科研产出
基于无人机采集的视觉与光谱图像预测棉花产量（英文）
《农业工程学报 》 2019 EI 北大核心 CSCD
摘要：为了高效管理农田,该文提出了一种应用低空遥感视觉与光谱图像预测棉花产量的方法。盛花期前的棉花图像由无人机遥感平台在距地面50m的飞行高度下采集,采集的局部图像通过拼接处理得到棉花地的全景RGB图像与CIR(color-infrared,彩色红外)图像。基于全景图像提取并计算了色度、植株覆盖率与归一化植被指数(normalized difference vegetationindex,NDVI)3个特征参数,用于构建棉花产量的预测模型。包括产量与特征参数的原始数据集随机分为训练集(90%)与测试集(10%)。训练集数据首先基于产量概率分布特征去除了10%的离群值,然后通过均值滤波器滤波,处理后的数据用于构建预测模型。通过SAS软件对比分析了单变量、双变量以及三变量构建的线性回归模型,预测模型由P值、决定系数R2、每0.4 hm2面积下估计值与真实值之间的平均绝对误差百分比(mean absolute percentage error,MAPE)这3个参数进行评估。试验结果表明,单变量、双变量以及三变量构建的共7个线性回归模型,其P值均小于0.05,则7个线性回归模型均具有统计学意义(5%显著性水平)。其中,由三变量构建的多元线性回归模型具有最大的决定系数R2=0.9 773,因此适应性最优。基于测试集验证模型精度,试验结果表明,采用多元线性回归模型进行产量估计,估计值与实际值之间的平均绝对误差百分比为4.0%。因此,无人机搭载图像传感器采集提取视觉与光谱特征能够有效用于作物产量的预测。
关键词： 无人机 农作物 遥感 棉花 产量预测 图像处理 建模
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基于SVM的县域冬小麦种植面积遥感提取
《麦类作物学报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：冬小麦种植面积的精确提取,对于农业部门进行冬小麦生长监测与产量估测有着重要的支撑作用。本研究在对Landsat-8卫星15 m×15 m空间分辨率遥感影像进行预处理的基础上,基于最佳波段指数(OIF),采用支持向量机(SVM)算法中四种核函数进行影像分类,并比较分类精度,选择精度最高的核函数作为SVM最优核函数对盐城市大丰区冬小麦种植面积进行提取,与最大似然法、最小距离法的结果进行对比。结果表明,四种核函数中,Linear核函数分类精度最高,达到98.56%。将Linear核函数作为SVM最优核函数对大丰区冬小麦种植面积进行提取,提取到的种植面积为71 834.4 hm~2,提取精度、分类精度和Kappa系数分别为91.25%、98.56%和0.98。基于SVM的冬小麦面积提取效果明显好于传统监督分类方法,说明使用支持向量机与影像光谱特征进行影像分类能够准确提取县域冬小麦种植面积。
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猪乳头性状生理学和遗传学研究进展
《遗传 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：猪乳头性状属于繁殖性状,直接影响母猪哺乳率和仔猪成活率,是种猪遗传改良的重要指标,揭示其遗传机理对提高种猪繁殖性能具有重要意义.猪乳头性状复杂多样,包括乳头数、乳头类型、乳头位置分布和波动不对称性现象等,但其遗传机制尚不清晰.本文对猪乳头及乳腺的形成与发育过程、猪乳头性状调控基因数量性状位点(quantitative trait locus, QTL)定位和候选基因等生理学和遗传学方面的研究进展进行了综述,旨在为今后鉴别影响猪乳头性状的因果突变和主效基因,揭示猪乳头在胚胎发育过程中产生数目、类型和位置差异的复杂遗传机制提供新的视角.
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中国主要耕作方式对旱地土壤结构及养分和微生态环境影响的研究综述
《生态环境学报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：耕作方式是影响土壤质量变化及耕地可持续利用的重要外在因素,农业生产和作物高产都离不开适宜的耕作方式,合理的耕作方式不仅可改善土壤结构和理化特性,还可有效促进农田生态系统的良性循环及资源的高效利用,而耕作方式不合理则会导致耕层土壤质量和生态环境的恶化。文章总结评述了不同耕作方式对土壤结构(团聚体、容重、孔隙度和紧实度)、养分特性(氮、磷、钾和有机质)及微生态环境(微生物数量和微生物量碳氮、微生物多样性、土壤酶活性)的影响。综合认为,不同耕作方式对土壤的扰动程度不同,各耕作方式下土壤结构、养分特性及微生态环境存在明显差异,考虑到中国耕地类型、生态区域和种植制度的复杂多样性,单一的耕作方式如免耕、旋耕、翻耕、深松并不能很好适应农业实际生产需求。为改善耕地质量、提高耕地生产力,需结合各生态区土壤特性和种植制度特点选择年内及年际间合理的耕作方式组合(免耕-旋耕、免耕-深耕、深松-旋耕、免耕-免耕、深松-免耕覆盖等)。此外,结合前人的研究,展望了在未来耕作方式对土壤影响的研究中应注重研究的系统性、长期性、区域性和复杂性及阐明了未来农业耕作方式的发展方向和需注重的问题。该文可为耕整地质量的进一步提高、耕地的高效可持续利用及耕作方式的合理选择和改进提供科学依据和理论参考。
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甘蓝冷胁迫相关基因BobHLH18克隆与表达分析
《江苏农业学报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：利用同源克隆方法在耐寒,迟抽薹甘蓝自交系Y923中克隆到一个甘蓝响应冷胁迫b HLH转录因子基因Bob HLH18的DNA和c DNA全长,基因组搜索分析结果表明,该基因位于甘蓝1号染色体上,属于LF1亚基因组编码基因;序列分析结果表明,该基因含有4个外显子和3个内含子,编码338个氨基酸,蛋白质分子量为38 380,等电点为6. 80,其编码蛋白质的N端含有一个b HLH结构域;亚细胞定位分析指出该基因编码蛋白质定位在细胞核上,表明该基因编码蛋白质为核定位蛋白质,与其为转录因子特征相符;序列比对结果显示,Bob HLH18蛋白与白菜和拟南芥中的b HLH蛋白具有较高的同源性,相似度分别为90. 5%和89. 0%;聚类分析指出Bob HLH18及其同源蛋白分别聚类成2个进化分支,且来自十字花科植物的b HLH18同源蛋白质都聚在同一进化分支上; qRT-PCR分析结果表明Bob HLH18基因受冷胁迫诱导,能在叶片中被较高的诱导表达,表明该基因可能在甘蓝叶片应答冷胁迫过程中起重要作用。
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热应激前后湖羊下丘脑差异表达新基因的筛选与注释
《江苏农业学报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：湖羊是中国南方唯一的绵羊品种,耐湿热是其重要的特色性状之一.但目前关于其耐湿热机制尚不清楚.本研究以湖羊为研究对象,通过转录组测序技术鉴定热应激前后下丘脑组织中的新基因及其差异表达,并通过不同数据库比对和分析,进行新基因功能注释.结果表明,热应激前后在湖羊下丘脑组织中共检测到1990个新转录本,通过功能注释,发现1344个新基因.在热应激组和对照组湖羊中,差异表达新基因186个,其中130个新基因表达上调,56个新基因表达下调,通过比对发现这些基因分别与细胞免疫、繁殖、生长代谢及相关信号通路相关.Real-time PCR验证试验结果表明,10个热应激前后表达差异基因中有9个与转录组测序结果一致.这些结果为绵羊基因组的进一步完善及基因功能的挖掘提供了一定的数据基础,为全面解析绵羊热应激的分子机制提供更多的依据.
关键词： 湖羊 热应激 下丘脑 转录组测序 real-timePCR
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乙型脑炎病毒感染猪睾丸细胞的miRNA表达谱差异分析
《南京农业大学学报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：[目的]本试验旨在分析乙型脑炎病毒(JEV)感染猪睾丸(ST)细胞和正常ST细胞miRNA差异表达谱,以探索miRNA在JEV感染过程中的作用及其调控机制.[方法]分别提取正常ST细胞和JEV感染8 h后的ST细胞总RNA,利用高通量测序技术检测分析ST细胞中的miRNA表达谱并进行差异分析.使用miRanda软件对表达差异显著miRNA的靶基因进行预测并对靶基因进行GO分析.选取6个显著性差异表达的miRNA通过RT-qPCR进行验证.[结果]与正常ST细胞相比,JEV感染后的ST细胞有112个差异表达miRNA,其中80个miRNA上调表达,32个miRNA下调表达.经RT-qPCR方法验证6个差异表达的miRNA结果与高通量测序结果一致.差异表达miRNA靶基因的生物学功能相对集中在细胞代谢、细胞黏附等生物过程.[结论]检测和分析JEV感染后猪睾丸细胞的miRNA表达谱,获得了大量的与JEV感染相关的miRNA表达谱数据,为揭示JEV感染生殖系统致病机制提供了有效的数据和理论基础.
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水稻广谱抗稻瘟病基因PigmR功能标记的开发及应用
《中国农业科学 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：【目的】稻瘟病是世界上最严重的水稻病害之一。通过功能标记的开发,为加快广谱持久抗稻瘟病基因PigmR在水稻育种中的应用提供依据。【方法】利用Snapgene 2.3.2软件分析PigmR的碱基变异特征,用Oligo7设计特异功能标记。为了避免因PCR扩增失败引起的假阴性,设计扩增内参基因Actin1的引物作为参照,对功能标记进行优化。用功能标记对水稻亲本材料、丽江新团黑谷的单基因系材料、育种中间材料和南粳53045/谷梅4号BC1F3群体株系进行鉴定。稻瘟病鉴定的供试菌株为江苏省稻瘟病代表菌株(2018-4、2018-65、2018~(-1)02、2018-222和2018-241)的混合菌。将供试菌株移植RCA培养基上,25℃培养7 d,用黑光灯照射72 h,待稻瘟病菌产生孢子后,再用无菌水洗下,配成10×10倍显微镜下每视野30—40个孢子的悬浮液。于水稻抽穗前3—4 d注射混合菌株,每穗注射1 mL菌液,做好标记。在水稻灌浆饱满后进行抗性调查。【结果】根据PigmR与PigmS、Pigm-R4序列比对及差异分析,设计了8对分子标记引物。通过分子检测,筛选获得的PigmR功能标记GMR-3,能特异扩增来源于谷梅4号的PigmR,获得98 bp产物,而不携带PigmR扩增不出产物。以不同浓度配比优化GMR-3与内参基因Actin1检测引物Actin1~(-1),发现以0.4μmol·L~(-1) GMR-3与0.1μmol·L~(-1) Actin1~(-1)组合浓度扩增出PigmR和Actin1特征条带的效率相当,效果最优,将该标记命名为GMRA。用该标记扩增水稻样品,携带PigmR的样品能扩增出146和98 bp条带,不携带PigmR的样品仅能扩增出146 bp条带。利用GMRA标记检测229份水稻材料,只有谷梅4号能扩增出146和98 bp条带,其他籼稻和粳稻均只能扩增出146 bp条带。进一步对29份丽江新团黑谷的单基因系材料进行检测发现,GMRA标记能有效区分PigmR与Pi9、Piz、Piz-t等同源性较高的基因,有很好的特异性。利用GMRA标记,从240份育种中间材料中筛选到3份携带PigmR的材料,可作为该基因的供体材料。利用该标记进行分子标记辅助选择,将PigmR通过回交转育到优质食味粳稻南粳53045。对南粳53045/谷梅4号BC1F3群体单株进行分子标记检测及稻瘟病人工接种鉴定,发现携带PigmR的单株均表现为抗或中抗,不携带PigmR的单株均表现为高感,表明导入PigmR能显著改良南粳53045的穗颈瘟抗性。【结论】PigmR的功能标记能有效用于抗稻瘟病遗传改良和资源筛选。
关键词： 水稻 稻瘟病 Pigm 功能标记 分子标记辅助选择
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蓝藻酸解产物成分及其饲用安全性研究
《动物营养学报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：为了利用太湖蓝藻的蛋白质资源,开发新型饲料产品,本试验采用盐酸水解法研究蓝藻酸解产物中氨基酸组成及残留的微囊藻毒素和重金属含量,并进行动物急性毒理试验,研究其饲用安全性。结果表明:蓝藻经盐酸水解14 h后,酸解产物中氨基酸种类达17种,氨基酸总量达52.63%,其中畜禽必需氨基酸总量为30.25%,微囊藻毒素-LR残留量为1.33μg/kg。蓝藻酸解18 h产物中微囊藻毒素-LR残留量为0.90μg/kg(低于饮用水限量标准1.0μg/L),且微囊藻毒素-LR和微囊藻毒素-RR去除率均高于99.99%。蓝藻酸解14 h产物中重金属砷(As)、铅(Pb)、汞(Hg)、铬(Cr)的含量均远低于相关国家标准的限量。小鼠急性毒性试验、小鼠骨髓嗜多染红细胞微核试验和小鼠精子畸形试验测试的蓝藻酸解产物的饲用安全性结果表明:蓝藻酸解物的小鼠半致死剂量(LD50)>9.09 g/kg BW,属于实际无毒的毒性级别;微核试验和致畸试验检测结果均显示为阴性,蓝藻酸解产物无致突变性和无精子致畸性。由此得出,蓝藻酸解14 h产物的氨基酸总量超50%且畜禽易缺乏而常添加的赖氨酸、蛋氨酸、苏氨酸含量较高;蓝藻经酸解14 h以上,其产物中微囊藻毒素残留量接近饮用水限量标准,急性毒理评价为无毒、无致突变性、无精子致畸性。
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分蘖和拔节期干旱对小麦植株氮素积累转运的影响
《麦类作物学报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：为明确分蘖和拔节期干旱对小麦氮素积累转运的影响,采用盆栽试验,以扬麦13和扬麦16为材料,研究了小麦分蘖和拔节期轻度和重度干旱条件下产量、氮代谢相关酶活性、氮素积累和转运的特征。结果表明,分蘖和拔节期干旱对两个小麦品种植株氮素积累转运的影响基本一致,分蘖和拔节期轻度干旱对小麦籽粒产量和蛋白产量影响不显著,而重度干旱可显著降低籽粒产量和蛋白产量。两时期干旱处理均显著降低小麦叶片硝酸还原酶(NR)和谷氨酰胺合成酶(GS)活性,且重度干旱降幅更大;胁迫解除后,叶片NR和GS活性增强。分蘖期轻度干旱提高了分蘖-拔节、拔节-开花阶段植株氮素积累量,而拔节期轻度干旱提高了拔节-开花、开花-成熟阶段的氮积累量。分蘖期轻度干旱提高了花前氮素转运量及其对籽粒贡献率;拔节期轻度干旱提高了花后氮素积累量及其对籽粒氮贡献率,而降低花前氮素转运量。成熟期籽粒氮素积累量与籽粒产量和蛋白产量均呈显著正相关。分蘖期和拔节期轻度干旱解除后,植株氮代谢相关酶活性增强,有利于植株氮素积累,并协调花前和花后氮素积累对籽粒氮贡献,从而获得高籽粒产量和蛋白产量。
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