枣疯植原体免疫优势膜蛋白基因imp-DZ的克隆与原核表达

[目的]为了解枣疯植原体免疫优势膜蛋白的特征,并进行初步表达.[方法]对北京农学院农业农村部华北都市农业重点实验室测得的枣疯植原体JWB-Dongzao免疫优势膜蛋白基因imp-DZ序列进行一致性、进化树和蛋白信号肽与跨膜区分析,分别设计引物扩增完整imp-DZ序列和去除跨膜区编码序列,克隆到蛋白表达载体pBM30上进行原核表达.[结果]imp-DZ基因序列大小为459 bp,编码152个氨基酸,除与枣疯植原体Jwb-nky中一个编码假定蛋白的基因一致性达到96％之外,与其他植原体imp基因核苷酸和氨基酸序列一致性均低60％.枣疯植原体JWB-Dongzao的imp-DZ与16SrV组其他成员imp基因聚在一个分支.携带Imp-DZ跨膜区的重组菌无法表达该蛋白,去掉跨膜区后蛋白得到大量表达.[结论]该研究成功表达了枣疯植原体的免疫优势膜蛋白Imp-DZ,证实了跨膜区影响其在大肠杆菌中的表达,为下一步制备该蛋白抗血清和探索植原体与寄主植物互作机制提供依据.     

基于SWAT模型的布尔哈通河流域面源污染的变化研究

【目的】揭示土地利用变化下面源污染时空变化特征,探究流域景观格局与面源污染的关系。【方法】以布尔哈通河流域为研究对象,利用SWAT分布式水文模型模拟1986-2016年4期土地利用变化下面源污染分布特征,运用Fragstats4.2软件计算了1986年和2016年布尔哈通河各子流域的景观格局指数,最后使用CANOCO5.0软件分析子流域面源污染和景观指数之间的关系。【结果】①构建的SWAT模型模拟的径流量和总磷量在校准期和验证期的决定系数R²和纳什效率系数NSE都达到0.6以上,模型能很好地模拟流域水文水质状况,1986-2016年,SWAT模拟的总磷年负荷分别为74.04、73.78、82.50 t和128.31 t。②面源污染与景观格局存在密切关系,景观组成格局方面,林地面积与总磷负荷负相关,农田和建设用地面积与总磷负荷正相关;景观空间格局方面,林地斑块破碎化程度与总磷负荷正相关,而农田斑块的破碎化程度与总磷负荷负相关。流域斑块之间的越高流通性和聚集性,对养分流失改善有积极作用,而流域内景观异质性的增加和形状的复杂化,则会导致污染负荷输出风险的增加。【结论】流域面源污染负荷急剧增加,面源污染防治的关键控制区域在坡度较高的北部区域和农田及城镇集中的东部区域,该区域规划土地利用和优化景观格局时,应优先考虑防止林地斑块破碎化程度的提高和控制城镇面源污染源。     

气候变化对宣城市木本植物物候的影响分析

利用宣城3种木本植物(侧柏、刺槐和楝树)1982—2020年的物候期观测资料和同期气象资料(气温、降水和日照),通过SPSS、Excel等统计工具使用回归分析法、相关系数等统计方法进行了分析,结果表明:温度对植物始花期的影响最明显,日照和降水量次之;对侧柏始花期影响最显著的是2月,对刺槐始花期影响最显著的是4月;对楝树始花期影响最显著的是3月.     

水稻食味品质性状间相关性分析及其与叶片光合作用的关系

为明确优质稻米品质性状及其与叶片光合作用的关系,培育筛选优良食味水稻新品种,以河南省沿黄稻区8个优良食味水稻品种为试验材料,在大田栽培条件下,对稻米的直链淀粉含量、蛋白质含量、加工品质指标（糙米率、精米率和整精米率）和外观品质指标（垩白粒率和垩白度）等性状进行测定和分析,并对籽粒灌浆期水稻剑叶的光合速率进行检测。结果表明,8个供试优良水稻品种的糙米率、精米率和整精米率均较高,品种间的变异系数较低;稻米外观品质垩白粒率和垩白度在品种间差异较大,变异系数分别为39.73%和36.49%;影响稻米食味品质的直链淀粉、蛋白质含量和食味值在品种间变异系数相对较小,均低于5%。相关分析表明,蛋白质含量与食味值呈显著的开口向上的左偏抛物线关系（r=0.827*）,直链淀粉含量与食味值呈极显著的直线负相关关系（r=-0.905**）,糙米粒厚与食味值呈显著的开口向下的抛物线关系（r=0.747*）;外观品质指标、蛋白质含量和食味值与灌浆中后期的叶片光合速率均呈负相关关系,直链淀粉含量与之呈正相关关系。说明蛋白质和直链淀粉含量越低稻米的食味越好,在一定范围内,随着糙米粒厚的增加食味增加,而糙米粒厚大于2.1 mm,食味值反而下降;提高水稻灌浆中、后期叶片的光合速率,有利于改善稻米的外观和营养品质,而稻米直链淀粉含量增加,食味值下降。因此,水稻叶片的高光合效率在优质食味米选育方面存在一定的选择压力,合理调控水稻中后期叶片的光合速率对提高和改善稻米食味品质具有重要意义。     

“稻-再-油/肥”轮作和施氮对水稻产量及籽粒灌浆特性的影响

为探究稻-再-油/肥轮作和施氮对水稻产量及籽粒灌浆特性的影响,于2015-2017年在湖北省武穴市进行稻-再-油/肥轮作定位试验,设置4个处理。T1:稻-再-油轮作,三季均不施氮;T2:稻-再-油轮作,三季施氮量为165、120和180 kg·hm^-2;T3:稻-再-肥轮作,三季施氮量与T2相同;T4:稻-再-闲轮作,前两季施氮量与T2相同。研究各处理水稻产量及产量构成因子的变化,并利用Richards方程拟合水稻强、弱势粒的灌浆过程。结果表明：①2015-2017年头季稻和再生稻产量均表现为T3＞T2＞T4＞T1。与T4相比,2016-2017年T2处理的头季稻和再生稻分别增产8.4%和14.4%、22.2%和17.7%,T3分别增产12.7%和17.9%、25.1%和244%;与T1相比,2015-2017年T2处理的头季稻和再生稻分别增产35.1%和22.0%、36.4%和30.3%、651%和65.6%。②在稻-再-油/肥轮作和施氮条件下,2017年头季稻和再生稻籽粒灌浆特性表现一致。与T4相比,T2、T3均能提高头季稻和再生稻强势粒起始势和弱势粒达到最大灌浆速率的干物质量;与T1相比,T2延长头季稻和再生稻强、弱势粒有效灌浆期,从而实现头季稻和再生稻籽粒粒重增加,产量提高。     

种植密度对转Bt棉纤维杀虫蛋白表达量及氮代谢的影响

为了探讨种植密度对转基因抗虫棉纤维中杀虫(Bt)蛋白表达量的影响及其氮代谢机制,以Bt棉常规种泗抗1号和Bt棉杂交种泗抗3号为试验材料,比较1.5×10⁴、3.0×10⁴、4.5×10⁴、6.0×10⁴、7.5×10⁴ 株·hm^-2五个种植密度下转Bt棉杀虫蛋白表达量及其氮代谢的差异。结果表明,纤维中Bt蛋白表达量随种植密度增大呈上升趋势。相关分析表明,单株铃数、单铃体积、单铃干重与Bt蛋白表达量均呈显著负相关。纤维中氮代谢生理相关指标中,可溶性蛋白含量及谷氨酸丙酮酸转氨酶(GPT)和谷氨酸草酰乙酸转氨酶(GOT)活性随种植密度的增大而升高,但游离氨基酸含量、蛋白酶和肽酶活性随密度增大而下降。纤维中Bt蛋白表达量与可溶性蛋白含量、GPT和GOT活性呈显著正相关,而与游离氨基酸含量、蛋白酶和肽酶活性呈显著负相关。可见,提高种植密度降低了棉铃生长,但提高了纤维中Bt蛋白的表达量,且Bt蛋白表达量的提高与植株氮代谢生理密切相关。因此,在生产中通过协调种植密度既可以保持棉铃适度发育,又有利于提高棉纤维中Bt蛋白的表达量,为提高Bt棉产量器官抗虫性提供栽培基础。     

基于主成分分析评价园林小菊资源在西宁地区的适应性

为筛选适宜在西宁地区栽培推广的园林小菊资源,选取7份金陵系列园林小菊资源,通过测定菊花的表型性状及生理生化指标,采用相关分析、主成分分析、综合评价和聚类分析对7种园林小菊资源在西宁地区的观赏性和栽培适应性进行了评价。结果表明,7份菊花资源的株高、主茎粗、叶长、叶宽、叶重、花朵数、单花重、花层数、花径和冠幅的变异系数为28.80%~35.43%。相关分析表明,株高与冠幅、花层数与叶绿素a和叶绿素b含量间存在极显著正相关关系。主成分分析提取到3个主成分,第1主成分为“光合色素因子”,主要包括叶绿素a和类胡萝卜素含量;第2主成分为“花器官因子”,主要影响因子为花层数和花径;第3主成分为“植株形态因子”,主要包括株高、冠幅和叶长。聚类分析将7份菊花资源分为三类：第一类包括‘金陵赤心’和‘金陵红荷’,表现为叶绿素含量较低、植株较矮小、主茎较粗、叶片较重;第二类包括‘金陵潋滟’和‘金陵月桂’,表现为植株高大、冠幅宽大、花层数较多;第三类包括‘金陵玫瑰金’、‘金陵笑靥’和‘金陵阳光’,表现为花层数多、叶绿素含量较高。对7份资源进行综合评价（F值）,排名由高到低依次为：‘金陵玫瑰金’>‘金陵红荷’>‘金陵笑靥’>‘金陵阳光’>‘金陵赤心’>‘金陵潋滟’>‘金陵月桂’。综上所述,“光合色素因子”和“花器官因子”可作为适应性评价重要依据。‘金陵玫瑰金’和‘金陵笑靥’综合表现优异,在西宁地区具有较强的适应性,为菊花品种适应性评价及栽培技术提供了重要参考。     

基于自动机器学习的黄、渤、东海蓝点马鲛渔场丰度指数研究

蓝点马鲛(Scomberomorus niphonius)是中国近海重要的大型中上层经济鱼类, 精准预测蓝点马鲛渔场分布对渔业资源评估与管理有重要意义。本研究利用蓝点马鲛捕捞数据与卫星遥感海表温度(sea surface temperature, SST) 和海表叶绿素浓度(chlorophyll-a concertation, Chl a)数据, 构建了基于自动机器学习的蓝点马鲛 CPUE 预测模型, 通过与 XGBoost 模型、随机森林模型和广义加性模型(generalized addictive models, GAM)对比, 自动机器学习模型的确定系数(coefficient of determination, R² )分别提高了 51%、107%和 117%, 均方根误差(root mean squard error, RMSE)分别降低了 15%、28%和 32%。通过模型预测的蓝点马鲛 CPUE, 开发了渔场丰度指数, 分析了渔场丰度时空变动规律。结果显示: 蓝点马鲛渔场丰度高值区在春季由于受到 SST 的影响较大, 呈现向北及向近岸移动的趋势, 这种现象与蓝点马鲛索饵及产卵洄游路线一致; 同时, 蓝点马鲛渔场丰度高值区纬度重心的北移, 也与气候变暖影响下蓝点马鲛索饵和产卵的适宜温度区变动有关。通过气候事件指数分析发现, Ni?o 3.4 指数与蓝点马鲛渔场丰度高值区面积呈显著相关。结合 RCP2.6、RCP4.5、RCP6.0、RCP8.5 4 种情景, 分别预测了 2100 年蓝点马鲛的 CPUE 分布变动, 发现随着全球变暖, 蓝点马鲛 CPUE高值产区北移, 并相比 2010—2015年蓝点马鲛 CPUE预测平均值, 4 种 RCP 情景下分别上升了 0.1、2.2、2.41 和 17.3 kg/h。本研究结果可为中国近海经济鱼种的渔情预报研究提供参考。     

嗜水气单胞菌ompA、flaA基因重组干酪乳杆菌对鲤生长及免疫效果分析

为构建嗜水气单胞菌ompA和flaA基因重组干酪乳杆菌并分别检测其表达产物对鲤生长及免疫效果的影响,实验将目的基因克隆至乳酸菌穿梭表达质粒pPG612中,并电转至干酪乳杆菌中,经诱导后包被饲料对鲤进行饲养56 d,称重并采集血清及组织,分析生长指标及免疫指标变化。在56 d饲养免疫结束后结果显示,生长指标显示重组干酪乳杆菌组与对照组无显著差异,表明重组干酪乳杆菌对生长无影响;免疫效果分析显示,血清中IgM表达水平显著上升。血清中AKP、LZM、SOD、CAT、C3和C4也均显著升高。荧光定量PCR检测发现,免疫后肝脏、脾脏、头肾及肠组织中的细胞免疫因子基因IL-1β、IL-8、TNF-α、 NF-κB、 TLR5及MYD88的表达水平有不同程度的显著提升;其中TLR5及MYD88表达量在Lc-mcs-flaA组高于Lc-mcs-ompA组。攻毒后Lc-mcs-ompA与Lc-mcs-flaA组免疫保护率分别为59%与54%,显著高于对照组。研究表明,本实验构建的重组干酪乳杆菌Lc-mcs-ompA与Lc-mcs-flaA免疫鲤能刺激机体产生免疫应答反应,进而提高自身存活率,为预防鱼类嗜...     

草鱼–鳙–鲫零换水池塘有机碳、氮、磷收支研究

为研究草鱼(Ctenopharyngodon idella)–鳙(Aristichthys nobilis)–鲫(Carassius carassius)零换水池塘营养盐收支状况,阐明其零换水机制,以草鱼–鳙–鲫零换水池塘为实验组,以草鱼–鳙–鲫常规换水池塘为对照组,开展了为期2年的池塘有机碳(TOC)、氮(N)、磷(P)收支的研究。结果显示,2组池塘TOC、N、P的主要来源均为饲料投入,分别为77.06%和81.00%,92.08%和92.77%,94.18%和95.63%;TOC、N、P的主要输出途径均为底泥积累,分别占输入营养盐的43.32%和22.10%,61.40%和52.82%,78.71%和79.58%。2组池塘养殖鱼类收获分别占输入碳(C)、N、P的10.08%和13.05%,21.00%和25.57%,15.41%和18.60%。零换水池塘的C、N、P水体积累量和积累率均显著低于常规池塘(P<0.05),其积累率分别降低92.91%、88.52%和87.12%。零换水池塘的N、P底泥积累量显著高于常规池塘,但C、N底泥积累率显著低于常规池塘(P<0.05),分别降低了48.99%和13.97%。零换水池塘养殖鱼类的C、N、P利用率均显著高于常规池塘(P<0.05),分别提高了29.49%、21.72%和20.65%。研究表明,零换水模式能降低营养盐积累,有效提高系统物质利用率,是一种绿色高效养殖模式,具有较好的推广价值。