土壤微生物生物地理学：国内进展与国际前沿

土壤微生物生物地理学是研究土壤中微生物空间分布格局及其随时间变化的一门科学,是土壤微生物学和微生物生态学等领域的研究前沿。近年来,尽管土壤微生物生物地理学研究取得了巨大进展,目前仍面临诸多难题与挑战。本文简要回顾了土壤微生物生物地理学的发展历程,重点介绍近年来我国在森林、草地和农田生态系统中土壤微生物生物地理学研究的主要进展。同时进一步阐述了目前土壤微生物生物地理学研究的国际前沿方向,包括微生物群落空间分布及其驱动机制、群落构建过程与共存网络、微生物地理分布与生态系统功能的关联以及预测微生物群落对全球变化的响应。最后,对土壤微生物生物地理学未来的研究方向进行了展望,强调了清晰的微生物物种定义、微生物群落的时间动态、多组学与合成生物学技术以及高精度的预测模型在土壤微生物生物地理学研究中的重要性。     

新时代土壤化学前沿进展与展望

土壤化学是重要的土壤学基础分支学科。在回顾了土壤化学发展历程的基础上,梳理了土壤化学的四个前沿交叉方向,并展望了土壤化学与其他相关学科的交叉发展趋势,以期寻求新的学科增长点。土壤化学经历了从恒电荷到可变电荷土壤学说演变,我国在土壤电化学、根际土壤化学、土壤化学-物理-微生物界面反应等方向逐步领跑。新时代中国已经发展成为国际土壤化学的研究中心之一,尤其在土壤化学与微生物学、地球化学、矿物学、环境化学等交叉领域取得了突破性发展。同时,发展并运用同步辐射、微流控联用光谱能谱、高分辨显微镜、光谱电化学等实时、原位、高精度研究方法,推动土壤化学研究取得了长足的进步。新时代的土壤化学具有三个重要发展趋势,首先系统揭示地球表层系统中物质循环与能量交换的土壤化学机制,实现"0到1"的土壤化学原创性成果的突破;其次需要综合运用地球表层系统理论,从多界面、多要素、多过程的"三多"交互耦合;再次,需要加强与地球宜居性这一人类重大命题的交叉融合,为生态文明建设、土壤污染防治攻坚战、全球变化等国家重大需求提供理论支持。     

基于CF接口的奶牛电子耳标阅读器的设计

设计了一种CF接口的RFID阅读器,硬件由MCU、RFID协议收发芯片、CF接口转换芯片及外围电路组成,软件包括MCU子系统软件和Pocket PC驱动程序。CF接口RFID阅读器与Pocket PC集成,开发运行于Windows Mobile平台的支持移动数据库的Pocket PC软件,构成一套奶牛个体信息采集无线终端,提供奶牛场管理信息系统的移动解决方案。     

日粮不同NFC/NDF比对奶山羊血液参数的影响

为研究不同NFC/NDF比日粮对奶山羊血液参数的影响,选用3只(30～35 kg)安装有瘤胃瘘管的关中奶山羊,采用自身对照试验法,饲喂非纤维性碳水化合物/中性洗涤纤维比(NFC/NDF)分别为1.02(Ⅰ组)、1.24(Ⅱ组)、1.63(Ⅲ组)、2.58(Ⅳ组)的4种日粮.结果表明:血液的pH、碳酸氢根(HCO-3)含量、碱剩余(BE)、标准碳酸氢盐(SBC)均以Ⅳ组最低,饲喂后6 h显著低于Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组(P＜0.05);二氧化碳分压以Ⅳ组最高,各组间差异不显著(P＞0.05);随日粮NFC/NDF水平增加,血清K 呈降低趋势(P＞0.05),Ca2 、Cl-含量变化不明显,Na 、阴离子间隙呈上升趋势(P＞0.05),均处于正常变动范围内;在本试验条件下,亚急性瘤胃酸中毒未显著影响血液的酸碱平衡.     

草地贪夜蛾到底有多“贪”

草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda被认为是世界上最具破坏性的害虫之一。其巨大的破坏性主要源于其具有贪吃、贪育、贪婪、广适、耐药等特性。治"贪"就是要利用它的贪性发展出一系列的治理措施和技术,使得其贪性难以发挥,将其种群密度控制在经济为害水平以下,以保障作物生产和生态安全。     

高效中华绒蟹微卫星文库的构建及其七个位点的特征分析

一次富集回收产物与生物素标记探针杂交,运用磁珠亲和捕捉构建中华绒螯蟹微卫星文库。96个阳性克隆双向测序结果为75个克隆含有微卫星,登录号为DQ388769~DQ388807,表明二次富集法是一种快速高效的分离微卫星的方法。7个微卫星位点的特征分析显示,ES10位点是复制位点;ES37可能有空位点;其它5个位点可用于中华绒螯蟹的品种鉴定、遗传多样性和群体结构研究。     

不同降雨状况下渭北旱地春玉米临界氮稀释曲线与氮素营养诊断

过量施氮、降雨变率大和水氮耦合差是渭北旱地春玉米生产中氮肥高效利用的主要难题。构建渭北旱地不同降雨状况下春玉米临界氮稀释曲线,分析采用氮营养指数NNI诊断和评价旱地玉米氮素营养状况的可行性,为实现旱地玉米因雨合理施氮提供理论依据。以郑单958和陕单8806为试验材料,设置5个施氮量处理, 2016—2017年5个施氮量处理分别为0、75、150、270和360 kg hm-2, 2018—2019年施氮量调整为0、90、180、270和360 kg hm–2,文中依次用N0、N1、N2、N3、N4表示。其中2016年和2018年降水状况表现为穗期多雨,花粒期干旱; 2017年和2019年降水状况表现为穗期干旱,花粒期多雨,利用4年田间定位施氮试验数据构建并验证2种降雨状况下旱地春玉米临界氮稀释曲线模型。结果表明:(1)增施氮肥显著提高了旱地春玉米地上部生物量和植株含氮量,不同施氮量处理间差异显著。2种降雨状况下春玉米临界氮浓度和地上部生物量均符合幂指数关系,但模型参数之间存在差异(a.穗期多雨:Nc=35.98DM–0.35;b.穗期干旱:Nc=35.04DM–0.23)。模型拟合的植...     

甘薯基因组NBS-LRR类抗病家族基因挖掘与分析

NBS-LRR类基因家族是植物抗病R基因(Resistance gene)数量最多的一类,具有NBS (Nucleotide-binding site)和LRR (Leucine-leucine-repeat)结构域。甘薯(Ipomoea batatas)栽培种基因组已完成测序,但尚未注释,本研究对甘薯基因组序列进行外显子预测,得到甘薯染色体组全基因组蛋白序列,在此基础上进一步对NBS-LRR家族基因鉴定和分析表明,甘薯基因组中含有379个NBS-LRR家族基因,占全基因组基因总数的0.212%,其中N型亚家族120个,NL型103个, CNL型133个, TNL型22个, PN型1个。所有染色体上均有NBS-LRR家族基因分布,但数量明显不同,其中有60.9%的NBS-LRR基因序列呈簇状分布。NBS-LRR基因序列有15个保守结构域,在N端较为保守。研究结果为甘薯进一步开展NBS-LRR家族基因的功能研究和抗性育种提供了参考。     

玉米大斑病菌和小斑病菌交配型多重PCR检测方法的建立与应用

【目的】由大斑突脐蠕孢(Exserohilum turcicum)和玉蜀黍平脐蠕孢(Bipolaris maydis)引起的玉米大斑病和小斑病是玉米生产上重要的叶部真菌病害,本研究旨在建立玉米大斑病菌和小斑病菌交配型多重PCR检测方法,为玉米大斑病菌和小斑病菌的交配型田间分布和有性生殖研究提供技术方法。【方法】根据GenBank中已登录的玉米大斑病菌(登录号MAT1-1:GU997138和MAT1-2:GU997137)和小斑病菌(登录号MAT1-1:X68399和MAT1-2:X68398)交配型基因序列,利用Primer Premier 5.0软件设计2种病原菌交配型多重PCR检测特异性引物,采用单因素法对引物的退火温度以及扩增程序中延伸时间和循环数等重要参数进行优化,建立玉米大斑病菌和小斑病菌交配型多重PCR检测方法,并对2种病原菌的交配型多重PCR检测灵敏度和特异性进行检验。同时,对田间采集的129株玉米大斑病菌和194株玉米小斑病菌单孢菌株的交配型进行多重PCR检测,以明确建立的交配型多重PCR检测方法的适用性。【结果】建立的多重PCR方法和设计的交配型特异引物StMAT01...     

基于转录组测序开发糜子SSR标记

【目的】以6份不同地理来源的糜子资源为试验材料,基于前期转录组测序获得的1 000对SSR引物,选出200对进行多态性检测,以期构建一批可以准确评估糜子种质遗传差异的分子标记。【方法】用Primer Premier5.0软件设计引物,改良CTAB法提取DNA,PCR扩增DNA和聚丙烯酰胺凝胶电泳筛选引物多态性;用PowerMarker3.25和PopGen 1.32计算遗传多样性参数。【结果】200对引物中97对呈单态性,80对呈多态性。单碱基序列重复引物有20对,10对具多态性,其重复基元是A(50%)和T(50%)。二碱基序列重复引物有36对,15对具多态性,其碱基重复类型有7种(AG最多,TC、GC和GA次之,CA、TA和AC最少)。三碱基序列重复引物有144对,55对具多态性,其碱基重复类型有24种(GGC、GCG和GCC最多,GAA、GCT和CGC等次之,ACC、AGG、CAG、CGT、AAG、AAC、TCG、CGA、ATT、CAA和CCA最少)。就引物分辨率(Rp)值而言,1—3碱基序列重复引物分别为0.67—4.67(平均2.07)、1.33—4.33(平均2.73)和0...