Combined mutations in five wheat STARCH BRANCHING ENZYME II genes improve resistant starch but affect grain yield and bread-making quality

Increases in the proportion of amylose in the starch of wheat grains result in higher levels of resistant starch, a fermentable dietary fiber associated with human health benefits. The objective of this study was to assess the effect of combined mutations in five STARCH BRANCHING ENZYME II (SBEII) genes on starch composition, grain yield and bread-making quality in two hexaploid wheat varieties. Significantly higher amylose (∼60%) and resistant starch content (10-fold) was detected in the SBEII mutants than in the wild-type controls. Mutant lines showed a significant decrease in total starch (6%), kernel weight (3%) and total grain yield (6%). Effects of the mutations in bread-making quality included increases in grain hardness, starch damage, water absorption and flour protein content; and reductions in flour extraction, farinograph development and stability times, starch viscosity, and loaf volume. Several traits showed significant interactions between genotypes, varieties, and environments, suggesting that some of the negative impacts of the combined SBEII mutations can be ameliorated by adequate selection of genetic background and growing location. The deployment of wheat varieties with increased resistant starch will likely require economic incentives to compensate growers and millers for the significant reductions detected in grain and flour yields.     

环鄱阳湖城市群土地利用功能转型及其驱动机制

快速城镇化背景下,推进土地利用高质量转型是实现区域可持续协同发展的重要路径。该研究基于土地利用主导功能,运用综合指数法、耦合协调度模型和时空地理加权回归模型（geographically and temporally weighted regression, GTWR）等方法,分析了环鄱阳湖城市群土地利用功能转型的时空演变特征、耦合协调水平及其驱动机制。结果表明：1）2000—2020年,环鄱阳湖城市群土地利用功能指数从0.20上升到0.55,持续优化提升,但总体上处于中低水平,土地利用功能水平表现为阶段性的变化特征;土地利用功能指数逐渐呈现出中西高、东部低的空间格局。2）生产-生活-生态功能及生产-生活功能的协调度指数持续上升,其余耦合度及协调度指数均呈波动发展的趋势,耦合协调度指数呈现中部和西南部高、东北和西北部低的空间分布格局;以低质量转型为主,平均占比约为50%,功能转型质量有所提升,中西部区县的土地利用功能转型质量要明显优于北部和东部区县。3）不同影响因子的驱动作用存在显著的空间差异。人口密度和城镇化水平的正向驱动作用持续增强,二三产业占比的负向驱动作用增强,人均GDP、人均固定资产投资和人均粮食产量的影响力趋于减弱。应根据各区县土地利用功能的转型阶段,实行差别化的发展政策,补齐区县发展短板,提升功能系统间的耦合协调度。研究结果可为提高区域用地效率,促进土地利用多功能协同发展提供参考和决策依据。     

Variability of acetone in milk in a large low-production dairy herd: a longitudinal case study

The objective of this study was to relate acetone in milk with cow and management factors in one low producing dairy herd (5260 kg milk per 305-day lactation). Milk acetone was measured in regular monthly milk samples one to three times within 100 days of lactation in 4433 lactations (2639 cows, 7800 measurements) from one herd over a period of 32 months (1988-91). Associations between milk acetone and cow factors and surrogate measures of management were evaluated by variance components of multiple fixed effect models. Lactation stage, calendar month of study, production groups and milk yield were strong, and percentage milk fat and parity were weak predictors of milk acetone. There was a trend of increasing body weight loss from the first to the second month of lactation with increasing milk acetone level. A substantial increase in milk production in 1991 was accompanied by an almost twofold rise in milk acetone. It was concluded that environmental parameters had strong relationships with milk acetone even in this low-producing herd.     

近30年来内蒙古地区气候干湿状况时空分布特征

根据内蒙古115个气象站1971～2000年气象资料,采用改进的Selianinov干燥度计算公式,研究了内蒙古地区气候干湿状况时空变化。结果表明:内蒙古干燥度空间分布具有明显地带性分布规律,即从西向东随经度增加干燥度逐渐变小,气候变得湿润。从年际变化的空间分布可以看出,30年来内蒙古地区气候变化大致分为两种类型:1)干湿交替型,位于西部的典型荒漠区和东北部的大兴安岭森林区。2)持续变干型,内蒙古中东北地区的半湿润区和半干旱区的分界线,30年来持续向东南方向推进,使得半湿润区面积缩小,半干旱区面积增加。从年际变化的时间分布来看,70年代,年平均干燥度呈现波动式下降,气候变化趋于湿润化;80年代,气候经历了先干后湿又干的变化过程,干燥度波动较大;90年代,气候经历了先湿润后急剧变干的变化过程,其中1995～2000年干燥度增幅为30年最快的时段。在六大生态类型分区中,典型荒漠区干燥度变化最为剧烈,且对内蒙古全区干燥度的贡献率最大,大兴安岭林区和草甸草原区的干燥度变化最小。从气候干湿状况的年代际变化可以看出,80年代是内蒙古全区气候干旱比较严重的年代。     

基于GEE的山东省近30年农业大棚时空动态变化研究

针对精确获取大尺度空间范围内农业大棚的分布情况并进行长时间的序列动态监测存在数据量大、计算效率低、精度不高等问题,利用Google Earth Engine(GEE)云平台能够实现快速存取、实时处理海量卫星数据,基于多时相Landsat影像进行农业大棚时序光谱特征和纹理特征的自动提取,采用随机森林算法实现山东省农业大棚的遥感分类,从而生成了山东省近30年农业大棚的空间分布和时空动态变化图。结果表明,本文分类流程具有较高的分类精度,其平均总体精度达到91.63%,Kappa系数均值为0.8642。经分析,山东省农业大棚从1990年的6.67 km^2增加到2018年的9919.40 km^2,增长速度为354.03 km^2/a。     

济南市1997-2014年农业水足迹及结构变化特征分析

为了研究地区农业用水总量与用水结构动态变化响应关系,深化调控农业产业结构与农业用水结构,基于水足迹理论,采用VAR(2)模型建立了脉冲响应函数以及方差分解,研究了济南市1997-2014年农业水足迹变化情况以及农业水足迹构成之间的响应关系.结果表明,济南市农业绿水、蓝水、灰水足迹呈现逐年递增趋势,其中1997-2009年为快速上升阶段,2009-2014年为平稳上升阶段;种植业水足迹与农业水足迹之间不存在黏滞性,渔业水足迹与农业水足迹之间存在负响应关系;影响济南市农业水足迹的重要因素依次为种植业水足迹、畜牧业水足迹、林业水足迹、渔业水足迹.总之,通过适当减少高耗水种植业和畜牧业生产、增加渔业产品产量、制定长期的农业用水规划,并进一步优化农业用水结构,方可实现农业水资源的可持续利用与发展.     

广东省植被覆盖度时空变化及驱动因素分析

以南方重点林区广东省为研究对象,以2000—2010年MODIS NDVI月度合成数据、2000—2010年全球辐射定标夜间灯光数据DMSP/OLS为主要信息源,在植被覆盖度计算基础上,进行了植被覆盖度时间系列分析、空间趋势面分析、驱动因素分析。结果表明：2001—2010年间,广东省的年均植被覆盖度呈现围绕78.6%均线上下波动、总体趋势保持基本不变的时间系列变化格局;在空间格局上,广东省植被覆盖度从高到低,总体呈现由北向南逐渐降低的带状分布格局;年均植被覆盖度与年降水日高度负相关,与年日照时数低度正相关,与年平均温度、年平均降水量、灯光指数不相关。     

天然橡胶生产国产量波动对全球天然橡胶总产量波动的影响

运用方差分解法研究1980～2009年间马来西亚、印尼、泰国、印度、越南和中国6个主产国以及其余国家天然橡胶产量波动对全球总产量波动的影响。结果表明：各主产国生产波动具有明显的区域独立性,并成为加剧全球总产量波动的主导因素;马来西亚、印尼、泰国产量波动的共振性逐渐加强,对全球总产量波动的总贡献率变化呈U型特征,其中马来西亚逐渐由平抑全球波动的重要力量变为放大器;其余国家逐渐成为平抑全球波动的主力。     

湖南省森林火灾人为火源时空分布特征

人为火源是引发森林火灾的主要原因,对火源时空分布特征的认识关系到火源管理工作成效,也是实现林火生态预防的重要基础。以湖南省2001-2008年导致森林火灾的生产性火源和非生产性火源数据为例,应用变异系数、基尼系数和集中度3种方法分析湖南省人为火源的区域差异变动情况、空间分布均衡程度及地域分布。结果表明,生产性火源和非生产性火源的差异变动表现出波动上升趋势,3种方法所反映的火源空间分布特征一致。特别是近3年来,非生产性火源的差异变动幅度大,上升趋势极为明显。表明湖南省森林火灾的生产性火源和非生产性火源的区域差异和空间聚集特征明显;森林火灾的发生受自然调节、人为调控作用影响;近年来,区域非生产性火源导致的森林火灾差距有扩大趋势,空间聚集程度加剧,反映出人类社会活动较大程度上影响了森林火灾的发生;湖南省人为火源引发的森林火灾主要集中在邵阳、长沙和永州等地。