科研产出
查耳酮异构酶在葡萄果实发育过程中的表达及亚细胞定位研究
《园艺学报 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：以‘赤霞珠’葡萄果实为材料,利用制备好的葡萄查耳酮异构酶(CHI;EC 5.5.1.6)CHI多克隆抗体,采用RT-PCR、蛋白质印记杂交和胶体金免疫电镜技术对葡萄果实发育过程中CHI基因、蛋白表达及亚细胞定位进行了研究。结果表明:CHI基因和蛋白的表达随着果实发育有着明显的变化,在果实发育早期和转色期表达量较高,同果实中总类黄酮含量的积累变化一致;胶体金免疫定位显示在果实发育早期CHI主要分布于葡萄果皮细胞的细胞质中,在液泡及质体中也有少量分布;在转色期主要定位于细胞质、质体和细胞核中,其数量明显增多。在成熟果实中,主要存在于细胞质,少量存在于质体和液泡中。
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基于位置动力学的植物动态虚拟仿真方法
《中国农业科技导报 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：植物真实感动态虚拟仿真不仅是当前现代农业科学与植物学领域面临的难点问题之一,也是计算机应用与虚拟现实技术领域的研究热点。建立基于物理属性的真实感植物动力学模型,并利用基于物理过程的动态虚拟仿真算法是有效提高植物动态模拟真实感效果的途径。基于位置动力学的方法是一种高效模拟物体运动学-动力学过程的新方法,可有效模拟刚体、柔体目标的动态物理过程。建立一种基于位置动力学的植物动态虚拟仿真模型,引入距离约束和角度约束条件,以玉米为例实现自然条件下主要器官、植株和群体的动态虚拟仿真,获得玉米三维可视化仿真结果,与传统的基于质点弹簧模型的模拟方法相比,模拟过程具有较高的执行效率,最后对算法执行效率效果及其局限进行了分析讨论。为植物动态虚拟仿真方法研究提供新的技术参考。
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不同红外补光模式对植物工厂生菜生长及品质的影响
《中国农业气象 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：试验在密闭植物工厂内进行,以0:00-12:00照射的白色LED光为基础光,在保证生菜正常生长的前提下以两种峰值波长的LED红外光(850nm和930nm)作为补充光,通过调节红外光补光的时间点使之与白光形成半重叠(S)、全重叠(O)、不重叠(N)3种模式,分别为Fr_(930)S、Fr_(850)S、Fr_(930)O、Fr_(850)O、Fr_(930)N、Fr_(850)N共6个处理,各处理白光及红外光的光强度、供光时长均一致,且处理间的耗电量也基本一致。通过测定各处理生菜生长及品质指标,以分析不同红外光对生菜的作用是否独立或依赖于基础光,以及在相同耗电量下红外光的最佳补光模式。结果表明:(1)同一峰值波长的红外光在不同补光模式下对生菜的生长和品质影响各异;而同一补光模式下,不同峰值波长红外光对生菜的生长及品质的影响也存在差异。(2)6个处理中,850nm红外光独立于白光补光时,生菜地上食用部分的鲜重最高;而生菜粗蛋白和可溶性糖含量均在850nm红外光半重叠模式下最高;930nm独立补光时生菜Vc含量最高,硝酸盐含量最低。因此,实际生产中,在耗能基本一致的前提下,可根据生产目的对红外光的种类及其相对于基础光的补光模式进行选择和调节。
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二十二份引进菊芋种质资源的叶片性状分析
《浙江农业学报 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：采用原子吸收分光光度法、硫酸与重铬酸钾氧化法及紫外分光光度法,分别对24份菊芋资源叶片的矿质元素、纤维素、绿原酸和黄酮含量进行了测定,并对国外引进的菊芋种源叶片性状进行了鉴定评价。结果表明:22份国外菊芋种源叶片中含水量最高为F12,达27.58%,最低为F16,达19.02%;来自丹麦与法国的菊芋种源叶片含水量均值差异不大,但均低于青芋3号和青芋4号;叶片形状中近圆形3份,长卵圆形1份,卵圆形18份;叶片中K含量最高的为F19,达30.62 mg·g~(-1),是青芋3号的2.5倍;Mg含量最高的为D8,达14.17 mg·g~(-1),与青芋3号含量差异不大;Fe含量差别不大,范围为0.09~0.19 mg·g~(-1);Ca含量最高的为D8,达26.87 mg·g~(-1);绿原酸和黄酮含量最高的均为F7,分别达2.55%和1.24 g·100g-1;粗纤维含量最高的为F9,达16.7%,最低的为F19,达7.36%。通过主成分及聚类分析可知:在遗传距离为0.65处,可将24份菊芋种源划分为3个组;其中第1组叶片主要是卵圆形和近圆形,第2组叶片为长卵圆形,第3组叶片均为卵圆形。不同菊芋种源叶片中各指标间存在差异,综合参试的各项指标,最终筛选出了F19、D8、F9、F7、D14、D11等6份特异菊芋种源,供今后进一步的研究。
关键词： 菊芋 种质资源 叶片性状 矿质元素 纤维素 聚类分析
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7种经济林树种降温增湿功能研究
《环境科学与技术 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：为探究经济林树种的降温增湿能力,研究应用CI-340手持光合仪,于5-10月对北京市7种常见经济林(苹果、桃、杏、樱桃、梨、枣和核桃)进行光合指标等测定,并计算其日蒸腾总量、日释水量和日吸热量等。结果显示:(1)各经济林树种在不同月份单位叶面积蒸腾速率日变化基本为:从7:00-17:00呈先增加后减小的变化趋势,最大值大部分出现于11:00-13:00左右;(2)各树种的日蒸腾总量为梨(78.26 mol H_2O/(m~2·d))>枣(67.71 mol H_2O/(m~2·d))>杏(64.46 mol H_2O/(m~2·d))>桃(57.81 mol H_2O/(m~2·d))>核桃(49.21 mol H_2O/(m~2·d))>樱桃(47.18 mol H_2O/(m~2·d))>苹果(44.91 mol H_2O/(m~2·d));(3)各经济林树种的降温增湿能力大小与其日蒸腾总量排序相同,且月变化均表现为9、10月较弱,6、7月出现明显升高,日降温度数均值介于0.13~0.23℃之间,日释水量均值介于808.38~1 408.75 g/(m~2·d)之间。
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水产品货架期预测模型的研究进展
《食品科学 》 2017 EI 北大核心 CSCD
摘要：水产品货架期预测的研究为监测和控制水产品安全提供了理论基础。水产品是一类极易腐败变质的产品,利用货架期预测可以对水产品贮藏、运输、销售等流通环节下的品质进行及时监控,从理论上预测水产品剩余货架期。本文分析了影响水产品货架期的主要因素,包括微生物作用、水产品化学反应、水产品物理变化以及环境温度的作用等;提出了2种水产品货架期的建模思路;并总结了几类常用水产品货架期预测模型(基于水产品品质损失的动力学模型、基于温度变化的模型、基于统计学的模型和人工神经网络模型等);最后分析了水产品货架期预测目前存在的问题,为未来研究提供思路。
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光电漫反射式联合收割机谷物产量计量系统研发与性能试验
《农业工程学报 》 2017 EI 北大核心 CSCD
摘要：为了进一步提高联合收割机谷物产量计量系统的精度,自主研发了基于光电漫反射原理的谷物产量计量系统。系统主要由传感器模块、数据处理模块、GPS模块和谷物产量计量显示终端组成。光电式谷物产量计量系统计量作业时,当联合收割机籽粒升运器刮板输送谷物经过漫反射型谷物体积传感器时,会间歇性的阻断光路,从而产生脉宽信号,脉宽信号大小与刮板上谷物厚度成正比,同时升运器转速传感器输出转速信号,谷物产量计量数据处理模块将采集到的2路传感器信号进行放大、滤波和A/D转换后与GPS模块采集的联合收割机行进速度、经纬度信息由RS485总线传输至光电谷物产量计量软件系统,经光电式谷物产量模型处理后,将产量信息、速度信息、位置信息等实时显示在终端上。为了验证光电式谷物产量计量系统的性能,分别开展了室内主要传感器性能台架试验和系统田间动态性能验证试验,试验中谷物喂入量在0.1~6 kg/s范围内,台架试验表明升运器转速传感器测量误差小于2.00%,漫反射型谷物体积传感器测量误差小于3.50%。田间动态性能验证试验结果表明光电式谷物产量计量系统运行稳定,系统检测结果与实际测量结果决定系数R~2达到0.848 4,测产误差最大为3.51%,满足田间实际测产需要,为精准农业变量作业提供了科学依据。
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基于称重式蒸渗仪实测日值评价16种参考作物蒸散量(ET_0)模型
《中国农业气象 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：参考作物蒸散量(ET_0)的准确估算是作物需水量及区域农业水分供需计算的关键,尽管已提出大量方法,但缺乏基于实测值的严格检验。本文利用北京小汤山2012年称重式蒸渗仪实测日值,检验16个ET_0模型,包括5个综合法、6个辐射法、5个温度法模型。依据均方根误差RMSE值,各模型估算效果的排序为FAO79 Penman=1963 Peman>1996 Kimberly Penman>FAO24 Penman>FAO56 Penman-Monteith(PM)>Turc>FAO24 Blaney-Criddle(BC)>DeBruin-Keijman>Jensen-Haise>Priestley-Taylor(PT)>FAO24Radiation>Hargreaves>Makkink>Hamon>Mcloud>Blaney-Criddle(BC)。总体而言,综合法表现最好,其RMSE在1.33~1.47mm·d~(-1),以FAO79 Penman和1963 Penman为最好;辐射法次之,其RMSE在1.48~1.77mm·d~(-1),以Turc最好;温度法检验效果最差,其RMSE在1.50~2.68mm·d~(-1),以FAO24 BC为最好。FAO79Penman和1963 Penman比最好的辐射法和温度法模型的精度分别高10%和13%。综合法、辐射法模型普适性好于温度法的原因在于其均含有影响ET_0的关键因子——辐射或饱和水汽压差VPD。所有模型均具有低蒸发条件下高估、高蒸发条件下低估的阈值特点,综合法及辐射法平均低估0.14mm·d~(-1)和0.33mm·d~(-1),而温度法平均高估0.52mm·d~(-1)。前两类方法 ET_0阈值相对较低,更适于低蒸发力条件,而温度法较适于高蒸发力条件。所有综合法、辐射法模型及温度法的Hargreaves和FAO24 BC法估算值与实测值变化趋势一致,说明模型结构合理,可通过参数校正提高精度;但对于与实测值趋势不吻合的温度法,模型结构尚需优化。VPD和最大湿度RHx是影响综合法、辐射法估算偏差的两大主要因子,其中VPD对低估类模型偏差影响最大,且偏差随着VPD增加而增大;而RHx对高估类综合法模型(1963 Penman、FAO79 Penman)偏差影响最大,且偏差随RHx增加而减小。校正后的PT(1.38)、Makkink(0.83)、Turc(0.014)及Hamon(1.248)系数大于原系数,而Hargreaves(0.0019)和BC(0.192)校正系数低于原系数。此外,PT与Hamon的系数利用最小相对湿度、Turc和Makkink系数利用VPD、Hargreaves和BC系数利用辐射或日照时数能得到最佳估算。FAO56 PM表现不佳(RMSE=1.47mm·d~(-1))的原因与站点气候干燥程度、较低的空气动力项权重有关。后人对原始Penman式的诸多修正并没有显著改善精度,因此建议在类似气候条件地区继续使用老版本Penman式。同时,对FAO56 PM的进一步检验将有助于回答"FAO56 PM是否真正比其它综合法具有优势,在何种气候下表现好,在高蒸发条件下低估是否为普遍现象"等科学问题。
关键词： Penman-Monteith Priestley-Taylor Turc Hargreaves Makkink Blaney-Criddle FAO24 radiation
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异色瓢虫3个小分子热激蛋白序列及低温诱导表达分析
《中国农业科学 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：【目的】异色瓢虫(Harmonia axyridis)是一种重要的捕食性天敌昆虫,广泛应用于农林害虫的生物防治中。本研究旨在分析探索低温胁迫条件对3个小分子热激蛋白(small heat shock protein,s HSP)抗寒基因相对表达量的影响,为异色瓢虫低温冷藏及其抗寒机制研究提供科学依据。【方法】在转录组获得异色瓢虫基因序列的基础上,根据特异性引物获得HaHSP47.74(基因登录号:KX161871)、HaHSP21.53(基因登录号:KX161873)和HaHSP21.52(基因登录号:KX161874)基因c DNA的开放阅读框序列(open reading frame,ORF),采用实时荧光定量PCR(real-time fluorescent quantitative PCR,q RT-PCR)技术测定异色瓢虫3个s HSP基因在不同发育阶段、短时降温和短时降温后恢复处理、低温储存处理下以及不同色斑的表达水平。【结果】在不同发育阶段处理中,HaHSP47.74和HaHSP21.53在蛹期及成虫期高表达;HaHSP21.52在4龄幼虫第4天表达量显著高于对照组。在短时降温处理中,HaHSP47.74在降温至0℃和-5℃时表达量显著高于对照组;HaHSP21.53和HaHSP21.52在降温过程中表达量显著降低。在短时降温后恢复处理中,3个s HSP基因表达量无显著差异。在低温储藏条件下,实验种群:黑底雌瓢虫HaHSP47.74表达水平在储存第5天时显著升高,黄底雌瓢虫HaHSP47.74在储存5—15 d时表达量显著升高;黑底雌瓢虫HaHSP21.53在储存5—20 d时显著性高表达,黄底雌瓢虫HaHSP21.53在15 d时显著性高表达;黑底和黄底雌瓢虫HaHSP21.52无显著性高表达;越冬种群:黑底和黄底雌瓢虫HaHSP47.74、HaHSP21.53、HaHSP21.52在低温储存中均无显著性高表达。【结论】s HSP在异色瓢虫发育阶段可能发挥着作用。短时降温胁迫能够诱导s HSP基因高表达。实验种群在低温储存条件下HaHSP47.74和HaHSP21.53均出现了显著性高表达,表明这两个基因在瓢虫受到冷驯化时起到了作用。此外,不同色斑型异色瓢虫的抗寒机制和抗寒能力有所差异。
关键词： 异色瓢虫 小分子热激蛋白 抗寒基因 低温储存 实时荧光定量PCR 基因表达
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二球悬铃木叶片挥发物与悬铃木方翅网蝽的相互作用研究
《应用昆虫学报 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：[目的]为了理解悬铃木方翅网蝽Corythucha ciliata(Say)与二球悬铃木间的和昆虫与寄主互作机制,本实验测定了悬铃木方翅网蝽取食对其寄主植物二球悬铃木的挥发性化合物的影响,以及该虫对这些化合物的行为反应.[方法]运用固相微萃取结合气相色谱与质谱联用技术,测定了不同为害时间段中悬铃木叶片挥发物的变化.通过"Y"形嗅觉仪检测了该虫对不同处理的悬铃木叶片和其挥发物成分的行为反应.[结果]随着为害时间的增加,挥发性化合物的种类和数量总体呈上升趋势.悬铃木未处理叶片中的挥发物有4种成分,包括:顺-3-己烯醇,1,8-桉叶素,(E)-4,8-二甲基-1,3,7-壬三烯和反式-β-石竹烯.在为害后叶片中,共检测到9种挥发性化合物,除了上述4种成分外,新增加了α-侧柏烯,桧烯,月桂烯,顺-3-己烯醇乙酸酯和γ-松油烯.行为学研究发现,悬铃木叶片能显著地吸引悬铃木方翅网蝽,其中顺-3-己烯醇,1,8-桉叶素对该虫具有吸引作用,而反式-β-石竹烯具有趋避作用.[结论]悬铃木叶片被悬铃木方翅网蝽危害后会产生多种挥发物,其中一些挥发物能显著影响该虫的行为,可能在悬铃木方翅网蝽的寄主定位中起着重要的作用,另一些化合物可能参与悬铃木对该虫的间接防御反应.
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