玉米化控技术探析

化控技术作为我国目前作物生产当中高产、稳产和高效农业新技术的一个重要组成部分,主要是应用植物生长调节剂,通过影响植株体内激素系统而调节植株生长发育过程,能够促使植株按照人们预期的目的而进行生长变化的一种技术。化控技术具有控上、促下,可塑造理想株型,改善田间通风透光条件等作用,在作物的优质、高效生产中发挥着重要的作用。     

微流控芯片技术在肺部炎性疾病研究和诊断中的进展

微流控芯片技术是指一种将生物、化学等诸多领域的样品从制备、反应到分离检测等多种操作单元高度集成在一块芯片上的技术,由网络状微通道构成,可以通过流体操控整个系统。相比构建模型的传统方法, 具有便携性、高通量、可模拟在体微环境等优势,在研究疾病的诊断、发病机理研究以及药物筛选等方面有着广阔的应用前景。肺部炎性疾病是临床常见的多发病,通常由于细菌、病毒、真菌感染引起。早期肺炎常缺乏明显的呼吸系统症状且症状多不典型,但病情进展快,难以诊断。近年来,微流控芯片技术已经逐渐用于肺部炎性疾病的研究中。尤其是可以再现人肺泡毛细血管界面 (即活肺的基本功能单元) 的关键结构、功能和机械性质的“芯片肺”模型的应用,很好地在体外呈现了肺泡-毛细血管界面模型的生理相关性。相比细胞和动物模型,这种多功能微实验平台具有非常大的优势。文中针对微流控芯片技术在肺部炎性疾病研究和诊断中的进展进行了综述,旨在为肺部炎性疾病的研究和诊断提供新思路。     

一种高精度微芯片用于微环境中细胞温度波动监测

温度是生物体中重要的参数,准确测量细胞在代谢过程中的温度波动可为更深入地探究细胞的能量产生和扩散过程提供有价值的信息,从而促进癌症和其他疾病的研究. 本文基于微机电加工和微流控技术制备一批可在微环境下监测细胞代谢过程中温度波动的微芯片. 微芯片由捕获细胞的C形“微坝”结构、供液体流动的“微缝”和监测温度波动的电极结构组成. 可将细胞培养、温度监测在微芯片上完成. 将有细胞贴壁生长的微芯片放置在37℃恒温环境中,采用恒电流法实时在线连续监测细胞在代谢过程中的温度波动. 该芯片共有9个检测单元,每个单元的检测都是完全独立的,可同时检测多个结构上的细胞温度波动情况. 微芯片的准确度优于0.013℃,精度为±0.014℃,响应速度约0.1 s,不同厚度Ti/Pt温度传感器的温度-电阻之间的线性拟合参数R²大于0.999. 在（37±0.015）℃的恒温环境下监测细胞,发现人肺腺癌细胞系（human lung adenocarcinoma cell,H1975）在代谢过程中温度波动的极差（0.173℃）大于肝星状细胞（hepatic stellate cell,HSC）的极差（0.127℃）. 癌细胞H1975的平均温度（37.001℃）高于正常细胞HSC的平均温度（36.989℃）. 该芯片为细胞代谢监测、药物筛选等方面提供了新的研究平台.     

微流控芯片技术用于精子与上皮细胞分离的研究

为研究建立使用微流控芯片技术分离精子与阴道上皮细胞的方法,选用制作工艺简单的玻璃-PDMS芯片,对混合样本进行分离。加样前分别在进、出口池中加入7此和lO此缓冲液,然后在进样口加入2此混合样本。至少静置8nlin后,从出口池中取出3此形成重力驱动的微流体后开始分离,每隔5min在进样口补加1此缓冲液。达到理想分离效果时,用移液器从出口池取出分离出的精子,核酸酶去除游离DNA,经过提取、扩增和电泳分离脸测等步骤得到精子的分型结果。结果显示,使用基于重力驱动微流体原理的微流控芯片可在30min内分离出精子,不会有上皮细胞进入分离通道;通过核酸酶对分离出的精子液的去游DNA处理,可得到单一、完整的精子分型。与传统的差异裂解法相比,这种方法在很大程度上节省了检验时间,在性侵案件中具有一定的法医物证分析价值。     

生境管理——保护性生物防治的发展方向

生境管理是近年来保护性生物防治的重要研究方向,也是利用农业景观格局进行生物防治的重要策略。生境管理是指从农田景观的角度,在大时空尺度范围内进行多种作物与非作物生境的设计与布局,创造有利于天敌的环境条件,抑制害虫种群发生,达到减小环境污染、增强农业生态系统的控害保益功能,最终实现害虫种群控制的可持续性。景观尺度下的生境管理不仅强调单一农田生物控害作用,而是以多生境农业景观整体布局为指导,探索各种生境功能的整合利用,以发挥各种生境最大的生物控害潜能,为实现多目标生态服务价值管理提供重要的理论基础和现实依据。本文系统地总结了生境管理的研究内容与实现途径,论述了农业景观格局与过程对害虫种群控制的机理,并对作为保护性生物防治发展方向的生境管理研究趋势进行了展望。     

多重PCR技术研究进展

多重PCR(Multiplex polymerase chain reaction,MPCR)是指通过一次PCR反应同时对多个靶标进行扩增,结合一定的检测手段对扩增产物进行检测从而实现对多个靶标进行诊断的技术。MPCR具有高效率、高通量、低成本的特性而被深入研究。目前MPCR技术已被广泛应用于科学研究和疾病诊断等领域,文中从MPCR扩增与检测两方面概述了MPCR技术发展及其应用,讨论了MPCR技术的优点及存在的问题,并且提出将反应体系分隔成小液滴或结合管式对流PCR(CapillaryconvectivePCR,CCPCR)技术的方式有望提高固相载体表面的扩增效率,从而开发出扩增效率高、一致性好、体系稳定、检测重数高的多重PCR技术。     

大豆蚜自然天敌种群动态及其控蚜作用研究

2008-2010年间,分别在辽东山区和辽西半干旱丘陵地区设置试验田,采用系统调查的方法,对大豆蚜Aphis glycines Matsumura自然天敌种群动态及控蚜作用进行研究。共鉴定辽宁地区大豆蚜天敌7目、16科、44种,其中优势天敌异色瓢虫Leis axyridis(Pallas)居首位。田间试验结果表明,大豆蚜天敌田间消长表现连续6个阶段,即初见期、波动期、上升期、盛期、下降期和消退期;田间3年平均大豆蚜数量与天敌(天敌单位)总体呈极显著的相关关系,各年度百株蚜量与天敌单位也均呈极显著相关关系。辽东地区天敌跟随紧密并随蚜虫数量变化波动,具有明显的自然控蚜作用。其中,7月11-21日天敌发生盛期与蚜虫高峰期吻合,蚜虫急剧下降;7月下旬后,受高温、多雨、蚜霉菌作用、植株老化等影响,蚜虫种群逐步下降、消退,天敌也陆续迁出豆田。辽西地区天敌迁入豆田比蚜虫晚10～15d,对前期蚜虫控制弱,且天敌峰期滞后蚜虫5d左右,一般年份蚜虫发生较重。     

膜下滴灌条件下滴水量和滴水频率对棉田土壤水分分布及水分利用效率的影响

通过两年的田间试验,研究了滴水量和滴水频率对膜下滴灌棉田土壤水分分布及棉花水分利用效率的影响.结果表明： 从整个生育期来看,当滴水量(375 mm)相同时,高频滴灌(每3天1次)处理0～20 cm土层含水率较高而深层土壤湿润不够;低频滴灌(每10天1次)处理有利于水分的下渗和侧渗,深层土壤含水率较高,但水分补给不及时,表层土壤偏低;总体上中频滴灌(每7天1次)处理有利于水分在土壤剖面中的均匀分配.当滴水频率相同时,滴水量越大,土壤含水率越高,40 cm以下土层含水率也越高.不同处理的棉田耗水规律基本一致,苗期较低,平均不高于1.7 mm·d^-1,蕾期开始上升至花铃期达到最高,日均耗水量可达8.7 mm·d^-1,吐絮期回落到1.0 mm·d^-1左右.总耗水量与降水和滴水量密切相关,而与滴水频率无关;滴水频率对棉花水分利用效率无显著影响,但水分利用效率随滴水量的增大而显著降低.少量滴灌(300 mm)虽然可以获得较高的水分利用效率,但减产严重,过量滴灌(450 mm)无显著增产效应,水分浪费严重.在当地棉田自然条件下,采用中量(375 mm)+中低频(每7天或10天1次)的滴灌模式为宜.     

长期灌溉含多环芳烃污水对稻田土壤酶活性与微生物种群数量的影响

以沈抚污水灌区为例,研究了长期灌溉含多环芳烃(PAHs)污水对稻田土壤酶活性、微生物种群数量的影响。结果表明,灌区稻田土壤PAHs含量在319.5～6362.8μg.kg-1。长期污水灌溉导致稻田土壤PAHs含量严重超过环境标准。随清水连续灌溉年限的增加,土壤PAHs总量不同程度降低直至低于土壤PAHs环境质量标准。相关性分析表明,在目前污染程度下,灌区稻田3大土壤微生物类群和主要功能群的种群数量主要受土壤理化性质的影响,受PAHs含量影响不明显。土壤全氮含量与细菌数量呈极显著正相关(P<0.01)。土壤酶活性受到土壤养分和PAHs污染的双重影响,土壤有机碳和全磷含量分别与脱氢酶、多酚氧化酶和脲酶活性呈极显著正相关(P<0.01),PAHs含量分别与脱氢酶和脲酶活性呈极显著正相关(P<0.01),与多酚氧化酶活性呈显著正相关(P<0.05)。     

液滴微流控芯片系统中微液滴特性表征及氨基酸检测应用

基于液滴微流控芯片的检测和筛选系统,因其具有通量高、成本低等显著特点,近年来备受关注。该系统生成的微液滴(皮升体积)具有直径均一、大小可控、互不交融(单分散性)等特性,它作为微反应器可以进行微生物及其代谢物包埋实验和高通量检测。因此,研究微液滴的相关特性及其应用具有重要意义。文中在液滴微流控芯片系统搭建的基础上,对重要氨基酸(谷氨酸、苯丙氨酸、色氨酸和酪氨酸)分别进行了微液滴包埋实验,研究了包埋微液滴的重要特性参数(如稳定性、扩散性等),探索了包埋微液滴对氨基酸检测分选的应用。实验表明,文中搭建的液滴微流控芯片系统可以稳定、均一地生成微液滴,微液滴大小可根据需要控制在2 0-5 0μm之间,微液滴间无交叉污染,包埋氨基酸的微液滴的检测筛选速度大约为每分钟6 0 0个。这个研究为高通量分析和筛选产氨基酸的微生物奠定了基础。