科研产出
基于卡尔曼滤波算法的菠萝育苗光照强度监测系统
《中国农机化学报 》 2023 北大核心
摘要：在菠萝育苗过程中,为降低光照强度监测误差及滞后性,设计基于卡尔曼滤波算法的光照强度监测系统.在构建LoRa无线通讯、嵌入式数据采集终端的基础上,开发具有显示、存储功能的可视化、在线监测软件界面,并提出卡尔曼滤波模型.通过对比试验,得出卡尔曼滤波模型优于加权递推平均滤波模型,其平均绝对误差不超过0.13%、均方根误差不超过0.16%、滞后时间不大于1s.结果表明,该监测系统具有较低的误差和滞后性,对菠萝育苗的光照精准调控具有指导意义.
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橡胶树胶乳HbHSP90.6基因克隆、表达与亚细胞定位分析
《热带作物学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：HSP90是维持细胞内稳态的关键成分，其通过调节其底物的成熟、稳定性、活性和翻转来控制多个细胞过程。橡胶树（Hevea brasiliensis Müll. Arg.）是生产天然橡胶的重要来源，其拥有数千种工业用途，具有较高的社会经济价值。利用PCR技术从橡胶树品种热研73397胶乳中克隆1个HSP90家族成员基因，命名为HbHSP90.6基因（GenBank登录号：OP375588），序列分析表明其编码区（CDS）为2112 bp。理化性质分析表明其相对分子量为80 774.85 Da，等电点为5.04，不稳定系数为38.98，总平均亲水性为-0.610，推测HbHSP90.6蛋白是一个稳定的亲水蛋白。保守结构域分析和多序列比对结果显示，HbHSP90.6含有1个PTZ00272的结构域和包含高度保守的MEEVD基序，属于HSP90家族成员。进化分析结果显示，HbHSP90.6与拟南芥AtHSP90.1（NM＿124642.4）和水稻OsHsp90-1（LOC＿Os04g01740）聚在一起，同源性分别为92.34%和86.44%。组织表达分析显示：HbHSP90.6基因在胶乳中的基因表达量显著高于根、花、枝、茎、叶，HbHSP90.6基因在胶乳中的表达量相对于花达到283倍，推测HbHSP90.6基因可能参与乳管胞内运输和胶乳代谢调控；胶乳中的伤害处理显著上调HbHSP90.6基因的表达，是处理前的19倍，推测HbHSP90.6基因参与机械伤害调控的橡胶树生理与代谢活动反应；HbHSP90.6基因在植物激素乙烯利、茉莉酸处理和吲哚-3-乙酸处理的6 h时表达量均达到最高，分别是处理前的45倍、17倍和6倍；在油菜素内酯处理后的12 h时，HbHSP90.6基因表达量显著上调表达，达到处理前的50倍，推测HbHSP90.6基因参与植物激素介导的转录调控。通过构建35S::HbHSP90.6::GFP融合表达载体进行亚细胞定位，结果显示HbHSP90.6基因定位在细胞质和细胞核中，与亚细胞定位预测结果一致。该研究结果为阐明HbHSP90.6基因在植物激素信号调控的橡胶树逆境胁迫和胶乳代谢分子机制研究奠定坚实基础。
关键词： 橡胶树 HbHSP90.6 油菜素内酯 表达分析 亚细胞定位
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基于归一化植被指数获取环境因子权重的土壤管理分区方法
《农业工程学报 》 2023 EI 北大核心 CSCD
摘要：在基于加权环境变量进行土壤管理分区时，常利用作物产量与环境变量之间的关系来获取环境变量的影响权重。然而，当作物产量难以获取或作物产量与环境变量之间不能建立关系模型时，这种基于作物产量获取环境变量影响权重的方法将不再适用。针对此问题，该研究基于归一化植被指数（normalized difference vegetation index,NDVI）可以反映土壤条件而土壤条件又受环境变量影响，提出一种利用NDVI获取环境变量影响权重的方法，并将其应用于橡胶园土壤管理分区。结果表明，利用该方法可以筛选出与NDVI关系紧密的15个关键环境变量，并且可以获取这些环境变量的权重，其中，前5个环境变量（坡向正弦和余弦，地形位置指数，地形湿度指数，剖面曲率）的权重几乎占到15个环境变量权重之和的一半。利用加权后的环境变量可将研究区橡胶园划分为6个分区。这些分区可以很好地区分不同土壤养分（土壤有机质、全氮、有效磷和速效钾）的丰缺水平。同时，不同分区间环境变量的差异也达到了显著水平（P＜0.05）。可见，该研究提出的利用NDVI获取环境变量影响权重的方法是可靠的。研究可为土壤管理分区提供可靠的思路。
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基于ICP-MS的不同产地橡胶籽无机元素含量差异分析
《中国无机分析化学 》 2023 北大核心
摘要：为进一步拓展农业废弃物——橡胶籽的开发价值,通过微波消解结合电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)建立了快速分析橡胶籽中 16 种无机元素的方法,测定了我国六个产地橡胶籽中 16 种元素的含量,通过无机元素指纹图谱、主成分分析和聚类分析来筛选其特征元素,进行差异性分析.结果表明,各元素线性关系良好(r>0.999),检出限在 0.000 7~0.53 mg/kg,加标回收率在 86.0%~96.3%,精密度符合规定(RSD<10%),所建立的方法可用于橡胶籽中多元素的快速检测;橡胶籽中均含有较丰富的无机元素,Mg 含量最高,均在 10 g/kg 以上;K 含量达 4 000~9 122 mg/kg;Ca 含量达 382~1 433 mg/kg;Zn含量在 300 mg/kg以上;Ti、Cu、Mn、Ni 含量也均在 100 mg/kg 以上;有害重金属 Pb、Cd含量较高,橡胶籽在食用产品开发过程需注意控制.不同产地橡胶籽元素相对含量的变化趋势在一定程度上基本一致,有部分元素的不同产地相对含量存在一定差异.主成分分析选出前 4 个主成分(Co、V、Cu、Se、Ti、Pb、Cr)的累计方差贡献率为 82.69%,得出特征无机元素为 Co、V、Cu、Se、Ti、Pb、Cr;聚类分析可将 18 个橡胶籽样品分为四大类,说明无机元素的含量与环境、地域等因素具有相关性.研究结果可为橡胶籽的开发利用提供研究基础.
关键词： 橡胶籽 产地 电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS) 特征元素
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中国南瓜MLO基因的鉴定与表达分析
《江苏农业科学 》 2023 北大核心
摘要：MLO蛋白是植物特有的一类蛋白家族，其部分成员是植物感染白粉病的必要因子，其功能的缺失突变可诱导植物对白粉病病菌产生广谱且持久的抗性。为了揭示中国南瓜MLO基因的结构特点、系统发育关系及其功能特点，以已知的中国南瓜基因组信息为基础，采用生物信息学方法对中国南瓜的MLO基因进行鉴定分析。结果表明，中国南瓜基因组中含有20个MLO（CmoMLO）基因，分布在14条染色体上。中国南瓜CmoMLO基因大小从2 965 bp到9 967 bp不等，这些基因所编码的蛋白质氨基酸序列长度从324到1 264个不等。对应的等电点为6.26～9.63,分子权重为36 403.18～140 267.57 ku,外显子个数为6～22个。20个CmoMLO基因编码的蛋白质氨基酸序列含有2～8个不等的跨膜区。系统进化分析显示，20个中国南瓜CmoMLO蛋白被分为6个分枝，其中CmoMLO4、CmoMLO8、CmoMLO13、CmoMLO18、CmoMLO19这5个被划分到第Ⅴ分支。通过抗感材料接种后不同时期取样，分析位于第Ⅴ分枝的MLO基因的表达量差异，结果表明，CmoMLO4、CmoMLO13和CmoMLO19可能是参与白粉病病菌侵染中国南瓜的重要相关基因，且接种后24 h是MLO基因参与白粉病侵染的关键时期。本研究结果可为后期中国南瓜抗白粉病材料的创制与挖掘提供参考。
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红棕象甲幼虫对吡虫啉敏感性测定及中毒行为学反应
《山西农业大学学报(自然科学版) 》 2023 北大核心
摘要：[目的]本文旨在明确红棕象甲幼虫对吡虫啉的敏感性及其中毒后的行为学反应.[方法]采用经口注射法,研究了吡虫啉处理对红棕象甲高龄幼虫的致死中剂量和致死中时间,并分析了经药剂处理后红棕象甲的形态学变化.[结果](1)在供试剂量下,吡虫啉对红棕象甲幼虫的致死中时间(LT50)无显著差异,随供试时间延长,致死中剂量(LD50)呈现降低趋势,其中在处理后96 h的LD50为每头0.43 μg.(2)在每头25 μg剂量吡虫啉处理后10~11 min,红棕象甲幼虫丧失活动能力,而在每头62.5~500 μg剂量处理中,试虫丧失活动能力的时长介于1~30 min.(3)吡虫啉处理后红棕象甲幼虫的毒理学症状随处理时间延长依次主要表现为:虫体蜷缩、皱缩、抖动、口器持续大张、体壁松软、体壁僵硬、平衡感缺失后恢复等,其中抖动、口器持续大张、体壁僵硬等现象随时间的延长会反复交替出现.除口器持续大张状态外,其余各状态的出现频率的最高值和最低值均在处理后48 h出现.(4)高剂量下个别试虫会出现内容物崩出的现象,且高剂量会更快的完成各毒理学症状的表现.(5)在经过重新喂食后,部分中毒反应出现缓解,其中以口器持续大张状态在喂食后24 h缓解最为明显.[结论]吡虫啉对红棕象甲的LT50与供试剂量大小无明显相关性.经吡虫啉处理后,红棕象甲幼虫出现明显的中毒反应,同时在经过重新饲喂取食后,部分症状会有所缓解.
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三角梅种质自然结实性及种子萌发特性
《分子植物育种 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：本研究对位于海南儋州资源圃内的54份三角梅种质,在自然授粉条件下的结实及种子萌发情况进行调查研究和统计分析.结果表明:(1)总体上三角梅自发结实率很低,但不同种质结实性存在较大差异,其中二倍体光叶三角梅遗传背景的品种相对高,筛选出结实量最大的Ⅰ级品种'FormS1A'1个、Ⅱ级品种'Sanderiana'等5个;(2)三角梅的自然结实率在不同季度内存在显著性差异,第一季度结实率最高,为授粉最佳时期;(3)三角梅种子萌发率较高,可达82.70%~91.76%,但自然授粉的种子后代存在9.10%~30.47%的白化苗;(4)三角梅种子可常温储藏至1年,但3个月后发芽率显著降低.研究结果为开展三角梅的实生选育和杂交育种,尤其在优化育种技术及利用遗传材料方面,提供了参考信息.
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热带水稻种质资源全生育期耐盐性鉴定与评价
《南方农业学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：[目的]明确热带水稻种质资源全生育期耐盐性鉴定的适宜浓度和关键指标,筛选耐盐热带水稻种质资源,为开展热带水稻耐盐机制研究和品种选育提供理论依据.[方法]设盐(NaCl)浓度为0(CK)、0.3%和0.6%3个处理,对23份参试水稻种质资源进行全生育期盐胁迫试验,选用9个耐盐指标,采用多元统计分析方法开展全生育期耐盐性鉴定与评价.[结果]方差分析和相关分析结果显示,0.6%NaCl胁迫下热带水稻种质资源的成活率、单株穗数、主穗总粒数、千粒重和单株产量显著低于CK(P<0.05,下同),丙二醛和钠含量显著高于CK,大多数耐盐指标间存在显著或极显著(P<0.01)相关性,指标间联系较紧密,因此确定热带水稻全生育期耐盐性鉴定的适宜NaCl浓度为0.6%.采用主成分分析法对参试热带水稻种质资源耐盐性综合评价值(D)进行排序,其中有6份热带水稻种质资源(ST007、W25S/ST003、ST017、ST018、ST019和ST020)的D值在0.70以上,耐盐性较强.根据D值进行聚类分析,可将参试热带水稻种质资源划分为三大类群,筛选出6份耐盐性较强的热带水稻种质资源,聚类结果与D值排序基本一致.不同类群热带水稻种质资源的耐盐性主要表现为成活率、单株穗数、单株产量和主穗总粒数的差异,进一步的逐步线性回归分析结果表明,主穗总粒数、成活率和单株穗数可作为热带水稻全生育期耐盐性评价的关键指标.[结论]热带水稻全生育期耐盐性鉴定的适宜NaCl浓度为0.6%;筛选出主穗总粒数、成活率和单株穗数3个关键指标建立回归方程用于热带水稻全生育期耐盐性评价;获得6份耐盐性较强的热带水稻种质资源,分别为ST007、W25S/ST003、ST017、ST018、ST019和ST020.
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基于UPLC-Q-TOF-MS/MS的沉香2-(2-苯乙基)色酮聚合物成分分析
《热带作物学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：为了明确沉香(Aquilaria spp.)药材中 2-(2-苯乙基)色酮聚合物(PPECs)组分及其结构,本研究采用超高效液相色谱-串联四级杆-飞行时间质谱法(UPLC-Q-TOF-MS/MS)采集沉香样品一级与二级质谱图,对PPECs的质谱裂解途径进行分析,对沉香药材中PPECs组分进行筛查与结构确证.共鉴定出PPECs组分 55 个,根据结构特征,55 个组分分属于 3 种结构类型,即 2-(2-苯乙基)色酮二聚物(DPECs)、2-(2-苯乙基)色酮三聚物(TPECs)和萜类-2-(2-苯乙基)色酮二聚物(SPECs).鉴定的全部组分包括 44 个DPECs、3 个TPECs和 8 个SPECs,其中 9 个DPECs、1 个TPECs和 1 个SPECs首次在沉香中被发现;其次,沉香PPECs的部分组分具有 2~4 个同分异构体.综上,沉香药材中PPECs组分及其同分异构体丰富,且 DPECs类型的组分在总 PPECs 中所占比例最高(80%).该研究结果可为沉香药效物质基础研究及开发利用提供参考.
关键词： 沉香 2-(2-苯乙基)色酮聚合物 超高效液相色谱-串联四级杆-飞行时间质谱
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巴西橡胶树HbMago3的克隆和表达分析
《分子植物育种 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：为了在基因组水平鉴定和分析巴西橡胶树中Mago基因家族的数量、结构和功能,本研究对巴西橡胶树Mago基因家族的数量、基因结构、染色体分布和蛋白特性进行了系统鉴定和分析;进一步克隆鉴定新的Mago基因,分析其组织表达水平和对激素(茉莉酸和乙烯)的响应.本研究从reyan7-33-97中鉴定了 4个Mago基因,分别命名为HbMago1、HbMago2、HbMago3和HbMago4.HbMago2和HbMago3的可变剪切事件发生在第二个外显子,CDS存在66个碱基的差异,导致蛋白短了 22个氨基酸、等电点低0.35;HbMago4可变剪切事件发生在5端的非翻译区,CDS和蛋白序列无差异.4个基因序列均包含3个外显子,HbMago1、Hb-Mago2和HbMago4含有2个内含子,HbMago3含有3个外显子.4个基因序列分布在两条scaffold(NW-018745965.1和NW-018746420.1)上的4个位点.进化分析结果表明4个基因聚类在同一个进化枝条上,为单进化起源;橡胶树在进化过程中获得3个Mago基因而丢失1个基因.克隆了HbMago3,半定量结果表明HbMago3在根、胚、芽和花中未表达,在树皮、胶乳和叶中表达,其在胶乳中的表达量最高;实时荧光定量PCR结果表明,HbMago3在根、树皮、叶、花和胶乳中均有表达,但其在胶乳中表达水平最高,茉莉酸和乙烯可诱导HbMago3表达.结果为进一步研究HbMago3的功能提供基础.
关键词： 巴西橡胶树 Mago Nashi蛋白 表达分析 茉莉酸 乙烯
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