科研产出
利用InDel标记基于玉米胚乳基因型的亲子鉴定方法
《玉米科学 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：基于玉米胚乳中母本和父本DNA的2∶1的剂量关系,利用20个InDel标记在荧光毛细管电泳平台上对玉米进行亲子鉴定并得到玉米杂交种三联体的指纹数据.研究利用8个玉米杂交种单株的胚及胚乳DNA得到在11个杂和位点上每个基因型的峰面积,并计算得出胚和胚乳各自的等位基因扩增比(左峰面积/右峰面积).通过比较发现,胚及胚乳之间的等位基因扩增比具有显著差异.在其中4个标记上(IDP054、IDP151、IDP161、IDP238),胚乳DNA等位基因扩增比较胚DNA低,胚乳的右峰面积较大,说明右峰代表基因型的DNA含量较高,判断该位点右峰代表的基因型为母本基因型.依此判断另外7个标记的左峰代表基因型为母本基因型,最终得到玉米杂交种三联体的指纹数据,通过与杂交种双亲的指纹进行比对验证判断结果的正确性.
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基于SWAT模型的岷江上游流域土地利用变化对径流的影响
《山东农业大学学报(自然科学版) 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：定量评估土地利用对水文过程的影响,对水资源规划和管理具有重要意义.本研究的主要目的是定量评估成都岷江流域径流对土地利用变化的响应机制.以成都岷江流域作为研究对象,基于GIS技术构建CMADS驱动下的SWAT模型来展开逐月径流模拟,并结合情景设置法,分别模拟研究区内不同土地利用情景下的径流过程,定量分析不同土地利用变化对流域径流产生的影响.结果表明:(1)林地、草地、耕地是成都岷江河流域的主要土地利用类型,随时间推移,仅有林地呈少量下降,草地面积保持不变,其余土地利用类型均有少量提高,其中建设用地、未利用地的年变化速率最快;(2)构建了适用于成都岷江流域的SWAT模型,率定期和验证期R2和NSE系数均在0.7以上,经过参数率定后的SWAT模型径流模拟效果较好,适用性高;(3)以2020年的土地利用现状为基准年,排除其他干扰因素,采用极端土地利用情景法,结果表明耕地具有增加径流的作用,林地和草地均具有拦截径流的作用,其中林地的截流作用更为明显.本研究可为指导该流域和类似流域的管理决策提供参考.
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基于卷积神经网络的田间麦穗检测方法研究
《麦类作物学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：为提高卷积神经网络对麦穗的识别检测精度，在YOLOv5检测模型基础上提出改进的识别检测模型YOLOv5-αTB,在特征提取网络末端部分加入Transformer模块，强化特征提取网络对小麦麦穗图像的颜色、纹理、几何等特征的提取，在特征融合部分将路径聚合网络（path aggregation network, PANet）替换成加权双向特征金字塔（bidirectional feature pyramid network, BiFPN）,进一步优化多尺度特征的融合。针对边界框回归损失函数的计算方式IoU的局限性，引入了α-CIoU加强了边界框回归的效果。利用YOLOv5-αTB检测模型在测试集上得到的精确度（precision）、召回率（recall）和平均精度（average precision, AP）分别是99.95%、81.86%和88.64%,在平均精度上相比于传统的YOLOv5模型提升2.92个百分点。该模型检测统计麦穗数量对比人工计数结果，识别检测精度约为97.00%。
关键词： 小麦麦穗 卷积神经网络 特征提取 特征融合 损失函数 麦穗识别检测模型
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危害栓皮栎的中国突瓣叶蜂属(膜翅目:叶蜂科)一新种
《林业科学 》 2023 EI 北大核心 CSCD
摘要：记述采自北京市平谷区危害栓皮栎的突瓣叶蜂属(膜翅目:叶蜂科)一新种:斑痣突瓣叶蜂Nematus maculostigmatus Liu&Wei,sp.nov..该种幼虫取食栓皮栎的叶片.新种与黄环突瓣叶蜂(N.princeps Zaddach,1876)近似,二者的主要区别是:新种上唇、翅基片、前中足股节背侧长斑、后足股节小斑、前中足胫节腹侧及背侧基部4/5、后足胫节基部2/3、腹部第1背板全部、第2背板大部黄色;颚眼距0.5倍于中单眼直径;锯鞘1.3倍于前足胫节,锯腹片中部锯刃具4—6个外侧亚基齿;第1节缝向端部倾斜,2—15节缝具刺毛带,刺毛带最宽处约3/5于锯节宽;锯根0.7倍于锯端;阳茎瓣腹叶刺突明显倾斜.黄环突瓣叶蜂上唇、翅基片小部暗褐色;前中足股节、胫节、跗节除各节端缘外红黄色;后足股节基部1/3红黄色;腹部第3—4节大部黄色;颚眼距1.5倍于中单眼直径;锯鞘0.8倍于前足胫节;锯腹片中部锯刃多具9—12个外侧亚基齿;第1节缝不倾斜,2—13节缝具刺毛带,刺毛带最宽处约为锯节的1/3宽;锯根0.9倍于锯端;阳茎瓣腹叶刺突不倾斜,端部侧面具突起.采用DNA试剂盒法提取了新种基因组DNA,测序获得新种COⅠ基因序列,长度为810 bp.另从Genbank数据库中下载突瓣叶蜂属、槌缘叶蜂属已知种类COⅠ序列14条,与新种序列构成COⅠ序列数据集,运算突瓣叶蜂属内种间的K2P距离,计算结果显示,斑痣突瓣叶蜂与黄环突瓣叶蜂的K2P距离最小,为0.116;基于贝叶斯法构建了COⅠ基因系统发育树,树图结果显示,斑痣突瓣叶蜂与突瓣叶蜂属内其他11个已知种聚为一支,构成单系群.分子分析结果与形态鉴定结果一致,均支持新种成立.新种模式标本保存于江西南昌亚洲叶蜂博物馆.
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辽河保护区不同缓冲区尺度土地利用与水质的响应关系
《安徽农业大学学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：为查明辽河保护区土地利用方式与水质的响应关系，将研究区地理空间数据云网站遥感影像数据和同期22个采样点实测作为数据源。实测数据包括水体营养盐类污染指标总氮（TN）、总磷（TP）、化学需氧量（COD）、溶解氧（DO）和氨氮（NH3-N）浓度和水体重金属类污染指标铜（Cu）、锌（Zn）、镍（Ni）、镉（Cd）、铬（Cr）、铅（Pb）和砷（As）浓度。通过GIS软件划出采样点周边250、500、750和1 000 m的圆形缓冲区，采用Spearman相关性分析和冗余分析（RDA）方法，分析不同空间尺度下各种土地利用类型与水质指标之间的关系。结果显示：（1）随着缓冲区面积的增加，土地利用类型更加丰富，水体营养盐类污染指标浓度以TN、TP的污染超标最严重，各项水体重金属类污染指标浓度均低于国家地表水Ⅰ类标准规定的限值。（2）在250、500、750和1000 m 4种圆形缓冲区中，250m缓冲区范围内土地利用方式对水质的解释率最高为60.8%。（3）在250 m缓冲区范围内，住宅用地与TN呈极显著的正相关；林地与TN、TP呈负相关，相关性系数分别为-0.459、-0.512；旱地与Cd呈显著正相关，相关性系数为0.685；水田与Cr呈极显著正相关，相关性系数为0.909。
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分散固相萃取-超高效液相色谱-串联质谱法同时测定土壤中新烟碱类农药及其代谢物的残留量
《理化检验(化学分册) 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：考虑到采用现有方法提取烯啶虫胺回收率较低,并且缺乏同时检测土壤中新烟碱类农药及其代谢物的方法,开展了题示研究工作.采集离地表20 cm以内的土壤样品,风干、除杂、过筛后分取5 g,加入3.0 mL水,摇匀,静置10 min.加入10 mL含1.0%(体积分数)乙酸的乙腈溶液,振荡30 min,加入5.0 g无水硫酸镁和1.0 g氯化钠,剧烈振荡1 min,于4 ℃离心5 min.取0.15 g无水硫酸镁、0.05 g N-丙基乙二胺(PSA)置于5 mL具塞离心管中,再加入2.0 mL上述样品提取液,涡旋振荡1 min,于4 ℃离心 3 min.分取0.5 mL上清液,加入0.5 mL水,混匀后过0.2μm滤膜.收集滤液,采用超高效液相色谱-串联质谱仪检测,14种目标物(包括10种新烟碱类农药和4种代谢物)在 Waters ACQUITY UPLC HSS T3色谱柱上用不同体积比的含5 mmol·L-1甲酸铵的甲醇溶液和含5 mmol·L-1甲酸铵的0.1%(体积分数)甲酸溶液的混合溶液梯度洗脱分离,用电喷雾离子源正离子(ESI+)模式电离,多反应监测(MRM)模式检测,基质匹配法定量.结果显示:14种目标物的质量浓度分别在2.0~200.0μg·L-1(噻虫胺)和0.5~200.0μg·L-1(其他13种目标物)内和对应的峰面积呈线性关系,检出限(3S/N)为0.36~2.49μg·kg-1.按照标准加入法进行回收试验,回收率为75.4%~112%,测定值的相对标准偏差(n=6)小于9.0%.方法用于16份果园土壤样品的分析,检出了吡虫啉(13份样品)、噻虫嗪(8份样品)和噻虫胺(1份样品),检出量分别为 0.007~0.31 mg·kg-1,0.005~0.28 mg·kg-1 和 0.009 mg·kg-1.
关键词： 分散固相萃取 超高效液相色谱-串联质谱法 新烟碱类农药 代谢物 土壤 残留量
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109份丰产核桃单株坚果表型多样性分析及性状评价
《南京林业大学学报(自然科学版) 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：【目的】果实表型分析和评价是良种选育的基础，分析核桃（Julans regia）坚果表型多样性并开展性状综合评价，可筛选出具有优良坚果性状的核桃品系。【方法】以北京农林科学院核桃选种圃109份丰产性较好的核桃单株为研究对象，测定其18个坚果表型性状，分析各性状的变异系数和遗传多样性，并进行方差、相关性、主成分、聚类和综合评价分析。【结果】（1）109份核桃坚果的18个表型性状变异均达到极显著水平，变异系数范围为4.70%～25.00%,遗传多样性指数范围为2.849～3.023,表征坚果大小和干质量的指标在个体间具有较高的离散程度，而坚果形状指标的个体间变异较小；（2）坚果各部分的干质量指标与反映坚果大小的指标均呈极显著正相关，坚果形状指标与坚果三径关系密切，种壳厚度和种壳干质量会显著影响坚果出仁率；（3）坚果大小、形状和外在品质指标能反映坚果表型性状的绝大部分信息，这3个主成分的累计贡献率达91.596%,以这3个主成分共筛选出几何平均直径、坚果体积、单果干质量、核仁干质量、球形度、壳厚、出仁率和体积出仁率等8个重要性状；（4）在欧氏距离9.0处将109份种质资源聚为4大类群，可用于亲本材料的选育；（5）根据坚果性状综合得分，并结合理想核桃坚果的一般特征筛选出XJ45、A068、E030、XJ59和W27优系。【结论】北京农林科学院核桃选种圃中109份丰产核桃单株的坚果表型性状显示出较高的遗传多样性，且各表型性状间的关系较为密切；种质资源分为4个不同用途的育种类群；8个重要的坚果表型性状可用于初步构建核桃种质资源的评价标准，以及京津冀地区核桃新品种的选育和创制。
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全球转基因抗虫玉米专利布局及对我国的发展建议
《世界科技研究与发展 》 2023 CSCD
摘要：转基因抗虫玉米在我国具有良好商业化应用前景,通过分析其全球专利布局,以厘清全球转基因抗虫玉米技术研发格局、洞悉技术发展趋势,明确我国该领域技术发展差距,为合理部署我国转基因抗虫玉米技术创新,有序推进其产业化发展、完善知识产权布局与保护,提供数据支撑.基于专利信息,采用文献计量法从时间、地域和研发主体等维度梳理全球转基因抗虫玉米技术研发格局,通过文本聚类和技术发展路线分析,明晰转基因抗虫玉米技术研发热点、发展历程及未来发展趋势.结果显示,当前全球转基因抗虫玉米技术研发趋于成熟,美国和中国是主要技术来源国,美国在专利规模、全球化布局和产业化发展方面优势显著,国际种业巨头专利储备丰富,布局地域广泛.表达载体构建是该领域的重点技术,多重抗虫基因组成的嵌合基因和多抗虫基因表达盒组合是其未来发展方向.我国在专利申请规模、全球化布局和产业化发展方面尚有差距,在表达载体构建和检测方法方面的专利布局仍有不足.建议我国以基因表达载体构建技术为重点优化技术研发布局、积极培育种企创新能力强化其创新主体地位,进一步提升知识产权保护水平及全球化布局战略意识.
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层次分析和灰色关联分析的青绿苔草无土草皮适宜播种量筛选
《草业科学 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：以青绿苔草（Carex breviculmis）为试验材料，研究了5个播种量(5、10、15、20、25 g·m-2)对青绿苔草无土草皮质量的影响。结果表明，播种量显著影响草皮质量，随着播种量增加，草皮密度、质地、盖度、均一度等指标均显著提升（P ＜0.05），地上部生物量无显著变化（P＞ 0.05），地下部生物量先增加后减少（P ＜0.05）。通过层次分析法和灰色关联度分析法综合评价得出，随着播种量增加，青绿苔草无土草皮质量先增加后减少，20 g·m-2处理无论在等权还是加权评价下均排名第一，但15与20 g·m-2两个处理除地下部生物量外，其余指标均无显著差异，因此在本研究条件下，生产青绿苔草无土草皮的适宜播种量应当控制在15～20 g·m-2。
关键词： 播种量 青绿苔草 无土草皮 草皮质量 综合评价 层次分析法 灰色关联度分析法
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