科研产出
基于离散元的棉田仿生减阻犁体设计与试验
《中国农机化学报 》 2024 北大核心
摘要：针对当前铧式犁在棉田土壤犁耕作业过程中易黏附、阻力大、能耗高等问题,立足两种典型棉田土壤,以犁体、棉田土壤和两者之间的相互作用为研究对象,提出犁体曲面模型优化和表面结构仿生相结合的方法.以穿山甲体表的鳞片三角圆弧状结构和蜣螂体表的凸包结构相结合作为仿生原型,研制一种棉田仿生脱附减阻犁体,分别对两种棉田土壤的物理和化学特性进行试验测定并建立离散元模型.进行传统犁体与仿生犁体的耕作过程仿真与试验,在1号土样中仿生犁体相对传统犁体减阻5.4%,土壤减粘性能提升44.15%;在2号土样中仿生犁体相对传统犁体减阻7.8%,土壤减粘性能提升45.49%,研究结果表明仿生犁体对棉田土壤减粘降阻效果明显.
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玉米株高和穗位高的全基因组关联分析
《玉米科学 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：以580份遗传多样性丰富的玉米自交系为关联群体,利用分布于全基因组的31 826个单核苷酸多态性(Single Nucleotide Polymorphisms,SNPs)分别对株高和穗位高性状 3 年表型值及 BLUE(Best Linear Unbiased Esti-mate)值进行全基因组关联分析.结果表明,4个环境下共检测到58个显著性SNPs,共定位的SNPs有6个,其中3个与株高显著关联,4个与穗位高显著关联.在共定位显著标记440kb范围内,共检测到76个关联基因,其中66个有基因描述,53个基因在GO(Gene Ontology)富集分析中得到分类,可归类到20类生物过程、10类分子功能以及8类细胞组成.综合基因功能注释和GO富集分析结果,预测了7个可能与株高和穗位高性状有关的候选基因.
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基于激光雷达的果树智能修剪系统设计与试验
《农业机械学报 》 2024 EI 北大核心 CSCD
摘要：针对传统果树修剪存在人员劳动强度大、修剪效率低及修剪质量难以保证等问题，本文设计了果树智能修剪机械臂，并利用固态激光雷达与可编程逻辑控制器开发了基于激光雷达的果树智能修剪系统，实现果树自动修剪。为了验证修剪臂的控制精度，分别对修剪机的摆动机械臂、举升机械臂、修剪切割总成进行独立精度试验与修剪目标位置精度试验，独立精度试验结果表明摆动机械臂、举升机械臂、修剪切割总成控制精度平均误差分别为2.32%、3.75%、2.50%,修剪目标位置精度试验结果表明目标位置Xb、Zb平均误差分别为2.98%、1.85%,修剪总成作业倾角α平均误差为4.35%,满足果树修剪精度要求。在新疆阿克苏果树种植基地开展了果树修剪试验，结果表明，搭载固态激光雷达的果树修剪机能够实时获取果树的三维空间信息，修剪机可以根据激光雷达探测到的果树树冠信息制定修剪策略，香梨园与苹果园修剪优良率分别为93.3%与86.6%。该系统能有效提高果树修剪效率，降低修剪人员劳动强度。
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基于适配体-MOF模拟酶比色检测bPAG
《分析测试学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：该研究基于金属有机框架Fe-MIL-101和双适配体夹心原理建立了一种比色检测牛妊娠相关糖蛋白9（bPAG9）的新方法。将生物素化适配体1固定在微孔板上作为捕获探针，Fe-MIL-101功能化的适配体2作为信号探针，当测试样品中含有bPAG9时，适配体1和适配体2与bPAG9结合，在固相载体表面形成双适配体夹心结构，随后适配体2偶联的Fe-MIL-101催化无色过氧化物酶底物产生比色输出信号，通过比色信号的变化即可实现对bPAG9的定性和定量分析。结果显示：在优化条件下，bPAG9在缓冲液中的线性检测范围为0.5～50 ng/mL（r=0.996），检出限为0.13 ng/mL。bPAG9在空白血清中的加标回收率为89.4%～104%，相对标准偏差小于10%。将该方法应用于人工受精28 d的奶牛血清检测，妊娠诊断结果显示，该法的诊断敏感性、特异性和准确率分别为92.5%、90.0%和91.5%。所建方法具有无创、简便、经济等特点，在奶牛早孕检测领域具有良好的应用前景。
关键词： 妊娠相关糖蛋白 适配体 金属有机框架 妊娠诊断 奶牛
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核桃机械化收获装置研究现状与展望
《中国农机化学报 》 2024 北大核心
摘要：核桃是我国重要的经济作物，其收获具有采收时间短、收获环境复杂等特点。随着近年来我国核桃产量的快速增长，现有的收获技术制约着核桃产业的发展，核桃机械化收获存在的问题逐渐凸显，核桃机械化收获体系亟需完善。国内外现有的核桃机械收获装置可分为分段式与采收一体式，通过总结核桃机械化收获装置的结构、特点以及工作原理，指明现阶段核桃机械化收获装置存在自动化水平不足、装置集成化程度低、地形适应能力不足、作业效果差等问题，并对核桃机械化收获装置未来的发展提出建议，为核桃机械化收获装置的改进与创新提供方向与思路。未来核桃收获机械的发展应全面面向自动化、智能化、集成化、拥有更强的适应性与可靠性，以满足不断发展的核桃产业的需求。
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CHD1基因在美国王鸽和绿壳蛋鸡性别鉴定中的应用研究
《中国畜牧杂志 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为快速、准确鉴定出美国王鸽和绿壳蛋鸡的性别，本研究基于CHD1基因在不同性别鸟类基因组中的大小差异，建立美国王鸽和绿壳蛋鸡性别鉴定的分子生物学方法。首先提取美国王鸽和绿壳蛋鸡基因组DNA，应用引物对2550F/2718R扩增CHD1基因第17、18外显子及之间的内含子区域，琼脂糖凝胶电泳检测PCR扩增结果并进行测序验证。PCR扩增结果表明，雄性个体只有1条条带，而雌性个体都是2条条带，基于PCR技术的性别鉴定结果与人工鉴定的结果一致。测序结果显示，CHD1基因在美国王鸽基因组上的扩增片段大小分别为593 bp和447 bp；在绿壳蛋鸡基因组上的扩增片段大小分别为682、656 bp和448 bp。目的片段中外显子长度均为169 bp，保守性好，同源性为100%。但内含子序列在2群体间的同源性较低，片段大小差异主要是由Z染色体上CHD1基因内含子区变异引起的。本研究成功建立了基于CHD1基因序列大小差异的肉鸽和绿壳蛋鸡性别鉴定方法，为开展精准选种选配提供了技术指导。
关键词： 性别鉴定 CHD1基因多态性 美国王鸽 绿壳蛋鸡 PCR
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绵羊骨形态发生蛋白受体-1B基因研究进展
《中国畜牧兽医 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：绵羊繁殖性能在绵羊产业中有着重要意义，除通过一些技术手段（如同期发情、人工授精、超数排卵等）之外，在目前已知的关于能够提高绵羊繁殖力的16个基因共20个突变体当中，以骨形态发生蛋白受体-1B（bone morphogenetic protein receptor type-1B,BMPR-1B）基因对绵羊繁殖力的影响最大。BMPR-1B基因是世界上第一个被发现的多羔主效基因，其编码区的A746G突变导致蛋白质序列中第249位的谷氨酰胺被置换为精氨酸（Q249R）,最终能够引起绵羊排卵数和产羔数增加。作者介绍了绵羊多羔主效基因BMPR-1B及其突变体FecB（A746G）的发现与结构，简述了该基因分子方面的作用机理，对BMP/Smad信号通路的调控以及与绵羊繁殖之间的联系，并简单分析了FecB突变后对绵羊卵巢、卵泡等组织细胞功能，激素调节和相关基因表达的影响。进一步加深对BMPR-1B基因的了解，为研究人员探明该基因诱使绵羊等动物提高产羔数的调控机制，相关配体、调控因子和上下游信号蛋白的影响以及加快哺乳动物高效育种繁殖、扩大种群规模和多胎品系的建立，增加养殖人员的经济收入等提供一些参考和帮助。
关键词： 骨形态发生蛋白受体-1B（BMPR-1B） FecB 绵羊
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农用无人机施药技术应用研究现状
《中国农机化学报 》 2024 北大核心
摘要：无人机施药作为一种新型施药技术，与传统施药相比作业效率高、环保、时效性强、成本低，且不会对作物和土壤造成物理损害，已广泛应用于大田作物。综述国内外农用无人机发展现状及其快速发展的原因，阐述农用无人机在玉米、水稻、小麦、棉花上的应用。分析农用无人机施药技术面临的主要问题：质量参差不齐，相关政策法规不健全；飞防专用药剂选择无标准、安全风险大；电池容量较小，电池续航能力弱；售后服务体系不完善、专业飞手培训局限等。展望农用无人机施药作业实时监测、一机多能或多机合作、生物防治、喷药方式革新等未来发展方向，以期为农用无人机施药技术的发展提供借鉴与参考。
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不同前处理联合压差闪蒸干燥对红枣脆片品质的影响
《农业工程学报 》 2024 EI 北大核心 CSCD
摘要：为探究不同前处理方式联合压差闪蒸干燥对红枣脆片产品品质的影响，该研究以新疆地区灰枣为原料，利用热烫、超声波、高密度二氧化碳（dense phase carbon dioxide, DPCD）3种前处理方式联合压差闪蒸干燥技术对红枣脆片进行加工，对比了3种前处理方式对红枣脆片色泽、硬度、脆度、膨化度、可溶性固形物含量、总糖含量、总酚含量、总黄酮含量、维生素C含量、感官及微观结构的影响。结果表明：1)前处理方式对产品色泽具有显著性影响（P＜0.05）,DPCD前处理所得枣片与新鲜枣片色泽最为接近（ΔE=3.73）;2)DPCD前处理后红枣脆片的维生素C含量明显高于其他两种前处理方式（P＜0.05）;3)热烫、超声波前处理的红枣脆片硬度分别为4.59、3.50 N/cm2，而DPCD前处理的红枣脆片硬度仅为2.74 N/cm2，枣片最为酥脆；4)扫描电镜图表明3种前处理方式均能得到疏松多孔的组织结构，DPCD前处理所得枣片比热烫和超声波前处理所得枣片组织结构更为疏松，这可能是因为在二氧化碳的作用下，红枣细胞结构发生了改变，有些空隙间发生了断裂。综合比较，DPCD前处理能够提高产品的色泽、脆度及膨化度，并且能够较好的保留产品的营养成分，是红枣压差闪蒸干燥较适宜的前处理方式。该研究为高品质压差闪蒸红枣脆片的加工工艺选择提供一定的理论依据。
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不同喷药机械与药剂组合对棉花脱叶催熟效果及产量和品质的影响
《新疆农业科学 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：【目的】研究不同喷药机械与药剂组合对棉花脱叶催熟效果及产量品质的影响，为机采棉提质增效合理使用无人机喷施脱叶剂提供参考。【方法】设置不同喷药机械喷施棉花脱叶剂试验，处理包括不同机械类型、不同药剂组合7个处理，分析不同处理的棉花脱叶率、挂枝率、吐絮率、产量及品质差异。【结果】在相同药剂处理下，棉花脱叶率和挂枝率表现为大疆T16无人机>极飞P30无人机>机车东方红LX2204;吐絮率、单株铃数、衣分、产量、马克隆值和断裂伸长率则是极飞P30无人机>大疆T16无人机>机车东方红LX2204。在增加相同飞防助剂后，棉花脱叶率、吐絮率、单株铃数和产量均是极飞P30无人机>大疆T16无人机>机车东方红LX2204;挂枝率、整齐度指数和断裂比强度表现为大疆T16无人机>极飞P30无人机>机车东方红LX2204。不同无人机类型T2处理（极飞P30无人机+臻灵+助剂+乙烯利+贝达通+中农大特定药剂）和T5处理（大疆T16无人机+瑞脱龙+助剂+乙烯利+贝达通）的综合脱叶催熟效果最佳。喷药后20 d, T2处理和T5处理喷药分别较机车喷药脱叶率高1.97%和1.41%,吐絮率分别低0.51%和1.52%;T2处理产量最高，籽棉产量比机车喷施增产25.56%和25.22%;品质较好，纤维上半部平均长度、整齐度指数和断裂伸长率较机车低1.77%、2.23%和3.34%,断裂比强度和马克隆值较机车高1.95%和1.99%。【结论】2种无人机喷施脱叶剂组合均比机车起到较好的脱叶催熟效果，比机车的棉花产量略高且提高了部分纤维品质参数，T2和T5处理可在大田机采棉上推广应用。
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