Irrigation is the application of water over soil/land to grow crops and rehydrate dry soils. An irrigation system delivers water to agricultural landscapes, provides suitable quantities of water to help crops grow, and reduces loss of water. It protects crops, enhances crop yields, suppresses weed growth, and prevents soil consolidation. Surface/flood irrigation systems are traditional irrigation systems that waste considerable amounts of water and have lower field water efficiency than other irrigation systems. Micro irrigation systems such as sprinkler and drip irrigation systems are productive and minimize wastage of water. Notably, sprinkler irrigation systems are widely used worldwide, whereas drip irrigation systems are gaining popularity in developing countries.

关键词：灌溉水；应用程序；土壤/土地；灌溉系统；提高；作物产量

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Trace minerals, also known as micro minerals, are used in small quantities in animal feed. They play an important role in maintaining animal health. Trace minerals used in animal feed are organic or inorganic in nature. The bioavailability of organic trace minerals is higher than inorganic trace minerals. As a result, organic trace minerals are now increasingly being preferred over inorganic trace minerals for use in animal feed.

关键词：微量矿物质；动物饲料；动物健康；生物利用度

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The US EPA defines biopesticides as a type of pesticide or crop protection solution derived from natural materials such as plants, animals, microorganisms, and various minerals. Biopesticides usually made up of microorganisms, naturally occurring substances, and biochemical plant growth regulators to help control pests, weeds, insects, diseases and enhance the productivity of crops. Growing consciousness about the environment and health among manufacturers and consumers is the major contributor to the growth of the global biopesticides market.

关键词：生物农药；作物保护；解决方案；微生物；天然存在；物质；生长调节剂

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 【目的】全面了解绵羊卵巢组织miRNAs表达情况,分析产单羔和产双羔绵羊卵巢miRNAs表达差异,从而为探讨miRNAs在繁殖力调控中的作用提供依据。【方法】应用多物种miRNA芯片对绵羊卵巢组织miRNA进行表达分析。首先选择经产单羔羊和双羔羊,发情后采集双侧卵巢提取总RNA,分离小片段RNA与miRNA芯片杂交,然后进行数据分析获得绵羊卵巢组织miRNAs表达谱;利用生物信息学软件,以q-value≤5%,且Fold Change≥2或≤0.5的标准筛选单羔羊和双羔羊卵巢差异表达miRNAs,并利用q-PCR技术验证芯片结果;分别采用microT和miRDB两种方法预测差异表达miRNAs的靶基因,然后合并两种方法结果数据取二者的交集,用在线软件对靶基因进行GO功能注释。【结果】在检测的来自所有物种的miRNAs中,有5 448个miRNAs在单羔和双羔羊卵巢组织中共同表达,22个在单羔羊卵巢中特异性表达,15个在双羔羊卵巢中特异性表达;对绵羊中已报道的103个miRNAs,比较其在两组母羊卵巢组织中的表达变化,共获得11个差异表达miRNAs,其中4个上调表达,7个下调表达;随机选择一个上调和一个下调表达的miRNAs进行q-PCR验证,定量结果与芯片结果一致,说明芯片结果准确、可信;预测获得7个miRNAs的靶基因,分别是:oar-miR-370-5p、oar-miR-376b-5p、oar-miR-381-5p、oar-miR-412-5p、oar-miR-541-3p、oar-miR-544-5p和oar-miR-1185-5p,每个miRNA获得的靶基因个数分别为:115、71、1、5、8、135和23个。GO注释结果显示,miR-376b-5p和miR-1185-5p的靶基因主要参与形成细胞内组分和细胞器,在分子功能分类中,绝大部分基因为连接分子类和催化活性分子类,在生物学过程分类中,主要参与细胞增殖、分化、凋亡过程和代谢过程;同时miR-376b-5p的靶基因IGF-1、DAZL、MTOR、MET、NEDD4和miR-376b-5p的靶基因AHR参与生殖过程的调控。【结论】成功构建了绵羊卵巢miRNAs表达谱,获得产单羔母羊和产双羔母羊卵巢组织差异表达miRNAs,这些miRNAs可能与绵羊卵泡发育和产羔数多少有关。

关键词：绵羊；卵巢；miRNAs；芯片

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【目的】通过对‘藤稔’葡萄花发育相关基因及物候期的研究,揭示葡萄枝蔓上不同节位芽发育早晚与快慢的机理。【方法】以8年生‘藤稔’葡萄(Fujiminori)为试材,选取生长势基本均匀、粗度基本一致(枝条粗度约为1.15cm),节数约为35节的一年生枝条,采用实时荧光定量PCR技术对8个花发育相关基因(VvFT、VvSOC1、VvAP1、VvAP2、VvAP3、VvFUL、VvAG和VvFLC)在不同节位芽中的时空表达特性进行研究。并对其花芽分化的物候期进行观察统计。【结果】‘藤稔’葡萄花芽超节位分化的特点明显。高节位上的花芽分化由底部向上部逐渐进行,上部花芽分化的时间明显短于底部先分化的芽。第一个芽从4月下旬或5月初开始形成和发育,顶部最后一个芽的形成时间是九月中下旬。从发育时间长短看,先分化的花芽生长发育时间比最后发育的多5个月。虽然不同节位芽的生长发育时间相差很大,但是其翌年都能发育成花器官,且花期时间基本一致。不同节位芽发育相关基因表达水平有所不同。不同节位芽中VvFT的表达水平都较低且在一年的生长季节内的变化不大;VvSOC1在各个生长时期不同节位芽中都有很高的表达,并且基本都呈现较一致的变化趋势。下部节位和上部节位芽中VvAP1、VvAP2、VvAP3、VvFUL表达的变化波动很小,而在中部节位芽中的表达变化则较大,存在一个明显的先上升后降低的过程,且在中部节位芽(8、11、15节位)中的表达量要高于其他节位;VvAG的表达趋势与VvAP1、VvAP2、VvAP3、VvFUL的表达趋势不同,其表达量逐步降低,表达高峰主要集中在芽发育的早期。中部节位的芽分化时间长,分化速度慢,基因的表达水平高,下部和上部节位的芽分化时间短,分化速度快,基因表达水平低,但其能维持相对较长时间的表达,最终不同节位的芽发育渐趋一致。【结论】不同节位花芽分化基因相对表达水平以及相对高水平表达持续时间有所不同。同一枝蔓上,花发育相关基因在中部芽中的表达量高于上部芽和下部芽,这可能是导致葡萄不同节位芽发育质量存在差异的因素之一。

关键词：葡萄；芽；不同节位；基因表达

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【目的】通过对不同取样策略和遗传距离相结合的组合结果进行分析对比,以此探讨分子水平构建新疆野杏核心种质的方法,确定最适核心种质资源,以利于种质的保护与利用。【方法】以分布于新疆伊犁地区霍城县大西沟、新源县博尔赛和巩留县伊依克台3个分布区的135个新疆野杏实生株系为材料,根据SM、Jaccard和Nei&Li遗传距离,采用UPGMA聚类法对新疆野杏整体进行多次聚类抽样,直到其中某个采样点再次聚类时无种质被抽取;以随机取样策略为对照取样策略,应用位点优先取样策略,研究新疆野杏核心种质构建的方法;采用丢失的等位基因数以及多态性位点数、多态性位点百分率、观测等位基因数、有效等位基因数、Nei’s遗传多样性指数和Shannon信息指数各遗传多样性指标进行t检验来确定最适构建方法;分别将核心种质与原种质和保留种质进行t检验和遗传多样性比较,以此来评价核心种质的代表性;并用主坐标轴分析法和表型性状对原种质和核心种质进行分析,以此对核心种质进行确认。【结果】位点优先取样策略构建的核心种质比对照随机取样策略丢失的多态性位点数少,且同一遗传距离下位点优先取样策略构建的核心种质具有较高的遗传多样性,更能构建一个具有代表性的核心种质;通过Nei&Li遗传距离构建的新疆野杏核心种质各遗传多样指标具有较大值,优于SM和Jaccard遗传距离;采用主坐标轴分析法和表型数据分析显示,利用位点优先取样策略和Nei&Li遗传距离构建的新疆野杏核心种质能够较全面的代表野杏原种质的遗传多样性;31份野杏核心种质资源,保留了原种质22.96%的样品,多态性位点、多态性位点百分率、观测等位基因数、有效等位基因数、Nei’s遗传多样性指数和Shannon信息指数的保留率分别达到92.69%、98.83%、99.42%、103.26%、109.24%和108.31%。【结论】采用位点优先法和Nei&Li遗传距离进行多次聚类,是较适宜的构建新疆野杏核心种质的方法,构建的31份核心种质能最大程度代表原种质的遗传多样性,同时本研究所采用的方法对其他作物核心种质的构建具有重要的参考价值。

关键词：新疆野杏；ISSR标记；核心种质；位点优先取样策略；遗传多样性

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【目的】根边缘细胞(root border cells,RBCs)是从根冠上脱落下来的单个细胞或小细胞团。由于根边缘细胞的黏胶层与哺乳动物中性粒细胞胞外诱捕网(NETs)具有类似的防御功能,而被称为根边缘细胞胞外诱捕网(BETs)。exDNA和胞外蛋白是根边缘细胞黏胶层的组成成分,在根边缘细胞抵御生物和非生物胁迫中起着重要作用。化感作用是外来植物成功入侵的机制之一,探讨exDNA和胞外蛋白在根边缘细胞黏胶层抵御入侵植物土荆芥化感胁迫中的作用,有助于深入研究植物根边缘细胞抵御化感胁迫的机制。【方法】以在土荆芥入侵地广泛种植的农作物玉米(雅玉26#)为材料,采用纯琼脂培养基悬空气培养法,研究供试玉米品种(雅玉26#)根边缘细胞的发育特性,以及在土荆芥挥发油及其两种主要成分对伞花素和α-萜品烯作用下,玉米根边缘细胞活性和黏胶层相对面积的变化规律,并分析在根边缘细胞黏胶层exDNA或胞外蛋白被DNA酶或蛋白酶降解的情况下,土荆芥挥发油及其主要成分对伞花素以及α-萜品烯对根边缘细胞活性和黏胶层相对面积的影响。【结果】供试玉米根边缘细胞几乎与根尖同时出现,并随着根的伸长而逐渐增加,当根长达到30 mm时,根边缘细胞数量达到最大值,约6 130个。之后,随着根进一步伸长,根边缘细胞数量略微减少并趋于平衡,而根冠PME活性与根长呈现极显著的负相关(P<0.01)。根冠果胶甲基酯酶(PME)活性在根刚露白时就处于相对高的水平,之后则随着根伸长PME活性呈现持续下降最终趋于稳定;土荆芥挥发油、对伞花素、α-萜品烯具有细胞毒性,均能导致根边缘细胞活性显著下降(P<0.05),其中,挥发油的毒性最大,对伞花素、α-萜品烯的毒性次之,对伞花素和α-萜品烯混合物的毒性最小;土荆芥挥发油具有诱导根边缘细胞黏胶层面积增大的效应,并表现出剂量效应,当挥发油剂量达到5μL时,黏胶层相对面积与对照差异显著(P<0.05)。与对照相比,在对伞花素和α-萜品烯的作用下玉米根边缘细胞黏胶层面积变化不显著;当exDNA或胞外蛋白被DNA酶或蛋白酶降解后,根边缘细胞黏胶层相对面积缩小,细胞活性降低,其中,挥发油处理组根边缘细胞活性均在10%以下,对伞花素处理组、α-萜品烯处理组、对伞花素和α-萜品烯混合物处理组根边缘细胞活性虽然有所降低,但仍保持在80%左右。【结论】土荆芥挥发油及其主要成分对伞花素、α-萜品烯具有细胞毒性,可导致玉米根边缘细胞活性降低,根边缘细胞黏胶层中的exDNA和胞外蛋白对土荆芥挥发油、对伞花素、α-萜品烯的细胞毒性具有缓解效应,可在一定程度上缓解土荆芥的化感胁迫。

关键词：土荆芥；化感胁迫；exDNA；胞外蛋白；玉米根边缘细胞；缓解效应

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【目的】研究青海环湖地区草原土壤水分运移与富集规律、土壤水分剖面分布模型、水分循环与水分平衡,揭示该地区土壤水库蓄水特点、土壤干层及其恢复条件,为该地区土壤水资源及草原植被保护、土壤水库建设和草原生态环境的可持续发展提供科学依据。【方法】利用轻型人力钻连续4年采取600多个土壤样品,采用烘干称重法测定土壤含水量。采用双环入渗法原位测定土壤入渗率,采用激光粒度仪分析土壤粒度,采用负压计原位测定土壤吸力。【结果】青海环湖地区的土壤剖面水分分布较为稳定,不论旱季还是雨季,约65%的水分富集在0—0.4 m土层中,0.6 m以下土层水分严重不足。该地区土壤吸力为0.17—0.42 MPa,土壤田间持水量为20%左右。0—0.4 m土层含水量一般为23%,大于田间持水量(20%),故存在约3%的重力水;土层0.6 m以下含水量仅约为6.5%。该地区0.6 m以下土层一般发育有不同等级的土壤干层,且土层厚度越大干层发育越严重。该地区0.4 m以下土层水分含量与深度之间的关系可以用幂函数模拟描述,模拟函数的增量曲线表明,在2009—2011年降水累积增加约50 mm的条件下,土壤含水量的增加量由0.4 m深度的约5%逐渐降低到0.8 m深度的约3%,0.8 m以下土层水分增加量不足3%。该地区土壤入渗率为1.3—3.0 mm.min-1,入渗率较高有利于降水向土壤水转化。该地区的土壤质地优良,但0.6 m以下土层含水量已接近或低于粉砂土无效水的含量(5%)。【结论】青海环湖地区气温低、土壤冻结期长,造成该地区土壤水分具有在土壤上部滞留和富集的突出特点。该地区土壤平均厚度不足1.5 m,导致该地区土壤水库的调蓄功能较弱。而土壤水分的上部滞留和富集增强了该地区土壤水库对浅根系草原植被的调蓄功能,并且具有抑制草原荒漠化发生的重要作用。青海环湖地区在2009—2011年降水量增加到400—420 mm的条件下,土壤水分表现出微弱的正平衡,薄土层中的土壤干层消失,而较厚土层中的土壤干层仍然存在。该地区土壤干层恢复速度很缓慢,恢复的水分增加量低于5%。土壤干层的发育和分布深度很小不仅指示出该地区生态系统较为脆弱,而且还指示出该地区不适于发展需水较多的乔木植被。

关键词：青海湖地区；土壤含水量；土壤水分模拟；分布模型；土壤水分滞留性；土壤水库

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【目的】二酰胺类杀虫剂的作用靶标鱼尼丁受体(ryanodine receptor,RyR)是目前所知的最大的离子通道蛋白,该受体可控制细胞内Ca2+的释放,对细胞内Ca2+的稳定起着关键作用。克隆获得桃小食心虫鱼尼丁受体基因(CsRyR)全长序列,进一步解析该基因在桃小食心虫(Carposina sasakii)各发育阶段的表达模式。【方法】通过同源序列比对的方法,利用cDNA末端快速扩增技术(RACE)获得该基因的全长cDNA序列;应用生物信息学软件对该基因的开放阅读框、编码的氨基酸序列、功能结构域等信息进行预测分析,并基于最大似然法构建该基因与其他昆虫相关基因序列的系统发育树,明确其系统进化关系。分别提取桃小食心虫各发育阶段RNA,以GAPDH为内参基因,应用RT-qPCR技术,解析CsRyR在桃小食心虫各发育阶段(卵、幼虫、蛹和成虫)的表达模式。【结果】桃小食心虫CsRyR的cDNA全序列长度为15 766 bp,开放阅读框15 405 bp,编码5 134个氨基酸。氨基酸序列比对结果显示,CsRyR与脊椎动物RyRs的一致度分别为45%—47%;与秀丽隐杆线虫(Caenorhabditis elegans)RyR的一致度也为46%。在昆虫RyRs中,与鳞翅目一致度为91%—94%,与同翅目、双翅目昆虫一致度均为79%。系统发育树显示该基因编码的蛋白质与鳞翅目夜蛾科和螟蛾科害虫RyRs亲缘关系最近。结构域分析结果显示,CsRyR具有RyR的典型结构域,如位于C-末端的6个跨膜结构域(AA 4 467-5 029)、释放Ca2+的通道形成基序GVRAGGGIGD、Ca2+结合位点EF-hand和3个ATP结合位点GXGXXG等。二酰胺类杀虫剂可能的作用位点AA 183-290(BmRyR),AA 4 610-4 655(DmRyR)和4 946G(PxRyR)在CsRyR中无特殊性。此外,CsRyR中存在AA 2 490-2 496 TQAPRPG和5 131-5 134 SQAK两个基序,在其他物种中均没有发现。RT-qPCR分析结果表明,CsRyR在蛹期表达量最高,分别是1日龄卵、6日龄卵、初孵幼虫、老熟幼虫和成虫的25.19、7.73、6.48、4.74和3.58倍。【结论】克隆了CsRyR基因全长cDNA序列,证明其表达具有发育阶段特异性。 

关键词：桃小食心虫；鱼尼丁受体；基因克隆；发育阶段；表达模式

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【目的】核桃鲜果在贮藏期间易出现青皮褐变腐烂,果仁哈败、发霉、失水等问题,鲜食期很短,生产中常采用干制保藏。研究气体成分对核桃鲜果采后生理及贮藏品质的影响,为延长核桃鲜果供应期提供理论依据和技术方法。【方法】以主栽品种‘香铃’为试验材料,采用气流法测定脱青皮核桃鲜果和带青皮核桃鲜果呼吸强度,研究核桃鲜果呼吸类型。分别采用塑料袋抽真空贮藏、塑料袋限气贮藏、试验箱气调贮藏和自然裸放等4种贮藏方法,于温度(1±0.5)℃、相对湿度90%—95%条件下贮藏。贮期测定各贮藏核桃鲜果果仁水分含量、还原糖含量、油脂含量、蛋白质含量、脂氧合酶活性、超氧化物歧化酶活性、过氧化氢酶活性、脂质氧化终产物丙二醛含量和果仁油脂酸价、碘值、过氧化值等指标的变化,计算贮藏不同时期各处理核桃鲜果青皮褐变指数,贮藏120 d时对核桃鲜果的色、香、味、形等感官性状进行综合评定,以探讨气体成分对带青皮核桃鲜果采后生理及贮藏品质的影响。【结果】带青皮核桃鲜果为呼吸跃变型果实,脱青皮核桃鲜果为呼吸非跃变型果实。各处理贮期核桃鲜果果仁水分含量、油脂含量、油脂碘值总体呈降低趋势,超氧化物歧化酶活性、过氧化氢酶活性、还原糖含量、蛋白质含量保持良好,果仁油脂酸价、过氧化值、脂氧合酶活性、丙二醛含量呈上升趋势。自然裸放(对照)核桃青皮的保鲜效果最差,贮藏至40 d时青皮褐变指数已达0.27;塑料袋抽真空贮藏核桃青皮的保鲜效果最好,贮至120 d时青皮褐变指数仅为0.18。各项指标测定结果表明,塑料袋抽真空贮藏能有效防止青皮褐变,保持果仁较高含水量,减缓果仁油脂酸价、碘值以及过氧化值的变化速率,使超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)保持较高活性,同时抑制丙二醛的产生。贮后感官鉴评,塑料袋抽真空贮藏的核桃鲜果各项指标均得分最高,品质优良。【结论】核桃鲜果贮藏环境中的O2浓度越低,保鲜效果越好。核桃鲜果带果柄剪下,在温度4.0℃下预冷3 d,用低密度聚乙烯(LDPE)塑料袋抽真空包装,在温度(1.0±0.5)℃、相对湿度90%—95%条件下可贮藏120 d,贮后青皮褐变程度低,果实色、香、味、形俱佳。

关键词：核桃鲜果；气调贮藏；采后生理；品质变化

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