甘蔗热带种金属硫蛋白家族基因的克隆及响应重金属胁迫的表达分析

金属硫蛋白是一类富含巯基的低分子量蛋白,在植物的重金属解毒及细胞氧化还原调控等方面起重要的作用。本研究以甘蔗热带种Badila组培苗为材料,分别测定了其在CdCl2、ZnSO4和CuCl2水溶液培养条件下地上部和地下部的重金属含量,结果显示其对上述3种重金属有较强的耐受与富集能力。继而克隆了ScMT1(登录号为KJ504373)、ScMT2-1-5(登录号为MH191346)和ScMT3(登录号为KJ5043704)3个金属硫蛋白家族基因,它们分别属于植物MT亚家族中的MT1、MT2和MT3型基因。ScMT1含有1个内含子和2个外显子,开放阅读框(Open Reading Frame,ORF)长228 bp,编码75个氨基酸;ScMT2-1-5含有2个内含子和3个外显子,ORF长246 bp,编码81个氨基酸;ScMT3含有1个内含子和2个外显子,ORF长198 bp,编码65个氨基酸。RT-qPCR显示,Cd2+胁迫下,在甘蔗地上部和地下部,ScMT2-1-5均连续显著上调表达,而ScMT1的上调应答出现延迟。ScMT3在地上部的上调应答出现延迟,在地下部呈“扬-抑”趋势,提示甘蔗响应Cd^2+胁迫过程中ScMT2-1-5起更积极的作用,ScMT1参与胁迫后期的分子响应,而ScMT3不起主导作用。Cu^2+胁迫下,地上部ScMT1连续显著上调表达,ScMT2-1-5和ScMT3呈总体上调的表达趋势;地下部,ScMT1和ScMT2-1-5的上调表答均出现延迟,仅在胁迫后期显著上调表达,而ScMT3仅在胁迫前期显著上调表达。该结果提示了ScMT1、ScMT2-1-5和ScMT3在Cu2+胁迫响应过程中的协作关系,三者共同参与了地上部的胁迫响应,其中ScMT1起更积极的作用;此外三者还先后参与了地下部对Cu^2+胁迫的分子响应。Zn^2+胁迫下,ScMT1和ScMT3分别仅在地上部和地下部显著上调表达;ScMT2-1-5在地上部和地下部均呈“扬-抑”的应答趋势;提示了在甘蔗响应Cd^2+胁迫应答过程中ScMT1和ScMT3分别在地上部和地下部起主要作用,ScMT2-1-5参与了胁迫前期的分子响应。ScMT1、ScMT2-1-5和ScMT3在甘蔗不同组织中及在重金属(Cd^2+、Zn^2+或Cu^2+)不同累积水平下呈现出相似或互补的应答特性,提示上述甘蔗MT家族不同成员在重金属解毒及细胞氧化还原调控等方面产生了功能分化,且三者在应对过量Cd^2+、Zn^2+或Cu^2+对甘蔗组织造成伤害的过程中存在时空上的协同作用。该研究为深入理解多倍体植物甘蔗中MT家族各成员基因在重金属耐受过程中的协同作用机制奠定了基础。     

基于距离相关系数和KNN回归模型的森林蓄积量估测研究

【目的】探究Landsat8 OLI数据和KNN算法在森林蓄积量估测中的潜力。【方法】以湖南省湘潭县为研究区,采用Landsat8 OLI数据和同时期的二类调查数据,通过距离相关系数筛选特征,分别采用线性回归模型(MLR)、K-近邻模型(KNN)、距离加权KNN模型(DW-KNN)和优化欧式KNN模型(FW-KNN)对森林蓄积量进行估测。使用十折交叉方法进行精度检验,对检验结果进行对比分析。【结果】3种KNN模型的估测结果均高于传统的线性模型,并且在3种KNN模型中,FW-KNN算法效果最好,决定系数达到0.69,为3种模型中最高;3种KNN模型中,本研究优化欧氏距离KNN模型的估测精度最高,其均方根误差为30.3%,相比于传统KNN模型的均方根误差降低了5.1%,相比于DW-KNN模型降低了3.3%。【结论】采用DW-KNN蓄积量估测结果明显优于其他两种模型,说明通过特征与蓄积量的相关性优化样本间的距离是一种可行的KNN优化方法。     

橡胶树种质的分子量与分布差异及年度变化研究

[目的]对橡胶树种质的分子量与分布差异及其年度变化进行研究,为橡胶树优异种质挖掘、优良新品种选育和天然橡胶加工提供参考依据.[方法]以18份橡胶树的野生种质和栽培种质为研究对象,采取非刺激割制,在割胶期间的上中下旬采割胶乳,应用凝胶渗透色谱(GPC)进行分子量测定,分析分子量大小及其年度变化情况.[结果]18份橡胶树种质的数均分子量(Mn)、重均分子量(Mw)在种质间和年度内达极显著差异(P<0.01,下同),Mn年平均值为272414~764161,变异系数为0.09~0.37,Mw年平均值为2769600~3561437,变异系数为0.06~0.15;Z均分子量(Mz)在种质间差异不显著(P>0.05),但年度内差异达极显著水平,年平均值为7220414~7697966,变异系数为0.07~0.11;多分散系数(PDI)为4.7~8.8,栽培种质较野生种质具有更宽的分布.在年度变化上,大部分种质的Mn在开割前2个月较高,7月下降后并保持平稳,PDI则相反;Mw和Mz全年呈规律性波动态势,且均在7月中旬有明显的上升趋势.对测试月份分析发现,Mn、Mw和PDI年平均值与每月的上中下旬、代表性月份(5、7和10月或6、8和10月)测定平均值的相关系数均在0.950以上;Mn和PDI在代表性月份各测定1次,与年平均值的相关系数也在0.950以上(除6月上旬外),Mw则是5月下旬和7月、10月任一旬,以及6月下旬和8月、10月任一旬的平均值与年平均值的相关性更好,分别达0.927和0.913.18份橡胶树种质的GPC曲线各自呈现出一定特征,根据低峰情况可初步分为单峰和高低双峰分布2种类型,高峰大多出现在logMw为6.5处,低峰大多出现在logMw为5.4处.[结论]Mn、Mw和PDI可作为橡胶树种质胶乳特性的遗传指标,Mz不适合作为遗传指标.Mn、Mw和PDI年度内存在一定变化,可采取代表性月份测定或每月测定.     

厚叶南五味子仿生态栽培关键技术研究

选取厚叶南五味子应用试验方法,进一步筛选优良扦插技术、壮苗培育技术方案和立体种植关键技术措施,结果表明:厚叶南五味子扦插技术在70％透光率的塑料大棚内扦插50 d,可获得优良的扦插苗,取得最佳的生长效果;壮苗培育技术最优基质配比为碎石:腐烂树皮:碎木屑(1:2:1)+1.5 kg/m3缓释肥+4.0 kg/m3腐熟饼肥;立体附植应以240 d的壮苗在3月份进行.     

Comparison of the microbial communities of alpacas and sheep fed diets with three different ratios of corn stalk to concentrate

The objective of this study was to investigate the characteristics of ruminal microbial communities of alpacas (Lama pacos) and sheep (Ovis aries) fed three diets with varying ratios of roughage (corn stalk) to concentrate, 3:7 (LS), 5:5 (MS) and 7:3 (HS). Six alpacas (one-year-old and weighing 29.5 ± 7.1 kg) and six sheep (one-year-old and weighing 27.9 ± 2.7 kg) were used in this study, in a replicated 3 × 3 Latin square experiment. Total protozoa concentration was determined under the microscope; total fungi and methanogens were assessed using quantitative polymerase chain reaction and expressed as a percentage of total bacterial 16S rRNA gene copies; bacterial communities were investigated by targeted 16S rRNA gene (V3–V4 region) sequencing. The percentage of fungi was significantly higher in alpacas than in sheep under the LS diet, while the concentration of protozoa was significantly lower in alpacas under HS, MS and LS diets. The alpha diversity including Shannon, Chao l and ACE indices of bacterial communities was higher in alpacas than in sheep, under the LS diet. A total of 299 genera belonging to 22 phyla were observed in the forestomach of alpaca and sheep, with Bacteroidetes and Firmicutes dominating both animal species. Phyla Armatimonadetes and Fusobacteria, as well as 64 genera, were detected only in alpacas, whereas phyla Acidobacteria and Nitrospira, as well as 44 genera, were found only in sheep. The abundance of cellulolytic bacteria, including Butyrivibrio and Pseudobutyrivibrio, was higher in alpacas than in sheep under all three diets. These differences in the forestomach microbial communities partly explained why alpacas displayed a higher poor-quality roughage digestibility, and a lower methane production. Results also revealed that the adverse effects of high-concentrate diets (70%) were lesser in alpacas than in sheep.     

河北省杂粮生产现状及生产布局展望

河北省是杂粮生产大省,且种类繁多。为稳定河北省杂粮生产发展,进一步调整河北省种植业结构提供参考依据,本文总结了河北省杂粮的历史生产现状,包括面积、单产、总产以及河北省各地市杂粮的分布,试图探索杂粮的生产布局与趋势,同时针对河北省杂粮历史单产水平变化趋势,分析了造成单产变化的成因,并简单提出建议。最后提出河北省杂粮生产布局的展望,将河北省杂粮生产区域布局划分为优势主产区、战略提升区、稳步发展区三个功能区。     

陈年六堡茶对高脂血症小鼠的调脂护肝作用研究

为了探讨陈年六堡茶的调脂保肝功效,比较分析了不同年代六堡茶的主要化学物质的差异,再以高脂高糖饮食建立高脂血症小鼠模型,并用选定的陈年六堡茶水提物灌胃小鼠,观察小鼠相关生理生化指标及组织形态的变化。结果表明,陈化15年茶样被选为陈年六堡茶的代表,用于后续试验。与模型组相比,陈年六堡茶尤其中高剂量条件下能有效减轻高脂血症小鼠体重、肝重和降低肝系数,显著提高高密度脂蛋白-胆固醇(HDL-C)含量,降低血清中总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)和低密度脂蛋白-胆固醇(LDL-C)含量,降低谷丙转氨酶(ALT)和谷草转氨酶(AST)活力,改善大鼠肝脏氧化应激状态,具有统计学意义(P0.05或P0.01)。肝脏和脂肪组织病理切片显示,陈年六堡茶能明显减少肝细胞中脂滴的形成和抑制脂肪细胞膨大,呈剂量依赖关系。综上表明,陈年六堡茶在正常剂量条件下能有效改善因高脂高糖饮食所致的小鼠脂质代谢紊乱和肝脏损伤。     

白浆土的氮素分布特征

本文以黑龙江省三江平原耕地白浆土为主要研究对象,并以复区内存在的草甸土和暗棕壤作比较,研究了土壤各种理化性质与不同形态氮素之间的相关关系:白浆土中 HA 和 FA 的主要差别,在于前者含有较多的碱性氨基酸,而后者则含有较多的酸性氨基酸;各种不同形状 N素与土壤 pH 值,质地等相关性不显著,而与土壤有机质、全 N 和 C/N 比值等的相关性极为显著。     

笔管榕榕果发育的初步研究

对温州市区笔管榕榕果的形成时期、着生部位、结果数量、发育温度、生长特性和果实结构进行了初步研究,对进一步开发笔管榕资源提出了建议.