基于格网的GCM数据修订分析未来海南岛农业水热资源的变化特征     

李宁  白蕤  李玮  陈淼  杨桂生  陈歆  范长华  张文 《中国农业气象》2021,42(6):447

以海南岛为研究区域，选用5个大气环流模式（GCMs）1970−1999年的逐日输出数据和同期地面气象观测数据，使用空间插值降尺度到0.5°×0.5°格网。以格网单元为基础，应用系统误差修订（修正值法或比值法）和多模式集合平均方法（贝叶斯模型平均法BMA或等权重平均法EW），训练与验证GCMs输出值并进行综合修订。在此基础上，分析RCP2.6、RCP4.5和RCP8.5情景下，未来海南岛近期（2020−2059年）和远期（2060−2099年）农业水热资源，包括年平均气温、1月平均气温、≥10℃积温、≥20℃积温、年降水量、1月降水量和≥20℃界限温度生长期间降水量的变化特征。结果表明：GCMs输出值的系统误差和BMA权重系数在格网间存在较大的空间差异，且GCMs输出值低估逐日最高气温约3.55℃，高估逐日最低气温约1.19℃，逐日降水量仅为观测值的54.35%。基于格网的综合修订，可有效降低GCMs输出值在空间上的不确定性，BMA与EW的修订结果相似，均优于单一GCM模式。通过格网BMA综合修订后，最高气温、最低气温和降水量在验证期的相关系数r分别约提升0.10、0.07和0.06；均方根误差RMSE分别约降低2.38℃、1.01℃和1.01mm；较单一GCM相对观测值的偏差平均约减少3.25℃、1.13℃和25.67mm。未来海南岛农业热量资源在空间上主要表现为从中部向外围逐渐升高，高温主要分布在南部至西部沿海地区，年平均气温的增幅全岛较为接近，1月平均气温、≥10℃积温和≥20℃积温的增幅分别表现为由东向西、由北向南和由中部向外围递减。在时间上，RCP8.5情景下所有农业热量资源均为极显著增加且增温最快，RCP4.5情景为先增加后平缓，RCP2.6情景较为平缓，远期无显著增温。未来海南岛降水资源在空间上转为由东向西逐步递减的格局，南部和北部沿海地区降水变率增加，西部和中部降水变率减少，在时间上无显著变化趋势。随着未来海南岛气候变暖和降水格局的改变，农作物适宜种植面积扩大，会对农业生产带来巨大挑战，应提前布局，做好趋利避害。  相似文献   

甘蔗热带种金属硫蛋白家族基因的克隆及响应重金属胁迫的表达分析     

高世武  傅志伟  陈云  林兆里  许莉萍  郭晋隆 《作物学报》2020,46(2):166-178

金属硫蛋白是一类富含巯基的低分子量蛋白,在植物的重金属解毒及细胞氧化还原调控等方面起重要的作用。本研究以甘蔗热带种Badila组培苗为材料,分别测定了其在CdCl2、ZnSO4和CuCl2水溶液培养条件下地上部和地下部的重金属含量,结果显示其对上述3种重金属有较强的耐受与富集能力。继而克隆了ScMT1(登录号为KJ504373)、ScMT2-1-5(登录号为MH191346)和ScMT3(登录号为KJ5043704)3个金属硫蛋白家族基因,它们分别属于植物MT亚家族中的MT1、MT2和MT3型基因。ScMT1含有1个内含子和2个外显子,开放阅读框(Open Reading Frame,ORF)长228 bp,编码75个氨基酸;ScMT2-1-5含有2个内含子和3个外显子,ORF长246 bp,编码81个氨基酸;ScMT3含有1个内含子和2个外显子,ORF长198 bp,编码65个氨基酸。RT-qPCR显示,Cd2+胁迫下,在甘蔗地上部和地下部,ScMT2-1-5均连续显著上调表达,而ScMT1的上调应答出现延迟。ScMT3在地上部的上调应答出现延迟,在地下部呈“扬-抑”趋势,提示甘蔗响应Cd^2+胁迫过程中ScMT2-1-5起更积极的作用,ScMT1参与胁迫后期的分子响应,而ScMT3不起主导作用。Cu^2+胁迫下,地上部ScMT1连续显著上调表达,ScMT2-1-5和ScMT3呈总体上调的表达趋势;地下部,ScMT1和ScMT2-1-5的上调表答均出现延迟,仅在胁迫后期显著上调表达,而ScMT3仅在胁迫前期显著上调表达。该结果提示了ScMT1、ScMT2-1-5和ScMT3在Cu2+胁迫响应过程中的协作关系,三者共同参与了地上部的胁迫响应,其中ScMT1起更积极的作用;此外三者还先后参与了地下部对Cu^2+胁迫的分子响应。Zn^2+胁迫下,ScMT1和ScMT3分别仅在地上部和地下部显著上调表达;ScMT2-1-5在地上部和地下部均呈“扬-抑”的应答趋势;提示了在甘蔗响应Cd^2+胁迫应答过程中ScMT1和ScMT3分别在地上部和地下部起主要作用,ScMT2-1-5参与了胁迫前期的分子响应。ScMT1、ScMT2-1-5和ScMT3在甘蔗不同组织中及在重金属(Cd^2+、Zn^2+或Cu^2+)不同累积水平下呈现出相似或互补的应答特性,提示上述甘蔗MT家族不同成员在重金属解毒及细胞氧化还原调控等方面产生了功能分化,且三者在应对过量Cd^2+、Zn^2+或Cu^2+对甘蔗组织造成伤害的过程中存在时空上的协同作用。该研究为深入理解多倍体植物甘蔗中MT家族各成员基因在重金属耐受过程中的协同作用机制奠定了基础。  相似文献   

基于距离相关系数和KNN回归模型的森林蓄积量估测研究     

宋亚斌  邢元军  江腾宇  林辉 《中南林业科技大学学报(自然科学版)》2020,(4):22-27,33

【目的】探究Landsat8 OLI数据和KNN算法在森林蓄积量估测中的潜力。【方法】以湖南省湘潭县为研究区,采用Landsat8 OLI数据和同时期的二类调查数据,通过距离相关系数筛选特征,分别采用线性回归模型(MLR)、K-近邻模型(KNN)、距离加权KNN模型(DW-KNN)和优化欧式KNN模型(FW-KNN)对森林蓄积量进行估测。使用十折交叉方法进行精度检验,对检验结果进行对比分析。【结果】3种KNN模型的估测结果均高于传统的线性模型,并且在3种KNN模型中,FW-KNN算法效果最好,决定系数达到0.69,为3种模型中最高;3种KNN模型中,本研究优化欧氏距离KNN模型的估测精度最高,其均方根误差为30.3%,相比于传统KNN模型的均方根误差降低了5.1%,相比于DW-KNN模型降低了3.3%。【结论】采用DW-KNN蓄积量估测结果明显优于其他两种模型,说明通过特征与蓄积量的相关性优化样本间的距离是一种可行的KNN优化方法。  相似文献   

北方高寒地区“高效、节能、智能”新型猪场建设     

严久民  臧欣 《猪业科学》2021,38(9):90-91

文章所述猪场地处内蒙古自治区呼伦贝尔市，属我国高寒地区。该猪场运用“种养结合”模式，将低碳环保养殖和绿色有机农业进行有机结合，将猪场产生的猪粪尿全部发酵成为有机肥，为农田提供肥料；农田产出无公害有机饲料再喂养猪只，实现生态农牧业可持续健康发展。低碳环保则指猪舍冬天利用猪群自身余热取暖，替代锅炉，实现低能耗。与传统猪场相比，该猪场更加注重节约资源、节省人工。运用自动清粪模式代替水冲，避免大量污水产生；舍内废气经过净化处理排出舍外，避免氨氮废气等污染环境。  相似文献   

Cuticular protein gene LmACP8 is involved in wing morphogenesis in the migratory locust,Locusta migratoria          下载免费PDF全文

Xiao-ming ZHAO  Jia-peng YANG  Xin GOU  Wei-min LIU  Jian-zhen ZHANG 《农业科学学报》2021,20(6):1596-1606

Cuticular proteins(CPs) are major components of the insect cuticle-associated organs such as integument and wings, although the importance of CPs for wing development and function in hemimetabolous insects remains understudied. In the present study, a wing cuticular protein LmACP8 was identified from Locusta migratoria, which belongs to the RR-2 subfamily of cuticular protein RR consensus(CPR) chitin-binding proteins. LmACP8 was mainly expressed in the wing pads and showed high expression levels before ecdysis of third-, fourth-, and fifth-instar nymphs, with its encoded protein located in the procuticle of wing pads and adult wings. Depletion of LmACP8 by RNA interference markedly reduced the amount of its protein, which consequently caused abnormal wing morphogenesis in the transition from nymph to adult of L. migratoria. We further demonstrated that the abnormal morphogenesis was caused by severe damage of the endocuticle in the wings. LmACP8 was suppressed by 20-hydroxyecdysone(20 E) in vivo, however, its expression was significantly up-regulated after knocking down the hormone receptor gene LmHR39. Thus, the LmACP8 that is negatively regulated by the LmHR39-mediated 20 E signaling pathway is involved in wing development during the nymph to adult transition.  相似文献   

不同用量纳米材料对生菜种子发芽的影响   总被引：1，自引：0，他引：1  

赖钰  汪瑞  李鑫  沈荣晨  刘浩林  孙光闻 《蔬菜》2019,(4):10-14

以意大利生菜和红脆香生菜种子为试验材料,研究不同用量石墨相氮化碳纳米材料(0、50、100、150、200 mg/L)对2种生菜种子萌发的影响。结果表明:纳米材料用量在50～150 mg/L时对2种生菜发芽势、发芽率、发芽指数均有促进作用,用量在100 mg/L时,意大利生菜的发芽率、发芽指数最高;用量在150 mg/L时,红脆香生菜发芽势、发芽率、发芽指数最高。纳米材料用量达到200 mg/L时,对生菜种子萌发的促进效果减小,甚至出现抑制萌发的现象。较高用量(150、200 mg/L)的纳米材料可以促进生菜胚根的伸长,用量在150 mg/L时,意大利生菜胚根最长,比对照(CK)增加了24.80%;用量在200 mg/L时,红脆香生菜胚根最长,比对照增加了37.20%。施加纳米材料对生菜胚芽长度的影响不显著。总之,纳米材料用量在50～150 mg/L时,可以促进生菜种子的萌发;较高用量(150、200 mg/L)的纳米材料可以促进生菜种子胚根的伸长;施加纳米材料对胚芽长的影响不显著。  相似文献   

Identification and quantification of anthocyanins in different coloured cultivars of ornamental kale (Brassica oleracea L. var. acephala DC)     

Pengfang Zhu  Zhendong Tian  Zhichao Pan  Xin Feng 《The Journal of Horticultural Science and Biotechnology》2018,93(5):466-473

Anthocyanins are responsible for the colour of many fruits, vegetables, flowers, and coloured-leaved trees. Ornamental kale (Brassica oleracea L. var. acephala DC) is widely cultivated for its colourful inner leaves. To investigate the relationship between the degree of colouration and anthocyanin distribution, content, and composition in ornamental kale, the authors studied the pigment characteristics of five cultivars with different coloured leaves (white, pink, red, purple, and purple-black). Microscopy observation, spectrophotometer, and high-performance liquid chromatography-mass spectrometry (HPLC-MS) analysis of fresh inner leaves revealed that pink, red, and purple colourations were associated with high levels of anthocyanin, while purple-black was the result of the combination of anthocyanins and chlorophyll. In the coloured cultivars, anthocyanins were abundant mainly in the first and second cell layers below the epidermis in both the hypocotyls and inner leaves. No anthocyanin was found in the white-leaved phenotype cultivar. Anthocyanin content increased as leaf colour deepened from pink, red, to purple cultivars, which had little chlorophyll and carotenoid. The authors identified eight anthocyanins in the four coloured cultivars, including one non-acylated, four monoacylated, and three diacylated cyanidin glycosides. Cyanidin-3-(sinapoyl)(feruloyl)-diglucoside-5-glucoside was the most abundant anthocyanin in the four coloured cultivars followed by cyanidin-3-(sinapoyl)-diglucoside-5-glucoside. The analysis of anthocyanin accumulation characterisation provides important information on evaluating colouration patterns in coloured plants, and will be helpful for breeding desired leaf colours in ornamental kale.  相似文献   

厚叶南五味子仿生态栽培关键技术研究     

林小青  周俊新 《安徽农业科学》2021,49(11):116-118

选取厚叶南五味子应用试验方法,进一步筛选优良扦插技术、壮苗培育技术方案和立体种植关键技术措施,结果表明:厚叶南五味子扦插技术在70％透光率的塑料大棚内扦插50 d,可获得优良的扦插苗,取得最佳的生长效果;壮苗培育技术最优基质配比为碎石:腐烂树皮:碎木屑(1:2:1)+1.5 kg/m3缓释肥+4.0 kg/m3腐熟饼肥;立体附植应以240 d的壮苗在3月份进行.  相似文献   

正交设计优化青蒿SRAP-PCR反应体系及引物筛选     

石紫薇  梁妍  姜婷婷  梁剑平  贾宁  辛志君  陆锡宏  周翔  李雪虎 《分子植物育种》2020,(10):3303-3310

为了建立青蒿的SRAP最佳扩增体系,并筛选出SRAP多态性引物,本研究以青蒿叶片DNA为模板,采用正交试验设计,以Mg^2+、dNTP Mix、Taq DNA聚合酶、引物和DNA模板5种因素5个水平,对青蒿SRAP反应体系进行研究。结果表明,青蒿SRAP-PCR最佳反应体系为:引物0.6μmol/L、Mg^2+2.0 mmol/L、模板DNA 5.1 ng、Taq DNA聚合酶2.0 U、dNTPs 0.25 mmol/L,总体积为25μL。各因素对扩增反应均有不同影响,其中引物浓度的影响最大,dNTPs的影响最小。运用该体系对不同种质资源的青蒿进行验证,证明该体系稳定可靠,并在30个引物组合中筛选出了25对扩增条带清晰,多态性丰富的引物组合。这一结论为今后利用SRAP标记技术进行青蒿分子遗传学研究提供了科学依据。  相似文献   

同期排卵处理母牛体温和活动量变化规律及效果分析     

田宏志  陈晓丽  李欣  李茹意  王栋 《畜牧兽医学报》2020,51(7):1619-1627

为探究同期排卵处理母牛体温和活动量变化规律及不同同期排卵技术处理效果，指导同期排卵技术优化。本研究自动监测了18头20月龄左右同期排卵（GnRH-PG-GnRH）处理荷斯坦母牛和17头产后40~60 d预同期排卵（PG-PG-GnRH-PG-GnRH）处理荷斯坦母牛的体温和活动量，应用自动检测系统进行母牛发情监测。结果发现，同期排卵处理母牛发情时阴道温度平均升高（0.43±0.20）℃，持续（12.37±2.73）h；活动量平均升高（18.28±18.61）倍，持续（11.00±1.68）h；排卵时阴道温度平均下降（0.20±0.10）℃，持续（11.00±1.68）h。自动化发情监测显示，同期排卵处理母牛7头发情并排卵；预同期排卵母牛GnRH处理前全部发情排卵。两种同期排卵处理，虽可改变母牛性周期进程，促进母牛性周期同步化，但均难以使母牛性周期完全同步。因此，将同期排卵-定时输精和发情鉴定技术科学结合才能取得更好的繁殖效果。  相似文献