利用微滴数字PCR技术分析转基因大豆‘GE-J12’中外源基因的拷贝数

为鉴定抗除草剂转基因大豆新品种‘GE-J12’的外源基因插入拷贝数,以该转化体的外源插入目的基因G2-EPSPS和GAT的序列、3′转化体特异性序列为靶序列,设计PCR扩增引物和TaqMan探针,并对引物探针特异性进行鉴定,同时以大豆内标基因Lectin为参照,建立微滴数字PCR拷贝数检测体系。特异性试验结果显示,只有以抗除草剂转基因大豆‘GE-J12’基因组DNA为模板才有扩增信号。以单株转基因大豆‘GE-J12’基因组DNA为模板,进行外源目的基因G2-EPSPS和GAT、3′转化体特异性序列的微滴数字PCR检测,转基因大豆‘GE-J12’的外源目的基因G2-EPSPS和GAT在基因组上的插入拷贝数均值分别为0.99和1.01。同时3′转化体特异性序列的拷贝数均值为1.00,验证单株转基因大豆‘GE-J12’为纯合子,因此鉴定该单株转基因大豆‘GE-J12’的外源基因在大豆基因组上为单拷贝插入,同时与Southern blot方法进行比较,结果一致。     

水稻无人机撒肥系统设计与试验

针对水稻穗肥撒施效率和机械化程度低的问题,为提高无人机撒肥均匀性,基于多旋翼无人机平台设计了一种水稻撒肥系统,确定了离心盘、流量调节装置等主要结构参数,同时应用EDEM软件仿真分析了离心盘转速、落入位置角、肥料流量、无人机飞行速度和飞行姿态对肥料分布的影响。试验表明:肥料分布呈同心圆时,撒肥有利于幅宽边界确定;幅宽随着离心盘转速的增加而增大,肥料分布峰值随流量增大由左侧逐渐变为右侧;撒肥均匀性随流量增加呈先增、后减的趋势,无人机俯仰角与横滚倾斜角对肥料分布均有影响,俯仰造成肥料向中部堆积,横滚使肥料向单侧堆积。肥料流量、无人机飞行速度和离心盘转速与落入位置角均存在交互作用,对撒肥均匀性有显著影响。当落入位置角为40°、离心盘转速为1 100 r/min、肥料流量为3 460颗/s、飞行速度为5 m/s时,撒肥性能最佳,此时变异系数为8.86%。田间试验结果表明,无人机施肥效率约为人工施肥的12.5倍。本研究为水稻穗肥的机械化施用提供了解决方案,可为水稻穗肥的无人机撒肥系统设计提供参考。     

单翼迷宫式滴灌带的关键参数与灌水均匀度的响应关系

为探究单翼迷宫式滴灌带坡度、进水压力和铺设长度对灌水均匀度的影响,以3种单翼迷宫式滴灌带为研究对象,以灌水均匀度作为评价指标,采用UL₉(3⁴)均匀正交设计试验,比较了3种不同流量的单翼迷宫滴灌带在进水压力、铺设长度和坡度作用下的灌水均匀度的变化规律。经直观分析、方差分析和多重比较进行综合评价,再由SPSS和PPR对试验数据进行数学建模。结果显示,3种单翼迷宫式滴灌带灌水均匀度的外界因素排序均为压力>坡度>长度,相比于SPSS、PPR所建立的模型具有更高的精度。研究成果不仅为灌水均匀度计算与预测提供了理论依据,还对各学科试验优化设计、高维数据建模分析提供了有效的解决方案。     

流道结构对低压旋转式喷头水力性能影响试验研究

以低压旋转式喷头为研究对象,选择喷盘空间流道的结构参数:出口截面形状、流道偏转角、流道型线弧长、出口仰角作为试验因素,采用L₄³(9)的正交设计,测量了工作压力为250 kPa时,不同因素水平下各试验喷头的水量分布和流量,并利用线性插值法计算了单喷头的射程,选用Matlab软件模拟了正方形布置下喷头的组合均匀系数,分析了空间流道各结构参数值对喷头水力性能的影响规律.结果表明:低压喷头空间流道的出口截面为圆形和倒U形时,其喷洒均匀性优于出口截面为异形的喷头;空间流道结构参数的改变对流量基本无影响,波动范围在±0.1 m³/h.运用综合评分法分析得到各空间流道结构参数因素对组合均匀系数和射程的综合评价指标影响的主次顺序为流道偏转角、出口截面形状、出口仰角、流道型线弧长、最终得出低压旋转式喷头空间流道结构参数的最佳组合为出口截面圆形,流道偏转角4.5°,流道型线半径29 mm,出口仰角25°.     

植保无人飞机作业参数对田外除草靶标区内外雾滴沉积规律的影响

雾滴大小、气象条件和施药装备的作业参数对雾滴的覆盖范围、靶标的吸附性能有影响。无人飞机(UAV)是目前有助于高效喷雾的现代施药技术装备。然而作业参数对靶标区和脱靶区的影响依然尚待确定。开展了田间试验并运用沉积扫描软件测定了在田外除草中不同飞行高度(2 m和3 m)和飞行速度(2 m/s和3 m/s)下雾滴的沉积量、覆盖密度、覆盖率和雾滴直径。结果表明,当无人飞机在处理T_1中以2 m/s速度、2 m高度飞行时,靶标区域平均沉积量最高,为2.29μL/cm~2,飞行航线中央0点位置的覆盖率达到36.19%。处理T_1、T_2、T_3和T_4在飞行航线中央的雾滴谱相对宽度分别为0.70、1.01、1.03、1.05。处理T_1体积中值直径(VMD,也即D_(v0.5))最大,为448.75μm;而处理T_4的D_(v0.5)最小,为238.95μm。单旋翼无人飞机在脱靶区的沉积量几乎可以忽略不计。本研究为无人飞机运营商、农民和生产企业提供了参考,从而优化航空植保技术在除草上的应用。     

新型复合氨基酸络合铁对肉鸡生产性能、血液指标和组织铁含量的影响

为探究肉鸡日粮中添加以两种氨基酸螯合成的新型复合氨基酸络合铁添加剂对肉鸡生长性能、器官指数、血液指标、组织抗氧化性能和铁含量的影响,选用960只1日龄爱拔益加(AA)肉鸡公雏,随机分为6个处理,每个处理8个重复,每个重复20只雏鸡。试验处理组分别在玉米-豆粕基础日粮中添加0、20、40、80及120mg/kg的新型复合氨基酸络合铁(ZprFe)和80mg/kg硫酸亚铁(FeSO_4)。结果表明:1)肉鸡日粮中添加ZprFe对肉鸡平均日采食量、平均日增重、料重比均无显著差异(P0.05)。2)日粮中添加ZprFe显著提高了肉鸡42日龄肝脏和脾脏指数(P0.05),且随着日粮中铁水平的添加呈线性和二次增加(P0.05)。3)添加ZprFe显著提高21日龄和42日龄血清铁含量(P0.05);显著降低21日龄血清总铁结合力(P0.05),但对42日龄血清总铁结合力无显著影响(P0.05)。添加ZprFe显著提高21日龄血清含锰超氧化物歧化酶(Mn-SOD)活性和42日龄血清含铜与锌超氧化物歧化酶CuZn-SOD活性(P0.05)。4)添加ZprFe对肝脏总超氧化物歧化酶(T-SOD)和总抗氧化能力(T-AOC)无显著影响(P0.05),但可显著提高胸肌T-SOD活性和T-AOC能力(P0.05)。添加ZprFe对肝脏铁含量影响显著,随着日粮中铁水平含量的增高,肝脏铁含量呈显著线性增加(P0.05)。综上,日粮中添加新型复合氨基酸络合铁ZprFe有利于肉鸡器官生长发育,提高肉鸡抗氧化性能和组织铁沉积,推荐在本研究条件下AA肉鸡日粮中添加ZprFe的适宜添加范围为40～80mg/kg,为实际生产提供理论依据。     

Adiponectin‐impaired adipocyte differentiation negatively regulates fat deposition in chicken

Adiponectin is a protein hormone secreted exclusively by adipocytes that plays an important role in the modulation of glucose and lipid metabolism. To investigate the effect of adiponectin on lipid metabolism in chicken, rosiglitazone (agonist of adiponectin) and dexamethasone (inhibitor of adiponectin) were used to treat 23‐day‐old broilers in vivo. To verify the functionality of adiponectin on fat deposition, chicken pre‐adipocytes were cultured in the medium containing 10 μg/ml adiponectin. Serum adiponectin and lipids and fat distribution were analysed. Oil Red O staining was used to determine lipid deposition in adipocytes. The expression levels of adiponectin, adiponectin receptors (AdipoR) and lipid metabolism–related genes in different tissues and pre‐adipocytes were measured using real‐time PCR, and the abundance of lipid metabolism–related proteins was measured by Western blot. Rosiglitazone increased serum adiponectin concentration and the expression levels of adiponectin and adiponectin receptor 1 (AdipoR1) in tissues and significantly decreased levels of serum lipids and fat deposition. Rosiglitazone significantly increased the expression levels of adipose triglyceride lipase (ATGL) and AdipoR1 and decreased the expression levels of fatty acid synthase (FAS). Dexamethasone had the converse effects compared with rosiglitazone. Oil red O staining results showed a marked decrease in fat deposition in cells treated with adiponectin. In adipocytes, adiponectin could decrease the expression levels of CCAAT/enhancer‐binding protein α (C/EBPα) and FAS and increased the expression levels of ATGL and AdipoR1. These results indicate that adiponectin has a remarkable effect on impairment of adipocyte differentiation, which contributes to the negative regulation of fat deposition in chicken.     

速生桉人工林与红椎林昆虫群落结构比较研究

[目的]比较速生桉纯林、红椎纯林及两林交界处林地的昆虫群落结构,探讨速生桉人工林对红椎林昆虫群落的影响,为科学合理地规划速生桉发展提供参考.[方法]采用GPS定位样地,用目测、套袋震落、采集鉴定等方法,调查速生桉人工纯林、红椎纯林、两林交界处桉树林和红椎林等4种林分的昆虫种类及种群数量,并分析其丰富度、均匀度、多样性等指数.[结果]4种类型林地共查得昆虫15目74科148种12874头.4种类型林地昆虫群落目数排序为：交界处的红椎林=红椎纯林＞交界处的速生桉林＞速生桉纯林;科数排序为：交界处的红椎林＞红椎纯林＞交界处的速生桉林＞速生桉纯林,种数排序与科数相同;个体总数排序为：速生桉纯林＞红椎纯林＞交界处的速生桉林＞交界处的红椎林.4种类型林地昆虫多样性指数与丰富度排序相同,为交界处的红椎林＞红椎纯林＞交界处的速生桉林＞速生桉纯林;昆虫群落物种均匀度指数排序为：交界处的红椎林＞红椎纯林＞速生桉纯林＞交界处的速生桉林.[结论]速生桉林昆虫物种多样性低于红椎林,交界处昆虫物种多样性高于纯林.速生桉林与红椎林相邻种植对双方无不利影响.     

植物根际碳沉积计量研究的进展

植物-土壤之间的碳素流动是陆地生态系统碳循环的重要环节。总结了营养液培养法、同位素法和分子技术等现有根际碳沉积研究方法的优缺点,着重介绍了同位素计量法和C分配系数估算法两种植物根际碳沉积量的计量方法。但这些方法多数是在受控条件下对根际碳沉积量的计量,与原位条件下的根际碳沉积量有一定的差异,今后还需在研究方法的创新、根际碳沉积的变化动态评估以及植物根际碳沉积与环境因素的相关性等方面加大研究力度。