科研产出
基于改进Mask R-CNN的笼养死鸭识别方法
《农业机械学报 》 2024 EI 北大核心 CSCD
摘要：针对规模化笼养肉鸭舍内死鸭识别采用人工作业方式时，存在作业效率低、劳动强度大、养殖成本高等问题，以层叠式笼养肉鸭为研究对象，提出了一种基于深度学习的笼养死鸭识别方法。为了采集数据，首先面向立体层叠式养殖环境设计了一款适用于肉鸭舍的自主巡检装备。针对笼养肉鸭舍铁丝网遮挡严重的问题，基于机器视觉对笼网进行修复，基于OpenCV对图像进行增强处理。构建了一种基于Mask R-CNN的死鸭识别模型，采用Swin Transformer对模型进行优化，解决了Mask R-CNN网络缺乏整合全局信息能力的问题。对比分析了SOLO v2、Mask R-CNN和Mask R-CNN+Swin Transformer模型识别笼内死鸭准确率。实验结果表明，在平均精度均值为90%的条件下，Mask R-CNN+Swin Transformer模型对笼内死鸭总体识别准确率可达95.8%,在自主巡检装备上的检测效果优于其他主流的目标检测算法。
关键词： 机器视觉 笼养肉鸭 死鸭识别 Mask R-CNN
全文链接
请求原文
猪肺炎支原体乳酸脱氢酶在诱导猪支气管上皮细胞凋亡中的作用
《畜牧兽医学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：猪肺炎支原体感染会引起宿主上皮细胞的损伤及凋亡。上皮屏障的破坏往往导致细菌和病毒的继发感染，给养猪业造成严重的经济损失，但具体的致病机制及毒力因子尚未完全阐明。前期研究发现猪肺炎支原体乳酸脱氢酶（lactate dehydrogenase, LDH）不仅参与猪肺炎支原体的代谢还与猪肺炎支原体的毒力相关。因此，本研究通过原核表达及亲和层析获得猪肺炎支原体乳酸脱氢酶重组蛋白（recombinant LDH, rLDH）,之后分别用不同浓度的rLDH与猪支气管上皮细胞（porcine bronchial epithelial cell, PBEC）孵育，经显微镜观察rLDH对细胞形态的影响，通过CCK-8法检测rLDH对细胞活力的影响。选取对细胞形态及活力影响不显著的50和100μg·mL-1 rLDH分别与PBEC孵育，通过流式细胞仪检测细胞凋亡率，反转录荧光定量PCR（reverse transcription-quantitative polymerase chain reaction, RT-qPCR）法和免疫印记检测凋亡相关基因caspase 3、caspase 8、caspase 9、Bax、BCL-2的转录水平和蛋白水平。结果显示：猪肺炎支原体rLDH呈剂量依赖性地诱导PBEC凋亡，其作用与猪肺炎支原体菌株一致。用rLDH及Mhp 168孵育后，PBEC的促凋亡因子Bax、caspase 3和caspase 9的mRNA水平显著上调，凋亡抑制因子BCL-2的mRNA水平显著下调，caspase 8的mRNA水平未发生显著变化。促凋亡因子Bax、caspase 3的蛋白表达水平显著上调，凋亡抑制因子BCL-2的蛋白表达水平显著下调。结果表明，猪肺炎支原体可能通过LDH诱导PBEC内源性细胞凋亡，凋亡相关因子caspase 3、caspase 9、Bax和BCL-2在其中发挥重要作用。
关键词： 猪肺炎支原体（Mhp） 乳酸脱氢酶（LDH） 猪支气管上皮细胞（PBEC） 凋亡
全文链接
请求原文
秸秆和肥料管理措施对太湖流域水稻种植氮流失的影响
《环境科学 》 2024 EI 北大核心 CSCD
摘要：稻田系统的氮流失是农业面源污染的重要组成部分.当前,氮肥投入量已得到有效控制,针对不同秸秆和肥料管理措施的多途径(径流、侧渗、下渗)氮流失特征研究还较为缺乏.对此,选取太湖流域种植时长超过20 a且持续秸秆还田超过5 a的稻田,研究秸秆和肥料管理措施对水稻全生育期不同途径氮流失的影响,并基于作物产量、氮利用效率及氮流失强度,对秸秆和肥料管理措施的生产适宜性和环境友好性进行研判.结果表明,秸秆离田会提升水稻植株对施氮的敏感度.稻季氮总流失量为9~17 kg·hm-2,占氮肥施用量的5%~7%.对秸秆管理而言,秸秆离田的泡田排水具有更高氮流失风险;秸秆还田可降低15%以上的下渗途径氮流失量,但是对侧渗途径的氮流失作用并不明确.对肥料管理而言,有机肥的适宜替代可较同施氮梯度下的化肥施用减少16%的种植期径流氮流失、26%的下渗氮流失,以及37%的侧渗氮流失.综合产量数据,实施秸秆还田和肥料类型优化能够有效降低生产单位重量稻米的氮流失量,切实实现对农业生产和环境友好的双向兼顾.
全文链接
请求原文
基于高通量芯片的大麦高效KASP标记的开发和应用
《植物遗传资源学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：分子标记是遗传研究的基础工具，广泛应用于遗传多样性研究、种质鉴定、遗传图谱构建和基因定位等领域。本研究利用Barley SNP 50K芯片对遗传背景来源广泛的大麦核心资源进行SNP检测，筛选出一系列多态性高的SNP位点，并开发出124个KASP分子标记。利用43份不同地理来源的大麦种质检测其有效性，初步筛选出56个KASP标记；以最小等位基因频率≥0.40、多态信息含量≥0.45为标准挑选18个高质量的KASP标记并用于绘制98份江苏省大麦品种的系统发育树，结果显示这18个KASP标记能够将具有相同地理来源及亲缘关系近的大麦材料聚为一类，表明上述KASP标记在大麦品种鉴定、大麦资源亲缘关系分析以及群体划分方面具有一定的指导意义和应用价值。同时构建了98份江苏大麦品种的SNP指纹图谱，验证了KASP技术在我国大麦品种鉴定中的可行性。开发的KASP标记能够准确、快速鉴定大麦品种，有助于大麦种质资源的科学规范管理和遗传多样性研究。
关键词： 大麦 KASP标记 遗传多样性 指纹图谱 品种鉴定
全文链接
请求原文
大豆叶型性状全基因组关联分析与候选基因鉴定
《作物学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：大豆叶片的形状和垂直分布影响群体冠层结构和光合效率并最终影响大豆的产量.植物叶片大小、形态因着生位置不同而产生差异的现象称为异形叶,虽然异形叶现象在被子植物中广泛存在,但目前关于大豆叶片发育过程中异形叶的调控的研究还很有限.本研究通过对 283 份大豆种质资源的叶长、叶宽、叶形指数和异形叶指数等叶型相关的性状在江苏南京进行连续2年的考察,利用全基因组关联分析检测到181个叶型性状相关位点,其中能够在2 个环境或多个性状中重复检测到的位点 18 个.利用检测到的与叶型相关的SNP位点,结合基因的表达谱数据、拟南芥中同源基因的功能,鉴定与大豆叶片发育和异形叶形成相关的候选基因.其中在 20 号染色体的相关位点Chr20:36152820 上游发现已知的大豆叶形调控基因Ln(Glyma.20G116200).此外,在 19 号染色体的相关位点Chr19:45155943附近鉴定到 2 个候选基因Glyma.19G192700、Glyma.19G194100,分别被注释为Growth-regulating factor 4(GRF4)和LITTLE ZIPPER 3(ZPR3)基因的同源基因,为阐明大豆异形叶等叶型性状遗传的分子机制奠定了基础.
全文链接
请求原文
大豆铝激活苹果酸转运家族基因GmALMT8的鉴定与功能验证
《植物遗传资源学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：鲜食风味是影响菜用大豆食味品质的关键因素,其形成与有机酸有着密切的关联,研究有机酸合成机制对于菜用大豆的品质改良具有重要的实际意义.本研究利用大豆毛状根系统,探究与苹果酸含量显著相关的候选基因GmALMT8、GmIF7GT5和GmAP在调控苹果酸含量方面的功能,结果表明:在GmALMT8-OE毛状根中,GmALMT8基因表达量与苹果酸的含量均显著高于空载对照毛状根,而GmIF7GT5和GmAP毛状根中苹果酸的含量无显著变化.鉴于已经报道的ALMT家族基因的苹果酸转运功能,推测大豆中GmALMT8基因可能具有相似的功能,在调控苹果酸含量方面发挥重要作用.为验证GmALMT8-OE毛状根中苹果酸含量的变化是否由GmALMT8 基因表达的改变所引起,本研究采用蘸花法在拟南芥中过表达GmALMT8基因.与阳性毛状根中苹果酸测定的结果相类似,过表达GmALMT8显著提高了 T2代转基因拟南芥株系种子中的苹果酸含量,进一步证明GmALMT8的稳定表达能够提高苹果酸含量,明确GmALMT8基因在大豆中具有调控苹果酸含量的生物学功能,丰富了大豆有机酸的理论研究,对菜用大豆优质育种具有参考价值.
全文链接
请求原文
基于基因组数据分析的细菌耐药基因识别与表型预测
《微生物学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：利用基因组数据和生物信息学分析方法，快速鉴定耐药基因并预测耐药表型，为细菌耐药状况监测提供了有力辅助手段。目前，已有的数十个耐药数据库及其相关分析工具这些资源为细菌耐药基因的识别以及耐药表型的预测提供了数据信息和技术手段。随着细菌基因组数据的持续增加以及耐药表型数据的不断积累，大数据和机器学习能够更好地建立耐药表型与基因组信息之间的相关性，因此，构建高效的耐药表型预测模型成为研究热点。本文围绕细菌耐药基因的识别和耐药表型的预测，针对耐药相关数据库、耐药特征识别理论与方法、耐药数据的机器学习与表型预测等方面展开讨论，以期为细菌耐药的相关研究提供手段和思路。
关键词： 细菌耐药 耐药数据库 生物信息学 耐药基因识别 耐药表型预测
全文链接
请求原文
生物炭固定化菌剂对毒死蜱污染土壤的修复及小白菜品质的改善
《江苏农业学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：生物炭可以吸附土壤中有机污染物，降低污染物对植物的毒害，但是被吸附的污染物存在二次释放的风险，影响生物炭的修复性能。本研究采用生物炭对实验室前期筛选的3株具有降解毒死蜱功能的内生菌进行固定，对生物炭固定化菌剂制备条件进行优化，利用盆栽试验对生物炭固定化菌剂降解毒死蜱性能进行了验证。结果表明，生物炭固定化HJY菌对毒死蜱降解效果最优，在生物炭粒径为60目、固定化温度30℃、固定化时间为1 d时制备的生物炭固定化菌剂施入土壤中15 d对毒死蜱的降解率可高达92.40%。施入土壤35 d,在2 mg/kg毒死蜱污染土中相较于生物炭，生物炭固定化菌剂处理小白菜和土壤毒死蜱含量分别降低了81.8%和77.4%,在20 mg/kg毒死蜱污染土中小白菜和土壤毒死蜱含量降低了79.4%和50.3%;小白菜生物量，叶绿素、可溶性蛋白、可溶性糖含量，过氧化物酶(POD)和超氧化物歧化酶(SOD)活性显著增加。小白菜中毒死蜱含量与土壤中毒死蜱含量呈显著正相关关系，小白菜品质与其毒死蜱含量呈显著负相关关系。表明与生物炭相比，生物炭固定化菌剂显著提升了对毒死蜱污染土壤的修复性能，并改善了小白菜的品质。
全文链接
请求原文
花生干旱诱导型启动子Ah MYB44-11-Pro的克隆与功能分析
《作物学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：干旱是严重威胁我国花生产量与品质的主要环境因素之一。为阐明干旱胁迫响应基因AhMYB44-11的调控机制,揭示其启动子的功能,本研究从花生基因组中扩增获得该基因的启动子序列AhMYB44-11-Pro,分别构建全长及5'端部分缺失启动子的GUS融合表达载体,利用农杆菌介导的遗传转化体系,分析启动子的活性和表达模式。结果显示,相比于同源基因AhMYB44-01的启动子,AhMYB44-11-Pro具有更多的MBS、Myb-bindingsit等响应干旱胁迫的顺式作用元件;同时其拟南芥转基因阳性植株经脱水处理后GUS染色加深,GUS酶活性显著增加;表明启动子的活性受干旱胁迫诱导表达,证实AhMYB44-11-Pro是一个干旱诱导型启动子。此外, AhMYB44-11-Pro含有种子胚乳特异表达元件和赤霉素响应元件, GUS染色显示在角果发育过程中其活性呈上调趋势,由此推测AhMYB44-11可能在种子发育尤其是干物质积累过程中发挥重要作用。本研究结果将为全面解析AhMYB44的生物学功能奠定基础,也为作物抗旱遗传改良提供参考依据。
关键词： 花生 AhMYB44 启动子 干旱胁迫 GUS活性
全文链接
请求原文
