To investigate the effects of biochar(BC) addition on soil organic carbon(SOC) contents and its fractions under different biochar applications, Eucalyptus waste twigs in Northern Guangxi were used to produce BC at 500℃. Additionally, we sought to clarify and define the carbon sequestration potential of soil and provide a basis for the preparation of biochar from Eucalyptus forest wastes and soil improvement. In a long-term positioning test of biochar application from 1997, six different treatments were selected:0(CK), 0.5%(T1), 1%(T2), 2%(T3), 4%(T4), and 6%(T5). The contents of SOC, light fraction organic carbon(LFOC), heavy fraction organic carbon(HFOC), easily oxidized organic carbon(EOC), dissolved organic carbon(DOC), particulate organic carbon(POC), microbial biomass carbon(MBC), and carbon stock(CS) following the different treatments were measured. The results showed that:① compared to that in the control, biochar application induced an increase in each soil organic carbon fraction with increasing application rate and reached a maximum under the T4 or T5 treatments; with the increase in biochar application, the contents of SOC, DOC, EOC, POC, MBC, and CS increased significantly by 101.62%, 67.46%, 143.03%, 164.78%, 110.88%, and 41.73%, respectively. ② The contents of LFOC and HFOC in the 0-10, 10-20, and 20-30 cm soil layers increased significantly by 41.41%-140.63%, 9.26%-87.04%, and -19.54%-106.90% and 15.32%-78.99%, 15.72%-75.25%, and 89.49%-148.64%, respectively, with the increase in biochar application. The average contents of LFOC and HFOC in the 0-30 cm soil layer also increased gradually. The soil carbon pool of the Eucalyptus forest was dominated by a relatively stable heavy fraction organic carbon. ③ The contents of carbon stock, soil organic carbon, and its fractions decreased with the increase in soil depth. In conclusion, the application of forestry waste biochar for five years could significantly increase the content of SOC and its components, thereby increasing soil organic carbon activity. Therefore, increasing the amount of biochar was an effective measure to enhance the carbon storage, soil stable carbon pool, and soil quality of the Eucalyptus plantation field. This study provides a reference for the resource utilization of forestry waste and improvements in soil fertility of Eucalyptus plantations.
【Objective】The present paper aimed to study the effect of physicochemical properties of rhizosphere soil on quality of Coptis deltoidea C.Y.Cheng et Hsiao and further to provide scientific basis for ecological planting of C.deltoidea.【Method】Eighteen soil physicochemical indexes and six alkaloids of C.deltoidea were determined by soil agrochemical analysis and high performance liquid chromatography（HPLC）.Meanwhile, correlation analysis and redundancy analysis were used to reveal the relationship between physico-chemical properties of soil and the accumulation of alkaloids in C.deltoidea.【Result】The total contents of 6 alkaloids in taproots of C.deltoidea that grew for two to five years old were 3.716%, 5.720%, 8.552% and 8.866%, respectively, and the contents of berberine were 1.779%, 3.620%, 5.469% and 5.706%, respectively, which indicated that the four-year-old C.deltoidea had met the harvesting standard.The correlation analysis of alkaloids and soil factors in the taproot of C.deltoidea showed that total amount of 6 alkaloids and berberine content were significantly positively correlated with available potassium（P＜0.05）, and significantly negatively correlated with nitrate nitrogen and sodium（P＜0.01）.And a significant negative correlation was also seen between sodium and rhizobine（P＜0.01）.There was significant negative correlation between coptidine and copper（P＜0.05）, and extremely significant negative correlation between coptidine and sodium（P ＜0.01）.Finally, according to the redundancy analysis of alkaloids in taproot and soil factors, the contents of available phosphorus, available potassium and sodium in soil were the dominant factors affecting the accumulation of alkaloids in C.deltoidea, while ammonium nitrogen and pH were the more important factors.【Conclusion】In the process of planting C.deltoidea, high-quality soil environmental conditions can be selected from the planting source, that is, the soil with high nitrogen and potassium, low phosphorus and sodium and acidic pH can be selected.Moreover, the alkaloid content of C.deltoidea can be regulated by adding potassium fertilizer and nitrogen fertilizer, controlling the application amount of phosphate fertilizer and reducing the content of sodium in the soil.
【Objective】Screening late blight resistant （R） genes in late blight resistant germplasm， which provides a theoretical basis for potato variety breeding with resistance to late blight disease. 【Method】Transcriptome sequencing is used to analyze differentially expressed genes in 3 susceptible varieties and 20 potato varieties （lines） with persistent strong late blight resistance. GO （gene ontology） database is used to predict the functions of differentially expressed genes. The amino acid sequences are compared by Clustal Omega， and their phylogenetic tree is constructed through MEGA6. P The protein domains are analyzed via SMART and HMMER programs.【Result】Compared with 3 susceptible varieties， there are similar up-regulated expressed and down-regulated expressed genes in 20 potato varieties with persistent strong late blight resistance.There are 6 034 up-regulated genes and 4 611 down-regulated genes with two-fold difference in transcription levels. GO analysis indicates that among the up-regulated expressed genes， the expression products of 508 genes involve in the transcriptional regulation， the expression products of 1 084 genes own the combined function of ATP， and the expression products of 1 179 play roles in nucleus. Among the differentially expressed genes， the expression of 313 and 111 genes are 10-fold up-regulated or down-regulated， respectively. 3 cc-NBS-LRR genes with similar protein domains to the cloned late blight resistance （R） genes， have their expression levels increased by at least 10-fold. PGSC0003DMP400034099 is composed of 876 amino acids， and is closely related to Rpi-amr3i. There are 9 internal LRR domains in PGSC0003DMP400034099， while Rpi-amr3i has 4 internal LRR domains only. PGSC0003DMP400045185 is composed of 911 amino acids， and is closely related to Rpi-amr3i， R1-A， R8， and Rpi-blb2 genes. However， PGSC0003DMP400045185 contains more LRR domains than Rpi-amr3i， R1-A， R8 and Rpi-blb2， and contains MeaB and Hc1 domains. PGSC0003DMP400042154 is composed of 888 amino acids， and is closely related to three Rpi-vnt1s， which all contain an ABC transporter domain， but PGSC0003DMP400042154 has 3 LRR domains and the three Rpi-vnt1s have only 1 LRR domain. 【Conclusion】A lot of differentially expressed genes are screened from 20 potato varieties with persistent strong late blight resistance， among which PGSC0003DMP400034099， PGSC0003DMP400045185 and PGSC0003DMP400042154 from cc-NBS-LRR have similar molecular structures with known resistance genes to late blight， and could be involved in persistent strong resistance to late blight.
[目的]从时序过程视角定量揭示河南沿黄典型粮食主产区的土地利用动态演化规律,深化土地利用变化内在规律挖掘和多维表达研究,为土地科学开发与利用提供理论支持.[方法]在多期土地利用数据支持下,基于时空栅格建模手段构建累积动态度模型(CDDLU)以提取土地利用变化时序过程信息,继而采用空间自相关分析、形态分析等研究手段,揭示长时间序列土地利用变化过程分异特征,挖掘土地利用变化内在规律.[结果]40年来,河南沿黄6县土地利用变化的异质性特征显著,研究时段内的前期土地利用变化强度偏低,后期县域建成区周边变化加剧,土地利用变化趋于发生在东北偏东-西南偏西方向;CDDLU指数类型Ⅰ所对应的土地分布规律性特征弱,而类型Ⅲ的土地极化特征突出;土地利用变化集聚性以高-高型和低-低型为主,其中高-高型主要分布在黄河沿岸临近区以及主要城镇中心,应重点关注其土地利用生态及发展问题,低-低型需持续保障农民粮食种植效益,不显著区的面积占比近1/2,需进一步加大对该类型区的耕地保护力度.[结论]构建的土地利用累积动态度模型(CDDLU)能较好揭示长时间序列土地利用变化的过程性规律,可为加强对土地利用变化认知、促进土地资源优化配置提供理论支撑.
[目的]为明确不同辣椒品种(系)苗期根际细菌群落结构的差异性,探讨地方品种辣椒和人工选育辣椒根际细菌群落特性,挖掘可能对地方品种定殖起关键作用的细菌群类.[方法]以云南文山地区地方辣椒品种(WG1、9F33)和人工选育品系(Y19278、Y19292)为研究对象,运用16S rDNA分析不同品种(系)对其根际细菌群落结构的影响.[结果]4个辣椒品种(系)根际细菌的Ace指数在370.82～376.48,Chao1指数在371.23～380.32,均显著(P＜0.05)高于种植前土壤的309.24和308.24.种植前土壤的Shannon指数是6.7315,显著(P＜0.05)低于种植辣椒后土壤的Shannon指数(7.059～7.276).主坐标分析(Adonis:R2=0.896,P=0.001)中地方品种WG1和9F33辣椒与人工选育品系Y19278、Y19292辣椒根际土壤细菌群落结构差异显著(P＜0.05).在地方品种WG1和9F33辣椒中显著富集的细菌群落有鞘氨醇单胞菌属(Sphinggomonas)、Pseudolabrys、Ellin6067、芽单胞菌属(Gemmatimonas).在人工选育品系Y19278、Y19292辣椒中显著富集的细菌是Steroidobacter.基于同源蛋白簇数据库对不同处理细菌群落基因功能进行注释,共得到22类功能类别.除未知功能外排名前5的基因功能类别分别是E类(氨基酸运输和代谢)丰度之和达2094 582.07;J类(翻译、核糖体结构和生物合成)丰度之和达1574 284.59;C类(能量产生和转换)丰度之和达1523 953.07;M类(细胞壁、细胞膜和膜结构的生物合成)丰度之和达1523 661.89;P类(无机离子转运与代谢)丰度之和达1248 954.54.其中地方品种WG1基因功能丰度均显著(P＜0.05)高于其他品种(系)辣椒,尤其在运输与代谢方面.[结论]种植不同品种(系)辣椒均显著提高土壤细菌群落多样性和丰富度.地方品种辣椒(WG1、9F33)和人工选育品系辣椒(Y19278、Y19292)根际细菌群落结构存在显著差异,其之间出现显著丰度差异的根际细菌类型.此外相较于人工选育品系,地方品种WG1对根际细菌群落生命活动具有较高的诱导和促进作用,表现在运输与代谢相关的基因功能中.对于下一步开发针对地方品种辣椒专用生物菌肥、土壤改良剂和生物药具有指导意义.
[目的]分析枳壳不同生育期根际土壤细菌群落组成及其与土壤环境因子的关系,揭示影响土壤细菌群落结构的关键环境因子,为枳壳合理的栽培管理和土壤培育提供科学指导.[方法]分别在枳壳花期、坐果期、采收期和越冬期采集根际土壤,采用高通量测序技术测定和分析细菌的群落组成及多样性变化特征.同时,采用化学分析方法对土壤理化性质和酶活性进行测定,并运用R语言软件对细菌群落和土壤环境因子进行RDA和相关性热图分析.[结果]枳壳采收期根际土壤pH值显著高于其他生育期(P＜0.05,下同);土壤全氮、有效钾含量和过氧化氢酶活性均表现为坐果期显著高于花期和采收期;高通量测序共得到29 240个细菌OTUs,分属于24门、72纲、158目、253科、409属;土壤细菌群落丰富度在枳壳生育期中呈先升后降的变化趋势,在坐果期最高;在门水平上,变形菌门(Proteobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)、绿弯菌门(Chloroflexi)、放线菌门(Actinobacteria)和芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)为优势菌门,占总丰度的82.53％～88.49％;在属水平上,鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)、RB41、MND1、硝化螺菌属(Nitrospira)、Subgroup_10、Haliangium、Bryobacter和Dongia属为优势菌属,占总丰度的13.16％～19.49％;其中Dongia属菌群在坐果期明显增加,而Subgroup_10属菌群在越冬期显著增加.相关性分析表明,Haliangium属、Bryobacter属和溶杆菌属(Ly-sobacter)的丰度与土壤pH、有机质含量和脲酶活性呈显著正相关;而Subgroup_10属丰度与土壤有效氮含量呈显著负相关.[结论]枳壳根际土壤理化性质、酶活性及根际细菌群落组成均随生育期变化而发生波动,土壤pH和有效氮含量是影响土壤根际细菌群落结构变化的重要环境因子.
[目的]探讨促生长化学调控剂对甘蔗节间伸长和糖分积累的影响,分析甘蔗产量与重要农艺性状间的相互关系,为定向化学调控甘蔗农艺性状及完善甘蔗高产高糖栽培技术提供参考依据.[方法]以甘蔗优良栽培品种桂糖58号(GT58)为试验材料,以不同促生长化学调控剂[硝酸钙(A)、硼酸(B)、磷酸二氢钾(C)、复硝酚钠(D)、赤霉素(E)、赤霉素+复硝酚钠(F)和赤霉素+硝酸钙+硼酸+磷酸二氢钾+复硝酚钠(G)]为化学调控剂处理组,以叶面喷施清水为对照组(CK),开展两年新植蔗田间小区试验,于节间伸长期喷施化学调控剂后在甘蔗不同生长发育时期测定其株高、节间伸长速率、糖分和产量.[结果]不同促生长化学调控剂处理甘蔗后,节间伸长速率表现为1.22～1.67 cm/d;平均节间数为21.30～23.90节;平均节间长为11.41～12.41 cm,且以含赤霉素调控剂的E和G处理极显著高于CK(P＜0.01,下同).含赤霉素调控剂的E和G处理甘蔗的株高均显著高于CK(P＜0.05,下同),茎径显著低于CK,有效茎数低于CK但差异不显著(P＞0.05),而最终产量均高于CK.在甘蔗节间糖分积累过程中,含赤霉素调控剂处理组(E、F和G处理)均可促进糖分在蔗茎中部和上部节间积累,促使不同部位节间的糖分含量快速达到工艺成熟期水平,还原糖含量快速降低至CK以下水平.相关分析结果表明,促生长化学调控剂处理组甘蔗的茎径与产量呈弱负相关,Pearson系数仅为-0.082,有效茎数与产量呈极显著正相关,株高与产量呈正相关.[结论]促生长化学调控剂可通过调控甘蔗节间伸长促进甘蔗株高形成,改善株高、茎径、有效茎数和产量性状及这些性状间的相互关系.其中,含赤霉素调控剂可有效促进节间伸长及糖分从中部节间至上部节间快速积累,增产增糖潜力巨大,可在甘蔗农艺性状的定向化学调控及完善甘蔗高产高糖栽培技术中应用.
[目的]研究耕地资源承载力及其内在驱动机理,为国家制定耕地政策与高效管护耕地,维持耕地资源可持续利用、保障粮食安全提供参考依据.[方法]运用泰尔指数、变异系数、重心模型等方法分析二级区、市级和县级尺度下广东省耕地资源承载力的时空分异特征,在此基础上利用地理探测器探寻其空间分异的驱动机理.[结果]①2000-2020年,二级区、市级、县级尺度下广东省耕地资源承载力的泰尔指数和变异系数均呈现不断增加的趋势且随空间尺度的降低而加剧,县级尺度的耕地资源承载力失衡最显著.②研究期内,广东省整体耕地资源承载力不断下降,县级尺度的变化幅度最大,低值区在珠三角地区形成聚集分布,逐渐形成倒"U"型格局;广东省耕地资源承载力重心呈波浪式不断向西南方向移动.③广东省市级尺度的驱动因子作用力整体上大于县级尺度,市级尺度下耕地资源承载力受人均农业生产总值的显著影响,县级尺度下则受人均耕地面积的显著影响;广东省耕地资源承载力整体上受社会经济发展和资源禀赋条件的驱动作用最大.④不同尺度下的因子相互作用均表现为双因子增强和非线性增强,因子相互作用呈协同增强的效果,自然立地条件与生产要素投入水平等因素能显著增强两两因子间的相互作用力.[结论]建议提高广东省农业生产收入,平衡粮食供需矛盾,助力农业发展,为乡村生产体系提供技术、金融资本,加大财政支持,推动粮食生产转型,以提高广东省耕地资源承载力、保障耕地资源可持续利用.
[目的]分析科尔沁沙地东部31个人工林林分的生态稳定性状况,总结相应改善措施,为科尔沁沙地生态恢复提供一定理论和技术支撑.[方法]以科尔沁沙地东部地区31个人工固沙林林分为研究对象,以生物学稳定性、抵抗稳定性、功能稳定性为准则层,以沙地人工固沙林生态稳定性为目标层,建立科尔沁沙地东部人工固沙林生态稳定性评价指标体系.采用传导机制建立结构方程模型后,确定人工固沙林生态稳定性指标权重.基于K-means聚类分析和等距划分法,确定人工固沙林生态稳定性等级划分标准.[结果]生物学稳定性、抵抗稳定性、功能稳定性所占权重分别为0.386、0.275、0.339.科尔沁沙地东部人工固沙林生态稳定性划分为高、中、低3个等级.林分综合得分值在3.261～4.10范围内等级为高,在2.421～3.261范围内等级为中,在1.581～2.421范围内等级为低.31个人工固沙林林分中13个林分生态稳定性处于高度稳定水平状态,13个林分处于中度稳定水平状态,5个林分处于低度稳定水平状态.[结论]樟子松×小叶杨×小叶锦鸡儿林等林分生态稳定性高,生态修复效果好.在适地适树的原则下,推荐该类树种搭配模式广泛应用.
[目的]以云南16个州(市)2010-2019年碳排放和水污染约束下的农业水资源利用效率为研究对象,探究其时空变化特征,基于此提出提高农业水资源利用效率的建议.[方法]采用Super-SBM模型测度云南农业水资源利用效率,结合核密度法和Malmquist指数分析云南农业水资源利用效率.[结果]云南农业水资源利用效率低,存在巨大的提升潜力;各地区农业水资源利用效率差异显著,呈以"滇中-滇南T字带"为中心向四周辐射降低的空间分布;10年间农业水资源利用效率呈较明显的上升趋势,不同地区上升趋势各异,中高水平区增幅和增速较大,低水平区增幅和增速较小;云南农业水资源利用效率存在两极分化现象,中高效率区范围增大,低效率区范围减小甚至消失,呈"强者更强,弱者增强"的态势;全省呈现滇中-滇南-滇西"三足鼎立"的高农业水资源利用效率空间格局,聚集区的聚集程度和范围持续增强,聚集程度和范围由大到小为滇中-滇西-滇南.[结论]云南农业水资源利用效率总体水平低,在时间变化和空间分布上存在较大差异,技术进步是提高云南农业水资源利用效率的根本之计,应对不同州(市)采取差异化的提升措施.
[目的]测算全国31个省、市、自治区2011-2020年农业投入产出效率,探明其动态演进过程、时空分异规律和差异来源,为提高农业投入产出效率提供参考.[方法]基于DEA-Malmquist模型、Kernel密度函数、Dagum基尼系数、Moran's I和LISA指数等方法,分析2011-2020年全国农业投入产出效率的动态演进过程,探究其时空分异规律.[结果]①2011-2020年全国绝大部分地区的农业投入产出效率稳步增长,全国农业投入产出效率年均增速为1.23％;②从投入冗余角度来看,农业从业人员、农业用水量、农业机械总动力、化肥投入、土地等要素均存在一定程度的冗余,但具有明显的空间差异;③整体上全国农业投入产出效率的提升呈先慢后快趋势,增速最慢的为2016年的西藏,农业投入产出效率较上年下降约24％;增速最快的为2020年的河北,农业投入产出效率较上年提高约36.00％;④全国多数区域的农业投入产出效率趋于一致,但出现了增速特别慢或特别快的地区,造成农业投入产出效率的空间非均衡性整体上升;⑤山东、北京农业投入产出效率呈高-高聚集;广东、吉林农业投入产出效率呈高-低聚集.⑥农业投入产出效率具有明显的空间非均衡性,空间差异主要来源于东部、中部内部差异和东-中部、东-西部区域间差异,区域间非均衡发展贡献占比更高.⑦农业技术提升是农业投入产出效率提升的主要驱动因素,农业投入要素管理水平拖慢了农业投入产出效率的提升.[结论]全国农业投入产出效率由于技术效率不足、投入冗余等原因在时空分布上存在非均衡性,建议从提高农业技术效率、保持农业政策的均衡性、优化投入冗余等三方面入手,整体提升全国农业投入产出效率.
[目的]采用Cre/Loxp基因编辑系统,在羊痘病毒135基因位点插入ORFV外源基因F1L,同时引入标记基因,从而构建重组山羊痘病毒,为临床上预防羊口疮疫苗的设计、研制提供参考.[方法]以pDonor载体为基础,135基因编码区两侧500 bp左右的片段作为上下重组同源臂,中间插入羊口疮病毒F1L基因编码区及标记基因gpt、EGFP、痘病毒早晚期启动子p7.5、p11,并且含有loxp位点,构建同源重组供体质粒命名为pGTPV(135)-ORFV-F1L;并对阳性克隆菌液进行PCR鉴定并测序,经测序正确的菌液接种氨苄LB液体培养基培养过夜,提取去内毒素的质粒并进行双酶切鉴定.山羊痘病毒弱毒株感染永生化山羊睾丸细胞2 h后,重组质粒经脂质体法转染永生化山羊睾丸细胞,观察细胞病变及EGFP标记基因的表达情况;48 h后收获病毒液,反复冻融后离心,盲传3代,通过PCR鉴定目标基因的整合情况,以羊口疮病毒阳性血清为一抗,驴抗山羊IgG为二抗,通过蛋白免疫印迹分析目标基因的表达情况来对获得的重组病毒进行鉴定.[结果]经PCR筛选,成功获得表达羊口疮病毒F1L基因的同源重组供体质粒.经过测序并与目标序列进行比对,结果正确,表明重组质粒成功构建.重组质粒经去内毒素提取后测定浓度并进行双酶切鉴定,结果与预期相符,经鉴定的重组质粒转染山羊睾丸细胞,在48 h后观察到细胞病变及绿色荧光,PCR鉴定结果表明F1L基因整合到重组病毒上.蛋白免疫印迹分析显示,检测到目标蛋白条带,说明重组山羊痘病毒插入的外源基因F1L基因成功表达.[结论]本研究成功构建了 一种在135基因位点表达羊口疮病毒F1L基因的重组山羊痘病毒,并在永生化山羊睾丸细胞中,该重组病毒展现出目的基因的稳定表达.以羊痘病毒弱毒株135基因位点插入羊口疮病毒F1L外源基因,该重组病毒在永生化山羊睾丸细胞中获得,目的基因能稳定表达,成功构建135基因位点插入羊口疮病毒F1L基因的重组山羊痘病毒方法.
[目的]探究云南清香型烟叶在自然醇化进程中的化学成分变化规律及其品种间差异.[方法]应用近红外光谱分析技术,分别检测K326和红花大金元品种的中部烟叶在打叶复烤后0、12、24、36个月的含氮类化合物、含糖类化合物、石油醚提取物等含量,分析化学成分在时间节点上的变化情况,并结合感官质量评吸和可用性评价的方法进行最佳醇化期判定.[结果]云南清香型烟叶在0、12、24、36个月的醇化时间节点上,K326和红花大金元品种的总氮、烟碱、总挥发碱、总糖、多酚总量及两糖差、糖碱比和pH均逐步降低,且不同品种间的以上指标数值在设定时间点上的降幅均不同.在醇化至36个月时(相对于醇化0个月时),K326品种总氮、烟碱、可挥发性碱含量降幅分别为20.26％、31.68％、30.00％,红花大金元品种分别为15.28％、23.08％、31.58％;K326品种总糖含量和pH降幅分别为3.57％、8.70％,红花大金元品种分别为7.01％、7.33％;石油醚提取物含量和还原糖含量2个品种均较醇化至12个月时提高;两糖差(总糖-还原糖)、糖碱比(总糖/烟碱)和多酚总量2个品种均较醇化至0个月时降低.[结论]云南清香型烟叶在云南醇化时,同一醇化时间点上的不同品种烟叶的化学成分变化规律总体一致,但各指标数值的变化幅度随品种的不同而表现出差异性,通过感官质量评吸和可用性评价验证,红花大金元品种醇化至12个月和24个月时的可用性均较好,K326品种在醇化至24个月时的可用性较好.
[目的]识别乡村聚落生态系统服务价值演化情况,为优化土地利用结构实现乡村可持续发展提供参考依据.[方法]以转移矩阵、动态度分析和生态系统服务价值评估为主要方法,基于土地利用数据识别土地利用演化格局和生态系统服务价值变化趋势,提出国土空间规划框架下的价值提升策略.[结果]①2009-2020年,研究区土地利用结构变化显著,园地、草地和未利用地大幅缩减,建设用地急剧扩张,呈现生态环境破碎化和生态斑块离散化的特征.②生态系统服务价值在空间上呈现"东南高-西北低"的分布格局.水系、滩涂和湿地构成高值区,耕地与建设用地构成服务价值洼地.③研究期内生态系统服务价值下降1.11亿元;单项生态系统服务价值以调节服务价值为主,占总比重79％,价值减损斑块集中在研究区东南部,具有较强空间聚集性.[结论]2009-2020年研究区生态系统服务价值总量缓慢下降,东南片区的高值区服务功能退化显著.在乡镇国土空间规划中控制建设用地蔓延方向、减缓聚落扩张速度、预留生态资源功能恢复周期能有效帮助提升生态系统服务价值.
[目的]旨在进行牛钙调蛋白依赖性蛋白激酶4(Calmodulin-dependent protein kinase 4,CAMK4)基因编码区(Coding se-quence,CDS)的克隆、CAMK4蛋白的功能预测分析及CAMK4基因在西门塔尔牛各组织中的组织表达谱分析.[方法]采用RT-PCR结合测序技术获得牛CAMK4基因的CDS区,利用PortParam、ProtScale、SOPM A和DNAMAN等生物信息学在线工具进行CAMK4基因及其所编码蛋白质的序列分析,并利用qRT-PCR检测CAMK4基因在西门塔尔牛的心、肝、脾、肺、肾、肌肉和睾丸组织中的表达量.[结果]牛CAMK4基因CDS区的长度为801 bp,编码1条266个氨基酸组成的不稳定且无跨膜结构域的亲水的酸性蛋白质.牛CAMK4蛋白存在丝氨酸(Ser)、苏氨酸(Thr)和酪氨酸(Tyr)残基的19个磷酸化位点,主要在细胞质中发挥作用.该蛋白质含有1个蛋白激酶C超家族(PKc_like superfamily)结构域和1个尿嘧 啶DNA糖基化酶(PHA03201)结构域,同时,蛋白互作网络预测发现 CAMK4 蛋白可能与 HDAC5、HDAC4、CAMKK1、CALM、CREB1、CALM2、PLCG2、CAMKK2、CALML3 和 CALML5 蛋白有相互作用.CAMK4基因在西门塔尔牛睾丸组织中的表达量极显著高于心、肝、脾、肺、肾和肌肉组织.结合生物信息学分析结果,提示C4MK4基因可能参与调控细胞周期和免疫反应,并在精子发生及运动、精原干细胞自我更新等生物学过程发挥重要作用.[结论]本研究为进一步揭示牛CAMK4基因的功能和促进高繁殖力肉牛分子育种技术的研发提供基础资料.
[目的]研究黏性红壤施用不同有机物料特制的商品有机肥对烟田土壤养分含量及土壤团聚体分布、烤烟产质量及肥料利用率的影响,为曲靖市烟区烤烟科学施肥提供技术支撑.[方法]以烤烟品种云烟100为材料,在云南曲靖红壤上,采用大田试验,设置化肥常规用量(T1,CK1),以及在配施化肥常规用量70％的基础上,分别配施商品有机肥A(T2)、商品有机肥B(T3)、商品有机肥C(T4),不施肥(T5,CK2)共5个处理.[结果]与处理T1(CK1)相比,T2、T3、T4处理的土壤pH增加0.14～0.31个单位,并提高了烟田土壤肥力,显著增加土壤有机质、水解性氮、有效磷和速效钾含量,增幅6.47％～42.79％;而施用3种有机肥处理的电导率较处理T1(CK1)显著下降20.03％～26.73％.T2、T3、T4处理的中大粒径团聚体(＞5 mm、2～5 mm)含量较处理T1(CK1)分别显著增加 69.28％、172.67％、90.89％,粉黏粒(＜0.25 mm)含量较处理 T1(CK1)分别降低 4.61％、13.73％、7.37％.T3、T4处理促进烟株生长明显,其叶面积系数较处理T1(CK1)分别显著增加15.55％和10.60％.与处理T1(CK1)相比,T2、T3处理的增产率分别为13.19％、9.09％,其产值较处理T1(CK1)分别显著提高25.49％、20.35％.与处理T1(CK1)相比,T2、T3和T4处理中部烟叶总糖、还原糖和钾含量升高,总氮、烟碱含量降低,烟叶化学成分协调性更好.T2、T3和T4处理的氮素表观利用率和氮素生理利用率较处理T1(CK1)分别显著提高13.48％～27.46％和5.42％～17.81％.T2、T3、T4处理均能促进磷钾肥料吸收利用,以T3处理作用效果最好,T3处理磷素表观利用率和磷素生理利用率较处理T1(CK1)分别显著增加35.44％、36.07％;而T3处理钾素表观利用率与钾素生理利用率分别显著提高12.16％、13.08％.[结论]商品有机肥替代30％化肥有利于提高耕层土壤pH及土壤肥力,提升烟叶产量和品质,改善烤烟氮、磷、钾肥利用效率.
[目的]探讨腐熟菌剂与配施辅料对奶牛粪堆肥过程中理化性质及菌群结构的影响.[方法]以奶牛粪为堆肥原料,配施腐熟菌剂与稻壳粉、麦麸、脱硫石膏,通过测定堆肥过程中堆体的理化性质变化及堆肥结束时堆体中的菌群结构,阐明腐熟菌剂与配施辅料对堆肥理化性质及菌群结构的影响.[结果]T1～T4处理升温期堆体发酵时长较CK减少1～2 d,高温期(＞50℃)发酵时长较CK增加2～6d.T1、T3、T4处理堆体的含水率较CK显著降低(P＜0.05,下同).不同发酵时期堆体的电导率均小于4.00 mS/cm.升温期堆体有机质下降42.28％～47.98％,T4处理显著高于其他处理.T1～T4处理堆体中小白菜发芽指数在高温期和降温期快速升高,显著高于CK.随堆肥持续,T1～T4处理堆体pH由8.40降为7.30～7.63,全氮呈先降后升趋势,碳氮比由32.31降为9.01～10.90,堆肥结束时T1～T4处理和CK堆体细菌群落在门、属水平上优势菌群相对丰度存在差异.AMOVA分析显示,与CK相比,T1～T4处理堆体细菌群落结构呈极显著差异(P＜0.01);MetaState分析显示,存在极显著差异的菌属有:小单孢菌属(Micromonospora)、嗜热纤维梭菌属(Thermoclostridium)、甲烷八叠球菌属(Methanosarcina)、赖氨酸芽孢杆菌属(Lysinibacil-lus)、SAR324_clade(Marine_group_B);CCA分析表明,影响堆体细菌群落结构的理化指标依次为:OM＞EC＞TN＞pH＞MC.[结论]主成分综合得分法评价显示,T3处理,即奶牛粪+菌剂0.1％+稻壳粉1％+麦麸1％,为最佳堆肥方案.
[目的]以旱冬瓜种质资源库中定植的150棵旱冬瓜优树子代样株的11个表型性状测定值为原始数据来源,探讨旱冬瓜优质核心种质构建的适宜策略,并获得包含一定数量样株的旱冬瓜核心种质库,为旱冬瓜优质种质资源的保存、评价和利用提供科技支撑.[方法]利用单因素试验设计,采用3种遗传距离、6种系统聚类方法、4种抽样方法和6个抽样比例构建旱冬瓜种质子集,利用方差差异百分率、表型保留比例、极差符合率、Shannon-Weaver多样性指数、变异系数变化率和均值差异百分率评价不同的种质子集,通过主成分分析对所构建的旱冬瓜优质核心种质进行确认.[结果]在3种不同遗传距离构建的种质子集中,切比雪夫距离优于欧式距离和明科夫斯基距离;6种系统聚类方法构建的种质子集中,重心法优于其他5种方法;4种抽样方法构建的种质子集中,改进的最小距离逐步取样法优于多次聚类优先取样法、多次聚类偏离度取样法、多次聚类随机取样法;6种抽样比例构建的核心种质中,25％抽样比例下构建的核心种质更能充分代表原种质集.[结论]综合考虑核心种质的有效性、实用性、费用和工作量等因素,认为基于切比雪夫距离,利用重心法进行系统聚类,采用改进的最小距离逐步取样法,在25％抽样比例下构建的核心种质能充分代表原种质集,是构建旱冬瓜优质核心种质的最佳策略.
[目的]旨在研究放牧与舍饲2种饲养模式对滩羊肉品质、瘤胃菌群的影响.[方法]试验选取健康、体况接近[(20.20± 2.10)kg]的盐池滩羊公羔32只,随机分为舍饲组(C组,饲喂全混合日粮)和放牧组(G组,采食放牧草地),每组16只.饲喂87 d后屠宰,测定其背最长肌肉品质,同时采集新鲜瘤胃液进行高通量测序,分析放牧与舍饲对滩羊瘤胃微生物多样性及菌群结构的影响.试验预试期7 d,正试期80 d.[结果]舍饲滩羊肌内脂肪、熟肉率、pH(45 min)、背最长肌肉色L与肉色b显著高于放牧滩羊(P＜0.05),而放牧羊肉pH(24h)和肉色a显著高于舍饲羊肉(P＜0.05).瘤胃发酵参数分析发现,放牧滩羊瘤胃pH、异丁酸、异戊酸、乙酸/丙酸显著高于舍饲滩羊(P＜0.05),而2组的氨态氮、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸无显著差异(P＞0.05).2组检测到OTU总数为2106个,其中放牧组和舍饲组分别为1869和1445个,特有OTU数分别为661和237个,分别占OTU总数的31.38％和11.25％.放牧组瘤胃菌群中观测到的物种数、Shannon指数、Chao1指数、ACE指数均显著高于舍饲组(P＜0.05),而2组Simp-son 指数差异不显著(P＞0.05).2组滩羊瘤胃中优势菌门主要为拟杆菌门(Bacteroidetes)、厚壁菌门(Firmicutes)、变形菌门(Pro-teobacteria),拟杆菌门在舍饲滩羊样本中的相对丰度为81.38％,高于放牧组的52.96％(P＜0.05),而厚壁菌门在舍饲组中相对丰度为15.88％,低于放牧组的37.42％(P＜0.05);舍饲组变形菌门相对丰度为1.14％,低于放牧组的5.56％(P＜0.05).在属水平上,优势菌属主要为未鉴定的普雷沃氏菌科(unidentified_Prevotellaceae)、未鉴定的拟杆菌科目(unidentified_Bacteroidales)、未鉴定的瘤胃菌科(unidentified_Ruminococcaceae),其中未鉴定的普雷沃氏菌科占比最高,放牧组相对丰度为14.74％,高于舍饲组的4.35％(P＜0.05).放牧组中未鉴定的拟杆菌科目相对丰度为3.63％,稍高于舍饲组的3.32％(P＞0.05).放牧组中未鉴定的瘤胃菌科相对丰度为6.49％,高于舍饲组的2.11％(P＜0.05).[结论]饲养方式可影响滩羊肉品质及瘤胃内环境,其中舍饲有利于脂肪沉积,改善羊肉嫩度,而放牧可提高瘤胃菌群多样性,有利于瘤胃健康.
[目的]分析对大豆胞囊线虫3号生理小种抗性不同的红小豆根际土壤细菌群落多样性,探明根际细菌群落构成与红小豆品种抗性之间的相关性.[方法]2021年7月在黑龙江省黑河市取4个不同抗性红小豆的根际土壤,利用Illumina Miseq高通量测序技术,对4个不同抗性红小豆品种在大豆胞囊线虫3号生理小种胁迫下根际土壤细菌16SrDNA基因组测序,分析受大豆胞囊线虫侵染的红小豆根际土壤细菌群落结构的变化.[结果]4个不同抗性红小豆根际土壤样品中共获得1959个OTUs,鉴定到细菌的30个门、85个纲、192个目、296个科、481个属、893个种.其中放线菌门(Actinobacteriota)、变形菌门(Proteobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteriota)、绿弯菌门(Chlorofexi)、芽单胞菌门(Gemmatimonadota)是 5 个优势菌门,鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)、norank f__norank_o_Gaiellales、norank_f__norank_o__Acidobacteriales、芽单胞菌属(Gemmatimonas)、芽球 菌属(Blastococcus)是 5 个优势菌属.感病红小豆品种根际土壤中的放线菌门、变形菌门及芽单胞菌门的平均相对丰度均低于抗病品种,与植物抗病性相关的芽单胞菌属和鞘氨醇单胞菌属在红小豆抗病品种辽红1号和免疫品种冀红9218的根际土壤中相对丰度高.[结论]不同抗性的红小豆在大豆胞囊线虫3号生理小种胁迫下根际土壤中细菌群落结构发生改变,抗病品种根际土壤中拮抗性细菌种群相对丰度高,说明红小豆根际土壤细菌群落结构可能与种质对胞囊线虫病的抗性具有相关性.
