秸秆生物炭特性、制备方法及应用价值

生物炭是植物和动物的生物质通过热解或炭化而成的稳定碳产物.我国作为农业大国,在农作物收获后会产生大量的秸秆.秸秆生物炭作为一种废物衍生土壤改良剂,其具有改善土壤肥力的效果而受到广泛关注.本文主要综述了秸秆生物炭的概念、特性、秸秆生物炭的制备与应用研究进展,为后续生物炭材料的研究和应用提供参考.     

食用菌重金属污染及防控措施研究进展

本研究从食用菌中重金属污染的现状及其来源、重金属污染对食用菌自身以及对人体可能的危害以及减少食用菌中重金属污染的途径与措施等方面,介绍了食用菌重金属污染及防治措施的最新研究进展。在此基础上,指出了不同食用菌种类在重金属的吸收和积累上存在着显著差异,因此筛选和培育食用菌重金属积累低的品种是在轻、中度重金属污染地区持续生产安全食用菌的一条经济有效的途径。     

甜高粱不同品种(系)在河西地区的比较试验

为了筛选适合河西地区种植的甜高粱品种,从国内外引进48份甜高粱品种(系)进行比较试验,结果 48个甜高粱品种(系)鲜草产量为5113.7~9037.9 kg/666.7m2,12号鲜草产量最高,各品种(系)间鲜草产量差异显著;早牧的糖锤度最高,达19.5%;不同品种(系)的适应性表现差别较大。综合试验结果表明:甜高粱品种(系)12号、7号、2号和44号在河西地区鲜草产量高、茎秆糖锤度高、农艺性状表现良好,是河西地区种植饲用甜高粱的首选材料,可以在河西地区推广种植。     

甘薯薯块DNA提取方法研究

甘薯薯块富含淀粉、酚类等物质,不利于DNA提取。为了研究甘薯薯块DNA提取的最佳方法,采用经典CTAB法、改良CTAB法一、改良CTAB法二和SDS提取法,对甘薯薯块总DNA提取效果进行比较,以试剂盒法提取结果作对照。结果表明:采用经典CTAB提取法和SDS提取法获得的薯块DNA含有较多杂质,且降解严重,样品质量低;CTAB改良法一能降低DNA样品中多糖等物质的含量,但DNA存在一定程度降解,且耗时较长;CTAB改良法二提取效果最佳,杂质含量低且DNA降解少,与试剂盒提取效果最接近,是一种较为理想的甘薯薯块DNA提取方法。     

蛋白质代谢通路对鸡雄性生殖细胞分化的调控

【目的】探究蛋白质代谢在鸡雄性生殖细胞分化过程中的作用机制,为完善鸡胚胎干细胞(embryonic stem cell,ESC)体外向雄性生殖细胞诱导分化体系研究提供依据。【方法】采用流式分选的方法获取高纯度的ESC、原始生殖细胞(primordial germ cells,PGCs)和精原干细胞(spermatogonia stem cell,SSCs),分别提取细胞的总RNA,采用RNA-Seq方法对3种细胞的转录本进行深度测序,然后进行WEGO(web gene ontology)和KEGG(kyoto encyclopedia of genes and genomes)通路富集分析,筛选出鸡雄性生殖细胞分化过程中参与蛋白质代谢的关键通路及其关键基因,RT-q PCR(Real time Quantitative PCR)检测部分关键差异基因的表达变化,并与RNA-Seq(RNA sequencing)结果进行比较分析,同时分别从体内和体外水平对关键基因NOS2进行抑制,观察各分组不同天数的细胞形态变化及检测NOS2和C-kit、Cvh、Stra8、Dazl、integrinα6和integrinβ1等生殖标记基因表达变化情况。【结果】在雄性生殖细胞分化的整个阶段,有697个差异基因参与生物代谢,显著富集于精氨酸-脯氨酸代谢通路、酪氨酸代谢通路以及色氨酸代谢通路,在这3条通路上筛选出NOS2、FAH和IDO等关键性基因,这些基因的在ESCs向SSCs分化过程中表达变化趋势与其在RNA-Seq中的结果一致。体内抑制NOS2基因后,NOS2及C-kit、Cvh、Stra8、Dazl、integrinα6和integrinβ1等生殖标记基因在空白组和对照组之间无显著性的差异,而在抑制剂组中,NOS2及C-kit、Cvh、Stra8、Dazl、integrinα6和integrinβ1等生殖标记基因的m RNA表达量均出现了降低;而体外抑制NOS2基因后,对照组中的ESCs在2、4、6、8和10d内细胞不断增殖,但是未出现类胚体;RA诱导组中,2d出现小的类胚体,4d类胚体增大,且数量增多,6d类胚体边缘开始出现破裂,8d类胚体解体,10d出现类精原样细胞;抑制剂组中,ESCs在2、4、6、8和10d内无类胚体出现,且相较于对照组细胞增殖缓慢;RA+抑制剂组中,2和4d内无类胚体出现,细胞增殖缓慢,6d出现小的类胚体,8d类胚体数量少量增多,且体积稍显增大,10d类胚体开始裂解。并且经过抑制剂的抑制后,NOS2及C-kit、Cvh、Stra8、Dazl、integrinα6和integrinβ1等生殖标记基因的表达量在RA诱导组、抑制剂组和RA+抑制剂组中相对于对照组均呈显著性或极显著性的下调趋势。【结论】基于RNA-Seq技术及生物信息学方法筛选出ESCs向雄性生殖细胞分化过程中精氨酸-脯氨酸代谢通路及关键基因NOS2的基础上,通过对NOS2基因在鸡体内和体外的抑制,发现NOS2在被抑制后,ESCs向雄性生殖细胞分化的过程受到抑制。说明了精氨酸-脯氨酸代谢通路及关键基因NOS2对ESCs向雄性生殖细胞分化过程中起到重要的调节作用。     

354份小麦种质中抗白粉病基因Pm21和Pm13的分布研究

为了解本课题组现有种质资源中抗白粉病基因Pm21和Pm13的分布情况,本研究利用共分离分子标记SCAR1400和SCAR564,对收集于全国多个育种单位的354份小麦种质进行检测。结果表明:在检测的354份种质中,携带Pm21的有21份,分别为‘石H083-366’、‘BH50890-1-1’、‘06Y06’、‘南农02Y393’、‘09P80’、‘09P131’、‘09P283’、‘黔麦18号’、‘黔早麦15-3’、‘黔979-1’、‘黔9963-3’、‘黔9961-2’、‘YN06’、‘绵杂麦168’、‘MR168’、‘09品A6’、‘09品E6’、‘内麦836’、‘内麦9号’、‘绵阳39’和‘绵麦367’,检出率为5.9%,其中,8份来源于四川,来源于江苏和贵州的各有5份,河北、陕西和云南的材料中各有1份;仅有1份种质‘中大01’携带Pm13,来源于河南,检出率为0.28%。本研究结果可为抗白粉病基因资源的有效利用提供重要参考依据。     

基于HBV模型确定沁河流域洪涝致灾临界雨量

对暴雨洪涝较为严重的沁河流域进行暴雨洪涝风险评估需要致灾临界雨量。运用半分布式水文模型HBV,选取以润城水文站为控制站的沁河流域1977—1988年逐日气象数据和水文数据,在率定和验证水文模型HBV的基础上,结合水位—流量关系,对沁河流域洪涝致灾临界雨量进行确定,并且运用1982年洪涝灾情的实测水文数据和降水量数据,验证致灾临界降水量的合理性。结果表明:沁河流域的三级致灾临界降水量是合理的,可作为判断该流域在不同前期水位条件下是否发生暴雨洪涝灾害的依据。     

日本鳗鲡幼体的耳石微化学分析及其环境指示元素筛选

在长江口日本鳗鲡鳗苗捕捞汛期,于长江靖江段采集日本鳗鲡幼体,采用同步辐射X射线荧光(XRF)定量分析方法测定了幼体矢耳石中14种元素的含量,分析了在海洋与淡水早期生活史阶段的微化学特征。结果显示,耳石中Ca和Sr为常量元素,Ba、Fe、Mn、Zn的含量也在1-10μg/g之间,Cr、Ni、Se、Co、Cu、Au则在1 mg/g以下。Ni、Cu、Mn、Cr、Co、Zn和Sr含量的稳定性较好,变异系数在30%以下;Se、Au的含量低且极不稳定,变异系数达40.8-75.0%;Fe在不同个体间存在显著的含量差异(p=0.007<0.05),但其他元素不存在个体差异。在海洋生活史阶段,Mn、Se、Co、Ba为强富集元素(BCFa-e >1000),Sr、Fe、Zn、Ni、Cu为中等富集元素(BCFa-e在100~1000)。除Sr、Ba和Se外,卵黄囊期和柳叶鳗期的耳石富集系数并无显著差异(p>0.05)。在淡水生活史阶段,Sr和Co为强富集元素(BCFa-e >1000),Se、Zn、Cu、Ba、Mn为中等富集元素(BCFa-e在100~1000),Ni、Fe为低富集元素(BCFa-e在10~100)。与海水阶段相比,耳石在淡水阶段的Fe、Ba、Mn、Se、Co、Ni富集系数均大幅减小,而对Sr、Zn、Cu的富集能力有所增大。分析表明,耳石内的Sr、Ba、Ni、Co为环境强响应元素,Fe和Mn为环境弱响应元素,Zn、Cu和Se为环境负响应元素,幼鳗自海洋至淡水的迁徙过程中,前者存在明显的时滞效应,但后两者的日间含量波动较大,缺乏响应的规律性。本文认为,用作鱼类迁移行为或栖息地环境变化的指示元素,需要具备耳石富集效应强、时滞效应小、不同环境间含量差异大、稳定性好、且为非必需元素等特点。从本研究结果看,只有Sr和Ba两种元素符合这些条件 。     

水稻不同类群品种间的纹枯病抗性评价和抗病新种质筛选

 种质资源筛选是抗病育种的前提和基础。以已知抗病水平的5份鉴别品种为对照,对水稻5个类群和1个混合类群的299份品种进行了温室苗期纹枯病抗性鉴定,筛选抗纹枯病水稻新种质。在“雾室/mist-chamber”环境下以改进的带菌木质短棒为接种物、以基于“叶枕高”的“0~9”级病级指标为标准,可有效区分对照品种间的抗病水平。299份品种中未发现免疫和高抗品种,中抗以上品种比例仅为36.5%,多数品种为中感至高感水平。就水稻不同类群而言,AUS类群中中抗以上品种的分布频率最高,超过60%;其次为ARO类群,为54.6%;分布频率最低的为TRJ类群,仅为22.7%。结合各品种苗高及与抗病对照YSBR1间的病级差异,从299份品种中筛选到7份抗病新种质,其中1份的抗性显著高于YSBR1,接近高抗水平。本研究为水稻抗纹枯病遗传育种提供了新的抗源,同时为选择合适的类群间品种杂交以培育抗纹枯病新品种提供了理论依据。     

坡柳皂苷对大菜粉蝶生长发育的抑制活性

采用浸渍叶碟饲喂法测定了坡柳皂苷对大菜粉蝶的生物活性。结果表明:用500、1 625、2 750、3 875和5 000μg/mL的坡柳皂苷处理24 h后,对大菜粉蝶4龄幼虫生长发育的抑制率分别为14.47%、31.54%、49.70%、62.48%和79.94%,处理48 h后的抑制率分别为2.72%、39.26%、54.82%、70.53%和86.39%;坡柳皂苷对大菜粉蝶4龄幼虫具有显著的拒食活性,供试5种浓度下处理24 h后,拒食率分别为30.21%、40.62%、54.33%、72.47%和84.84%,48 h后的拒食率为4.4%~86.67%;5 000μg/mL处理14 d后,幼虫化蛹率为32%,显著低于对照组(72%);供试5种浓度坡柳皂苷处理23 d后,蛹的羽化率分别为56%、44%、44%、36%和32%,均低于对照组(64%)。研究表明,坡柳皂苷对大菜粉蝶生长发育、取食及化蛹均有明显的抑制作用。