基于CRISPR/Cas9技术建立IGF2R基因修饰PK-15细胞

作为我国特色的地方种质资源,藏猪对高海拔、低氧、强紫外线辐射等恶劣环境具有良好的适应性,前期研究发现藏猪的IGF2R（insulin-like growth factor 2 receptor,IGF2R）基因在其内含子上有1段274 bp的缺失,且该缺失为藏猪独有的变异,关于IGF2R是否参与藏猪对低氧等恶劣环境的适应性调节的相关研究尚未报道。为了建立IGF2R基因274 bp修饰的猪细胞系,研究IGF2R基因对藏猪低氧耐受特性的影响,通过CRISPR/Cas9技术建立基因修饰PK-15细胞系,并通过PCR、实时荧光定量PCR（real time quantitative PCR,RT-qPCR）、蛋白免疫印迹（Western-blot）、免疫荧光（immunofluorescence,IF）等方法鉴定其分子特征,随后分别利用CCK-8和RT-qPCR 、Western-blot对基因修饰细胞进行活力和凋亡基因检测。结果显示,已成功构建IGF2R基因274 bp修饰的猪细胞系,IGF2R基因表达量极显著下调（P < 0.01）。基因修饰细胞活力在72 h时极显著上升（P < 0.01）,并且含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶9 （cysteinyl aspartate specific proteinase,Caspase9）和BCL-2关联 X （BCL2-associated X,BAX） 蛋白的水平显著下调（P < 0.05）,并且B淋巴细胞瘤-2（B-cell lymphoma-2,BCL2）基因的mRNA水平极显著上升（P < 0.01）。成功构建了IGF2R基因精确修饰的PK-15细胞系,并初步进行了功能研究,为研究IGF2R基因功能提供细胞模型,并为后续基因编辑猪的制备奠定基础。     

吉兰泰盐湖绿洲柽柳灌丛生长与沙堆形态特征的关系

【目的】探明吉兰泰盐湖绿洲防护林带同一建植年限柽柳灌丛形态大小与阻沙能力之间的关系,以确定制约沙堆形成的灌丛形态参数,为吉兰泰盐湖绿洲防护林带建设提供参考。【方法】在相同建植年限的柽柳防护林带设置100 m×100 m的样方,用钢卷尺测量柽柳灌丛高度、冠幅长度、冠幅宽度、沙堆高度、沙堆长度和宽度,计算灌丛个体指数（SSI）;将样方内柽柳灌丛分为大型灌丛、中型灌丛和小型灌丛,通过3类灌丛形态指标与沙堆形态指标之间的Pearson相关性分析和回归分析,研究柽柳灌丛发育过程中沙堆形态的变化特征。【结果】（1）随着柽柳灌丛的生长,其沙堆长度、宽度、高度、底面积和体积逐渐增大,从小型灌丛到大型灌丛SSI平均增加了50.42,沙堆底面积为0.12~31.64 m2,柽柳灌丛发育过程中沙堆形态均呈类椭球型。（2）Pearson相关性分析显示,灌丛高度是制约大型柽柳灌丛沙堆宽度的主要参数（R=0.931）,小型、中型灌丛沙堆形态主要受灌丛长度和宽度的制约,小型灌丛长度和宽度与沙堆长度和宽度拟合方程的相关系数(R²)≥0.63。（3）柽柳灌丛SSI与沙堆体积拟合方程的相关系数(R^{2R2相似文献}   

降水对内蒙古草原植被生长的影响

为了解降水对草地植被生长的影响和草地植被变化的关键因子,以1982—2015年间内蒙古草地为研究对象,应用植被指数、降水和草地类型数据,采用皮尔逊相关系数和滞后系数方法,分析内蒙古地区不同草原类型归一化植被指数的降水滞后性.结果表明:(1)草地年降水量由大到小依次为:草甸草原(477.39 mm)、典型草原(391.52 mm)、荒漠草原(247.41 mm),草甸草原7月份降水量达到最大值,而荒漠草原8月份降水量达到最大.(2)草甸草原、典型草原、荒漠草原的归一化植被指数呈现单峰变化规律,荒漠草原的归一化植被指数变化不显著,整个生长季的归一化植被指数波动不大;不同草原类型的年均归一化植被指数值由大到小依次为:草甸草原(0.33)、典型草原(0.23)、荒漠草原(0.14).(3)生长季草原植被归一化植被指数与降水显著相关,草原植被生长对降水存在明显的滞后性,不同月份滞后时间存在差异.9月份草原植被生长对降水的滞后时间为2个月,5—8月份草原植被生长对降水的滞后时间为1个月左右,4月份草原植被生长对降水的滞后不明显.滞后月份降水和归一化植被指数相关系数和显著相关面积占比由大到小的顺序为:荒漠草原、典型草原、草甸草原.因此,归一化植被指数变化(草原植被生长)对降水存在明显的滞后性,可以有效预测牧草的长势和干旱情况.     

火干扰恢复初期土壤呼吸及其组分与土壤温湿度关系

以内蒙古大兴安岭冻土区草类-兴安落叶松林火烧迹地为研究对象,采用定位观测测定土壤呼吸、土壤温湿度变化,分析火干扰初期重度火烧迹地土壤呼吸速率(RS)及其组分变化,探讨土壤呼吸速率与土壤温度、湿度的相关性,寻找林火干扰恢复初期冻土区土壤呼吸及其组分规律.结果表明:林火干扰当年对土壤呼吸与土壤异氧呼吸的影响较小;随恢复时间的推移,火烧样地土壤呼吸与土壤异氧呼吸逐渐增强.火干扰后恢复的前3年,火烧样地较未火烧样地相比,RS增加了13.14％,土壤异养呼吸速率(RH)增加了38.38％,土壤自养呼吸速率(RA)降低34.09％.林火干扰对土壤呼吸、土壤异养呼吸有增强作用,对土壤自养呼吸有抑制作用.林火干扰后,土壤异养呼吸的增加抵消土壤自养呼吸的减少,土壤深度为10 cm处的土壤温度(T10)、湿度(W10)均升高,RS、RH与T10的拟合度增强,RA与T10的拟合度降低.林火干扰降低了土壤呼吸及其组分对T10的温度敏感系数(Q10).火烧样地、未火烧样地土壤呼吸及其组分与W10呈显著正相关关系,但拟合系数较低(R2>0.13,P<0.05).     

5种植物根系生物力学特性

为探究根系固土力学机理,于2019年5月初,分别对5种植物0～6 mm直根的相同根径施加70％平均极限抗拉力,进行原位瞬时轴向拉伸受损试验.3个月后,根据其愈伤后存活率、活力值、直根极限应变、弹性模量的变化,与平行对照(未受损)进行比较,分析5种植物根系固土力学特性的共同规律及种间差异.结果表明:愈伤3个月后,试验根存活率、活力值较平行对照均有明显下降,降低值由大到小依次为:沙棘、柠条、杨柴、沙打旺、紫花苜蓿.5种植物在代表根径级为0～1.5 mm时,其在愈伤后直根极限应变均值由大到小依次为紫花苜蓿(14.89±0.98)、沙棘(13.35±0.95)、杨柴(12.68±0.82)、沙打旺(12.66±0.76)、柠条(8.68±0.43);平行对照的直根极限应变均值由大到小依次为柠条(27.76±2.16)、沙棘(16.95±1.36)、杨柴(16.39±1.17)、沙打旺(16.13±1.18)、紫花苜蓿(12.59±0.69).愈伤自修复后直根弹性模量均值由大到小依次为沙打旺(4.12±0.35)、杨柴(3.61±0.12)、紫花苜蓿(2.79±0.14)、柠条(2.21±0.21)、沙棘(1.64±0.13);平行对照的直根弹性模量均值由大到小依次为柠条(3.89±0.23)、沙棘(2.74±0.19)、杨柴(2.47±0.18)、沙打旺(2.22±0.07)、紫花苜蓿(0.86±0.073).5种植物根系在受拉受损后经愈伤自修复后发现,草本植物根系恢复抗拉能力比灌木、半灌木强.     

气候变化下沙冬青适宜分布区预测

通过135个地理分布数据,利用MaxEnt生态位模型,选择19项环境因子预测沙冬青未来的分布格局及面积。结果表明:1)模型模拟的训练集和测试集的AUC值分别为0.990和0.988,模型的预测结果可靠;2)沙冬青主要分布于内蒙古西部地区、宁夏北部、甘肃东部地区以及蒙古国南部;3)模型模拟当前沙冬青的分布面积为6.3×10⁵ km²,模拟2050年沙冬青的分布面积为9.1×10⁵ km²,沙冬青分布范围和种群面积将呈增加趋势;4)影响沙冬青分布的主要因子为最冷季降水量、最冷月最低气温、最热季降水量、年平均气温、最湿月降水量和年降水。研究结果不仅提供了沙冬青适生分布的划分,也为沙冬青调查与监测提供了重要的科学基础。     

西鄂尔多斯保护区沙冬青高光谱特征分析

沙冬青是亚洲荒漠唯一的常绿阔叶灌木,由于分布范围狭小、人为调查困难、资源分布不清,加上人类活动的破坏,其数量正在不断减少。快速、准确识别其生长状况、种群动态对进一步研究沙冬青种群分布及生长监测具有重要意义。采用便携式地物光谱仪测定不同龄级沙冬青反射光谱,利用马氏距离法对其原始光谱、一二阶微分谱特征差异波段选取分析;将冠层原始及其微分光谱与叶片叶绿素含量进行分析。通过其相关性的大小理解沙冬青的生长状况与叶绿素含量间的关系。结果表明:1)不同龄级沙冬青原始光谱曲线趋势较接近,符合植被光谱特征的规律性,幼龄沙冬青反射率差异较明显;不同龄级微分光谱曲线基本一致,幼龄峰值起伏变化显著,极大峰值位于719 nm处,主要受幼龄沙冬青长势的影响;2)通过分析得出马氏距离法对不同龄级沙冬青光谱差异显著波段的选择具有显著性,且所选择波段均为光谱特征波段;3)冠层光谱与叶绿素相关性分析得出不同龄级与叶绿素的敏感波长均为<740 nm的可见光波长范围内,说明可见光波段属于沙冬青叶绿素光谱反应的敏感波;与原始光谱相比,经过导数处理的微分光谱与叶片叶绿素的相关性更高,且相关性大的波段数明显增加。     

不同林型兴安落叶松林土壤理化特征

以不同林型（草类、杜香、杜鹃）兴安落叶松林0~60 cm土壤为研究对象,探讨兴安落叶松林土壤理化性质及其相关性。结果表明:1）0~60 cm土层,兴安落叶松林土壤含水量为17.93%,容重为1.07 g/cm³,随土层深度增加,土壤含水量呈下降趋势,容重呈递增趋势;2）兴安落叶松林土壤为弱酸性（pH=5.59）,随土层深度增加,pH呈递增趋势;3）兴安落叶松林土壤铵态氮含量为17.94 mg/kg,速效K含量为89.05 mg/kg,有效P含量为17.85 mg/kg,有机P含量为0.43 g/kg,随土层深度增加,各养分指标含量均呈下降趋势;4）兴安落叶松林土壤各金属氧化物的含量大小依次为Al₂O₃（13.77%）>Fe₂O₃（5.44%）> K₂O（2.33%）>Na₂O（1.80%）>MgO（1.30%）>CaO（1.25%）,随土层深度增加,除CaO外,各指标含量整体呈增加趋势,且表层含量与其他土层间差异显著;5）林型对土壤含水量、pH、铵态氮、有效P、MgO、Al₂O₃、CaO、Fe₂O₃的影响显著,而对容重、速效K、有机P、Na₂O和K₂O的影响不明显。表明兴安落叶松3种林型的土壤理化性质存在一定差异,草类-兴安落叶松林的土壤理化特征显著区别于杜香-兴安落叶松林和杜鹃-兴安落叶松林,可为兴安落叶松林的可持续经营提供依据。     

干旱胁迫对4种菊科宿根花卉生理特性的影响

以4种菊科宿根花卉为材料,采用盆栽控水法进行自然干旱胁迫处理,对形态特征进行观察记录,并测定4种菊科宿根花卉的土壤容积含水量、叶片的相对含水量（RWC）、游离脯氨酸（Pro）、可溶性蛋白（SP）、丙二醛（MDA）及过氧化物酶（POD）等生理生化指标,由此揭示4种菊科宿根花卉对干旱胁迫的生理适应性,并综合分析评价其抗旱性,为日后生态节水型园林建设应用提供更加客观的理论试验依据。结果表明,4种宿根花卉在抵御干旱胁迫方面存在一定差异,通过隶属函数法分析评价发现,4种菊科宿根花卉的抗旱性强弱依次为:夏菊＞千叶蓍＞大花藿香蓟＞宿根天人菊。     

基于PCA和GRA-TOPSIS相耦合的灌区用水效率评价模型构建与应用

【目的】对灌区用水效率进行科学合理的综合评价,为灌区改造建设提供决策依据。【方法】从灌区用水水平、工程状况、管理水平和灌溉技术水平等方面建立了评价指标体系,在此基础上,构建了PCA和GRA-TOPSIS相耦合综合评价模型,以内蒙古引黄灌区5个大型灌区为例进行验证。【结果】PCA和GRA-TOPSIS相耦合法与GRA-TOPSIS法对各评价灌区的综合评价排序完全一致、与FMA法对各评价灌区的综合评价排序位次基本一致,表明评价结果合理;3种评价方法所得评价值的极差分别为0.501、0.448、0.500,变异系数分别为0.699、0.450、0.921,PCA和GRA-TOPSIS相耦合法所得评价值的变异系数比其他2种方法大,更有利于直观地区分各灌区的灌溉用水效率水平,更适宜用于灌区灌溉用水效率等级划分;PCA与GRA-TOPSIS相耦合法所得各评价灌区综合评价值符合灌区实际,评价结果可靠。【结论】PCA与GRA-TOPSIS相耦合评价法适宜于灌区用水效率的综合评价。