科研产出
我国75份小麦品种SNP和SSR指纹图谱构建与比较分析
《中国农业科技导报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：联合利用Illumina 90K SNP芯片和毛细管高通量SSR检测技术,构建75份育成品种384个SNP和42个SSR位点的指纹图谱,比较两种标记在遗传多样性、遗传相似系数和鉴别能力等方面的特征.结果显示,SNP标记揭示的遗传多样性指数明显低于SSR标记,但能较好地反映品种间的遗传多样性;SNP标记揭示的遗传相似系数明显高于SSR标记,但两者呈极显著线性相关;384个SNP位点鉴定近等基因系的能力低于42个SSR位点,但去除近等基因系后,仅需8个SNP或4个SSR位点组合即可区分剩余的74份品种,表明最优位点组合具有较高的鉴定效率,在品种鉴定时可先采用少量标记进行初鉴,对于极近似品种可加大标记密度.首次结合SSR和SNP标记构建指纹图谱,证实了两者之间的一致性,提出了分子身份鉴定技术标记数量的选择思路,为小麦品种DNA身份鉴定技术标准制定提供了重要的参考依据.
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支持转速现场标定的玉米精密排种器电驱控制系统研究
《农业机械学报 》 2020 EI 北大核心 CSCD
摘要：针对现有玉米精密电驱排种控制系统无法快速适应多类型排种器排种控制的问题,在玉米CAN总线电动排种的基础上,设计了一种对玉米排种器排种驱动进行现场标定的电驱控制系统。系统在排种驱动电动机控制信号与排种盘转速之间的对应关系中,采用分段线性插值的方法现场获取排种器驱动曲线,实现排种盘转速标定与控制。以国产气吸式玉米精密排种器和指夹式玉米精密排种器为试验对象,在模拟车速下,对系统排种盘转速现场标定的控制准确性进行试验。电驱气吸式排种器排种盘转速控制性能试验中,株距设定为25 cm,车速设定为3～12 km/h(间隔3 km/h),结果表明,系统调节时间最长为0. 80 s,稳态误差最大为0. 81 r/min,控制精度最低为97. 42%。电驱指夹式排种器排种盘转速控制性能试验中,株距分别设定为20、25、32 cm,车速设定为4～9 km/h(间隔1 km/h),结果表明,总体排种盘转速平均调节时间为1. 09 s,标准差为0. 26 s;总体平均稳态误差为0. 38 r/min,标准差为0. 23 r/min;总体平均控制精度为98. 30%,标准差为1. 01%。与分段PID排种转速控制系统控制性能进行对比得出,支持转速现场标定的系统具有更好的适应性,平均调节时间减少0. 51 s,平均稳态误差增大0. 16 r/min,平均控制精度降低0. 63个百分点。选用指夹式排种器,进行了播种均匀性田间试验,株距为20 cm,车速范围为4～7 km/h(间隔1 km/h),结果表明,播种合格指数大于等于84. 26%,变异系数小于等于18. 29%,说明系统能够完成对玉米精密排种器排种转速控制曲线的高控制精度现场标定,能够精准控制电驱排种转速。
关键词： 玉米 精密排种器 现场标定 播种均匀性 CAN总线
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对比主成分分析的近红外光谱测量及其在水果农药残留识别中的应用
《光谱学与光谱分析 》 2020 EI SCI 北大核心 CSCD
摘要：近红外光谱(NIR)分析具有测试方便、不破坏样本、响应快速等优势,但是,由于在谱带分布和结构分析中存在着许多复杂因素,使得在提取特征光谱信息时存在许多困难。现阶段,虽然已经有多种光谱数据降维方式被广泛使用,但是这些传统的数据降维方式都有一个局限性,就是数据的降维仅仅针对于一个数据集,当数据集中有多个关键因素形成干扰时,数据降维和分类的结果往往不是很理想,得不到想要分析的信息。这一问题造成了在分析近红外光谱时建立的数据降维模型极差,无法正确的对样品进行预测分类。对比主成分分析(contrastive principle component analysis, cPCA)是一种基于主成分分析(PCA)的改进算法,起源于对比学习,并应用于基因组信息解析。cPCA算法的优势就是能够将一个数据集中的降维推广到两个相关联数据集之间的降维,从而能够得到数据集中的关键信息。将cPCA算法应用于近红外光谱处理中,建立了准确的近红外光谱数据降维模型。在实验验证中,使用cPCA算法对不同类型水果(苹果和梨)表面农药残留进行分析。结果表明,在对不同类型的水果进行农药残留分析时,使用PCA算法进行数据降维只能区分出不同的水果类型,而水果表面是否喷洒农药这一关键的特征信息并不能分析出来;而使用cPCA算法进行数据降维分析时,由于对背景光谱的约束作用,能够清晰的将有无喷洒农药的样本分类。这说明了, cPCA在近红外光谱数据降维中有着明显的优势,解决了近红外光谱数据降维模型中数据集受限和特征信息的提取问题,进而建立准确的近红外光谱数据降维模型。
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植物MAPK级联途径应答的非生物胁迫研究进展
《中国农业科技导报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：促分裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase, MAPK)是一种高度保守的蛋白激酶,广泛存在于真核生物中。MAPK级联途径是一种重要的高度保守的细胞信号转导途径,主要包括MAPKKK、MAPKK和MAPK三种蛋白激酶,通过磷酸化顺序被激活。MAPK级联途径参与了植物生长发育、激素调节、生物胁迫以及非生物胁迫的应答响应。从植物MAPK级联途径成员的分类、结构特征及对非生物胁迫的响应等方面进行了综述,将为系统的理解植物MAPK级联途径及其在非生物逆境胁迫下的表达调控等提供参考。
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干酪乳杆菌对北京黑猪育肥阶段肠道消化物菌群组成及乳酸、短链脂肪酸和长链脂肪酸含量的影响
《动物营养学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：本试验探讨了在饲粮中添加干酪乳杆菌对北京黑猪育肥阶段肠道消化物菌群组成及乳酸、短链脂肪酸和长链脂肪酸含量的影响.选择体重为(62.77±0.59) kg的北京黑猪120头,随机分成2组,分别为对照组和干酪乳杆菌组,每组5个重复,每个重复12头(阉公猪与母猪各占1/2).对照组饲喂基础饲粮(不添加抗生素和干酪乳杆菌),干酪乳杆菌组在基础饲粮中添加干酪乳杆菌冻干制剂(每千克饲粮中有效活菌数为2.0*109CFU).在试验猪平均体重为92 kg时,选择20头猪进行屠宰,采集空肠和结肠中的消化物,用于分析菌群组成及乳酸、短链脂肪酸和长链脂肪酸含量.结果表明:1)与对照组相比,饲粮中添加干酪乳杆菌显著提高了空肠中厚壁菌门和链球菌属的相对丰度(P<0.05),显著降低了变形菌门、Terrisporobacter和埃希氏菌属-志贺氏菌属的相对丰度(P<0.05);显著提高了结肠中拟杆菌门、乳杆菌属和未标记拟杆菌目_S24-7_群的相对丰度(P<0.05),显著降低了链球菌属的相对丰度(P<0.05).2)与对照组相比,干酪乳杆菌组结肠中乳酸含量显著降低(P<0.05),丁酸含量显著升高(P<0.05).3)与对照组相比,饲粮中添加干酪乳杆菌显著降低了空肠中山嵛酸和顺-15-二十四碳一烯酸含量(P<0.05),显著提高了二十二碳六烯酸和ω-3多不饱和脂肪酸含量(P<0.05);显著降低了结肠中棕榈油酸和花生四烯酸含量(P<0.05).综上所述,在北京黑猪育肥阶段饲粮中添加干酪乳杆菌,减少了空肠中埃希氏菌属-志贺氏菌属的相对丰度,增加了结肠中乳杆菌属的相对丰度;降低了结肠中乳酸的含量,提高了丁酸的含量;提高了空肠中二十二碳六烯酸的含量,降低了结肠中花生四烯酸的含量.肠道内的这些变化有利于猪群健康和生长性能的提高.
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先验终端像元库支持下的GF-4多光谱影像自动云检测
《遥感技术与应用 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：高分四号卫星是我国第一颗地球同步轨道遥感卫星,以其高频、宽幅的特点,可为我国农业、林业、减灾、气象、环保和水利等应用提供快速、稳定的光学遥感影像,高效的影像自动云检测有助于进一步提高高分四号影像的利用效率。CDAG(Cloud Detection Algorithm-Generating)是一种基于像元组分光谱分析的自动云检测算法,能有效降低混合像元、复杂表面结构和大气等因素的影响。为了探索CDAG算法对于高分4号多光谱影像(GF4-PMS)的云检测应用能力,首先,从高光谱影像(AVIRIS)上选取不同的云类型和各种地表覆盖类型,建立云像元库和地物像元库;其次,基于高光谱像元库和GF4-PMS传感器光谱响应函数模拟出多光谱影像像元库;然后,根据碎云、薄云、厚云及非云像元的光谱差异性分析,将GF4-PMS影像的待检测像元与终端像元进行相似概率分析,实现基于最佳阈值自动迭代的GF4-PMS影像云检测;最后,从云像元正确率、晴空像元正确率、误判率、漏判率等多个指标进行云检测精度验证。结果表明:AVIRIS影像可以有效提取适用于GF4-PMS影像云检测的终端像元库,基于CDAG算法能较好地识别GF4-PMS影像上各种类型的云,对于不同时相、不同下垫面的碎云、薄云、厚云的检测精度可达90%以上。因此,基于先验终端像元库的云检测法对于提升GF4-PMS影像的利用效率具有较好的应用价值。
关键词： CDAG算法 GF4-PMS 云检测 像元库 数据模拟
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黑土水溶性有机碳对有机物料还田的响应
《中国农业科学 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：【目的】探究不同有机物料还田措施下黑土水溶性有机碳含量及组成的变化特征,为黑土区土壤肥力提升提供科学依据。【方法】以黑龙江省克山县定位7年的有机物料还田小区为研究对象,采用常规测定及荧光分析方法,以单施化肥处理为对照,对配施有机肥、生物炭、秸秆3种有机物料处理下土壤水溶性有机碳含量及结构进行分析。【结果】与单施化肥相比,配施有机物料使土壤水溶性有机碳含量提升9.65%—20.30%,土壤总有机碳含量提升6.63%—14.86%。各有机物料还田处理下土壤水溶性有机碳中类酪氨酸蛋白质物质、类色氨酸蛋白质物质减少。有机肥施入使水溶性有机碳中溶解性微生物代谢产物增加,使富里酸类物质、腐殖酸类物质增加并使二者结构简化;秸秆、生物炭使土壤水溶性有机碳中富里酸类物质结构简化;生物炭的添加使土壤水溶性有机碳中腐殖酸类物质复杂化。【结论】有机肥、生物炭、秸秆3种有机物料不同程度上提升了土壤水溶性有机碳中各组分含量、增强土壤微生物分解代谢、使水溶性有机碳中结构相对简单的富里酸组分含量增加、结构简化,其中以有机肥效果最佳。
关键词： 黑土 有机物料 水溶性有机碳 三维荧光光谱 PARAFAC分析
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模拟增雨对荒漠土壤古菌多样性的影响
《中国沙漠 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：为探讨生长季增雨对荒漠土壤中古菌群落结构的影响,根据内蒙古磴口多年平均降水量,设计了模拟增雨试验,包括对照、2个增雨时段(生长季前期与后期)、每个时段2个增雨梯度(50%与100%)共计5种处理。增雨后提取荒漠土壤总DNA,对古菌群落编码16S rRNA基因的V4区进行Hiseq测序,分析古菌群落丰度、多样性及结构组成等。结果表明:该地区荒漠土壤中古菌群落均以奇古菌门(Thaumarchaeota)和广古菌门(Euryarchaeota)为优势菌群。NMDS和3种非相似性分析(MRPP\,ANOSIM和Adonis)表明,生长季前期增雨未显著改变古菌的群落结构,生长季后期增雨显著改变了古菌的群落结构,当生长季后期增雨量达到100%时,古菌丰富度和多样性显著降低。与氨氧化过程密切相关的奇古菌门(Thaumarchaeota)相对丰度在生长季后期100%增雨条件下显著增加,将促进荒漠土壤的硝化过程。Mantel检验发现荒漠土壤古菌群落结构受土壤湿度、土壤温度、土壤硝态氮含量的影响。未来全球变化背景下降水格局变化将会对荒漠土壤古菌群落结构产生影响,并可能影响氮循环过程。
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数字PCR技术及其在检测领域的应用
《遗传 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：随着分子生物学技术的不断发展和需求的多样化,用于核酸检测的各种PCR衍生技术应运而生.数字PCR是一种单分子水平的大规模分区扩增定量核酸检测技术.该技术以微腔室/微孔或微滴作为PCR反应器,无需校准物和绘制标准曲线即可实现对样品初始浓度的绝对定量,具有高灵敏度、高特异性和高精确度的特点.本文详细介绍了数字PCR的技术发展史、作用原理以及仪器平台类型,系统阐述了数字PCR在转基因检测、疾病诊断、环境及食品监管等方面的应用概况,并对该技术的应用前景进行了展望,以期对未来数字PCR的开发利用提供参考.
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北京蔬菜地土壤中抗生素抗性基因与可移动元件的分布特征
《环境科学 》 2020 EI 北大核心 CSCD
摘要：为揭示北京地区蔬菜土壤中抗生素抗性基因与可移动元件的分布特征应用高通量荧光定量PCR方法(HT-qPCR),选取北京3个区5个蔬菜基地进行调查研究.在蔬菜基地土壤中共检测到92～121种抗生素抗性基因,4～6种可移动元件,抗生素抗性基因及可移动元件按区分开.各蔬菜基地中共有且丰度较高的抗生素抗性基因型为:多重耐药类oprD、acrA-04和acrA-05,大环内酯类-林肯酰胺类-链阳性菌素B类抗生素抗性基因(MLSB)酰胺酶类fox5,万古霉素类vanC-03;共有可移动元件为intI1.蔬菜基地土壤中共检测到7种抗生素,含量较高的抗生素种类为恩诺沙星(ENR)、诺氟沙星(NOR)、土霉素(OTC)、磺胺甲噁唑(SMX).顺义区S1与S2蔬菜基地土壤中抗生素的种类与丰度均最高,依次是通州区T蔬菜基地、昌平区C2与C1蔬菜基地.相关性分析表明,蔬菜基地土壤中抗生素抗性基因丰度与抗生素丰度存在显著正相关(P <0.05).研究结果可为后续控制抗生素抗性基因的传播提供基础理论数据.
关键词： 蔬菜土壤 抗生素 抗生素抗性基因(ARGs) 可移动性元件(MGEs) 高通量定量PCR
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