科研产出
黄瓜新品种华青40的选育
《中国瓜菜 》 2024
摘要：华青40是以自交系CU1407165为母本、自交系CU1407230为父本杂交选育而成的黄瓜新品种.该品种植株长势旺盛,叶片中大,深绿色,节间适中,单性结实能力强;瓜长32 cm左右,瓜皮色深绿油亮,短把,密刺,瘤中小,蜡粉少,果肉浅绿,口感清脆,风味浓郁,商品性较好.667 m2产量3657.6~4512.2 kg.干物质含量(w,后同)8.4 g·100 g-1,可溶性固形物含量3.1%,维生素C含量9 mg·100 g-1,总糖含量1820 mg·100 g-1.综合抗性较强,高抗黄瓜白粉病、黄瓜花叶病毒病(CMV),适合春秋保护地种植.2023年通过农业农村部非主要农作物品种登记.
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基于改进YOLO v5的复杂环境下桑树枝干识别定位方法
《农业机械学报 》 2024 EI 北大核心 CSCD
摘要：为实现复杂自然环境下对桑树嫩叶处枝干的识别检测，改变当前桑叶采摘设备作业过程中依赖人工辅助定位的现状，解决识别目标姿态多样和环境复杂导致的低识别率问题，提出一种基于改进YOLO v5模型的桑树枝干识别模型（YOLO v5-mulberry）,并结合深度相机构建定位系统。首先，在YOLO v5的骨干网络中加入CBAM（Convolutional block attention module）注意力机制，提高神经网络对桑树枝干的关注度；并增加小目标层使模型可检测4像素×4像素的目标，提高了模型检测小目标的性能；同时使用GIoU损失函数替换原始网络中的IoU损失函数，有效防止了预测框和真实框尺寸较小时无法正确反映预测框及真实框之间位置关系的情况；随后，完成深度图和彩色图的像素对齐，通过坐标系转换获取桑树枝干三维坐标。试验结果表明：YOLO v5-mulberry检测模型的平均精度均值为94.2%,较原模型提高16.9个百分点，置信度也提高12.1%;模型室外检测时应检测目标数53,实际检测目标数为48,检测率为90.57%;桑树嫩叶处枝干三维坐标识别定位系统的定位误差为（9.498 5 mm, 11.285 mm, 19.11 mm）,满足使用要求。该研究可实现桑树嫩叶处枝干的识别与定位，有助于推动桑叶智能化采摘机器人研究。
关键词： 桑叶采摘 枝干识别定位 YOLO v5 目标检测 注意力机制 坐标转换
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不同谷子品种富硒能力及外源硒协同增效作用的研究
《中国土壤与肥料 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为了实现缺硒带谷子高效富硒生产的目标，研究京郊谷子在缺硒土壤（褐土，硒含量0.266 mg/kg）吸收土壤硒的能力和喷施外源硒及增效制剂对硒的吸收效率。以“京谷2号”“京谷3号”“京谷4号”谷子为试验材料，设置4个硒水平（0、11.25、15.00、22.50 g/hm~2）和2个增效剂（18.75 L/hm~2腐植酸和0.19 L/hm~2有机硅），采用田间随机区组试验，研究施用外源硒（Na_2SeO_3）条件下，谷子品种与富硒的交互作用和增效制剂对富硒能力的提升。通过测定谷子籽粒硒含量、籽粒硒利用效率和强化指数，比较不同增效剂与硒协同作用对谷子富硒能力提升效率的影响，为生产中优化高附加值富硒农产品生产提供参考。结果表明：CK处理中，“京谷2号”籽粒硒含量、籽粒硒生物富集指数最高，筛选“京谷2号”为土壤硒富集能力强品种，Se处理中，“京谷4号”籽粒硒含量、硒利用效率、强化指数均最高，筛选“京谷4号”为外源硒富集能力强品种；腐植酸和有机硅增效剂与硒协同作用比较，喷施腐植酸增效剂显著提高谷子籽粒硒含量、硒利用效率和强化指数，其提高谷子富硒效率效果明显；喷施腐植酸增效剂条件下，“京谷4号”籽粒硒含量比Se2处理增加30.37%，“京谷2号”“京谷3号”籽粒硒含量比Se3处理增加41.50%、16.81%。缺硒土壤生产富硒谷子，品种选择“京谷4号”，选择腐植酸增效剂及15.00 g/hm~2 Na_2SeO_3，其中“京谷2号”“京谷3号”，喷施腐植酸增效剂可减少1/3亚硒酸钠用量，达到增加籽粒硒含量的目的。
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大葱编线直播栽培技术
《中国蔬菜 》 2024 北大核心
摘要：与大葱传统栽培技术相比，编线直播技术效率高，可省去定植环节，降低人力成本，节省种子用量，平均每667 m~2可节省成本800元以上，大大提高了生产效益。大葱（Allium fistulosum L.）营养丰富，辛辣芳香，是日常生活中不可或缺的调味佳蔬。《神农本草经》云：“葱实主明目，补中不足”，大葱还具有温肾、解毒之功效。传统的大葱产业属于劳动密集型产业，在促进农民增产增收，推动乡村振兴，创造经济效益和社会效益中扮演着重要角色。
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不同玉米杂交种及其亲本自交系耐热性的差异比较
《中国农业科学 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：[目的]近年来,我国黄淮海夏玉米区高温热害不利天气频发重发,已成为威胁玉米生产的重要不利因素.研究并明确高温胁迫对不同基因型玉米品种雌雄穗及产量的影响,为耐高温玉米品种培育和选择提供参考.[方法]以郑单 958(郑58×昌 7-2)、先玉 335(PH6WC×PH4CV)、京农科 728(京MC01×京 2416)和MC812(京B547×京 2416)及其亲本自交系为供试材料,花期前后(大喇叭口期-吐丝后 7 d)进行高温胁迫处理,研究高温胁迫对不同基因型玉米杂交种及其亲本自交系雌雄穗生长发育、散粉吐丝间隔(ASI)、花粉活性、产量及其构成要素的影响.[结果](1)花期前后高温胁迫导致参试玉米品种及其亲本自交系的穗粒数减少,进而产量降低,且不同品种和自交系对高温胁迫的响应存在显著差异.与对照相比,高温胁迫下,郑单958、先玉335、京农科728和MC812的穗粒数降幅分别为22.28%、46.79%、6.13%和8.11%,产量降幅分别为9.50%、50.61%、3.18%和5.00%,其中,京农科728和MC812减产不显著,而郑单958和先玉335显著减产;亲本自交系中,京 2416 的穗行数、行粒数和产量降幅最小且不显著,而PH6WC均显著降低且降幅最大.(2)高温胁迫下,参试品种及其亲本自交系的雄穗分支总数、雄穗长度、总散粉量和花粉活性降低,散粉持续期缩短,ASI延长.与对照相比,高温胁迫下,ASI延长 1.6 d.雄穗长度降幅表现为郑单 958>先玉 335>MC812>京农科 728.郑单 958 雄穗长度降幅最大,但雄穗分支数多,花粉量最大;先玉 335 雄穗分支少,雄穗长度降幅大,花粉量最少且活性最低;京 2416 总散粉量大且花粉活力强,降幅最小(仅为 4.50%和 3.98%).[结论]花期前后高温胁迫对参试玉米品种的籽粒产量和花粉活性等影响较大,京农科728和MC812的产量和花粉活性降幅显著低于先玉335和郑单958,耐热性较好.通过比较参试玉米杂交种亲本自交系的耐热性,父本自交系的耐热性要好于母本自交系.其中,京 2416 的雄穗分支和长度降幅小,花粉量大,花粉活性高,且花丝茸毛多,捕获花粉能力强,单穗产量高,ASI小,耐热性最好.因此,在耐高温玉米品种选育过程中,要重视和加大对耐热种质(如京2416等)的利用与改良创新,组配选育耐高温玉米新品种.
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不同生态环境和日温差对BS型小麦光温敏雄性不育系育性转换和农艺性状的影响
《作物杂志 》 2024 北大核心
摘要：BS型小麦光温敏雄性不育系（简称不育系）是二系法杂交小麦应用的核心，为了研究日温差（以下简称温差）对不育系育性的影响，提升不育系安全制种和高效繁种，以5份不育系（BS102、BS107、BS135、BS185和BS278）和常规品种京411为材料，利用多生态区分期播种试验结合人工气候箱光温调控试验，研究不育系的安全制种繁种播期，以及在不同温差条件下，比较不育系育性及农艺性状差异，分析温差与结实率及农艺性状相关性。结果表明，在北京顺义不育系繁种区，不育系BS185的安全繁种播期为10月10-20日，不育系BS135为10月15-20日，不育系BS102、BS107和BS278为10月20日。在河南邓州不育系制种区，5个不育系在10月5-25日播种时高度不育，均能够安全制种，其中BS102和BS107安全制种播期可达到10月30日。不育系在12 h 12℃（制种区光温条件）不同温差条件下，BS102和BS135受温差影响较小，制种安全性较好；BS107和BS185在温差10和15℃均可以安全制种，BS278在温差5、10和15℃可安全制种；温差与不育系结实率呈负相关，与株高和穗长呈正相关。不育系在14 h 16℃（繁种区光温条件）不同温差条件下，BS102和BS278受温差影响较小，BS107、BS135和BS185受温差影响较大，在温差10和15℃可以有效繁种；温差与不育系结实率呈正相关，与多数不育系株高呈正相关。说明提升温差更利于不育系的安全制种和高效繁种。
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菘蓝4-香豆酸:辅酶A连接酶全基因家族的鉴定及表达分析
《中国中药杂志 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：4-香豆酸:辅酶A连接酶(4-coumarate:CoA ligase,4CL)是植物中类黄酮、可溶性酚酯、木脂素和木质素等苯丙烷类化合物上游途径的关键酶.该研究基于菘蓝基因组数据库,以拟南芥Arabidopsis thaliana的 13 个 4CL家族成员为参考序列,获取菘蓝 4CL基因家族的候选成员,并进行生物信息学分析、4CL基因表达模式及类黄酮代谢成分积累模式等研究.结果共获得 13 条菘蓝 4CL基因家族成员,分别命名为Ii4CL1~Ii4CL13,分别定位到 1、2、3、4、6 号染色体上.基因结构与保守结构域分析发现菘蓝 4CL基因家族成员的内含子数目为 1~12,蛋白结构域具有高度保守性.顺式作用元件分析表明在菘蓝 4CL基因家族成员启动子序列中存在多个响应元件,其中茉莉酸反应元件数量最多.共线性分析表明菘蓝 4CL基因家族成员与同科植物拟南芥之间存在更近的亲缘关系.qPCR结果显示,菘蓝 4CL基因家族表达分析发现 10 个 4CL基因在菘蓝的地上部分相对表达量更高.对菘蓝不同部位类黄酮化合物的含量进行检测,发现菘蓝的类黄酮主要积累在地上部分.该研究为深入探索菘蓝 4CL基因家族成员参与菘蓝类黄酮生物合成的分子机制奠定了基础.
关键词： 4-香豆酸:辅酶A连接酶 菘蓝 生物信息学分析 类黄酮
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基于电子舌分析建立西瓜品质特性的预测模型
《中国瓜菜 》 2024
摘要：为了探索电子舌技术快速检测西瓜内部品质的方法，以L600西瓜为试验材料，利用电子舌技术对200个西瓜的味觉成分进行检测，用传统检测法测定可溶性固形物、可滴定酸、水分、维生素C和总酚含量，糖酸比及pH，采用偏最小二乘法、随机森林、支持向量机和K-近邻算法建立品质的预测模型。结果表明，在生长过程中，西瓜的可溶性固形物含量、糖酸比、维生素C含量和总酚含量呈升高趋势，pH呈先升高后下降的变化趋势，可滴定酸和水分含量呈逐渐下降趋势。在模型预测结果中，西瓜可溶性固形物含量、糖酸比、pH和水分含量等指标的模型预测效果优于可滴定酸、维生素C和总酚含量。随机森林算法对西瓜可溶性固形物含量、可滴定酸含量、糖酸比和水分含量的预测RP~2分别为0.884、0.798、0.891和0.875，分别比偏最小二乘法提高了16.9%、19.1%、21.6%和13.6%；偏最小二乘法对pH的预测RP~2为0.881，比支持向量机算法提高了31.7%;K-近邻算法对维生素C和总酚含量的预测RP~2为0.731和0.753，分别比随机森林算法提高了1.67%和24.5%。以上结果表明应用电子舌技术预测西瓜的内部品质是可行的。
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小麦WRKY转录因子TaWRKY72B的克隆、亚细胞定位及表达分析
《麦类作物学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：WRKY蛋白是一类转录因子,参与调控植物的多种生长发育和胁迫应答过程.为进一步探究WRKY在小麦响应逆境中的作用,本研究克隆了小麦中国春的TaWRKY72B基因,并对其进行了生物信息学、亚细胞定位和表达模式分析.结果表明,中国春的TaWRKY72B基因编码320个氨基酸,蛋白序列包含典型的WRKY保守结构域和C2H2锌指结构,分子量为33.94 kDa,理论等电点为6.60,是酸性亲水的不稳定蛋白,无信号肽序列,属非跨膜蛋白.二级结构预测表明,TaWRKY72B主要由无规则卷曲(61.25%)、α-螺旋(23.12%)、延伸链(11.88%)和β-转角(3.75%)组成.TaWRKY72B定位于细胞核,符合转录因子特征.系统进化树分析显示,TaWRKY72B蛋白与节节麦、大麦和水稻等禾本科作物的WRKY亲缘关系较近.启动子顺式作用元件预测结果表明,该基因含有多个与生长发育、激素信号途径以及非生物胁迫应答相关的顺式调控元件.TaWRKY72B表达受激素、高温、低温和盐诱导,推测该基因可能参与小麦逆境胁迫应答和多种激素信号途径.
关键词： 小麦 WRKY转录因子 基因克隆 亚细胞定位 表达分析
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