A 13CO2 Enrichment Experiment to Study the Synthesis Pathways of Polyunsaturated Fatty Acids of the Haptophyte Tisochrysis lutea

The production of polyunsaturated fatty acids (PUFA) in Tisochrysis lutea was studied using the gradual incorporation of a ¹³C-enriched isotopic marker, ¹³CO₂, for 24 h during the exponential growth of the algae. The ¹³C enrichment of eleven fatty acids was followed to understand the synthetic pathways the most likely to form the essential polyunsaturated fatty acids 20:5n-3 (EPA) and 22:6n-3 (DHA) in T. lutea. The fatty acids 16:0, 18:1n-9 + 18:3n-3, 18:2n-6, and 22:5n-6 were the most enriched in ¹³C. On the contrary, 18:4n-3 and 18:5n-3 were the least enriched in ¹³C after long chain polyunsaturated fatty acids such as 20:5n-3 or 22:5n-3. The algae appeared to use different routes in parallel to form its polyunsaturated fatty acids. The use of the PKS pathway was hypothesized for polyunsaturated fatty acids with n-6 configuration (such as 22:5n-6) but might also exist for n-3 PUFA (especially 20:5n-3). With regard to the conventional n-3 PUFA pathway, Δ6 desaturation of 18:3n-3 appeared to be the most limiting step for T. lutea, “stopping” at the synthesis of 18:4n-3 and 18:5n-3. These two fatty acids were hypothesized to not undergo any further reaction of elongation and desaturation after being formed and were therefore considered “end-products”. To circumvent this limiting synthetic route, Tisochrysis lutea seemed to have developed an alternative route via Δ8 desaturation to produce longer chain fatty acids such as 20:5n-3 and 22:5n-3. 22:6n-3 presented a lower enrichment and appeared to be produced by a combination of different pathways: the conventional n-3 PUFA pathway by desaturation of 22:5n-3, the alternative route of ω-3 desaturase using 22:5n-6 as precursor, and possibly the PKS pathway. In this study, PKS synthesis looked particularly effective for producing long chain polyunsaturated fatty acids. The rate of enrichment of these compounds hypothetically synthesized by PKS is remarkably fast, making undetectable the ¹³C incorporation into their precursors. Finally, we identified a protein cluster gathering PKS sequences of proteins that are hypothesized allowing n-3 PUFA synthesis.     

生产效率视域下加工番茄生产要素冗余的区域差异及影响因素

新疆是我国番茄制品生产和出口的重要基地,基于新疆加工番茄主产县域480份农户的调研数据,采用DEA-BCC模型,测算新疆加工番茄主产县域的生产效率,分析加工番茄主产县域的生产要素冗余率,并利用地理探测器模型,揭示影响加工番茄生产效率的关键因子。结果表明：新疆加工番茄主产县域的生产效率存在显著差异,且生产效率均未达到DEA有效水平;其次,加工番茄主产县域的生产要素投入存在不同程度的冗余,种植面积和农业机械投入冗余属于资源利用强度不足型,劳动力、化肥及农药投入冗余属于要素投入过度型;家庭纯收入、户主年龄、户主受教育程度、种植时间和种植面积是生产效率出现县域差异的主要因子,解释力度介于61.4%～65.2%,且因子间相互作用的影响力均高于单独作用的影响力,表明促进县域之间生产要素的合理流动和高效集聚,发挥主产县域的辐射带动作用,可以有效提高加工番茄种植户的生产效率。     

汾渭平原农户冬小麦氮磷养分投入调查与分析

为明确汾渭平原农户冬小麦施肥现状,并指导农户合理施肥,在汾渭平原冬小麦种植区选取22个区/县,连续2年进行农户冬小麦产量及氮、磷养分投入调查。结果表明,汾河平原和渭河平原农户冬小麦平均产量分别为6 949和6 442 kg·hm^-2,其中中等产量水平（5 500 kg·hm^-2）以上的农户超过80%。汾河平原农户冬小麦N和P₂O₅的平均投入量分别为272.6和139.1 kg·hm^-2,施氮不足、适中和过量的农户分别占11.84%、23.68%和64.47%,施磷不足、适中和过量的农户分别占14.03%、7.89%和78.07%。渭河平原农户N和P₂O₅的平均投入量分别为196.3和147.2 kg·hm^-2,施氮不足、适中和过量的农户分别占 28.63%、31.97%和39.40%,施磷不足、适中和过量的农户分别占5.95%、14.50%和79.56%。汾河平原农户冬小麦氮肥基肥和追肥比例分别为60.3%和39.7%,而渭河平原农户冬小麦氮肥基肥和追肥比例分别为 97.3%和2.7%。此外,汾河平原农户冬小麦N、P₂O₅的平均偏生产力分别为30.4和59.6 kg·kg^-1,渭河平原农户冬小麦N、P₂O₅的平均偏生产力分别为38.4和56.1 kg·kg^-1。总之,在汾渭平原农户冬小麦种植过程中,氮、磷肥过量施用依然严重,导致肥料利用率低,因此,未来需进一步加强对农民的宣传培训,使其科学合理施肥,促进农业绿色发展。     

九连山国家森林公园负氧离子浓度时空变化及影响要素研究

负氧离子不仅对空气质量具有改善作用,而且对人体健康起到重要的影响。通过连续观测九连山国家森林公园空气负氧离子浓度,分析负氧离子浓度的时空变化规律及与各气象要素之间的相互关系。结果表明,九连山国家森林公园负氧离子浓度水平达到Ⅰ级标准,对人体健康极有利。原始阔叶林中负氧离子浓度明显高于人工林中负氧离子的浓度,且原始阔叶林和人工林中负氧离子浓度都呈现夏秋高于冬春,夏季最高,冬季最低;早晚浓度明显高于白天浓度的规律。因此九连山国家森林公园适合出游时间为夏秋季,且上午或傍晚最佳。此外,负氧离子的浓度与空气温度、湿度以及降水量都有明显的相关性,同时也受其他气象因素的影响。这些结果可以为推进森林旅游业的建设提供科学支持,特别是自然保护区内负氧离子资源和旅游产品的开发。     

从开放科学路线图分析到开放科学道路决策方法设计

[目标/意义]一个国家是否进入开放科学、如何选择路径,亟待决策方法。[方法/过程]开放科学作为国家科学政策,可以通过路线图方式进行规划实施。分析当前6个国际开放科学路线图的发布、内容、效果评估等特征,初步提出一个国家开放科学道路的决策方法。[结果/结论]开放科学路线图的形成受国家中长期开放计划、配套基础设施等多因素影响,实施内容覆盖到国家的未来、现状和具体措施,最终将提升一个国家或地区科学研究的开放成熟度水平及其影响力。基于这些特征,初步构建国家开放科学进程决策模型,覆盖开放科学实施前、实施、实施后不同阶段的决策内容,并设计开放科学道路决策的“三步法”。本文简略介绍中国面向开放科学的工作构想,以及其中图书馆发挥的作用。     

基于 DEA 和 Malmquist 指数的广东省渔业效率研究

【目的】分析掌握广东渔业的产出效率,为发展可持续的低耗高产渔业提供数据参考。【方法】基于数据包络分析（DEA）及 Malmquist 指数,对 2011—2022 年期间广东渔业综合技术效率和全要素生产率指数及其分解进行测算和分析,并与全国平均值进行对比。【结果】广东渔业综合技术效率每年均高于全国平均水平,但2011—2014 年、2018—2019 年和 2021 年广东渔业规模报酬呈现递减。通过对广东水产养殖和水产品捕捞的综合技术效率分别进行测算,发现 2011—2022 年期间广东水产养殖的综合技术效率较高,除 2013 年和 2014 年外,均为DEA 有效。将 DEA 无效年份的广东水产养殖和水产品捕捞在生产前沿面上的投影调整为 DEA 有效,结果显示,2013 年和 2014 年广东水产养殖投入的冗余率分别为 5.98% 和 10.46%,而 2011—2014 年、2018—2019 年和 2021年广东水产品捕捞投入的冗余率在 39.73%~74.27% 之间,说明水产品捕捞的过度投入以及由此引发的捕捞综合技术效率低下是造成 2011—2014 年、2018—2019 年和 2021 年广东渔业规模报酬递减的主要原因。广东渔业的技术进步和全要素生产率上升幅度与全国平均水平相差较远,全要素生产率和技术进步指数均比全国平均增幅低 4.7%,说明广东省在渔业技术进步方面有较大提升空间。【结论】建议广东加大渔业科技的投入力度,加强渔业技术创新,以促进渔业技术进步和提高全要素生产率;加快渔业产业结构调整,合理布局养殖和捕捞规模,以解决广东渔业规模报酬递减的问题;加强渔业资源保护和增殖放流,利用自然生产力增加可捕捞渔业资源;加强水产良种创制及养殖新模式和新技术的开发,进一步拓展水产养殖空间和提高水产养殖的产出效率。     

饥饿和再投喂期间尼罗罗非鱼生长、血清生化指标和肝胰脏生长激素、类胰岛素生长因子-Ⅰ和胰岛素mRNA表达丰度的变化

在室内可控条件下,对尼罗罗非鱼[初始体质量(62.50±3.44)g]进行饥饿28d和随后再投喂21d的处理,于饥饿第0、7、14、21、28天和再投喂第14、21天进行采样分析,研究饥饿和再投喂期间尼罗罗非鱼生长、血清生化指标和肝胰脏生长激素(GH)、类胰岛素生长因子-Ⅰ(IGF-Ⅰ)和胰岛素(IN)mRNA表达丰度的变化。结果显示,与饥饿第0天相比,饥饿超过7d鱼体体质量显著降低(P<0.05),再投喂21d显著增加(P<0.05);肝体比随饥饿时间延长显著降低(P<0.05),恢复投喂后较饥饿时升高,但显著低于饥饿前水平(P<0.05)。在血清指标上,甘油三酯、血糖、碱性磷酸酶、谷草转氨酶和谷丙转氨酶均随饥饿时间延长而逐渐降低,恢复投喂后均有不同程度提高,但转氨酶活性显著低于饥饿前水平(P<0.05);饥饿和再投喂对血清总胆固醇、高密度脂蛋白胆固醇和低密度脂蛋白胆固醇无显著影响(P>0.05)。在激素方面,与饥饿第0天相比,饥饿使血清GH含量及其肝胰脏mRNA表达丰度显著升高,血清IGF-Ⅰ及其肝胰脏mRNA表达丰度降低,恢复投喂后两者均显著升高(P<0.05);INmRNA表达丰度在饥饿7~21d显著升高(P<0.05),饥饿第28天时无显著差异(P>0.05),再投喂后显著降低(P<0.05)。     

内蒙古达里诺尔湖水质现状调查

通过应用各种物理及化学仪器分析了达里诺尔湖水温、酸碱度、溶解氧、各种离子、总含盐量等因子,根据以往水质调查结果及这次测定数据比较,达里诺尔湖的pH有不断上升的趋势,这将危及到雅罗鱼及水中生物的生存,而其他各种离子均有小幅度的上升,溶解氧基本能满足鱼类的生存需求.通过水质的调查结果分析,使瓦氏雅罗鱼及其他水生生物更好地发挥在达里诺尔湖中生存的潜力.     

青龙湖冬季浮游植物群落结构及其与环境因子的关系

为探究青龙湖浮游植物群落结构特征及其水环境影响因子,确定水体营养化现状,于2016年12(冬季)对青龙湖10个采样点浮游植物种类组成、丰度与生物量以及水质理化指标进行调查分析。结果显示,冬季青龙湖共鉴定出浮游植物5门、17属、50种(含变种),硅藻和绿藻是青龙湖浮游植物优势类群,浮游植物种类组成表现为硅藻-绿藻型;优势类群为硅藻门颗粒直链藻(Melosira granulata)、颗粒直链藻极狭变种(M.granulata var.angustissima)、颗粒直链藻极狭变种螺旋变型(M.granulata var.angustissima f.spiralis)及蓝藻门类颤鱼腥藻(Anabaena oscillarioides)、水华束丝藻(Aphanizomenon flos-aquae),优势种在各采样点分布差异不明显。冬季浮游植物丰度均值为6.71×104个/L,生物量均值为0.07mg/L;各采样点Margalef指数、Shannon-Wiener指数与Pielou指数分别为0.98~2.31、0.61~2.37及0.19~0.84。冗余分析(RDA)表明,pH、溶解氧、溶解氧饱和度、水温与氧化还原电位与青龙湖浮游植物群落结构关系最为密切。Margalef丰富度指数、Shannon-Wiener多样性指数与Pielou均匀度指数评价水质结果为中度污型水平。