科研产出
刺芹侧耳软腐病病原菌分泌系统组成、蛋白互作分析及效应蛋白预测
《农业生物技术学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：软腐病是刺芹侧耳(Pleurotus eryngii)(商品名:杏鲍菇)的主要病害,北京欧文氏菌(Erwinia beijingensis)是该病的病原菌,目前该病原菌的致病机理尚不明确.本研究采用三代Nanopore与二代Illumina平台结合的方法获得了北京欧文氏菌的全基因组信息(0 gap),并进行了基因功能注释和分泌系统组成分析.在STRING网站(https://www.string-db.org/)预测了分泌系统蛋白的相互作用并绘制了蛋白互作网络;用SecReT6和Effectivet3软件预测了分泌的效应蛋白.北京欧文氏菌基因组大小为4.11 Mb,GC含量为50.17%,具有编码基因3815个.北京欧文氏菌具有Ⅰ型(typeⅠsecretion system,T1SS)、Ⅲ型(T3SS)、Ⅳ型(T4SS)和Ⅵ型分泌系统(T6SS).T1SS由3个蛋白组成,包含内膜(inner membrane,IM)蛋白、膜融合蛋白(membrane fusion protein,MFP)和外膜(outer membrane,OM)蛋白,其中2对蛋白之间具有相互作用,推测分泌36个效应蛋白.T3SS包括9个保守的Hrp(hrp conserved,Hrc)蛋白和11个过敏反应与致病性(hypersensitive response and pathogenicity,Hrp)蛋白,组成88个蛋白互作对,预测分泌154个效应蛋白.T4SS包括9个毒性蛋白B(virulence B,VirB)蛋白,组成21对蛋白的相互作用关系,推测分泌11个效应蛋白.北京欧文氏菌具有2个T6SS,T6SS-1由13个T6SS蛋白和11个未知蛋白组成,形成104个蛋白互作对,T6SS-2包括11个蛋白和8个未知蛋白,组成55个蛋白互作对,SecReT6软件预测T6SS分泌6个效应蛋白.58个分泌系统基因在病原菌侵染宿主前、后均具有表达,其中34个基因具有显著的表达差异.本研究从基因组层面上解析了北京欧文氏菌分泌系统的组成、蛋白互作和分泌的效应蛋白,为该菌致病相关基因的解析提供了基础数据,为深入解析其致病机理提供理论依据.
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产业集群视角下北京设施蔬菜产业发展的思考
《北方园艺 》 2022 北大核心
摘要：农业产业集群建设是加快农业现代化、提升区域产业竞争力的重要路径。设施蔬菜作为北京都市现代农业最有代表性的产业，推进其集群化发展是北京实现农业现代化的主要任务。该研究从设施蔬菜生产现状、产业集中度、生产经营主体、科技支撑、服务体系与机制创新方面分析了北京建设设施蔬菜产业集群的基础，针对面临的主要问题，提出要优化产业布局、推进绿色发展、构建全产业链服务体系的设施蔬菜产业集群发展战略，并给出相关对策建议。
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TLBO-ELM模型的番茄灰霉病高光谱潜育期诊断
《光谱学与光谱分析 》 2022 EI SCI 北大核心 CSCD
摘要：番茄叶片在感染病害后首先发生的是内在生理反应,肉眼无法观察到.叶片从被感染到出现肉眼可见病斑期间,称为叶片病害潜育期.为了实现番茄叶片表面未见明显病斑的灰霉病潜育期诊断,对接种样本进行叶片编码、跟踪、采集所有编码叶片样本1~8d连续高光谱图像数据,建立番茄叶片样本时序高光谱数据集.采用跟踪的叶片样本出现肉眼可见病斑前几天同一位置区域的高光谱数据作为潜育期感兴趣区域进行检测分析.为了建立番茄叶片灰霉病潜育期诊断和不同病斑等级分类模型,采用基于教学优化算法(TLBO)优化极限学习机(ELM)的分类模型进行建模.通过TLBO算法优化ELM的输入权值和隐藏层的偏差,提高模型分类性能.利用高光谱成像系统在近红外高光谱波段388~1006 nm波段获取五个等级的感兴趣区域进行数据建模,共采样213个高光谱数据,其中,健康类(56个)、潜育期类(42个)、小病斑类(43个)、大病斑类(39个)和严重类(33个).通过对比不同的光谱预处理方法,采用效果最好的小波滤波变换(DWT)对样本数据中每类数据分别滤波.DWT滤波后,在610~840 nm波段间五个等级光谱曲线能区分明显,共包含91个波长,波长数量较多.因此,采用竞争性自适应重加权抽样法(CARS)对采用DWT预处理后的光谱数据在610~840 nm波段重复3次优选特征波长,合并去除重复项后得到9个特征波段:694,696,765,767,769,772,778,838和840 nm.最后分别选取全波段FC、610~840 nm波段、C A RS提取的9个特征波段建立3个分类模型FC-TLBO-ELM,DWT-TLBO-ELM,DWT-CARS-TLBO-ELM进行对比,其中DWT-CARS-TLBO-ELM检测精确度最高达100%,潜育期召回率100%,利用时间最短为0.0689 s,表明该模型可以实现番茄灰霉病潜育期高精度诊断和灰霉病病害程度高精度分类,为番茄灰霉病早期防治、精准施药提供理论依据.
关键词： 时序高光谱数据 灰霉病程度分类 潜育期诊断 极限学习机 教学优化算法
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基于流式细胞术的黄瓜霜霉病菌孢子囊计数研究
《植物病理学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：为病原菌时空流行动态监测及病害预测模型构建提供病原菌快速计数方法,以卵菌中代表——葫芦科霜霉病病原菌古巴假霜霉菌(Pseudoperonospora cubensis)为例,研究了孢子囊悬浮液的荧光染色方法和基于流式细胞术计数方法.研究表明EDTA和SYBR Green Ⅰ的联合作用能够对孢子囊进行荧光标记.对SYBR Green Ⅰ染色剂的最佳染色条件进行研究,结果表明在染色时间相同时,荧光染色剂浓度越高,染色效果越好;同一浓度荧光染色剂,随着染色时间的增加,孢子囊染色率增加.使用流式细胞术对荧光染色的孢子囊进行计数,并与显微镜血球计数板计数结果进行比较,结果显示:流式细胞仪计数结果与显微镜血球计数板计数结果得到的孢子囊浓度没有显著差异(P<0.01),对两种方法获得的孢子囊浓度取对数后进行相关性分析,显示流式细胞仪测定的孢子囊浓度与显微镜血球计数板计数得到的孢子囊浓度高度相关,相关系数为0.993 4,表明流式细胞术可以应用于古巴假霜霉菌孢子囊的计数.
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小麦光温敏核雄性不育系开颖和柱头外露特征及其对异交结实能力的影响
《麦类作物学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：为明确小麦光温敏核雄性不育系的开颖、柱头外露特征及其异交结实能力,在小区制种条件下考察了 4个不育系的开颖、柱头外露小花数和异交结实粒数,并分析了开颖率、柱头外露率与异交结实率的关系.结果表明,供试不育系的开颖率为18.10%~86.28%、柱头外露率为28.68%~67.33%,其中BS366为高开颖率低柱头外露率类型,BS206为中开颖率高柱头外露率类型,BS212为低开颖率中柱头外露率类型,BS1453为低开颖率低柱头外露率类型.供试不育系柱头外露小花和开颖小花的异交结实率分别为59.39%~65.62%和26.16%~55.54%,二者平均异交结实率相差23.46个百分点,表明柱头外露小花异交结实能力高于开颖小花,且不育系间的差异较小.供试不育系的异交结实率在23.58%~53.16%之间,各不育系间差异显著;开颖小花异交结实粒数占总异交结实粒数的平均比例为50.55%,柱头外露小花异交结实粒数占总异交结实粒数的平均比例为68.47%.开颖率、柱头外露率与异交结实率呈极显著正相关,相关系数分别为0.719和0.372,开颖率与柱头外露率也呈极显著正相关(r=0.467).因此,高开颖率或高柱头外露率的不育系均可获得较高的异交结实率,但柱头外露率较高的不育系异交结实率也较为稳定.在育种实践中,应首先注重选择不育系的开颖率,其次加强柱头外露性状选择,以便有效而稳定地提高异交结实率.
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月季中R2R3-MYB基因RhMYB113c调控花青素苷合成
《园艺学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：以月季红色花品种'卡罗拉'(Rosa hybrida'Carola')为材料,从其花瓣cDNA中克隆到1个R2R3-MYB基因,命名为RhMYB113c.其开放阅读框为699 bp,编码233个氨基酸.蛋白多重序列比对分析发现RhMYB113c含有R2和R3结构域.系统进化树分析表明,RhMYB113c与花青素苷合成激活因子AtMYB114、AtMYB113、AtMYB75、AtMYB90亲缘关系最近.组织特异性表达检测发现,RhMYB113c主要在'卡罗拉'花瓣和花柱中表达,在白色花品种'白缎'所有组织中均不表达.不同花发育时期的基因表达显示,RhMYB113c在'卡罗拉'未着色花瓣中不表达,在盛花期花瓣中高表达,而在白色品种的每个时期均不表达.酵母双杂交和烟草瞬时表达试验证实RhMYB113c调控花青素苷的合成,从而影响月季红色花瓣着色.
关键词： 月季 花瓣 RhMYB113c基因 花青素苷合成
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烟粉虱味觉受体基因BtabGR1和BtabGR2的克隆与表达模式分析
《中国农业科学 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：[目的]烟粉虱(Bemisia tabaci)为世界性分布的重要农林入侵害虫,寄主植物种类众多,但对不同寄主植物存在嗜性差异,而味觉受体(gustatory receptor,GR)基因在其取食选择等行为中发挥重要作用.本研究通过克隆烟粉虱味觉受体GR1和GR2基因,明确其在烟粉虱不同发育期和成虫不同组织中的表达特性,为基因功能的深入研究提供依据.[方法]从烟粉虱MED隐种成虫头部转录组中筛选获得味觉受体基因序列,利用巢式PCR技术克隆获得两个味觉受体基因的完整开放阅读框(open reading frame,ORF)序列,两个基因分别命名为BtabGR1和BtabGR2,运用生物信息学软件对其编码氨基酸序列特征、结构域等信息进行预测,基于邻接法构建BtabGR1、BtabGR2与其他半翅目昆虫味觉受体基因的系统进化树,并利用实时荧光定量PCR方法分析两个基因在烟粉虱不同发育期(卵、1-4龄若虫和雌、雄成虫)和雌、雄成虫不同组织(头、胸、腹、足)中的表达情况.[结果]克隆获得BtabGR1和BtabGR2基因序列(GenBank登录号:OL845904和OL845905),完整开放阅读框为1 287和1 344 bp,分别编码428和447个氨基酸,预测蛋白分子量为48.54和51.50 kD,理论等电点为8.85和8.74,具有4个和6个跨膜结构域.氨基酸序列比对和系统进化分析结果显示,BtabGR1和BtabGR2与其他半翅目昆虫GR28b和GR43a-like基因亲缘关系较近.发育期表达谱分析表明,BtabGR1和BtabGR2在烟粉虱的不同发育历期均有表达,其中BtabGR1在成虫中表达量高于其他发育期,而BtabGR2在卵中的表达量最高;组织表达谱结果表明,BtabGR1和BtabGR2在烟粉虱雌、雄成虫不同组织中均有表达,且均在成虫头部高表达.[结论]BtabGR1和 BtabGR2具有昆虫味觉受体基因的典型特征,二者均在烟粉虱成虫头部高表达,推测两基因在烟粉虱寄主植物适应过程中发挥重要作用,可作为烟粉虱新型防控措施的潜在靶标.
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不同施肥模式对设施生菜产量和氮损失的影响
《土壤通报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：[目的]探讨液体肥滴灌施肥模式和常规施肥模式对设施生菜产量和氮损失(氨挥发、氧化亚氮排放、硝态氮淋洗)的影响.[方法]采用田间小区试验,以日光温室生菜为对象,共设3个处理,分别为液体肥优化施肥模式(LF,170kg hm-2N,基肥不施氮肥+3次追肥)、固体水溶肥常规施肥模式(CF,200kg hm-2N,基肥+2次追肥),以及不施氮对照(CK,0kg hm-2N,磷钾做基肥+清水滴灌).安装水肥一体化设施进行追肥灌水,采用通气法和静态箱法收集并测定生菜生长季内氨挥发和氧化亚氮的排放.[结果]结果表明,与常规施肥处理(CF)相比,液体肥料处理(LF)在生长前期可以延迟氨挥发和氧化亚氮的排放高峰3~5d,且在生长季内显著降低土壤氨挥发和氧化亚氮的排放量,减排率分别为24.6%和21.6%;应用液体肥料可以减少0~100 cm 土层硝态氮残留21.0%,降低了氮素淋洗风险;与CF模式相比,LF模式在减氮15.0%的基础上,产量没有下降,氮肥利用率提高了32.4%.[结论]新型液体肥料优化施肥模式(LF)可以显著降低设施菜田氨挥发和氧化亚氮排放量,减轻土壤硝态氮淋洗风险,维持产量不降低并提高肥料利用效率,是一种节氮减排的绿色生产方式.
关键词： 设施生菜;尿素硝铵溶液;氨挥发;氧化亚氮;硝态氮残留
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玫瑰黄链霉菌菌糠发酵物对蔬菜根结线虫病的防治
《东北农业科学 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：针对玫瑰黄链霉菌Men-myco-93-63菌糠发酵物的生防效果进行研究和评价.通过温室黄瓜盆栽试验和京郊西瓜、豇豆的田间试验,检测该生防菌发酵物对蔬菜根结线虫病的防治效果及对植株促生效果和对果实品质的影响.结果表明:温室药效试验中,玫瑰黄链霉菌发酵物对黄瓜根结线虫病的防治效果为29.41%;田间药效试验中,玫瑰黄链霉菌发酵物对西瓜根结线虫病的防治效果为14.29%;对豇豆根结线虫病的防治效果为14.81%.田间施用玫瑰黄链霉菌菌糠发酵物后,对西瓜植株有明显的促生作用,一茬瓜在单果重方面与对照差异显著,且比对照提高18.03%,豇豆产量比对照增产10.20%.本文为玫瑰黄链霉菌Men-myco-93-63微生物菌肥的研发和应用提供参考依据.
关键词： 玫瑰黄链霉菌Men-myco-93-63 菌糠 固态发酵 根结线虫病 生物防治
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基于嵌入式的智能农机技能培训系统设计
《中国农机化学报 》 2022 北大核心
摘要：农机技能培训是农业机械化事业的重要组成部分,为提升用户农机技能培训的便捷性,应用嵌入式、流媒体、内容分发网络和软件工程开发技术,设计基于嵌入式RK3128的硬件终端设备,在软件方面实现农机技能培训课程点播、教学直播、资源推荐、大数据分析等功能.试验结果表明,终端设备可实现1 080 P流媒体流畅播放,云端单台服务器在500用户并发试验条件下,访问终端设备主页平均响应时间为2 507 ms,并发访问二级页面平均响应时间为1 431 ms,节约网络带宽76.9%,可有效满足用户在线和离线学习需求.系统在北京市及河北省张家口市涉农地区开展推广应用,数据调研显示应用满意度达到90%以上.系统为农机技能培训提供便捷的手段,为实现农机用户技能提升、农业高效安全生产和农业可持续发展提供重要支撑.
关键词： 农机技能培训 嵌入式 流媒体 内容分发网络 课程点播 终端设备
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