科研产出
玉米早期籽粒中强表达启动子的筛选
《作物杂志 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：在植物基因表达调控的过程中,启动子作为调控基因表达的顺式元件起着重要作用.为了筛选在玉米早期籽粒中强表达的启动子,选取6个启动子pCaMV35SD、pUbiquitin、pZmActin1、pZmSTK2、pZm66589和pZmbHLH148,分别构建EGFP表达载体并转染玉米原生质体,快速验证载体功能构建的正确性;同时采用花粉磁转染法将6个表达载体导入玉米自交系郑58中,并对不同启动子驱动的EGFP载体在授粉后48h玉米籽粒中的荧光强度和荧光检出率进行观察和统计分析.结果表明,6个启动子驱动EGFP表达载体构建正确;pCaMV35SD启动子驱动EGFP表达载体的荧光最强,6个启动子驱动EGFP表达载体由强到弱依次为pCaMV35SD>pZmSTK2>pZm66589>pZmbHLH148>pUbiquitin>pZmActin1,其荧光检出率分别为27.17%、27.17%、29.83%、23.84%、13.40%和30.57%.
关键词： 启动子 花粉磁转染法 玉米籽粒 绿色荧光蛋白 玉米原生质体
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基于无人机高光谱遥感的冬小麦株高和叶面积指数估算
《农业机械学报 》 2020 EI 北大核心 CSCD
摘要：为了快速、准确地估算叶面积指数（LAI）通过无人机搭载成像高光谱相机获取了冬小麦3个生育期的影像数据从中提取出株高（Hcsm）。首先,分析了植被指数、Hcsm与LAI的相关性,挑选出最优植被指数;然后,分别构建了单个参数的LAI线性估算模型;最后,以植被指数、植被指数结合Hcsm为模型输入因子采用偏最小二乘回归方法构建LAI估算模型。结果表明:通过无人机高光谱遥感影像提取的Hcsm精度较高（R2=0.95）;在不同生育期,大部分植被指数和Hcsm均与LAI呈0.01显著相关水平;基于最优植被指数结合Hcsm估算LAI的精度优于仅基于最优植被指数或Hcsm的估算精度;以植被指数、植被指数结合Hcsm为输入变量,通过偏最小二乘回归构建的LAI估算模型在开花期估算精度达到最高,并且以植被指数结合Hcsm为自变量估算LAI的能力更佳（建模R2=0.73,RMSE为0.64）。本研究方法可以提高LAI估算精度,为农业管理者提供参考。
关键词： 冬小麦 叶面积指数 株高 高光谱 植被指数 偏最小二乘
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小麦粉中偶氮甲酰胺添加剂的拉曼高光谱检测方法研究
《光谱学与光谱分析 》 2020 EI 北大核心 CSCD
摘要：采用拉曼高光谱成像技术研究了小麦粉中偶氮甲酰胺添加剂的定量检测方法.将小麦粉和偶氮甲酰胺图像中各像素点对应的拉曼光谱组合形成新拉曼光谱,同小麦粉偶氮甲酰胺混合样品的拉曼光谱建立偏最小二乘模型,模型回归系数应用于混合样品图像后将其重建为灰度图像,使用阈值分割法转换为二值图像实现小麦粉中的偶氮甲酰胺的检测.偶氮甲酰胺实际浓度同检测到的偶氮甲酰胺像素点之间具有良好的线性关系,决定系数r~2=0.987 6,表明该研究所建立的方法可用于小麦粉中偶氮甲酰胺添加剂的无损定量检测.
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基于模拟退火算法的无人机山地作业能耗最优路径规划
《农业机械学报 》 2020 EI 北大核心 CSCD
摘要：为提高无人机在丘陵山地区域的作业效率,以四旋翼无人机为试验对象,通过对无人机三维运动的受力分析提出无人机三维运动的能效系数;对无人机自身性能进行测试,完成无人机功率与升力模型的拟合,拟合决定系数为0.9894,并在此基础上不同负载下完成能效系数的计算;最终,通过设计相应的模拟退火算法完成无人机在山地作业情况下的能耗最优作业路径规划.试验表明,当飞行速度为2 m/s时,在不同恒定负载情况下,无人机能耗最优路径比常规路径最多可节约能耗30.16%,比最短路径最多可节约能耗5.47%;在负载实时变化情况下,能耗最优路径比常规路径可节约能耗32.04%,比最短路径可节约能耗11.72%.说明模拟退火算法可在能耗约束条件下对无人机进行作业路径规划,且具有较好的路径规划效果.
关键词： 山地作业 航空植保 无人机 路径规划 模拟退火算法
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基于高动态范围成像的温室番茄植株图像色彩矫正方法
《农业机械学报 》 2020 EI 北大核心 CSCD
摘要：针对温室番茄智能化管理视觉信息稳定获取的需要,研究了基于高动态范围成像技术的番茄植株图像色彩矫正方法,以克服复杂自然光照条件对作业对象色彩稳定呈现的客观限制.鉴于温室内光照时空波动和复杂背景辐射强度突变导致图像色彩失真,提出了融合多曝光强度图像的摄像机辐射响应模型标定方法;分别提取曝光时间为0.01、0.05、0.08、0.10 ms的4幅图像离散像素点的Y通道亮度信息,求解特定视场下像素点亮度与曝光度的函数关系,在此基础上以低曝光度图像亮度为参考,估计摄像机全局视场的辐射强度;采用S曲线函数压缩高动态范围图像数据,将视场辐射强度映射为图像亮度,实现对低曝光图像的色彩矫正重构;最后,通过现场试验对色彩矫正方法进行验证,试验结果表明,不同场景和时段的番茄植株图像的灰度信息量、离散程度和清晰度均得到改善,图像灰度信息熵、标准方差和平均梯度平均提高16.87%、9.81%和19.49%.本研究可为农业复杂光照条件下作业对象图像色彩信息的获取研究提供参考.
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黄菖蒲对水中阿特拉津污染的去除贡献研究
《农业环境科学学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：为了明确植物对水体阿特拉津(Atrazine,ATZ)污染去除的贡献,筛选适宜的修复植物,通过历时35 d的水培试验,比较了挺水植物黄菖蒲(Iris pseudacorus)在抑菌(添加氨苄青霉素)和不抑菌条件下对不同浓度(0.5、1、2、4 mg·L-1)ATZ的消解率和消解速率,以及ATZ在植物体内的运移分布特征.结果表明:ATZ消解率随初始浓度的增加而显著降低,ATZ初始浓度、微生物和植物均是ATZ消解率的显著影响因素,影响的重要性依次为ATZ初始浓度>微生物>植物.植物对ATZ消解的贡献率不抑菌处理(34%~49%)显著高于抑菌处理;微生物对ATZ消解的贡献率,无植物处理(28%~41%)显著低于有植物处理;ATZ初始浓度≤4 mg·L-1时,对植物去除污染物的贡献无显著影响(P=0.371),而对微生物去除污染物的贡献影响显著(P=0.039).黄菖蒲能够吸收ATZ并向茎叶转运,植物体内ATZ含量与ATZ初始浓度呈正相关关系;同时ATZ可在植物体内发生降解.因此,黄菖蒲对水培系统中ATZ的去除贡献较高,具有修复水体ATZ污染的潜力.
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数字乡村建设视角下乡村数字经济指标体系设计研究
《农业现代化研究 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：全球数字经济高速增长,各国农业农村数字化转型日趋深入.中国数字乡村战略体现时代前沿和现实关切,其中发展乡村数字经济是数字经济理念与数字乡村建设的结合,需要正确理解并进行科学评价.本文通过梳理国内外相关政策与实践,在明确数字乡村建设基本架构基础上,遵循投入产出的总体框架,围绕产业数字化和数字产业化的数字经济构成,对乡村数字经济的主要指标进行设计.研究认为,数字乡村建设涵盖数字环境、数字经济、数字生活和数字治理等方面,是自我循环、自我感知和自我完善的持续运行系统.乡村数字经济对应于数字乡村的经济属性,其内涵可以从产生条件、表现形式、发展阶段和规律演变等方面来理解.基于乡村数字经济的内涵与特征,乡村数字经济指标体系应包括数字环境、数字投入、数字效益和数字服务等4项一级指标及对应的16项二级指标.对此本文建议,各地推进乡村数字经济,助力数字乡村建设,应重点关注规划引导、数字环境、产业培育、数字人才和信息服务等方面.
关键词： 乡村数字经济 指标体系 设计思路 数字乡村 内涵 架构
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玉米ZmbHLH161基因的克隆及功能研究
《作物学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：bHLH转录因子是植物第二大转录因子家族,在调节植物生长发育、信号转导和逆境胁迫响应等方面发挥着重要的作用.为了研究玉米bHLH家族基因在逆境胁迫响应中的功能,本研究从玉米根组织中克隆了ZmbHLH161(AC:NC_AQK75074)基因.生物信息学分析表明:该基因包含3个外显子,cDNA全长1460 bp,编码序列全长1059 bp,编码352个氨基酸;在玉米基因组中以单拷贝形式存在,功能未知;ZmbHLH161蛋白分子量为37.1 kD,理论等电点为6.10,具有bHLH转录因子家族特有的保守结构域,但不具跨膜结构,无信号肽,为亲水性蛋白,蛋白二级结构无规则卷曲所占比例最大,为42.05%.玉米原生质体瞬时表达试验表明,ZmbHLH161定位在细胞核内.实时荧光定量PCR(qPCR)分析表明,正常生长条件下,ZmbHLH161主要在根系和幼胚中表达;在脱水和干旱处理下,ZmbHLH161在玉米苗期叶片中上调表达.转基因异源表达ZmbHLH161拟南芥株系经不同浓度NaCl处理后,其根长与野生型差异不显著,而不同浓度甘露醇处理后其根长优于野生型.由此推测ZmbHLH161基因可能参与玉米对渗透胁迫应答.
关键词： 玉米 ZmbHLH161 转录因子 原生质体 qPCR 渗透胁迫
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柠檬醛熏蒸对互隔交链孢生长及其产毒的抑制作用
《菌物学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：互隔交链孢是一种重要的能产生交链孢酚(AOH)等真菌毒素的植物病原菌.精油是重要的抑制病原菌侵染的挥发性植物提取物,其活性组分包括柠檬醛等.本研究表明柠檬醛可高效地抑制互隔交链孢的生长和AOH毒素的产生.柠檬醛熏蒸能够引起互隔交链孢菌丝断裂影响其延伸,而对其分生孢子结构的影响不明显.柠檬醛能够引起互隔交链孢活性氧生成的紊乱,这可能是导致AOH显著下降的原因之一.由于柠檬醛能高效抑制互隔交链孢生长和产毒,因此其可作为传统熏蒸剂的潜在替代品,以防控互隔交链孢引起的病害以及毒素污染.柠檬醛抑制互隔交链孢生长产毒的研究为其开发与应用奠定了良好的基础.
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