科研产出
不同施肥水平对温室番茄生长、氮吸收及产量品质的影响
《中国土壤与肥料 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：以温室番茄为研究对象,基于水肥一体化技术研究了5种施肥水平（以N计,N0:0 kg/hm2、N1:150kg/hm2、N2:300 kg/hm2、N3:450 kg/hm2、N4:600 kg/hm2,N-P-K=15-5-25）下番茄生长和氮素养分累积动态变化,探究水肥一体化技术下不同施肥水平对番茄生长发育、氮吸收及肥料利用率的影响。结果表明:N2处理下的番茄植株呈矮壮化生长,株高较N4处理下降15.9%（P<0.05）,茎粗较N4处理增加27.8%（P<0.05）。N2处理具有较高的叶片SPAD值,其在番茄定植后55与115 d时较N4处理分别增加10.7%和13.2%（P<0.05）。随生育期推进,番茄植株地上部干物质量与氮累积量增加呈"慢-快-慢"的趋势,提高施肥水平可增加番茄植株地上部干物质量与氮累积量,但施肥处理间并无显著性差异。果实品质受到施肥的显著影响,其中N2处理的可溶性固形物较N0处理增加28.3%（P<0.05）,可滴定酸含量比处理N0和N4分别增加22.5%和19.8%（P<0.05）。施肥增加了番茄产量,但施肥水平过高对产量并无显著提升,其中N2处理产量较N0处理增加了13.2%,且与处理N3、N4相比无显著差异。温室番茄的氮素利用效率（NUE）和肥料偏生产力（PFP）均随施肥水平升高而显著下降,N2处理的NUE和PEP分别为N4处理的1.82和1.74倍（P<0.05）,N2处理下温室番茄的氮肥农学利用率最高,为N3、N4处理的1.9和2.9倍（P<0.05）。综合考虑番茄生长、产量品质及肥料利用率等指标,本试验条件下,N2施肥水平为供试水肥一体化条件下的适宜肥料用量。
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基于注意力机制及多尺度特征融合的番茄叶片缺素图像分类方法
《农业工程学报 》 2021 EI 北大核心 CSCD
摘要：针对番茄早期缺素性状不明显及各生长期特征差异较大所导致的特征区域尺寸不一致、难提取、难辩别等问题,提出了一种基于注意力机制及多尺度特征融合卷积神经网络（Multi-Scale Feature Fusion Convolutional Neural Networks based on Attention Mechanism,MSFF-AM-CNNs）的番茄叶片缺素图像分类方法。首先根据番茄叶片缺素特点提出了多尺度特征融合结构（Multi-Scale Feature Fusion Module,MSFF Module）;其次在DenseNet基础上,结合浅层网络主要提取纹理、细节特征,深层网络主要提取轮廓、形状特征的特点分别提出具有针对性的特征提取方法,通过不同形式引入注意力机制及多尺度特征融合结构,使全局多尺度信息融合多个特征通道、选择性地强调信息特征并达到对特征精准定位的功能;同时引入Focal Loss函数以减少易分类样本的权重。试验结果表明,MSFF-AM-CNNs的平均召回率、平均F1得分、平均准确率较原模型DenseNet-121均大幅提升,其中缺氮和缺钾叶片的准确率分别提高了 8.06和6.14个百分点,召回率分别提高了 6.31和5.00个百分点,F1得分分别提高了 7.25和5.55个百分点,平均识别准确率可达95.92%,具有较高的识别准确率及广泛的适用性,能够满足番茄叶片缺素图像的高精度分类需求,可为植物叶片缺素识别提供参考。
关键词： 图像识别 缺素 蔬菜 多尺度特征融合 注意力机制 卷积神经网络
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十字花科植物ABI4序列演化与转录激活活性分析
《植物学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：转录因子ABI4参与植物激素ABA的绝大多数生物学功能,它不仅是ABA和GA在植物体内含量平衡的核心调控因子,同时还连接ABA与植物细胞内多个信号通路。利用拟南芥（Arabidopsisthaliana）ABI4序列在十字花科其它19种植物（除拟南芥外）中检索得到27个同源基因,通过序列多态性分析、系统发生重建、染色体共线性分析和转录激活活性比较,探讨了该基因在十字花科植物中的演化历史。结果表明, ABI4蛋白质序列和结构在十字花科植物中具有较高的保守性,暗示了其功能的重要性;单独的ABI4蛋白并不具备显著的转录激活活性,说明其生物学功能的具体分子机制可能相对复杂,需要进一步探讨。
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小麦TaHPPR基因的克隆与表达分析
《中国农学通报 》 2021 CSCD
摘要：为研究羟基苯丙酮酸还原酶（HPPR）在小麦逆境胁迫中的作用,本研究利用同源克隆法获得1个小麦HPPR基因,命名为TaHPPR,并对其组织表达特性和逆境胁迫表达特性进行了分析。以‘太原806’、‘小白麦’、‘京冬8’及‘京411’为供试材料,用荧光定量方法获得组织表达和逆境胁迫表达数据。序列分析表明:TaHPPR基因含有1个975 bp的完整开放阅读框,编码324个氨基酸;Ta HPPR蛋白含有一个NAD-binding domain结构域。系统进化分析表明:TaHPPR基因与二粒小麦处于同一分支,其亲缘关系最近。荧光定量表达分析表明:TaHPPR基因在小麦根、小穗（除去雄蕊）、叶鞘均有表达,其中,根中表达量最高;在低温、干旱、高盐和ABA胁迫处理下Ta HPPR基因表达均有所下降;在高抗盐品种‘京冬8’中,TaHPPR基因表达升高,而在敏感品种‘小白麦’和较敏感品种‘京411’中,TaHPPR基因表达受到抑制。亚细胞定位结果显示,TaHPPR蛋白主要在线粒体中表达,过表达TaHPPR基因可能增加小麦的抗盐性。本研究分析了TaHPPR在小麦逆境应答及不同品种中盐胁迫处理下的表达特性,为研究小麦抗逆育种分子机制提供新基因资源和新的思路。
关键词： 小麦 羟基苯丙酮酸还原酶 非生物胁迫 抗盐性 亚细胞定位
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基于小波技术的冬小麦植株组分含水率估测模型
《农业机械学报 》 2021 EI 北大核心 CSCD
摘要：为研究光谱对冬小麦植株组分含水率的估测能力,分析小波技术对光谱信息的分离规律,以冬小麦冠层光谱数据与相应的冬小麦植株叶片、茎秆、麦穗含水率的测定值为数据源,先采用小波技术分离冬小麦冠层光谱信息,再将分离的光谱信息与冬小麦各植株组分的含水率进行相关性分析,并提取敏感波段;最后利用偏最小二乘算法构建冬小麦植株组分含水率的估测模型,并进行了验证与评价。研究表明:经小波技术分解后,冬小麦冠层光谱内的吸收特征逐分解水平分离至高频信息内,且各分解水平所代表的吸收特征按强度依次分布于高频信息的分解水平H1～H10内;冬小麦麦穗含水率估测模型的精度与稳定性较强,茎秆次之,叶片稳定性最差,说明扬花期后的冬小麦水分供给已不再适合只采用叶片含水率进行评定,应增加或替换检测指标。
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低浓度营养液淋洗缓解基质栽培番茄根际养分富集的效果
《中国农业气象 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：为缓解基质栽培中根际养分富集对番茄植株造成的危害,以"硬粉8号"（Yingfen 8）番茄为试材,采用岩棉盆栽的方式,在人工气候室环境条件下,使用1/2浓度营养液对基质进行每天一次（C1）和每周一次（C2）淋洗以及不淋洗（CK）处理,通过对番茄根区养分及植株生长、产量等指标的测定,评价淋洗效果。结果表明:与灌溉液相比,各处理根际养分均出现了不同程度的富集,根区电导率（EC）值提高了31.26%～69.06%。低浓度营养液淋洗可以显著降低根区和回流液的EC值和离子浓度,整个生育期C1处理的根区溶液EC值比CK降低了22.36%,其中NO3-、Ca2+、K+和Mg2+浓度分别比CK降低48.51%、27.25%、25.54%和39.58%,C1处理回流液离子浓度变化趋势与根区溶液一致。此外,C1处理可以促进番茄株高和产量的增长,单株产量较CK提高了6.26%,其中第4、5穗果单果重分别增加17.02%、14.51%,单穗果产量分别增加13.42%、33.86%;C2处理根区溶液和回流液EC值及离子浓度均显著低于CK,但高于C1处理,其根区溶液EC降低了9.64%,而C2处理的平均单果重和产量与CK无显著差异。因此,低浓度营养液每天一次的淋洗方式可以更为有效地缓解基质栽培番茄生长中后期根区养分富集,研究结果可为基质栽培根区养分管理提供理论依据。
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投喂虾青素对哲罗鲑虾青素含量和抗氧化力的影响
《水产科学 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：水温12~18℃,将体质量(435.63±21.32)g的哲罗鲑饲养在6.0 m×2.5 m×1.2 m的流水水泥池中,投喂含100 mg/kg人工合成虾青素(对照组)和10、20、40、60 mg/kg天然虾青素(雨生红球藻)饲料,每两周检测试验鱼肌肉中的虾青素含量和鳃、肝脏、前肠、后肠、幽门垂、肌肉、血清、血细胞的总抗氧化能力和碱性磷酸酶活性,研究人工合成虾青素和天然虾青素对肌肉中虾青素含量及其组织抗氧化力的影响.70 d的饲养结果显示:(1)与对照组相比,20 mg/kg和40 mg/kg组的试验鱼虾青素含量显著升高(P<0.05),且40 mg/kg含量组试验鱼虾青素含量显著优于20 mg/kg组(P<0.05);(2)各组试验鱼鳃、肝脏、前肠、后肠、幽门垂、血清、血细胞的总抗氧化能力显著高于对照组(P<0.05);(3)各组试验鱼鳃、后肠、幽门垂、肌肉、血清、血细胞的碱性磷酸酶活性显著高于对照组(P<0.05).试验结果表明,与添加100 mg/kg人工合成虾青素相比,饲料中添加20~40 mg/kg天然虾青素,能显著提高哲罗鲑肌肉虾青素含量、总抗氧化能力以及碱性磷酸酶活性,建议哲罗鲑饲料中天然虾青素添加量为40 mg/kg.
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基于区块链的畜牧养殖资产监管身份认证研究
《农业机械学报 》 2021 EI 北大核心 CSCD
摘要：针对畜牧养殖资产监管系统数据采集源头设备不可信,牲畜个体身份标识识别复杂,养殖敏感数据机密性差等问题,提出一种基于区块链技术和聚合签名算法的畜牧资产身份认证方案,实现资产监管系统中数据采集源头、数据存证展示的全流程真实可信,以及监管系统各节点、各物联网设备间身份验证的可信可溯,有效保障了畜牧资产监管系统从区块链网络到节点及物联网设备间细粒度的身份验证。在此基础上对方案进行混淆性分析和通信数据量分析,结果表明,加密过程的扩散性测试密文改变率平均为93.61%,相关性测试密文改变率平均为93.28%,具有较高的混淆性,并将通信量由线性级降低为常量级,验签耗时平均节省40.01%,有效降低数据传输通信量和系统验证开销,具有高效的批量身份验证性能,满足畜牧资产监管过程中设备身份认证需求。
关键词： 畜牧养殖 畜牧资产监管 身份认证 聚合签名 区块链 敏感数据加密
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长穗偃麦草EeSKOR启动子的克隆及功能分析
《西北植物学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：为了研究外整流钾通道蛋白（stelar K+ outward rectifier channels, SKOR）基因SKOR在长穗偃麦草中的功能,利用热不对称交错PCR（Tail-PCR）技术,克隆了长穗偃麦草EeSKOR启动子,并进行启动子顺式作用元件及基因表达分析。结果表明:（1）成功获得长穗偃麦草EeSKOR基因起始密码子上游798 bp启动子序列,命名为pEeSKOR。（2）EeSKOR启动子除必须具备的核心启动元件外,还含有特异转录因子结合位点、植物激素响应元件、光响应元件、组织特异的启动元件和胁迫响应元件。（3）成功构建植物表达载体pEeSKOR∷GUS,经农杆菌介导的瞬时转化,EeSKOR启动子驱动GUS报告基因可在拟南芥的叶、叶柄和根中表达。（4）实时定量PCR检测显示,在NaCl、PEG、ABA和SA处理下长穗偃麦草EeSKOR基因在根中呈现不同的表达模式,NaCl处理下EeSKOR的表达量呈先下调后上调趋势;PEG处理下EeSKOR的表达量呈上调趋势,且随着时间的延长显著上调;ABA处理下EeSKOR的表达受到抑制且随处理时间延长呈显著下调趋势;SA处理下EeSKOR表现出先上调后下调趋势,且在处理72 h时表达量显著低于正常表达水平。研究认为,EeSKOR基因的表达受NaCl、PEG、ABA和SA的诱导调节。该研究结果为进一步系统研究长穗偃麦草EeSKOR基因功能提供重要理论依据。
关键词： 启动子 EeSKOR 长穗偃麦草 GUS染色 非生物胁迫
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广东省农业发展优势度综合评价方法及其空间特征研究
《农业现代化研究 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：客观评价农业发展优势,并对症施策,有助于促进农业高质高效发展和乡村全面振兴。本文从自然地理本底、农业生产环境、农业质量效益、经营组织效益、生态协调能力、产业发展潜力等6个维度构建农业发展优势度评价指标体系,借助熵权法、机器学习神经网络算法等评价并揭示了2019年广东省县域农业发展优势度及其空间特征。结果表明:2019年广东省农业发展综合优势度空间差异明显,珠江三角洲平原区县域的农业优势最突出。6个分项中,自然地理本底、农业生产环境和生态协调能力是主要贡献因素。其中,自然地理本底和经营组织效益均表现为粤西南方向最优;农业生产环境表现为粤东北方向最优;产业发展潜力表现为粤东南方向较优;农业质量效益、生态协调能力与农业综合优势度整体空间分布相似,但农业质量效益不再是农业发展优势度的关键影响因素,粤中南和东北方向的生态协调优势突出。因此,建议结合农业分项与综合优势,未来在珠江三角洲平原区以及粤西南、粤东南和粤东北分别形成现代都市农业区、高效农业区、特色农业区和生态农业区,助力农业高质量发展。
关键词： 农业发展优势度 智能化评价 机器学习 空间分异格局 广东省
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