科研产出
板栗STP家族基因鉴定与分析
《西南农业学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：[目的]糖转运蛋白基因STP(SUGAR TRANSPORT PROTEIN)是质外体单糖转运到细胞内的关键基因.糖分运输和分配对于板栗的花芽分化和果实品质形成具有重要意义.为了了解板栗中STP基因家族信息、功能和表达模式.[方法]使用HMM3.0软件,基于STP的隐马尔科夫模型,在板栗基因组数据库中,鉴定板栗CmS TP家族成员.利用TBtools、ExPASy、MEME等软件对CmSTP基因结构、编码蛋白理化性质、结构域和系统进化关系进行分析.并从板不同时期栗混合芽转录组数据中提取CmSTP的表达量,分析其表达模式.[结果]板栗基因组中共有17个STP家族成员,开放阅读框长度为843~ 1584 bp;编码蛋白分子量,介于32 122.5~57 788.3 Da,等电点介于5.46~ 10.46,均定位于细胞膜上,跨膜结构域大多为8~12个.CmSTP家族成员中共有10个保守motif,其中Motif1,Motif3和Motif5同时存在于17个CmSTP蛋白中,其余motif在N端或C端存在不同程度的缺失.根据进化关系,可将CmSTP分为4类,其中Group Ⅲ和Group Ⅳ中CmSTP成员较多,分别包含8和5个CmSTP蛋白.转录组数据分析表明,早春板栗树体萌动期,CmSTP6、CmSTP12和CmSTP15在混合芽的表达较高.CmSTP6在混合芽中的高表达持续时间较长.CmSTP家族成员的表达具有时空特异性.CmSTP6可能参与花芽春季早期发育的碳水化合物运输.[结论]本研究结果为进一步探究STP基因家族在参与植物生长发育过程中的分子机制奠定了基础.
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蔬菜嫁接机器人柔性夹持搬运机构设计与试验
《农业机械学报 》 2020 EI 北大核心 CSCD
摘要：针对现有蔬菜嫁接机器人单手爪夹持搬运机构作业时需要在上苗、切削和对接工位往复旋转作业,限制了机器嫁接生产效率,存在夹持伤苗、操作人员上苗等待时间过长、易疲劳等问题,设计了一种四手爪柔性夹持搬运机构,能够实现上苗、切削和对接工位同步作业,以及秧苗柔性夹持与快速搬运,有助于提高机器嫁接效率。提出了基于缓冲材料的柔性夹持手爪和夹持力调节方法,分析了不同厚度EVA缓冲材料的压缩力学特性,得到缓冲垫完全闭合夹持条件下对不同秧苗的夹持力。利用ADAMS软件建立夹持搬运机构动力学仿真模型,分析了秧苗不同夹持力与旋转位移的变化规律,得出当夹持力小于0.4 N时秧苗脱离了夹持手的束缚,夹持力大于3.5 N时秧苗夹持与旋转作业稳定。机构性能试验结果表明:选取白籽南瓜苗和黄瓜苗为测试对象,柔性夹持手爪平均夹苗成功率为98.5%,比弧形夹持手提高4.5个百分点,伤苗率降低3.5个百分点,柔性夹苗效果显著;该机构嫁接平均速度为1 052株/h,是同类型单手爪嫁接机作业效率的1.72倍,嫁接成功率为96.67%,大幅提高了嫁接机器人生产效率,能够满足工厂化嫁接育苗生产需求。本文研究结果可为高速嫁接机器人的夹持搬运机构设计和优化提供技术参考。
关键词： 嫁接机器人 搬运机构 四手爪 柔性夹持 EVA缓冲材料
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臭氧微纳米气泡处理对菠菜采后保鲜的影响
《食品科学 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：为探究臭氧微纳米气泡(ozone micro-nano-bubbles,Ozone MNBs)对果蔬采后品质的影响,以菠菜为实验材料,采用4 mg/L Ozone MNBs处理菠菜5 min,(20±1)℃条件下贮藏8 d,测定并分析贮藏期间生理指标的变化.结果表明:Ozone MNBs处理可以有效降低细胞膜的损伤和丙二醛的积累,保持细胞的完整性;抑制呼吸作用和乙烯的释放,减慢营养物质消耗和果蔬的衰老,提高菠菜的耐贮性;延缓叶绿素和VC的损失,降低菠菜感官品质和营养品质的劣变;同时,减缓过氧化氢的积累,提高过氧化物酶、过氧化氢酶、抗坏血酸过氧化物酶的活性,降低菠菜的氧化损伤.综上,Ozone MNBs对菠菜具有低机械伤保鲜作用,实验结果为Ozone MNBs在果蔬采后方面的应用提供了理论依据.
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日光温室不同种植位置温光变化及对结球生菜产量的影响
《中国农学通报 》 2020 CSCD
摘要：研究旨在探索基于日光温室条件下科学高效的种植模式,为实现日光温室蔬菜科学化种植、统一化管理、标准化生产奠定理论基础.通过监测分析温室不同种植位置的气温、地温、湿度以及光照强度,研究不同种植位置的温湿度及光照变化规律.同时,选取8个结球生菜品种,分畦测定不同品种生菜的产量,研究日光温室不同种植位置对结球生菜产量的影响.结果表明,温室不同种植位置的温度、湿度、光照强度均存在较大差异,气温、地温由南向北逐渐升高,光照强度先升高后降低.由于温光条件的差异导致结球生菜南北两边的长势都不均匀,不同品种生菜产量由南向北呈现出较为一致的规律性,即北边产量高于南边,靠近棚边最南边的位置与其他区域生菜产量存在显著差异.试验研究温室不同种植位置的温光等环境条件变化规律,为温室蔬菜科学化种植提供了理论依据.
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基于水分利用率与光合速率的温室作物需水模型研究
《农业机械学报 》 2020 EI 北大核心 CSCD
摘要：提出一种融合水分利用率(Water use efficiency,WUE)和光合速率的温室作物需水模型构建方法.在获取不同温度、光量子通量密度、CO2浓度和土壤含水率嵌套条件下番茄净光合速率和WUE的基础上基于径向基神经网络(Radial basis function,RBF)构建光合速率和WUE预测模型;继而获取不同环境嵌套条件下的光合速率对土壤含水率的响应曲线利用U弦长曲率法获取光合速率约束下的土壤含水率调控适宜区间;在此区间内基于WUE预测模型,以水分利用率最大为目标,利用粒子群算法(Particle swarm optimization,PSO)获取土壤含水率调控目标值;最后,利用支持向量机回归算法(Support vector regression,SVR)建立作物需水模型.结果表明,需水模型的训练精度为0.996 9,测试精度为0.978 8,均方根误差为0.23%,拟合效果良好.与单一考虑光合效率最优的模型相比,本模型WUE平均提高15.22%,土壤含水率平均下降12.76%,光合速率平均下降4.05%.说明融合WUE-光合速率的需水模型能兼顾作物需求和经济效益,可为温室土壤含水率的精准调控提供理论依据.
关键词： 温室 作物需水模型 水分利用率 光合速率 土壤含水率
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地表水水质时空变化及其与土地利用响应研究
《环境监测管理与技术 》 2020 CSCD
摘要：基于全国水质监测站点数据和Landsat 8 OLI数据,分析各个站点pH值、高锰酸盐指数、溶解氧和氨氮4项水质参数的时空变化特征,采用冗余分析方法研究不同尺度缓冲区内土地利用类型对水质参数变异的解释能力.结果表明,大部分监测站点水质参数变异程度较小,水质状况良好;不同尺度缓冲区内土地利用类型对水质参数的影响不同,在1 200 m缓冲区内土地利用对水质参数的解释率最大;农业用地在300 m缓冲区内会使水质恶化,可在较大尺度上对水质有净化作用,林地和水域在一定程度上可以起到改善水质的作用,建设用地对水质有较大的负面影响.
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益生蜡样芽孢杆菌可转移四环素耐药基因tet(45)特征分析
《科学通报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：蜡样芽孢杆菌作为益生菌常用菌种之一被广泛应用于人类医疗保健、畜禽养殖、作物促生长和生物防控、环境水质净化等多个领域.益生菌携带的可转移性耐药基因对公共卫生构成潜在威胁.本团队前期发现1株分离自动物源微生态制剂的蜡样芽孢杆菌(Bacillus cereus 9i, BC 9i)携带可转移的四环素耐药基因.通过生物信息学分析发现, BC 9i携带的四环素耐药基因为tet(45)基因变体,同属于膜转运蛋白超家族基因. BC 9i表达的Tet(45)变体蛋白结构与原Tet(45)蛋白结构类似,均由14个跨膜螺旋核心构成,但在环状区域和α-螺旋中表现出细微差异.通过克隆tet(45)基因变体,研究表明其功能是通过四环素外排泵介导耐药性产生,外排泵抑制剂可以有效抑制该作用.本研究从基因、蛋白和功能等方面揭示可转移tet(45)基因变体的特征,为探究益生菌耐药基因来源以及益生菌候选菌株的筛选和合理使用提供科学依据.
关键词： 益生菌 蜡样芽孢杆菌 细菌耐药性 可转移耐药基因 四环素
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砧木上苗定位机构吸附块仿真设计与性能试验
《农业工程学报 》 2020 EI 北大核心 CSCD
摘要：为解决嫁接机人工上苗过程中砧木子叶损伤和叶柄劈裂问题,采用正压气流压苗和负压吸附定位原理,设计一种辅助自动上苗作业的砧木上苗定位机构.通过建立机构有限元分析模型,在给定边界约束条件下利用CFD软件对吸附块内部气流场进行动力学仿真,获得气室内部流场分布情况及各因素对砧木子叶吸附力的影响.采用仿真正交试验对吸附块结构参数进行优化设计,确定吸附块各因素对吸孔平均吸力影响的主次顺序依次为出口负压、吸孔直径、吸孔深度;当吸附块出口负压3 kPa,吸孔直径1 mm和吸孔深度4 mm时,吸附块对子叶具有较好的吸附能力.上苗试验结果表明:该机构对白籽南瓜苗子叶吸附成功率为96.67%,压苗成功率为99.33%,综合上苗成功率为96.03%,伤苗率仅为0.67%,作业性能满足嫁接机自动上苗作业要求.子叶吸附失败原因是子叶方向和上苗高度控制不准确,以及子叶展角过小导致叶柄劈裂.吸附块作业面仿形和结构参数仿真试验对提高砧木柔性和安全上苗具有重要意义,大幅缩短了吸附块设计周期,研究结果为解决嫁接机自动上苗问题提供理论依据和设计参考.
关键词： 嫁接机 试验 砧木上苗 吸附块 仿真设计 柔性吸附
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黄菖蒲对阿特拉津胁迫的生理响应
《生态毒理学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：化学除草剂阿特拉津通过阻碍电子传递抑制植物光合作用,其水体污染的生态毒性倍受关注。为揭示挺水植物对阿特拉津胁迫的生理响应规律,采用水培试验模拟不同浓度阿特拉津胁迫,测定黄菖蒲叶绿素荧光参数及叶片防御酶活性在抑菌和无抑菌条件下的变化,分析二者间的相关性。结果表明,不抑菌条件下,胁迫浓度≤4 mg·L-1时,POD和PPO活性增强,随着胁迫强度加大活性下降,而SOD活性显著升高。PPO活性与多个叶绿素荧光参数、MDA含量显著相关。胁迫浓度≤1 mg·L-1时,植物各叶绿素荧光参数均与对照组无显著差异; 4 mg·L-1时仍可维持正常水平的叶绿素含量和光合效率。这表明,阿特拉津胁迫下3种酶的协调作用提高了植物的适应能力,PPO活性可反映植物光合作用受抑制程度及受氧化损伤程度。黄菖蒲对阿特拉津的耐受水平可达到4 mg·L-1,微生物可以减轻阿特拉津的植物毒性,这可能归因于其能够促进阿特拉津降解。
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取食不同寄主植物的桃小食心虫飞行能力
《昆虫学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：[目的]评测取食不同寄主植物的桃小食心虫Carposina sasakii飞行能力,为该虫预测预报和防控提供参考.[方法]使用飞行磨装置测定了取食不同寄主植物(海棠、苹果和杏)的桃小食心虫雌雄成虫的飞行能力,比较了取食同一寄主植物的雌雄成虫间和取食不同寄主植物的同一性别个体间平均飞行距离、平均飞行时间、平均飞行速度和最大飞行速度4个飞行参数.[结果]在12 h的飞行测试中,桃小食心虫成虫最长飞行距离为24.54 km,最长飞行时间接近12 h,最大飞行速度为5.88 km/h,飞行11 ~12 h的个体占比最高(36.98%).取食同一寄主的雌成虫各飞行参数值均大于雄成虫.取食苹果和海棠的成虫的平均飞行距离在雌雄间存在显著差异,取食苹果的雌成虫的平均飞行距离显著大于取食杏的个体,取食苹果的雌成虫平均飞行速度和最大飞行速度显著大于取食另外两种寄主的个体;但是取食不同寄主植物的雄成虫间各飞行参数值差异不显著.[结论]桃小食心虫成虫飞行能力较强,取食同一寄主植物的雌雄成虫间以及取食不同寄主植物的雌成虫间飞行能力存在差异.
关键词： 桃小食心虫 飞行能力 寄主植物 性别 飞行磨 苹果 海棠 杏
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