科研产出
褪黑素对猪胎盘滋养层细胞增殖及功能的影响
《生物学杂志 》 2024 CSCD
摘要：旨在研究褪黑素对猪胎盘滋养层细胞(porcine placental trophoblast cells, pTr)增殖和功能的影响。不同浓度褪黑素(0、10 nmol/L、100 nmol/L、1μmol/L、10μmol/L、100μmol/L)处理pTr细胞48 h后，通过测定细胞数、VEGF、EGF、E2、P4分泌水平及相关基因mRNA表达水平，分析褪黑素对pTr细胞增殖及功能的影响。结果显示，处理48 h时，10μmol/L的褪黑素显著促进pTr增殖(P<0.05),并显著提高VEGF、EGF、E2和P4分泌水平(P<0.05)。与空白对照组相比，10μmol/L褪黑素显著上调MT1、CDK4、SLC2A1、VEGF及EGFR的表达(P<0.05),并极显著上调VEGFR2、EGF、ESR1和PGR的表达(P<0.01)。综上所述，10μmol/L的褪黑素能显著促进pTr增殖，其可能通过与MT1结合直接，或通过上调CDK4、SLC2A1基因表达间接促进pTr细胞的增殖；此外，褪黑素还可能通过上调pTr中生长因子及其受体、类固醇激素受体等基因表达，以及促进生长因子、生殖激素合成和分泌改善猪胎盘功能。
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基于数字孪生的苹果采摘机器人监控系统研究
《河北农业大学学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为解决苹果采摘机器人作业过程中信息可视化程度低,设备数据采集困难的问题,提出了 1 种基于数字孪生的苹果采摘机器人实时监控系统.该系统基于苹果采摘机器人的整体结构与运动学分析结果,对机器人建立 1 个数字化孪生模型.利用多维度可视化监测模块和机器人孪生模型创建孪生数字场景,并结合数字孪生技术实现孪生模型与实体机器人之间的动态映射和虚实交互.融合机器人ROS软件架构和TCP通信协议,建立孪生模型与苹果采摘机器人之间的信息桥梁.开发了支持Unity和Web终端程序的机器人孪生监控系统,并对系统进行功能测试,测试证明模型和实体虚实同步过程中系统平均帧时为 14.5 ms,机器人虚实关节的位移差值小于 0.05 m,为数字孪生技术在农业机器人上的应用提供了有效的参考.
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温室草莓精准灌溉系统的设计与试验
《河北农业大学学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为解决传统温室灌溉系统存在的过量灌溉问题,保证草莓始终处于适宜的土壤湿度环境下,节约水资源,本文提出一种基于STM32 芯片和RS485 型传感器的灌溉设备.针对灌溉系统具有的非线性、惯性大且一定滞后性特性,提出了模糊自适应PID控制算法,结合调节型阀门,设计了根据土壤湿度变化实时、自动、精准调节灌溉量的系统.为了验证算法应用效果,根据温室草莓实际灌溉规律建立了数学模型,通过MATLAB/Simulink仿真对比传统PID和模糊自适应PID模拟灌溉模型,得出模糊自适应PID比传统PID超调量少7.98%,且达到稳定后稳态误差维持在±0.5%范围内的结果.本研究利用模糊规则改进了PID控制算法,将其应用到温室草莓灌溉系统中减小了超调量,降低了稳态误差,有效避免了水资源浪费.
关键词： 精准灌溉 模糊自适应PID控制算法 温室草莓 仿真
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鸡γ-干扰素与补体受体2蛋白相互作用的研究
《中国畜牧兽医 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：[目的]研究鸡 γ-干扰素(chicken interferon γ,chIFN-γ)与鸡补体受体 2(chicken complement receptor 2,chCR2)蛋白的相互作用,为研究chIFN-γ和chCR2新功能奠定基础.[方法]通过同源重组方法构建chIFN-γ相关表达质粒,利用免疫共沉淀、激光共聚焦和表面等离子共振技术鉴定chIFN-γ与chCR2蛋白的相互作用,并通过分子对接技术模拟chIFN-γ与chCR2蛋白的相互作用模式.[结果]成功构建了pCMV-Myc-chIFN-γ表达质粒.将pCMV-Myc-chIFN-γ和pCMV-HA-chCR2-ΔTM质粒共转染HEK-293FT细胞,结果表明chIFN-γ蛋白可以与chCR2蛋白进行相互作用;将pCMV-Myc-chIFN-γ和pCMV-HA-chCR2-ΔTM质粒共转染DF-1细胞,结果表明chIFN-γ蛋白与chCR2蛋白可以在DF-1细胞中进行共定位.表面等离子共振试验结果显示chIFN-γ与chCR2蛋白之间的平衡解离常数(KD)值为0.362 μmol/L,二者之间有较高的亲和力.分子对接试验结果显示,chIFN-γ与chCR2蛋白之间的相互作用模式为Asp23-His150间形成1组盐桥作用,Asn37-Ser143、Glu57-Gly179和Ile93-Tyr184间形成3组氢键作用.[结论]本研究结果证明了 chIFN-γ与chCR2蛋白可以进行相互作用,且二者之间的作用模式为1组盐桥和3组氢键作用.
关键词： 鸡γ-干扰素(chIFN-γ) 鸡补体受体2(chCR2) 相互作用 亲和力
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氧化应激对母畜子宫及妊娠影响的研究进展
《畜牧兽医学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：氧化应激是细胞内外环境变化导致产生过多活性氧的状态，在调控子宫功能中发挥着重要作用。近年来，研究表明氧化应激可以通过影响子宫内生殖激素、免疫反应、调节子宫环境和细胞信号传导等途径调控母畜子宫功能。此外，过度氧化应激会损害母体和胎盘功能，与子宫内膜癌、先兆子痫、妊娠期糖尿病和宫内生长受限等生殖疾病的形成关系密切。本文综述了近年来关于氧化应激调控母畜子宫功能的研究进展，旨在深入了解氧化应激对母畜子宫功能的影响，为提高母畜繁殖效率提供理论指导和实践应用。
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基于无人机多光谱植被指数的生菜全氮含量预测
《光谱学与光谱分析 》 2024 EI SCI 北大核心 CSCD
摘要：我国露地蔬菜种植规模庞大，生产方式高度集约化，但过量施肥等导致的水氮利用效率低下的问题较为严重。为实现露地蔬菜规模化种植中精准施肥、高效生产的目标，以露地生菜为研究对象，设无氮(N0)、低氮(N1)、高氮(N2)三个处理，通过无人机搭载多光谱相机，建立3种多光谱植被指数(NDVI、 RVI和SAVI)与生菜叶绿素、生物量、吸氮量、全氮含量数据集，并构建单生育期和多生育期氮素诊断模型。结果表明：(1)在莲座期和结球期，生菜各处理NDVI、 RVI和SAVI值表现出随施氮量的增加而增大，但在收获期，N1处理达到最大值。(2)在生菜结球期，NDVI与生菜的产量、吸氮量、叶绿素均存在显著相关性，其中生菜全氮含量与叶绿素在p≤0.01水平下显著相关，相关系数(R)为0.51;综合生菜多生育期，NDVI值与生菜的产量、叶绿素、吸氮量和全氮含量均在p≤0.001水平下达到极显著相关，相关系数分别为0.85、 0.82、 0.81和0.71。(3)通过相应数据集拟合出指数、线性、对数和幂函数4种模型关系，建立生菜多生育期植株全氮最佳预测模型：全氮=16.52ln(NDVI)+73.514;应用生菜全氮估层模型反演基地生产田块，其平均相对误差为3.22%、 RMSE=0.556 6、 NRMSE=0.010 8,说明模型估算效果均较好，通过无人机多光谱遥感对蔬菜氮素诊断具有一定的可行性。
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我国农业面源污染研究与展望
《植物营养与肥料学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：农业面源污染会带来一定的生态环境风险.经过20多年的治理,我国面源污染基础研究和防控工作取得重要进展,构建了流域、区域或国家尺度农业面源污染源汇路径全过程监测与评估体系,基本厘清了不同生态条件下农田系统中氮磷流失的主控因子,初步探明了农田有毒有害化学/生物污染与防控机制.在防控技术层面,研发出新型、绿色肥料替代常规化肥减量投入技术与产品,氮、磷高效利用污染负荷减排技术,土壤氮、磷增容负荷减排技术,坡耕地氮磷流失阻控技术,农业废弃物资源化利用技术与消纳装备.我国农业氮、磷排放污染负荷虽整体呈下降趋势,但依然是影响我国环境质量的首要污染因子,且农业面源污染呈现新的特征,表现为养殖业尤其是水产养殖业污染问题逐渐突出,残留地膜、农药、抗生素、激素、病原微生物等新型污染物污染问题不容忽视,面源污染途径从以径流扩散为主转向淋溶、挥发、累积并重的阶段,污染介质从单一地表水体转向包括地下水体、大气以及农田生态系统并存的状态.未来应以本领域我国取得科研成果和相关信息资源为基础,利用数字技术和AI技术,构建我国农业面源污染防控技术和管理融合大数据模型和系统理论,持续加强田块、流域、区域等多尺度面源污染防控技术集成配套与工程化应用研究,培育绿色低碳农业新质生产力产业,落实防控技术工程"政-产-学-研-用"保障机制与措施,以提升区域或流域尺度面源污染防控技术的环境、经济和社会综合效益,全面推进我国农业面源污染治理工作,促进农业高质量健康发展.
关键词： 农业面源污染 污染特征 技术产品与装备 防控思路与策略
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控释掺混肥对麦玉轮作体系农田温室气体排放和硝态氮残留的影响
《农业工程学报 》 2024 EI 北大核心 CSCD
摘要：为阐明控释肥对冬小麦-夏玉米轮作体系作物产量、温室气体排放和硝态氮残留的影响，该研究以郑单958（夏玉米）和济麦22（冬小麦）为供试材料，设不施氮对照（CK）、常规施氮（FFP）、优化施氮（OPT）、含30%控释尿素的控释掺混肥（夏玉米）和含50%控释尿素的控释掺混肥（冬小麦）（CRBF1）、含50%控释尿素的控释掺混肥（夏玉米）和含70%控释尿素的控释掺混肥（冬小麦）（CRBF2）共5个处理，对比分析了不同处理的冬小麦、夏玉米及周年产量、温室气体排放和土壤硝态氮残留的差异。结果表明，施氮可显著提高麦玉轮作系统单季和周年作物产量（P＜0.05）。与FFP相比，CRBF1和CRBF2处理的夏玉米、冬小麦和周年产量分别提高了1.4%～3.0%、1.9%～3.4%和1.6%～3.1%（P＞0.05）。施氮显著增加了麦玉轮作体系的土壤N2O和CO2的周年排放（P＜0.05）。CRBF1和CRBF2处理的土壤N2O周年排放总量较FFP处理显著降低了27.7%～34.6%（P ＜0.05）。施氮显著增加了麦玉轮作体系的周年全球增温潜势（GWP）（P＜0.05）。CRBF1和CRBF2处理的周年GWP较FFP处理降低了4.2%和5.7%，其中CRBF2处理差异显著（P＜0.05）。施氮降低了麦玉轮作体系的周年温室气体排放强度（GHGI）。CRBF1和CRBF2处理的周年GHGI较FFP处理降低了5.6%～8.6%（P＞0.05）。与FFP相比，CRBF1和CRBF2处理的100～200 cm土层硝态氮残留降低30.6%～34.3%（P＜0.05），减少了硝态氮淋失风险。综上所述，控释掺混肥在稳定作物产量、减少温室气体排放和土壤硝态氮残留方面具有积极作用，研究结果可为麦玉轮作体系的轻简高效氮肥管理提供数据支持和理论支撑。
关键词： 产量 温室气体 排放 冬小麦-夏玉米轮作 控释掺混肥 硝态氮残留
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种肥混播对夏玉米产量、酶活性和土壤微生物的影响
《中国土壤与肥料 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：探索夏玉米种子与控释肥混播对夏玉米产量、氮磷钾养分吸收、施肥经济效益、酶活性及土壤微生物的影响，为夏玉米轻简化生产和化肥减施增效提供技术支撑。以夏玉米品种‘郑单958’为材料进行了大田试验，试验设不施氮对照、常规施肥、种子控释肥混播和氮磷钾减量50%控释肥种子混播共4个处理，分析调查了夏玉米产量、氮磷钾吸收、叶片酶活性及根际土壤微生物功能基因。与常规施肥相比，2个控释肥处理的夏玉米产量增加7.7%～22.1%，夏玉米氮、磷、钾吸收量分别增加0.75%～33.3%、16.3%～27.1%、4.78%～36.5%，氮肥吸收利用率提高20.7%～24.6%，氮肥偏生产力提高14～74.1 kg/kg，氮肥农学利用率提高14.1～20.2 kg/kg，夏玉米每公顷净收益（扣除肥料投入）比常规施肥增加9.67%～19.6%。吐丝期根际土壤硝化和反硝化微生物基因数、叶片硝酸还原酶、谷氨酰胺合成酶、谷氨酸合成酶和谷氨酸脱氢酶与常规施肥没有显著差异。种肥混播在夏玉米上实现了增产增收，提高了氮磷钾养分吸收量和氮肥利用效率，降低了环境污染风险。
关键词： 夏玉米 控释肥 氮肥利用效率 酶活性 微生物功能基因
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