究水分管理、调理剂措施和组合措施对污染稻田稻米降Cd效果,旨在探索出不显著降低水稻产量前提下,能更高效降低土壤Cd生物有效性和稻米中Cd含量的方法。【方法】在湖南省株洲市选择中度Cd污染稻田开展田间小区水稻试验。试验中水稻种植两季,早稻品种为中嘉早17,晚稻为泰优390。试验分为6组,分别为水分管理（T2）处理、施用硅肥（T3）处理、施用竹炭处理（T4）、施用硅肥结合水分管理（T5）处理、施用竹炭结合水分管理（T6）处理和1个试验对照（T1）,重复3次。【结果】试验各处理对稻田土壤有效态Cd含量均有降低,竹炭结合水分管理（T6）处理对两季水稻土壤均有显著降低,硅肥结合水分管理（T5）处理对晚稻土壤有效态Cd降低幅度最大。试验各处理对水稻各部位Cd含量均有降低效果,在糙米Cd含量方面,5个试验处理中对糙米Cd含量降低幅度以组合措施修复技术效果最好,即硅肥结合水分管理（T5）和竹炭结合水分管理（T6）处理。在水分管理修复技术(T2)中降Cd效果最高为29.23%;在施用调理剂修复技术中,硅肥处理（T3）和竹炭处理（T4）对稻壳和糙米中Cd含量均有显著降低（P＜0.05）作用,其中硅肥处理（T3）糙米最高降Cd幅度为49.23%,竹炭处理（T4）糙米最高降Cd幅度为47.69%;在组合措施中均能显著降低水稻糙米Cd含量,其中硅肥结合水分管理（T5）处理糙米降Cd幅度为60.34%—78.46%,竹炭结合水分管理（T6）糙米降Cd幅度为56.90%—67.69%。同时,本文对土壤有效态Cd含量与水稻各部位Cd含量相关性进行分析,发现水稻籽粒（稻壳与糙米）中Cd含量与土壤有效态Cd含量存在极显著正相关（P＜0.01）,且两个水稻品种规律一致。各处理对水稻各部位富集系数亦有降低效果,以硅肥结合水分管理（T5）处理和竹炭结合水分管理（T6）效果最好。对于水稻各部位向籽粒转运系数降低效果各部位规律不一致,但茎鞘和叶片两个部位向籽粒（稻壳和糙米）转运系数均显著降低,水分管理（T2）处理除外。在水稻产量方面,仅水分管理（T2）处理对中嘉早17有显著降低,其他处理降低幅度不显著,各处理对泰优390处理没有显著影响。【结论】组合措施优于单一水分管理或单一调理剂处理,且在水稻产量没有显著降低情况下对稻米Cd污染稻田稻米降Cd幅度最高达到78.46%,可以进一步确保Cd污染农田安全利用。     

露地大白菜低温冻害气象指数保险费率厘定方法研究

【目的】为科学厘定露地大白菜低温冻害保险费率提供方法,为其他气象因子指数保险的保险费率厘定提供参考,为政策性农业保险的可持续发展提供助力。【方法】将1957—2018年每年初、终霜冻日期转化为儒历日,计算平均初、终霜冻日期,将平均初、终霜冻日期设定为低温冻害指数保险中的时间起赔阈值,并利用标准差分级法,对起赔阈值设置的合理性进行检验。精确统计大白菜各生长期投入成本,根据灾损率进行加权计算得出赔付比例。通过计算发生概率、灾损率与赔付比例3个因子综合得出露地大白菜低温冻害保险费率,并对种植区域进行加权计算,得出区域内的露地大白菜低温冻害保险费率。【结果】设计了露地大白菜低温冻害气象指数保险中时间和气温起赔阈值的计算方法,并制定了时间起赔阈值的检验方法。设计了低温冻害保险费率3个决定因子发生概率、灾损率和赔付比例的计算方法。【结论】经过检验,将平均初、终霜冻日期设定为丰宁满族自治县地区露地大白菜低温冻害气象指数保险的时间起赔阈值是合理的。露地大白菜在遭受轻、中、重三级低温冻害时的灾损率分别为0.3、0.7和1.0;发芽期赔付比例最高为45%,秧苗期赔付比例最高为75%,莲座期以后赔付比例最高为100%。各乡镇露地大白菜低温冻害气象指数保险费率为2%～3%,经过加权计算得出丰宁满族自治县地区低温冻害保险费率为2.14%。     

原味型斗烟原料作用分析

【目的】明确原味型斗烟原料烤烟、白肋烟、百里科、东方烟草、拉塔基亚、黑板烟的特性及其在配方中的作用,为原味型斗烟的配方设计提供参考。【方法】对6种斗烟原料常规化学成分、中性致香物质含量进行测定,并对6种斗烟原料及其按1∶1组成的7种配方斗烟(烤烟(对照)、烤烟/白肋烟、烤烟/东方烟草、烤烟/拉塔基亚、烤烟/百里科、烤烟/黑板烟、烤烟/东方烟草/拉塔基亚)进行感官特性分析,研究原料内在化学成分与感官评价之间的相关性。【结果】6种斗烟原料中烤烟的叶绿素降解产物含量高、氮碱比低;白肋烟总糖、还原糖含量低,烟碱含量高;拉塔基亚总氮和类胡萝卜素降解产物含量高;东方烟草(土耳其AG级)总糖、还原糖含量及糖碱比高;黑板烟烟碱含量低、中性致香物质总量低。感官评价结果表明,白肋烟具有坚果香味,可使配方劲道力量、层次变化和室韵嗅香得分升高;东方烟草香气芳香,可使配方层次变化得分升高;百里科刺激性稍大,可使配方劲道力量、层次变化和室韵嗅香得分升高;黑板烟具有焦糖风味,可使配方层次变化得分升高;拉塔基亚具有焚香风味,可使配方室韵嗅香得分升高,但会降低层次变化得分。相关性分析结果表明,烟碱含量与劲道力量呈极显著正相关,氮碱比与劲道力量呈显著负相关;钾含量与层次变化呈显著正相关,类胡萝卜素降解产物含量与层次变化呈显著负相关;总糖含量、还原糖含量、棕色化反应产物含量与室韵嗅香呈显著负相关。【结论】白肋烟、百里科的烟碱含量高、氮碱比低,可使配方劲道力量变强;黑板烟、白肋烟的加入可丰富配方的层次变化;烤烟、东方烟草的总糖、还原糖、棕色化反应产物含量相对较高,要设计室韵嗅香较浓的配方应减少这2种原料的使用量。     

陕西市售液态牛奶中黄曲霉毒素M1污染水平分析及风险评估

【目的】全面评价陕西液态牛奶中黄曲霉毒素M_1(aflatoxin M_1,AFM_1)污染状况及其产生的健康风险。【方法】于2018年上半年在陕西全省范围内城市、县城及乡镇采集液态奶样本111份进行检测,结合中国居民营养与健康状况监测数据库中液态奶消费数据,对不同人群通过液态奶对AFM_1的摄入水平进行分析。采用联合国粮农组织/世界卫生组织食品添加剂联合专家委员会(JECFA)确立的AFM_1暴露引发肝癌风险公式和安全限值两种方法,分析描述相关健康风险。【结果】111份液态奶样本中95份检出AFM_1,但均未超过国家限量标准,平均含量为23.95 ng/kg。不同性别年龄组中,一般人群对AFM_1的平均摄入量为0.004～0.082 ng/(kg·d),肝癌风险为0.010～0.225例/(亿人·年),消费人群对AFM_1平均摄入量为0.041～0.272 ng/(kg·d),肝癌风险为0.113～0.745例/(亿人·年)。【结论】陕西液态牛奶中AFM_1污染引发的健康风险总体较低,但需对部分低年龄段(2～11岁)液态奶消费人群AFM_1膳食暴露引发的健康风险予以关注。     

土壤有机碳时空变化研究进展与展望

土壤有机碳不但是土壤肥力形成、粮食生产和土壤健康的基础,而且在全球碳平衡中起着关键的作用,因此,明晰土壤有机碳时空变化规律对于保障土壤健康和粮食安全、发挥土壤生态系统服务功能和应对气候变化等均具有重要意义。本文首先介绍了土壤有机碳时空变化的主要驱动因素和估算方法,随后分析了全球及国家等相对较大尺度上土壤有机碳时空变化研究的主要进展,最后从土壤有机碳模型结构改进、驱动数据分辨率提升、不确定性量化评估等方面综合分析了未来土壤有机碳时空变化研究需亟待解决的重要科学问题。     

台湾青枣乳酸发酵饮料的研制

通过单因素试验(青枣果肉添加量、蔗糖添加量、奶粉添加量、接种量、发酵温度和发酵时间)研究青枣发酵饮料的感官品质,通过正交试验,确定台湾青枣发酵饮料的最佳配方为青枣果肉添加量30%,蔗糖添加量10%,奶粉添加量6%;青枣发酵乳酸饮料的最佳发酵工艺为发酵时间35 h,发酵温度30℃,接种量0.25%。     

紫云英绿肥盛花期埋切翻压组合作业机设计与试验

为实现紫云英绿肥规模化种植区域的绿肥高效、低耗机械化翻压,基于前端埋切、后端翻压的结构配置思路,设计了一种无动力输入的紫云英绿肥盛花期埋切翻压组合作业机。对盛花期紫云英生物学特征及压切特性开展研究,进而设计了辊筒组件、前悬挂连接组件、栅条式翻转犁等主要工作部件;通过理论计算和力学分析,得到实现紫云英茎秆顺畅埋切的压切辊半径为305 mm、压切刀滑切角范围为34. 3°～55. 7°;采用水平直元线法设计了栅条式犁体曲面,推导得到导曲线抛物线方程,并绘制了犁体直元线角变化规律图。紫云英绿肥盛花期田间翻压试验结果表明:在机具作业速度为5. 8～6. 0 km/h条件下,茎秆切断长度合格率92%,耕宽稳定性变异系数3. 7%,耕深稳定性变异系数5. 6%,土垡破碎率85. 6%,植被翻压覆盖率98. 3%,试验指标均符合国家和行业标准要求。设计的埋切翻压组合作业机工作效率可达0. 67～1. 20 hm2/h,在翻压质量和组配方式上明显优于目前我国常用的畜力犁、铧式犁、旋耕机等翻压方式,具有很好的推广应用价值。