科研产出
农产品供应链区块链追溯技术研究进展与展望
《农业机械学报 》 2021 EI 北大核心 CSCD
摘要：农产品供应链具有链条长、生产分散、信息多源异构等特点,极易造成供应链上下游信息断链和不透明。传统追溯数据存储于各节点企业在供应链上下游数据传递过程中存在协作信任度低、真实性差等问题,造成消费者对追溯信息的真实性产生信任危机。区块链追溯系统通过建立多方参与、共同维护的分布式数据库,并利用密码学和共识机制建立信任关系具有数据无法篡改、共享可信度高等优势近年来成为国内外研究的热点。本文系统总结了国内外农产品区块链追溯系统的研究进展从区块链追溯链上链下数据协同、区块链追溯共识机制和区块链追溯数据隐私保护等方面详细分析了区块链追溯关键技术的研究进展;对区块链追溯技术的未来发展进行了展望指出区块链规模化应用后多链和跨链技术将成为发展趋势,区块链技术与物联网、人工智能、大数据等新一代信息技术的深度融合将推动农产品供应链追溯进入新的发展阶段。
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复合益生菌对大口黑鲈延后繁殖性能、生理指标及仔鱼成活率的影响
《大连海洋大学学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：为研究复合益生菌对大口黑鲈Micropterus salmoides延后繁殖性能、生理指标及仔鱼成活率的影响,试验选取150组亲鱼（雌、雄鱼体质量分别为550～665、500～573 g）,随机分成5组,每组设3个平行,分别在基础饲料中添加0、0.1%、0.3%、0.5%、0.7%（均为质量分数,下同）复合益生菌制剂,养殖周期为30 d。结果表明:雌鱼的性腺指数、怀卵量、相对怀卵量随饲料中复合益生菌添加量的增加逐渐增大,并于0.5%添加量时达到峰值,但这3个指标在各组间均无显著性差异（P>0.05）;0.3%、0.5%复合益生菌添加组第一批产卵量、受精率、孵化率、仔鱼成活率均高于其他组,其中,仅0.5%添加组仔鱼成活率显著高于对照组和0.1%添加组（P<0.05）;产卵前,不同试验组雌鱼肝脏中AKP、ACP活力均显著高于产卵后（P<0.05）,且2种酶活力均随饲料中复合益生菌添加量的增加逐渐增强,当添加量为0.5%时2种酶活力均达到峰值,产卵前不同添加组雌鱼肝脏中T-SOD活力无显著性差异（P>0.05）,0.3%、0.5%添加组雌鱼血浆中T-SOD活力显著高于其他组（P<0.05）。研究表明,复合益生菌添加量为0.5%时,复合益生菌饲料可显著提高大口黑鲈仔鱼成活率,增强产卵前雌鱼肝脏中AKP、ACP活力及血浆中T-SOD活力,本研究结果可为复合益生菌在大口黑鲈延后繁育工作中的应用提供科学参考。
关键词： 大口黑鲈 复合益生菌 繁殖性能 生理指标 仔鱼成活率
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利用太赫兹光谱技术构建番茄水分胁迫状态检测模型
《农业工程学报 》 2021 EI 北大核心 CSCD
摘要：快速检测番茄水分胁迫状态,对于科学有效地进行番茄的水肥管理,保障和提高番茄的产量和品质具有重要意义。该研究利用太赫兹光谱对水分极为敏感的特性,提出了基于太赫兹光谱技术的番茄水分胁迫状态的快速检测方法。试验利用太赫兹光谱系统获取不同水分胁迫番茄叶片的功率谱、吸光度及透射率频谱数据。采用（Savitzky-Golay,SG）算法对数据进行降噪,利用稳定性竞争自适应重加权（Stability Competitive Adaptive Reweighted Sampling, SCARS）算法进行了多维特征频段的提取;在此基础上,建立了叶片含水率功率谱、吸光度及透射率等单一维度下的多元线性回归（Multiple Linear Regression, MLR）模型。结果表明,太赫兹功率谱和吸光度与叶片含水率之间呈负相关;而透射率则随水分胁迫程度的提高逐渐升高,呈正相关。为了进一步提高模型的精度,使用支持向量机（Support Vector Machines, SVM）在融合3种维度太赫兹特征的基础上,建立了番茄含水率的融合预测模型,结果表明,预测集R2达到0.951 4,RMSE为0.366 8,均高于单一维度检测模型,实现了番茄水分的快速检测。
关键词： 水分 光谱 番茄叶片 太赫兹光谱 水分胁迫 特征提取 融合模型
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基于随机森林的单粒玉米种子水分近红外快速定量检测
《中国粮油学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：玉米精量播种技术发展对单粒种子质量检测提出更高的检测要求,本研究重点探索了近红外光谱结合化学计量学方法建立单粒玉米种子水分检测模型的可行性.收集并测定了 110份玉米样本的含水量,应用傅里叶变换红外光谱仪及单粒测样附件扫描得到样本集近红外光谱,利用SPXY法以3∶1比例划分训练集和测试集.采用多种光谱预处理方法消除单粒种子采集光谱时由于颗粒形态等引起的噪声干扰,再采用主成分分析(PCA)、去噪自动编码器(DAE)进行降维和特征提取,建立基于随机森林(RF)的单粒玉米种子含水量预测模型.实验结果表明,相对其他预处理方法而言,多元散射校正处理后建立的单粒种子水分模型性能较好,其训练集的R为0.986 2,RMSEC为0.141 4;测试集的R为0.968 9,RMSEP为0.445 7.DAE相较于PCA光谱特征提取效果更好,其训练集的R为0.988 5,RMSEC为0.175 31;测试集的R为0.982 4,RMSEP为0.420 6.研究结果表明,经过光谱预处理并结合光谱降维消噪后,基于RF的模型可以有效降低单粒玉米种子近红外光谱采集时引入的非线性干扰,有助于提升单粒玉米种子水分近红外快速无损检测实际应用可行性.
关键词： 近红外光谱;单粒玉米;水分;去噪自动编码器;随机森林
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杂交小麦抗坏血酸过氧化物酶基因克隆及其在种子老化中的潜在功能分析
《作物学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：以BS型二系杂交小麦BS1453/11GF5135及其BS1453(母本)、11GF5135(父本)的种子为材料,在BS1453/11GF5135中通过同源克隆获得抗坏血酸过氧化物酶基因TaAPX.该基因包含一个832 bp的ORF,共编码277个氨基酸.通过进一步生信分析预测miRNA与TaAPX基因的互作关系,发现TaAPX基因可能受miR396等抗逆及种子活力相关miRNAs的调控.另外通过蛋白互作预测分析,发现APX蛋白主要与氧化还原相关的酶互作反应.通过对不同老化时间的父母本及杂交种的胚进行qPCR及酶活性分析,发现TaAPX基因在杂交种及亲本中的表达趋势是先被诱导上调表达,后下调表达,但杂交种子内TaAPX基因的表达量在第7天才开始下降,而亲本种子内TaAPX基因的表达量在第5天开始下降,且miR396与TaAPX互为拮抗作用.随着老化时间的延长,亲本种子内APX酶活性表现为下降趋势,杂交种子内APX酶活性在第3天呈短暂下降趋势,随后上升,第9天开始下降,表明在老化条件下杂交种子内APX酶清除体内过氧化物的能力高于亲本,即杂交种抗老化能力高于其父母本,且TaAPX基因对种子活力的调控是一个复杂的多因素参与的调控过程.本研究为进一步研究BS型杂交小麦种子活力的分子调控机理奠定了一定的基础.
关键词： BS型杂交小麦 人工老化 抗坏血酸过氧化物酶 基因克隆 表达分析
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应用微滴数字PCR同时检测瓜类种子携带果斑病菌和角斑病菌
《植物保护 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：细菌性果斑病和角斑病是葫芦科作物两大重要细菌病害,病原菌分别为西瓜嗜酸菌Acidovorax citrulli和丁香假单胞菌黄瓜致病变种Pseudomonas syringae pv.lachrymans。两种菌均可通过种子、种苗带菌进行远距离传播。种子检测是预防和控制这两种病害发生的首要环节。本研究应用微滴数字PCR技术（droplet digital PCR, ddPCR）建立了同时检测种子携带西瓜嗜酸菌和丁香假单胞菌的方法。结果显示:两种细菌菌悬液和DNA样品等浓度混合时,ddPCR能同时检测到两种靶标菌的最低混合菌悬液浓度和最低DNA浓度分别为103 cfu/mL和10-3 ng/μL,其检测灵敏度是平行测试的real-time PCR方法的10倍;对于非等浓度混合的菌悬液和DNA样品,两种靶标菌菌悬液按浓度比1∶1 000（103∶106 cfu/mL）混合或其DNA浓度比为1∶10 000(2.28×10-3 ng/μL∶22.8 ng/μL)条件下,ddPCR可检测到低浓度的靶标菌,检测灵敏度同样是real-time PCR的10倍。此外,在人工接菌种子测试中,西瓜、甜瓜单粒种子平均带菌量105～106 cfu/粒时,ddPCR方法可检测到带菌率0.2%（n=500）的西瓜、甜瓜种子样品。将分别携带两种菌的种子按比例1∶10混合时ddPCR方法可以准确检出浓度相对低的靶标菌;而使用相同检测引物的real-time PCR检测方法则只能检出西瓜嗜酸菌和丁香假单胞菌带菌率分别为0.2%和2%（n=500）的甜瓜种子混合样品中的西瓜嗜酸菌,未能稳定检出丁香假单胞菌。综上所述,本研究基于ddPCR技术建立了可同时检测两种重要葫芦科种传细菌的方法,检测结果稳定可靠,丰富了当前种传病原细菌的检测技术体系。
关键词： 微滴数字PCR real-time PCR 种子带菌检测 西瓜嗜酸菌 丁香假单胞菌黄瓜致病变种
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不同水源磁化处理对生菜光合和矿质元素及产量的影响
《灌溉排水学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：【目的】探究不同水源磁化处理对生菜光合特性等生理生化和产量的影响。【方法】在日光温室条件下,以意大利生菜为供试对象,采用随机区组设计,设置2个因素:磁化（M）和灌溉水源（T）,磁化设置未磁化处理（M0）和磁化处理（M1）2个水平,灌溉水源设置淡水（T1）、再生水（T2）、微咸水（T3）3个水平,共6个处理。通过盆栽试验研究了3种水源磁化处理对生菜净光合速率、抗氧化酶活性、矿质元素及产量等的影响。【结果】不同水源磁化处理灌溉效果有所差异。生长中期,M1T1、M1T2处理分别较M0T1、M0T2处理的净光合速率显著提高11.16%、14.73%。3种水源磁化处理灌溉的超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶活性显著提高12.77%～23.09%。M1T1、M1T2处理分别较M0T1、M0T2处理的生菜叶片氮质量分数显著提高7.71%、6.83%,生菜产量分别显著提高9.42%、10.15%,但M1T3与M0T3处理的生菜产量无显著差异。不同水源磁化处理的生菜叶片P、Ca、Mg、Na、K质量分数有不同程度的提高,水分利用效率提高5.03%～11.65%。【结论】磁化水灌溉有利于生菜光合等生理生化活动,提高产量和水分利用效率,淡水和再生水磁化效果优于微咸水。
关键词： 磁化水 生菜 光合特性 矿质元素 产量 水分利用效率
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小球藻遗传转化技术研究进展
《水产科学 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：小球藻（Chlorella）是一种单细胞真核藻类,属绿藻门、绿藻纲、绿球藻目、小球藻科、小球藻属[1]。作为最早开发的真核微藻之一,具有高营养价值、生长快速、结构简单、易工业化集成等显著优点。其细胞形态为球形或椭圆形,直径3～12μm,呈单生或聚集成群状生长[2],分布广泛,多见于淡水、咸水和土壤中。作为地球上最早的生命之一,小球藻基因比较稳定,至今未见有关其基因自发突变的报道。因其富含蛋白质、脂质、维生素、活性代谢产物等多种营养物质而被公认为具有高附加值和医疗保健作用,
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基于机器视觉的玉米苗期多条作物行线检测算法
《农业机械学报 》 2021 EI 北大核心 CSCD
摘要：为满足玉米苗期中耕、追肥等田间管理环节的自主导航行走需求,研究了基于机器视觉的多条作物行线实时检测技术。首先,基于绿色分量增强法、分割阈值优化法和形态特征分析法,对图像分别进行灰度化、二值化和去噪等预处理,该预处理结果不受自然光照变化、阴影、降水/积水、播种模式等影响,对细密状杂草干扰或植株冠层交叠条件下作物行间分界间隙的清理效果较好,对小尺寸噪声、行间零散分布的圆形叶片类杂草噪声以及呈横向生长状或聚集状的杂草噪声也有较好的清除效果。然后,将二值图像沿纵坐标均分为20个水平条,在各水平条内部建立目标区域的水平间距、水平跨度等特征参数,并跨水平条建立目标区域间的垂直间距、趋势角、覆盖宽度等特征参数,基于以上参数在行内和行间分布的差异性,完成各水平条中隶属于不同作物行的目标区域的定位分割和不同水平条中隶属于同一作物行的目标区域的聚类,其分割聚类效果良好。最后,基于离群特征点去除后的最小二乘法,进行线性拟合并获取作物行中心线,结果表明,整体检测准确率不低于91.2%,单帧图像处理时间不超过368 ms,说明采用本文方法可快速实现不同环境因素干扰下的多条作物行线的同步检测。
关键词： 苗期玉米 机器视觉 作物行线检测算法 农田环境感知 田间自主导航
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超高效液相色谱-串联质谱法分析氟啶胺在冬瓜上的残留行为
《农药学学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：为了明确氟啶胺在冬瓜上使用后的消解规律和最终残留水平,在北京、山东、安徽、湖南、云南和广东6地开展了500 g/L氟啶胺悬浮剂在冬瓜上的最终残留试验,同时在其中的北京和安徽两个试验点开展了消解动态试验.样品经乙腈提取,N-丙基乙二胺(PSA)净化,采用超高效液相色谱-串联质谱(UPLC-MS/MS)测定,外标法定量.结果表明:在0.01~1 mg/kg添加水平下,氟啶胺在冬瓜上的平均回收率在89%~109% 之间,相对标准偏差(RSD)在2.8%~12% 之间,定量限(LOQ)为0.01 mg/kg;北京和安徽两地的消解动态试验结果显示,氟啶胺在冬瓜上降解半衰期分别为2.04和2.17 d;6地的最终残留试验结果显示,氟啶胺在冬瓜上的残留量在 关键词：
超高效液相色谱-串联质谱
氟啶胺
冬瓜
残留
消解
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