科研产出
应用微滴数字PCR同时检测瓜类种子携带果斑病菌和角斑病菌
《植物保护 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：细菌性果斑病和角斑病是葫芦科作物两大重要细菌病害,病原菌分别为西瓜嗜酸菌Acidovorax citrulli和丁香假单胞菌黄瓜致病变种Pseudomonas syringae pv.lachrymans。两种菌均可通过种子、种苗带菌进行远距离传播。种子检测是预防和控制这两种病害发生的首要环节。本研究应用微滴数字PCR技术（droplet digital PCR, ddPCR）建立了同时检测种子携带西瓜嗜酸菌和丁香假单胞菌的方法。结果显示:两种细菌菌悬液和DNA样品等浓度混合时,ddPCR能同时检测到两种靶标菌的最低混合菌悬液浓度和最低DNA浓度分别为103 cfu/mL和10-3 ng/μL,其检测灵敏度是平行测试的real-time PCR方法的10倍;对于非等浓度混合的菌悬液和DNA样品,两种靶标菌菌悬液按浓度比1∶1 000（103∶106 cfu/mL）混合或其DNA浓度比为1∶10 000(2.28×10-3 ng/μL∶22.8 ng/μL)条件下,ddPCR可检测到低浓度的靶标菌,检测灵敏度同样是real-time PCR的10倍。此外,在人工接菌种子测试中,西瓜、甜瓜单粒种子平均带菌量105～106 cfu/粒时,ddPCR方法可检测到带菌率0.2%（n=500）的西瓜、甜瓜种子样品。将分别携带两种菌的种子按比例1∶10混合时ddPCR方法可以准确检出浓度相对低的靶标菌;而使用相同检测引物的real-time PCR检测方法则只能检出西瓜嗜酸菌和丁香假单胞菌带菌率分别为0.2%和2%（n=500）的甜瓜种子混合样品中的西瓜嗜酸菌,未能稳定检出丁香假单胞菌。综上所述,本研究基于ddPCR技术建立了可同时检测两种重要葫芦科种传细菌的方法,检测结果稳定可靠,丰富了当前种传病原细菌的检测技术体系。
关键词： 微滴数字PCR real-time PCR 种子带菌检测 西瓜嗜酸菌 丁香假单胞菌黄瓜致病变种
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不同水源磁化处理对生菜光合和矿质元素及产量的影响
《灌溉排水学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：【目的】探究不同水源磁化处理对生菜光合特性等生理生化和产量的影响。【方法】在日光温室条件下,以意大利生菜为供试对象,采用随机区组设计,设置2个因素:磁化（M）和灌溉水源（T）,磁化设置未磁化处理（M0）和磁化处理（M1）2个水平,灌溉水源设置淡水（T1）、再生水（T2）、微咸水（T3）3个水平,共6个处理。通过盆栽试验研究了3种水源磁化处理对生菜净光合速率、抗氧化酶活性、矿质元素及产量等的影响。【结果】不同水源磁化处理灌溉效果有所差异。生长中期,M1T1、M1T2处理分别较M0T1、M0T2处理的净光合速率显著提高11.16%、14.73%。3种水源磁化处理灌溉的超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶活性显著提高12.77%～23.09%。M1T1、M1T2处理分别较M0T1、M0T2处理的生菜叶片氮质量分数显著提高7.71%、6.83%,生菜产量分别显著提高9.42%、10.15%,但M1T3与M0T3处理的生菜产量无显著差异。不同水源磁化处理的生菜叶片P、Ca、Mg、Na、K质量分数有不同程度的提高,水分利用效率提高5.03%～11.65%。【结论】磁化水灌溉有利于生菜光合等生理生化活动,提高产量和水分利用效率,淡水和再生水磁化效果优于微咸水。
关键词： 磁化水 生菜 光合特性 矿质元素 产量 水分利用效率
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小球藻遗传转化技术研究进展
《水产科学 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：小球藻（Chlorella）是一种单细胞真核藻类,属绿藻门、绿藻纲、绿球藻目、小球藻科、小球藻属[1]。作为最早开发的真核微藻之一,具有高营养价值、生长快速、结构简单、易工业化集成等显著优点。其细胞形态为球形或椭圆形,直径3～12μm,呈单生或聚集成群状生长[2],分布广泛,多见于淡水、咸水和土壤中。作为地球上最早的生命之一,小球藻基因比较稳定,至今未见有关其基因自发突变的报道。因其富含蛋白质、脂质、维生素、活性代谢产物等多种营养物质而被公认为具有高附加值和医疗保健作用,
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基于机器视觉的玉米苗期多条作物行线检测算法
《农业机械学报 》 2021 EI 北大核心 CSCD
摘要：为满足玉米苗期中耕、追肥等田间管理环节的自主导航行走需求,研究了基于机器视觉的多条作物行线实时检测技术。首先,基于绿色分量增强法、分割阈值优化法和形态特征分析法,对图像分别进行灰度化、二值化和去噪等预处理,该预处理结果不受自然光照变化、阴影、降水/积水、播种模式等影响,对细密状杂草干扰或植株冠层交叠条件下作物行间分界间隙的清理效果较好,对小尺寸噪声、行间零散分布的圆形叶片类杂草噪声以及呈横向生长状或聚集状的杂草噪声也有较好的清除效果。然后,将二值图像沿纵坐标均分为20个水平条,在各水平条内部建立目标区域的水平间距、水平跨度等特征参数,并跨水平条建立目标区域间的垂直间距、趋势角、覆盖宽度等特征参数,基于以上参数在行内和行间分布的差异性,完成各水平条中隶属于不同作物行的目标区域的定位分割和不同水平条中隶属于同一作物行的目标区域的聚类,其分割聚类效果良好。最后,基于离群特征点去除后的最小二乘法,进行线性拟合并获取作物行中心线,结果表明,整体检测准确率不低于91.2%,单帧图像处理时间不超过368 ms,说明采用本文方法可快速实现不同环境因素干扰下的多条作物行线的同步检测。
关键词： 苗期玉米 机器视觉 作物行线检测算法 农田环境感知 田间自主导航
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超高效液相色谱-串联质谱法分析氟啶胺在冬瓜上的残留行为
《农药学学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：为了明确氟啶胺在冬瓜上使用后的消解规律和最终残留水平,在北京、山东、安徽、湖南、云南和广东6地开展了500 g/L氟啶胺悬浮剂在冬瓜上的最终残留试验,同时在其中的北京和安徽两个试验点开展了消解动态试验.样品经乙腈提取,N-丙基乙二胺(PSA)净化,采用超高效液相色谱-串联质谱(UPLC-MS/MS)测定,外标法定量.结果表明:在0.01~1 mg/kg添加水平下,氟啶胺在冬瓜上的平均回收率在89%~109% 之间,相对标准偏差(RSD)在2.8%~12% 之间,定量限(LOQ)为0.01 mg/kg;北京和安徽两地的消解动态试验结果显示,氟啶胺在冬瓜上降解半衰期分别为2.04和2.17 d;6地的最终残留试验结果显示,氟啶胺在冬瓜上的残留量在 关键词：
超高效液相色谱-串联质谱
氟啶胺
冬瓜
残留
消解
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中药复方对H9N2亚型禽流感病毒在MDCK细胞增殖的作用
《中国畜牧兽医 》 2021 北大核心
摘要：为了筛选对H9N2亚型禽流感病毒（Avian influenza virus,AIV）有独特防治效果的中药复方,本试验基于禽流感发病临床症状、结合中药复方用药基本原则,组方芩根提取液（Qingen extract,QG）,以奥司他韦（达菲,DF）为阳性对照药,通过研究药液对神经氨酸酶（neuraminidase,NA）的抑制作用,采用CCK-8法测定药液对犬肾上皮细胞（MDCK）毒性作用,并从病毒吸附、增殖和灭活3个方面做了药效评价。结果表明,QG对NA的抑制作用在一定浓度范围内呈浓度依赖性增高,半数抑制浓度(IC50)约为1 130μg/mL;QG和DF的最大安全浓度分别为2 500和500μg/mL,H9N2 AIV的TCID50为10-4.36/100μL;QG浓度为156.25～2 500μg/mL范围内,对H9N2 AIV的病毒毒力有一定抑制作用,并在MDCK细胞上呈现出一定的抗吸附、抑制病毒复制作用。表明QG在对抗H9N2 AIV的NA活性、抑制H9N2 AIV吸附靶细胞和在细胞内复制有一定的作用。
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基于卫星定位的玉米高位精播种子着床位置预测方法
《农业机械学报 》 2021 EI 北大核心 CSCD
摘要：玉米植株的精确空间位置分布信息可为中耕、植保、对行收获等田间精准作业提供数据支撑,是玉米精细化生产的基础。本文提出一种基于卫星定位的玉米高位精播种子着床位置预测方法。基于卫星精准定位播种机组位置,结合播种机结构特点构建播种机组与播种单体相对位置模型,基于EDEM数值模拟和动态仿真,构建高位精播种子着床补偿模型,搭建种子着床位置预测系统,实现了玉米播种环节种子着床位置的精准预测。田间试验表明,作业速度、定位数据更新率对着床位置偏差影响极显著（p <0.01）,播种株距对着床位置偏差影响显著（p <0.05）;作业速度对着床位置预测准确率影响显著（p <0.05）,播种株距、定位数据更新率对着床位置预测准确率影响不显著（p> 0.05）。着床位置偏差随着作业速度的减小、播种株距和定位数据更新率的增大而减小;着床位置预测精确率随作业速度的减小而增大。作业速度、播种株距、定位数据更新率为3 km/h、0.4 m、10 Hz时,着床位置预测最准确,平均着床位置偏差和着床位置预测准确率分别为24.3 mm和88.9%。该系统能将玉米高位精播种子着床位置的预测控制在厘米级。
关键词： 玉米 高位精播 卫星定位 EDEM仿真 着床位置预测
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基于无人机高光谱影像的马铃薯株高和地上生物量估算
《农业机械学报 》 2021 EI 北大核心 CSCD
摘要：为实现快速无损获取马铃薯株高和地上生物量信息,分别获取马铃薯现蕾期、块茎形成期、块茎增长期、淀粉积累期、成熟期的高光谱影像,实测马铃薯株高H、地上生物量（AGB）和地面控制点（GCP）的三维空间坐标,基于无人机高光谱影像结合GCP生成试验田的数字表面模型（DSM）,利用DSM提取马铃薯的株高Hdsm;然后,对马铃薯AGB与原始无人机冠层光谱和高光谱指数分别进行相关性分析,筛选出最优光谱指数和前10个光谱指数,利用指数回归（Exponential regression,ER）构建单变量模型;最后,采用多元线性回归（Multiple linear regression,MLR）、偏最小二乘回归（Partial least square regression,PLSR）和随机森林（Random forest,RF） 3种方法构建不同生育期的估算模型,并进行对比,挑选出马铃薯AGB估算的最优模型。结果表明:将提取的马铃薯株高与实测值进行线性拟合,R2为0.84;在单变量模型中,每个生育期以ER估算AGB得到的验证精度高于相应的建模精度,其中构建模型效果优劣次序依次为最优光谱指数、Hdsm、H,块茎增长期以CIrededge指数估测精度最高（R2=0.45）;在多变量模型中,每个生育期采用3种方法构建AGB估算模型,每种方法以光谱指数加入Hdsm的模型精度更高、稳定性更强;每个生育期利用MLR以光谱指数和Hdsm为变量的AGB模型（R2为0.64、0.70、0.79、0.68、0.63）效果优于PLSR（R2为0.62、0.68、0.75、0.67、0.60）和RF（R2为0.56、0.61、0.67、0.63、0.53）模型。利用MLR模型进行马铃薯AGB填图,5个生育期的AGB空间分布与实际生长情况一致。利用融入Hdsm的MLR模型可估测大面积马铃薯AGB,为精准农业定量化研究提供技术支持。
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