Development of a core set of KASP markers for assaying genetic diversity in Brassica rapa subsp. chinensis Makino

Single‐nucleotide polymorphisms (SNPs) are rapid, economical and reliable genotyping tools. Non‐heading Chinese cabbage (Brassica rapa L. subsp. chinensis Makino) is now an economically important vegetable crop worldwide. In this study, 1,167 SNPs were evaluated for 7polymorphism among 70 representative non‐heading Chinese cabbage inbred lines using a Kompetitive Allele Specific PCR (KASP) genotyping assay. On the basis of identified polymorphisms and the results of a principal component analysis, we selected 50 core SNPs that were balanced sufficiently to provide adequate information for genetic identification. The core SNPs were used for construction of a neighbour‐joining dendrogram that separated the 70 inbred lines into four main groups and several subgroups corresponding to Caixin, Heiyebaicai, Huangxinwu, Naibaicai, Taitsai, Pak‐choi, and Wutatsai. This categorization was superior to that achieved using a dataset of 479 polymorphic SNPs. To confirm the utility of the core SNP markers in genetic identification, we tested their stability and resolution using 162 commercial hybrid cultivars. The SNPs, which represent a cost‐effective, accurate marker set for germplasm analysis and cultivar identification, are suitable for molecular marker‐assisted breeding in non‐heading Chinese cabbage.     

1966-2017年贵州省降雨侵蚀力的时空分布特征

[目的] 分析贵州省1966—2017年降雨侵蚀力R值的时空演变规律，为评估该地区降雨对土壤侵蚀的防治、制定水土保持措施及农业生产规划提供参考。[方法] 基于贵州省33个气象站点1966—2017年的日降雨资料，利用克里金插值法、经验正交函数（EOF）方法、Mann-Kendall检验、Morlet小波分析法等，对贵州省52 a的降雨侵蚀力R值的时空特征进行了分析。[结果] ①EOF分析方法可以较好地解释降水侵蚀力的时空分布特征，其前两个特征向量累计贡献率达52%，揭示了贵州省降雨侵蚀力全局型和东西反向型两种典型的分布模态。分析特征向量所对应的时间系数可得，贵州省的降水侵蚀力主要表现为全省全年偏大、全省全年偏小、东大西小、东小西大4种类型；②贵州省降雨侵蚀力R值年内主要受汛期降雨影响，全省各县市汛期降雨侵蚀力R值均占全年总量的60%以上；③在年际变化上，降雨侵蚀力R值存在多突变的现象，1971—1981年突变频率最为频繁。通过周期检验发现其变化主周期为28 a，次周期分别为12 a和6 a。[结论] 贵州省降雨侵蚀力的时空分布与降雨量的时空分布趋势近似，整体呈现南部大北部小，夏季大冬季小的趋势，在未来几年内降雨侵蚀力R值有上升的趋势。     

基于Kjeldahl与Dumas方法的农作物秸秆总氮含量分析

凯氏定氮法(Kjeldahl)与杜马斯燃烧法(Dumas)是测定农业生物质总氮含量的主要检测手段,但二者的测定结果数值存在差异。该研究获取农作物秸秆样本(水稻、小麦、玉米、油菜和棉花)共计1 179个,分别采用Kjeldahl和Dumas方法测定总氮(TKN和TCN,total Kjeldahl nitrogen and total combustion nitroyen)含量,通过多种统计与分析方法,系统分析比较了不同农作物秸秆总氮含量及其分布的异同和相关关系。结果表明:不同农作物秸秆氮含量分布均呈非正态分布,建议采用中位数统计;5种秸秆总体的TKN质量分数为(7.12±1.87) g/kg,TCN质量分数为(8.00±2.13) g/kg,TKN含量显著小于TCN含量;小麦和棉花秸秆的TKN含量和TCN含量与其他秸秆间均存在显著差异(P <0.05);不同生物质TKN含量与TCN含量关系不同,建议采用最小中位数二乘法进行拟合分析。研究结果可为农作物秸秆科学利用提供数据及方法互通性支撑。     

透气隔水埋体对土壤水分入渗与溶质运移的影响

为分析透气隔水(弱透水)埋体促进水分入渗与溶质运移功效,开展了不同容重(1.40,1.45,1.50,1.60 g/cm~3)透气隔水(弱透水)埋体的一维垂直土柱入渗试验,分析了不同容重的透气隔水(弱透水)埋体对土壤水分入渗与溶质分布的影响。结果表明,透气隔水(弱透水)埋体能够增加土壤累积入渗量,推动湿润锋运移,在一定范围内,随着透气隔水(弱透水)埋体容重增加,湿润锋推进速度与土壤入渗率均增加。600 min时,土壤累积入渗量相对增加7.42%～29.17%,湿润锋深度达到27 cm,入渗时间相对减少26.97%～64.27%。相比于对照组,不同容重的透气隔水(弱透水)埋体均能降低溶质向深层土壤迁移数量。Philip模型和代数模型均能描述透气隔水(弱透水)埋体土壤水分入渗过程,且Philip模型中吸渗率S和代数模型中综合形状系数α均与透气隔水(弱透水)埋体内外容重比呈正相关关系。研究结果表明透气隔水(弱透水)埋体能够通过改变上层土壤吸力分布提高水分入渗能力与溶质传输效率,实现对城市雨水径流调控和净化。     

中国荔枝文化遗产的特点、价值及保护——基于岭南荔枝种植系统(增城)的实证研究

中国是荔枝的原产地,是荔枝产业第一大国,拥有全球最丰富、最优质的荔枝品种。同时荔枝历史上有"百果之王"等美称,是中国文化底蕴最为深厚的果品之一。荔枝文化遗产极具中国特色且拥有全球影响力,对其保护与发展开展研究具有重要意义。本文以中国重要农业文化遗产岭南荔枝种植系统(增城)为案例,采用实地调查、深度访谈等研究方法,对荔枝文化遗产的特点、价值及保护进行了探讨。遗产地荔枝栽培历史悠久,‘挂绿’驰名中外,种质与古树资源丰富,拥有完备的生产技术体系,荔枝文化资源厚重多元。岭南荔枝种植系统(增城)是一个生态、经济与文化价值俱佳,具有南亚热带特色的生产和文化系统,但当前面临着城镇化与现代农业发展的冲击、古荔树保护力度不够、遗产价值认知不足等威胁。提出以下遗产保护与发展的建议:选择山枝与水枝的代表性区域,建设田园空间博物馆;实施古荔树保护工程,强化古树的管理与护养;加大荔枝文化普及力度,提升民众文化自觉能力;以荔枝产业园、特色小镇、果场为重点,推动荔枝产业升级发展。荔枝相关遗产地应联合申报全球重要农业文化遗产,以推动中国荔枝文化遗产的进一步保护与宣扬。     

纳米氧化锌和纳米二氧化钛对尾草履虫急性毒性效应的比较研究

[目的][方法] 本研究以原生动物尾草履虫（Paramecium caudatum）为实验对象, 对目前广泛应用的两种纳米材料，纳米二氧化钛（TiO2）和纳米氧化锌（ZnO）的24小时急性毒性进行了比较研究，分析了草履虫在两种纳米材料胁迫下抗氧化酶活性的改变，并结合两种纳米材料的超微形态，探讨了纳米材料毒性效应的机制，为两种纳米材料的环境毒性监测与评价提供依据。[结果]结果显示：对尾草履虫的24小时半数效应浓度(24h-EC50)分别为51.580mg·L-1（TiO2）、0.444mg·L-1（ZnO）；最低有影响浓度(24h-LOEC)分别为1.712mg·L-1（TiO2）、0.352mg·L-1（ZnO）；以EC50浓度24小时胁迫尾草履虫，获得抗氧化酶活性改变为：超氧化物歧化酶(SOD)，过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)活性与对照组相比有不同程度的改变，经成对检验分析，两种纳米材料对尾草履虫的POD酶表现出较为明显的抑制作用。[结论]上述结果表明：纳米氧化锌对草履虫的24小时急性毒性大于纳米二氧化钛，这与纳米氧化锌对草履虫抗氧化酶的抑制作用更强，以及纳米氧化锌(30nm)的超微形态相较于纳米二氧化钛(25nm)更加纤细和尖锐有关；本研究获得的24小时急性毒性指标可用于监测和评价两种纳米材料的环境毒性，并为纳米材料的环境容量和生态安全阈值确定提供参考。     

毛薯的营养成分分析和聚类分析

为选育出优良的毛薯种质,本研究以海南大学薯蓣种质资源圃里的80份毛薯为材料,以河南焦作温县的垆土铁棍山药为对照,采用苯酚硫酸法、考马斯亮蓝法以及蒽酮比色法对其干物质、粗多糖、蛋白、可溶性糖和淀粉含量进行测定和比较分析。结果表明:毛薯的干物质含量介于18.62%~38.88%,粗多糖含量介于2.88%~15.82%、蛋白含量介于5.14%~10.71%、可溶性糖含量介于0.1%~13.84%、淀粉含量介于11.94%~64.28%。与对照山药相比,Ds96所测品质均优于对照,可优先选择推广。此外,毛薯各营养品质之间存在着一定的相关性,干物质与糖类存在显著负相关,与蛋白和淀粉表现为正相关。通过对80份毛薯的营养品质进行聚类分析,在欧式距离为3.17时,可将其分为八类,按类群来看,类群Ⅳ各营养价值适中,其他类群在某些营养上比较优秀,可根据需要进行优良资源选择。      

3种水质调控方式下刺参池塘初级生产力的周年变化

通过对自然纳潮、微孔曝气、养水机池塘不同水层初级生产力及其相关参数的研究,分析养水机对初级生产力的影响。结果表明,3种水质调控方式池塘,初级生产力年均值、P/R值均以养水机池塘最高,微孔曝气池塘次之,自然纳潮池塘最低。养水机池塘、微孔曝气池塘、自然纳潮池塘的初级生产力年均值分别为(6.22±0.54)、(5.37±0.60)、(4.69±0.53) gO_2/(m~2·d)。3种水质调控方式下,养水机池塘30～50 cm水层和50～100cm水层初级生产力差异不显著,而微孔曝气池塘和自然纳潮池塘这两水层之间初级生产力差异显著,且养水机池塘50～100 cm的水层初级生产力显著高于微孔曝气和自然纳潮池塘。研究表明,养水机能显著提高刺参池塘50 cm以下水层的初级生产力,缩小上层和下层初级生产力之间的差距,从而提高池塘水体总初级生产力,为刺参饵料和池塘物质快速循环提供基本保障。     

基于DEB理论的皱纹盘鲍个体生长模型参数的测定

为获取皱纹盘鲍(Haliotis discus hannai)个体生长模型所需的6个关键参数，设计了饥饿耗能、温度对耗氧的影响等相关生理实验，计算得到各项参数值。单位体积维持耗能率的值 、形成单位体积结构物质所需的能量值 、单位体积最大储存能量 和储备能量值 4个参数，通过连续测定皱纹盘鲍饥饿过程中呼吸耗氧率和软组织干重不断下降直至保持稳定时的能量值计算；温度函数中Arrhenius温度 的数值根据皱纹盘鲍在不同温度梯度下的单位干重耗氧率测定、计算；形状系数δm值通过统计测量的壳长、软组织湿重等生物学参数拟合回归得到。结果显示，皱纹盘鲍在饥饿后，呼吸耗氧率和软组织干重分别降低了26.3%和70.0%，呼吸耗氧率由2.69 mg/(ind.?h)逐渐降低并稳定在0.8 mg/(ind.?h)，软组织干重由(5.21±0.89) g降低至(3.84±0.22) g；根据公式计算得 和 的值分别为20.18 J/(cm3?d)和8120 J/cm；皱纹盘鲍饥饿前后有机物含量分别为80%和58%，经过换算， 和 的值分别为2726 J/cm3和32583 J/g。不同规格的皱纹盘鲍在水温为5℃~20℃范围内，温度与单位干重耗氧率呈正比；当水温超过20℃之后，温度与单位干重耗氧率呈反比。在转折点20℃之前，单位干重耗氧率的ln值与温度(热力学温度，K)的倒数呈线性关系，线性回归方程斜率的绝对值为Arrhenius温度 值( =7196 K)。生物学统计分析鲍壳长(L)与体积(V)呈三次函数关系：V=0.0639 L3.1621(R²=0.9852)，根据公式对软组织湿重的立方根与壳长进行线性回归，所得的斜率即为形状系数δm值(δm=0.43)。本研究对建立以DEB理论为指导的皱纹盘鲍个体生长模型提供了数据支撑。