面向一年两熟设施葡萄的能耗评估系统研究

一年两熟设施葡萄栽培系统的能耗研究具有很强的典型性和现实意义,但传统的能耗分析具有人工计算繁琐、易出错、工作效率低等缺陷。为了解决以上问题,本研究通过分析一年两熟设施葡萄的生产流程和系统特点,建立了其能源投入产出指标,构建了DEA-BCC模型和Malmquist指数法相结合的能源效率评估模型。模型首先基于投入主导型的DEA-BCC模型测算出一年两熟设施葡萄园的技术效率、纯技术效率和规模效率这3个关键能源效率参数;然后,通过引入Malmquist函数,将生产效率变动分解为技术效率变动指数、技术进步指数和规模效率变动指数,探索能源效率增长的动力,以此对设施葡萄能源效率进行全面评估。最后基于JavaEE平台下的MVC模式的B/S结构,结合Matlab Builder JA功能开发了面向一年两熟设施葡萄的能源消耗评估系统。应用测试表明,系统各功能正常运行,显著提高了能耗研究的计算效率和准确性,为一年两熟栽培模式能耗问题研究提供了可靠的数据处理支撑。     

甜菜DAMD-PCR体系的建立及优化

为了建立甜菜DAMD扩增体系,以期利用DAMD引物应用于甜菜品种指纹图谱的构建及分子标记辅助育种。本实验利用单因素变量的方法对甜菜DAMD体系进行优化。同时选用12个甜菜品种,利用优化的体系对25条DAMD引物进行扩增。获得甜菜的最适DAMD体系:总体积为20μL,包含模板DNA 10~80 ng、0.75 U的DNA聚合酶、0.2μL的d NTPs(2.5 mmol/L each)以及2.0μL的引物(10μmol/L)。同时25条引物均扩增出了清晰条带,除了个别引物多态性较差外,其余引物多态性都非常的丰富,其中引物62H(-)就可以把实验中用到的12个甜菜品种全部区分开。由此可见,DAMD引物的扩增效率很高,并且扩增结果稳定,条带清晰,非常适合甜菜品种指纹图谱的构建及遗传多样性分析。     

干旱胁迫对蒲公英渗透调节物质、酶保护系统及质膜水孔蛋白PIP2-3基因表达的影响

为了揭示蒲公英在干旱胁迫下渗透调节和酶保护系统的作用机理以及质膜水孔蛋白PIP2-3基因的表达特征,采用盆栽控水试验,研究了不同干旱胁迫RWC=(90±5)%、RWC=(75±5)%、RWC=(50±5)%下蒲公英渗透调节物质、酶保护系统以及质膜水孔蛋白基因的相关表达。结果表明:随着干旱胁迫的加重,蒲公英叶片中的可溶性糖、可溶性蛋白、游离脯氨酸的含量显著增加,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)的活性显著提高,在轻度胁迫(MS)中呈持续上升的趋势,重度胁迫(SS)中则呈现先升高后下降的趋势(可溶性糖除外);质膜水孔蛋白PIP2-3基因的相对表达量上调,轻度胁迫(MS)显著高于重度胁迫(SS)。复水7 d后,渗透调节物质的积累以及SOD的含量下降,但仍显著高于CK,POD、CAT的含量以及质膜水孔蛋白PIP2-3基因的相对表达量恢复正常,说明在干旱胁迫条件下蒲公英通过增加渗透调节物质的积累,提高酶保护系统的活性来增强植株的抗逆性,上调质膜水孔蛋白基因的相对表达量来加强水分运输能力。     

马铃薯卷叶病毒PLRV RT-LAMP检测方法优化

马铃薯卷叶病毒Potato leafroll virus(PLRV)是目前严重影响马铃薯产量与品质的主要病毒之一,给马铃薯产业造成巨大损失。本研究采用环介导等温核酸扩增(loop-mediated isothermal amplification, LAMP)技术建立PLRV的RT-LAMP检测方法。采取单因素变化试验,对RT-LAMP反应体系中多个因素包括引物组合、温度条件及Mg~(2+)、betaine、Bst 3.0 DNA聚合酶、dNTPs、UNG、SYBR GreenⅠ和引物组合的浓度进行一系列试验和优化。采用RT-PCR检测方法进行平行比对试验,对优化后的RT-LAMP反应体系进行了验证。结果表明,最佳引物组合为P3,最适反应温度62℃,25μL反应体系中,Mg~(2+)、betaine、Bst 3.0 DNA聚合酶和UNG的最佳终浓度分别为4 mmol/L、0 mmol/L、0.64 U/μL和0.08 U/μL,dNTPs的最佳用量为1μL(dATP、dGTP、dCTP各0.4 mmol/L,dUTP 1.2 mmol/L),SYBR GreenⅠ(20×)的最佳用量1μL,primer mix的最佳用量2.5μL(PLRV-FIP/BIP、PLRV-F3/B3和PLRV-LF/LB的浓度分别为0.8、0.2μmol/L和0.6μmol/L),RNA模板1μL(2 ng/μL),加DEPC-H_2O至25μL,反应时间50 min。优化后的RT-LAMP检测结果与RT-PCR一致,且可视化判读结果。因此,建立的PLRV RT-LAMP检测方法为进一步开发RT-LAMP检测试剂盒及其实际应用奠定了基础。     

寄主植物中抑制十字花科黑腐病菌Ⅲ型分泌系统小分子化合物的鉴定

 寻找抑制植物病原菌III型分泌系统的植物源活性小分子化合物,是研发生物安全农药的重要途径之一。本研究采用水煮提取法从十字花科黑腐病菌寄主植物满身红萝卜中提取分离活性小分子化合物,利用高效液相-质谱联用解析出活性物质的单体结构。然后用荧光素酶基因luxAB构建融合报告系统以及定量PCR检测活性物质对十字花科黑腐病菌III型分泌系统的抑制效果,最后采用剪叶接种和压渗接种的方法研究活性小分子物质对十字花科黑腐病菌的生防作用。研究表明,植物鞘氨醇和二氢鞘氨醇对十字花科黑腐病菌III型分泌系统基因的转录表达有一定程度的抑制作用,但是对I、II、IV型分泌系统基因的表达没有明显的抑制作用。植物鞘氨醇在XCM1上影响菌的生长,而二氢鞘氨醇不影响菌的生长。同时,还发现这两种物质能显著降低Xcc在寄主植株满身红萝卜上的病害症状以及能够使Xcc在非寄主植物辣椒上引起过敏反应的能力丧失。该研究结果为深入研究小分子化合物对十字花科黑腐病菌III型分泌系统的作用机制及后续开发植物源抑制剂提供了一定的理论依据。     

基于Lucid多途径检索的油茶害虫诊断APP开发与实现

油茶是亚热带地区重要的木本油料作物,近年来随着种植面积的不断扩大和集约化经营,病虫害问题日益严重,对油茶的产量和品质造成不同程度的影响。本研究通过野外调查、文献查阅、种类鉴定等工作,整理了21种油茶主要害虫的形态特征、生物学习性、为害特点、防治措施等信息,并拍摄相应害虫及为害状的高清照片1 600张。采用Lucid智能诊断系统,构建Fact Sheet Fusion基础信息数据库,并针对多途径检索方式提取害虫"为害方式"、"为害部位"、"为害高峰期"、"形态特征"等4个1级特征组,以及10个2级特征和18个3级特征,共组成102个特征状态,构建了油茶害虫的快速诊断系统。在此基础上,转换得到基于Android系统的手机应用APP,为林农和森防一线工作者对油茶害虫快速识别和防治提供便捷服务,从而促进油茶产业持续健康发展。     

栽培密度对高产大豆根系生长及花荚形成的影响

为探明栽培密度对高产大豆根系生长和花荚形成的影响规律,田间试验设置21.0（D₁）、30.0（D₂）、48.0（D₃）×104株·hm^-2 3种栽培密度,研究了新大豆27号、新大豆8号在0~60 cm土层中根系生长、开花、结荚过程及产量的变化。结果表明,相对于D1,D2、D3密度下新大豆27号总根干重增加了23.68%、18.48%,总根长增加了9.33%、26.72%,新大豆8号总根干重增加了27.25%、19.71%,总根长增加了6.94%、30.80%,且增量以40~60 cm为主;增加至密度D₃时,新大豆27号开花和结荚高峰出现时间较D₁分别推迟了2、8 d,新大豆8号推迟了2、6 d,但二者单位面积的总花数、总荚数、总腔数和总粒数分别较D₁提高了51.92%、10.29%、7.66%、23.05%和49.47%、31.91%、35.40%、16.11%;总花数与始荚期根干重、根长度呈正相关关系,新大豆27号R²值分别为0.8477^*、0.9106^*,新大豆8号R²值分别为0.7531、0.9993^**;总腔数与始粒期根干重、根长度呈正相关关系,新大豆27号R²值分别为0.6954、0.9837^**,新大豆8号R²值分别为0.7902^*、0.9277^*;且根长度与总花数、总腔数的关系比根干重更密切。合理密植显著提高大豆籽粒产量,是密植促进了大豆根系生长,增加了单位面积总根长和深层根量,进而增加了单位面积花数、荚数、腔数和粒数的结果。     

押金返还制度在农药包装废弃物回收中的应用

农药包装物随意丢弃会造成农村环境污染。近年来,多地探索运用多种手段加强对农药包装废弃物的回收,其中,押金返还制度在农药包装废物的回收中有一定应用。本文以广西藤县为例,探讨押金制度对农药包装废弃物回收的适用性,提出押金制度在实际应用中存在的一些问题和几点建议。     

Impacts of water resource planning on regional water consumption pattern: A case study in Dunhuang Oasis,China

Water resources are critical for the existence and development of oases in endorheic basins. Thus, to enable sustainable development, it is fundamentally important to understand how to allocate and use these resources in a reasonable way. We therefore simulated and analyzed changes in water consumption pattern within the Dunhuang Oasis of China under three scenarios using a system dynamic model that corresponds to different water consumption pattern. This was done to assess the impacts of regional water resource planning (comprehensive planning of the rational use of water resource and protection of ecosystem services in the Dunhuang Basin) on water consumption pattern within the Dunhuang Oasis. The first of these, Scenario 1, is a baseline in which the status quo is maintained, while Scenario 2 incorporates the comprehensive effects of agricultural water-saving irrigation measures with an inter-basin water diversion project, and Scenario 3 focuses on ecological rehabilitation. In the baseline Scenario 1, the total water consumption within the Dunhuang Oasis increased progressively while agricultural water consumption remained extremely high and threatened overall ecological security. In contrast, Scenario 2 would decrease agricultural water consumption by almost 5.30×10⁷ m³ following the implementation of water-saving practices. The additional water allocated from an inter-basin water diversion project would play an important role in alleviating ecological strain on the oasis. Finally, in Scenario 3, the total irrigated land must be decreased to 20.6×10³ hm² by 2025 assuming that water supply for ecosystem restoration would be at least 50% of the total consumption. Although water resource planning plays a very important role in alleviating the ecological water crisis within the oasis, it is necessary to consider the suitable scale of oasis with regard to current water consumption pattern.