基于高光谱遥感和集成学习方法的冬小麦产量估测研究

【目的】利用2种灌溉处理下不同发育阶段的冬小麦冠层高光谱信息,通过机器学习方法对小麦籽粒产量进行估测精度研究,明确产量最佳估测模型,对于育种工作有着重要应用价值。【方法】以黄淮麦区207个主栽小麦品种为材料,于2018—2019和2019—2020年度连续2个生长季在河南省新乡基地的正常灌溉和节水处理下种植,并调查开花期、灌浆前期和灌浆中期的冠层高光谱数据,分别以6种机器学习方法和集成方法建立光谱指数产量估测模型。【结果】2种灌溉处理下,3个生育期各光谱指数均与产量呈极显著相关（P<0.0001）,且表现出较高的遗传力（0.61-0.85）,主要受遗传因素控制。在正常灌溉处理下,与传统机器学习方法表现最佳的模型相比,集成学习方法在3个生育期的平均决定系数(R²) 分别由0.610、0.611和0.640提高至0.649、0.612和0.675,平均均方根误差 (RMSE) 分别降低至0.607、0.612和0.593 t·hm^-2;节水处理下,3个生育期的平均R²分别由0.461、0.408和0.452提高至0.467、0.433和0.498,平均RMSE分别降低至0.519、0.559和0.504 t·hm^-2。【结论】利用集成方法将不同模型估测结果进行结合,能够有效地提高产量估测精度,2种灌溉处理下均在灌浆中期估测精度最佳,可为冬小麦育种工作中产量估测提供参考。     

3种雀形目鸟类羽毛显微结构观察

【目的】明确鸟类羽毛显微结构差异及其特征指标,为利用羽毛微观结构特征鉴定白头鹎（Pycnonotus sinensis）、田鹀（Emberiza rustica）和燕雀（Fringilla montifringilla）提供科学依据。【方法】以白头鹎、田鹀和燕雀3种雀形目鸟类的飞羽、尾羽及绒羽为研究对象,利用扫描电镜观察记录飞羽和尾羽的羽小钩、纤毛、腹齿等微观结构的数量,测量飞羽和尾羽的基柄长、羽小枝间距,以及绒羽的节间距、节直径和羽小枝间距,并通过SPSS 22.0分析这些指标在3种鸟类间的差异显著性。【结果】（1）尾羽有钩羽小枝基柄长、无钩羽小枝基柄长、羽小钩和纤毛总数及相邻羽小枝间距等指标可为白头鹎、田鹀和燕雀3个物种的鉴定提供依据;而腹齿数可为白头鹎与田鹀、燕雀与田鹀的鉴定提供依据。（2）飞羽无钩羽小枝基柄长、羽小钩和纤毛总数及相邻羽小枝间距等指标可为3个物种的鉴定提供依据;而腹齿数可为白头鹎与田鹀、白头鹎与燕雀的鉴定提供依据,有钩羽小枝基柄长可为白头鹎与田鹀、燕雀与田鹀的鉴定提供依据。（3）绒羽的相邻羽小枝间距可为白头鹎、田鹀和燕雀3个物种的鉴定提供依据;节间距可为白头鹎与田鹀、白头鹎与燕雀的鉴定提供依据;节直径可为白头鹎与燕雀、田鹀与燕雀的鉴定提供依据。【结论】羽小枝间距、基柄长、羽小钩和纤毛总数、节间距、节直径等指标可为白头鹎、田鹀和燕雀3个物种的鉴定提供科学依据,但需综合多个指标进行评判。     

蚕蛹在现代医药和食品方面的应用

本文简要介绍了近几年来蚕蛹在医药和食品方面的研究成果,内容包括蚕蛹多糖及提取物、蚕蛹蛋白、蚕蛹油、蚕蛹吸附材料、蚕蛹生物反应器和蚕蛹培养基,以及蚕蛹粉在食品方面的直接利用和作为添加原料利用等方面的概况。蚕蛹在医药和食品等方面的利用不仅可以创造巨大的经济价值,还可以为蚕桑资源的高效利用提供新途径。     

丝素作为固定化酶载体材料的研究进展

酶的固定化在化学、生物医学以及生物感应器等领域应用较广。固定化酶的效果在很大程度上取决于载体结构。丝素作为固定化酶载体材料有其独特的优势。本文综述了国内外以不同的丝素形态作为固定化酶载体材料的研究进展,重点介绍了非纳米丝素固定化酶和纳米丝素固定化酶（丝素纳米颗粒和丝素纳米纤维）的研究进展。     

低温等离子体诱变华山松种子效果研究

[目的]探讨低温等离子体对华山松种子的诱变效果,为利用等离子体诱变进行植物遗传改良提供理论依据和实践指导.[方法]用150、180、210、240、270及300W6种功率等离子体对华山松种子进行诱变处理,以不进行诱变处理作对照,测定诱变后种子的发芽率和发芽势;幼苗生长180 d后,观察幼苗苗高、地径和幼苗生长变异系数,分析等离子体对华山松幼苗生长的影响.[结果]180、210、240W低温等离子体处理的华山松种子发芽率分别达70.67％、74.67％和72.00％,与对照（57.33％）的差异显著（P＜0.05,下同）;幼苗苗高分别为8.90、8.32和8.20 cm,与对照（7.83 cm）的差异显著;幼苗地径以210W处理最粗（1.88 mm）,与对照（1.62 mm）、300W处理（1.50 mm）差异显著.270、300 W低温等离子体处理的华山松种子发芽率分别为47.33％和28.67％,分别比对照低10.00和28.66个的百分点;幼苗苗高分别为7.11和7.14 cm,明显低于对照;300W处理的幼苗地径粗低于对照,且差异显著.300 W处理幼苗苗高和地径粗的诱变系数最高,分别为28.43％和24.67％.[结论]270 W以下等离子体能促进华山松种子发芽和幼苗生长;利用300 W低温等离子体诱使华山松幼苗苗高和径粗发生变异的系数较高,便于进行华山松的良种选育.     

鱼用疫苗的研究概况

鱼用疫苗在提高动物体特异性免疫水平的同时亦能增强机体抗应激的能力,不污染环境,无药物残留。随着研究的不断深入,鱼用疫苗的种类愈来愈多。根据获得疫苗的不同方法,可将其分为死疫苗、减毒活疫苗、亚单位疫苗、DNA疫苗、合成肽疫苗等。鱼用疫苗的使用还有一系列问题尚未解决,如寻找保护性抗原,如何改进接种方式,如何将安全、经济、高效疫苗及时、大规模应用到养殖生产中等。     

施肥对普陀樟苗木生长及养分吸收利用的影响

为了解不同施肥水平对普陀樟Cinnamomum japonicum var.chenii苗木生长及养分吸收利用情况的影响,设置了3个水平的田间试验,即不施肥(ck),常规施肥(T50,50 g·m-2)和增量施肥(T100,100 g·m-2),于2012年6月至9月观测苗高和地径,定期采集分析土壤和植物样品。结果表明:普陀樟苗木的苗高、地径、根部和茎部生物量均随施肥量的增加而增加(P<0.05);而叶生物量和总生物量在6月时随施肥量增加而升高(P<0.05),到9月时则呈先升后降的趋势(P<0.05)。苗木体内养分质量分数和单株养分含量随施肥量的增加而增加(P<0.05),不同处理均以叶片养分质量分数最高;养分吸收及利用率随着施肥的增加而降低(P<0.05),T50和T100处理各元素的吸收利用效率均为氮>磷>钾。到试验结束时,T50处理土壤养分质量分数与试验开始时持平,T100处理钾积累,ck引起钾亏缺。从移栽成活来看,T50苗木体内养分积累,有利于移栽成活,保持土壤养分平衡;而T100养分浪费。综合判断,普陀樟苗木最适需养量应为50 g·m-2到100 g·m-2,且较接近50 g·m-2。     

三疣梭子蟹胚胎发育过程中主要生化组成的变化及其能量来源

系统研究了三疣梭子蟹(Portunus trituberculatus)胚胎发育过程中胚胎体积、单卵干重、湿重、蛋白质、脂肪、碳水化合物的变化规律,探讨胚胎发育过程中能量来源和消耗规律。结果表明,三疣梭子蟹胚胎发育过程中,胚胎体积持续增加,由受精卵时的(24.5±1.72)×106μm3增加到孵化前的(39.2±2.8)×106μm3(P<0.01);胚胎体积增加主要发生在胚胎发育后期。胚胎发育过程中单卵中水分含量呈上升趋势(P<0.05),水分绝对量由受精卵的(19.88±1.65)μg上升到心跳期的(28.82±1.77)μg,单卵水分含量升高了44.97%,故单卵湿重显著上升(P<0.05)。整个胚胎发育过程中单卵干重下降了4.64%。胚胎发育过程中单卵中的蛋白质、脂肪下降显著,分别减少了(1.97±0.35)μg和(1.99±0.45)μg,脂肪含量下降幅度为50.48%,而蛋白质含量下降幅度为23.48%;三疣梭子蟹胚胎发育过程中能量主要由脂类提供(71.32±20.46)%,其次由蛋白质提供(27.13±4.29)%,脂类和蛋白质分别充当了不同胚胎时期的主要能量来源,胚胎中的能量消耗主要发生在卵裂期、原肠期和心跳期。     

东乡野生稻种质资源保护现状、存在问题及对策

通过对江西省东乡野生稻种质资源的野外调查,结合东乡野生稻原生境保护区实地监测结果,分析了东乡野生稻种质资源保护现状及其存在的主要问题,提出了进一步保护和利用的对策,为更好保护东乡野生稻种质资源和研究利用提供借鉴。     

交联碱木质素--聚乙烯醇基钾镁缓释膜肥对钾、镁的缓释性能

为了提高工业碱木质素的利用率和扩大其应用范围,以工业碱木质素和聚乙烯醇(PVA)为原料、甲醛作为交 联剂、添加硫酸钾和硫酸镁制备交联碱木质素-聚乙烯醇基钾镁缓释膜肥。采用FTIR-ATR 方法测定缓释膜肥的化 学结构,并用淋溶实验检验缓释膜肥对钾、镁的缓释作用。结果表明:1)缓释膜肥在3 260 cm-1 左右的峰变小变宽, 1 332.57 cm-1 处吸收峰消失,1 145.51 ~983.52 cm-1 范围内吸收峰变大,说明碱木质素、聚乙烯醇经甲醛交联有化 学反应发生。2)与纯PVA 交联薄膜相比,碱木质素的加入不利于钾的缓释,而适量的碱木质素有利于镁的缓释, 碱木质素加入量可达20%。随着甲醛加入量的增大,钾累积释放率减小;适量甲醛有利于镁的缓释,但随着甲醛加 入量的增大,缓释膜肥对镁的缓释性能降低。对镁的缓释,甲醛的合适加入量为3.59%。缓释膜肥对钾的缓释主 要是分子结构的物理阻挡作用,而镁缓释除了物理阻挡作用还有木质素的螯合作用。3)对缓释膜肥的动力学试验 数据进行拟合,钾缓释的4 种模型拟合程度都很高,其中Higuchi 模型拟合程度最高,决定系数为0.994 1,说明钾缓 释行为遵循Fick 扩散。镁缓释模型中Ritger-Peppas 模型的拟合程度最高,决定系数为0.974 2,其缓释指数(0.5 n1.0)表明镁缓释行为是扩散和溶蚀综合作用的结果。