剪切式番茄整枝操作手爪设计与试验

王博文; 张万豪; 冯青春; 《农机化研究 》 2024 北大核心

摘要：现有番茄整枝打叶耗时费力，受人工主观影响较大，难以实现标准化作业。为实现对目标侧枝基部的自适应定位和无损摘除作业，提出了一种番茄整枝操作手爪的设计方案。通过对温室栽培番茄进行实地测量，获取多个品种番茄侧枝的形态特征参数；通过分析柔性手指对目标侧枝夹持作用下正向应力产生的应变，完成了对整枝操作手爪关键执行部件结构形式和实际参数的确立，提出了面向不同直径番茄侧枝与柔性手指关键参数的最优搭配方案；为保证目标侧枝与植株主茎的顺利分离，通过对侧枝摘除过程中剪切力的分析，确定选用的切刀类型；最后，通过对3种果型番茄植株目标侧枝进行摘除试验，验证整枝操作手爪功能的可行性和实用性。所设计手爪可以作为设施番茄栽培环境下自动化整枝机器人末端的关键执行部件。

关键词： 番茄整枝 整枝操作手爪 无损夹持 剪切特性

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西瓜ClPP2C3克隆及表达分析

朱毅; 柳唐镜; 宫国义; 张洁; 王晋芳; 张海英; 《生物技术通报 》 2024 北大核心 CSCD

摘要：[目的]蛋白磷酸酶 2C(protein phosphatase 2C,PP2C)是动植物中均存在的一类蛋白磷酸酶,拟探究其在西瓜果实成熟过程中发挥的重要作用.[方法]通过逆转录PCR(reverse transcription-polymerase chain reaction,RT-PCR)从栽培类型西瓜'97103'中克隆ClPP2C3,并对其进行生物信息学、表达模式和亚细胞定位分析.[结果]西瓜ClPP2C3 的cDNA序列长度为 1 317 bp,编码 438 个氨基酸,其分子量大小为 47.81 kD,蛋白质等电点为 5.12.ClPP2C3 包含 1 个PP2C保守结构域,与负调控果实成熟的番茄SlPP2C3、草莓FaABI1 具有较高的同源性.西瓜ClPP2C3在细胞核表达.ClPP2C3在含糖量高的栽培品种中表达量显著高于含糖量低的野生品种.栽培品种ClPP2C3的 2 kb片段长度启动子活性显著高于野生品种,而 1 kb片段长度启动子活性之间无显著差异.[结论]由 1-2 kb区间SNP导致的启动子活性差异对不同含糖量品种ClPP2C3表达量存在影响.

关键词： 西瓜 ClPP2C3 基因克隆 亚细胞定位 启动子活性差异分析

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北京市农林科学院玉米研究所:围绕解决"三农"问题 积极开展科技帮扶

蔡万涛; 《中国农村科技 》 2024

摘要：科技特派员制度发端于实践、首创于福建，是习近平总书记亲自倡导、亲自部署、亲自推动发展的农村工作机制创新。这项制度契合了中国推动乡村振兴发展的需求，真心实意为人民群众谋利益，成为科技强农、人才兴农的强大动力，得到了广大农民群众的普遍欢迎。习近平总书记强调：“要深入推进科技特派员制度，让广大科技特派员把论文写在田野大地上。”

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山楂和枣释放BVOCs组分生长季动态变化特征研究

李少宁; 李绣宏; 柳学强; 赵娜; 徐晓天; 鲁绍伟; 《经济林研究 》 2024 北大核心

摘要：[目的]探究北京地区经济林树种山楂和枣不同时期释放植物源挥发性有机物(BVOCs)组成成分的变化规律,以及两者释放有益BVOCs特征.[方法]采用动态顶空采集法收集释放的BVOCs,结合自动热脱附-气相色谱/质谱联用技术进行分析.[结果]在整个生长季从山楂叶中共检测出 12 类 328 种BVOCs,从枣叶中共检测出 12 类 301 种BVOCs,枣叶释放类别的数量与山楂叶相同,释放种类少于山楂叶,两树种均在9 月释放类别最多;山楂叶和枣叶主要释放烷烃类、烯烃类和芳香烃类、酯类和醇类BVOCs;枣叶主要释放烷烃类、烯烃类、芳香烃类、酯类、醛类和醇类BVOCs,其中天然壬醛山楂叶和枣叶每月都有释放,但枣叶每月释放BVOCs的种类更加丰富;山楂是烯烃类夏季高释放量树种,枣是春季芳香烃高释放量树种;从山楂叶中共检测出烯烃类、芳香烃类、酯类、醛类、有机酸类、酮类、醇类和酰胺类8 类 43 种有益成分,而枣叶不释放酮类,释放种类总数量比山楂叶多.[结论]两个树种释放烯烃类有益BVOCs在总有益BVOCs成分中占比最大,以释放对薄荷-1(7),3-二烯、α-蒎烯、罗汉柏烯、3-蒈烯、右旋萜二烯为主,夏季是山楂叶和枣叶释放有益BVOCs组分的主要季节,两者均在 7 月达到最大值.总之,树种释放BVOCs成分呈明显的季节性变化,尤其是山楂叶释放总有益BVOCs最大值超过60%.

关键词： 山楂 枣 植物源挥发性有机物(BVOCs) 有益成分 生长季 释放动态

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芫荽精油对桃蚜的杀虫活性及其保护酶和解毒酶活性的影响

王泽华; 杨帆; 高恬恬; 张道丰; 于秋月; 高梦瑶; 王山宁; 《昆虫学报 》 2024 北大核心 CSCD

摘要：[目的]探究芫荽Coriandrum sativum精油对桃蚜Myzus persicae的生物活性和对吡虫啉的增效作用,以及桃蚜对芫荽精油胁迫的响应机制.[方法]分别测定芜荽籽精油和芜荽叶精油对桃蚜成蚜的24 h熏蒸活性(精油浓度为200,100,50,25,12.5和6.25 μL/mL)和触杀活性(精油浓度为 12.5,6.25,3.125,1.563 和 0.781 μL/mL)半致死浓度(median lethal concentration,LC50)值;配制浓度为4.0,2.0,1.0,0.5和0.25 mg/L的吡虫啉,分别添加体积分数为0.05%的芫荽叶精油和芫荽籽精油,采用浸叶法处理桃蚜成蚜,48 h时检测芫荽叶精油和芜荽籽精油对吡虫啉的增效作用;检测LC50浓度芫荽叶精油和芫荽籽精油触杀处理桃蚜成蚜48 h时保护酶超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、过氧化氢酶(catalase,CAT)和过氧化物酶(peroxidase,POD),解毒酶羧酸酯酶(carboxylesterase,CarE)和谷胱甘肽-S-转移酶(glutathione-S-transferase,GST)及乙酰胆碱酯酶(acetylcholinesterase,AChE)的活性.[结果]芫荽籽精油和芫荽叶精油对桃蚜成蚜的24 h触杀LC50值分别为1.63和3.72μL/mL,24h熏蒸LC50值分别为14.69和34.15 μL/mL.增效试验结果表明,添加体积分数0.05%芫荽籽精油和芫荽叶精油后,吡虫啉对桃蚜成蚜的LC50值分别为0.99和1.51 mg/L,增效比分别为4.78和3.13.与空白对照组相比,LC50浓度芫荽籽精油和芫荽叶精油触杀处理桃蚜成蚜48 h时,保护酶SOD和CAT活性均显著增强,但POD活性没有明显变化;解毒酶CarE和GST及AChE活性均显著增强,其中,芫荽籽精油处理组桃蚜成蚜SOD,GST和AChE活性分别是芫荽叶精油处理组的1.58,1.20和1.34倍.[结论]芫荽籽精油和芫荽叶精油对桃蚜均具有触杀和熏蒸活性,且均对吡虫啉表现出增效作用,其中芫荽籽精油效果更强;桃蚜可通过升高体内保护酶SOD,CAT活性和解毒酶CarE,GST及AChE活性来应对芫荽精油杀虫成分的胁迫.

关键词： 桃蚜 芫荽精油 杀虫活性 增效 保护酶 解毒酶

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木质素生物合成翻译后修饰调控研究进展

张昊; 陈亚娟; 姜廷波; 周博如; 王宏芝; 《生物技术进展 》 2024

摘要：蛋白质翻译后修饰（post-translational modifications,PTMs）在植物生长发育过程中具有十分重要的作用，它们通过调节蛋白质的结构、稳定性以及活性，从而影响植物的生长发育以及响应环境胁迫的能力。木质素生物合成途径及其上游转录调控机制目前已研究得较为清楚，但翻译后修饰研究较少。综述了木质素生物合成翻译后修饰调控的最新研究进展，重点介绍了磷酸化、泛素化、糖基化和S-亚硝基化4类重要的翻译后修饰对木质素合成关键酶和转录因子的调控机制，旨在深化对木质素生物合成调控机理的认知，并为深入理解植物木质素合成的精准时空调控机制提供参考和启发。

关键词： 木质素 翻译后修饰 磷酸化 泛素化

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小麦光温敏核雄性不育系BS366和BS1086杂种一代结实率研究

秦志列; 梁玉龙; 刘丽华; 李宏博; 张风廷; 娄鸿耀; 李翰霖; 赵昌平; 张胜全; 《麦类作物学报 》 2024 北大核心 CSCD

摘要：为了解小麦光温敏核雄性不育系BS366和BS1086的育性恢复状况,评估恢复系人工定向改良对其恢复能力的效果,在不育生态区对以55份定向改良的恢复系和33份非改良恢复系(常规小麦)为父本配制的杂种一代的结实率进行了分析.结果表明,BS366和BS1086杂种一代结实率变化范围为15.42%~140.34%和20.28%~119.07%(国际法),平均结实率分别为73.02%和72.21%,二者差异不显著,说明2份母本的育性恢复能力差异不显著.BS366和BS1086杂种一代结实率主要分布于40%~110%和60%~100%间,BS1086杂种一代结实率分布更为集中.BS366和BS1086与改良父本的杂种一代平均结实率分别为84.45%和78.97%,与非改良父本的杂种一代平均结实率分别为53.97%和60.95%,改良父本的平均恢复力高于非改良父本,表明定向改良有利于提高恢复系的恢复力.BS366和BS1086与相同父本的杂种一代结实率差异在-41.66%~61.93%之间,表明相同父本对不同母本的育性恢复力存在差异.BS366和BS1086与相同改良父本的杂种一代中有61.82%的结实率差异分布于-10%~20%之间,与相同非改良父本的杂种一代中有51.52%的结实率差异在-30%~0%之间,表明同一改良父本对不同母本的育性恢复力差异小于非改良父本.BS366与14份父本、BS1086与7份父本的杂种一代结实率高于对照,其中父本14YH261、14YH551、SD036与2份母本杂种一代的结实率均高于对照,说明具有可用恢复力的父本不仅数量极少,而且对不同母本的恢复力存在较大差异.杂种一代主茎穗的平均结实率极显著大于分蘖穗.因此,建议对不同母本分别开展强恢复力的恢复系筛选,并以中选强恢复系为亲本进行定向改良,有效增加杂种一代结实率达对照水平的组合数量,为获得更多强优势杂交组合奠定基础.

关键词： 小麦 光温敏核雄性不育 育性恢复 杂交种 恢复系

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基于主成分分析的核桃品种油用性状综合评价

徐梦婷; 王强; 郝艳宾; 齐建勋; 张赟齐; 丁保淼; 陈永浩; 《食品工业科技 》 2024 北大核心 CSCD

摘要：针对核桃油用加工专用品种不明确的现状,本研究以 26个主栽核桃品种为研究对象,对其油用性状进行综合评价,以期筛选出适宜油用加工的核桃专用品种.通过测定各品种的 7个表观性状以及 19个理化与营养品质性状,对各性状的变异系数和相关性进行分析,并通过主成分分析、聚类分析对与油用品质密切相关的性状进行综合评价.结果表明,核桃坚果的品质性状指标间存在一定的相关性.其中出仁率与壳厚呈极显著负相关(P<0.01),壳越厚出仁率会出现明显的下降趋势.油酸与粗脂肪、硬脂酸呈显著正相关(P<0.05);亚油酸与棕榈酸、硬脂酸呈极显著正相关(P<0.01);亚麻酸与δ-生育酚呈显著正相关(P<0.05),与γ-生育酚呈显著负相关(P<0.05).基于主成分分析发现,第 1主成分反映了核桃的大小,对方差的贡献率最大;第 2主成分反映了核桃油氧化稳定性;第 3主成分与出油率有关;第 4主成分属于坚果的经济性状;第 5主成分可作为衡量核桃油品质的重要指标.5个主成分解释了 83.81%的总变异,反映了核桃油用性状的绝大部分信息.综合相关性分析和主成分分析得出评价核桃品种油用性状的代表性指标为坚果三径、壳厚、仁重、单果重、出仁率、水分、粗脂肪、粗蛋白、棕榈酸、硬脂酸、油酸、亚油酸、亚麻酸、总生育酚、总甾醇.根据综合评价值得分较高的品种包括云南华宁大白壳、新疆温 185、北京辽宁1号、云南细香、甘肃清香、河北香玲等,表明上述品种更适宜油用加工,为核桃油用加工专用品种筛选提供了参考.

关键词： 核桃 表观性状 理化与营养品质 主成分分析 综合评价

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加强种质资源保护与利用的思考-以北京市农林科学院为例

陈振华; 杨国航; 史振鹏; 吴洁; 吴琼; 左进华; 魏建华; 《农业科技管理 》 2024

摘要：文章以北京市农林科学院为例，介绍了其种质资源保护体系、主要做法和取得的成效，分析了种质资源保护工作中存在的问题，提出了加强种质资源条件建设、加大政策和资金支持力度、提升资源共享交流水平和加强种质资源保护队伍建设等加强种质资源保护与利用的对策和建议。

关键词： 种质资源 保护利用 北京市农林科学院 共享利用

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利用便捷式可见-近红外光谱仪和机器学习分辨霉变小麦及霉变程度

贾文珅; 吕浩林; 张上; 秦英栋; 周巍; 《智慧农业(中英文) 》 2024 CSCD

摘要：[目的/意义]可见-近红外光谱可对小麦霉变情况快速无损检测,但是高分辨率光谱仪价格高、体积大,不利于在农业环境中推广,因此通过对低分辨率光谱数据进行优化处理,以期接近高分辨率光谱仪分辨霉变小麦的效果.[方法]使用可见-近红外农产品检测仪(型号VNIAPD,分辨率1.6 nm)和复享光纤光谱仪(型号SI-NO2040,分辨率0.19 nm)采集100份小麦样本的新鲜状态以及不同霉变状态的光谱数据.首先对SINO2040光谱进行裁剪,让其和VNIAPD波长保持一致,均为640~1 050 nm;然后对其使用标准差标准化(Standard Deviation Normalization,SDN)、标准正态变换(Standard Normal Variation,SNV)、均值中心化(Mean Centrality,MC)、一阶导数(First-order Derivatives,1ST)、Savitzky-Golay平滑(Savitzky-Golay Smoothing,SG)、多元散射校正(Multiple Scattering Correction,MSC)等多种预处理方法处理并使用离群点检测算法(Local Outlier Factor,LOF)筛选出离群点并剔除;其次使用连续投影算法(Sequential Projection Algorithm,SPA)和最小绝对收缩和选择算法(Least Ab-solute Shrinkage and Selection Operator,LASSO)对预处理后的光谱进行特征波长提取;最后分别采用K近邻算法(K-Nearest Neighbor,KNN)、支持向量机(Support Vector Machine,SVM)、随机森林(Random Forests,RF)和朴素贝叶斯(Na?ve-Bayes)、后向传播神经网络(Back Propagation Neural Network,BPNN)、深度神经网络(Deep Neu-ral Networks,DNN)6种算法对特征波长光谱进行建模分析,从而分辨霉变小麦以及区分霉变程度.[结果和讨论]BPNN、DNN两种神经网络模型的测试集准确率均可达到100%,但是建模时间长,模型内存大;而KNN、SVM、RF和Na?ve-Bayes浅层模型的测试集准确率为93.18%~100%,建模速度快、模型内存小.本研究光谱仪VNIAPD在光学参数(光学分辨率1.6 nm)低于SINO2040的光学参数(光学分辨率0.19 nm)且成本更低的情况下,检测准确率到达同一水平.[结论]本研究通过对比光谱数据的不同预处理方法从而找出了对应算法的最佳数据优化选择,使低分辨率光谱仪VNIAPD检测霉变小麦性能可以追平高分辨率光谱仪SINO2040,为基于可见-近红外光谱的小麦霉变低成本无损检测提供了新选择.

关键词： 可见-近红外光谱 小麦霉变 机器学习 无损检测 食品安全 神经网络

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