科研产出
基于IRMAnet的全生育期小麦品种识别研究
《麦类作物学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为了解决小麦种植中品系混乱、劣种降效、假种坑农以及模型参数过多不利于部署到移动端等问题，提出了IRMAnet模型。通过拍摄29种不同小麦的种子期、幼苗期、开花期图片，构建了一个拥有87个类别46 420张照片的小麦多生育时期数据集。基于该数据集，首先将原始ResNet34模型的基本残差块中的第二个卷积块替换为inverted residual block,以降低网络的参数量；其次在网络的Layer1层后加入一层RFB层，增大感受野的同时提高特征提取能力；最后在网络的Layer2、Layer3层后分别加入一层MAPOOL层，以增强泛化能力和准确性。在训练集上进行训练后，IRMAnet的准确率为95.0%,相较于ResNet34提高了1.9个百分点。将在训练集上训练得到的权重加载到验证集上后，除个别品种外，绝大多数品种的精确率、召回率、特异度均达到了90%以上。实验结果表明，IRMAnet能够对多个生育时期的小麦品种进行准确识别，模型性能更加优越，所使用参数量更低。该研究为全生育期小麦品种识别提供了依据，为小麦产业提质增效提供了新的技术选项。
关键词： 小麦 品种识别 图像分类 ResNet34 生育期
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油葵耐盐碱种质鉴定与品种选育研究进展
《中国农学通报 》 2024 CSCD
摘要：油葵是北方地区重要的油料作物之一，目前盐碱危害范围逐步扩大，已成为制约油葵发展的重要瓶颈，为了在盐碱地区开展耐盐碱种质资源鉴定与利用研究，选育优质耐盐碱向日葵品种是提高盐碱地作物种植产量和农业可持续发展的重要措施之一。本文从归纳油葵响应盐碱胁迫生理机制，总结油葵响应盐碱胁迫分子机制以及分析油葵耐盐碱种质资源的鉴定和优异资源的筛选等方面详细综述国内外进展，概述了目前油葵耐盐碱品种选育及种质资源创新的最新研究状况，并对未来耐盐碱种质资源创新利用和新品种选育提出新的研究思路和方法：一是通过鉴定种质材料，确定其耐盐碱性等级；二是对已收集和筛选到的种质材料进一步研究其抗逆性机制。同时也为开展油葵耐盐碱品种选育提供理论依据奠定基础。
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藜麦霜霉病与抗病性研究进展
《草原与草坪 》 2024 CSCD
摘要：藜麦是深受大众喜爱的新兴粮饲兼用型作物，霜霉病是危害藜麦最严重的全球性病害。利用抗病品种是防治霜霉病最简便、经济和有效的措施。为更好地了解国内外藜麦霜霉病抗性研究动态，本文阐述了藜麦霜霉病的寄主范围、专化性和宿主跳跃现象；比较分析了抗性鉴定时期、方法、评价指标和模型，确认室内离体叶片接菌法是藜麦霜霉病抗性鉴定可靠有效的方法；藜麦栽培种的抗性变异大，野生近缘种存在丰富的抗性资源；从藜麦生育期、皂苷含量、气孔性状、激素代谢和抗性分子机制等方面阐述了其初步的抗性机理。目前，藜麦与Peronospora variabilis的互作机理仍不清楚，还需深入研究。
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环状RNA在雌性家畜生殖过程中的表达及作用研究进展
《中国畜牧杂志 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：环状RNA（circular RNA,circRNA）是由线性前体mRNA通过反向剪接产生的一种单链共价闭合的环状长链非编码RNA分子，参与调节真核生物的基因表达。随着高通量测序技术的发展，越来越多的circRNA在雌性哺乳动物生殖系统中被发现，但其在动物生殖发育过程中的功能研究尚处于起步阶段。本文就circRNA的形成、特点、功能及其在雌性家畜生殖过程中的作用进行综述，以期为深入探究circRNA调控雌性家畜生殖发育的机制奠定理论基础。
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亚麻LuWRI1a在旱盐胁迫响应中的功能分析
《作物学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：AP2/ERF转录因子家族参与植物对生物和非生物胁迫响应的调控.前期我们从亚麻中克隆了一个WRINKLED1的同源基因LuWRI1a,蛋白序列分析发现,LuWRI1a包含2个AP2的DNA结合域,属于AP2/ERF转录因子家族.对LuWRI1a的顺式作用元件进行分析发现,pLuWRI1a包含响应光、干旱、低温和激素等多个非生物胁迫应激元件.本研究以亚麻栽培品种陇亚10号和LuWRI1a过表达转基因纯合株系为试验材料,用200 mmol L-1NaCl营养液和25%PEG营养液模拟盐胁迫和干旱胁迫处理.结果表明,在盐胁迫和干旱胁迫处理后,转基因植株的相对株高、主根长度、侧根数目及叶片数均升高;3种抗氧化酶的活性均显著高于对照,而MDA含量低于对照;非生物胁迫响应基因LuAREB、LuDREB、LuLEA和LuNCED的表达水平均上调.通过探究LuWRI1a在逆境胁迫下的生物学功能发现,LuWRI1a通过抵抗盐胁迫和干旱胁迫对亚麻生长的抑制,增强活性氧清除能力、减轻膜脂的氧化损伤,激活逆境胁迫响应基因的表达等途径,增强了亚麻的耐逆性.综上所述,LuWRI1a可能是一个多功能基因,它不仅参与脂肪酸合成代谢途径,还有可能参与植物非生物胁迫信号途径.本研究为亚麻耐逆品种改良提供了新的基因资源.
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垄沟覆盖集雨模式对玉米根际土壤微生物多样性的影响
《干旱区地理 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为明确垄沟覆盖集雨模式对玉米根际土壤微生物群落结构及多样性的影响,选取"登义"2号为试验材料,采用单因素完全随机试验设计,以常规平栽不覆盖为对照(CK),依次设置垄覆普通黑色地膜沟不覆盖(HL)、垄覆液态地膜沟不覆盖(YL)、垄不覆盖沟覆秸秆(NJ)、垄覆液态地膜沟覆秸秆(YJ)、垄覆普通黑色地膜沟覆秸秆(HJ)共计6个处理,利用Illumina高通量测序技术分析土壤微生物群落构成及多样性.结果表明:(1)垄覆膜沟覆秸秆的集雨模式均有利于玉米增产、提高水分利用效率,其中HJ处理的穗行数、千粒重、产量及水分利用效率均最大,分别较对照CK提高11.22%、31.31%、88.02%、79.83%,且与CK间差异均显著(P<0.05),而垄无覆盖沟覆秸秆的NJ处理的产量及水分利用效率均较CK低.(2)垄覆地膜各处理均能显著提高微生物群落多样性,且能改变微生物结构,但垄无覆盖沟覆秸秆的NJ处理却不能.(3)各处理的微生物群落组成在门、纲水平上均受到覆盖集雨模式的影响.土壤微生物群落中主要优势菌门为变形菌门(Proteobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)、芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)和拟杆菌门(Bacteroidetes);主要优势菌纲为γ-变形菌纲(Gammaproteobacteria,占比25.8%)、拟杆菌纲(Bacteroidia,占比8.4%)和α-变形菌纲(Alphaproteobacteria,占比7.7%),且垄沟覆盖有助于提高土壤微生物丰富度、多样性和均匀度指数,即垄沟集雨模式可通过改变土壤微生物门、纲水平的结构及组成,实现玉米增产的效果.
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半干旱地区燕麦种子产量及其相关农艺性状
《草业科学 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：本研究选取 19 个燕麦(Avena sativa)品种(系)的产量相关性状指标,采用相关性分析、通径分析、灰色关联度分析以及聚类分析,探讨甘肃中部半干旱地区燕麦种子产量影响因素并筛选综合性状优良的燕麦种质.结果表明:燕麦种子产量为 3 283.33~5 833.33 kg·hm-2,其中'Cinskinaly'的产量最高.种子产量与千粒重、成穗数极显著正相关(P<0.01),与单株穗粒重显著正相关(P<0.05),而与株高显著负相关(P<0.05);通径分析结果表明,单株穗粒数、单株穗粒重、千粒重是决定种子产量的重要因素.聚类分析将 19 份燕麦材料析划分为 4 个类群:第Ⅰ类可作饲草资源加以筛选利用;第Ⅱ类适合作高产抗倒伏产籽型品种;第Ⅲ类为优选裸燕麦材料;而第Ⅳ类生产适应性和田间表现差,可直接淘汰.筛选出综合表现较佳的两个裸燕麦品系'201006-01-01-9''201003-06-5'和 1 个皮燕麦品系'201113-03-05',可提升到甘肃省区域试验.
关键词： 燕麦 品种(系) 农艺性状 相关性分析 通径分析 灰色关联度评价 聚类分析
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玉米ZmEREB46基因调控耐渍性功能探究
《华中农业大学学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为鉴定和发掘玉米渍水胁迫抗性基因，克隆玉米ERF家族成员ZmEREB46（Zm00001d015759）基因，同时对该基因进行重测序分析、功能变异位点鉴定以及表达模式分析，并进一步在模式植物拟南芥中初步探究ZmEREB46参与耐渍的功能。结果显示，ZmEREB46编码1个AP2/EREBP类转录因子；相较于耐渍自交系A3237,ZmEREB46基因编码区及启动子区在渍水敏感自交系A3239中分别存在1个G/A的转换以及1个911bp片段插入，911 bp片段的插入显著抑制了渍水敏感自交系A3239中ZmEREB46基因的表达；亚细胞定位结果显示，ZmEREB46定位在细胞核中；荧光定量PCR结果显示，ZmEREB46受渍水胁迫诱导上调表达，渍水处理8 h后ZmEREB46在耐渍自交系A3237中的表达量是渍水敏感自交系A3239中的2倍。结果表明，ZmEREB46在拟南芥中过量表达提高了拟南芥苗期的耐渍性。
关键词： 玉米 渍水胁迫 乙烯响应因子 ZmEREB46 转基因拟南芥
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春玉米间作豆科绿肥作物害虫和天敌种群的发生动态
《草业科学 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为明确甘肃省河西走廊春玉米（Zea mays）间作豆科绿肥作物害虫和天敌种群的发生动态，建立优良的种植模式以控制玉米害虫，于2019年监测了春玉米间作针叶豌豆（Pisum sativum）、春玉米间作箭筈豌豆（Vicia sativa）和春玉米单作种植模式下害虫和天敌种群的发生动态。结果表明：在整个生长季节内，间作针叶豌豆的春玉米上二斑叶螨（Tetranychus urticae）和玉米蚜（Rhopalosiphum maidis）种群数量分别高达每100株8 300.00和1 611.33头，棉铃虫（Helicoverpa armigera）种群数量低至每100株40.00头；间作箭筈豌豆的春玉米虽然无二斑叶螨和玉米蚜发生，但棉铃虫种群数量高达每100株66.67头；并且，间作针叶豌豆或箭筈豌豆的春玉米上寄生蜂始见期早、种群数量高。甘肃省河西走廊春玉米间作箭筈豌豆有利于控制二斑叶螨和玉米蚜，但应注意防治棉铃虫；春玉米间作针叶豌豆有利于降低棉铃虫种群数量，但需注意防治二斑叶螨和玉米蚜。
关键词： 春玉米 间作 箭筈豌豆 针叶豌豆 害虫 天敌 发生动态
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