科研产出
干旱地区砂质土壤棉花苗床土层构建装置的研制
《农业工程学报 》 2024 EI 北大核心 CSCD
摘要：针对新疆南部砂质土壤“干播湿出”棉花种植模式下，春季耕整地连续作业存在作业阻力大、苗床整不平、压不实，严重影响棉花出苗率的问题，该研究设计了一种适合砂质土壤的苗床整备装置，可一次完成碎土、平土、灭茬、镇压、耱地等作业。采用分段平土装置代替耙组进行联合整备作业，分段平土装置为两段式，首段刮土板呈“W”型对称分布，通过刮土板角度对土壤流动性、平整度和作业阻力的运动分析，确定当刮土板倾斜角为45°时碎土和平土效果最好；台架试验结果表明，镇压辊直径400 mm、碎土辊直径400 mm时综合评分最高。样机性能对比试验结果表明：较耙片式联合整地机综合工作阻力降低8.67%，作业效率提升6.6%；地表平整度标准差为11 mm；耕深稳定性变异系数为9.2%，碎土率为92.3%，表面未见秸秆残膜，分段平土装置能有效碎土、平土、灭茬；二次整备后浮动式土层构建装置能有效压实土壤构建出“上虚下实”土层结构，0～5cm播种土层平均土壤紧实度为169 kPa，适合砂质土壤精量铺膜播种作业和棉花生长，较对比机型种膜错位率下降62.5%，出苗率高于对比机型4.8%。研究结果可为砂质土壤苗床整地机研发与改进提供参考。
关键词： 农业机械 优化 试验 棉花 播前苗床整备 砂质土壤
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库尔勒香梨的光能截获率及冠层结构优化
《中国农业科学 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：[目的]调查库尔勒香梨5种树形的冠层结构,分析不同树形冠层内的光照分布差异,建立光截获量日变化模型,计算光能截获率,明确库尔勒香梨冠层结构的调控方法和目标参数,为高光效树形培育提供参考依据.[方法]以不同树形的库尔勒香梨为试材,测定冠层结构参数和不同部位的光合有效辐射(photosynthetic effective radiation,PAR),基于象限思维构建三维空间,绘制光分布图,建立光能截获评价指标体系,计算光截获量和光能截获率,通过相关性分析和主成分分析,明确影响光能截获的主要冠层结构和调控方法.[结果](1)大圆柱形的地径、平均枝粗较大,存在枝干比失调的主枝.圆柱形冠层上下的分枝数和枝粗更加均匀.窄圆柱形的分枝数、枝总长、平均枝长显著低于圆柱形.矮圆柱形的树高显著降低,其余参数与窄圆柱形相似.细长纺锤形的地径、平均枝长、平均枝粗、平均枝角、平均枝间距显著低于圆柱形,但短枝占比显著增加.(2)离主干距离和高度是影响冠层光截获量(light interception,LI)的主要因素,离主干100 cm处的平均光截获量(average light interception,ALI)显著提高,达到572μmol·m-2·s-1,约为内膛的2倍,220 cm以下的光照条件均较差.南、北、东南、西南侧为高光区,西、东、东北、西北侧为低光区,ALI日变化可以大致分为5个时段.(3)树形变窄、变矮,可显著增加内膛ALI,显著增加各层或部分层次的ALI,显著增加所有或部分方位的ALI,显著增加部分时段的ALI.(4)细长纺锤形的单日累积光截获量(cumulative light interception,CLI)为22.2 mol·m-2,群体CLI为3 712 mol/667 m2,光能截获率(light interception rate,LIR)为35.6%,显著高于其他树形,其低光区占比(proportion of low light area,PLL)为50.9%,显著低于其他树形.(5)与光能截获率显著正相关的冠层结构参数有5个,显著负相关的冠层结构参数有15个.[结论]短枝占比是影响库尔勒香梨光能截获率的最主要参数,枝长是影响低光区占比的最主要参数.控制树高和冠幅可以提高光能截获率和光照分布的均匀度.细长纺锤形的冠层光分布更加均匀,光能截获率最高,可保持较多的分枝数和较大的短枝占比,降低平均枝长,改善冠层光照水平.
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色瓦绵羊GPIHBP1基因克隆及其组织表达特征分析
《南方农业学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：【目的】克隆色瓦绵羊乳腺组织糖基化磷脂酰肌醇锚定高密度脂蛋白结合蛋白1基因（GPIHBP1），明确其生物信息学特性及组织表达分布特征，为揭示GPIHBP1基因影响绵羊产奶性状的作用机制提供参考依据。【方法】克隆色瓦绵羊GPIHBP1基因编码区（CDS）序列，通过Prot Para、Prot Scale、SOPMA、SWISS-MODEL、TMHMM-2.0等在线软件进行生物信息学分析，并以实时荧光定量PCR检测该基因在色瓦绵羊乳腺、肌肉、心脏、肾脏、肝脏、小肠、瘤胃和卵巢等8个组织中的表达情况。【结果】色瓦绵羊GPIHBP1基因CDS序列长519 bp，共编码172个氨基酸残基，与山羊GPIHBP1氨基酸序列（XM＿018058666.1）比对，有4处氨基酸发生突变(32A→P、52V→A、130S→N和170M→V)；色瓦绵羊GPIHBP1蛋白分子量为18063.87 Da，理论等电点（p I）为4.29，不存在跨膜螺旋结构，但存在信号肽（位于第20～21位氨基酸处），是一种细胞外的酸性亲水性蛋白。色瓦绵羊GPIHBP1蛋白存在12个磷酸化位点（6个丝氨酸磷酸化位点，5个苏氨酸磷酸化位点，1个酪氨酸磷酸化位点），其二级结构以无规则卷曲状态（占55.07%）为主，其次是α-螺旋（占35.47%），延伸链、β-转角分别占5.81%和4.65%。GPIHBP1基因在色瓦绵羊乳腺、肌肉、心脏、肾脏、肝脏、小肠、瘤胃和卵巢等8个组织中均有表达，以乳腺中的相对表达量最高，其次是心脏和肝脏，均极显著高于肌肉中的相对表达量（P＜0.01）。【结论】GPIHBP1基因在色瓦绵羊不同组织中均有表达，且以乳腺中的相对表达量最高，可能与乳脂相关基因表达的增减有关，其中，GPIHBP1基因与LPL基因共同作用而参与绵羊泌乳调控。
关键词： 色瓦绵羊 GPIHBP1基因 乳腺 产奶性状 泌乳调控
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奶牛妊娠中后期胎盘mRNA差异表达基因分析
《核农学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：奶牛的繁殖问题是制约我国奶业快速发展的瓶颈.为了研究奶牛妊娠中后期胎盘差异基因表达情况,探索mRNA在奶牛妊娠过程中的调控作用,本研究以奶牛妊娠中后期胎盘、非妊娠对照组子宫为对象,使用RNA-seq测序技术进行转录组分析.结果发现,与非妊娠对照组相比,妊娠中期和后期胎盘分别有4 333和4 354个基因的表达出现显著变化,其中上调的基因分别有2 328和2 519个,下调的基因分别有2 005和1 835个;778个差异基因只存在于妊娠中期,757个差异基因只存在于妊娠后期.GO分析结果显示,妊娠中后期差异表达的基因主要在定位、生物粘附、细胞连接、生殖等过程.KEGG分析结果显示,妊娠中后期差异表达的基因在ECM-受体相互作用、细胞粘附分子、细胞周期、粘着斑、PI3K-Akt信号通路、癌症的途径以及蛋白质的消化吸收等通路.与非妊娠奶牛相比,妊娠中后期胎盘基因存在明显的差异表达,其中PLET1、CSH1、SULT1E1、PRP1、LPAR2、CSF1R、PDCD1等基因表达明显上调,推测其可能参与奶牛的妊娠调控,在一定程度上影响着妊娠的发生.本研究结果为深入挖掘奶牛妊娠中后期的分子调控机制提供了理论基础.
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膜杂捆料多级破碎机设计与试验
《农业工程学报 》 2024 EI 北大核心 CSCD
摘要：针对棉田机收膜杂捆料中膜-土-秆分布不均、相互裹绕且体积过大，无法直接进行有效破碎的问题，通过分析膜杂捆料的破碎过程，确定了一种先破捆、再破碎的破碎方案，并设计了一种包含均匀喂料装置、直刀破捆装置、Y型甩刀破碎装置的膜杂捆料多级破碎机。以破碎刀辊转速、喂入速度、定刀数量作为主要影响因素，以残膜破碎合格率作为评价指标，进行三因素三水平试验，确定优化参数指标为试验在破碎刀辊转速1 125 r/min；喂入速度为0.012 m/s；定刀数量1个的因素水平下，此时膜杂捆料破碎合格率达到75.15%，满足后续加工工艺要求。该装置的研究对残膜资源化利用关键技术问题具有重要意义和应用价值。
关键词： 农业机械 试验 残膜资源化利用 膜杂捆料 破碎机器
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骏枣果园土壤养分含量对果实氨基酸的影响
《新疆农业科学 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：【目的】筛选影响骏枣果实氨基酸的主要土壤养分因子，为提高骏枣氨基酸含量和分类开发利用以及科学施肥提供理论依据。【方法】测定新疆阿拉尔市骏枣果园土壤养分状况、果实氨基酸含量，进行相关性分析及多元线性逐步回归分析。【结果】当地骏枣含有15种氨基酸，6种必需氨基酸，9种非必需氨基酸；骏枣中药用氨基酸7种，含量为1.08μg/100g;支链氨基酸3种，含量为0.172μg/100g;芳香族氨基酸5种，含量为0.31μg/100g;鲜味氨基酸4种，含量为0.211μg/100g;苦味氨基酸7种，含量为0.322μg/100g;酸味氨基酸2种，含量为0.789μg/100g。骏枣园土壤pH为8.03;含盐量为7.14 g/kg;有机质含量为12.96 g/kg;全氮含量为1.08 g/kg;全磷含量为1.01 g/kg;全钾含量为19.40 g/kg;有效磷含量为55.60 mg/kg;速效钾含量为232.37 mg/kg;有效铜含量为1.88 mg/kg、有效锌含量为1.63 mg/kg、有效铁含量为24.39 mg/kg,有效锰含量为4.33 mg/kg,有效硼含量为1.35 mg/kg;水解性氮含量为111.76 mg/kg。土壤养分间以及与骏枣氨基酸含量间存在相关性。【结论】骏枣含有15种氨基酸，与其他类氨基酸相比，药用氨基酸、甜味氨基酸和酸味氨基酸含量丰富；枣园土壤盐碱重，有机质及锰含量低，钾含量适中，其他养分含量均偏高，各养分间存在协同与拮抗作用，且骏枣氨基酸含量受土壤中有效锰、有效锌、有效铁、有效硼、有机质的影响较大，施肥过程中应增加有机肥和微肥的施用。
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种植密度与减量施肥对食葵产量及相关性的影响
《新疆农业科学 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：【目的】研究新疆塔额垦区食用向日葵（以下简称食葵）种植密度与减量施肥双效应互作对产量及相关性的影响，获得食葵最佳种植密度与最佳施肥量协同处理，为新疆塔额垦区食葵栽培技术提供科学的理论依据和技术支撑。【方法】以同庆5号品种材料，采用密度、减量施肥二因素裂区试验设计，3次重复，共计36个小区，主区为种植密度，设置4个水平：M1、M2、M3、M4;副区为减量施肥，设置3个处理：F1（N 277 kg/hm~2、P 115 kg/hm~2、K 130 kg/hm~2）、F2（减量10%）处理、F3（减量20%）处理，分析种植密度和减量施肥双效应对食葵生物性状、经济性状及产量的影响。【结果】食葵在相同种植密度条件下，减量施肥对食葵株高、花盘直径、茎粗均呈现先升高后降低的趋势，且影响不显著，均以F2（减肥10%）处理株高最高，分别为208.03、220.40、236.27、240.67 cm,花盘直径表现为最优，分别为21.91、20.41、19.94、19.77 cm,径粗表现最粗，分别为3.95、3.87、3.73、3.61 cm;在不同密度处理之间呈现显著影响，株高表现为M4密度最高为240.34 cm,茎粗和花盘直径均表现为随种植密度的增加而降低的趋势；同一密度下化肥施用量对食葵产量构成因子结实率、单盘粒重、百粒重影响不显著；不同密度下对产量因子影响显著。食葵单盘粒重177.62～187.43 g,百粒重19.36～21.88 g,且均表现为随着种植密度的增大呈现降低趋势。食葵产量先增加后降低，同一密度条件下，食葵产量以F2平均产量处理最高，为3 976.94 kg/hm~2,适宜的减量施肥对食葵产量的提升具有重要作用。种植密度与减量施肥双效应互作对食葵产量影响显著，以组合M2F2处理为最佳，产量表现最高，为4 344.35 kg/hm~2,M2F2处理即种植密度为25 965株/hm~2,化肥减量10%,即尿素450 kg/hm~2、磷酸二铵225 kg/hm~2、硫酸钾225 kg/hm~2。【结论】新疆塔额垦区食葵种植密度与化肥施用量组合在M2F2处理为最优，产量达到最高，为4 344.35 kg/hm~2,且产量构成因子优势明显，结实率达到最高，为82.06%,单盘粒重和百粒重均表现较好，M2F2处理更适宜新疆塔额垦区食葵种植的推广。
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BC/CS复合水凝胶的3D打印工艺研究
《传感器与微系统 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：以细菌纤维素(BC)和壳聚糖(CS)为基质的水凝胶同时具有细菌纤维素的高生物相容性和壳聚糖的抗菌性能,在伤口敷料、组织工程等领域获得了广泛的应用,但其3D打印仍面临困难.本文利用BC和CS的物理特性和其交联机制,制备出可用于3D打印的BC/CS复合水凝胶油墨,同时使用纳米粘土作为流变改性剂,提升水凝胶的自支撑能力.对于交联方法,不再采用传统的浸泡方式,使用喷雾器将戊二醛溶液均匀喷洒在打印样品表面,既不会破坏样品的结构,也可以达到交联的目的.接着,构建了一种适合BC/CS复合水凝胶打印的3D打印系统,并在此基础上研究分析了喷头挤出压力、移动速度、打印高度对水凝胶精度的影响.本文提出的方法有望实现BC/CS复合水凝胶的墨水直写(DIW)打印提供指导.
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原花青素对青春期前羔羊卵母细胞体外成熟的影响
《中国畜牧杂志 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：青春期前羔羊的卵母细胞发育能力低于成年母羊的卵母细胞，这限制了幼畜体外胚胎移植（Juvenile in vitro Embryo Transfer,JIVET）技术的广泛应用。为探讨原花青素B2（Procyanidin B2,PCB2）对提高青春期前羔羊卵母细胞发育能力的影响及其机制，本研究收集了经促性腺激素刺激的4～8周龄羔羊卵母细胞，在体外成熟液中培养。在卵母细胞成熟液中添加5μg/mL PCB2作为PCB2组，未添加PCB2组为对照组，培养24 h后测定卵母细胞第一极体排出率、孤雌激活后的卵裂率和囊胚率，并进一步测定胞内活性氧（ROS）、谷胱甘肽（GSH）含量、线粒体活性和线粒体膜电位水平等。结果表明：PCB2组卵母细胞第一极体排出率高于对照组（36.76%vs 31.11%,P＜0.05），但卵裂率（49.17%vs 49.68%）及囊胚率（47.47%vs 54.06%）与对照组无显著差异；进一步研究发现在IVM液中添加5μg/mL PCB2降低了卵母细胞ROS水平（P＜0.01），并提高了GSH水平（P＜0.05）、线粒体活性（P＜0.01）以及线粒体膜电位水平（P＜0.05）。由此可见，在IVM过程中添加5μg/mL PCB2能有效降低青春期前羔羊卵母细胞的氧化应激，提升线粒体功能和成熟效率。
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细粒棘球绦虫MDH基因的克隆表达结构功能预测及蛋白定位
《中国兽医科学 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为了探究苹果酸脱氢酶(malate dehydrogenase,MDH)基因在细粒棘球绦虫(Echinococcus granu-losus)生长发育中的生物学功能并初步评价MDH作为疫苗候选抗原的潜力,从NCBI GenBank数据库中获得EgMDH基因序列,设计特异性引物,以细粒棘球绦虫原头蚴的cDNA为模板,用PCR扩增MDH基因全长序列;采用生物信息学软件对MDH蛋白的理化性质、结构特点等进行分析;构建重组质粒pET28a-MDH并转化大肠杆菌BL21(DE3)感受态细胞,利用SDS-PAGE检测蛋白的表达,随后纯化、复性蛋白,并通过Western-blot对蛋白进行抗原性分析;利用间接免疫荧光试验检测原头蚴中目的蛋白的定位;应用实时荧光定量PCR分析EgMDH基因mRNA在原头蚴及成虫中的相对转录水平.生物信息学分析结果显示,EgMDH基因长999 bp,编码332个氨基酸,蛋白分子式为C1639H2599N445O475S16,相对分子质量为36651.32,理论等电点为8.11,且编码蛋白没有信号肽和跨膜区,含有40个磷酸化位点,3个N连接型糖基化位点,9个优势B细胞抗原表位.二级结构由α-螺旋(46.69%)、无规则卷曲(31.93%)、延伸链结构(16.87%)和β-转角(4.52%)构成.克隆的基因长975 bp,预测分子质量为35.7 ku;Western-blotting显示,重组蛋白可以被抗His标签的家兔多克隆抗体和原头蚴可溶性全蛋白小鼠多克隆抗体识别;间接免疫荧光试验显示,EgMDH蛋白定位在原头蚴的囊壁;实时荧光定量PCR显示,EgMDH基因在成虫及原头蚴中均有表达,且原头蚴阶段的转录水平显著高于成虫(P<0.05).本研究结果初步表明EgMDH具有作为疫苗候选抗原的潜力,以期为后续细粒棘球绦虫疫苗研发提供候选抗原;同时也为后续细粒棘球绦虫MDH基因的深入研究奠定了基础.
关键词： 细粒棘球绦虫 苹果酸脱氢酶 生物信息学 原核表达 间接免疫荧光
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