摘要:

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摘要:目的 对受长期选择的实际杜洛克猪育种群体3个重要经济性状进行遗传参数估计，分析各性状取得的遗传进展，并探讨实际育种群体中长期选择等因素对群体遗传参数的影响。方法 收集广西某种猪场核心育种群杜洛克猪2003—2018年共计15 760条生长性能测定记录。运用DMU软件的DMUAI模块和DMU4模块，利用多性状动物模型估计3个重要经济性状的群体遗传参数和个体育种值。并通过估计该群体的年度累计群体遗传参数以评估该群体在长期选择过程中遗传参数的变化情况。结果 杜洛克猪3个重要经济性状(达100 kg体质量日龄、背膘厚和眼肌面积)的估计遗传力分别为0.354、0.477和0.479，均属中高遗传力性状。3个性状间的遗传相关范围为-0.110~0.039，表型相关范围为-0.076~0.082，均属于弱相关。性状达100 kg体质量日龄在长期选择中取得了较大的遗传进展，而性状达100 kg体质量背膘厚和达100 kg体质量眼肌面积取得的遗传进展较小。分析年度累积群体估计的遗传参数发现，3个经济性状的加性遗传方差出现了不同程度的变化。结论 杜洛克猪群体3个重要经济性状均为中高遗传力性状且性状间相关性较弱。在实际育种群体中，长期选择及引种等因素会导致群体遗传参数发生变化，育种实践中应及时开展遗传参数估计，以获得准确的遗传评估结果，加速群体遗传改良。

摘要:目的 在哺乳动物细胞中，RAD51和RAD18是调节同源定向修复和非同源末端连接的关键因子。本研究目的在于探讨这2个因子在eSpCas9系统中对HEK293T细胞的定点敲入(Knock-in, KI)效率的影响，进而提高KI效率。方法 通过构建eSpCas9-RAD51、eSpCas9-RAD18融合蛋白以及过表达RAD51、RAD18载体，比较它们的KI效率差异。结果 eSpCas9-RAD18系统可以显著提高HEK293T细胞KI效率，约为原来eSpCas9系统的1.4~1.9倍(P<0.01)，而eSpCas9-RAD51系统和过表达RAD51/RAD18对KI效率无显著提高作用。结论 本研究构建的eSpCas9-RAD18系统可以有效地提高HEK293T细胞的KI效率，可为基因编辑、基因治疗及定点转基因提供一种新的辅助整合工具。

摘要:目的 探索circRIPK2在鸡骨骼肌生长发育中的功能及作用机制。方法 依据反向剪切位点设计收敛、发散引物，并结合Sanger测序验证circRIPK2的环形结构。利用RT-PCR探究不同发育时期circRIPK2的表达水平。通过构建过表达载体，结合EdU、流式细胞术和RT-PCR，探究circRIPK2对鸡原代成肌细胞增殖分化的影响。结果 PCR电泳结果及Sanger测序证明circRIPK2环化位点真实存在。RT-PCR结果表明，和对照组相比，过表达circRIPK2后，对细胞增殖有抑制作用的标记基因p21的mRNA表达上调20%，对细胞增殖有促进作用的标记基因Cyclin B2、Cyclin D1、Cyclin D2和PCNA的mRNA表达分别下调39%、22%、29%和45%；肌分化标记基因MyHC、MYOG和Myomaker的mRNA表达分别上调了39%、56%和25%。EdU检测细胞增殖和流式细胞术检测细胞周期变化的结果表明，circRIPK2抑制细胞增殖进程。结论 circRIPK2可能通过抑制成肌细胞增殖、促进成肌细胞分化，从而影响鸡骨骼肌的生长发育过程。

摘要:目的 了解鸡呼吸道黏膜不同时期的免疫状态。方法 选择海兰白鸡鸡胚(18、20 日龄)及不同日龄(1、4、7、14、21、35和56 日龄)雏鸡的鼻、喉、气管和肺脏样品，利用免疫组织化学方法研究IgA⁺分泌细胞的出现、定位分布及数量变化过程。结果 呼吸道各个器官黏膜中胚胎时期均没有IgA⁺细胞出现，鼻和肺脏中1日龄时出现，喉黏膜中4日龄时出现，而气管黏膜中7日龄时才出现。随着日龄增长，各器官呼吸道黏膜中IgA⁺细胞数量均逐渐增加。鼻黏膜以及肺脏初级支气管和次级支气管交叉处4日龄时较早地形成淋巴聚集物，喉黏膜中7日龄时形成，气管黏膜中35日龄时形成。在这些淋巴聚集物中IgA⁺细胞均主要分布于淋巴聚集物的外周。35日龄时，在鼻、喉和气管黏膜固有层以及上皮内均存在较多的IgA⁺细胞，从而能够更有效和直接地分泌SIgA，执行黏膜免疫功能。56日龄时，4种器官的呼吸道黏膜中IgA⁺细胞的数量达到峰值，并在黏膜底部形成生发中心，具有了黏膜相关性淋巴组织的典型特征，从而更有效地执行黏膜免疫功能。结论 鸡呼吸道黏膜中IgA⁺细胞的分布和数量均呈现日龄相关性变化，并且在35日龄时，鼻、喉、气管和肺脏中IgA⁺细胞数量和分布部位均达到一定规模，能够为呼吸道黏膜提供免疫保护。

摘要:目的 建立一种基于酶促重组酶扩增(Enzymatic recombinase amplification，ERA)技术的非洲猪瘟病毒(African swine fever virus，ASFV) DNA快速检测方法。方法 参考ASFV B646L基因、EP402R基因和多基因家族成员MGF360/505基因保守序列，设计特异性的ERA探针和引物，经过反应条件的优化，建立42 ℃等温条件下检测ASFV DNA的ERA方法。结果 ERA-ASFV-B646L、ERA-ASFV-EP402R和ERA-ASFV-MGF 3个检测方法分别在16、7和13 min内即可得出检测结果；特异性强，对阳性样品拷贝数的检测下限均为10² μL⁻¹；与我国非洲猪瘟诊断技术标准中的方法对比，结果符合率为100%。结论 本研究建立的 ERA检测方法可以用于ASFV的快速检测，为流行病学调查和现场检测提供了一种快速有效的检测方法。

摘要:目的 获得稻田甲烷(CH₄)减排的水氮管理模式，揭示不同灌溉方式和施氮处理下土壤有机碳组分和甲烷氧化菌对稻田CH₄排放通量的影响。方法 通过田间试验测定3种灌溉方式(常规灌溉、“薄浅湿晒”灌溉和干湿交替灌溉)和3种氮肥处理(N1：120 kg·hm^-2氮，20%基肥80%追肥；N2：120 kg·hm^-2氮，50%基肥50%追肥；N3：90 kg·hm^-2氮，50%基肥50%追肥)下双季稻不同生育期稻田CH₄排放通量、土壤有机碳组分含量和甲烷氧化菌数量，分析稻田CH₄排放通量与土壤有机碳组分和甲烷氧化菌之间的关系。结果 干湿交替灌溉N3处理稻田CH₄排放通量最低，晚稻分蘖期稻田CH₄排放通量较常规灌溉N1处理降低70.5%。干湿交替灌溉下，N2处理早稻孕穗期土壤微生物量碳含量较N1及N3处理均增加23.5%，N3处理晚稻分蘖期土壤可溶性有机碳含量较N1及N2处理分别增加12.0%和12.9%。N3处理下，常规灌溉早稻孕穗期土壤易氧化有机碳含量较“薄浅湿晒”灌溉和干湿交替灌溉分别增加38.8%和40.9%。双季稻田CH₄排放通量仅与土壤可溶性有机碳含量呈极显著正相关(r=0.55，P<0.01)。结论 土壤可溶性有机碳含量显著影响双季稻田CH₄排放通量，干湿交替灌溉N3处理稻田CH₄排放通量较低。

摘要:目的 挖掘甘薯Ipomoea batatas基因组中β-淀粉酶(Beta-amylase)基因家族序列信息，分析结构与功能信息。方法 基于甘薯栽培种‘泰中6号’全基因组测序数据，利用生物信息学分析方法对鉴定到的12个甘薯β-淀粉酶家族成员进行结构域保守性分析、染色体定位、潜在重复基因筛查、保守基序分析和系统进化树构建，利用转录组数据进行低温胁迫下相关基因的表达分析。结果 12个β-淀粉酶基因分布于甘薯第2、4、5、6、11、12、13和14号染色体上，含有8个具有潜在重复关系的基因对。多重比对和功能结构域搜索结果显示，甘薯β-淀粉酶家族的氨基酸序列中含有3个保守性较高的区域和10个保守基序。甘薯与其他物种β-淀粉酶蛋白的系统进化分析结果显示，62个β-淀粉酶家族成员被分为S1~S7等7个亚组，甘薯β-淀粉酶家族成员主要分布在S2、S4、S5、S6以及S7亚组中，且大多与拟南芥、马铃薯以及番茄的β-淀粉酶为同一分支。转录组测序数据分析结果显示，在低温贮藏的过程中有6个甘薯β-淀粉酶基因表达量出现变化，其中‘徐薯15-1’有2个基因上调表达、4个基因下调表达，‘徐薯15-4’仅有2个基因下调表达。结论 β-淀粉酶是一类关键的淀粉水解酶，在甘薯生长发育和薯块贮藏阶段淀粉降解为还原糖的过程中发挥着重要作用，本研究鉴定得到的12个甘薯β-淀粉酶基因序列信息为进一步探讨甘薯β-淀粉酶基因家族的生物学功能提供数据参考。

摘要:目的 获得荔枝蒂蛀虫Conopomorpha sinensis 5个化学感受蛋白(Chemosensory proteins，CSPs)基因CsinCSPs的全长序列，并解析除虫脲对其表达的影响。方法 提取荔枝蒂蛀虫卵总RNA，利用转录组测序结果和cDNA末端快速扩增技术(Rapid amplification of cDNA ends，RACE)获得5个CsinCSPs基因的全长序列；对序列进行生物信息学分析，用Phyre²在线软件进行同源建模，用AutoDock软件对蛋白与农药分子进行分子对接预测；用荧光定量PCR方法分析在除虫脲处理荔枝蒂蛀虫卵后这5个基因的表达情况。结果 从荔枝蒂蛀虫卵中克隆了5个CsinCSPs基因的全长序列，序列分析结果表明，这5个基因的编码蛋白具有昆虫化学结合蛋白的典型特征，其保守半胱氨酸位点排布模式均为C1-X₆-C2-X₁₈-C3-X₂-C4，并分为了包含5个α-螺旋和6个α-螺旋的2个类群。软件模板分析表明，5个CsinCSPs蛋白的三维结构均由α-螺旋、β-折叠和卷曲环组成，且与甘蓝夜蛾Mamestra brassicae CSP2的三维结构相似度最高。分子对接数据表明，5个CsinCSPs与2个菊酯类药剂分子结合亲和力最强，与除虫脲的结合力最弱。亚致死剂量除虫脲处理荔枝蒂蛀虫卵后，CsinCSP3和CsinCSP5分别在处理后6、24 h表达上调超过40余倍，48 h则表达下降。结论 化学感受蛋白CsinCSPs可能参与农药胁迫下荔枝蒂蛀虫卵的解毒过程。

摘要:目的 基于GC-MS技术对绿僵菌Metarhizium代谢物前处理技术进行优化，以期建立适用于绿僵菌的快速、准确的代谢组检测方法。方法 优化绿僵菌代谢物的淬灭、提取、衍生和检测方法，测定方法的稳定性。结果 40%(φ)冷乙醇溶液淬灭后核酸和蛋白回收率分别为9.63%和11.61%，淬灭效果优于其他淬灭剂；冷甲醇法可提取到代谢物109种，多于其他方法；衍生的时间越长，获得的代谢物越多，衍生1.5 h效果最好；气相色谱检测起始温度过高不利于代谢物的获得，50 ℃效果最好。最佳条件如下：40%(φ)冷乙醇溶液淬灭后用2 mL冷甲醇提取，离心后将上清液用N₂吹干，加入20 mg/mL的甲氧基胺盐酸盐吡啶溶液80 μL，剧烈振荡30 s后，在37 ℃环境中反应90 min，反应结束后冷却至室温，然后加入含1%(φ)TMCS的BSTFA衍生剂80 μL，在70 ℃条件下反应，衍生1.5 h后冷却至室温。结论 该方法简单、方便、重复性好。该方法的建立有助于开展更深入的代谢机制相关研究，为农、林领域开展病原微生物代谢组相关研究提供参考。

摘要:目的 比较和分析野生与人工栽培铁皮石斛Dendrobium officinale 内生细菌分布特点，筛选有较强定殖能力的活性菌株，为促进野生铁皮石斛驯化、提高药材品质奠定基础。方法 采用组织块分离法分离铁皮石斛根、茎、叶各部位的内生细菌，利用16S rDNA序列和系统发育树对分离菌株进行分析鉴定，体外筛选具有解磷、解钾、固氮、产铁载体、产IAA、拮抗病原菌的促生活性菌株，回接后再分离，观察内生细菌在组培苗中的定殖动态。结果 从铁皮石斛中分离到285株内生细菌，其中，217株分离自野生铁皮石斛，归类于3门9属，以芽孢杆菌属Bacillus和不动杆菌属Acinetobacter为优势菌群存在于根、茎、叶中，其菌株数分别占总分离菌株数的79.26%和8.76%；68株内生细菌分离自人工栽培铁皮石斛，归类于1门3属，以伯克霍尔德菌属Burkholderia和埃希菌属Escherichia为优势菌群存在于根、茎中，其菌株数分别占总分离菌株数的54.41%和30.88%。泛菌属Pantoea在野生和人工栽培铁皮石斛中均有分布。野生铁皮石斛内生细菌的物种数(9)和多样性指数(0.85)明显高于人工栽培铁皮石斛(物种数为3，多样性指数为0.61)。活性筛选共获得38株菌株，占筛选菌株的45%，4株野生铁皮石斛的活性内生细菌中有3株在人工组培苗具有较好的定殖性。结论 野生与人工栽培铁皮石斛内生细菌的类群结构和生物多样性具有明显差异，铁皮石斛内生细菌蕴含丰富的促生潜力。

摘要:目的 研究UV-C处理对人参果Solanum muricatum贮藏期间冷害及风味变化的影响，以期为人参果的采后贮藏保鲜及防止低温冷害提供新的技术手段及理论依据。方法 将人参果置于不同温度(0、5、10、15、20 ℃)下贮藏15 d，通过测定贮藏期间的冷害指数、感官品质、呼吸强度和乙烯释放量的变化，验证人参果在5 ℃及以下贮藏会发生冷害。采用0.25、0.50和1.00 kJ·m^-2剂量的UV-C处理人参果，在5 ℃冷库中贮藏15 d，测定贮藏期间其冷害及风味品质的变化，并结合电子鼻测定风味物质的变化情况。结果 在5 ℃冷胁迫下，不同剂量的UV-C处理均有效地保持了人参果的风味品质，减轻了人参果的冷害症状，抑制了人参果在低温下的呼吸强度和乙烯释放量。在贮藏第15天，1.00 kJ·m^-2UV-C处理组乙烯释放量比对照组低46%，1.00、0.50和0.25 kJ·m^-2 UV-C处理组的冷害指数分别为30%、70%和67%，均显著低于对照组(81%)，且1.00 kJ·m^-2 UV-C处理将冷害的发生时间推迟了6 d。通过线性判别法和雷达图分析发现，不同剂量的UV-C处理均保持人参果较好的挥发性香气成分。结论 在冷胁迫下，不同剂量的UV-C处理均明显减轻人参果的冷害症状，不同程度地保持了人参果贮藏期的风味品质，延缓衰老；与其他处理相比，1.00 kJ·m^-2 UV-C处理的人参果在贮藏期间冷害指数较低，处理效果最佳。

摘要:目的 设计一套拔抛秧机械手监控系统，以提高拔抛秧机械手设备的自动化和信息化水平。方法 根据拔抛秧机械手工作原理，采用可编程控制器(Programmable logic controller，PLC)作为主控单元设计了系统的硬件电路和软件程序，采用触摸屏和组态软件设计了拔抛秧机械手的人机交互监控界面，并采用GRM530通讯模块、云服务器、Android手机和Android Studio软件设计了远程监控系统手机APP。该监控系统工作时，GRM530通讯模块读取PLC中指定的存储器数据，通过4G网或WIFI将数据上传到云服务器内，Android手机APP可直接访问并下载该云服务器中的数据，最后在APP中可视化地呈现出来。结果 该监控系统工作稳定可靠，远程通信测试重复10次试验的丢包率均为0，平均时延为25 ms，表明Android手机APP客户端和拔抛秧机械手可以实现稳定可靠的双向通信。该系统的数据传输是双向的，人机交互功能正常，触摸屏和Android手机APP均能精准地反馈设备的工作状态和工作数据，用户可以通过Android手机APP对PLC发送控制指令，实现整个系统的监控一体化，远程控制指令响应延时低，最高响应延时不超过0.63 s。结论 该拔抛秧机械手监控系统可以对拔抛秧机械手工作状态和工作数据进行远程实时监控，具有良好的人机交互界面，对促进信息化与农机装备的深度融合具有一定指导意义。

摘要:目的 利用知识图谱对水稻病虫害领域复杂的异构数据信息进行结构化存储，建立病虫害间语义关系，为水稻病虫害关联检索及智能诊断提供理论依据。方法 首先提出一种面向水稻病虫害的知识图谱构建方法和基于图的水稻病虫害检索算法，通过引入节气实体实现水稻病虫害的预警。其次提出基于确定性因子(Certainty factor，CF)模型和知识图谱相结合的知识推理方法，利用CF与水稻病株症状的结合实现水稻病虫害的诊断。结果 利用命名实体识别模型，得出病、虫害名称及危害症状实体的准确率分别为0.92、0.90及0.87，进一步构建包括1 972个实体及5 226个实体关系的垂直领域知识图谱。通过自主开发的智能诊断系统进行案例分析，试验表明，诊断算法正确率达到86.25%。结论 该系统有效地解决了水稻病虫害领域数据检索、预警与诊断中知识的复杂性及不确定性的问题，有较强的实用价值和推广前景。

摘要:目的 以油青菜心Brassica chinensis var. parachinensis为试验对象，基于冠层温度研究其生长过程中的水分胁迫变化规律，并利用机器学习方法，以水分胁迫指数(Crop water stress index, CWSI)和光合有效辐射预测光合作用速率。方法 试验期间，在营养生长阶段(V期)和生殖生长阶段(R期)对油青菜心进行不同田间持水量处理，采集冠层温度、空气温湿度数据，建立无蒸腾作用基线(上限方程)、无水分胁迫基线(下限方程)，通过经验公式计算CWSI。利用基于密度的空间聚类方法和空气温度研究油青菜心的冠气温差上限分布情况，选取固定值作为上限；以CWSI经验公式为基础，使用不同温度定值的无蒸腾作用基线计算CWSI，验证聚类效果。为更简便获取光合作用速率，使用4种机器学习方法：最邻近节点算法(k-Nearest neighbor，KNN)、支持向量回归(Support vector regression，SVR)、极端梯度提升法(Extreme gradient boosting，XGBoost)、随机森林(Random forest，RF)进行预测，并对比预测效果。结果 在不同田间持水量处理下，CWSI能较好地监测油青菜心水分胁迫状况。通过聚类分析，将V期和R期冠气温差上限分类到2个簇中，得到簇心分别为3.4和4.2 ℃，与CWSI经验公式计算值显著相关，表明使用固定值作为油青菜心冠气温差上限值具有可行性。KNN、SVM、XGBoost和RF预测模型均取得较好效果，相关系数分别为0.873、0.877、0.887和0.863。结论 机器学习方法可用于油青菜心光合作用速率的预测，可以避免使用大型笨重仪器，降低对油青菜心叶片的损伤，减少测量时间。

摘要:目的 提升柑橘果园的智能化管理水平，快速无损获取柑橘树冠层的施药情况，改善小规模数据集导致施药情况分类模型易发生过拟合的问题。方法 提出一种基于卷积神经网络的柑橘树冠层施药情况分类模型——VGG_C模型。模型以VGG模型核心思想为基础进行构建，通过交叉熵损失函数优化，加速概率分布与真实分布的迭代过程，并在输出端引入不确定性度量计算以及在下采样模块中插入Droupout方法，降低由于数据较少而发生过拟合的概率。结果 VGG_C模型针对训练集的分类损失值为0.44%，比ResNet和VGG模型分别降低了87%和91%；准确率为95.3%，比ResNet和VGG模型分别提高了5%和10%；验证集的预测平均准确率为96.4%。结论 VGG_C模型通过多层卷积模型协同实现柑橘冠层热红外图像特征的高效提取，通过优化输出端结构提高了柑橘冠层施药情况分类模型在小数据集规模上的训练测试优度，可为柑橘树施药情况的智能化判断提供有效参考。