等养分投入下冬种紫云英比秸秆还田更有效抑制稻田CH4的产生和排放

【目的】比较冬种紫云英和水稻秸秆还田对稻田甲烷(CH₄)产生、排放的影响,探究冬种紫云英的节肥效应和CH₄减排机制。【方法】田间试验在湖南省农业科学院高桥试验基地进行,种植制度为单季超级稻‘晶两优华占’。田间试验设置1个不施肥对照(CK)和5个等氮磷钾养分施肥处理：单施化肥(CF)、化肥+水稻秸秆全量还田(S)、化肥+紫云英全量还田(M)、化肥+秸秆和紫云英全量还田(MS)、化肥+秸秆和紫云英全量还田+熟石灰(MSC)。在水稻分蘖初期(2021年6月21日),采用密闭式静态暗箱监测稻田CH₄排放通量,通过底座侧面的接口采集田面水溶存CH₄,同时每个小区按“S”形随机取0—20 cm土层土壤样品,一份用于测定理化性质,一份用于室内甲烷产生潜力和甲烷氧化潜力培养试验。【结果】1)田间试验中,供试稻田CH₄排放通量范围为5.70～26.65 mg/(m²·h),虽然处理间差异未达显著水平,施肥处理的CH₄排放通量均高于CK,S、MS、MSC...     

CRISPR/Cas9编辑芥菜型多心皮油菜BjROP10基因的研究

油菜多心皮性状可显著增加油菜的每角果粒数,在油菜高产育种中有潜在的应用价值。前期研究发现,芥菜型多心皮油菜 J163-4 可形成稳定的四心皮性状,且小 G 蛋白基因 BjROP10 可能参与调控其多心皮的形成,但其分子机制尚不明确。本研究利用 CRISPR/Cas9技术,构建了BjROP10的双靶点载体,并遗传转化芥菜型多心皮油菜 J163-4。在 T₀代,通过筛选鉴定获得了 20 株阳性苗,其中 13 株心皮数目发生改变。通过测序分析了 7株心皮数发生变化的转基因阳性植株的 BjROP10 序列突变情况,结果显示其目标基因序列发生变异,导致无法编码形成正常的 BjROP10 蛋白。本研究对进一步解析 BjROP10 基因响应 CLV 信号调控油菜心皮数发育的功能提供了材料基础,也为研究油菜多心皮性状发育的分子机制奠定理论基础。     

菘油2号选育及油蔬两用价值初探

药用植物菘蓝的特定染色体附加到甘蓝型油菜所产生的附加系表现一定的抗病毒活性,但尚无营养成分、菜薹和菜籽产量、综合效益方面的研究。本研究以抗病毒油菜菘油1号为父本,细胞核雄性不育系川A-3为母本选育出菘油2号,并对其进行油蔬两用产量、农艺性状、菜薹营养、种子品质、综合效益等方面的研究。结果表明,具有菘蓝染色体特异标记的植株占48.56%,其菜薹营养丰富,维生素C和锌含量明显高于西兰花1-1-5、白花菜rB-112、红菜薹Q10005、初冬牛心甘蓝和萝卜CP4,氨基酸、蛋白质含量明显高于白花菜rB-112、红菜薹Q10005、初冬牛心甘蓝和萝卜CP4,与西兰花1-1-5相当。从播种到始摘薹的天数平均为117 d,菜薹产量为16 908.8 kg/hm²,较摘薹对照增产75.1%。与单纯收籽栽培相比,摘薹后末花期延迟6～10 d,株高、全株角果数、每角粒数、千粒重、单株产量,含油量都显著降低,其末花期理论生物量平均124.3 t/hm²,收获油菜籽1127.3 kg/hm²,较摘薹对照增产16.4%,较单纯收油菜籽栽培减产42...     

徐淮山羊PPAR基因克隆及其表达产物亚细胞定位的研究

研究旨在克隆徐淮山羊过氧化物酶体激活增殖受体(PPAR)基因的cDNA,并通过EGFP融合蛋白对该基因产物亚细胞水平定位。采用RT-PCR方法克隆徐淮山羊脂肪组织PPAR基因cDNA,并构建含有增强型绿色荧光蛋白(EGFP)报告基因的融合表达载体pEGFP-C1-PPAR,聚乙烯亚胺(PEI)介导基因转染NIH-3T3细胞,48h后荧光倒置显微镜下观察基因表达产物的分布,RT-PCR检测mRNA在体外水平的表达。结果表明:首次成功克隆出徐淮山羊PPAR基因的全序列cDNA,大小为1428bp,GenBank登录号为GU082382;构建了融合表达载体pEGFP-C1-PPAR;RT-PCR检测mRNA表达明显;EGFP-PPAR融合蛋白定位在NIT-3T3细胞质中。体外克隆的徐淮山羊PPAR基因cDNA,在单细胞水平上可表达于细胞质中,结果为进一步研究PPAR的生物学功能奠定基础。     

单播与混播下紫花苜蓿与无芒雀麦生物量对氮肥的响应

禾本科与豆科牧草的混播,是人工草地建植的最主要方式之一,研究氮肥对豆禾混播草地影响对维持混播草地的持续稳定生产具有重要意义。试验在温室栽培条件下研究了3个氮肥梯度(0,75,150 kg N/hm²,记作N₀,N₇₅,N₁₅₀)对无芒雀麦单播,紫花苜蓿单播以及它们混播(分别记作G-G,L-L,G-L)生物量的影响。研究结果表明,1)在单播时,无芒雀麦对氮肥的响应较敏感,施入氮肥显著地提高无芒雀麦的生物量(P<0.05),而对紫花苜蓿的生物量无显著影响(P>0.05)。在混播时,无芒雀麦对有效氮的竞争胜过紫花苜蓿,施氮能显著地增加混播中无芒雀麦牧草的生物量(P<0.05),间接地抑制了紫花苜蓿生物量的发展。2)无芒雀麦和紫花苜蓿混播的总生物量介于它们单播时生物量之间,却高于它们单播时生物量的平均值。3)无芒雀麦单株地上生物量在混播时显著高于单播(P<0.05)。相反,紫花苜蓿的单株地上生物量单播显著高于混播(P<0.05)。这说明在混播系统中,无芒雀麦混播效应表现为积极的促进作用,紫花苜蓿混播效应表现为消极的抑制作用。4)在无芒雀麦和紫花苜蓿的混播中,无芒雀麦和紫花苜蓿的生长处于动态的消长中,这种变化通过土壤无机氮的水平来调控。     

青贮时间及添加剂对高寒牧区燕麦-箭筈豌豆混播捆裹青贮发酵品质的影响

为了探讨青藏高原高寒牧区燕麦与箭筈豌豆混播捆裹青贮的可行性,为该地区草产品加工提供技术依据,在甘南州夏河县研究了青贮时间与添加剂对燕麦与箭筈豌豆混播捆裹青贮品质的影响。在燕麦灌浆期、箭筈豌豆开花期刈割,添加玉米粉(4%)、尿素(0.4%)、Synlac Dry(0.002 g/kg)和Sila-Max 200 (0.0025 g/kg),以直接青贮为对照(CK),进行捆裹青贮。分别在青贮第40,80,120天开包取样,每处理各时间点3个重复,测定其营养指标、发酵指标和主要微生物类群数量。结果表明:青贮时间对燕麦与箭筈豌豆混播捆裹青贮品质影响显著。由于高寒牧区秋冬季气温很低,完成青贮发酵所需的时间明显增加,在青贮80 d左右发酵才能完成。添加尿素显著提高了青贮料的粗蛋白含量,但同时其氨态氮含量在青贮40,80和120 d时一直保持最高值,较对照分别增加了73.70%、189.60%和185.27%;pH值下降缓慢,青贮120 d后pH仍在4.2以上。添加玉米粉效果明显优于添加尿素。和非生物型添加剂相比,乳酸菌制剂的青贮效果更佳,不仅促进了发酵进程,而且提高了青贮发酵品质。添加Sila-Max 200青贮效果优于添加Synlac Dry,其LAB 数量在青贮40 d后较对照增加了9.88%,乳酸含量增加了110.77%,pH值显著(P<0.05)下降;在青贮80 d后乳酸含量仍为对照的2倍,显著(P<0.05)高于其他3个处理,pH已降至4.1以下。因此,在青藏高原高寒地区,燕麦与箭筈豌豆混播在燕麦灌浆期、箭筈豌豆开花期刈割,添加Sila-Max 200后捆裹青贮80 d即可获得优质的青贮料。     

猪流行性腹泻病毒S蛋白纳米抗体的筛选与鉴定

猪流行性腹泻病（porcine epidemic diarrhea,PED）是一种高度接触性肠道传染性疫病,主要危害1周龄以内的仔猪,仔猪感染死亡率高达100%,是目前危害世界养猪业的主要疫病之一。本研究旨在制备针对猪流行性腹泻病毒S蛋白的特异性纳米抗体并鉴定其结合活性。作者原核表达并纯化PEDV S1蛋白,将纯化后的PEDV S1重组蛋白免疫双峰驼,第4次免疫后分离其外周血淋巴细胞,提取淋巴细胞RNA,反转录得到cDNA,通过巢式PCR扩增VHH片段,并构建至pCANTAB-5E载体中,电转化至TG1感受态细胞,得到VHH噬菌体抗体展示文库;随后,对构建的噬菌体抗体展示文库进行救援和3轮富集,利用噬菌体展示技术从中筛选针对PEDV S蛋白纳米抗体,通过ELISA验证筛选的纳米抗体的特异性和结合力。通过Western blot和间接免疫荧光验证纳米抗体与PEDV的结合活性。结果显示：成功表达并纯化PEDV S1蛋白,经4次免疫后,双峰驼血清中的特异性抗体效价达到了1∶256 000。构建的噬菌体展示文库的库容量为2.1×10⁷,阳性率85%;对噬菌体展示文库3轮的淘选富集后,最终筛选出6株氨基酸序列不同的纳米抗体,ELISA结果显示,6株纳米抗体均对PEDV S1重组蛋白具有良好的结合力与特异性。随后验证了Nb3能够与PEDV结合,表明其具有良好的活性。成功筛选到针对PEDV S1蛋白的特异性纳米抗体,所筛选纳米抗体有望用于PED的诊断和治疗,同时为PEDV的致病机制研究提供抗体材料。     

人工巢箱招引杂色山雀研究

2005年3-7月于辽宁省白石砬子国家级自然保护区悬挂人工巢箱招引杂色山雀,共设置80个巢箱,其中11个巢箱被4种鸟利用。鸟类的进驻率为13.75%,其中杂色山雀利用了8个巢箱,利用率占招引总数的72.73%。对招引到杂色山雀的巢箱因素进行分析,结果表明:杂色山雀多选择2m以上、南坡中下部、巢口朝西南的巢箱,而巢箱悬挂的树种对其选择没有影响,人为或天敌干扰会导致杂色山雀放弃巢箱。该项试验为进一步保护稀有物种和研究其繁殖生态提供了初步的依据。     

水稻田间育秧水肥药变量喷灌装置设计与试验

为解决南方水稻工厂化田间育秧水肥药人工管理作业中存在的灌溉均匀性差、化肥和农药浪费以及劳动强度大等问题,该研究设计了一种水稻田间育秧水肥药变量喷灌装置,阐述了水肥药变量喷灌装置总体结构和工作原理,进行了关键部件设计与试验;以可编程逻辑控制器（programmable logic controller,PLC）为控制核心,构建了注肥量在线调控及整机变量喷灌控制系统。采用Box-Behnken试验设计方法,对装置喷灌均匀性与主要影响因素进行试验研究,应用单目标优化方法对喷灌关键参数进行优化,并通过验证试验,得到最优参数组合为：干管入口水压0.20 MPa、球阀开度90°、喷头喷角80°,此时装置的喷灌均匀性为92.69%;构建了氯化钾肥液质量浓度与电导率（electrical conductance,EC）值的线性模型,开展了装置变量灌溉施肥性能试验,3种喷灌等级下各作业区的肥液EC值分别为1.65、1.66和1.68 mS/cm,平均喷灌强度分别为900.85、1092.04和1263.67 mm/h,施肥均匀系数分别为85.21%、87.86%和91.62%。采用水肥药变量喷灌装置开展水稻育秧田间管理试验,华航51常规稻和广8优165杂交稻的秧苗长势均匀度均高于95%,成毯性良好,各项素质指标满足机插作业要求。所设计的水肥药变量喷灌装置能够满足水稻田间育秧水肥药变量喷灌作业要求,对提高水稻工厂化田间育秧机械化水平、保证秧苗质量具有实际应用价值。     

东北黑土区不同季节侵蚀沟形态发育比较分析

侵蚀沟形态特征是了解沟蚀发生、发育的关键性因素,探究不同季节侵蚀沟形态参数变化特征对深入理解侵蚀沟的侵蚀过程和侵蚀沟的治理工作具有重要意义。选取黑龙江省海伦市光荣小流域内的3条侵蚀沟为研究对象,探究季节变化下侵蚀沟长度、面积、体积等形态参数值的差异。结果表明:(1)不同季节侵蚀沟横断面形态由沟头到沟尾均呈现出由"V"形向"U"形转变;(2)侵蚀沟在降雨期由沟头前进和沟尾后退所引起的长度增加量大于融雪期由沟头前进所引起的长度增加量;(3)侵蚀沟面积在降雨期的增加量大于融雪期,但不同时期侵蚀沟面积变化位置不同,降雨期侵蚀沟面积增加主要是由长度变化和沟头周围发生大规模崩塌引起的,而融雪期则是由长度变化和沟岸扩张引起侵蚀沟面积增加;(4)侵蚀沟体积在降雨期变化量大于融雪期,这与侵蚀沟长度、面积和径流的剪切能力有关,降雨径流的下切侵蚀能力大于融雪径流。研究结果可为侵蚀沟防治提供理论依据。