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Construction of algal-bacterial consortia using green microalgae Chlorella vulgaris and As(Ⅲ)-oxidizing bacteria:As tolerance and metabolomic profiling

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Journal of Environmental Sciences 2024年第5期139卷 258-266页

作者： Xiaoman He guobing lin Jiayuan Zeng Zhaoguang Yang lin Wang College of Chemistry and Chemical Engineering Central South UniversityChangsha 410083China Key Laboratory of Hunan Province for Water Environment and Agriculture Product Safety Central South UniversityChangsha 410083China

Bioremediation became a promising technology to resolve arsenic(As)contamination in aquatic environment.Since monoculture such as microalgae or bacteria was sensitive to environmental disturbance and vulnerable to contamination,green microalgae Chlorella vulgaris and arsenite(As(Ⅲ))-oxidizing bacteria Pseudomonas sp.SMS11 were co-cultured to construct algal-bacterial consortia in the current study.The effects of algae-bacteria(A:B)ratio and exposure As(Ⅲ)concentration on algal growth,As speciation and metabolomic profile were investigated.Algal growth arrested when treated with 100 mg/L As(Ⅲ)without the co-cultured bacteria.By contrast,co-cultured with strain SMS11 significantly enhanced As tolerance in C.vulgaris especially with A:B ratio of 1:10.All the As(Ⅲ)in culture media of the consortia were oxidized into As(Ⅴ)on day 7.Methylation of As was observed on day 14.Over 1% and 0.5% of total As were converted into dimethylarsinic acid(DMA)after 21days cultivation when the initial concentrations of As(Ⅲ)were 1 and 10 mg/L,respectively.Metabolomic analysis was further performed to reveal the response of consortia metabolites to external As(Ⅲ).The enriched metabolomic pathways were associated with carbohydrate,amino acid and energy metabolisms.Tricarboxylic acid cycle and glyoxylate and dicarboxylate metabolism were upregulated under As stress due to their biological functions on alleviating oxidative stress and protecting cells.Both carbohydrate and amino acid metabolisms provided precursors and potential substrates for energy production and cell protection under abiotic stress.Alterations of the pathways relevant to carbohydrate or amino acid metabolism were triggered by energy requirement.

关键词： Microalgae Algal-bacterial consortia As(Ⅲ)-oxidizing bacteria Metabolomics Energy metabolism

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Ionome profiling and arsenic speciation provide evidence of arsenite detoxification in rice by phosphate and arsenite-oxidizing bacteria

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Journal of Environmental Sciences 2023年第6期128卷 129-138页

作者： guobing lin Xiaoman He Jiayuan Zeng Zhaoguang Yang lin Wang College of Chemistry and Chemical Engineering Central South UniversityChangsha 410083China Key Laboratory of Hunan Province for Water Environment and Agriculture Product Safety Central South UniversityChangsha 410083China

Arsenite(As(III))as the most toxic and mobile form is the dominant arsenic(As)species in flooded paddy fields,resulting in higher accumulation of As in paddy rice than other terrestrial crops.Mitigation of As toxicity to rice plant is an important way to safeguard food production and safety.In the current study,As(III)-oxidizing bacteria Pseudomonas sp.strain SMS11 was inoculated with rice plants to accelerate conversion of As(III)into lower toxic arsenate(As(V)).Meanwhile,additional phosphate was supplemented to restrict As(V)uptake by the rice plants.Growth of rice plant was significantly inhibited under As(III)stress.The inhibition was alleviated by the introduction of additional P and SMS11.Arsenic speciation showed that additional P restricted As accumulation in the rice roots via competing common uptake pathways,while inoculation with SMS11 limited As translocation from root to shoot.Ionomic profiling revealed specific characteristics of the rice tissue samples from different treatment groups.Compared to the roots,ionomes of the rice shoots were more sensitive to environmental perturbations.Both extraneous P and As(III)-oxidizing bacteria SMS11 could alleviate As(III)stress to the rice plants through promoting growth and regulating ionome homeostasis.

关键词： As(III)-oxidizing bacteria Ionomics Ionome homeostasis Paddy rice Stress alleviation

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稻茬晚播油菜栽培技术研究进展

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中国农学通报 2024年第18期40卷 45-52页

作者：杨光林国冰钱晨李静王龙李亦扬左青松扬州大学/江苏省作物栽培生理重点实验室/江苏省粮食作物现代产业技术协同创新中心江苏扬州225009

中国稻茬油菜种植区域主要在长江流域冬油菜区,近些年来稻茬油菜的单产不断提高,种植面积也稳中有升,为中国的油料安全做出了重要贡献。然而,随着长江流域冬油菜区水稻中晚熟品种轻简化栽培技术的推广应用,水稻成熟期大幅度推迟,导致油... 详细信息

中国稻茬油菜种植区域主要在长江流域冬油菜区,近些年来稻茬油菜的单产不断提高,种植面积也稳中有升,为中国的油料安全做出了重要贡献。然而,随着长江流域冬油菜区水稻中晚熟品种轻简化栽培技术的推广应用,水稻成熟期大幅度推迟,导致油菜冬前生长时间进一步压缩,油菜晚播与过晚播面积逐年增大,严重制约了油菜的生产潜力。在长江流域稻油两熟区,油菜晚播现象尤为突出,已成为诸多学者广泛关注的热点问题。通过对油菜晚播现状以及相关高产限制因素的分析,致力于找出晚播油菜生产中的重要问题。通过对油菜晚播现状的分析,提高稻油轮作区油菜籽粒质量和产量。提倡运用先进的栽培技术减轻油菜晚播的影响,为促进未来油菜产业的蓬勃发展提供理论参考。

关键词：稻茬油菜晚播高产栽培冬前生长量施肥量

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深圳市排水管网数字孪生实现关键路径

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水利信息化 2024年第3期 23-29页

作者：黄容杨宗国陈正黄贵林国兵卢仕强深圳市水务科技发展有限公司广东深圳518036 深圳市公明供水调蓄工程管理处广东深圳518036

为解决排水管网动态化、精细化管理难题,以及涉及地面坍塌、水污染等城市公共安全问题,借鉴数字孪生水利工程建设经验,以排水管网为研究对象,分析深圳市管网及信息化建设现状,按照“厂—网—河”流域一体化思维重点,从数据底板建设、模... 详细信息

为解决排水管网动态化、精细化管理难题,以及涉及地面坍塌、水污染等城市公共安全问题,借鉴数字孪生水利工程建设经验,以排水管网为研究对象,分析深圳市管网及信息化建设现状,按照“厂—网—河”流域一体化思维重点,从数据底板建设、模型平台建设及业务场景应用3个方面,阐述排水管网数字孪生的具体实现:建立由管网基础、地理空间、监测、业务管理、跨行业共享等数据组成的持续动态更新的孪生数据底板;通过水文水力学模型分析搭建管网静态和动态模型,支撑排水管网评估分析、运行监测预警、雨污系统调度等;建立体现“四预”功能的排水管网数字孪生业务应用。排水管网数字孪生建设可补充智慧城市地下数据资源,实现问题管网诊断、管网规划设计、水污染治理、洪涝预警分析等。

关键词：数字孪生排水管网水环境治理流域一体化关键路径

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Microstructure of NdFeB Strip Casting Flake

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Journal of Iron and Steel Research(International) 2005年第3期12卷 60-62页

作者： LIBo guobing-lin WANGDong-ling LIUTao LIUWen-chang YUXiao-jun CentralIronandSteelResearchInstitute Beijing100081China

The microstructures of NdFeB conventional ingot and strip casting (SC) flake were studied by BSE and energy spectra. The non-equilibrium state of the microstructure of SC flakes was discussed. By observing the change of microstructure of SC flakes after annealing at 700 ℃, 800 ℃ and 900 ℃, the characteristics of SC flakes were investigated further. The influence of the characteristic on magnetic property was analyzed.

关键词： microstructure NdFeB magnet strip casting annealing

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公明水库4号坝安全监测数据分析

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河南水利与南水北调 2023年第2期52卷 19-20,23页

作者：林国兵马景其深圳市公明供水调蓄工程管理处广东深圳518107

公明水库是深圳库容最大的水库,是深圳重要的调蓄水库和战略储备水源。文章以公明水库4号坝为例,通过对雨水情观测资料及大坝表面变形、渗流压力、渗流量等监测数据进行分析,评估大坝安全性态是否正常或发生转异。分析表明,公明水库4号... 详细信息

公明水库是深圳库容最大的水库,是深圳重要的调蓄水库和战略储备水源。文章以公明水库4号坝为例,通过对雨水情观测资料及大坝表面变形、渗流压力、渗流量等监测数据进行分析,评估大坝安全性态是否正常或发生转异。分析表明,公明水库4号坝变形符合一般规律和趋于稳定,坝体渗流场稳定,浸润线基本正常,坝体安全性态正常。

关键词：水库大坝安全监测资料分析公明水库

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油菜毯苗机械化移栽技术研究进展

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江苏农业科学 2023年第18期51卷 20-27页

作者：林国冰王龙李静钱晨李亦扬郑经东尤晶晶左青松扬州大学/江苏省作物栽培生理重点实验室/江苏省粮食作物现代产业技术协同创新中心江苏扬州225009

油菜是我国种植面积最大的油料作物,其在种植的所有油料作物中占有重要地位。近年来,我国油菜年产量不断提高,油菜产业发展进入快车道,但是在实际生产过程中依然存在着矛盾与问题,油菜毯苗机械化移栽是专门用于解决茬口矛盾和劳动力成... 详细信息

油菜是我国种植面积最大的油料作物,其在种植的所有油料作物中占有重要地位。近年来,我国油菜年产量不断提高,油菜产业发展进入快车道,但是在实际生产过程中依然存在着矛盾与问题,油菜毯苗机械化移栽是专门用于解决茬口矛盾和劳动力成本问题的一种新型油菜种植方式。本文综述了近年来相关学者在油菜毯苗培育及机械化移栽方面的技术研究进展,提出了一些促进油菜毯苗技术发展的建议和倡议,主要包含3个方面:毯苗的培育,通过确定适宜播期、播种密度、进行种子处理和养分运筹的方式来培育优质毯苗;毯苗的机械化移栽,精进毯苗移栽机的研制,以及了解毯苗机械移栽相关要点;毯苗的栽后研究,确定恰当的移栽密度和供应适宜的肥料以保证栽后毯苗的正常生长。本文提倡的相关措施致力于促进我国油料产业的蓬勃发展,加快农业现代化转型的进程,以期为新型油菜生产模式的发展提供参考。

关键词：油菜毯苗播种密度机械化移栽高产栽培播期氮素

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油菜机栽毯苗培育的适宜供氮量研究

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中国农业科学 2023年第16期56卷 3100-3109页

作者：李静钱晨林国冰王龙李亦扬郑经东尤晶晶冷锁虎左青松扬州大学农学院/江苏省作物栽培生理重点实验室/江苏省粮食作物现代产业技术协同创新中心

【目的】适宜机栽的油菜毯苗密度大，个体小，抗逆能力差，研究不同氮肥用量对油菜毯苗农艺性状、生理指标以及栽后活棵率的影响，明确油菜机栽毯苗培育的适宜供氮水平。【方法】于2020和2021年份以秦优10号和宁杂158两个油菜品种为供... 详细信息

【目的】适宜机栽的油菜毯苗密度大，个体小，抗逆能力差，研究不同氮肥用量对油菜毯苗农艺性状、生理指标以及栽后活棵率的影响，明确油菜机栽毯苗培育的适宜供氮水平。【方法】于2020和2021年份以秦优10号和宁杂158两个油菜品种为供试材料，在子叶期喷施0.25 g N/盘基础上，于一叶一心期设置0（不施氮肥）、0.5、1.0、1.5和2.0 g N/盘共5个氮肥用量处理，播种后30 d测定农艺性状和生理指标，机栽后10 d田间调查活棵率。【结果】播种后30 d每盘存苗数的变化范围为627—669，随着供氮水平增加，存苗数呈先增加后降低。不同部位的含氮率随着氮肥用量的增加逐渐增加，地上部含氮率高于地下部，碳素含量随着供氮水平的增加总体上呈降低趋势，地下部碳素含量高于对应的地上部碳素含量。地上、地下部碳氮比的变化范围分别为6.98—9.69和12.35—16.26，随着供氮水平的增加均表现为下降趋势。随着氮肥用量增加，油菜毯苗株高、单株叶面积、鲜重、干重和水分含量逐渐增加，其中以地下部鲜重的增加幅度最大，秦优10号和宁杂158两个油菜品种2.0 g N/盘处理的地下部鲜重平均值与不施氮肥处理相比增加幅度分别为106.3%和95.0%。根颈直径和栽后活棵率随着氮肥用量的增加呈先增加后降低趋势，相同年份和品种试验中根颈直径均以1.5 g N/盘处理最高，不同处理栽后活棵率的变化范围为81.7%—97.1%，以1.0和1.5 g N/盘处理较高，均在95%以上，并且两者之间无显著差异。【结论】油菜毯苗培育过程中，在子叶期喷施0.25 g N/盘基础上，一叶一心期喷施1.0—1.5 g N/盘时，机械移栽后每盘存苗数较高，根颈粗、含氮率和碳氮比值适宜，栽后活棵率高。

关键词：油菜毯苗供氮水平碳氮比水分含量活棵率

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广东番茄巨芽病植原体的分子鉴定

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植物保护 2024年第1期50卷 203-210页

作者：汤亚飞李正刚佘小漫于琳蓝国兵何自福广东省农业科学院植物保护研究所农业农村部华南果蔬绿色防控重点实验室广东省植物保护新技术重点实验室广州510640

2022年,对在广东省湛江市廉江市田间发现的疑似番茄巨芽病病株,利用分子生物学方法对其相关植原体进行了鉴定。以番茄病株叶片总DNA为模板,利用植原体16S rRNA基因通用引物R16mF2/R16mR1进行PCR扩增,获得了广东番茄巨芽病植原体(TBB-GD-... 详细信息

2022年,对在广东省湛江市廉江市田间发现的疑似番茄巨芽病病株,利用分子生物学方法对其相关植原体进行了鉴定。以番茄病株叶片总DNA为模板,利用植原体16S rRNA基因通用引物R16mF2/R16mR1进行PCR扩增,获得了广东番茄巨芽病植原体(TBB-GD-2022)16S rRNA基因片段(1 430 bp, GenBank登录号为ON102780)。16S rRNA基因序列相似性分析显示,TBB-GD-2022与16SrⅡ组植原体菌株的相似性较高,为96.82%~100%,其中与隶属于16SrⅡ-V亚组的6个植原体株系相似性为100%。系统进化分析显示,TBB-GD-2022与16SrⅡ组各植原体株系聚类在一个大分支,并与16SrⅡ-V亚组成员聚类在一个小分支,亲缘关系较近。16S rRNA基因相似系数分析表明,TBB-GD-2022与16SrⅡ-V亚组的参照株系‘Praxelis clematidea’ phyllody phytoplasma (GenBank登录号:KY568717)的相似系数为1.00。上述研究结果表明,广东番茄巨芽病植原体隶属16SrⅡ-V亚组成员。本文首次报道在广东发现番茄巨芽病,通过其16S rRNA序列分析进一步确定了其相关植原体的分类地位,为该病害的防控提供了科学依据。

关键词：番茄巨芽病植原体 16S rRNA 分子鉴定

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侵染构树的菜豆金色黄花叶病毒属病毒的鉴定及基因组序列分析

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植物病理学报 2024年第1期54卷 59-68页

作者：汤亚飞李正刚佘小漫于琳蓝国兵丁善文何自福广东省农业科学院植物保护研究所/农业农村部华南果蔬绿色防控重点实验室/广东省植物保护新技术重点实验室广州510640

从广东省河源市连平县采集3份疑似双生病毒侵染引起的叶片表现黄花叶症状构树样品,提取总DNA,利用Bego-movirus通用引物AV494/CoPR进行PCR检测表明,疑似病样中均检测到菜豆金色黄花叶病毒属病毒。进一步选取PCR检测为阳性的样品进行RCA... 详细信息

从广东省河源市连平县采集3份疑似双生病毒侵染引起的叶片表现黄花叶症状构树样品,提取总DNA,利用Bego-movirus通用引物AV494/CoPR进行PCR检测表明,疑似病样中均检测到菜豆金色黄花叶病毒属病毒。进一步选取PCR检测为阳性的样品进行RCA扩增、酶切、克隆及测序,获得侵染广东构树的病毒分离物基因组全长序列。广东构树分离物(GS-2021)为一个双组分病毒,包含DNA-A和DNA-B两组分。DNA-A组分(GS-2021-A)全长为2777 nt,编码7个ORFs;DNA-B组分(GS-2021-B)为2742 nt,编码2个ORFs。GS-2021与已报道的中国大青金色花叶病毒(clerodendrum golden mosaic China virus,ClGMCNV)各分离物的DNA-A、DNA-B均有较高的一致性,全长序列的一致性分别为93.0%~93.9%和86.3%~89.6%,其中与福建Fz7分离物DNA-A(GenBank登录号:FJ011668)和DNA-B(GenBank登录号:FJ011669)的相一致性最高,为93.9%和89.6%。GS-2021与ClGMCNV福建、浙江、江苏和美国的5个分离物亲缘关系近,同属一个分支,其中与福建Fz7分离物聚集在一个小分支,亲缘关系最近。基因重组分析显示,GS-2021无明显的基因重组事件存在。根据ICTV对菜豆金色黄花叶病毒属病毒最新分类标准,GS-2021属ClGMCNV的一个新株系。本研究首次在构树上检测到菜豆金色花叶病毒属病毒,获得其病毒基因组全序列,明确其为ClGMCNV的新株系。因此,构树是菜豆金色黄花叶病毒属病毒的新自然寄主。

关键词：构树菜豆金色黄花叶病毒属中国大青金色花叶病毒病毒基因组新寄主

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