春玉米最大叶面积指数的确定方法及其应用

玉米叶面积指数达到最大时光合产物基本停止向营养器官分配,是玉米进入生殖生长阶段的标志.对锦州农田生态系统野外观测站2005-2011年多品种的春玉米大田试验资料分析发现春玉米最大叶面积指数出现于吐丝后2周左右,提出了春玉米叶面积指数达到最大时的积温指标,即播种至叶面积指数最大时的≥10℃有效积温为1085.3℃·d和(或)出苗至叶面积指数最大时的≥10℃有效积温为1010.4℃·d.在此基础上,采用修正的Logistic方程构建了春玉米相对叶面积指数动态普适模型.研究结果为准确模拟春玉米叶片生长及光合产物分配提供了依据.     

转TaLEA基因小黑杨无性系苗期生长性状Logistic模型构建

以10个转TaLEA小黑杨无性系和1个对照无性系为材料,对无性系苗期苗高和地径生长过程进行测定并构建Logistic模型,探讨不同无性系苗期生长过程的变异情况。结果表明:转基因小黑杨无性系苗高和地径生长过程高度符合"S"型曲线,所有Logistic模型拟合系数超过0.9,表明拟合效果显著。方差分析结果表明不同无性系苗高和地径间差异均达到极显著水平(P0.01)。参试无性系苗高平均速生期持续期为48天,速生期内平均生长量为1.85 cm,地径平均速生期持续时间为70天,速生期内平均生长量为0.09 mm。苗高、地径均与速生期内生长量、速生期内平均日生长量间呈极显著正相关。转基因无性系XL-1和XL-9苗期生长较快,苗高(地径)分别比对照高16.37%(32.82%)和10.92%(22.68%),表明转LEA基因对无性系生长具有一定的影响。此研究为小黑杨苗期管理提供理论依据。     

基于流域单元的海湾农业非点源污染负荷估算——以莱州湾为例

生产力较高、生物多样性丰富、人类利用较早的区域之一,也是全球生态系统中最有价值和最受人类关注的区域之一。同时,海湾也是全球变化反映最敏感、陆海相互作用过程最激烈的地带,是人类活动最频繁的地域。开展海湾入海污染物总量控制研究对保护海洋环境和维护生态健康,协调和促进沿海经济发展与海洋的合理开发利用,实现海洋经济的可持续发展具有重要意义。入海污染物总量是开展海湾环境保护的重要指标,因进入海湾的河流往往较多,河流入海污染物的估算受监测频率、流量的季节变化等因素影响,存在很多困难。农业非点源污染是我国海湾入海污染负荷的重要来源。基于DEM(SRTM Data,90 m分辨率),借助美国ESRI公司的ARC/INFO软件中的ArcHydro模块,进行莱州湾主要入海河流水文分析,利用GIS提取河网,划定流域边界,并划分汇水区和子流域,为流域农业非点源污染入海总量的估算提供基础数据平台。在此基础上,与该流域土地利用专题图叠加,计算各个子流域内不同土地利用类型的面积,利用主要污染物排放系数和入河系数,估算农业污染入海总量。结果表明:COD、NH3-N、TN和TP的每年入海排污总量分别约为236933、23956、53684 t和15922 t。COD、NH3-N、TN和TP的排放量占总排放量的比例分别为71.69%、7.25%、16.24%和4.82%,这说明莱州湾入海主要污染物为COD。在陆海统筹理念指导下,以入海河口为源头,采取溯源追踪的思路,确定影响海湾入海污染负荷的流域单元,提供一种海岸带地区农业非点源负荷估算方法,可为莱州湾入海污染物总量调控提供科学依据,也可作为海岸带综合管理过程中确定陆地范围的参考。     

不同甲醇流加策略对重组毕赤醇母高密度发酵生产水蛭素的影响

考察了不同甲醇流加策略对毕赤酵母高密度发酵生产水蛭素的影响。溶氧控制法不能有效地防止甲醇的过量流加。气相色谱离线检测法虽然防止了甲醇流加过量 ,但甲醇浓度的波动较大。利用甲醇传感器在线检测控制甲醇的流加可维持较恒定的甲醇浓度。在流加甲醇的同时 ,以限制性速率流加甘油可以增加表达期间的能量供应 ,提高产物的表达量。经优化后 ,采用甲醇甘油混合流加时细胞干重达到 16 2g L ,水蛭素活性达到 2 4×10 4ATU mL ,即 1 7g L。     

武夷菌素对土壤微生物群落及抗生素抗性基因的影响

抗生素抗性基因(antibiotic resistance genes, ARGs)作为一种新型环境污染物近年来受到广泛关注。目前关于抗生素的环境污染研究主要集中于医疗和养殖业,对植物保护领域的农用抗生素环境污染研究很少。武夷菌素是一种环保、高效、广谱的农用抗生素,在农业生产中得到了广泛应用,对农作物真菌性病害具有良好的防治效果。本研究分别选取了未使用武夷菌素和使用武夷菌素的蔬菜大棚中的土壤,通过高通量测序分析了土壤中微生物群落结构,发现两份土壤中主要的微生物群落种类没有发生明显改变,但是优势菌群的丰度有显著差异。通过荧光定量PCR技术,对18个典型的抗生素抗性基因进行了检测,发现aadA、aac(3)-Ⅱ、strA、strB、aacA4、tetX、sulI和intI1 8个基因在两份土壤中的绝对含量和丰度均有显著差异,表明武夷菌素对土壤中微生物的群落结构及抗生素抗性基因的绝对含量和丰度均会造成一定影响。本研究为评估武夷菌素的环境安全性及合理正确使用武夷菌素提供了理论依据,也为其它农用抗生素的相关研究提供了借鉴。     

胰岛素瘤相关蛋白-2在HEK293中的重组生产及抗原性分析

胰岛素瘤相关蛋白-2（insulinoma-associated protein-2，IA-2），是属于酪氨酸磷酸酶样蛋白家族的跨膜糖蛋白，也是诊断1型糖尿病的重要自身抗原，相关产品已在欧美国家上市。目前，商业化的IA-2抗原主要为重组IA-2ic结构域，或从牛胰岛中天然提取的IA-2，其中重组IA-2抗原在临床上存在弱阳性漏检的问题，无法完全替代天然提取IA-2抗原。本研究利用HEK293表达系统探究IA-2的重组生产。通过瞬时表达IA-2的第449-979位氨基酸跨膜片段（IA-2 transmembrane fragment，IA-2 TMF）这一天然形式的膜蛋白，并优化表达条件和膜蛋白溶解条件，纯化后膜蛋白得率为0.78 mg/L细胞发酵液。随后，通过酶联免疫吸附（enzyme linked immunosorbent assay，ELISA），对比IA-2 TMF与RSR rhIA-2的抗原活性，检测了77位1型糖尿病患者血清和32位健康志愿者血清，测试的结果通过接受者操作特性曲线（receiver operating characteristic curve，ROC）表征敏感性和特异性。结果表明：IA-2 TMF的敏感性为71.4%（55/77），而RSR rhIA-2的敏感性为63.6%（49/77），2种抗原特异性均为100%。2种抗原在特异性上无明显差异，而IA-2 TMF的敏感性略优于进口金标RSR rhIA-2抗原。综上所述，本研究基于HEK293重组表达的IA-2 TMF能够作为1型糖尿病体外诊断试剂开发的原料。