大豆根腐病拮抗细菌研究进展

大豆根腐病拮抗细菌是大豆根腐病生物防治领域的重要手段。本文对大豆根腐病的发生规律及病原菌进行了简单的介绍,对拮抗细菌的分离、筛选及作用机理进行了综述,并对下一步应用前景及研究重点进行了展望,旨在为植物真菌病害的防治提供参考,为有效的利用土壤中的拮抗细菌及生物农药的开发和利用奠定基础。     

飞蝗β-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶基因的表达及酶学特性分析

【目的】β-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶(β-N-acetylglucosaminidase,NAG)是昆虫几丁质降解过程中的重要酶类。研究旨在利用Bac-to-Bac杆状病毒表达系统获得高纯度LmNAG1蛋白并对其酶学特性进行分析,探究该酶在飞蝗(Locusta migratoria)生长发育过程中的生物学功能,为飞蝗绿色防控分子靶标研发提供理论与实践依据。【方法】根据Lm NAG1的cDNA全长序列(Gen Bank:JX888720.1)设计包含酶切位点Bam H Ⅰ、Hind Ⅲ和6×His标签的引物。采用PCR技术扩增包含开放阅读框的目标片段,双酶切后连接至pFast Bac~(TM)-Dual载体上。将重组质粒转化至大肠杆菌DH10Bac感受态细胞中,通过Tn7转座子把目的基因转座到杆状病毒基因组上,用蓝白斑结合抗生素筛选。挑取白斑用pUC/M13引物来扩增目的条带,挑选带目的基因全长的重组杆状病毒质粒(baculovirus plasmid,Bacmid)。用转染试剂将重组Bacmid转染至草地贪夜蛾(Spodoptera frugiperda)卵巢细胞系Sf9中,72 h内连续观察细胞形态,当出现感染迹象后收集细胞,离心,取上清得到P1代重组病毒粒子。用P1代病毒粒子去感染Sf9细胞,裂解并提取蛋白,Western blot检测目的蛋白是否成功表达。之后大量感染Sf9细胞,提取蛋白,利用Ni-NTA琼脂糖亲和层析柱和阴离子交换柱Q对重组蛋白进行纯化,取最纯的馏分用Bradford法测定蛋白浓度。采用4MU-GlcNAc为底物对重组目的蛋白LmNAG1的动力学参数、最适温度和最适pH进行测定。【结果】克隆得到包含1 845 bp LmNAG1全长的pFast Bac-LmNAG1重组质粒,酶切验证与目标条带一致。将重组质粒转化至DH10Bac感受态细胞中,PCR扩增挑选出纯白斑,成功将LmNAG1全长序列构建到杆状病毒基因组上。将重组Bacmid转染至Sf9细胞,72 h后在显微镜下观察可见细胞膨大,边缘不规则等感染迹象。离心收集重组病毒粒子感染新的Sf9细胞,72 h后收集细胞,Western blot检测发现在67 kD附近有明显条带,与LmNAG1的理论分子量一致,获得带6×His标签的融合蛋白。大量感染收集细胞提取蛋白,经Ni-NTA琼脂糖层析纯化,进一步透析除盐后用阴离子交换柱Q二次纯化,得到了高纯度的目的蛋白。用Bradford法测定最纯的E3组分的蛋白浓度为0.057μg·μL~(-1)。体外活性测定结果表明LmNAG1的最适pH为8.0,且在pH 6.0—8.0范围内具有较高的稳定性;LmNAG1的最适温度为40℃,在40℃以下具有很高的稳定性,当温度高于45℃时热稳定性迅速下降;采用4MU-GlcNAc为底物测得LmNAG1具有水解β-1,4糖苷键的活性,可以释放出4MU,它的动力学参数K_m值为(0.28±0.02)mmol·L~(-1),K_(cat)值为(902.88±38.15)s~(-1)。【结论】成功获得高纯度且具活性的LmNAG1蛋白,其可水解β-1,4糖苷键连接的几丁质寡糖,与已知昆虫NAG1具有相似的生物学功能,即参与几丁质的降解。     

基于MaxEnt模型的内蒙古自治区樟子松潜在分布研究

【目的】优化樟子松已有种植区的布局以及科学推广引种其适宜种植范围。【方法】采用环境因子和地理分布数据,结合ArcGIS与MaxEnt模型,分析影响樟子松分布的主导环境因子以及预测其潜在地理分布。【结果】(1) MaxEnt模型在樟子松潜在生境模拟中,AUC=0.821,有较好精度。(2)最潮湿月份的降水量(BIO13)、等温性(BIO3)和最潮湿季节的平均温度(BIO8)和最干燥季节的平均温度(BIO9)为影响樟子松分布的主导环境因子。(3)研究区樟子松适生区总面积为86.997 8万km²,其中高适生区面积为30.811 7万km²,占内蒙古总面积的25.76%,主要集中在呼伦贝尔、兴安盟、锡林郭勒盟、赤峰和呼和浩特等地区。【结论】东北地区樟子松潜在分布范围最广,且气候因子是樟子松分布的主要影响因子,该研究结果可为各地区加强樟子松防风固沙林建设提供依据。     

引水岔管水力特性三维数值计算

利用 - 紊流数学模型，对某抽水蓄能电站75º非对称引水岔管水力特性进行了三维数值计算，分析了不同工况下该体型岔管的压强分布﹑流速分布﹑压强与流速沿轴线变化、以及水头损失，其中水头损失计算值与试验值进行了比较。最后，对岔管体型和运行方式提出了建议。     

不同品种软枣猕猴桃愈伤组织诱导及植株再生

以软枣猕猴桃(Actinidia arguta)品种"魁绿"和"佳绿"的无芽茎段、叶片、叶柄为外植体,研究外植体及生长调节剂组合对软枣猕猴桃愈伤组织诱导及植株再生的影响,从而建立"魁绿"和"佳绿"的离体再生体系。结果表明:6-BA对软枣猕猴桃愈伤组织的诱导效果好于KT,"魁绿"和"佳绿"叶片分别在MS+2,4-D0.5 mg/L+6-BA 2 mg/L和MS+2,4-D 0.5 mg/L+6-BA 1 mg/L的培养基上愈伤诱导率最高,分别为93.3%和96.2%。在不定芽再生培养过程中,6-BA和TDZ不能诱导不定芽发生,而ZT对不定芽的分化具有较好的诱导作用;"魁绿""佳绿"均在培养基MS+NAA 0.05 mg/L+ZT 3 mg/L上不定芽分化率最高,分别为72.0%、37.8%。不同品种及不同外植体的愈伤组织诱导率和不定芽再生率均存在差异,"魁绿"的不定芽分化率明显高于"佳绿";无芽茎段和叶片的愈伤组织诱导率均90%;叶片的不定芽分化率最高,显著高于茎段和叶柄。再生苗在培养基1/2 MS+IBA 0.1 mg/L上的生根率为97%。     

飞蝗双链RNA降解酶的抗体制备及组织定位

【目的】双链RNA降解酶(dsRNA degrading enzyme, dsRNase)是制约RNA干扰(RNAi)技术在害虫防治中应用的关键因素之一。本研究旨在利用原核表达系统获得飞蝗LmdsRNase2和LmdsRNase3的特异抗原,进而制备抗体,对其进行组织定位和蛋白表达量检测,为进一步解析飞蝗中肠dsRNA降解酶基因的功能分化提供蛋白水平的证据。【方法】通过对LmdsRNase2和LmdsRNase3的氨基酸序列(GenBank:ARW74135.1和ARW74134.1)进行比对,分别选取特异的LmdsRNase2和LmdsRNase3抗原序列(R2'、R3')进行后续的研究。根据LmdsRNase2和LmdsRNase3的cDNA全长序列,设计包含酶切位点BamH I、Hind Ⅲ的引物,采用PCR技术扩增目标片段,双酶切后连接至pET-32a载体。将重组质粒转化至大肠杆菌BL21(DE3)感受态细胞中,加入IPTG至终浓度为0.5mmol·L~(-1),37℃下诱导4 h后提取蛋白,采用SDS-PAGE电泳方法检测蛋白表达。大量培养带重组质粒的大肠杆菌,诱导目的蛋白大量表达,用镍柱亲和层析法分离R2'和R3'蛋白,Bradford法检测蛋白浓度。经两次免疫新西兰大白兔后,最终获得LmdsRNase2和LmdsRNase3的多克隆抗体。利用ELISA法测定多克隆抗体的效价,通过Western blot检测抗体的特异性。提取飞蝗5龄第3天的中肠组织蛋白和中肠液,分别用LmdsRNase2和LmdsRNase3的抗体检测其表达量。最后制备飞蝗5龄第3天的中肠石蜡切片,通过免疫组化对LmdsRNase2和LmdsRNase3蛋白进行亚细胞定位。【结果】通过氨基酸序列比对发现,LmdsRNase2和LmdsRNase3具有37%的序列一致度,选取特异的序列R2'和R3'设计引物,分别包含157和153个氨基酸残基,理论分子量分别为17.0和16.8 kD。在IPTG浓度为0.5 mmol·L~(-1)条件下,37℃诱导4 h后,目的蛋白在包涵体中大量表达。扩大培养重组菌株后提取蛋白,用镍亲和层析柱分离得到纯度为85%的R2'蛋白,可直接用于免疫;而R3'蛋白的纯度低于85%,利用电泳切胶纯化后免疫新西兰大白兔,36 d后取抗血清进行检测,效价均达到1:102 400,表明抗体效果良好。用多克隆抗体杂交实验室保存的His-LmdsRNase2和His-LmdsRNase3融合蛋白,对抗体进行特异性检测,结果表明R2和R3的抗体分别特异性识别LmdsRNase2和LmdsRNase3,无交叉杂交现象,且条带与His抗体杂交到的条带大小一致。采用Western blot方法检测,发现LmdsRNase2蛋白在中肠组织中高表达,但在中肠液中未检测到可见表达,LmdsRNase3蛋白在中肠组织和中肠液中均未检测到表达。进一步采用免疫组化方法对两个蛋白进行组织定位,发现LmdsRNase2和LmdsRNase3均在中肠细胞质中表达,但LmdsRNae3的表达量较低。【结论】成功制备了特异性良好的飞蝗LmdsRNase2和LmdsRNase3抗体,Western blot和免疫组化分析表明LmdsRNase2在中肠细胞质中高表达,而LmdsRNase3的表达量很低。研究结果为飞蝗中肠两个dsRNA降解酶LmdsRNase2和LmdsRNase3的功能分化提供了蛋白水平的证据。     

磷肥施用方式对蓝莓苗木生长及养分吸收的影响

目的通过研究磷肥施用方式对蓝莓苗木生长及养分吸收的影响,确定蓝莓苗木培育的最佳施肥方式,为蓝莓的科学施肥提供理论依据和实践基础。方法以两年生蓝莓‘米斯提’苗木为试材,采用完全随机区组试验设计,设置一次性施肥（DF）、线性施肥（LF）、平均施肥（AF）和指数施肥（EF）4种施肥方式,以不施肥（CK）为对照,测定苗木形态、生理指标和土壤理化性质,筛选出磷肥最佳的施肥方式。结果4种施肥方式均能显著提高蓝莓基生枝条长度、百叶干质量、叶面积、基生枝条数量和冠幅,同时有利于叶片磷、钾、可溶性糖、可溶性蛋白、总酚和叶绿素含量的积累;土壤全氮、全钾、铵态氮、硝态氮、速效钾和pH值均低于对照,而全磷、有效磷、有机质和EC值均高于对照。指数施肥在促进基生枝条长度、粗度、数量、百叶干质量、叶面积、冠幅、叶片钾和可溶性糖、可溶性蛋白、总酚及叶绿素含量等生理方面和增加土壤有机质、有效磷及降低pH值等土壤养分方面均优于其他3种施肥方式。线性施肥在促进叶片氮含量积累方面优于指数施肥。主成分分析发现4种磷肥施用方式对蓝莓生长及养分吸收影响效果依次是EF > AF > DF > LF > CK。结论4种施肥方式均能改善土壤环境和促进蓝莓苗木生长,而指数施肥效果最佳。      

1986—2020年黄河流域十大孔兑土地利用变化及驱动力分析

[目的] 十大孔兑是黄河几字湾的重要组成部分,生态环境敏感脆弱,开展其土地利用变化与驱动力分析对黄河流域高质量发展具有重要生态意义。[方法] 对十大孔兑基于1986年、2000年、2010年、2020年4期遥感影像,运用ArcMap 10.8空间分析法和主成分分析法系统分析其土地利用变化情况及驱动因素。[结果] 林地、建设用地、耕地呈逐期扩张趋势,未利用地、草地、水域呈逐期缩减趋势,截至2020年林地成为占地面积最大地类,面积达6 308.43 km²,占总面积的59.99%。2010—2020年综合动态度最高,达1.59 %,表明土地利用变化在2010—2020年变化最为剧烈。平原区地势平坦,耕地和建设用地在此扩张明显;风沙区在生态治理政策与工程作用下,未利用地向林草地转变,在风沙区东部尤为明显,而在风沙区中部则小比例转变为光伏发电建设用地;丘陵区主要由未利用地转变为林地,由于区域工矿业发达,丘陵区东南部极小部分林地转变为城乡工矿建设用地;水域在孔兑内部共减少75.81 km²,而耕地除北部平原区扩张外,在孔兑沿岸增加明显。土地利用变化主要受社会经济、农业生产力、地势、政策驱动变化。[结论] 近35年来,十大孔兑土地利用变化较大,整体生态向好的方向发展较为明显。该研究结果可为决策部门制定黄河流域生态保护政策提供科学参考。     

分子标记在山葡萄品种鉴定上的应用现状

分子标记已在山葡萄资源鉴定中得到较为广泛的应用。现以山葡萄资源收集、保存、鉴定和利用现状的基础上,归纳、分析了分子标记在山葡萄品种鉴定上的应用现状,重点阐述了DNA条形码的分析过程,并指出已有分子标记技术在品种鉴定中的优势与不足,认为山葡萄资源鉴定应侧重于功能型分子标记,因此,提出将DNA条形码分子技术应用到山葡萄品种鉴定的重要性。     

棉秆重组材施胶机研制

半固态高粘度胶黏剂施胶机是环境友好型棉秆重组材制备的重要设备。为此,针对KGM/CA/PVA三元共混胶粘剂的流动性较差、不便输送等特点,设计了一种齿辊式棉秆重组材施胶机,该机由1对环状齿辊、1个减速机齿轮和皮带轮传动机构构成。用试制的样机对不同固形物含量的胶粘剂进行施胶试验,采用疏解挤压方式辊胶,得到该机的喂入量为2.35kg/min,施胶量可达0.98kg/min,,获得了较好的施胶效果。