Transgenic sorghum with suppressed synthesis of kafirin subclasses: Effects on flour and dough rheological characteristics

Arising from work showing that conventionally bred high protein digestibility sorghum types have improved flour and dough functionality, the flour and dough properties of transgenic biofortified sorghum lines with increased protein digestibility and high lysine content (TG-HD) resulting from suppressed synthesis of several kafirin subclasses, especially the cysteine-rich γ-kafirin, were studied. TG-HD sorghums had higher flour water solubility at 30 °C (p < 0.05) and much higher paste viscosity (41% higher) than their null controls (NC). TG-HD doughs were twice as strong as their NC and dynamic rheological analysis indicated that the TG doughs were somewhat more elastic up to 90 °C. CLSM of doughs and pastes indicated that TG-HD had a less compact endosperm protein matrix surround the starch compared to their NC. The improved flour and dough functional properties of the TG-HD sorghums seem to be caused by reduced endosperm compactness resulting from suppression of synthesis of several kafirin subclasses which modifies protein body and protein matrix structure, and to improved protein-starch interaction through hydrogen bonding specifically caused by reduction in the level of the hydrophobic γ-kafirin. The improved flour functionality of these transgenic biofortified sorghums can increase their commercial utility by complementing their improved nutritional quality.     

夏季积层混合云降水的宏微观特征及人工增雨可播性研究

为了使FY-2C/D 卫星资料反演云系微物理特征参数更好地应用于人工影响天气作业中,利用2010 年8 月17—19 日山西夏季积层混合云降水过程的雷达、卫星、机载云物理探测平台的综合探测资料,对云系演变特征、人工增雨的可播性以及催化效果进行分析。结果表明：云系维持时间达35 h,17日白天到夜间云层不断增厚,云粒子有效半径(Re)稳定变化较小,降水少,云系的自然降水过程较弱,具有较好的增雨作业潜力。8 月17 日白天云顶温度-10℃,云滴有效半径小于12 μm,云系密实,云中过冷水含量丰沛,大粒子与冰晶含量较少;夜晚在高云的播种效应之下,产生较大降水;持续稳定的中低层状云系存在较好的增雨作业机会。综合分析可知,适宜于这次夏季积层混合云降水人工催化条件的卫星判据为：云系厚度大于2 km,云顶温度-10~-20℃,云顶云粒子有效半径小于15 μm。     

斜流泵小流量工况压力脉动数值模拟与实验

基于标准的Smagorinsky亚格子尺度模型,对斜流泵全流场进行大涡模拟并结合压力脉动实验对小流量工况下的压力脉动和内部流场进行研究。实验结果表明,叶轮进口处的脉动幅值最高,随着流量的降低压力脉动幅值逐渐增加,不同工况下叶轮进口、叶轮出口、导叶进口的压力脉动主频为叶频,但导叶出口脉动主频随着流量的变化而变化。大涡模拟表明,0.8Qopt工况下叶轮进口流动状态较好,叶轮进口轴面速度变化较小,而在0.4Qopt工况下叶轮进口流动状态较复杂,轴面速度变化较大,0.4Qopt工况时叶轮进口冲角增加以及受到相邻叶片叶顶泄漏流的影响,在t*=0.041 6时叶片进口吸力面已发生流动分离,当叶轮从t*=0.041 6旋转到t*=0.124 9时,叶片吸力面流动分离加剧,轮缘处的轴面速度明显升高,同时分离涡的旋转强度也逐渐增强,导致该区域的静压下降,逆压梯度上升,促使回流的产生,当回流到达叶片进口时进口处的静压逐渐恢复,因此叶轮进口流动分离是引起叶轮进口压力脉动幅值增加的重要因素。     

不同坡位条件对毛乌素沙地长柄扁桃林地土壤水分的影响

[目的]揭示半干旱区固定沙丘不同坡位条件下土壤水分空间变化规律,为固定沙丘土壤水分合理利用提供决策依据。[方法]在毛乌素沙漠东南缘陕西省神木市生态协会毛乌素治沙造林基地,以固定沙丘12 a龄人工长柄扁桃林地为研究对象,建立土壤水分定位观测小区,使用CNC503DR型中子仪对2018年7—10月0—300 cm土层土壤水分进行测定,并分析不同坡位条件下长柄扁桃林地生长季土壤水分时空变化特征。[结果](1)坡顶与坡上0—300 cm土壤剖面含水量随土层深度的增加呈先增加后减小,之后趋于稳定的变化趋势,而坡中(上、下)与坡底表现为类似S形的变化规律,土壤含水量表现为:坡底坡中(上)坡上≥坡顶坡中(下);(2)坡底土壤含水量表现出强变异性,其他4种坡位条件下为中等变异;(3)不同坡位条件下蒸散发表现为:坡底坡顶坡中(下)坡上坡中(上),坡上属强变异,而坡底则表现出中等变异且变异系数最小。[结论]不同坡位条件对固定沙丘土壤水分及蒸散耗水具有重要影响,坡底土壤含水量及蒸散发量均最大,且具有较强的不稳定性。     

基于地基激光雷达监测不同地表覆盖条件的土壤侵蚀试验研究

土壤侵蚀量是土壤退化风险评估的重要指标,地基激光雷达(TLS)为土壤侵蚀量动态监测提供新技术手段,但野外不同地表覆盖条件对监测精度的影响尚不明确。基于2019年11月和2021年7月在鹰潭红壤生态实验站获取的地表裸露、石块、稀疏象草、马尾松、马尾松+石块,马尾松+稀疏象草等不同地表覆盖条件的6个径流小区两期TLS数据,运用移动曲面拟合滤波和反距离加权插值方法估算土壤侵蚀量,结合实测侵蚀量数据评价TLS精度,并探讨不同地表覆盖条件下TLS的最小变化识别度(minLOD)。研究表明,TLS监测精度与土壤侵蚀量呈正相关关系,更适用于中等强度以上或长时间发生明显侵蚀的土壤侵蚀区监测。不同地表覆盖条件下minLOD为4～60 mm,TLS监测相对误差(RE)依次为：地表裸露(RE=–9.4%)<马尾松+石块(RE=12.6%)<石块(RE=15.5%)<稀疏象草(RE=–18.9%)<马尾松(RE=23.4%)<马尾松+稀疏象草(RE=–25.2%);地表覆盖条件不仅影响土壤侵蚀强度、地表粗糙度,也产生点云滤波及空间插值误差,进而影响TLS识别minLOD准确度和土...     

2022年夏收粮油作物生育期气象条件及其影响分析

基于主产区气象观测站和农业气象站实测气象资料和作物发育期资料,计算冬小麦和油菜生长季的气候适宜度和灾害指数等参数,评价该阶段气象条件对夏收粮油作物的利弊影响。结果显示：2021/2022年度冬小麦、油菜生育期内,产区大部光热充足、土壤墒情适宜,冻害、干旱等农业气象灾害影响程度偏轻,气候适宜度高于上年和近5a平均值,气象条件利于夏收粮油作物生长发育和产量形成;成熟收获期间多晴好天气,收获进度快、质量高。但北方冬麦区秋播期多雨渍涝,冬小麦播种期明显推迟,冬前壮苗比例偏少、分蘖不足。江南和贵州等油菜产区冬季持续阴雨寡照,影响油菜发育进程。     

氧化还原条件下红壤磷吸附与解吸特性及需磷量探讨

研究了5个酸性红壤由氧化条件转为还原条件的P吸附和解吸特性,以及确定供试红壤作为水田或旱地相应的施P量。结果表明:5个土样P吸附量随P液浓度的增加而增加,土壤对P的吸附曲线均可用Langmuir方程拟合,氧化条件下P最大吸附量变化范围为794.22～956.75mg/kg,还原条件下P最大吸附量变化范围为867.31～1195.62mg/kg。P解吸量随P吸附量的增加而增加,P解吸率的结果表明,淹水不同程度地降低土壤P解吸量。以Langmuir方程计算土壤溶液中P浓度在0.2mg/kg时的土壤需P量作为施P量的依据,淹水后土壤标准需P量增加。     

仿刺参消化道内产琼胶酶菌株的选育及培养条件优化

对仿刺参Apostichopus japonicus消化道内容物进行富集培养,以琼胶为惟一碳源进行平板初筛,摇瓶复筛,得到一株琼胶酶活性较高的菌株HF3。对该菌株进行紫外线诱变,获得突变菌株HF3-04,酶活力从43.0 U/mL增加到48.9 U/mL,提高了13.7%。通过正交试验,确定培养基的最佳组成为:琼胶3 g/L,硝酸铵1 g/L,磷酸氢二钠0.5 mmol/L,pH值8.0;最佳培养条件为:接种量为1%,250 mL三角瓶中发酵培养基的装液量为110 mL,摇床转速为150 r/m in,培养温度为25℃,培养时间为48 h。将培养基组成及培养条件优化后,菌株酶活力达到80.7 U/mL,比优化前提高了65.0%。     

生防枯草芽孢杆菌发酵条件的优化

枯草芽孢杆菌B2是从土壤中选出的,它的代谢产物中的抑菌物质对多种病原菌具有强烈的抑制作用。对其发酵条件的研究表明,其产抑菌物质的最佳发酵培养基为葡萄糖15g、黄豆饼粉30g、蛋白胨2g、NaCI 1g、（NH4）2SO45g、CaCO36g、MgSO46g,蒸馏水1000ml,最佳发酵条件为pH值7.0、接种量4％、30℃恒温振荡培养箱培养,发酵时间约60h。     

产β-半乳糖苷酶芽孢杆菌的筛选及产酶条件的优化

[目的]筛选产β-半乳糖苷酶的芽孢杆菌并对其产酶条件进行优化。[方法]从土壤中筛选出一株具有β-半乳糖苷酶活性的菌株,对其进行鉴定并对其发酵产酶条件进行优化。[结果]该菌株被初步鉴定为巨大芽孢杆菌。该菌株的最佳碳源是乳糖,最佳氮源是牛肉膏和蛋白胨,Na+对产酶有明显的促进作用。当乳糖含量为1.20%,牛肉膏含量为0.63%,蛋白胨含量为1.04%时,该菌株所产β-半乳糖苷酶酶活可达3.68 U/ml。初始pH值为8.0,培养温度为45℃,接种量为2%,振荡培养17 h,该菌株所产β-半乳糖苷酶的酶活最高,为5.49 U/ml。[结论]该菌株在高温条件下生长旺盛,适宜生长pH值范围广,在生产实践中具有一定的应用价值。