科研产出
保卫细胞表达调控启动子研究进展
《分子植物育种 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：保卫细胞是研究植物逆境胁迫和生物学功能的重要细胞模型。通过筛选和设计保卫细胞高表达调控启动子，可以实现下游抗逆基因在保卫细胞的有效表达，为转基因分子育种提供理论基础和优异基因资源。本研究概述了近30年来发现的保卫细胞专一性表达、优势表达、发育谱系细胞表达和嵌合型表达启动子的研究进展，以及[T/A]AAAG顺式作用元件在启动子区中的相对位置与特异性表达的关系。此外还指出了保卫细胞特异性启动子研究目前存在的问题，并对未来发展方向提出了展望。
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种源和施肥对文冠果容器苗生长的影响
《东北林业大学学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：在北京市鹫峰国家森林公园北京林业大学科技温室内，以塑料营养杯（深度20 cm、上口径10 cm,体积1 050 mL）为育苗容器、丹麦进口草炭土与珍珠岩混合（体积比V（草炭土）∶V（珍珠岩）=3∶1）为育苗基质、美国Scotts公司生产的奥绿精准配方肥（铵态氮占质量比8.4%+硝态氮占质量比6.6%+磷元素占质量比3.9%+钾元素占质量比9.1%+微量元素）为缓释肥（播种前将肥料均匀拌入基质中）、采自4个种源（内蒙古阿鲁科尔沁旗（简称阿旗）、河南陕县（简称陕县）、新疆木垒（简称木垒）、内蒙古翁牛特旗（简称翁旗））的文冠果种子为试验种子；试验采用双因素完全随机区组设计，4个种源施肥量（以施氮质量计）分别为40、80、120、160、200 mg/株（即基质中施用缓释肥0.25、0.51、0.76、1.02、1.27 g/L）;2019年4月2日播种，自4月28日起每10 d测定1次苗高、地径，苗高测定至封顶（8月14日）,地径测定至生长季末（9月4日）;以4个种源文冠果1年生容器苗为研究对象，应用根系扫描分析系统（WinRHIZO）测算根系长度、表面积、体积等指标，同时将根系径级（d）分为0＜d≤2 mm、2 mm＜d≤5 mm、d＞5 mm;以文冠果容器苗苗高、地径、生物量、根系形态为评价指标，应用方差分析法、邓肯（Duncan）多重比较法、隶属函数法，分析种源和施肥对文冠果容器苗生长的影响。结果表明：文冠果苗高生长呈先快后慢的趋势，存在1个生长高峰期；地径生长存在2个高峰期。种源和施肥协同作用对茎生物量、根茎比、径级2 mm＜d≤5 mm根系长度、径级2 mm＜d≤5 mm根系表面积、根系总长度影响显著。“阿旗种源+施肥160 mg/株”协同作用显著促进茎生物量积累，“陕县种源+施肥160 mg/株”协同作用显著促进径级2 mm＜d≤5 mm根系长度和表面积增大，并提高根系总长度。主效应分析表明，种源对苗高、根生物量、径级d＜2 mm的根系各指标、径级为2 mm＜d≤5 mm的根系体积、根系总表面积、根系总体积影响显著；阿旗、木垒、翁旗种源苗高，优于陕县种源苗高；陕县种源根系发育最好。施肥对生长季末地径的影响显著，施肥120 mg/株时地径达最大值。阿旗种源容器苗最佳施肥量为120～160 mg/株，陕县种源最佳施肥量为160 mg/株，木垒、翁旗种源最佳施肥量为80～120 mg/株。隶属函数法评价结果表明，“陕县种源+施肥160 mg/株”协同作用育苗效果最好。
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基于特征代表性的土壤环境质量监测点布局优化方法
《农业环境科学学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：为提升土壤监测点代表性以更准确获取土壤信息并实施有效管理措施,本文提出一种基于特征代表性的土壤环境质量监测点布局优化方法.该方法基于多个与监测目标变量相关性强的辅助变量的属性分布构建特征空间,采用条件拉丁超立方体方法将特征空间分层并进行编码,并通过计算特征空间分层影响度以确定抽样顺序,逐点抽样优化获得高代表性的布样方案.本研究以北京顺义区为例,以土壤类型、土壤质地、土地利用类型和坡度作为辅助变量进行监测点布局优化,并与简单随机采样方法、空间分层采样方法、条件拉丁超立方体采样方法(cLHS)进行比较.结果显示:相较于其他3种方法,本文提出的方法的特征空间覆盖率平均提高15%左右,耗时远小于cLHS,略高于简单随机采样和空间分层采样,所获取的监测点布设方案的不确定性明显低于其他3种方法,重金属含量分布特征与总体数据更为接近.综上,本研究提出的方法能够显著提升监测点在特征空间的代表性,可有效反映调查区域土壤属性总体分布特征,能为后续调查监测土壤信息提供参考手段.
关键词： 空间采样 拉丁超立方体采样法 辅助数据 特征代表性 样点布局优化
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两种天然保鲜剂对气调包装青皮核桃贮藏期品质的影响
《食品安全质量检测学报 》 2023 北大核心
摘要：目的 探究两种天然保鲜剂对气调包装青皮核桃贮藏期品质的影响.方法 以新丰青皮核桃为实验材料,在4℃下贮藏60 d,探究无花果叶提取液和植酸这两种天然保鲜剂处理对青皮核桃失重率、果皮颜色、a*、叶绿素以及核桃仁丙二醛含量、可溶性蛋白含量和酸价等品质特征的影响.结果 无花果叶提取液的保鲜效果优于植酸,贮藏到60 d时,无花果叶提取液处理青皮核桃的失重率为8.51%,比对照组(control group,CK)下降了72.22%,果皮颜色无明显变化,a*为?1.21,叶绿素含量为30.55 mg/100 g,比CK高了265.87%;核桃仁内种皮褐变度为0.328,仅为CK的22.62%;核桃仁的丙二醛含量比CK降低了69.69%,可溶性蛋白含量为11.38 mg/g,比CK提高了122.27%,酸价为3.52 mg/g,可见无花果叶提取液延缓了核桃仁丙二醛含量升高和油脂的氧化酸败,维持了核桃仁鲜食品质.结论 无花果叶提取液提高了青皮核桃的保鲜效果,维持了核桃仁鲜食的品质,为进一步开发天然保鲜剂提供理论依据.
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基于接触状态感知的羊胴体后腿自适应分割控制方法
《农业机械学报 》 2023 EI 北大核心 CSCD
摘要：针对羊胴体后腿骨肉边界未知、尺寸多变和可见性约束限制造成的机器人自主分割精确度低与易受阻卡住的问题,提出一种羊胴体后腿自适应分割控制方法,并开展羊胴体后腿分割试验进行验证.该方法以接触状态感知为核心,有效提取接触类型特征、接触异常度特征和接触方向特征,通过构建深度时空神经网络识别接触类型,构建深度自编码网络估计接触异常度,采用主成分分析方法检测主要接触方向,实现接触状态多模态感知,机器人通过动态运动基元模仿学习人类操作技能,并结合接触状态感知信息实现关节运动的自适应调节.试验结果表明:深度时空网络模型在羊胴体后腿分割验证集上的识别准确率为98.44%;深度自编码网络模型能够较好地估计验证集样本的接触异常度,区分不同的接触状态.机器人基于自适应分割控制方法开展实际分割试验,与对照组相比,最大分割力下降幅度为29 N,最大力矩下降幅度为7 N·m,证明该方法的有效性;平均最大残留肉厚度为3.6 mm,平均分割残留率为4.9%,分割残留率与羊胴体质量呈现负相关,证明该方法具有良好的泛化性和准确性,并且整体分割效果较好,满足羊胴体后腿分割要求.
关键词： 羊后腿 分割机器人 接触状态感知 深度学习 模仿学习 自适应控制
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八仙花叶斑病病原的分离与鉴定
《植物病理学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：八仙花[Hydrangea macrophylla (Thunb.)Ser．]，又名绣球花、粉团花等，在城市现代公园和风景区建设中占据重要地位。八仙花在生长期常受到多种病原物危害，其中叶斑病发生普遍，病原种类复杂。已报道病原包括短小茎点霉(Phoma exigua)、交链格孢(Alternaria alternata)、极细枝孢(Cladosporium tenuissimum)、多主棒孢(Corynespora cassiicola)等~([1-4])。2021年8月课题组在北京市丰台区发现八仙花叶斑病为害严重。
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基于级联视觉检测的樱桃番茄自动采收系统设计与试验
《农业工程学报 》 2023 EI 北大核心 CSCD
摘要：樱桃番茄串生长姿态多样、果实成熟度不一，采摘机器人进行“粒收”作业时，常面临果梗干涉末端执行器、成熟度判断错误等问题，导致采摘效率低下、难以有效实现分级采收。针对上述问题，该研究提出一种级联视觉检测流程，包括采收目标检测、目标果实特性判别、果实与果梗位置关系判断3个关键环节。首先根据农艺要求按成熟度将番茄果实分为4个等级，引入YOLOv5目标检测模型对番茄串和番茄果实进行检测并输出成熟度等级，实现分期采收。然后对果实与果梗的相对位置进行判断，利用MobileNetv3网络模型对膨胀包围盒进行果实与果梗相对位置关系判断，实现末端执行器采摘位姿控制。日光温室实际测试结果表明，本文提出的级联检测系统平均推理用时22ms，在IOU（intersectionoverunion）阈值为0.5的情况下，樱桃番茄串与果实的平均检测精度达到89.9%，满足采摘机器人的视觉检测精度和实时性要求，相比末端执行器以固定角度靠近待采目标的方法，本文方法采收效率提升28.7个百分点。研究结果可为各类果蔬采摘机器人研究提供参考。
关键词： 机器人 目标检测 日光温室 樱桃番茄 YOLOv5
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干旱复水下北京地区刺槐与油松叶绿素荧光特性研究
《干旱地区农业研究 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：以北京地区典型落叶阔叶树种刺槐（Robinia pseudoacacia）和常绿针叶树种油松（Pinus tabulaeformis）的3 a生盆栽幼树为研究对象，通过人工控水模拟生长季初期自然干旱和旱后复水事件，分析区域典型树种应对干旱胁迫及旱后修复的叶绿素荧光特性。结果发现：（1）干旱胁迫下刺槐快速叶绿素荧光诱导动力学曲线（OJIP）形状发生明显改变。与对照处理相比，干旱胁迫处理下刺槐初始荧光（Fo）、J点（VJ）和I点（VI）的相对可变荧光强度显著上升12.95%（P＜0.05）,油松暗适应下最大荧光（Fm）显著降低了24.66%。（2）干旱胁迫处理下刺槐光合系统Ⅱ（PSⅡ）光化学性能参数、PSⅡ反应中心活性参数、能量分配比率均出现显著下降（36.01%～61.73%,P＜0.05）;而油松幼树则无显著变化。干旱胁迫对刺槐OJIP曲线、PSII受体侧性能等荧光参数的影响程度均显著大于油松（P＜0.01）。（3）刺槐在干旱初期显著增加了用于热耗散的量子比率(φDo)20.25%,并下调量子产额(φEo)43.88%（P＜0.05）,而油松则于干旱末期在减小其单位激发态面积捕获光能的同时充分利用电子传递链中能量，其单位激发态面积传递到电子链末端的能量（REo/CSo）显著减小29.99%（P＜0.05）。（4）两种盆栽幼树叶绿素荧光参数在复水处理阶段均可恢复至对照水平，部分参数出现超补偿效应。综上，初步确定土壤水分8.40%±2.03%为刺槐幼树叶绿素荧光参数的突变节点，刺槐光合能力受土壤水分的影响程度大于油松。
关键词： 叶绿素荧光特性 干旱胁迫 复水 刺槐 油松 盆栽试验
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小麦光温敏雄性不育系BS237ω-黑麦碱基因克隆及序列分析
《山东农业科学 》 2023 北大核心
摘要：为研究小麦光温敏雄性不育系BS237中ω-黑麦碱基因编码区特征，利用同源克隆的方法克隆ω-黑麦碱基因的编码区序列，共得到8条具有完整开放阅读框的基因序列（OK999982～OK999985, OK999987～OK999990）,基因编码区长度为1 002～1 074 bp,可编码333～357个氨基酸残基，全部编码RQL型ω-黑麦碱蛋白。NCBI BLAST分析表明克隆序列与已知序列的相似度在91%～100%之间，推断其为ω-黑麦碱基因家族。进化分析表明8个克隆的基因与普通小麦（Triticum aestivum L.）和黑麦（Secale cereale L.）的ω-黑麦碱基因序列具有较高的同源性，说明ω-黑麦碱基因具有一定的基因组特异性。乳糜泻（CD）免疫肽识别分析表明，8个基因中均分布有5种T细胞免疫肽——Gli-ωt（PQQPFPQQ）、DQ2.5-glia-γ5（QQPFPQQPQ）、QQPY、SPQQ和PQQP,且肽段Gli-ωt（PQQPFPQQ）和PQQP存在多个拷贝。本研究结果可为1BL/1RS类型杂交小麦加工品质的分子改良及乳糜泻疾病的预防提供参考。
关键词： 小麦 光温敏雄性不育系 ω-黑麦碱 基因克隆 序列分析 乳糜泻
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单目多视角图像的美国白蛾三维模型重建系统与试验
《中国农机化学报 》 2023 北大核心
摘要：为构建具有高清纹理特征的美国白蛾三维模型,并对美国白蛾三维模型进行精度评价,开展单目多视角图像的美国白蛾三维重建的研究.首先构建昆虫多视角图像采集系统,实现对美国白蛾高质量序列图像自动化获取,建立美国白蛾高质量序列图像样本库.然后利用SFM与 MVS相结合的方法,实现美国白蛾精准三维模型重建.最后以美国白蛾形态参数对重建的美国白蛾三维模型进行精度评估试验.结果表明,待评估值与参照值的相对误差小于5%、R2 大于0.95.所重建的美国白蛾精准三维模型可以为深度学习样本扩增、植保病虫害识别与防控提供重要基础数据.
关键词： 三维重建 多视角图像 机器视觉 美国白蛾 重建效果评价 虫害防控
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