Yield Responses of Wheat to Mulching Practices in Dryland Farming on the Loess Plateau

Improving farming practices of soil and water conservation has profound effects on the yield of wheat (Triticum aestivum L.) in dryland farming regions of the Loess Plateau in China. Mulching has proven to be an effective practice to increase crop yield, and possibly contribute to replenishing groundwater. This evaluation study collected and analyzed the data of 1849 observations published in 38 papers using meta-analysis to investigate effects of the mulching practices on wheat yield in terms of different rainfall and regions in comparison with conventional tillage. The main results of the study follow. The effects of the mulching practices were ranked in the order of RFM (ridge–furrow mulching) > MTMC (mulching with two materials combined) > MOM (mulching with other materials) > WSM (wheat straw mulching) > FM (flat mulching). The effects of the mulching practices at the different levels of rainfall during the wheat growing season were in the order: (< 150 mm) > (> 250 mm) > (150–250 mm). The effects of the mulching practices in the different regions were in the order of Henan > Shanxi > Shaanxi > Gansu. WSM, MTMC and FM performed better in improving wheat yield for rainfall of < 150, 150–250 and > 250 mm during the growing season, respectively. The wheat yield with FM, MTMC, MOM and MOM was higher than those with the other mulching practices in Shaanxi, Gansu, Henan and Shanxi. The wheat yield with RFM was 27.4% higher than that with FM, indicating that RFM was the most effective practice to improve wheat yield among all the practices. These findings have important implications for choosing appropriate crop field management to improve wheat yield.     

基于染色体置换系的普通野生稻耐盐性QTL定位

本研究分别利用SSR标记、InDel标记以及简化基因组测序技术对一套以普通野生稻为供体亲本,9311为受体亲本的染色体置换系进行基因型鉴定,并通过对其不同生育期的耐盐性鉴定,共发掘2个与发芽期耐盐相关的QTL,13个与苗期耐盐性相关的QTL。其中与苗期存活率相关的QTL qSSR5.1、苗期耐盐等级相关的QTL qSSG5.1均被定位于同一位点,该位点对苗期存活率、苗期耐盐等级均具有增效作用,贡献率分别为6.36%、8.13%。在此QTL内包含与非生物胁迫相关基因OsDi19-1。经序列比对发现,OsDi19-1启动子区域在两亲本间存在较大差异,且受到盐胁迫时该基因表达量上升。同时,鉴定出水稻芽期耐盐的优异种质资源CSSL72、苗期耐盐的优异种质资源CSSL23、CSSL153,为水稻育种中耐盐性的改良提供了新的种质资源。     

中国科学院清原森林生态系统观测研究站塔群平台的功能和应用

森林生态系统结构与生态服务功能关系是森林生态学和林学的永恒研究主题。受传统森林调查方法及技术手段的限制,对复杂地形下森林生态系统结构和功能的监测及二者关系的研究面临诸多挑战。在中国科学院野外站网络重点科技基础设施建设项目的支持下,中国科学院清原森林生态系统观测研究站在独立流域内建成了以观测塔群(三座观测塔覆盖各自子流域代表性森林类型)为主体,集激光雷达(LiDAR)、通量仪器、水文站网、固定标准地和数据中心为综合体的“次生林生态系统塔群激光雷达监测平台”(简称塔群平台)。塔群平台采用激光雷达扫描获取森林点云数据,描述森林生态系统的全息三维结构;依托独立流域/子流域内的通量监测系统、水文监测站网和通量源区内的长期固定标准地,可保证碳-水过程观测的可靠性,并用于验证复杂地形下的通量监测技术与方法,揭示森林生态水文与碳交换过程,准确估算森林生态系统主体生态服务功能(水源涵养和固碳)。所有“塔-站”数据通过无线网络实时汇集于数据中心,便于数据监视、管理与共享。此外,塔群平台将侧重研究森林生态系统结构量化的新方法和新指标,探索复杂地形森林生态系统中H₂O/CO₂/痕量气体通量观测的理论与方法,为阐明森林结构与功能的关系、服务于森林生态系统管理提供基础数据。     

基于网络药理学探讨“黄芪-白术-熟地黄”组方防治肾病综合征的作用机制

本研究旨在通过网络药理学方法和分子对接技术探讨黄芪-白术-熟地黄组方(HBS)治疗肾病综合征的作用机制。通过多个数据库获取肾病综合征基因并进行功能模块分解,找出肾病综合征基因参与的主要生物学过程。通过文献以及数据库查找HBS活性成分和基因靶点,筛选出HBS治疗肾病综合征的有效靶点。通过有效靶点的KEGG和GO富集分析,找出其参与的主要生物学过程和信号通路,并以此构建靶点-生物功能(TF)网络和靶点-信号通路(TP)网络,综合分析后得到HBS治疗肾病综合征的机制网络,最后使用分子对接技术将HBS化合物和关键靶蛋白进行对接验证。肾病综合征基因主要与细胞增殖、凋亡以及肾脏发育有关。共筛选出18个有效靶点,有效靶点主要与免疫反应、炎症反应、细胞增殖和凋亡的调节有关,主要富集在IL-17、NF-κB、PI3K/Akt、FoxO、p53和Jak/STAT等信号通路上,这些信号通路是HBS调节免疫反应、炎症反应、细胞增殖和凋亡的主要途径。此外,分子对接结果证实HBS化合物与TGFβ1、PTGS2、IL1B、IL2、IL4、IL10、TNF和CD40LG等炎性细胞因子具有较好的结合活性。本研究表明HBS调控IL-17、NF-κB、PI3K/Akt、FoxO、p53和Jak/STAT信号通路上关键蛋白的表达,可能通过调节免疫反应和炎症反应,改善系膜细胞和足细胞的增殖、凋亡水平,进而对包括蛋白尿和肾小球硬化在内的肾病综合征病理改变发挥治疗作用。     

NIRF可抑制乙型肝炎病毒在水动力法转染HBV小鼠模型中的复制及表达

目前对NIRF(Np95/ICBP-90 like RING finger protein)的研究正朝着细胞癌变进程以及表观遗传学的方向发展,但在体内NIRF对乙型肝炎病毒(HBV)的复制及表达的影响,目前尚不明确.通过高压水动力法转染HBV小鼠模型,不同时间点收集血液和肝组织标本,荧光定量PCR检测血清及肝组织中病毒载量,WesternBlot检测肝组织HBc(hepatitis B virus core protein)表达,ELISA检测血清HBeAg表达,并通过免疫组化染色检测HBsAg、HBcAg在肝组织中的定位及表达.小鼠转染pAAV-HBV1.3和NIRF以后,血清及肝组织病毒载量降低(n=3,P<0.05),HBc蛋白及HBV相关抗原的表达受到抑制,说明在水动力法转染HBV小鼠模型中NIRF对HBV的复制及表达起到抑制作用,期待能为后续的HBV致病机理及治疗药物的研究与开发提供支持与帮助.     

大鼠仙台病毒ELISA、间接免疫荧光和免疫印迹三种检测方法比较

目的比较ELISA（enzyme-linked immunosorbent assay）、IFA（immuno-fluorescence assay）和WB（Western blot）三种方法在大鼠仙台病毒血清学检测中的差异。方法仙台病毒蛋白抗原经凝胶电泳分离转移后用于血清学检测的WB方法;使用IFA、ELISA方法对20份无菌大鼠、227份SPF大鼠以及63份清洁级大鼠送检血清样品进行检测,阳性及可疑样品用WB方法进行了验证。结果 20份无菌大鼠血清样品被3种方法检测为仙台病毒抗体阴性;SPF级大鼠样品被IFA方法判定为阴性,1.32%（3/227）被ELISA方法判定为阳性,其中有2/3被WB确认为阳性;ELISA、IFA和WB在清洁级大鼠样品中检出仙台病毒的阳性率分别为为18.12%、11.34%和15.87%。结论三种检测方法灵敏度从高到低依次为ELISA、WB和IFA。WB方法可作为IFA和ELISA难以确定结果的替代方法。     

西藏土壤中耐辐射阿氏芽胞杆菌T61的分离和鉴定

【目的】对分离自西藏土样的菌株T61进行分离、鉴定和UV辐射抗性分析。【方法】对菌株T61进行形态和生理生化鉴定;对16S r RNA基因进行克隆和测序,构建系统进化树;测定脂肪酸成分和GC含量,将T61与最相近种进行DNA-DNA杂交;测定T61的UV辐射抗性曲线。【结果】T61细胞杆状,长度约为2μm,直径约为1μm,革兰氏阳性,可产生内生孢子。G+C含量为38.02%。脂肪酸主要成分是C14:0 iso、C15:0 iso和C15:0 anteiso。16S r RNA基因与阿氏芽胞杆菌B8W22T和巨大芽胞杆菌IAM13418T相似度最高,分别达到99.93%和99.53%。DNA-DNA杂交分析表明,T61与阿氏芽胞杆菌B8W22T的相似度为81.4%,而与巨大芽胞杆菌IAM13418T的相似度只有50.3%。UV辐射抗性分析显示,T61 D10为100 J/m2,远高于辐射敏感的大肠杆菌K12和枯草芽孢杆菌等菌株。【结论】菌株T61是一株阿氏芽胞杆菌,命名为Bacillus aryabhattai T61,其对UV辐射具有较强的抗性。     

花椰菜BobACT基因的克隆及其作为内参基因的研究

实时荧光定量PCR技术是探索植物基因功能和调节机理的有效手段。选择合适的内参基因是获得实时荧光定量PCR准确性数据的必备条件。ACT基因高度保守且表达稳定,常作为内参基因被广泛应用。为了获得花椰菜ACT基因,以转录组测序和RT-PCR方法为手段克隆得到花椰菜肌动蛋白基因Actin。该基因等电点为5.395,理论分子量为41.77 kD;其cDNA开放阅读框长1134 bp,编码氨基酸377个,GenBank登录号为MG598643。Wolf Psort分析发现,BobActin蛋白亚细胞定位于细胞质基质中。Motif Scan分析显示,BobActin蛋白质的氨基酸序列4～377位为Actin保守结构域。进化分析表明,同源序列基因编码的蛋白质与同为十字花科的甘蓝、芜菁和油菜同源蛋白的相似性达到90%以上,具有高度的保守性。在此基础上,设计了1对荧光定量PCR引物,分析显示,该引物具有较高的特异性和扩增效率,在花椰菜根、茎、花、花球、叶片等不同组织和低温、高温、盐处理、干旱处理、ABA处理等胁迫处理下均能稳定表达,适合在花椰菜基因表达研究中作为内参基因,为开展花椰菜重要功能基因的挖掘、表达模式以及调控机理的研究提供参考。花椰菜在内参基因方面的研究还处于初步阶段,今后可继续克隆其他内参基因,丰富花椰菜的内参基因库,从而进一步提高花椰菜基因表达分析研究的稳定性、重复性和准确性。     

消毒剂对环境菌株抑制作用的研究

目的 研究企业常用消毒剂对于洁净室环境监测分离的菌株样本的抑制作用。方法 通过VITEK2-COMPACT全自动细菌鉴定及药敏分析系统鉴定收集到的环境菌株。对3种消毒剂(碘伏、无水乙醇和苯扎溴铵)进行梯度稀释,利用打孔法研究3种消毒剂在不同含量下对环境菌株的抑制作用。结果 共检出革兰阳性菌8种、革兰阴性菌2种、酵母菌1种、芽孢杆菌2种;苯扎溴铵对革兰阳性菌的抑菌能力都较强,随着含量的降低,抑菌作用逐渐减弱;碘伏对革兰阴性菌及酵母菌的抑制作用都非常强,随着含量降低,抑菌作用逐渐降低。3种消毒剂对2种芽孢杆菌的抑制作用均有限。结论 用1.00%苯扎溴铵和0.50%的碘伏抑菌作用都非常强。另外,应配合使用杀孢子剂,避免芽孢杆菌孢子在空气中传播。     

消化道氮能神经的研究进展

人体消化道的神经构成复杂、功能多样,向来是学术界的研究热点之一。与其相关的新观点、新概念、新物质的报道层出不穷。20世纪末期,基于对一氧化氮(NO)生物学作用广泛而深入地研究,人们发现并明确了NO是一种新型神经递质。由于此类以NO为递质的神经具有重要的生物学效应,学术界提出了氮能神经的概念从而为我们深入了解非肾上腺素能非胆碱能神经开辟了全新的视角,同时也彰显出氮能神经在生物体中潜在的重大作用。本文将针氮能神经在胃、肠道、食管等主要消化道器官的分布情况、对消化道正常生理功能调控、以及与相关消化道疾病病理联系等方面展开综述,并设想了氮能神经可能基于一氧化氮合酶的各种异构体的相关性而在消化道正常、疾病两态之间的平衡机制中存在某种作用和联系。