降低反刍动物甲烷排放具有重要的经济价值和生态意义。甲烷厌氧氧化（anaerobic methane oxidation, AMO）是湿地、海洋以及湖泊等生态系统中减少甲烷排放的重要途径。根据反应过程中电子受体的不同，AMO分为硫酸盐依赖型甲烷厌氧氧化（sulfate-dependent anaerobic methane oxidation, S-DAMO）、硝酸盐/亚硝酸盐依赖型甲烷厌氧氧化（nitrate/nitrite-dependent anaerobic methane oxidation, N-DAMO）和金属依赖型甲烷厌氧氧化（metal-dependent anaerobic oxidation of methane, M-DAMO）。饲喂反刍动物硝酸盐和硫酸盐也有降甲烷的效果，但这一过程一直被认为是\mathrm{N}{\mathrm{O}}_{\mathrm{3}}^{－}或\mathrm{S}{\mathrm{O}}_{\mathrm{4}}^{\mathrm{2}－}作为电子受体竞争氢的结果。而N-DAMO和S-DAMO的热动力学反应优于硝酸盐和硫酸盐还原反应，若反刍动物瘤胃中能实现AMO，对改善环境及提高饲料利用效率都具有重要意义。为此，本文在阐述AMO类型、反应机制及其涉及的微生物的基础上，比较了自然环境和反刍动物瘤胃中硝酸盐和硫酸盐对甲烷产量影响的差异，发现AMO可能在瘤胃中发生，是硝酸盐、硫酸盐降低瘤胃甲烷产量的原因之一。

为进一步探究鹅卵泡颗粒细胞内源性脂肪酸合成代谢机制，利用CRISPR-Cas9技术构建靶向鹅硬脂酰辅酶A去饱和酶（stearoyl-coenzyme A desaturase,SCD）基因的慢病毒敲减质粒并进行慢病毒包装。首先设计鹅SCD基因的单链指导RNA（single-guide RNA, sgRNA）序列，其次体外合成并验证裂解效率，最后利用psPAX2和pMD2.G包装质粒制备psgRNA-mCherry-T2A-Puro和pLenti-Cas9-T2A-EGFP慢病毒质粒。结果表明，慢病毒质粒被成功构建，且其感染中国仓鼠卵巢（Chinese hamster ovary, CHO）细胞后筛选出能同时表达红色荧光蛋白和增强绿色荧光蛋白的强双阳性细胞群。这为后续感染鹅原代颗粒细胞并敲减其SCD基因研究奠定了基础。

为探明从厚壳贻贝（Mytilus coruscus）贝壳肌棱柱层中鉴定的一种新型贝壳基质蛋白——转凝蛋白类蛋白（transgelin-like protein, TLP）在贝壳形成过程中可能的分子机制，在序列分析基础上，对厚壳贻贝TLP进行原核重组表达及其表达产物的纯化，并分析其对方解石型和文石型碳酸钙晶体形貌的诱导作用及对晶型的影响，同时，分析其对2种晶型碳酸钙晶体结晶速度的抑制及结合作用。序列分析结果显示，厚壳贻贝TLP含有一段钙调理蛋白同源（calponin homology, CH）结构域，其三级结构以α-螺旋结构域为主。功能分析结果表明，重组厚壳贻贝TLP能诱导方解石型和文石型碳酸钙晶体在形貌上产生变化，其中：对方解石型碳酸钙晶体的晶型具有向文石型转化的作用，但对文石型碳酸钙晶体的晶型无影响。重组TLP对方解石型碳酸钙晶体的结晶速度具有明显的抑制作用，而对文石型碳酸钙晶体的结晶速度在蛋白质量浓度较高时具有促进作用。此外，重组TLP具有结合方解石型碳酸钙晶体的作用，但与文石型碳酸钙晶体无明显结合。以上结果表明，TLP对贝壳的形成具有影响并可能在贝壳肌棱柱层的形成中起到了重要作用。

为扩大长江流域油后棉种质资源库，筛选出符合杂交亲本的优异种质，提高棉花育种效率，以引进的72份陆地棉材料为研究对象，应用统计软件SAS V8等对其11个主要农艺性状进行变异性、相关性、主成分和聚类分析。结果表明：72份陆地棉种质资源具有丰富的遗传多样性，材料间的性状变异系数在1.15%～30.31%之间，变幅较大，其中单株成铃数变异系数最大，为30.31%。相关性分析结果表明：生育期与株形性状均呈极显著正相关，株高与铃质量呈极显著正相关，单株果枝数与单株成铃数呈极显著正相关，且与铃质量呈显著负相关，衣分和铃质量均与部分品质性状呈显著负相关。主成分分析结果表明：前4个主成分累计贡献率达73.98%，包含了11个性状的绝大部分信息。聚类分析表明，72份参试种质可分为6类，其中第Ⅰ类群属于优质材料，第Ⅱ类群属于高产材料，第Ⅴ类群属于高产优质材料，育种中可加以重点应用。通过综合评价共筛选出优质材料2份，高产材料6份，在育种工作中可结合品质与产量性状之间的关系，利用优势亲本培育新品种。

为了挖掘春季具有较长观赏期的观叶海棠品种，并探究色素含量对观赏海棠叶片色彩的影响，以引自北美的‘黛玉’海棠（Malus ‘Black Jade’）、‘粉冠’海棠（Malus ‘Pink Spires’）、‘丰盛’海棠（Malus ‘Profusion’）、‘高原红’海棠（Malus ‘Prairifire’）、‘皇家雨点’海棠（Malus ‘Royal Raindrop’）、‘鲁道夫’海棠（Malus ‘Roudph’）、‘时光秀’海棠（Malus ‘Show Time’）、‘硕红’海棠（Malus ‘Big Red’）、‘完美紫’海棠（Malus ‘Perfect Purple’）、‘紫王子’海棠（Malus ‘Purple Prince’）10个观赏海棠品种为材料，测定不同发育时期（展叶前期L₁、展叶初期L₂、展叶后期L₃）叶片色彩参数及其色素含量。结果表明：多数品种明度（lightness, L^*）值变化相对平稳，而红度（redness, a^*）、黄度（yellowness, b^*）值变化幅度大。‘黛玉’‘粉冠’‘丰盛’‘鲁道夫’‘硕红’‘完美紫’‘紫王子’7个观赏海棠品种的a^*值显著降低（P＜0.05），‘高原红’‘皇家雨点’‘时光秀’3个品种的a^*值呈升高趋势。b^*值在10个品种中的整体变化规律一致，呈显著性升高（P＜0.05）。结合色彩图谱分析发现，红绿色相a^*值可作为观赏海棠春季观叶的主要指示值，黄绿色相b^*值是观赏海棠叶色变化的辅助指示值。随发育时期的变化，观赏海棠叶片叶绿素和类胡萝卜素含量逐渐增加，花青素含量逐渐减少，并且叶绿素含量始终高于其他色素含量。叶片色彩与色素含量的相关性分析结果表明：10个观赏海棠品种花青素含量与叶片a^*值呈显著或极显著正相关，类胡萝卜素含量与叶片b^*值呈极显著正相关，叶绿素含量与色彩参数间的相关性因品种而异。综上所述，在10个观赏海棠品种中，‘高原红’‘皇家雨点’‘时光秀’3个品种的观赏价值较高，在3个发育时期中其叶片呈红色周期长，达35 d左右，可作为春季观红叶树种加以开发利用。

为探究稻曲病菌（Villosiclava virens）菌丝生长的调控因子及其调控机制，将稻曲病菌ZJ09菌株用马铃薯蔗糖琼脂（potato sucrose agar, PSA）平板培养基分别于黑暗和照光（日光灯提供的白光）条件下培养。结果显示：照光能显著抑制菌丝生长，说明光照条件是该菌菌丝生长的一种调控因子。采集上述2组菌丝进行转录组测序，共获得695个差异表达基因（differentially expressed genes, DEGs），其中359个基因在照光后表达上调，336个基因在照光后表达下调。从DEGs中选取6个基因用实时荧光定量聚合酶链式反应（real-time quantitative polymerase chain reaction, RT-qPCR）进行验证，所得结果与转录组测序结果一致。对DEGs进行基因本体（gene ontology, GO）富集分析，结果491个DEGs得到富集，涉及生物过程、细胞成分和分子功能3大类别，说明照光抑制菌丝生长的机制较为复杂。对DEGs进行京都基因与基因组百科全书（Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes, KEGG）通路注释，结果表明：照光抑制菌丝生长主要与核糖体结构和功能，以及氨基酸代谢受到影响有关。DEGs包含1个乙酰辅酶A合成酶编码基因，照光显著抑制该基因表达，据此推测，削弱菌丝的乙酰辅酶A合成能力可能是照光抑制菌丝生长的机制之一。由于UvHOG1和UvBI-1这2个基因都不是DEG，因此蛋白激酶HOG1（high osmolarity glycerol 1）和Bax抑制子1可能与照光对菌丝生长的抑制作用无关。

借助膜分离技术对藏茶茶褐素进行分级制备，得到4个茶褐素组分（theabrownine fractions, TBFs），其分子质量范围分别为5～10 kDa（TBFs1）、＞10～50 kDa（TBFs2）、＞50～100 kDa（TBFs3）和＞100 kDa（TBFs4），并对这4个组分进行理化特性、微观结构和清除1，1-二苯基-2-三硝基苯肼（1, 1-diphenyl-2-picrylhydrazyl, DPPH）自由基活性的比较研究。结果表明，藏茶茶褐素的分子质量不低于5 kDa，4个不同分子质量范围的茶褐素组分均呈弱酸性，具有不同含量的酚羟基、羧基以及蛋白质和多糖等络合物。光谱学分析显示，藏茶茶褐素属多羟基酚类物质，在202 nm附近有一特征吸收峰；扫描电镜观察发现，不同茶褐素组分的聚集形态差异明显。活性分析表明，藏茶茶褐素在10～80 μg/mL范围内其质量浓度与DPPH自由基的清除率呈线性正相关，且各组分间活性差异显著，其中活性最强的茶褐素组分为TBFs4（＞100 kDa）。

为了解石灰岩风化成土过程中镉的土壤地球化学特征，从浙西地区同时采集3类石灰土表层和剖面分层土样，开展石灰岩丘陵及其附近沟谷地带土壤镉的富集及土壤剖面中镉的垂直分布特征研究；以稳定元素锆为参照，采用物质质量平衡法分析成土过程中土壤镉的淋失特征，并与当地泥页岩发育的黄红壤进行比较。结果表明：石灰岩成土过程中土壤镉同时发生了明显淋失与强烈富集现象。由于石灰岩成土过程比较特殊，土壤中锆和镉呈现明显的富集；石灰岩丘陵及其附近沟谷地带土壤镉的富集量明显高于同一地区泥页岩发育的土壤。3种石灰土剖面土壤镉的垂直分布有明显差异，不同石灰土镉的化学形态也有差异。石灰岩风化过程中土壤镉的高淋失特征及含镉较高的石灰土的地表侵蚀可能是石灰岩分布区及附近地区土壤镉积累较高的主要原因。

在2017—2018年间对华北口蘑科（Tricholomataceae）物种分布的调查中，于山西省吕梁市交城县庞泉沟国家级自然保护区采集到1个白鳞伞属（Leucopholiota）物种，采用形态学和分子生物学方法对其进行了鉴定。通过野外记录新鲜标本的形态、生长环境和生态特点，并利用光学显微镜和扫描电子显微镜对其显微形态进行详细观察和测量发现，其主要特征为：菌盖直径3.0～5.5 cm，表面覆盖有大量锈褐色的内弯鳞片；菌褶白色，边缘锯齿状，弯生；菌柄长2.5～5.1 cm，直径0.5～1.0 cm，从底部到菌环处表面覆盖有与菌盖表面一样的锈褐色鳞片，菌环以上表面光滑；孢子大小（4.11～5.95） μm×（3.19～4.09） μm，淀粉质，透明，椭圆形；担子大小（15.38～20.89） μm× （5.21～6.08） μm；缘囊体大小（14.70～21.30） μm×（3.52～5.38） μm，近棒状或近纺锤形。通过rDNA的内转录间隔区（internal transcribed spacer, ITS）特异性扩增和序列比对，发现其与华美白鳞伞（Leucopholiota decorosa）的序列相似度高达99.2%。综合形态学、分子鉴定以及系统进化等分析，将采自腐生于白桦树上的上述物种鉴定为华美白鳞伞，系中国白鳞伞属的新记录种。

为研究扬子鳄血液中β防御素基因家族的表达水平和饲养密度对群体防御素基因表达的影响，利用反转录荧光定量聚合酶链式反应（reverse transcription quantitative polymerase chain reaction, RT-qPCR）技术检测41头扬子鳄七龄鳄血液中β防御素基因的表达情况，并分析不同性别和不同饲养密度群体间防御素基因相对表达量的差异。结果表明：在扬子鳄群体血液中，表达的防御素基因有AsBD5和AsBD8，并且这2个基因的表达量之间存在显著的正相关性。AsBD5和AsBD8在雌性和雄性扬子鳄间的表达水平没有显著性差异；但是在不同饲养密度下，2个扬子鳄群体间的表达水平存在显著差异，其中饲养密度较高的扬子鳄群体，整体的防御素表达水平更高，表明饲养密度对扬子鳄圈养种群的免疫状态有一定的影响。

为了解西藏地区病死藏猪源多杀性巴氏杆菌荚膜血清型、毒力基因分布情况，对无菌采集的60份病死猪样品（肺和扁桃体各30份）进行细菌分离纯化后，对菌株进行荚膜分型及常见毒力基因的鉴定。结果表明，从藏猪肺病料中成功获得了1株与伊朗家禽多杀性巴氏杆菌（AY225343）亲缘关系较近的D型猪源多杀性巴氏杆菌，分离率达3.33%（1/30），但没有在扁桃体中分离到该菌株。经鉴定，该菌株携带16种毒力基因，且对四环素、多西环素、氨苄西林、阿莫西林具有耐药性，对卡那霉素、链霉素、新霉素、大观霉素、环丙沙星、诺氟沙星和恩诺沙星较敏感。本研究结果为西藏猪源多杀性巴氏杆菌病原学和流行病学调查提供了参考依据。

为了实现果园苗木出圃过程机械化，对起苗清土一体机的起苗装置、清土装置等关键部件进行参数化设计，并对起苗铲进行有限元分析和优化。结果表明：起苗铲最大等效应力由5.026 Mpa降为0.238 MPa，最大等效应变由2.141降为0.663，整体变形远小于设计要求的5 mm，符合设计要求。通过田间试验对样机可靠性进行验证，结果表明，所起苗木的主根长度在120～150 mm之间，苗株伤害率较低，满足农艺要求。该振摆式起苗清土一体机尺寸参数可为后续开展起苗清土装置的设计研发提供参考。

为保证排肥器排肥流量的均匀性，设计了一种圆弧齿轮排肥器。运用离散元仿真技术，以圆弧齿轮排肥器为研究对象，分析了圆弧排肥齿轮的轮槽圆弧半径r₁和两圆弧排肥齿轮之间的最小槽长l这2个关键因素对排肥器排肥性能的影响。试验结果表明：圆弧排肥齿轮的轮槽圆弧半径对单位时间排肥量的决定系数影响显著，两圆弧排肥齿轮之间的最小槽长对排肥量稳定性变异系数影响显著，最优的结构参数为r₁=8.54 mm，l=5.22 mm，此时，变异系数为0.28，决定系数为0.997 2。选择最优结构进行台架试验，排肥量稳定性变异系数为0.27，单位时间排肥量的决定系数为0.998 0，仿真试验结果和台架试验结果基本吻合。

针对黑水虻虫沙难以收集的问题，结合虫沙机械物理性能，设计了一种双向螺旋虫沙收集装置，对装置的工作原理与结构参数进行了分析与计算。为了确定双向螺旋虫沙收集装置的工作性能并得到最佳的工作参数，以双向螺旋转速、排料螺旋转速、虫沙厚度为试验因素，以排料管单圈排料量和收集完成时间为评价指标，对含水率43.6%的虫沙进行单因素和多因素正交试验分析，确定了各工作参数的主次顺序。结果表明，影响单圈排料量因素的主次顺序为排料螺旋转速＞虫沙厚度＞双向螺旋转速，影响收集完成时间因素的主次顺序为虫沙厚度＞排料螺旋转速＞双向螺旋转速。多因素正交试验与方差显著性检验有较好的一致性，排料螺旋转速和虫沙厚度对单圈排料量的影响均显著（P＜0.05）；虫沙厚度对收集完成时间的影响显著（P＜0.05）。通过对2个评价指标进行综合评分法分析，得到的最优因素组合为双向螺旋转速78 r/min，排料螺旋转速68 r/min，虫沙厚度4 cm，经验证试验得到平均单圈排料量为142 g，平均收集完成时间为48 s，满足虫沙收集要求。研究结果可为螺旋收集虫沙设备的优化设计提供重要参考 。