封育对典型草原植被结构及光谱特征的影响

在2008年7月-2009年5月,以锡林郭勒典型草原为研究区,分别对封育草地和自由放牧草地的光谱反射率、草层高度、覆盖度和地上生物量进行了测定。结果表明:封育能够明显改善典型草原植被结构,增加牧草种类,提高牧草地上生物量;封育区植被光谱特征在旺盛生长期呈现出显著优势,4种植被指数较自由放牧区显著增加,其余生长季均无明显差异。     

家蚕肌钙蛋白CⅢ基因的原核表达及其抗体的制备

家蚕肌钙蛋白CⅢ(TnCⅢ)是肌钙蛋白C(TnC)的一种亚型结构,本研究利用大肠杆菌表达TnCⅢ融合蛋白,并制备其多克隆抗体.从本实验室的家蚕(Bombyx mori)蛹cDNA文库中搜索到1条编码家蚕肌钙蛋白CⅢ亚型的cDNA序列,将其命名为BmTnCⅢ(Bombyx mori TnCⅢ).该cDNA序列含有完整的ORF,可编码153个氨基酸残基组成的TnCⅢ蛋白.根据该cDNA序列,设计带有BamH Ⅰ和HindⅢ酶切位点的引物,通过RT-PCR的方法从家蚕蛹总RNA中扩增到BmTnCⅢ亚型基因的完整的ORF序列(GenBank登录号为DQ889211),并将其重组到原核表达载体pET-28a相应的酶切位点上.将获得的重组质粒pET-28a-BmTnCⅢ转化大肠杆菌(Escherichia coli)Rosetta(DE3),经1 mmol/L IPTG诱导表达重组蛋白后,在分子量约21 kD处出现融合蛋白条带.用亲和层析的方法纯化目的蛋白His-Tag BmTnCⅢ,并以此为抗原免疫雄性新西兰白兔(Oryctolagus cuniculus),制各了该融合蛋白的多克隆抗体.Western blot结果表明,该多克隆抗体具有较高的特异性,可用于后续的组织分布与定位研究.     

METTL21C蛋白的序列特征、三维结构及分子进化

METTL21C蛋白作为甲基转移酶参与多种细胞进程的翻译后修饰,在生命活动中发挥重要的调控作用。从蛋白质信息数据库UniprotKB中选取36个不同代表物种的METTL21C蛋白作为研究对象,理化参数分析显示一级序列中氨基酸残基个数差异较大,平均为254个氨基酸残基,大多为偏酸亲水性蛋白。系统进化树显示36种METTL21C蛋白共分为哺乳类、爬行类、鸟类和鱼类4支,与物种的亲缘进化关系基本吻合。多序列比对和motif分析结果表明不同物种METTL21C蛋白的序列相似度较高,10个motif序列几乎覆盖了全长多肽链,大都含有motif 1～motif 5,但N端序列差异较大,在哺乳动物中包含特有的motif 7、motif 8和motif 10,而在多种鸟类中有大段序列缺失。结构对比分析发现不同物种METTL21C蛋白的空间构象绝大部分区域近乎完全重叠,仅少部分自由度较高的局部肽段有一定程度的差异,表明不同物种METTL21C在进化过程中一级序列有一定的差异,但是空间结构极为相似。以人METTL21C为蛋白质互作网络中心,直接相关蛋白质共11种,间接相关蛋白质共9种,说明METTL21C直接或间接参与多种细胞进程,调控机体的生命活动,为进一步深入研究METTL21C的生物学功能及其分子机制提供了理论基础。     

南芥菜花叶病毒衣壳蛋白的克隆、原核表达和多克隆抗体制备

为开发百合中南芥菜花叶病毒(Arabis mosaic virus,ArMV)的血清学检测技术及研究ArMV的致病机理,原核表达ArMV衣壳蛋白(coat protein, CP),纯化并制备其多克隆抗体。以侵染东方百合杂交品种‘木门’(‘Conca D’or’)的ArMV基因组为模板,克隆ArMV CP基因全长,构建ArMV CP基因原核表达载体,转化E.coli BL21(DE3)原核表达ArMV CP蛋白,并以纯化ArMV CP蛋白为抗原制备兔抗多克隆抗体,Western blot鉴定多克隆抗体的特异性。结果表明:克隆获得百合ArMV CP序列(GenBank登录号:MT323117)全长,其长度为1 515 bp,与已知的ArMV CP基因核苷酸序列相似性最高达到93.6%,氨基酸序列相似性最高达到98.2%;SDS-PAGE表明CP蛋白在E.coli BL21(DE3)中大量表达,蛋白相对分子质量为56 ku; Western blot结果显示抗体能够特异性结合ArMV CP蛋白,具有良好的特异性。     

排放管控前后电子垃圾回收区农业土壤中PBDEs时空分布变化动态

为探明排放强度得到控制后,多溴联苯醚(Polybrominated diphenyl ethers,PBDEs)在典型电子垃圾回收区农业土壤中的时空分布变化特征及其迁移转化情况,根据2010年本课题组布置的采样点进行二次布点,于2017年8月在贵屿及周边区域采集了74份土壤样品,共测得55种PBDEs浓度数据。利用主成分分析、Pearson相关分析解析了55种PBDEs的潜在来源;通过与2010年所测数据对比,利用地理信息系统(GIS)研究区域土壤中PBDEs的时空分布变化特征;以BDE209为例,建立环境多介质逸度模型模拟其在介质间迁移转化的动态。结果表明:一到十溴联苯醚的几何平均浓度范围为0.08～42.27 ng·g~(-1),相比于2010年的0.03～230.00 ng·g~(-1),最大值明显降低;源解析结果显示,贵屿农业土壤可能仍受商用五、十溴联苯醚工业品影响,且该地区的PBDEs的降解过程可能为一个逐步、连续的脱溴反应;PBDEs时空分布特征显示,从2010年到2017年间,一溴联苯醚在研究区域土壤内浓度呈增加趋势,污染均匀扩散到全研究区,其他溴代的PBDEs浓度多以贵屿镇为中心显示岛状分布向周围扩散并呈下降趋势;多介质逸度模型模拟结果表明BDE209在研究区域中主要汇集于土壤和沉积物中,且其消失途径以土壤降解为主;通过一溴联苯醚储量估算,其在贵屿地区一年间(2020年)的新增储量保守估算仍有0.42 t。本研究表明,排放强度得到控制后,土壤中PBDEs的最主要组分BDE209及其他高溴代PBDEs会逐级脱溴降解为低溴代PBDEs,最终转化为一溴联苯醚(BDE1、BDE2、BDE3),已有研究证实其具有生物毒性,目前对人类的毒理学研究尚为空白,应该引起足够的关注。     

M45型多旋翼植保无人机减量施药对稻飞虱防治效果的影响

目的 研究多旋翼植保无人机减量施药对雾滴沉积效果以及稻飞虱防治效果的影响,促进水稻减量施药技术发展。方法 采用M45多旋翼植保无人机开展水稻施药田间试验,选取15.0和22.5 L/hm² 的施药液量,以及人工施药推荐剂量100%、90%、80%的3种减量农药剂量,研究不同施药液量和减量农药剂量对雾滴沉积效果以及稻飞虱防治效果的影响。结果 水稻冠层上部的雾滴沉积量明显优于冠层下部,2种施药液量以及3种减量农药剂量对雾滴沉积量的影响不显著;施药1周后稻飞虱数量显著减少。在相同施药液量条件下,减量农药剂量的变化对稻飞虱防治效果影响不明显。80%的农药剂量能满足稻飞虱防治要求。结论 无人机水稻施药作业中可选择80%的农药剂量进行减量施药。本研究可为水稻减量施药、减少水稻植保作业成本提供有益参考。     

基于纳米压印技术的遗态仿生设计各向异性超疏水木材

采用纳米压印技术与硅烷化接枝改性处理相结合的方法,将遗态材料茭草叶表面的微纳米槽棱构筑于木材表面,得到遗态仿生各项异性超疏水木材.通过SEM、EDS、XRD、FTIR以及WCA对试样的微观形貌、化学元素组成、表面化学状态以及润湿性进行表征.结果表明:遗态仿生各向异性超疏水木材表面具有与茭草叶类似的微观形貌;其水接触角为158°,表现出超疏水性能;此外,其表面的水滴在翻转至垂槽方向时,水滴粘附在试样表面没有滴落,而平槽方向上水滴迅速滚落,表现各项异性.同时,经不同温度蒸煮处理后对其稳定超疏水性进行了测试,结果表明其水接触角均大于150°,仍具有超疏水特性,制备的超疏水木材表面具有耐久性与耐候性.     

近红外光谱技术在农产品检测中的应用研究进展

近红外光谱技术作为一种快速、高效、无损的分析技术,已被广泛应用于农产品检测领域.近红外光谱技术结合化学计量学方法,可有效实现农产品营养成分和质量安全的检测,亦可用于农产品产地溯源和作物育种.该文综述了近红外光谱技术在农产品检测中的应用现状,并对其今后的发展进行了展望.     

不同植保器械施药对小麦主要病虫害的防治效果研究

为了研究不同植保器械对小麦主要病虫害的防治效果,进行了多旋翼植保无人机、单旋翼植保无人机和电动喷雾器3种不同植保器械田间药效试验.结果表明,植保无人机和电动喷雾器施药后7 d对小麦蚜虫的防效均达88％左右,药后10 d对小麦白粉病的防效达80％左右,而药后14 d对小麦条锈病和药后20 d对小麦赤霉病的防效分别达80％和85％左右.不同施药方式防治效果并无显著差异,植保无人机可用于小麦病虫害的防治,能显著提高作业效率.多旋翼植保无人机作业效率高,操作更简单,安全性更强,值得推广使用.     

典型拉曼光谱技术及其在农业检测中应用研究进展

拉曼光谱是一种散射光谱,具有快速、不易受水分干扰、样品无需预处理和在体检测等特点,可作为分析、测试物质分子成分和结构强有力的表征手段。随着拉曼光谱技术的不断发展,其在农业检测领域中逐渐发挥出极其重要的作用。本文概述了拉曼光谱的检测原理,从共聚焦显微拉曼光谱、傅里叶变换拉曼光谱、表面增强拉曼光谱、针尖增强拉曼光谱、共振拉曼光谱、空间偏移拉曼光谱、移频激发拉曼差分光谱、基于非线性光学的拉曼光谱等8个方面介绍了拉曼光谱技术,重点总结了拉曼光谱技术在植物检测、土壤检测、水质检测、食品检测等方面的应用研究进展,并提出了其在农业检测领域中应用需要解决的难题和未来的发展方向,以期对未来农业生产和研究带来启发。