人工改造野生大豆GsDREB2基因对植物耐盐和耐渗透胁迫能力的影响

DREB (dehydration responsive element binding protein)转录因子是一个干旱应答元件的结合蛋白,它能特异结合启动子中含有DRE/CRT顺式元件,激活逆境诱导基因的表达,调控植物对干旱、低温、高盐、高温等胁迫的耐逆性。大量研究表明DREB转录因子在信号传导、作用机理及基因表达方面存在复杂性。为了野生大豆来源GsDREB2基因能更有效地发挥功能,人工突变该基因的负向调节结构域(negative regulatory domain, NRD,140~204),经改造命名为GsDREB2-mNRD。在酵母中比较全长基因(FLDREB2)和GsDREB2-mNRD转录激活和与DRE元件结合的能力,并验证GsDREB2-mNRD核定位情况。分别将FLDREB2和GsDREB2-mNRD转化拟南芥,通过拟南芥幼苗期盐胁迫和渗透胁迫试验,比较GsDREB2-mNRD和FLDREB2在提高植物耐盐和渗透胁迫方面的差异。结果表明,GsDREB2基因内部存在着负向调节结构域(NRD),抑制了GsDREB2转录激活功能和DRE元件结合的特性;经改造的GsDREB2基因依然能定位在细胞核;超量表达GsDREB2-mNRD基因的拟南芥耐盐和渗透胁迫能力明显强于非转基因对照,也高于FLDREB2基因超表达的拟南芥;野生大豆来源的GsDREB2基因NRD结构域的缺失可增强该基因在植物耐盐、渗透胁迫等逆境胁迫下的功能。     

喷施硼肥对杨梅品质的影响

在杨梅现蕾期进行了喷施不同浓度硼肥的试验。结果表明,喷施硼肥能增加植株对营养元素氮、磷、钾的吸收利用,促进植株生长,对果形的增大作用明显,同时提高果实的可溶性固形物含量,提高果实的含糖量,使果实更营养、口感更好。喷施以6.0 g/L硼肥溶液的浓度最为适宜,改善果实的效果最好。     

大菱鲆幼鱼对饲料中泛酸最适需求量的研究

为研究大菱鲆(Scophthalmus maximus)幼鱼对泛酸的最适需求量,在基础配方中添加不同梯度的泛酸钙,制成6组泛酸含量分别为6.24、10.64、15.02、23.81、41.40和76.57 mg/kg等氮等能实验饲料,投喂初始体重为(24.73±0.10) g的大菱鲆幼鱼80 d。结果显示：1)泛酸对幼鱼成活率(SR)无显著影响(P>0.05),10.64~76.57 mg/kg饲料组增重率(WGR)和特定生长率(SGR)显著提高(P< 0.05);泛酸含量超过23.81 mg/kg时,肝体比(HSI)显著降低(P<0.05);2)随着饲料中泛酸含量的提高,全鱼粗蛋白、粗脂肪和肌肉粗蛋白均呈先升后降趋势,肝脏脂肪含量显著下降(P<0.05);3)肠道消化酶、Na+, K+-ATPase和肝脏胆碱酯酶(ChE)活力随泛酸添加量的增加呈先上升后下降趋势,10.64~76.57 mg/kg饲料组肠道肌酸激酶(CK)活力显著提高(P<0.05);4)血清、肝脏中过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)活力均呈先升后降趋势;6.24 mg/kg饲料组血清丙二醛(MDA)含量显著高于其他5组(P<0.05);5)随泛酸含量的增加,肝脏脂肪合成酶(FAS)基因表达量先升后降,脂蛋白酯酶(LPL)基因表达量显著上升(P<0.05)。研究表明,饲料中添加适宜的泛酸能显著增强大菱鲆幼鱼肠道消化、吸收能力和机体抗氧化能力,并可提高脂肪代谢相关基因的表达水平,从而提高其生长性能。以增重率为判据,经折线模型拟合得出,初体重为24.73 g的大菱鲆幼鱼对泛酸的需求量为16.08 mg/kg饲料。     

不同种类浮游植物对CO2浓度升高的响应

本研究采用实验生态学的方法,以金藻、硅藻、绿藻3个门中的4种常见饵料藻叉鞭金藻(Dicrateria sp.)、三角褐指藻(Phaeodactylum tricornutum)、小球藻(Chlorella vulgaris)和亚心形扁藻(Platymonas subcordiformis)为研究对象,分析比较不同浮游植物的细胞数量和质量对CO2浓度升高引起的海水酸化的响应情况。结果显示,与对照组相比,(1) CO2浓度升高显著提高了这4种藻的生长速率(P<0.05);其中,亚心形扁藻平均比生长速率最高,比对照组高出13.5%;小球藻次之,为5.9%;叉鞭金藻和三角褐指藻均为2.2%。(2) CO2浓度升高使浮游植物细胞内的碳(C)含量增加、氮(N)含量降低,C/N提高;种间差异较大,其中,亚心形扁藻的C/N、C/P值、小球藻的C/P值和三角褐指藻的C/N值显著提高,叉鞭金藻不显著。(3) CO2浓度升高使小球藻单位细胞叶绿素a含量显著提高,小球藻通过提高光合作用能力促进生长,而另外3种藻叶绿素a含量与对照组无显著差异;三角褐指藻最大光化学量子产量(Fv/Fm)在实验初期显著升高;叉鞭金藻非光化学淬灭(NPQ)显著降低,快速光曲线初始斜率(α)显著增加;三角褐指藻和亚心形扁藻潜在的最大光合作用能力(rETRmax)显著升高(P<0.05),但CO2浓度升高对4种藻的光化学淬灭(qP)均没有显著影响(P>0.05)。可见,亚心形扁藻、小球藻和三角褐指藻在高CO2浓度下虽然生长速率加快,但营养质量降低。不同种类的浮游植物对CO2浓度升高的响应不同,这种差异可能会使未来海洋浮游植物群落结构发生变化;浮游植物C/N、C/P值的改变可能通过食物链对次级生产者,诸如浮游动物、滤食性贝类等产生影响。     

桑沟湾养殖海带生长的模型预测

海带(Saccharinajaponica)是一种常见的大型经济褐藻,是海洋生态系统重要的初级生产者,也是我国北方沿海主要的养殖藻类。本研究旨在建立海带个体生长数值模型,并以此预测中国北方近海大规模筏式养殖条件下海带的生长情况。本研究以桑沟湾养殖海带为例,利用可视化模型软件STELLA描述海带生长的关键过程及其与环境参数的关系,以净生长量(N_(growth))=总生长量(G_(growth))–呼吸作用(resp)–枯烂(E_(kelp))为基本框架,模拟和预测海带的生物量和叶片长度变化。海带的总生长用光照、温度、盐度、海带体内营养盐(包括N和P)等强制函数定义,其中,光照参数来自桑沟湾气象记录,盐度、温度和营养盐为现场调查实测值。模型模拟桑沟湾养殖海带的长度与干重结果与实测值的拟合度R~2值分别为0.936、0.963,说明该模型能够很好反映海带的真实生长情况。可靠的个体生长模型是评估海带养殖容量的基础,并可为水产养殖区的空间规划提供决策依据。     

基于田块尺度土壤重金属空间分布及其生态风险评价

为了揭示田块尺度上土壤重金属污染特征及空间分布,以河南省新乡县翟坡镇某冬小麦种植农田为研究对象,采集了202个农田表层0～20 cm土壤和40个0～100 cm剖面土壤样品,分析了土壤样品中Cd、Pb、Cu、Zn、Cr、Ni和Mn的含量特征,运用地统计分析中的普通克里格插值法研究土壤重金属的空间分布规律,并结合地质累积指数法和潜在生态危害指数法对研究区土壤重金属的生态风险进行评价。结果表明,研究区表层土壤Cd、Pb、Cu、Zn、Cr、Ni和Mn均值为0.95、24.35、6.40、35.52、319.60、21.76mg·kg^-1和157.32 mg·kg^-1。Cr、Cd、Pb含量均超过河南省土壤重金属含量背景值,其中Cr、Cd含量超过《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准》(GB 15618—2018)筛选值,点位超标率分别为98%和100%。总体来看,土壤重金属含量随着剖面深度增加而降低,调查区南部的部分区域重金属含量偏高。从地质累积指数法与潜在生态危害指数法两种方法来看,Cd污染最为严重,生态风险较高,应当对该区域土壤Cd污染采取一定...     

我国农村生活污水治理的现状分析和对策探究

随着我国“乡村振兴”“厕所革命”等国家战略的实施,我国农村生活污水的治理也越来越受到重视,但是农村生活污水不同于城市生活污水,它的治理在标准、模式、技术、运维等方面存在诸多问题。本文详细介绍了我国农村污水治理现状,针对全国不同地区农村生活污水处理工艺和典型案例,从处理技术、排放标准以及运维管理等方面进行了系统分析,重点论述了处理技术的优缺点,并结合农村自然的自净能力和面源污染的根本原因,提出了建立排放标准的合理前提,同时也介绍了智慧运维在农村生活污水处理中的积极作用。另外,根据农村居住分散、地势差异大的特点,强调了分散式处理的重要性,旨在从根本上解决农村生活污水收集难、处理复杂的难题,以生态处理模式实现美丽乡村建设。     

夏季渤海网采浮游植物群落和叶绿素a分布特征及其对渔业资源的影响

本研究基于2015年夏季(6、8月)渤海网采浮游植物和叶绿素a调查数据,对渤海浮游植物的种类组成、丰度、多样性以及优势类群的分布特征进行分析。通过与历史数据进行对比发现,渤海浮游植物群落具有以下变化趋势:叶绿素a浓度近年来未发生明显变化,但较20世纪80、90年代明显升高,且低值区(1.0μg/L)较20年前明显缩小;就优势类群而言,6月角毛藻属(Chaetoceros)和圆筛藻属(Coscinodiscus)的优势较往年有所减弱,以往在渤海具有突出优势地位的中肋骨条藻(Skeletonema costatum)在2015年夏季6、8月均未检测到,甲藻(6月:夜光藻Noctiluca scientillans;8月:三角角藻Ceratium tripos)、具槽帕拉藻(Paralia sulcata)继续占优,而短柄曲壳藻(Achnanthes brevipes)、尖刺伪菱形藻(Pseudo-nitzschia pungens)的优势地位较以往明显上升。浮游植物多样性(Shannon多样性、物种丰富度、均匀度)与往年相比处于适中的水平。渤海浮游植物群落结构的变化主要是由渤海营养盐结构改变引起的,这一变化趋势可能会对渤海食物链结构以及对具有浮游植物食性的经济鱼虾[如斑(Konosirus punctatus)、鱼(Liza haematocheila)、毛虾(Acetes chinensis)]的生长繁殖造成影响,进而影响到渤海渔业资源产量以及生态系统结构和功能。     

复合动植物蛋白部分替代鱼粉对大菱鲆幼鱼生长、体成分及生理生化指标的影响

本研究设计5组等氮等能(粗蛋白为53%,能量为25KJ/g)的实验饲料,以60%的鱼粉饲料组作为对照(D1),豆粕∶花生粕∶鱼溶浆粉∶鸡肉粉(2∶1∶3∶2)的复合蛋白替代40%(D2)、50%(D3)、60%(D4)和70%(D5)的鱼粉,养殖大菱鲆幼鱼(Scophthalmus maximus L.)初始体重(53.0±0.2) g,养殖周期84 d,每天定时(08:00,16:30)投喂2次,投喂量为体重的1.5%～2%。实验结果显示,各处理组之间幼鱼存活率、饲料系数和摄食率均无显著性差异(P0.05);与对照组相比,D4和D5组增重率显著降低(P0.05);肥满度在D2组达到最高值,显著高于D3、D4和D5组(P0.05);脏体比(VSI)、肝体比(HSI)和肠体比(ISI)均在D2组达到最低值,均显著低于D5组(P0.05);复合动植物蛋白替代鱼粉对大菱鲆幼鱼全鱼水分和粗蛋白含量均无显著影响(P0.05);各替代组全鱼粗脂肪含量显著高于对照组(P0.05);全鱼灰分含量在D5组显著低于对照组(P0.05);各组间背肌水分、粗蛋白、粗脂肪和灰分含量均无显著性差异(P0.05);复合动植物蛋白替代鱼粉对鱼体肌肉非必需氨基酸和必需氨基酸总量无显著影响(P0.05);各替代组均显著提高了血清谷草转氨酶和谷丙转氨酶活性(P0.05);总蛋白浓度在D2组显著高于D4和D5组(P0.05);血糖浓度在D2和D3组显著低于其他3组(P0.05);D3、D4和D5组甘油三酯浓度和高密度脂蛋白浓度均显著低于对照组和D2组(P0.05);各替代组胆固醇和低密度脂蛋白浓度均显著低于对照组(P0.05);各组之间碱性磷酸酶浓度无显著差异(P0.05)。研究结果表明,复合动植物蛋白可有效替代50%鱼粉而不影响大菱鲆幼鱼生长性能和部分生理生化指标。     

青岛文昌鱼自然保护区营养盐时空分布特征及富营养化评价

本研究分析了2017年9月(夏季)和11月(秋季)青岛市文昌鱼(Branchidermus fasciatus)水生野生动物市级自然保护区营养盐含量的季节变化和平面分布,并对该海域进行了富营养化评价。研究结果显示,2017年溶解无机氮(DIN)平均含量夏季高于秋季,NO_(2-)N、NH_(4-)N平均含量分别是秋季的1.98倍、1.44倍,而NO_(3-)N和PO_(4-)P平均含量低于秋季,分别是秋季的88.8%和47.6%。夏季DIN总体水平优于海水一类标准值,PO_(4-)P总体水平优于海水一类标准值;秋季DIN总体水平优于海水一类标准值,PO_(4-)P总体水平劣于海水一类标准值。从水平分布来看,夏季海水的DIN浓度分布趋势大致呈核心区实验区缓冲区的趋势;秋季海水的DIN浓度分布呈缓冲区实验区核心区。夏季N/P比值略高于Redfield比值,而秋季N/P比值较低于Redfield比值,DIN相对缺乏。根据潜在性富营养化评价模式,2017年保护区海域夏季和秋季营养水平较低,均属于贫营养水平。