滴灌紫花苜蓿根层水分稳定同位素特征分析

为了明确滴灌紫花苜蓿根层水分运移,进一步阐明滴灌节水机理,采用液态水稳定氢氧同位素技术,分析了滴灌紫花苜蓿根层水分稳定氢氧同位素分布特征。结果表明,紫花苜蓿根层水分稳定氢氧同位素在下层富集,且随土壤剖面深度的增加同位素富集量有增加的趋势。滴灌条件下,紫花苜蓿根层发育有较多细根,可迅速而高效地利用灌溉水,灌溉后紫花苜蓿对灌溉水的利用不明确偏向于某一深度土层,根层内各土层土壤水均有利用。灌溉前土壤干旱时,滴灌紫花苜蓿以30 cm上下土层土壤水作为主要水分来源的概率较高。     

热处理对低温胁迫下黄瓜活性氧代谢和膜脂组分的影响

为探讨热处理减轻黄瓜果实低温冷害的作用机理,本试验研究了47℃热水浸泡5 min处理对黄瓜果实在4℃贮藏期间活性氧代谢和膜脂组分的影响。结果表明,47℃热水5 min处理可显著抑制黄瓜果实冷害的发生,贮藏15 d后果实冷害指数较对照(CK)低20.87%。此外,热处理还可抑制黄瓜相对电导率及丙二醛(MDA)含量的上升,提高黄瓜果实超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(DOD)、过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)的活性,抑制超氧阴离子($\mathop{{O}}_{2}^{{\mathop{}_{\ ·}^{-}}}$)及过氧化氢(H₂O₂)的产生,同时降低脂氧合酶的活性,保持较低的饱和脂肪酸含量、较高的不饱和脂肪酸含量和膜脂不饱和度。综上,热处理可维持黄瓜果实活性氧代谢的平衡,抑制膜脂的过氧化作用,从而提高黄瓜果实的抗冷性,减轻果实冷害损伤。     

基于改进极限学习机的水体溶解氧预测方法

为了有效地指导水产养殖生产,提高溶解氧浓度预测的精度,提出了基于因子筛选和改进极限学习机（Extreme Learning Machine,ELM）的水产养殖溶解氧预测模型。首先,利用皮尔森相关系数法计算各影响因子与溶解氧浓度间的相关系数,提取强关联因子,降低预测模型的输入量维度;采用偏最小二乘算法（Partial Least Square, PLS）优化传统ELM神经网络,避免网络中隐含层共线性问题,保障输出权值的稳定性;然后,结合新型激活函数,构建水体溶解氧浓度预测模型。最后,将SPLS-ELM（Selection Based Partial Least Square Optimized Extreme Learning Machine）预测模型应用到江苏省无锡市南泉基地某试验池塘的水体溶解氧预测中。试验结果表明：该模型的预测均方根误差为0.3232,与最小二乘支持向量机（Least Square Support Vector Machine,LSSVM）、BP神经网络、粒子群（Particle Swarm Optimization,PSO）优化LSSVM和遗传算法（Genetic Algorithm, GA）优化BP神经网络相比分别降低40.98%、44.48%、34.73%和44.18%。且该模型的运行时间仅0.6231s,预测精度和运行效率明显优于其他模型。该模型的溶解氧预测曲线接近真实溶解氧变化曲线,能够满足水产养殖实际生产对水体溶解氧预测的要求。     

基于氧同位素的玉米农田蒸散发估算和区分

农田蒸散发(evapotranspiration,ET)的估算和区分是土壤-植物-大气连续体中的重要研究内容,是农业水资源高效利用的重要基础。该研究分析了土壤水、蒸发水汽、蒸腾水汽和大气背景混合水汽氧同位素组成分布特征,并采用2种同位素的方法对玉米农田蒸散发进行估算和区分:1)结合Keeling plot和Craig-Gordon模型的同位素方法(Iso-CG);2)基于土壤水同位素守恒和水量平衡的方法(Iso-WB)。结果表明,在玉米生育期内Iso-WB方法与Iso-CG方法所计算的玉米蒸腾比例分别为0.64~0.91和0.52~0.91,平均值分别为0.80和0.78。玉米蒸散发总量在前期、中期和后期均值分别为3.95、5.30和4.98 mm/d。通过比较参数并与前人研究结果对比分析,表明采用Iso-CG方法估算区分ET相对精确,采用Iso-WB方法计算蒸散发要求的测量精度相对较高,计算误差较大。该研究成果不仅为玉米农田制定灌溉制度及提高用水效率提供了理论依据,而且对深入探索氧同位素水文学领域具有重要意义。     

基于血浆非靶代谢组学探究急性笼养应激对蛋鸭代谢的影响

随着环保政策改革和养殖业的集约化、规模化发展,蛋鸭叠层式笼养模式的应用越来越广泛,笼养应激对蛋鸭的影响逐渐受到重视。本研究旨在利用非靶向代谢组学分析蛋鸭平养与笼养模式下血浆代谢物的差异。随机挑选平养组(floor-water rearing system, FWR组)和叠层式笼养组(cage-rearing system, CR组)蛋鸭各10只,跖骨静脉采血,通过高效液相色谱-质谱(HPLC-HRMS)非靶向代谢组学技术获得20个在不同饲养模式下的血浆代谢物图谱,经T检验等分析,取差异倍数(Fold-change)ratio≥2或ratio≤1/2、变量重要性(variable importance in projection, VIP)>1、q值<0.05为筛选条件得到显著差异代谢物并作通路富集分析。结果共筛选到差异代谢物30种,其中上调表达的差异代谢物14种(P<0.05),下调表达的差异代谢物16种(P<0.05)。差异代谢物种类主要有甘油磷脂(glycerophospholipids, 16种)、脂肪酰基(fatty acyls, 4种)、羧酸及其衍生物...     

工厂化水产养殖溶解氧自动监控系统的研究

为以曝气增氧方式的养殖系统(养殖平均体重为450 g的虹鳟Oncorhynchus mykiss,养殖密度为27kg/m3)设计了在线自动监控系统,即对水体溶解氧进行在线监测,对增氧设备进行自动控制。该监控系统是以覆膜溶解氧电极作为检测元件,用组态王软件设计在上位机中运行的监控系统完成在线检测,以PLC为下位机直接控制增氧气泵实现溶解氧控制功能。结果表明:该溶解氧在线自动监控系统能直观地在计算机屏幕上显示养殖现场溶解氧的变化情况,并可以储存、打印、记录溶解氧的变化数值,为掌握溶解氧的变化规律,分析溶解氧产生变化的原因提供基础数据。对增氧设备进行控制,可确保水体中的溶解氧维持在适合鱼类生长的最佳范围内,减少了设备的运行时间,降低了生产过程的能源消耗,取得了较好的效果。     

小麦幼苗叶片活性氧清除能力对干旱胁迫的响应

研究了不同干旱胁迫方式,即间断干旱胁迫和持续干旱胁迫对小麦幼苗叶片活性氧清除能力的影响,测定了3种活性氧[羟自由基(.OH),过氧化氢(H2O2)和超氧阴离子自由基(O2.-)]清除能力的变化。结果表明,正常生长小麦的叶片具有一定的清除活性氧(.OH,H2O2,O2.-)的能力;2种干旱方式均导致小麦.OH和O2.-清除能力上升,复水后仍维持在较高水平,2种干旱方式均导致小麦H2O2清除能力下降,复水后仍低于正常水平;根和叶对相同处理表现出不同的反应;与间断干旱比较,持续干旱处理使小麦表现出更强的活性氧清除能力,对小麦活性氧清除能力的影响较大且延续时间长,具有胁迫后效应。     

等离子体辅助玉米醇溶蛋白自组装纤维化的工艺

植物蛋白纤维由于其独特的结构和极高的纵横比可作为良好的疏水性生物活性物质的递送载体。为了提高玉米醇溶蛋白在酸热诱导下的纤维化程度,该研究采用低温等离子体技术辅助完成玉米醇溶蛋白自组装纤维化,探究诱导过程中各因素对玉米醇溶蛋白纤维化程度的影响机制,并通过单因素和响应面试验获得最优纤维化工艺。硫黄素T（ThT）荧光强度结果显示,采用等离子体辅助酸热诱导可以有效提高玉米醇溶蛋白的纤维化程度。通过单因素和响应面优化试验获得了制备纤维化玉米醇溶蛋白的优化工艺为等离子体处理功率64 W,处理时间61 s,加热时间为10 h,加热温度70 ℃,蛋白质量浓度30 mg/mL。在此条件下纤维化玉米醇溶蛋白ThT荧光强度可达2 272±23,显著高于未经等离子体处理的纤维化玉米醇溶蛋白（1 239±19）（P＜0.05）。对傅里叶变换红外光谱中酰胺I 区结果分析表明,等离子体处理使玉米醇溶白中β-折叠结构增加,α-螺旋结构减少。透射电子显微镜观察到玉米醇溶蛋白经过纤维化后颗粒粒径明显下降,其纤维结构是由球状蛋白颗粒沿水平方向线性聚集而成,采用等离子体辅助可诱导形成更多的玉米醇溶蛋白纤维体结构。研究结果为疏水性植物蛋白实现高效自组装纤维化提供参考。     

中华鳖的消化道指数和血液生化指标

主要测定了中华鳖的消化道指数及血液中几种重要酶的活性,并将胃、肠、胰重与体重进行回归分析。结果表明:消化道的重量随体重同步变化,回归分析表明二者的幂回归相关系数最高。中华鳖的乳酸脱氢酶、肌酸激酶、碱性磷酸酶、谷-草转氨酶和谷-丙转氨酶的活性分别是人上限值的3.4、11.2、4.8、6.6和2.4倍,且谷-草转氨酶、谷-丙转氨酶和碱性磷酸酶的活性两两正相关。     

复合氨基酸对小球藻的生长、叶绿素a含量及光合放氧量的影响

研究了液体和固体复合氨基酸对蛋白核小球藻(Chlorella pyrenoides)生长和生理活性的影响。结果表明,两种复合氨基酸对小球藻生长、叶绿素a含量和光合放氧量均有显著促进作用,液体复合氨基酸和固体复合氨基酸对小球藻促生长的最佳浓度分别为40 mg/L和11.12 mg/L。当液体复合氨基酸浓度为40 mg/L,相对生长率(RGR)较对照组增加了81.58%,平均倍增时间(G)缩短了45.08%,叶绿素a含量和光合放氧量比对照组分别增加了(72.25±1.69)%和(38.05±2.58)%;当固体复合氨基酸浓度为11.12 mg/L,相对生长率较对照组增加了17.31%,平均倍增时间缩短了14.48%,叶绿素a含量和光合放氧量比对照组分别增加了(119.03±4.72)%和(34.49±1.98)%。