二次正交旋转组合设计优化牛肝菌蛋白提取工艺

为明确牛肝菌蛋白提取条件,以牛肝菌子实体为材料,碱溶液为提取剂,在单因素试验基础上,采用四因素五水平的二次正交旋转组合试验设计,研究碱浓度、浸提温度、浸提时间和液固比对蛋白质提取得率的影响,经统计分析,建立数学回归模型。结果表明,所得回归方程达到极显著水平,无失拟因素存在;通过频率分析法得到的牛肝菌蛋白质的最佳提取工艺为:Na OH浓度0.11mol·L~(-1),液固比31∶1,浸提温度62℃,浸提时间1.70 h,此条件下蛋白质实际提取得率为19.85%。本试验优化牛肝菌蛋白的提取工艺参数准确可靠、稳定、可行,为牛肝菌蛋白功能的进一步研究和食用菌功能性食品开发提供了一定的技术依据。     

乌贼墨多糖提取物的制备及其对B16F10细胞的影响

为了探索乌贼墨多糖(SIP)对体外培养的B16F10细胞的生物学效应,以乌贼墨为原材料,对SIP进行提取分离,并研究SIP提取物对B16F10细胞活力、细胞内酪氨酸酶活性及黑色素合成等的影响。结果表明,SIP提取的最优条件为提取温度40℃,料液比1∶3,提取时间4h,提取次数3次,在此条件下SIP得率为14.12 mg·g~(-1)。SIP提取物对B16F10细胞形态有一定影响,对细胞活性、酪氨酸酶活性和黑色素合成均有一定抑制作用,且呈现一定剂量效应。综上可知,SIP提取物能抑制黑色素合成,具有作为美白剂的发展前景,这为乌贼墨合理利用提供了一定科学依据。     

茶叶皂角用于提高大豆油-水体系洗脱修复焦化厂土壤中多环芳烃、Cd、Ni的可行性研究

Mixed contaminated brownfield sites have brought serious risks to human health and environmental safety. With the purpose of removing polycyclic aromatic hydrocarbons(PAHs) and heavy metals from a coking plant site, an innovative technology for ex-situ washing was developed in the present work. The combination of 15.0 mL L~(-1) soybean oil and 7.5 g L~(-1) tea saponin proved an effective method to extract co-pollutants from soil. After two consecutive washing cycles, the efficiency rates of removal for 3-, 4-,5(+6)-ring, and total PAHs, Cd, and Ni were approximately 98.2%, 96.4%, 92.3%, 96.3%, 94.1%, and 89.4%, respectively. Meanwhile,as evaluated by Tenax extraction method and metal stability indices, the residual PAHs and heavy metals after consecutive washing mainly existed in the form with extremely low bioaccessibility in the soil. Thus, in the soil after two washing cycles, there appeared limited environmental transfer risk of co-pollutants. Moreover, a subsequent precipitation method with alkaline solution and PAHdegrading strain Sphingobium sp. PHE9 inoculation effectively removed 84.6%–100% of Cd, 82.5%–91.7% of Ni, and 92.6%–98.4% of PAHs from the first and second washing solvents. The recovered solvents also exhibited a high recycling effectiveness. Therefore, the combined cleanup strategy proposed in this study proved environmentally friendly, which also played a major role in risk assessment and management in mixed polluted sites.     

Recovery efficiencies of nitrogen,phosphorus and potassium of the garlic crop

Garlic plants demand high quantities of nutrients, and fertilizers recommendations are necessarily evaluated for the availability of attributes such as recovery efficiency. The objective of this study was to evaluate the recovery efficiencies of nitrogen (N), phosphorus (P) and potassium (K) by micropopagated and conventionally propagated garlic plants. Two experiments were conducted in a greenhouse containing a sample of a Red Yellow Latosol, arranged in randomized blocks with five replications. Treatments consisted of four combinations of nutrients (kg per hectare): complete NPK (240-1200-550), without N (0-1200-550), without P (240-0-550) and without K (240-1200-0). Micropopagated plants maintained adequate contents of N, P, and K, as well as good growth and development even without nutrients application; however, the depletion of N and K impaired the productivity of these plants. In both cultivations, recovery efficiencies of N, P and K were low and closely related to the garlic propagation.     

基于计算机视觉的稻谷霉变程度检测

为了实现无损检测稻谷储藏中的霉变,该研究以引起稻谷霉变的5种常见真菌(米曲霉、黑曲霉、构巢曲霉、桔青霉和杂色曲霉)为对象,首先进行真菌培养,制成悬浮液,然后将悬浮液接种到稻谷样品中,对稻谷样品模拟储藏,确定不同霉变程度的稻谷类型,划分为对照组(无霉变)、轻微霉变组和严重霉变组。利用计算机视觉系统对三组稻谷样品进行图像采集和图像处理,提取灰度、颜色和纹理特征,共获取68个图像特征。采用支持向量机(support vector machines,SVM)和偏最小二乘法判别分析(partial least squares discriminant analysis,PLS-DA)构建模型,分别用于无霉变稻谷与霉变稻谷的区分和稻谷霉变类型区分。为了降低模型复杂度和数据冗余,利用连续投影算法(successive projections algorithm,SPA)来消除原始数据变量间的共线性,优选特征值。结果表明:利用所有参数构建的SVM模型能够很好的区分对照组与霉变组,其中建模集和验证集总体区分准确率分别为99.7%和98.4%;SVM模型对于稻谷严重霉变类型的区分效果要优于轻微霉变稻谷,其中对稻谷轻微霉变类型建模集和验证集总体区分的准确率分别为99.3%和92.0%,对稻谷严重霉变类型区分的总体准确率分别为100%和94%,且整体上SVM模型的效果要优于PLS-DA模型。而基于SPA优选特征构建的模型区分结果表明,SVM模型区分效果优于PLS-DA模型,其中,在建模集和验证集中,对无霉变和霉变稻谷总体区分准确率分别为99.8%和99.5%,对稻谷轻微霉变种类区分总体准确率分别为99.8%和90.5%,对稻谷严重霉变种类区分总体准确率分别为100%和95.0%。因此,基于计算机视觉对稻谷霉变检测是可行的,而且SPA优选特征能够较好反映稻谷霉变特征,基于优选特征和SVM模型能够较好地稻谷霉变进行识别和区分,结果较好,可以为实际应用提供技术支持和参考。     

基于GF1卫星影像自动提取丘陵地区居民地

[目的]城镇及村落等居民地是人类活动的中心区域,也是遥感影像精准解译的热点和难点。为了完整提取丘陵地区居民地,提出一种多光谱和全色数据协同、分特征提取(SF)的方法。[方法]基于GF1影像对陕西省榆林市横山区丘陵地区的居民地进行自动提取,并对提取结果进行综合研究。[结果]SF相对于常用的基于融合数据提取方法(F)提取正确率提高了19.56%,错提像素个数减少了39.34%,漏提像素个数减少了5.34%。[结论]SF方法不仅可以有效提高丘陵地区居民地提取正确率,而且因为错提量的大大减少,可大量节约后处理工作量。同时,该方法对其他地类的提取也具有良好的借鉴意义。     

基于GF-1与Landsat8 OLI影像的作物种植结构与产量分析

作物种植结构监测和估产是精准农业遥感的重点领域,其研究对于指导作物种植结构和制定农业政策具有重要意义。该文以黑龙江省北安市为研究区,以2015年的Landsat8 OLI和多时相GF-1为遥感数据源,基于物候信息和光谱特征确定的农作物识别关键时期和特征参数,构建面向对象的决策树分类模型,开展作物种植结构监测研究;综合植被光谱指数和地面采样数据,采用逐步回归方法建立产量遥感估算模型。结果表明:多源与多时相的遥感数据可以反映不同农作物的季相特征,应用本文所构建的决策树分类模型,作物分类效果较好,总体精度达87.54%,Kappa系数为0.8115;2015年,北安市的主要作物类型为大豆、玉米、水稻和小麦,面积分别为2204、1955、122和19 km~2,其中大豆的种植面积最大,占作物种植面积的51.24%。基于NDVI、EVI和GNDVI构建的多元回归模型为北安市大豆和玉米产量估算最优模型(R~2=0.823 7,均方根误差135.45 g/m~2,精度80.55%);北安市玉米高产区集中分布在西部,大豆的高产区主要分布在东部;2015年北安市玉米和大豆的单产分别为8 659、2 846 kg/hm~2,总产量分别为16.93×10~8、6.27×10~8 kg。利用作物关键物候期的多源多时相遥感数据能够精确高效地提取作物种植结构,构建的产量估算多元回归模型,为精准农业科学发展提供参考。     

基于时间序列叶面积指数傅里叶变换的作物种植区域提取

为了获取不同农作物的空间分布信息,以华北平原黄河以北地区为研究区域,利用Savitzky-Golay滤波对2014—2016年的时间序列叶面积指数(leaf area index,LAI)进行重构,进而应用一阶差分法和重构LAI的傅里叶变换的谐波特征对研究区域主要农作物冬小麦、玉米和棉花种植区域进行识别和提取,并对不同作物的识别精度进行验证。结果表明,基于Savitzky-Golay滤波重构的LAI能够去除由云、大气等因素造成的LAI骤降的影响,重构LAI曲线平滑且符合作物的生长规律特征。研究区域2014—2016年作物识别的总体精度均大于80.00%,2015年达到87.08%,冬小麦-夏玉米、春玉米、棉花和单季夏玉米的识别精度分别为92.50%、80.00%、85.00%和82.50%,表明利用一阶差分法能够准确提取研究区域一年一季和一年两季作物种植区域。结合傅里叶变换方法和作物物候信息能够有效地识别不同作物的种植区域,进而获取研究区域主要农作物的分布信息。该研究可为研究区域主要作物的长势监测及产量估测预测提供参考。     

河套灌区沈乌灌域GF-1/WFV遥感耕地提取

为提高基于遥感影像的灌区耕地自动快速提取,该文针对河套灌区沈乌灌域种植结构特点,利用实地调查结果、Google earth和GF1-WFV遥感影像构建了研究区主要作物及土地利用类型的NDVI时间序列,并利用HANTS滤波法对NDVI时间序列进行了平滑处理。分别采用基于遥感与Google earth的目视解译、监督分类(支持向量机)、基于NDVI时间序列的决策树分类与监督分类相结合的方法、基于HANTS滤波法平滑处理后的NDVI时间序列决策树分类与监督分类相结合的方法对灌区耕地进行提取。利用基于Google earth与目视解译的10 000个随机验证点以及正确率(用户精度)、完整率(生产者精度)和整体精度(提取耕地面积与实际面积的比值)3个指标对提取结果进行了评价。验证结果表明:监督分类(支持向量机)提取结果的正确率、完整率和总体精度仅为84.82%、64.4%和75.68%;基于NDVI时间序列的决策树分类与监督分类相结合的方法提取精度分别为94.28%、84.21%和89.1%;基于HANTS滤波法平滑处理后的NDVI时间序列决策树分类与监督分类相结合的方法提取精度进一步提高,3个指标分别达到94.47%、87.32%和92.24%。在作物种类繁多的大型灌区,时空分辨率优异的GF1-WFV数据在耕地面积提取上具有很强的实用性;结合作物生长规律与遥感信息的联合方法能够有效提高耕地面积的提取精度。     

不同方法提取天麻DNA的研究

[目的]探索适合于天麻DNA的提取方法。[方法]采用3种方法提取天麻DNA,测定提取的天麻DNA纯度与产量,并对其扩增产物进行电泳分析。[结果]改进的CTAB法提取的天麻DNA产量和纯度均较高,扩增产物的电泳条带也较明显。[结论]改进的CTAB法较适合用于天麻DNA的提取。