科研产出
盐胁迫对萝卜幼苗生长及RsCAT和RsSOD基因表达的影响
《华北农学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要:为探究不同浓度盐胁迫对萝卜幼苗生长及相关基因表达的影响,首先以11个不同类型萝卜品种为试材,通过盐胁迫对发芽率的影响,筛选出耐盐品种Yura Hama Daikon和盐敏感品种五斤红;以Yura Hama Daikon和五斤红为试材,研究了不同浓度盐胁迫对幼苗株高及叶焦指数的影响。结果表明:在100,200 mmol/L盐胁迫下,Yura Hama Daikon和五斤红的株高均显著下降,叶焦指数显著上升。相比盐敏感品种,耐盐品种株高下降幅度小,叶焦指数小。在200 mmol/L盐胁迫下,耐盐品种Yura Hama Daikon的株高下降幅度和叶焦指数分别为46.18%和20.56,而盐敏感品种五斤红为75.25%和56.11。利用qPCR对不同浓度盐处理下RsCAT和RsSOD基因在耐、感盐品种的表达模式进行分析,结果表明:低浓度盐处理后RsCAT的表达量先升后降,峰值出现在7 d左右;高浓度盐处理时,感盐品种该基因的表达量在48 h最高,而耐盐品种中表达量逐渐升高,维持时间较长,在7 d最高。RsSOD基因的表达模式表现为,高盐浓度处理后,耐盐品种的应激响应更迅速,24 h表达量最高,之后维持较高的水平,而在盐敏感品种RsSOD的表达量最大值出现在14 d。相关研究结果将为揭示萝卜响应盐胁迫机制提供参考,为创制耐盐萝卜新品种提供技术支撑。


基于偏最小二乘法和深度学习的近红外糖度预测
《吉林农业大学学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要:为准确预测苹果糖度,基于傅里叶变换近红外光谱、偏最小二乘法和深度学习技术,建立了不同的苹果糖度预测模型。使用傅里叶变换近红外光谱仪和折光仪采集160个苹果的光谱与糖度信息,建立不同光谱预处理方法的偏最小二乘法(Partial least square, PLS)模型,通过常用的竞争性自适应重加权算法减少PLS模型计算量,对比得到最好的PLS模型预测精度;使用深度学习的MobileNetV2网络构建苹果糖度预测模型,调整最适合的模型构建参数。试验结果表明:经过标准正态变量变换(Standard normal variate, SNV)光谱预处理的PLS模型预测精度最高,其预测模型相关系数(RP)为0.933 3、均方根误差(RMSEP)为0.476 5°Brix,特征波长筛选可减少计算量,但会使预测模型精度稍微下降;经过数据增强处理的MobileNetV2模型可以获得一定的糖度预测精度,其RP为0.843 1、RMSEP为0.898 4°Brix。结果表明,基于深度学习的MobileNetV2网络结构训练得到的糖度预测模型具有一定的可行性,但SNV预处理的全波段PLS模型精度最高,PLS建模依然是小批量样本建模简单高效的方法。
关键词: 近红外光谱 糖度 偏最小二乘法 深度学习 MobileNetV2模型


白蜡窄吉丁气味结合蛋白AplaOBP3的免疫定位及配体结合特性
《昆虫学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要:【目的】本研究旨在解析白蜡窄吉丁Agrilus planipennis气味结合蛋白AplaOBP3在触角中的定位及配体结合特性,同时比较AplaOBP3与已报道的AplaOBP1和AplaOBP2的功能异同。【方法】原核表达白蜡窄吉丁气味结合蛋白AplaOBP3,制备多克隆抗体并进行Western blot检测;采用免疫组织化学技术在白蜡窄吉丁触角感器中对AplaOBP3的表达进行定位;通过荧光竞争结合实验分析AplaOBP3重组蛋白与58种化合物的结合特性,并与前期报道的白蜡窄吉丁AplaOBP1和AplaOBP2蛋白的配体结合特性进行比较。【结果】原核表达系统中成功表达AplaOBP3重组蛋白;免疫定位结果显示AplaOBP3在白蜡窄吉丁触角的锥形感器类型I中表达。荧光竞争结合实验结果表明,重组AplaOBP3蛋白与反-2-己烯醛、苯甲醛、4′-乙基苯乙酮、β-紫罗兰酮和罗勒烯具有强的结合能力,其解离常数KD值分别为6.20,4.03,5.24,1.72和4.83μmol/L。AplaOBP3与AplaOBP2具有相似的表达及配体结合特性。【结论】白蜡窄吉丁气味结合蛋白AplaOBP3与AplaOBP2具有相似的表达及配体结合特性,它们可能共同参与白蜡窄吉丁的嗅觉感受,在白蜡窄吉丁寄主定位过程中发挥作用。
关键词: 白蜡窄吉丁 气味结合蛋白 触角感器 免疫组织化学 配体结合特性 嗅觉感受


海河流域农田氮磷面源污染的空间分布特征及关键源区识别
《灌溉排水学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要:【目的】分析海河流域农田氮磷面源污染及对水质影响的空间分布特征,并识别关键源区,以期为该流域面源污染治理提供参考依据。【方法】基于InVEST营养物传输率模型和产水量模型,估算了海河流域农田氮磷入河负荷、河流断面氮磷入河通量和潜在氮磷径流质量浓度,结合GIS空间热点分析、水文网络分析识别面源污染关键源区。【结果】海河流域2015年氮磷入河负荷分别为2.41 kg/hm2和0.56 kg/hm2,入河总量达3.493 4万t和0.807 7万t,潜在氮、磷径流质量浓度分别为5.97、1.47 mg/L,约55%的河段超过地表V类水质TN、TP标准。农田氮磷污染呈明显的沿西北部山区向中南部平原方向上升的分布特征;农田氮磷入河负荷和潜在氮磷径流质量浓度的空间分布差异明显,前者高值分布在徒骇马颊河水系、漳卫河水系、子牙河水系,后者高值分布在徒骇马颊河全线、黑龙港运东河中下游、大清河支流和子牙河上游部分河段;流域水系上游或支流的潜在氮磷径流质量浓度普遍高于干流。热点区面积分别占14.45%、16.02%,贡献入河总量的23.39%、27.71%。【结论】海河流域农田氮磷面源污染较严重,西北部山区地区的污染程度低于中南部平原地区,以流域中南部、石家庄和秦皇岛的周边地区为关键源区。


人工控制条件下BS型小麦光温敏雄性不育系育性与光合特性的关系研究
《作物杂志 》 2021 北大核心 CSCD
摘要:BS型小麦光温敏雄性不育系(简称不育系)是二系法杂交小麦应用的核心,为了研究不育系育性与光合特性的关系,改进不育系制繁种技术,提高繁种产量,以5份不育系(BS107、BS1086、BS640、BS608和BS366)和常规品种京411为研究材料,利用人工气候箱进行光温调控,研究不同材料在孕穗期、抽穗期、开花期、花后10d、花后20d和花后30d的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)和光合系统Ⅱ(PSⅡ)最大光化学效率(Fv/Fm)等光合特性指标的差异,分析短日低温(不育系制种区)和长日高温(不育系繁种区)条件下不育系结实率与Pn、Gs、Ci、Tr和Fv/Fm的相关性。结果表明:BS107和BS1086的Pn、Gs和Tr变化趋势相近,BS640和BS366的Gs和Ci变化趋势相近,BS608的Pn、Gs、Ci和Tr变化趋势与其他不育系差异较大。Pn、Gs、Ci和Tr较高的材料为BS640,Pn和Tr较高的材料为BS1086,Pn、Gs和Tr较低的材料为BS608。在短日低温条件下,不育系结实率与Pn、Gs、Ci、Tr和Fv/Fm相关性不显著;在长日高温条件下,不育系结实率与Pn、Gs和Tr呈正相关,从相关系数的大小来看,对结实率影响最主要的因子是Gs,其次是Pn和Tr。


基于本体的网络学习资源推荐算法设计
《微电子学与计算机 》 2021 北大核心 CSCD
摘要:针对学习者在网络学习平台中面临的信息过载导致获取个性化信息不足问题,应用领域本体构建方法,对学习课件进行数据建模及表示,构建了一种基于领域本体与学习者属性信息的特征模型,模型结合领域本体主题及学习者基本信息要素具有语义支持并随时间推移进行更新.以学习特征模型为基础设计一种融合相似度的协同过滤推荐方法,有效缓解推荐算法面临的冷启动及其语义支持不足的问题.实验结果表明,所提的方法与传统的协同过滤推荐方法相比,数据推荐的准确率MAE减小12.29%,有效提高数据推荐质量.


益生菌对锦鲤幼鱼生长性能及血液、肝脏和肠道组织中相关免疫基因表达的影响
《动物医学进展 》 2021 北大核心 CSCD
摘要:为研究饲料中添加益生菌对锦鲤幼鱼生长性能和相关免疫基因表达的影响,以初始体重为248.13±4.71 g的锦鲤幼鱼为研究对象,在小型循环水养殖池进行60 d的养殖试验。对照组投喂无益生菌添加的普通商品饲料,试验组投喂在普通饲料中添加枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、丁酸梭菌(Clostridium butyricum)和粪肠球菌(Enterococcus faecalis)、枯草芽孢杆菌/丁酸梭菌/粪肠球菌(1∶1∶5)配制成的4组试验饲料,试验饲料的益生菌最终浓度为109 CFU/mL。结果表明,单一菌种或复合菌种的益生菌对锦鲤幼鱼的生长均有显著的促进作用(P<0.05),且对各组血液中酚氧化酶原(phenoloxidase activating system, proPO)、溶菌酶(lysozyme, LZM)和肝脏中抗菌肽(hepcidin)的相对表达量均显著上调(P<0.05),对各组肠道中GST相对表达量有所升高。与对照组相比,复合益生菌效果最好,增重率最高为38.13%,特定生长率提高25.58%,血液中proPO和LZM相对表达量分别升高3倍和2倍之多(P<0.05),肠道中谷胱甘肽S-转移酶(glutathione S-transferase, GST)相对表达量升高了32.45%(P<0.05),肝脏中Hepc相对表达量升高了76.82%(P<0.05)。试验结果提示,在饲料中添加单一/复合益生菌,均可有效提高锦鲤幼鱼的生长性能,以复合益生菌使用效果更好,且proPO、LZM、GST和Hepc免疫基因相对表达量在不同程度上均高于对照组,可见枯草芽孢杆菌、丁酸梭菌和粪肠球菌可以作为益生菌应用于锦鲤养殖。


基于SVM的设施番茄早疫病在线识别方法研究
《农业机械学报 》 2021 EI 北大核心 CSCD
摘要:为解决设施环境下番茄病害在线探测问题,以温室大棚内采集的番茄叶部图像作为研究对象,以番茄早疫病为例提出了一种结合颜色纹理特征(color moments+color coherence vector+co-occurrence among adjacent LBPs, CCR)并基于支持向量机(SVM)的CCR-SVM叶部图像病斑识别方法。为实现小样本及复杂背景下的快速识别,首先采用滑动窗口将训练用番茄叶部病害图像切割成小区域图像,选取不包含背景的小区域图像作为样本,从而增加样本数量和多样性。通过训练的CCR-SVM模型对早疫病病斑子图像正负样本分类识别。实验结果表明,本文方法离线识别准确率为96.97%,在线平均识别准确率达86.39%,平均单帧图像识别时间为0.073 s。表明CCR-SVM模型可准确识别并定位复杂背景下的早疫病病斑,且该方法计算量小、系统要求低,为复杂环境下番茄病害快速识别提供了新的思路。
关键词: 番茄 早疫病 设施环境 在线探测 颜色纹理特征 支持向量机


杂粮供应链区块链多链追溯监管模型设计
《农业工程学报 》 2021 EI 北大核心 CSCD
摘要:针对杂粮产品供应链链条长、主体多、区块链追溯过程数据无法差异化共享、链上数据难以实时监管等难题,通过分析杂粮供应链环节业务流程与监管特性,提出了基于区块链多链架构的杂粮追溯模型,并在此基础上建立多链数据存储架构,设计了基于监管授权组网建链的网络准入机制,并通过智能合约实现数据的链前监管与追溯节点的链上管控。为验证模型有效性,基于Hyperledger Fabric设计并实现区块链追溯系统,对山西忻州杂粮应用案例进行分析。在安全方面,企业组网授权扩散性测试密文平均改变率为82.53%,相关性测试密文平均改变率为82.39%,具备较高的安全性与混淆性。在效率方面,消费者查询公开追溯数据平均时间为0.415s,监管部门调用跨链接口查询企业敏感追溯数据平均时间为0.871s。结果表明,该研究设计并实现的面向监管的杂粮多链追溯系统在满足消费者追溯需求的基础上,能够实现追溯数据账本与链间交易记录的实时管控,为农产品区块链追溯监管系统研究提供借鉴与参考。
关键词: 农产品 追溯 区块链 多链 数据监管 Hyperledger Fabric

