科研产出
鲜食糯玉米杂交当代F0叶酸含量的遗传研究
《植物遗传资源学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：叶酸生物强化是改善人体叶酸缺乏症的一种潜在有效方式，研究糯玉米杂交当代F0籽粒叶酸性状的遗传效应对玉米叶酸营养强化具有重要意义。在玉米籽粒中，5-甲基四氢叶酸（5-M-thf）和5-甲酰四氢叶酸（5-F-thf）是天然叶酸存在的主要形式，为研究其杂交当代遗传效应，本研究以5个糯玉米自交系为亲本，按照完全双列杂交的方式组配了20个杂交组合，并测定亲本和杂交组合F0籽粒中5-M-thf和5-F-thf含量。结果表明在所有杂交组合中，5-M-thf含量均高于5-F-thf含量，其中，ZN3/J6组合中5-M-thf的含量最高，为432.85 ug/100 g（冻干）；BN2/ZN3组合中5-F-thf的含量最高，为115.64 ug/100 g（冻干）。计算杂交当代叶酸性状的杂种优势，发现在所有组合中5-F-thf均表现正向杂种优势，而不同杂交组合的5-M-thf的杂种优势表现存在差异。进一步分析叶酸性状的遗传力和母体效应，发现5-F-thf的遗传力（0.81）高于5-M-thf,5-M-thf的母体效应（0.16）高于5-F-thf。综上，糯玉米籽粒中叶酸含量存在当代杂种优势和母体效应，且不同形态的叶酸在杂交当代的遗传表现不同，在不同玉米材料杂交时选择BN2、ZN3等高叶酸自交系作为母本更有利于获得高叶酸含量的杂交籽粒。
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我国部分审定小麦品种的品质性状及基因型分析
《植物遗传资源学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：为了解我国小麦品种的品质相关基因分布及品质性状表现，本研究针对近年来我国审定的530份小麦品种，进行容重、粗蛋白质含量、湿面筋含量、吸水率和稳定时间等性状的分析，同时利用13个品质相关的KASP标记检测基因型，明析不同的品质种植区域内的审定品种优异品质基因等位变异的分布及聚合情况。检测的优异品质基因等位变异在不同区域间的分布不均衡，其中1BL/1RS（-）、1Ax 1/1Ax 2*、Pinb-D1b和Pinb-B2b优异等位变异在品质区域间分布频率呈显著性差异，而1Bx17+1By18、TaPsy-D1a和TaPod-A1b等优异等位变异的分布在区域间无差异；同时进行多个优异等位变异聚合情况分析发现：5个面筋质量相关基因中筛选出同时含有1B/1R（-）、1Ax 1/1Ax 2*,1Dx5+1Dy10、glu-B3g+4个优异等位变异的材料12份；3个籽粒硬度相关基因中未检测到同时含有Pina-D1b、Pinb-D1b和Pinb-B2b的材料，检测到含有Pina-D1b/Pinb-B2b组合的材料16份，含有Pinb-D1b/Pinb-B2b组合的材料88份。5个籽粒颜色相关基因中同时聚合5个优异等位变异的材料10份。检测的13个品质相关基因KASP标记中，未发现聚合11个以上优异等位变异基因的材料，聚合10个优异等位变异基因的材料有4份，聚合9个优异等位变异的材料有16份。品质分析结果显示：不同区域间品质指标值也存在区域性的差异，且稳定时间与蛋白质含量和湿面筋含量指标不协调。面筋品质相关基因优异等位变异1BL/1RS（-）、1Ax1/1Ax2*和1Dx5+1Dy10在强筋，中强筋和中筋品种间的分布频率呈极显著差异，且与品质表现呈极显著正相关。
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面向追溯主体的果蔬全供应链区块链多链模型研究
《农业机械学报 》 2023 EI 北大核心 CSCD
摘要：面向全供应链环节建立的农产品区块链溯源系统，追溯链中存储面向多个追溯主体的追溯数据，由于各主体追溯数据的差异化，跨供应链环节的数据难以实现共享和访问控制，敏感数据无法差异化保护和验证，风险数据不能针对性监管。因此，面向不同追溯主体的追溯数据并不适合由同一条区块链账本存储。通过分析果蔬全供应链各追溯主体的需求，建立了面向追溯主体的区块链多链追溯架构，利用溯源链实现消费者的溯源需求，通过共享链实现上下游企业间的数据流转，基于隐私链实现企业隐私数据的安全保护与授权共享，利用监管链实现监管部门对所有环节风险数据的管控。本文基于Hyperledger Fabric设计面向追溯主体的果蔬供应链区块链模型并实现了主体链果蔬溯源系统，测试结果表明，溯源链中追溯数据平均查询时间为38.86 ms,获取共享链中已验证的共享数据平均耗时806.80 ms,获取隐私链中已验证的隐私数据平均耗时910.35 ms,获取监管链中已验证的监管数据平均耗时675.90 ms。面向追溯主体建链的追溯系统在满足消费者需求的基础上，实现了供应链各环节追溯数据的数据共享与控制访问，解决了异构数据的存储保护和验证问题，满足了风险追溯数据针对性的监管需求，为果蔬区块链溯源模型设计提供了参考和借鉴。
关键词： 果蔬追溯 追溯主体 多链 数据共享 数据监管 Hyperledger Fabric
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基于敏感波段的冬小麦氮素营养高光谱诊断
《东北农业科学 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：氮素营养状况是作物生长的一个重要参数，准确监测尤为重要。本文利用2013、2014年在北京市农林科学院试验基地的冬小麦叶片反射光谱数据和相应的叶片氮含量及叶片氮累积量数据，采用波段两两组合的方法筛选对叶片氮含量及叶片氮累积量敏感的波段，在各个生育期及全生育期建立冬小麦氮素营养诊断模型。结果表明：（1）波段两两组合筛选出的对叶片氮含量和叶片氮累积量敏感的光谱参数分别为NDSI（564,728）、NDSI（543,728）、RSI（564,728）和RSI（543,728）;（2）在各个生育期和全生育期构建的氮素营养监测模型中，每个生育期的叶片氮含量模型的稳定性和可靠性优于叶片氮累积量的模型，用留一交叉验证法同样表明叶片氮含量模型稳定性和可靠性比较高，研究表明用叶片氮含量可以很好地监测冬小麦氮素营养状况，从而实现对氮肥的精准管理。
关键词： 冬小麦 叶片氮含量 叶片氮累积量 高光谱指数 敏感波段
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噻虫嗪对稀有鮈鲫早期生命阶段毒性效应
《生态毒理学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：我国是新烟碱类杀虫剂生产、销售和使用大国，噻虫嗪等新烟碱类农药在水环境中检出率较高。本文以本土物种稀有鮈鲫为研究对象，开展胚胎及幼鱼噻虫嗪(0、0.5、5和50μg·L-1)半静态暴露实验，评估药物对稀有鮈鲫早期生命阶段毒性效应。结果表明，50μg·L-1噻虫嗪暴露可导致稀有鮈鲫胚胎死亡率显著增加，药物处理组孵化后仔鱼畸形率均显著增加，仔鱼畸形多呈现为脊柱弯曲。28 d幼鱼亚慢性暴露实验结果表明，不同梯度噻虫嗪暴露均可导致幼鱼死亡率增加；功能基因定量结果显示稀有鮈鲫幼鱼胆固醇合成相关基因sc5d、ebp和sc4mol在转录水平表达下调，nsdhl、caspase3和ctsl1a与对照组相比无显著性差异。5 μg·L-1噻虫嗪处理组中幼鱼p53、p21和mycb等基因转录水平表达显著下调。上述结果表明，新烟碱类杀虫剂噻虫嗪对稀有鮈鲫早期生命阶段存在胚胎毒性，并导致仔鱼致畸和死亡；功能基因转录水平变化预示药物暴露可能增加幼鱼致癌风险，这些可能对鱼类种群繁衍产生负面效应。
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基于CART重要度排序和混合ELM模型的蒸散预测
《农业工程学报 》 2023 EI 北大核心 CSCD
摘要：准确地预测区域蒸散有助于区域水资源的合理利用,减少水资源浪费.为从多项气象因子中筛选出核心因子,构建少因子蒸散预测模型,高效精确预测蒸散,该研究在九大农业区选取 23个典型站点,搜集降水量、日照时数等 8个气象因子数据,使用分类回归树(classification and regression tree,CART)对气象因子进行重要度排序.基于排序结果,选取排序前 3~5项气象因子,基于极限学习机(extreme learning machine,ELM)模型对蒸散进行预测.同时,使用遗传算法(genetic algorithm,GA),粒子群算法(particle swarm optimization,PSO),麻雀搜索算法(sparrow search algorithm,SSA)对ELM模型进行优化,并使用这 3种优化算法(GA-ELM、PSO-ELM、SSA-ELM)构建少因子混合优化蒸散预测模型.结果表明:1)基于CART算法重要度排序结果,蒸散的主要影响因子依次是降水量、日照时数、平均本站气压、日最高气温、平均相对湿度.2)3种优化算法预测模型中,PSO-ELM模型的预测精度最高,23个站点的蒸散预测的均方根误差为 6.608~22.077 mm/d,纳什效率系数为 0.824~0.998,R2 为 0.908~0.995,平均绝对误差为 5.075~16.677 mm/d.3)ELM模型在云贵高原区和四川盆地及周边地区有较好的适用性,3种优化算法在华南区和云贵高原区有较好的适用性,其中PSO-ELM模型的适用性最高.研究结果可为中国九大农业区域的作物需水量计算提供参考.
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河西走廊玉米与豆科作物间作田化学除草及对作物安全性的研究
《植物保护 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：玉米与豆科作物复合种植是河西走廊地区重要的粮经作物栽培模式，杂草危害是该复合种植体系中普遍存在的重要问题。本文采用田间裂区试验设计的方法研究了5种除草剂（或配方）对玉米与3种豆科作物-大豆Glycine max、赤小豆Vigna umbellata和菜豆Phaseolus vulgaris间作田杂草的防除效果和对两类作物的安全性。结果表明，除草剂对杂草的防效为81.67%～91.55%,显著高于当地常规玉米单作的化学除草处理（P＜0.05）,5种药剂处理对苗期玉米无明显药害，而对3种豆科作物幼苗均有不同程度的不利影响。玉米收获期900 g/L乙草胺EC、900 g/L乙草胺EC+87.5%2,4-滴异辛酯EC和900 g/L乙草胺EC+10%唑嘧磺草胺SC 3种药剂处理条件下三种间作组合的玉米+豆科作物总产量均高于空白对照，且与各自的人工除草处理相当或更优；本试验5种药剂处理条件下玉米与3种豆科作物间作组合的玉米+豆科作物总产量均与玉米单作常规化学除草处理相当或更优。研究结果可为西北河西走廊地区玉米与豆科作物间作模式下田间杂草的安全、高效化学防除提供技术参考。
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番茄果实降异戊二烯类香气物质合成与代谢调控研究进展
《现代食品科技 》 2023 北大核心
摘要：番茄中的类胡萝卜素及其由类胡萝卜素降解产生的降异戊二烯类芳香物质是果实风味的重要组成部分.其中,降异戊二烯类香气物质阈值极低,是番茄果实花香、果香的主要贡献者.近年来,番茄果实类胡萝卜素合成途径已经形成较为清晰的通路,但对其降解产物降异戊二烯类香气物质的研究多在产物分析的层面.该研究综述了番茄中降异戊二烯类芳香物质的组成和生物合成途径,以及影响降异戊二烯积累的因素及转录调控因子,以期为番茄风味品质的提升提供参考.
关键词： 番茄 降异戊二烯类香气物质 类胡萝卜素 合成途径 影响因素
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植物对大气中二氧化氮的吸收净化研究:方法、抗性特征及机理探索
《世界林业研究 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：氮氧化物(主要为NO2)目前是主要的空气污染物之一,严重威胁大气环境与人体健康.植物作为自然界的空气净化器具有重要的生态功能,对NO2不仅具有一定抗性,还具有可观的吸收净化能力.利用抗性与净化能力均较好的植物对大气污染进行修复具有良好的应用前景.文中从宏观和微观角度综述植物吸收净化NO2的研究方法,从叶片表观性状和生理生化指标方面概述不同植物对NO2的抗性特征,以人工控制试验为背景概述植物与NO2吸收净化机理及其对环境因素的响应.野外测量法和人工控制法是研究植物净化吸收NO2的主要研究方法,随着研究由宏观尺度逐渐转向微观尺度,人工控制试验成为主流研究趋势,但野外测量试验仍不可或缺.目前,野外测量研究中监测站点较少,缺乏某些特定地区同时空植被区与非植被区NO2浓度值的对比;人工控制试验中植物对NO2抗性的研究未涉及细胞或分子水平,植物净化吸收NO2机理的研究还不够深入,应加强植物吸收分配NO2及其与环境因素关系的研究.
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现代农业产业园科技支撑体系建设现状、存在问题及对策
《中国农业资源与区划 》 2023 北大核心 CSCD CSSCI
摘要：[目的]科技支撑是生产体系现代化的重要内容。而现代农业产业园作为农业先进生产力的代表，按照“生产+加工+科技”一体化发展要求，有效推动现代农业产业园发展，完善科技支撑体系建设是亟需解决的问题。[方法]文章以批准创建的200家国家现代农业产业园为研究对象，分析产业园科技支撑体系建设现状、存在问题及对策。[结果]截至2021年底，200个国家现代农业产业园组建主导产业专家团队约2 000多个、平均每个产业园约10个；农作物耕种收的综合机械化率平均值达到80%以上；50多个建立了大数据中心，实现生产技术服务全过程数字化管理。但科技支撑体系建设仍存在农业科技研发投入不足、农业科技资源集聚不足、农业科技体制机制不完善、农业科技人才缺乏等问题。[结论]提出应强化农业科技研发和投入、建设农业科技创新联盟、强化农业科技创新和科技成果转化服务、构建全产业链经营模式、加大引进农业科技人才等五个方面对策建议，以期为完善现代农业产业园科技支撑体系建设提供帮助。
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