Mineralization of Organic Nitrogen in Soils with Contrasting Fertility Was Regulated Differently by Addition of Biochar and Animal Manures

ABSTRACT

How to restore the soil fertility and productivity in a damaged and then reclaimed area with extremely low fertility is a big concern worldwide. To explore the method of soil restoration in the coal mining subsidence area, the effects of biochar application coupled with organic fertilizer (animal manures) on the process of organic nitrogen (N) mineralization were studied in a 149 days leaching experiment. Biochar were applied (wt/wt) at the rates of 0%, 1%, and 3%. Two organic fertilizers with different C/N ratio (chicken and sheep manures) were applied at the rate of 200 mg N·kg^?1 soil. A vegetable soil with high-fertility was used as the comparison. The results showed that when treated with chicken manure, the reclaimed soil had 11.13% lower mineralization potential and 20.00% lower inorganic nitrogen production from mineralization than the vegetable soil. Compared with the non-biochar treatment, biochar at both application rates decreased N leaching in chicken manure-treated reclaimed soil, i.e., by 21.49% (1% biochar) and 28.31% (3% biochar), respectively, whereas only high rate of biochar application decreased N leaching in chicken manure-treated vegetable soil by 8.10%. However, N leaching in sheep manure-treated reclaimed soil was unaffected by the biochar application. Thus, the effect of the biochar on the organic nitrogen mineralization was affected by both soil and organic fertilizer type.     

绵羊诱导细胞凋亡的DFF45样效应因子c基因(CIDEC)克隆及其在持续饥饿条件下阿勒泰羊尾脂组织中的差异表达

诱导细胞凋亡的DFF45样效应因子c(cell death-inducing DFFA-like effector c,CIDEC)与脂肪分化密切相关,具有促进脂肪沉积的作用.本研究利用PCR技术克隆了绵羊(Ovis aries) CIDEC基因,并对其序列进行生物信息学分析;采用半定量RT-PCR方法检测了该基因在绵羊主要组织中的表达;同时利用实时荧光定量PCR技术检测了持续饥饿与充足采食状态下阿勒泰羊尾脂CIDEC的差异表达情况.研究结果表明,获得了绵羊CIDEC基因的cDNA序列(GenBank登录号:KM199684),其中编码区(coding sequences,CDS)全长714 bp,编码237个氨基酸.经预测CIDEC蛋白存在多个磷酸化位点和蛋白激酶C磷酸化位点.半定量RT-PCR结果显示,CIDEC仅在阿勒泰羊脂肪组织中表达,其中在尾脂中高丰度表达,而在肠系膜脂肪中表达丰度较低.经过持续4周的完全禁食后,CIDEC在阿勒泰羊尾脂组织中表达急剧下降,表达量极显著低于正常充足采食状态(P＜0.01).表明该基因在阿勒泰羊尾脂沉积过程中具有一定的调控作用.研究结果为进一步揭示CIDEC基因在绵羊尾脂组织中的功能提供了参考资料.     

CRISPR/Cas9介导的绵羊示踪脐带间充质干细胞系的建立

【目的】利用CRISPR/Cas9技术建立绵羊示踪脐带间充质干细胞系,为间充质干细胞的临床治疗与分化机制研究奠定基础。【方法】根据绵羊ROSA26的基因组序列,利用在线工具ZiFiT Targeter Version 4.2设计合成3对引物,利用点突变法,以px330质粒为模板分别进行PCR,DpnⅠ去除质粒DNA后,PCR产物自身环化,酶切测序鉴定,构建以绵羊Rosa26为靶标基因的sgRNA/Cas9载体,构建的质粒含Cas9和向导RNA(single-guide RNA,sgRNA) 表达盒,由U6启动子驱动表达。将上述载体分别利用脂质体转染绵羊脐带间充质干细胞(sUMSCs),提取其基因组PCR后进行T7E1酶切,琼脂糖电泳分析条带灰度以检测载体编辑活性。根据sgRNA序列在绵羊ROSA26靶位点的上下游设计并合成左、右同源臂扩增引物,提取绵羊全基因组为模板分别进行PCR扩增得到左右同源臂,回收纯化后分别与pMD19-Simple连接,酶切测序鉴定获得左、右同源臂重组质粒。根据PCR引入的酶切位点,将左同源臂质粒和Donor表达载体DC-DON-SH02 ROSA26进行酶切连接,鉴定获得左臂重组打靶载体,使用相同方法将右同源臂质粒连接到左臂打靶载体上,鉴定获得Donor打靶载体,载体携带嘌呤霉素抗性基因和绿色荧光蛋白（GFP）报告基因。在生长良好的sUMSCs中加入不同浓度的嘌呤霉素,观察细胞存活时间,确定最佳抗性筛选浓度和时间。利用脂质体共转sgRNA/Cas9载体和Donor载体到绵羊间充质干细胞,在其ROSA26位点切割DNA双链,在DNA断裂处通过同源重组方式引入报告基因,转染48 h后进行嘌呤霉素抗性筛选,筛选结束后更换正常培养基继续培养,观察绿色荧光的表达并提取阳性细胞基因组,针对ROSA26位点设计上下游两对引物对其进行PCR检测其整合情况。【结果】（1）针对绵羊Rosa26位点设计3对PCR引物,利用点突变法将sgRNA 克隆至px330的BbsⅠ酶切位点上,成功构建sgRNA/Cas9载体px330-sgRNA1/2/3,将其分别转染sUMSCs,T7E1酶切结果表明px330-sgRNA2/3出现脱靶现象,未在靶位点发生编辑,px330-sgRNA1的编辑效率最高,约为20%;（2）基于sgRNA1,PCR法获得打靶载体的左、右同源臂,经一系列分子生物学方法先后连接到载体DC-DON-SH02 ROSA26上,经酶切和PCR鉴定,成功获得绵羊ROSA26位点的重组载体sROSA26-HA;（3）筛选得到sUMSCs最佳抗性浓度时间,利用Lipofectamine2000共转染sgRNA/Cas9载体和Donor重组载体到sUMSCs,1.5 μg·mL^-1嘌呤霉素筛选15d至对照组细胞全部死亡,获得的阳性克隆并扩大培养。显微镜下可观察到明显的绿色荧光,且与对照组相比,阳性细胞克隆的基因组PCR均检测到特异条带,表明sUMSCs的ROSA26位点发生同源重组,GFP基因被成功敲入到基因组中并能正常表达,该细胞可以用于动物疾病模型中追踪sUMSCs的去向和分化方向的研究。【结论】成功利用CRISPR/Cas9系统在sUMSCs内实现外源GFP基因的定点敲入,获得绵羊示踪脐带间充质干细胞系,为间充质干细胞进一步的临床转化奠定了基础。     

饲喂不同方法处理的高粱对绵羊瘤胃微生物蛋白生产的影响

25只绵羊分成5组，每组5只，每只羊每天喂给苜蓿二草420g，另加用下列方法处理的高粱子实280g：a.未处理的高粱；b.微波处理（1．5g高梁微波处理15min）；c。120℃蒸汽处理10min；d。0．5％洗涤剂浸泡30min；e．水浸泡30min。用嘌呤衍生物在尿中的排泄量估测瘤胃微生物蛋白的产量。瘤胃微生物蛋白产量及其生产效率均未受高粱处理方法的影响。     

3种药物驱除羊寄生线虫的效果观察

用左旋咪唑、丙硫苯咪唑、灭虫丁注射液等3种驱虫药对绵羊的消化道线虫进行驱虫效果观察，15mg／kg的左旋咪唑和15Hk／kg的丙硫苯咪唑一次性口服，其虫卵转阴率为100％。0．02ml/kg灭虫丁注射液皮下注射，虫卵减少率为98．8％。为今后羊的寄生虫病防治工作中提供了依据。     

多浪羊BMPR-IB基因多态性的初步研究

以多浪羊为实验材料,BMPR-IB为候选基因,通过PCR-RELP检测该基因的单核苷酸多态性(SNP)位点.研究发现在该品种上,BMPR-IB基因存在多态性++(94.12;)、B+(5.08;),推断存在BB纯合子.说明多浪羊的多胎性能与BMPR-IB基因存在极为密切的遗传连锁关系,很可能与Brooroola羊遗传机制相同.     

不同有机改良剂对矿区土壤溶解性有机质及其铅赋存形态的影响机制

为探讨不同来源有机改良剂对污染土壤溶解性有机质(DOM)分子特征及重金属环境行为的影响机制,本研究选择3种不同来源的有机改良剂,以海南省昌化矿区铅(Pb)污染土壤为研究对象,以不施有机改良剂的土壤为空白对照处理,对3种不同有机改良剂处理(添加5%羊粪、海藻有机肥、小麦秸秆生物炭)的土壤进行培养实验。结果表明：施用有机改良剂能显著提高土壤溶解性有机碳(DOC)含量,在培养后期DOC含量逐渐降低;除了生物炭,其他3种处理高分子量芳香碳类物质(C2)占比随培养时间增加而降低,较低分子量的氧化醌类物质(C3)占比提高。红外光谱特征表明施用有机改良剂后土壤中DOM的官能团主要是氨基酸N H键和羟基OH;随着培养时间的增加,4种处理均能提高土壤中水溶态Pb含量,其中海藻处理的水溶态Pb含量最高,达到1.91 mg·kg^-1,可还原态/铁锰氧化物结合态是Pb的主要存在形态(48%～54%)。不同培养时间的冗余分析表明土壤DOC含量以及相关官能团与土壤Pb含量和形态存在相关性,土壤溶液中的Pb主要受控于土壤溶液中的DOM,海藻和羊粪处理能够增加土壤中水溶态Pb和EDTA-Pb的含...     

发酵全混合日粮对肉羊消化吸收功能和生长性能的影响研究

旨在探讨添加混合微生物菌剂的发酵全混合日粮(Fermented total mixed ration,FTMR)对肉羊营养物质消化吸收功能和生长性能的影响。通过发酵和肉羊饲喂试验,测定了FTMR的品质变化、营养物质表观消化率、肉羊瘤胃发酵情况及日增重。结果表明:1)全混合日粮发酵后pH和中性洗涤纤维含量显著降低,乳酸和乙酸含量显著增加(P<0.05);2)试验组肉羊瘤胃液pH显著降低,氨态氮含量降低50%以上(P<0.05);粗蛋白质、粗脂肪、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维和酸性洗涤木质素(ADL)的利用率均显著高于对照组(P<0.05),尤其是ADL利用率提高了29.92%(P<0.05)。3)试验组平均日增重较对照组提高50%。综上,混合微生物菌剂加入全混合日粮发酵后,适口性增强,可改善肉羊瘤胃液环境,提高肉羊的消化吸收功能和生长性能,有利于提高秸秆饲料化利用效率。     

硼对绵羊血液生化指标的影响

选择健康的 6月龄小尾寒羊与东北细毛羊杂交后代 12只 ,采用单因素随机分组验试设计 ,分成 3组 ,每组 4只间。第 1组为对照 ,饲喂基础日粮 ,第 2 ,3组分别在基础日粮中添加 113mg· kg- 1、2 2 6 m g· kg- 1硼 (以硼砂形式 ) ,研究硼对绵羊血液生化指标的影响。试验结果表明 ,不同水平的硼均能不同程度地降低尿素氮、肌酐的含量 ,其中以添加量 2 2 6 m g· kg- 1对绵羊的影响效果达显著水平 (P <0 .0 5 ) ;添加不同水平的硼能够提高血中钙、磷含量 ,添加量 113m g· kg- 1 显著高于对照组 (P <0 .0 5 ) ;添加硼 2 2 6 mg· kg- 1 可显著增加绵间血清谷丙转氨酶的活性(P <0 .0 5 )     

绵羊和山羊基于两种标记的遗传分化初步研究

对湖羊、同羊及长江三角洲白山羊的随机样本分别进行14个结构基因座和7个微卫星标记的遗传检测,比较由2种遗传标记获得的群体基因平均杂合度、多态信息含量及群体有效等位基因数,分别根椐2种类型的基因频率资料,计算3个群体间的标准遗传距离并加以比较.结果表明由微卫星等位基因频率获得的群体基因平均杂合度、多态信息含量及有效等位基因数显著大于由结构基因座获得的,由结构基因座资料计算的3个群体间标准遗传距离为0.026 8～0.248 7,微卫星标记资料计算的3个群体间标准遗传距离为0.232 1～1.231 3,绵山羊群体间显著大于绵羊间.结构基因座和微卫星标记一致揭示了3群体内的遗传变异程度由大到小依次为同羊、湖羊、长江三角洲白山羊;微卫星标记较结构基因座标记更能表达近缘种间进化趋异水平;可将FCB11、MAF33、AE101、FCB128及FCB304位点作为研究绵山羊近缘种间遗传分化的标志性位点.