砷在铜藻中的亚细胞分布及细胞壁吸附作用研究

为揭示铜藻(Sargassum horneri)细胞壁在砷(As)生物吸附中的作用,以铜藻幼苗为研究对象,测定了不同As胁迫浓度(50、100、150、200、250μmol·L^-1)下细胞亚组分中的As含量变化,并对细胞壁的吸附动力学、细胞壁多糖As吸附效果以及细胞壁多糖傅里叶红外光谱进行了分析研究。结果表明：在低浓度(50μmol·L^-1)As胁迫时,50.0%的As分布于细胞壁,明显高于其他组分;而在高浓度(≥150μmol·L^-1)As胁迫时,As优势分布由细胞壁转向细胞可溶组分,细胞壁中的As比例下降至36.4%～37.3%。随着As胁迫浓度升高,细胞壁As含量呈上升趋势,当As胁迫浓度超过100μmol·L^-1时,细胞壁As含量上升趋于平缓。细胞壁吸附动力学实验表明酯化改性和甲基化改性可降低细胞壁As吸附的平衡容量,其降幅分别为68.5%和42.9%,同时细胞壁多糖红外光谱分析结果也表明羟基、氨基、羧基、硫酸盐基等官能团为细胞壁As吸附提供了结合位点。细胞壁多糖体外吸附实验表明随着多糖浓...     

基于人粮关系的关中-天水区土地资源承载力时空差异研究

以人粮关系为基础,基于GIS空间分析功能,采用土地资源承载力和土地资源承载指数模型,定量分析了"十一五"和"十二五"规划期间,关中-天水区县域尺度土地资源承载力的时空差异性。结果表明,2006—2015年期间,关中-天水区土地资源承载指数的平均值为1.377,土地资源超载率为22%,总体上处于人口超载状态;对比分析2个5年时间段,土地资源承载力提高的区县有19个,占研究区县总数的29%,主要分布在区域的西北和东北部,包括天水市、咸阳市、铜川市和渭南市的部分区县;土地资源承载力降低的区县有46个,占研究区县总数的71%,主要分布在区域的中部和南部,包括宝鸡市、西安市、咸阳市和商洛市的部分区县等。研究为区域土地资源开发、人口布局、粮食安全保障以及可持续发展提供了科学依据,也为区域更好地落实"十三五"规划中的耕地保护、粮食安全等政策提供了参考建议。     

柠檬酸强化低浓度EDTA对成都平原农田土壤铅和镉的淋洗效率

为了寻找绿色高效的土壤重金属修复技术,研究了柠檬酸与低浓度EDTA不同组合方式对成都平原两类污染农田土壤中Pb和Cd的淋洗率,并测定了淋洗前后土壤中有机质和基础养分含量。结果表明,EDTA单独淋洗时对水稻土Pb、Cd的最高淋洗率为44.94%和88.32%,对紫色土Pb、Cd的最高淋洗率为48.48%和71.85%。柠檬酸单独淋洗时对水稻土Pb、Cd的最高淋洗率为24.71%和69.38%,对紫色土Pb、Cd的最高淋洗率为33.54%和59.77%。柠檬酸与低浓度EDTA复合淋洗效果均优于单独淋洗,其中先EDTA再柠檬酸淋洗组合效果最好。相较于EDTA单独淋洗,该组合方式将水稻土中Pb、Cd的淋洗率分别提高了6.07%和9.67%,将紫色土中Pb、Cd的淋洗率均提高了10.33%和14.73%。同时,复合淋洗还能减少10%以上的土壤有机质与基础养分的流失。综合淋洗效率和土壤有机质及养分的变化,先用EDTA淋洗再用柠檬酸淋洗是最佳淋洗组合。     

少孢节丛孢菌胞外几丁质酶AO-379基因克隆及其表达分析

[目的]深入了解捕食线虫性真菌几丁质酶的生物学功能,为今后以少孢节丛孢菌重组几丁质酶AO-379研发线虫病生物防控制剂打下基础.[方法]克隆少孢节丛孢菌XJ-A1几丁质酶AO-379基因的全长序列,利用Signal P4.1 Server、InterPro、ExPASy等在线分析软件对其进行生物信息学分析;构建重组表达载体pET32a-AO-379,转化大肠杆菌BL21(DE3)感受态细胞后用IPTG进行诱导表达,并以SDS-PAGE和Western blotting检测分析表达获得的融合蛋白.[结果]少孢节丛孢菌几丁质酶AO-379基因全长1475bp,含有1个1203bp的开放阅读框(ORF),编码400个氨基酸.几丁质酶AO-379基因序列与少孢节丛孢菌标准株(ATCC 24927)几丁质酶基因序列的同源性为97.08%,其推导氨基酸的同源性为98.75%.几丁质酶A0-379属于糖苷水解酶18家族,具有SXGG和VDGFDLDFE两个催化区保守序列.其中,SLGGS位于第127~131位,为底物结合位点;VDGFDLDFE位于第173~181位,为水解酶催化活性位点.经大肠杆菌诱导表达获得的融合蛋白AO-379相对分子质量为60.0kD,且能与抗少孢节丛孢菌多克隆抗体发生反应.[结论]少孢节丛孢菌几丁质酶AO-379可在大肠杆菌中成功诱导表达,且获得的融合蛋白AO-379能与抗少孢节丛孢菌多克隆抗体发生反应,可用于研发线虫病生物防控制剂.     

不同授粉方式对苦瓜膨大效果的影响

[目的]研究不同授粉方式对苦瓜果实膨大的影响,为其设施栽培提供参考依据.[方法]以桂农6号苦瓜为试验材料,在设施大棚内分别进行人工授粉(套袋处理)和蜜蜂授粉,连续授粉5d,每天统计坐果率;于授粉后第1、4、7、10和14 d测量果实的横径、纵径、周径和单瓜重量,计算日相对生长率;在成熟期测定果实的可溶性固形物和维生素C含量.[结果]人工授粉的苦瓜横径和周径在整个生育期均较蜜蜂授粉苦瓜大,蜜蜂授粉苦瓜纵径在授粉后第14 d大于人工授粉苦瓜,两种授粉方式的苦瓜横径、纵径和周径相对生长率均呈下降趋势;授粉后第1~4d人工授粉的苦瓜横径和周径相对生长率显著高于蜜蜂授粉苦瓜(P<0.05,下同),授粉后第5~7 d则显著低于蜜蜂授粉苦瓜.蜜蜂授粉的苦瓜单瓜重在发育后期增重明显,单瓜重相对生长率在授粉后第5~7d迅速下降,此时人工授粉的苦瓜单瓜重相对生长率显著高于蜜蜂授粉苦瓜,在授粉后第10 d有小幅度上升.蜜蜂授粉的苦瓜坐果率较人工授粉低,但果实果型指数、可溶性固形物和维生素C含量高于人工授粉.[结论]人工授粉苦瓜前中期发育快,蜜蜂授粉苦瓜在后期发育较快,蜜蜂授粉可提高苦瓜果实品质.     

南方淮山炭疽病菌的致病力分化

[目的]明确我国南方淮山炭疽病病原菌种类及其致病力分化状况,为淮山炭疽病的综合防治和抗病育种提供理论依据.[方法]采用形态学观察,结合rDNA-ITS序列比对和系统发育进化分析,对从我国南方6省(区)四川、贵州、云南、广西、福建和海南淮山种植区典型炭疽病病叶分离获得的45株炭疽病病原菌进行鉴定,并通过接种在4种不同淮山种质(Do6-3、Do6、Do108和Do21)叶片上进行致病力检测,分析不同来源菌株的致病力差异.[结果]45株炭疽菌均鉴定为胶孢炭疽菌(Colletotrichum gloeosporioides).45株炭疽菌对4种淮山种质材料均能致病,根据综合致病力可将45株炭疽菌分为强、中、弱3种致病类型.其中,6株强致病性菌株均来自广西,7株弱致病性菌株主要来自云南,32株中等致病力菌株主要来自贵州、福建和海南.[结论]来源于我国南方6省(区)的45株淮山炭疽病病原菌均为胶孢炭疽菌(C.gloeosporioides),其致病力分化明显,且与地理来源具有相关性.     

两株海洋滩涂淤泥芽孢杆菌的筛选鉴定及药敏试验

[目的]筛选出具有高效产酶活性和一定耐药性的芽孢杆菌,为开发本土高效的水产养殖益生菌提供参考依据.[方法]从广东湛江市海滨公园红树林采集淤泥样品,通过菌株富集和功能筛选,采用形态特征和生理生化特征、16S rDNA序列及gyrB基因克隆等方法对分离菌株进行鉴定,并开展几种常用渔药(复方新诺明、甲氧苄胺嘧啶、氨苄西林和四环素)的药敏试验.[结果]从广东湛江市海滨公园红树林淤泥中分离获得两株生长速度快且功能较强的菌株,分别命名为YB-3和YB-5.菌株YB-3的氨氮降解和淀粉水解能力较强,可在7%NaCl、9%NaCl、4℃、50℃、pH 5.7、pH 9.5的条件下生长,其16S rDNA序列长度1459 bp、gyrB基因长度1178 bp,综合形态学、生理生化及系统发育进化树分析,确定菌株YB-3为弯曲芽孢杆菌(Bacillus flexus).菌株YB-5的酪蛋白降解能力较强,可在7%NaCl、4℃、50℃、60℃、pH 5.7、pH 9.5的条件下生长,其16S rDNA序列长度1461 bp、gyrB基因长度1181 bp,综合形态学、生理生化及系统发育进化树分析,确定菌株YB-5为蜡样芽孢杆菌(B.cereus).药敏试验结果显示,菌株YB-3对四环素、氨苄西林和利福平敏感,对甲氧苄胺嘧啶和复方新诺明不敏感(耐药);菌株YB-5对四环素敏感,对氨苄西林、甲氧苄胺嘧啶、复方新诺明和利福平不敏感(耐药).[结论]从广东湛江市海滨公园红树林淤泥中分离获得两株芽孢杆菌,其中一株为弯曲芽孢杆菌,具有较强的氨氮降解和淀粉水解能力;另一株为蜡样芽孢杆菌,具有较强的酪蛋白降解能力.两株芽孢杆菌均具有一定的耐低温、高温特性和耐盐、耐酸碱等特性,且具有耐复方新诺明和甲氧苄胺嘧啶特性,可进一步发掘其在饲料加工、促营养物质吸收利用及降解腐殖质、缓解环境污染等方面的应用价值,或与其他具有益生功能的菌株制成复合型菌剂.     

基于渠池蓄量平衡的闸前变目标水位算法

为了改善渠系下游常水位运行控制方式调节过程蓄量变化剧烈、增大水源供水压力的问题,保证渠系控制的安全、高效,提出了一种基于渠池蓄量平衡的闸前变目标水位的算法,该算法在蓄量变动小时采用下游常水位控制,蓄量变化超过阈值采用考虑约束条件的控制蓄量法.并以Natlab仿真验证法对南水北调中线输水渠道建立多渠段串联控制模型,分析比较控制效果.结果表明:基于渠池蓄量平衡的闸前变目标水位的算法运用效果良好,可实现下游常水位和控制蓄量运行方式的灵活、平稳转换;各渠池蓄量调节量显著减少,基本可以实现蓄量平衡,减小了对上游的需水压力;与下游常水位运行方式相比,其控制过程水位波动平缓闸门流量过程震荡较小,有效减小了闸门超调和回调操作,稳定时间有所延长但在总体调控过程中更为平稳.     

基于ELM的西北旱区参考作物蒸散量预报模型

为实现气象资料缺失情况下ET₀的精确预报,选取中国西北旱区4个代表性站点的气象资料,建立15种基于极限学习机(ELM)的ET₀预报模型,并通过与其他ET₀计算模型对比和可移植性分析探究ELM在西北旱区的适用性.结果表明:基于温度和风速的ELM₇预报精度较高(整体评价指标GPI排名第4);基于温度和辐射的ELM₅预报精度(GPI排名第6)明显高于Iramk模型和Jensen-Haise模型;仅基于温度的ELM₉预报精度(GPI排名第8)高于Hargreaves-Samani模型.通过模型可移植性分析发现,ELM₇在西北旱区内各训练站点和预测站点组合下预报精度良好.因此,可将ELM₅(输入温度和辐射)、ELM₇(输入温度和风速)和ELM₉(输入温度)作为西北旱区较少气象参数输入情况下精确预报ET₀的推荐模型.     

浑水膜孔灌多向交汇入渗及减渗特性

浑水灌溉是我国黄河流域引黄灌区灌溉的主要特点,其中浑水中的泥沙含量对土壤入渗特性有较大的影响,为揭示浑水膜孔灌交汇入渗的减渗特性,通过开展浑水及清水膜孔灌入渗试验,建立了浑水膜孔灌自由入渗相对于清水的减渗率及浑水膜孔灌多向交汇入渗相对于自由入渗的减渗率与入渗时间之间的量化关系,提出了由清水膜孔灌自由入渗量推求浑水膜孔灌多向交汇入渗量的模型。结果表明:浑水膜孔灌自由入渗较清水的减渗量随入渗时间的延长而增大,但增大幅度慢慢变小,入渗后期其减渗量基本呈线性增加,其减渗率随时间的增大先快速增大后缓慢减小,入渗后期减渗率基本稳定;当入渗产生交汇后,入渗能力明显减小,多向交汇入渗和单向交汇入渗相对自由入渗的减渗率均随入渗时间的增长而增大,多向交汇入渗相对单向交汇入渗也存在减渗作用,3条减渗率曲线的变化率随着时间的增长而逐渐减小。