TRANSFORMATION OF AGRICULTURE ON THE LOESS PLATEAU OF CHINA TOWARD GREEN DEVELOPMENT

● Agriculture on Loess Plateau has transformed from food shortage to green development. ● Terracing and check-dams are the key engineering measures to increase crop yields. ● Agronomic measures and policy support greatly increased crop production. ● Increasing non-agricultural income is a key part of increasing farmers’ income. ● Grain for Green Program had an overwhelming advantage in protecting environment. Loess Plateau of China is a typical dryland agricultural area. Agriculture there has transformed from food shortage toward green development over the past seven decades, and has achieved world-renowned achievements. During 1950–1980, the population increased from 42 to 77 million, increasing grain production to meet food demand of rapid population growth was the greatest challenge. Engineering measures such as terracing and check-dam were the crucial strategies to increase crop production. From 1981 to 2000, most of agronomic measures played a key role in increasing crops yield, and a series of policy support has benefited millions of smallholders. As expected, these measures and policies greatly increased crop production and basically achieved food security; but, low per capita GDP (only about 620 USD in 2000) was still a big challenge. During 2001–2015, the increase in agricultural and non-agricultural income together supported the increase in farmer income to 5781 USD·yr^–1. Intensive agriculture that relies heavily on chemicals increased crop productivity by 56%. Steadfast policy support such as “Grain for Green Program” had an overwhelming advantage in protecting the natural ecological environment. In the new era, the integration of science and technology innovations, policy support and positive societal factors will be the golden key to further improve food production, protect environment, and increase smallholder income.     

外源激素对掌叶大黄愈伤组织诱导及种苗生根的影响

以掌叶大黄无菌苗为材料,研究不同外源激素浓度及配比对试管苗生根、愈伤组织诱导及增殖的影响。结果表明:掌叶大黄的根、茎、叶均可作为诱导愈伤组织的材料。2,4-D诱导愈伤组织的能力明显高于NAA,以2～3mg/L 2,4-D的诱导频率较高为87.93%～93.11%,诱导愈伤组织的适宜培养基为MS+2mg/L NAA+2mg/L 2,4-D+2mg/L 6-BA;6-BA对愈伤组织诱导频率无直接影响,但明显影响愈伤组织的增长量及生长状态。愈伤组织继代增殖以MS+0.5mg/L 2,4-D+1mg/L NAA+1mg/L 6-BA最好;MS+0.5mg/L IBA适宜于试管苗生根。     

湖南黑猪RBP4基因与产仔数的相关性分析

以湖南黑猪为研究对象,采用PCR-RFLP技术进行视黄醇结合蛋白4（Retinol-binding proteins 4,RBP4）基因多态性检测,并采用最小二乘分析法分析其对产仔数影响的遗传效应。结果表明：猪群中发现AA、AB和BB 3种基因型,A、B等位基因的频率、多态信息含量、杂合度分别为0.8649、01351、0.3960、0.2337,表明该位点处于中度多态。初产母猪AA型比BB型个体的总产仔数、产活仔数分别多1.66头、1.83头,差异显著（P〈0.05）;经产母猪AA型个体的总产仔数和产活仔数比AB、BB型分别多1.19头、1.48头（P〈0.01）和0.96头、1.22头（P〈0.05）。基因效应分析结果表明,初产、经产母猪在该位点上A等位基因对总产仔数和产活仔数都表现为正效应,各性状分别增加了0.1496头、0.1635头和0.1443头、0.1169头,即A等位基因可能为湖南黑猪繁殖性能的有利等位基因。     

草原生态系统的土壤微生物生态

1980～1998年,在内蒙古锡林河流域等草原地区开展了土壤微生物生态学方面的系列研究. "干重换算法"为草原土壤微生物不同类群的生物量测定提供了一个较实用的方法;内蒙古不同草原和荒漠区土壤微生物活性具有不同的地理分布特征;锡林河流域六种植物群落下土壤微生物的区系组成及生物量分布亦有所不同;羊草等牧草具有明显的根际效应;不同放牧率及退化草场围栏恢复、落地油污染、施用稀土元素等人为因素会对土壤微生物数量及活性产生不同的生态效应;微生物多样化变化亦符合"中度干扰理论";土壤微生物在草原生态系统物质转化和能量流动中起着非常重要的作用;植物残体分解过程中微生物类群存在明显的优势更替现象.     

宏基因组学及其研究进展

宏基因组学是近年来发展起来的一门新兴学科,主要技术包括从环境样品中提取微生物混合基因组DNA、利用可培养的宿主菌建立宏基因组文库及筛选目的基因。该技术可以克服传统培养技术的不足,是研究未培养微生物、寻找新功能基因和开发获得新资源的重要新途径。目前宏基因组学已广泛应用于各个领域,并在医药、农业、能源开发、环境修复、生物技术、生物防御等方面有了较深入的研究。笔者对宏基因组学的主要技术方法及其应用研究进展进行了简要综述。     

乳酸乳球菌Z-2不同处理方式对鲤益生作用的离体研究

为探究乳酸乳球菌Z-2(Lactococcus lactis Z-2)不同处理方式对鲤的益生作用,试验共设置L. lactis Z-2菌株6种不同处理[活菌及上清液的混合物(mixture of live cells and supernatant,LCS)、无细菌培养上清液(cell-free culture supernatant,CS)、活菌(live cells,LC)、菌热灭活(heat-killed cells,HK)、菌超声破碎(ultrasonic broken of cells,UB)和胞外多糖(exopolysaccharides of CS, EPS-2)]与鲤[体重(47.66±0.43)g]头肾单核细胞体外共培养,检测其对鲤头肾单核细胞的增殖能力和吞噬活性,及孵育液中一氧化氮(NO)和免疫相关细胞因子表达量的影响。结果表明:LCS、LC、UB和EPS-2处理组较之对照组,均能显著增强头肾细胞的增殖能力和吞噬活性,HK处理组仅能显著增强头肾细胞的吞噬活性(P<0.05),其中LC(1.580±0.032)和LCS(1.520±0.058)分别对鲤头肾细胞增...     

非洲猪瘟病毒感染后猪外周血淋巴细胞Toll样受体信号通路的lncRNA-mRNA分析

【目的】丰富非洲猪瘟病毒（African swine fever virus,ASFV）感染后猪外周血淋巴细胞长链非编码RNA（long non-coding RNA,lncRNA）表达谱,并进一步挖掘影响Toll样受体信号通路的调控网络。【方法】试验动物感染ASFV,于第7天采集外周血并分离得到外周血淋巴细胞,运用Illumina高通量组学测序对外周血淋巴细胞中lncRNA进行测序,原始数据经处理后筛选获得差异表达的lncRNA,并进行靶基因预测,利用生物信息学方法对靶基因进行GO功能和KEGG信号通路富集分析,初步绘制与Toll样受体信号通路相关的lncRNA-mRNA调控网络,并对lncRNA-ENSSSCG00000041959在内的4个lncRNAs进行实时荧光定量RT-PCR验证。【结果】共筛选到73个差异表达的lncRNAs,其中上调表达lncRNAs 38个,下调表达lncRNAs 35个。GO功能分析结果显示,靶基因显著富集在调节免疫系统过程、防御反应、生物刺激、病毒反应和先天性免疫;KEGG信号通路富集分析显示,大部分靶基因与细胞循环、疾病及免疫应答有关,其中免疫相关信号通路有Toll样受体信号通路、TNF信号通路、产生IgA的肠道免疫网络等。进一步挖掘出lncRNA-ENSSSCG00000041959-RIPK1和lncRNA-ENSSSCG00000041959-IRAK1可能是影响Toll样受体信号通路的重要调控网络,实时荧光定量RT-PCR与测序结果一致。【结论】本研究初步鉴定出lncRNA-ENSSSCG00000041959-RIPK1和lncRNA-ENSSSCG00000041959-IRAK1可能是影响Toll样受体信号通路的lncRNA-mRNA调控网络,为进一步探索lncRNA调控ASFV感染机体免疫反应奠定了理论基础。     

梧桐花黄酮的提取及其抑菌、抗病毒效果

以10倍原料质量的60％乙醇在75℃条件下对梧桐花进行浸提,并对总黄酮的含量进行了测定.为了研究梧桐花总黄酮对多种常见畜禽病原的体外抑菌、抗病毒作用,采用培养基打孔法,观察梧桐花总黄酮对致病菌的抑菌作用;采用试管法,检测梧桐花总黄酮的最小抑菌浓度;采用细胞培养技术,检测梧桐花总黄酮对新城疫病毒(NDV)和法氏囊病病毒(IBDV)在细胞内增殖的抗病毒作用.结果显示,梧桐花总黄酮对供试菌均具有抑菌作用,其中对四联球菌、八叠球菌、大肠杆菌、禽波氏杆菌的抑菌效果最好,抑菌直径D＞16 mm;梧桐花总黄酮在3.125 g/L时能够100％抑制NDV在CEF内增殖;梧桐花总黄酮在1.563 g/L时能够100％抑制IBDV在CFE内增殖;梧桐花总黄酮在体外质量浓度为1.563 g/L时可直接灭活所有NDV;梧桐花总黄酮在体外质量浓度为0.781 g/L时可直接灭活所有IBDV.结果表明,梧桐花总黄酮具有体外抑菌和抗病毒作用,为将其研制成新型、绿色环保的中草药制剂提供了试验基础.     

家蚕丝素蛋白抗氧化肽的制备及其稳定性研究

利用碱性蛋白酶水解家蚕丝素蛋白制备抗氧化肽,考察水解pH、水解时间、加酶量、底物浓度、水解温度5个因素对水解产物DPPH自由基清除率的影响,在此基础上采用响应面试验优化水解工艺条件,并调查家蚕丝素蛋白抗氧化肽对热、酸、碱和体外肠道消化的稳定性,测定不同分子质量范围的家蚕丝素蛋白水解产物组分的抗氧化活性.结果 表明,碱性蛋白酶水解制备家蚕丝素蛋白抗氧化肽的最优工艺条件为水解pH 8.69、水解时间60 min、加酶量3035 U/g、底物(丝素蛋白)质量浓度26.80 g/L、水解温度53.89℃,在此条件下制备获得的家蚕丝素蛋白抗氧化肽对DPPH自由基的清除率为55.16％.家蚕丝素蛋白抗氧化肽具有良好的热稳定性;在中性环境中抗氧化活性很稳定,但在强酸和强碱环境中抗氧化活性明显降低;经体外模拟胃肠道消化后,对DPPH自由基的清除率比未消化处理对照组提高了9.43百分点.分子质量小于5 kD组分是家蚕丝素蛋白抗氧化肽的主要活性组分.研究结果为家蚕丝素蛋白功能产品的开发提供了试验依据.