科研产出
雄性不育小麦BS210育性转换特性
《作物学报 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：二系法杂交小麦属我国原创性成果,温光敏雄性不育小麦是二系法杂交小麦应用的核心。BS210是本课题组选育的小麦雄性不育材料,2012—2014年通过3个生态区分期播种试验和人工气候箱温光调控试验,研究了BS210的育性转换特性。在不育制种生态区,适期播种条件下,BS210的不育度可达95%~100%,其安全制种播种时期为安徽阜阳9月30日至10月10日、云南丽江9月30日;在可育繁种生态区,晚播条件下,BS210的自交结实率可达70%以上,其安全繁种播种时期为北京海淀11月10日、北京顺义9月30日至11月10日。BS210以温度敏感为主,光照时长对BS210育性影响较小,温度转换敏感期为药隔至单核期。在光照10.0~12.5 h时,其温度转换阈值为10~12?C;在光照14 h时,其温度转换阈值为8~10?C。在短日低温条件下,花粉粒碘染以染败为主,表现为不育;在长日高温条件下,花粉粒碘染为圆形、黑染,表现为可育。通过明确BS210育性转换特性,为指导BS210安全制繁种生态区的选择提供理论依据。
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测墒补灌和施氮对冬小麦产量及氮素吸收分配的影响
《水土保持学报 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：采用田间试验裂区设计方法,研究了测墒补灌和施氮对冬小麦产量及氮素吸收分配的影响。补灌设3个水平,在冬小麦拔节期0—40cm土层补灌至土壤目标相对含水量的60%(W_1),70%(W_2)和80%(W_3)。施氮设3个水平:不施氮(N_0)、施纯氮195kg/hm~2(N_(195))和255kg/hm~2(N_(255))。结果表明:(1)不同补灌和施氮对冬小麦关键生育期株高、叶面积影响效果较为显著,同一补灌处理下,其冬小麦株高、叶面积均表现为N_(255)>N_(195)>N0(p<0.05)。N_(195)、N_(255)处理显著高于N_0处理,但N_(195)及N_(255)处理间无显著性差异(p>0.05),同一施氮处理下,W_2(569.4m~3/hm~2)、W_3(873.45m~3/hm~2)处理显著高于W_1(265.2m~3/hm~2)处理,但W_2及W_3处理间无显著性差异(p>0.05)。说明过量施氮和补灌对冬小麦株高、叶面积无显著性作用。(2)同一施氮水平下,补灌对冬小麦的增产效应随施氮量的增加呈下降趋势,说明施氮和补灌对冬小麦产量存在一定的临界值,超过临界值,产量下降。当施氮量为195kg/hm~2,补灌量为田间持水量的70%(569.4m~3/hm~2)时达最高产8 500kg/hm~2。(3)冬小麦成熟期,施氮处理的植株氮素积累量显著高于不施氮处理(p<0.05),但在W_2、W_3处理下,N_(255)相较于N_(195)显著下降(p<0.05),特别是在W_3(873.45m~3/hm~2)水平下,N_(255)甚至低于N_0处理;在N_0、N_(195)处理下,植株氮素积累量随补灌量的增加显著增加(p<0.05),但在N_(255)处理下并无显著差异(p>0.05),说明适量补灌、施氮可提高冬小麦的吸氮能力,但过量补灌、施氮并不利于植株对氮素的吸收。(4)拔节期补灌量的增加虽提高了冬小麦的吸氮能力,促进冬小麦吸收较多的氮素,却抑制了冬小麦体的氮素向籽粒的转移和分配。综合考虑冬小麦生长状况及氮素风险状况,建议施氮量为195kg/hm~2、补灌至田间持水量的70%(569.4m~3/hm~2),作为该区域适宜的水、肥用量。
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利用挥发物红外光谱鉴别牛肉变质状态
《光谱学与光谱分析 》 2017 EI SCI 北大核心 CSCD
摘要：牛肉在运输过程中极易受到微生物的感染而变质,对牛肉变质的监测十分重要。我们利用长光程FTIR光谱检测牛肉变质时产生的挥发性物质。证明了牛肉在变质过程中产生的主要挥发性物质是氨气和二氧化碳。并定量分析牛肉变质产生的氨气和二氧化碳的变化规律,以判断牛肉的状态。采用主成分分析法(PCA)实现对挥发性物质的红外光谱分类,进而可以准确的区分新鲜和变质的牛肉。我们采用化学计量学方法软独立建模聚类分析法(SIMCA)和偏最小二乘判别分析(PLS-DA)对特征波段内的光谱进行分类,两种方法具有很好的判断率。结果表明长光程FTIR结合化学计量学方法能够区分新鲜和变质的牛肉。
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玉米InDel标记20重PCR检测体系的建立
《作物学报 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：为构建玉米多重PCR检测体系,提高分子标记检测效率,利用10份代表性玉米材料对238对InDel引物进行单重PCR评估,共得到192对扩增效率高、稳定性好的引物。根据软件评估结果、扩增质量、产物范围、染色体均匀分布原则从192对引物中优选出30对综合表现较好的引物形成扩增产物范围在80~200 bp和200~400 bp的两组核心引物组合,每套组合中有10对引物分布在不同染色体上。在核心引物组合的基础上综合考虑染色体分布、碱基片段范围、引物荧光颜色,逐一添加引物,最终形成两组玉米20重PCR体系,一组40重荧光标记毛细管电泳。
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利用微滴式数字PCR技术分析转基因玉米抗除草剂标记基因EPSP拷贝数
《华北农学报 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：基于微滴式数字PCR(Droplet digital PCR,ddPCR)平台,以转基因玉米为例,建立了转基因作物(Genetically modified crops,GM crops)外源基因拷贝数分析方法,对待测样品进行了快速鉴定,并从T_0转基因玉米株系中鉴定出多个单拷贝单株。对该方法与实时荧光定量PCR(Quantitative real-time PCR,qRT-PCR)方法在分析结果的准确性方面进行了比较,从试验数据可以看出,2种检测方法的结果比较一致,单拷贝检测结果高度一致;但是ddPCR试验操作更加简便,试验结果可重复性强,试验数据更加准确可靠。研究表明,ddPCR方法是一种更加便捷、快速和准确的外源基因拷贝数分析新方法,基于其在准确性和灵敏度方面的显著优势,将会在转基因作物的外源基因拷贝数分析中得到广泛的应用。
关键词： 微滴式数字PCR 转基因玉米 外源基因 拷贝数 绝对定量
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计算机视觉用于猪肉新鲜度检测的颜色特征优化选取
《食品与发酵工业 》 2016 北大核心 CSCD
摘要：在以计算机视觉为基础,并利用神经网络预测猪肉通脊新鲜度时,选择合适的颜色特征参数和神经网络模型是提高其预测准确性的关键之一。文中提出了一种猪肉新鲜度等级预测时颜色特征参数和神经网络优化选取的方法,利用图像处理的方法提取通脊表面的颜色特征参数,组合成RGB-HIS、RGB-L*a*b*、rgb-HIS、rgb-L*a*b*及HIS-L*a*b*五类特征参数组合,并利用BP(back propagation,BP)和SVM(support vector machine,SVM)神经网络构造各类新鲜度等级预测模型。结果表明:SVM和BP的平均预测准确率分别为91.11%和84.44%,且rgb-HIS特征参数组合的BP与SVM预测模型的预测准确率最高,分别为88.89%和95.56%。因此,提取通脊表面r、g、b、H、I、S均值作为颜色特征向量,且选择SVM神经网络来构造新鲜度预测模型可显著提高预测结果的准确性。
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IEA-I型航空植保高速风洞的设计与校测
《农业工程学报 》 2016 EI 北大核心 CSCD
摘要：针对固定翼农用飞机所搭载航空喷头施药雾滴分布研究的需要,该文依照低湍流度风洞设计原理设计了IEA-I型高速风洞.该风洞型式为直流开口式,主要由动力段、过渡段、扩散段、稳定段、收缩段及试验段等部分组成,风洞总体尺寸为9.8 m×1.2 m×1.8m(长×宽×高);动力段选用离心风机;扩散段为小角度扩散,扩散角5°;稳定段采用六角形蜂窝器和9层阻尼网组合设计;收缩段缩比10.24;试验段截面直径为300 mm.该文采用热线风速仪,皮托管和高速PIV系统测定了风洞试验段气流品质,试验结果表明:试验段风速7.6~98 m/s连续可调,气流紊流度小于1.0%,试验段风场均匀度小于0.4%,平均气流偏角小于0.2°,气流动压稳定系数小于2.0%,归一化轴向静压梯度小于0.02.该风洞能模拟固定翼农用飞行器作业飞行条件,为进一步研究航空喷头的参数优化提供试验平台.
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地膜覆盖与常规灌溉对冬小麦耗水特征和产量的影响
《中国生态农业学报 》 2016 北大核心 CSCD
摘要：为了进一步明确地膜覆盖的农业生产潜力,本研究在北京市昌平区小汤山镇国家精准农业示范基地(40°10′33.26″N,116°23′37.07″E)设计4个试验处理[T1:地膜覆盖(在传统地膜覆盖的基础上膜上覆盖1 cm土层)+不灌水;T2:无地膜+冻水;T3:无地膜+冻水+拔节水;T4:无地膜+冻水+拔节水+开花水],利用称重式蒸渗仪研究该种地膜覆盖下的冬小麦耗水特征和产量形成机制。结果表明,4种处理的累计蒸散量随着播种天数而呈现三次多项式动态方程,且4种处理的绝对系数R2>0.99,拟合性较高。T1、T4的土壤?作物系数(Kc)最大理论值与实际最大值均出现在抽穗期,而T2、T3出现在拔节期,且4种处理的Kc随播种天数呈二次方程,绝对系数R2>0.70(T2为0.69)。从阶段耗水量看,播种—拔节期,T1显著低于T2(T3/T4);拔节—成熟期,T1与T2差异不显著,但均显著低于T3和T4处理(P<0.05);在孕穗—开花和开花—成熟期,T1比T2分别增加了3.10 mm和21.43 mm的耗水量(P>0.05);生长后期,增加了对50~100 cm土层的水分消耗。从蒸散速率及Kc看,T1的蒸散高峰值高于T2,但低于T3和T4;T1的冬后蒸散高峰最大值出现时间(播后215 d)晚于T2、T3和T4(播后194 d);T1的Kc最大值出现时间与T4相同(播后214 d),但晚于T2、T3(分别为播后200 d、199 d)。与T2、T3相比,T1增加了旗叶叶片水势,延缓了叶片衰老,而且土壤表层(0~5 cm)的温度增加了0.5℃,但增加不显著,这利于降低棵间的土壤蒸发。从产量与产量构成及水分利用效率看,T1的穗粒数和千粒重高于T2和T3,低于T4,但差异不显著;T1产量与T2和T3差异不明显,但显著低于T4,水分利用效率显著提高了22.6%(P<0.05)。上述结果表明,在底墒水充足的条件下,地膜覆盖可代替冻水、拔节水的作用,通过减少前期土壤蒸发,为冬小麦生长后期节省大量水分,在保证产量的前提下降低冬小麦全生育期耗水量,提高作物水分利用效率。
关键词： 地膜覆盖 灌溉 小麦 耗水特征 土壤?作物系数 产量
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果品产量统计数据空间离散化研究——以北京平谷区为例
《浙江农业学报 》 2016 北大核心 CSCD
摘要：果品产量是衡量区域农产品生产功能的重要指标。果品产量的空间离散化,有助于揭示区域内部要素的空间差异性和获取微观尺度的果品产量数据。该研究依据地形起伏度和土地利用分区将平谷区划分为平原区、浅山区和深山区,并分别建立离散化模型进行修正,将村果品产量离散到500 m×500 m格网下的果园图斑上。结果表明:(1)村果品模拟产量与果品实际产量的相关性系数由总体样本建模的0.585提高到分区建模的0.690,表明分区建模是一种有效的方法。(2)各区影响因素与产量的关系存在差异。平原区果园面积对果品产量呈现线性影响;浅山区和深山区果园面积对果品产量的影响较为剧烈,呈幂指数关系,并且增加海拔高度和坡度2个变量后模型的拟合效果均有改善。(3)在自然环境、社会经济等综合影响下,平谷区果品产量呈现地带性分布。其中,产量较高的区域集中分布于地形相对平缓、自然本底较好、农民劳作便利的浅山带;而平原区和深山区分别受政策限制和地形限制,果品产量相对较低。
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温度对改良A~2/O工艺反硝化除磷性能的影响
《农业工程学报 》 2016 EI 北大核心 CSCD
摘要：温度是影响微生物代谢活动的重要物理因素。为了提高生物同步脱氮除磷的效率,该研究采用改良A2/O反应器处理模拟城市污水,考察温度对活性污泥反硝化除磷性能和缺氧区微生物代谢动力学行为的影响,以期为反硝化除磷工艺的实际应用提供理论指导和技术支持。结果表明,当温度低于12℃时,改良系统化学需氧量(chemical oxygen demand,COD)和总氮(total nitrogen,TN)去除率明显下降,PO3-4-P去除率变化较小。通过污泥反硝化除磷性能测试发现,温度过高或过低均会导致释磷速率和吸磷速率的变化;温度对活性污泥中反硝化聚磷菌(denitrifying phosphorus accumulation organisms,DPAOs)比例影响较大,当温度为27℃时,DPAOs/PAOs达到最高值(56.16%),吸磷速率、硝酸盐还原速率以及聚-β-羟基丁酸盐(poly-β-hydroxybutyric acid,PHB)氧化速率达到最大,分别为5.15 mg/(g·h)、7.13 mg/(g·h)和0.81 mmol/(g·h)。通过拓展的阿伦尼乌斯方程对试验结果进行拟合,缺氧区动力学过程的温度系数分别为1.120~1.164和1.137~1.153,所有的缺氧化学计量学均对温度变化敏感。
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