过刊目录

  • 2020年, 43卷, 第4期
    刊出日期:2020-07-01
      

  • 全选
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  • 齐海坤 李芳军 孟璐 杜萌 杜明伟 徐东永 田晓莉 李召虎
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    为明确黄淮流域棉区高密种植下适宜的氮、钾肥运筹策略,试验于 2017 年在北京上庄与河北河间开展,采用裂区设计,主区包括‘鲁棉研 28’和‘欣抗 4’2 个品种;裂区为肥料运筹,设基肥与蕾肥、初花肥、盛花肥配合(上庄点基追比为 4∶6、河间点为 6∶4)和蕾期、初花期、盛花期一次性追肥共 6 个处理,N 和 K2O 总用量均为 150 kg/hm2 ,以不施肥为对照(CK),种植密度为 9.0 万株 /hm2 。结果表明:基施氮肥(60 ~ 90 kg N/hm2 )和钾肥(60 ~ 90 kg K2O/hm2 )可促进棉花花芽分化、使果枝始节下降 0.3 个节位。施用氮肥降低了棉花后期吐絮率、延迟了成熟,可能主要与中、下部果枝的外围铃(第 3 果节及以外)比例较高有关;施用钾肥对吐絮率无显著影响。无论氮肥还是钾肥,盛花期一次追肥的产量最高,分别较 CK 增产 15.8% 和 17.0%,其农学利用率和偏生产力也最高。黄河流域高密度种植条件下,当 N 和 K2O 的施用量为 150 kg/hm2 时,以盛花期一次性追施的效果最好;成铃分布较果枝始节对棉花熟期的影响更大。需采取有效措施优化成铃结构,避免因施肥(尤其是氮肥)导致晚熟。为建立机采棉丰产优质早熟栽培措施提供依据。
  • 麻 楠,孙天杰,刘 超,焦园园,王冬梅
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    :为了阐明翻译控制肿瘤蛋白(Translationally controlled tumor protein, TCTP)在小麦 - 叶锈菌互作中的作用及其机制,本研究克隆了 TaTCTP 的开放阅读框(ORF)全长,并经过原核表达、亲和纯化、动物免疫,制备了 TaTCTP 兔多克隆抗体。结果表明,该基因 CDS 区全长为 507 bp,编码 168 个氨基酸,预期分子量为 18.8 kD,并具有较高的可溶性。以纯化后的 TaTCTP 重组蛋白制备的抗体可以特异性识别 TaTCTP,效价为 1∶ 6 400。Western blotting 检测发现 TaTCTP 在叶锈菌侵染后受诱导上调。本研究为进一步研究 TaTCTP 在小麦与叶锈菌互作过程中的功能及其作用机制奠定了基础
  • 顾 佳,李 浩,安瑞朋,刘 刚,王冬梅
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    TaCRK2 在叶锈菌侵染小麦诱发的过敏性反应中起正调控作用,为深入了解 TaCRK2 在小麦抵抗叶锈菌侵染中的作用机制,本试验采用串联亲和纯化与质谱联用(TAP - MS)技术,鉴定出翻译控制肿瘤蛋白(Translationally controlled tumor protein, TCTP) 为 TaCRK2 的 潜 在 互 作 蛋 白。 但 TaCRK2 与 TaTCTP 的 相互作用还缺乏试验证据,本研究利用 DUALmembrane 系统酵母双杂交(DUALmembrane system yeast-twohybrid)和双分子荧光互补(Bimolecular fluorescence complementation, BiFC)技术验证 TaCRK2 和 TaTCTP 之间的相互作用。DUALmembrane 系统酵母双杂交结果显示,同时携带 TaCRK2 和 TaTCTP 的酵母 NMY51 可以在缺陷型培养基上生长;BiFC 试验结果显示,TaCRK2 和 TaTCTP 发生相互作用,并且定位在烟草表皮细胞的内质网膜上。本研究为深入了解 TaCRK2 在叶锈菌侵染小麦诱发的过敏性反应中的作用机制奠定了基础。
  • 燕高伟,刘玉晴,张 彤,王田幸子,李莉云,刘国振,窦世娟
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    水稻中有 900 多个 PR 基因,其中 OsPR1A 属于类丝氨酸羧肽酶家族,被广泛作为抗性反应的标志物。本试验对水稻幼苗进行冷、热、旱、淹、盐以及不同光照处理,提取全蛋白质并进行免疫印迹(Western blot, WB)分析,发现在不同逆境中 OsPR1A 的表达量呈现不同变化趋势,尤其对光照的响应明显,全光照下 OsPR1A 表达量逐步上升,昼夜交替的光照情况下 OsPR1A 的表达量保持稳定,全黑暗环境中表达逐渐下降,离体叶片中 OsPR1A 的表达与活体类似。初步证实,光有可能通过 OsPR1A 参与调节水稻的防卫反应,使水稻在生长发育和抗性反应过程中达到平衡,从而适应各种环境变化。
  • 徐 珊 兰金苹 王田幸子李莉云, 窦世娟 刘国振
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    为研究水稻 OsMPK7 基因的功能,利用免疫印迹(Western blot,WB)技术检测水稻苗期 OsMPK7 蛋白质的表达特征,发现旱胁迫使 OsMPK7 蛋白质表达下调,提示 OsMPK7 基因在水稻旱胁迫应答中发挥作用。为了进一步验证其功能,构建了 OsMPK7 超表达载体,用农杆菌介导的方式转化水稻,通过 PCR 和 WB 鉴定,获得超表达纯合株系。拟旱胁迫条件下,超表达转基因水稻的种子萌发较晚,芽长与根长都显著低于野生型。苗期的缺水试验结果表明,在干旱胁迫下,超表达转基因水稻生长弱于野生型,出现明显的萎蔫现象。由此可见,超表达 OsMPK7 蛋白质降低了水稻对旱胁迫的耐受性。
  • 刘玉霞 曹伶俐 窦世娟 王秀伶
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    大豆异黄酮转化菌株是一类能将底物大豆异黄酮转化为不同代谢产物的特定细菌菌株。本实验室从公鸡新鲜粪样中分离得到 1 株能将底物黄豆苷原开环转化为 O-Dma 的革兰氏阳性严格厌氧梭菌菌株 Clostridium sp.AUH-JLC108,经长期耐氧驯化,得到其耐氧突变株 Clostridium sp.Aeroto-AUH-JLC108。本研究利用高效液相色谱法对耐氧突变株发酵液中脯氨酸合成动态进行测定,并通过 DPPH 清除试验以及抗氧化胁迫试验研究脯氨酸的抗氧化活性。结果表明,耐氧突变株 Aeroto-AUH-JLC108 获得产脯氨酸能力,且脯氨酸产量随菌株培养时间延长而增加,合成的脯氨酸浓度在1~2 mmol/L之间,该浓度下的脯氨酸对DPPH自由基具有明显清除作用。另外,本研究还发现,脯氨酸不仅能够缓解培养基中 H2O2 对耐氧突变株 Aeroto-AUH-JLC108 的毒害作用,还可通过保护 NADH 氧化酶活性减弱氧胁迫对耐氧突变株有氧生长的影响。
  • 张晨芳 司贺龙 陈 来 梁小菊 张金林
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    为明确贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis)CF57 参与降解烟嘧磺隆的关键降解酶,本试验通过降解酶定域试验确定了贝莱斯芽孢杆菌(B. velezensis)CF57 中对烟嘧磺隆具有降解作用的酶主要为胞外酶。在此基础上,采用丙酮沉淀法、DEAE-FF 阴离子交换层析柱和 PAGE 法对胞外酶进行分离纯化,并结合水解圈法和高效液相色谱(HPLC)对分离得到的活性组分进行检测,选择其中活性较高的 3 种降解酶(P3-4、P4-2 和 P4-4)进行质谱测定。经序列比对,得知这 3 种降解酶分别为糖磷酸异构酶(P3-4)、亮氨酸氨基肽酶(P4-2)和精氨酸酶(P4-4),其对烟嘧磺隆的酶比活分别为 0.041 8、0.036 8 和 0.038 2 μmoL/(min·mg)。该研究结果为进一步深入研究降解酶的酶学特性及代谢机理奠定基础。
  • 张玉 程壮 甄曼 王玖瑞 刘孟军
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    RNase T2 家族中 Class I 基因在植物生长发育和逆境胁迫中发挥着重要作用。通过查找拟南芥 RNS1 在枣上的同源蛋白,设计引物克隆获取了枣 ZjRNase1 基因。该基因包含 3 个外显子和 2 个内含子,cDNA 全长为 681 bp,其编码蛋白包含 226 个氨基酸,与番茄、拟南芥和水稻中的 Class I 蛋白具有高度相似的保守域。该蛋白含有信号肽,属于分泌蛋白。通过 ZjRNase1 基因实时定量 PCR 分析发现,该基因表达具有组织特异性,在茎、叶、花中的表达量远远高于果实和根。将枣 ZjRNase1 基因转入拟南芥,转基因植株叶片发生明显卷曲现象,初步明确了该基因参与叶片发育过程。本研究可为后续枣 RNase T2 家族中 Class I 基因研究提供参考。
  • 樊利敏 孙立永 孙 宇 耿丽 赵全利 薛培英 刘文菊
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    采用生物模拟试验,以轻度砷污染土壤为主要对象,研究了不同时期施硅[移栽前基施(Bf)、分别在分蘖期(Ts)、拔节期(Js)、扬花期(Fs)追施]对水稻中砷累积的影响。结果表明:与不施硅 CK 相比,不同时期施硅水稻秸秆和籽粒的生物量均呈增加的趋势,其中拔节期追施硅显著增加了水稻秸秆和籽粒的生物量(P<0.05),增幅分别为 42.9% 和 103.3%;同样,与不施硅 CK 相比,4 个施硅时期均显著降低了水稻秸秆和籽粒的砷含量(P<0.05),其中扬花期追施硅水稻秸秆和糙米中砷含量最低,显著低于对照 52.6% 和 67.5%,其次为拔节期;此外,拔节期和扬花期施硅土壤溶液中硅 / 砷摩尔比处于较高水平约 300:1 ~ 1 400:1,较高的硅砷比抑制了水稻对砷的吸收和累积。综合考虑,在轻度砷污染土中,推荐在拔节期或扬花期追施 100 mg SiO2/kg 较为适宜。
  • 魏 欢,姜长松,冯 煊,张小雪,张 惠,刘月涵,刘 猛,杨志新,李博文
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    针对设施番茄磷肥过量施用导致土壤有效磷淋失问题,本试验研究了不同水肥处理模式对设施番茄土壤有效磷淋失的影响,以便提出可阻控土壤磷纵向淋失的有效技术措施。结果表明:在番茄开花期和膨果期,与传统水肥处理(CT)相比,微润灌溉配合减量施肥处理(WY)在 0 ~ 20 cm、20 ~ 40 cm、40 ~ 60 cm 土层有效磷含量分别降低了 13.0% ~ 16.9%、25.5% ~ 38.2%、23.8% ~ 25.2%,番茄开花期和膨果期,与传统灌溉 + 减量施肥(CY)处理相比,微润灌溉配合减量施肥处理(WY)在 0 ~ 20 cm、20 ~ 40 cm、40 ~ 60 cm 土层有效磷含量分别降低了 10.2% ~ 68.5%、4.9% ~ 15.3%、20.9% ~ 48.3%。设施番茄土壤有效磷含量随着土层深度增加呈逐渐降低的趋势。各处理土壤有效磷主要富集在表层,尤以传统水肥处理积累最明显。从番茄全生育期 0 ~ 100 cm 土体有效磷淋失量来看,CT 淋失量为 5.1 kg/hm2 ,CY 处理比 CT 土体磷淋失量降低了 27.4%,而微润灌处理未产生淋溶液。因此,微润灌溉配合减量施肥的模式可有效阻控设施番茄土壤中有效磷的纵向淋溶,适宜在设施蔬菜栽培中推广应用。
  • 张 祎,高志岭,李 晴,刘春敬
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    目前,养殖业粪尿管理措施不完善、循环利用率低等原因,造成大量农业氮素损失,加剧了大气氨排放问题。本研究采用情景分析法,分析了生猪、奶牛和蛋鸡三类畜禽养殖场与配套农田(设施番茄为例)的氨排放情况,并从养殖场饲料、饲舍、粪尿存储管理、田间施用 4 个重要环节探索了种养结合模式下最佳氨减排情景及其减排潜力。结果表明:三类畜禽在养殖场管理环节的氨减排潜力顺序为生猪 > 蛋鸡 > 奶牛;在养殖场粪尿常规管理方式下,“种—养”结合(F0C100%)可显著降低生猪、奶牛、蛋鸡体系的氨挥发,氨减排率分别为 54.2%、 66.5% 和 22.5%;养殖场最佳减排情景下种养结合(FBC100%)可使减排效率提高至 79.8%、72.0% 和 53.1%,在此基础上进一步增加设施番茄种植环节氮肥的氨减排(FBC100%UB)对整个链条的减排效果影响较小;最终,全链条减排管理可使生猪、奶牛、蛋鸡养殖场氨排放分别降低 81.5%、74.4% 和 55.5%。因此,加强养殖场粪尿氨减排管理、充分实现粪尿氮素循环利用是降低养殖场尺度氨排放的最有效途径,规模化蛋鸡养殖场的氨减排潜力明显低于生猪和奶牛养殖场。
  • 郭玉冰,刘建玲,郭巨秋,廖文华,吴 晶,谢 娇
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    基于长期肥料定位试验,研究不同磷肥有机肥用量对菜地土壤全磷(TP)、有效磷(Olsen-P)、活性有机磷(LOP)、碱性磷酸酶(AP)、微生物量磷(MBP)的影响及其之间的相互关系。结果表明:与试验前土壤相比,连续 16 年不施磷肥有机肥(P0M0)土壤有效磷含量降低 12.3 mg/kg。施用磷肥土壤 TP、 Olsen-P、AP 和 MBP 含量均显著增加,分别增加了 68.75% ~ 166.67%、93.21% ~ 243.46%、7.69% ~ 9.32% 和 80.16% ~ 115.63%,但对于有机质和 LOP 无显著影响;施用有机肥可显著增加土壤各项磷素相关指标及有机质的含量,且影响大于磷肥。相关分析表明,土壤有效磷和有机质、全磷、活性有机磷、微生物量磷、碱性磷酸酶之间呈显著正相关关系。施用有机肥有益于增加土壤 TP、Olsen-P、LOP、AP、MBP 和磷活化系数,提高了土壤磷素有效性。
  • 李栋,刘霞,王胜爱
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    针对知母和益母草植物体中 Cd 超标导致中药材质量下降的问题,采用盆栽试验,在确定外源 Cd 的老化时间的前提下,研究不同质量分数沸石对添加外源 Cd 的土壤中有效态 Cd 含量以及知母和益母草中 Cd 的含量及其生长特征的影响。结果表明:低于 5 mg/kg 外源 Cd 进入土壤后,有效态 Cd 含量在老化 30 d 时趋于平衡。外源 Cd 浓度低于 1 mg/kg 时促进知母和益母草的干重以及知母的株高,高于 5 mg/kg 老化 20 d 内抑制知母株高,老化 30 d 内 2 种植物干重显著降低,老化 40 d 时干重则显著增加。在 2 mg/kg Cd 的条件下,添加 5% 和 10% 的沸石对土壤和植物中 Cd 的去除效果均较对照降低显著(P<0.05),并能够促进知母和益母草生长,但两处理间差异不显著。建议在低浓度 Cd(≦ 2 mg/kg)污染的土壤中,施加 2% 的沸石,可有效减少药用植物对 Cd 的吸收,提高中药材质量。
  • 王建宇,陈湘宁,冯晓光,周 婧,刘慧君
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    为了更好地在小麦粉中使用功能性低聚糖(大豆低聚糖),本实验研究了大豆低聚糖对小麦粉理化性质与体外消化率的影响,并与蔗糖做了对比。添加大豆低聚糖、蔗糖可以改善小麦凝胶的质构特性(降低硬度、增加弹性),以及增强凝胶的冻融稳定性。X- 射线衍射结果分析表明,糖明显地降低了凝胶的相对结晶度,减弱了 B- 型晶体结构的结晶强度。而大豆低聚糖的效果要强于蔗糖。另外,体外消化率分析表明,向小麦凝胶中添加糖可以降低抗性淀粉的比例,并提高慢速消化淀粉的量。因此,大豆低聚糖可用于抑制小麦食品的老化和改善其被消化性能。
  • 李聪,程伍群,商东波,高佳鸣,刘立华,薄秋雨,孙童,朱永涛
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    通过对白洋淀入淀水量主要来源及补水途径的分析,论述了引黄入冀补淀工程的重要性。利用白洋淀十方院水文站 97 年(1920—2016 年)的年平均水位资料,采用 M-K 突变性检验出白洋淀水位变异点为 1963 年、 1965 年,1983 年后下降趋势显著。分析 1980—2016 年白洋淀水位特征,计算白洋淀不同频率下月最低水位,结合年内展布法得到逐月水位过程,选择年内不同水位过程下的典型年,提出了针对于引黄入冀补淀工程的白洋淀补水方案:当白洋淀 10 月 1 日水位为 6.96 m 时,可不向白洋淀补水;当白洋淀 10 月 1 日水位分别为 6.44、 5.66 m 时,通过本工程向白洋淀补水 1.21、1.76 亿m3 ;当白洋淀 8 月 16 日水位为 5.34 m 时,立即启用本工程进行引水,向白洋淀补水 1.58 亿m3 ,于 11 月初结束,至次年 1 月继续补水 0.42 亿m3 。
  • 王 遥,刘玉春,王 宁,姜长松
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    科学合理的灌水定额能减少深层渗漏量,可以有效避免灌溉水的浪费,在农业生产中极为重要。利用 HYDRUS-1D 模型对元氏冬小麦 3 个生育时期的土壤水分动态、深层渗漏规律进行模拟研究,探讨适宜的灌水定额。模型验证结果表明冬小麦 3 个生育时期土壤含水率模拟值与实测值相关系数达到了 a=0.05 水平上的显著,模拟值与实测值吻合较好。利用验证后的模拟模型模拟研究了冬小麦 3 个生育时期、不同灌水定额、不同土层深度的土壤水分变化动态和深层渗漏量,回归分析结果表明深层渗漏量与灌水定额之间呈正相关关系,与土层深度之间呈负相关关系。建议元氏冬小麦返青期、拔节期和开花期的适宜灌水定额分别为<90、 90 和 90 mm,以减少深层渗漏量、促进水资源的充分合理利用。
  • 王 猛,王军林,李红梅,敦晨阳,孙建恒
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    雪荷载分布形式对弦支穹顶结构的稳定性有重要影响。本研究分析了凯威特型弦支网壳结构在不同雪荷载分布下的非线性稳定性能,结构在最不利雪荷载布置下失稳变形过程和失稳前后撑杆及预应力索的应力变化过程。研究表明结构在雪荷载沿半跨非均匀分布时的稳定承载力最小;结构失稳过程中,随着荷载的增加,索与撑杆构件的预应力逐渐减小,到达失稳点后失稳点对应的撑杆变为倾斜状态。
  • 李阳阳,王士杰,刘明珠
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    通过对现场桩身位移实测数据的分析、建立了矩形深窄基坑桩锚撑组合支护结构系统的势能表达式,利用最小势能原理,推导出该组合支护结构中支护桩顶部最大水平位移的解析解。将解析解用于本文依托工程实例的计算,支护桩桩顶最大位移的理论计算值与实测值的相对误差仅为 12.94%,计算结果完全可以满足工程精度要求。
  • 刘倩 刘京红 刘婷 张仕桦
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    为解决再生骨料混凝土实际抗压强度的无损检测技术问题,将再生混凝土骨料作为取代材料,取代 50% 天然碎石骨料进行再生混凝土试验研究,分析再生混凝土回弹值、超声声速与抗压强度值之间的相关关系,并建立再生混凝土的回弹法测强回归曲线和超声回弹综合法测强回归曲线。试验研究表明:当再生混凝土骨料取代 50% 天然碎石骨料时,再生混凝土的回弹值、超声声速和抗压强度之间存在紧密关系,随着龄期的增长均呈现增长趋势,C40、C45 2 种强度等级的再生混凝土对应的回弹值、超声声速和抗压强度值分别增长了 20%、 20%,5%、6% 和 32%、37%,增长幅度不同;应用全国普通混凝土(碎石)统一测强曲线对再生混凝土实际抗压强度进行预测,结果误差较大,不满足规范要求;建立的再生混凝土测强回归曲线适用于强度等级为 C40 和 C45 的再生混凝土(再生混凝土骨料),满足规范要求,其中超声回弹综合法所建立的测强回归曲线精度较高。
  • 冯晓爽,王泽坤,刘杏娟,康希佞,刘 燕
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    针对不同掺量粉煤灰混凝土,分别开展了冻融—碳化耦合、干湿—碳化耦合以及冻融—干湿—碳化耦合 3 种不同循环耦合碳化损伤实验,探讨不同的循环耦合损伤方式和粉煤灰掺量等因素对混凝土试块碳化深度的影响。研究结果表明:掺加粉煤灰会降低混凝土的碱度,改变其内部的孔结构,混凝土的抗碳化性能随着粉煤灰掺量的增加逐渐下降,但掺量小于 20% 时对其影响较小;粉煤灰掺量一定时,干湿—碳化循环损伤对混凝土碳化深度影响最小;冻融—干湿—碳化循环耦合损伤对混凝土的碳化深度最不利,且耦合关系并非简单的叠加,而是相互促进加速损伤,碳化深度与循环次数之间存在着幂函数关系。
  • 张斌 于力 白浩 叶琳浩 唐巍 张强
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    :针对农村配电网接入微电网使配电自动化终端优化进一步复杂化的问题,提出了 1 种含微电网配电系统终端布局规划方法。首先用蒙特卡洛时序模拟各元件状态、分布式电源出力和时变负荷,采用递归搜索算法按照含微网搜索原则计算各负荷点的停电时间。然后计算配电系统平均供电可用率和年停电损失费用。最后以终端初期投资、终端年运行维护和系统停电损失等费用的总和最小为目标函数,以给定的配电系统平均供电可用率为约束条件,采用遗传算法对终端布局进行优化。通过改进的 IEEE RBTS Bus6-F4 算例计算,验证了该方法的有效性和有无微电网时终端优化配置的合理性。